• 한국통신학회논문지
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• 제28권7A호
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• pp.451-466
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• 2003

Untethered nodes in mobile ad-hoc networks strongly depend on the efficient use of their batteries. In this paper, we propose a new metric, the drain rate, to forecast the lifetime of nodes according to current traffic conditions. This metric is combined with the value of the remaining battery capacity to determine which nodes can be part of an active route. We describe new route selection mechanisms for MANET routing protocols, which we call the Minimum Drain Rate (MDR) and the Conditional Minimum Drain Rate (CMDR). MDR extends nodal battery life and the duration of paths, while CMDR also minimizes the total transmission power consumed per packet. Using the ns-2 simulator and the dynamic source routing (DSR) protocol, we compare MDR and CMDR against prior proposals for power-aware routing and show that using the drain rate for power-aware route selection offers superior performance results.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.579-586
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• 2023

무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network : WSN)는 저가의 소형 센서를 활용해서 무선으로 사용되기 때문에 제한된 배터리 전력을 가지고 있다. 배터리를 교체할 수 없으므로 센서 노드의 수명은 배터리의 수명과 직결되므로 전력을 효율적으로 사용하여 네트워크의 수명을 극대화해야 한다. 본 연구에서는 대표적인 에너지 효율적 라우팅 프로토콜인 PEGASIS(: Power-Efficient Gathering in Sensor Information System)를 기반으로 싱크 노드로부터의 거리에 따라 계층화하여 하나의 체인이 아닌 다중 체인을 구성하는 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 노드 간 전송 거리를 줄여서 불필요한 에너지 소모를 막아 네트워크 수명을 높일 수 있음을 확인하였다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제23권11호
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• pp.149-161
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• 2023

Internet of Things (IoT) is a relatively new concept that has gained immense popularity in a short period of time due to its wide applicability in making human life more convenient and automated. As an illustration: the development of smart homes, smart cities, etc. However, it is also accompanied by a substantial number of risks and flaws. IoT makes use of low-powered devices, so secure, less time-consuming and energy-intensive transmission (routing) of messages due to the limited availability of energy is one of the many and most significant concerns for IoT developers. The following paper presents a trust-based routing scenario for the Internet of Things (IoT) that exploits the past transmission record from the cupcarbon simulator's log files. Artificial Neural Network is used to quantify knowledge of trust, calculate the value of trust, and share this information with other network devices. As a human behavioural pattern, trust provides a superior method for making routing decisions. If there is a tie in the trust values and no other path is available, the remaining battery power is used to break the tie and make a forwarding decision; this is also seen as a more efficient use of the available resources. The proposed algorithm is observed to have superior energy consumption and routing decisions compared to conventional routing algorithms, and it improves the communication pattern.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제9권4호
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• pp.80-89
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• 2010

무선 센서 네트워크를 위해 제안된 LEACH, PEDAP 등과 같은 에너지 효율을 고려한 대부분의 경로설정 알고리즘은 기지국이 무한한 자원을 가지고 있어 전송량과 전송거리에 제한이 없다고 가정하고 있다. 그러나 일반적인 소규모의 무선센서 네트워크에서는 기지국을 사용하지 않고 일반 노드가 수집 노드의 역할을 대신하고 있다. 또한 기존 연구에서는 수집 노드 방향으로만 데이터 전송을 고려하고 그 반대인 수집 노드에서 일반 센서 노드로 데이터를 전송하는 역방향 통신에 대해서는 고려하지 않고 있다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 효율적인 역방향 통신을 위해 비트열기반의 경로설정 방법을 제안한다. 제안기법은 트리기반 경로설정 정보를 이용하여 처리방법이 간단하며 작은 메모리 공간을 가지는 센서 노드에서 주소를 효율적으로 저장하고 처리할 수 있다. 제안 기법의 평가를 위해 언어기반 시뮬레이터를 이용하여 성능을 분석하였다. 성능분석 결과 제안 기법이 메시지 전달에서 발생하는 전체 전송횟수를 메시지에 경로정보를 포함하여 전송하는 기법보다 약 61.3% 정도 줄일 수 있었다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제23권10호
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• pp.169-178
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• 2023

Wireless sensor network is wieldy use for IoT application. The sensor node consider as physical device in IoT architecture. This all sensor node are operated with battery so the power consumption is very high during the data communication and low during the sensing the environment. Without proper planning of data communication the network might be dead very early so primary objective of the cluster based routing protocol is to enhance the battery life and run the application for longer time. In this paper we have comprehensive of twenty research paper related with clustering based routing protocol. We have taken basic information, network simulation parameters and performance parameters for the comparison. In particular, we have taken clustering manner, node deployment, scalability, data aggregation, power consumption and implementation cost many more points for the comparison of all 20 protocol. Along with basic information we also consider the network simulation parameters like number of nodes, simulation time, simulator name, initial energy and communication range as well energy consumption, throughput, network lifetime, packet delivery ration, jitter and fault tolerance parameters about the performance parameters. Finally we have summarize the technical aspect and few common parameter must be fulfill or consider for the design energy efficient cluster based routing protocol.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.48-62
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• 2006

최근 분산 컴퓨팅과 임베디드 시스템을 위한 응용 영역이 급성장하고 무선 통신 기술과 컴퓨터 하드웨어의 발전으로 매우 작은 크기의 센서 노드로 이루어진 센서 네트워크를 구성하는 것이 가능해졌다. 하지만 센서 네트워크의 특징 때문에 기존 라우팅 프로토콜을 적용하기 어렵다. 본 논문에서는 센서 네트워크의 특징을 고려하여 에너지 효율적으로 동작할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 먼저 센서 노드가 관찰한 데이터를 싱크로 전송할 때 센서 노드의 에너지의 상태를 고려한 라우팅 프로토콜을 제안한다. 둘째, 센서 노드의 상대 위치를 측정하여 인접 노드를 휴지 상태로 전환시켜 에너지 소모를 줄이는 기법을 제안한다. 센서 노드의 에너지 상태와 위치정보를 주기적으로 재설정하여 센서 네트워크의 서비스 시간을 향상시킨다. 제안하는 기법은 트리기반 라우팅 프로토콜에 비해 경로 유지 시간이 2배 이상 향상되고, 평균 에너지 소모율이 약 30% 줄어든다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제21권1호
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• pp.207-213
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• 2021

Networks in Mobile ad hoc contain distribution and do not have a predefined structure which practically means that network modes can play the role of being clients or servers. The routing protocols used in mobile Ad-hoc networks (MANETs) are characterized by limited bandwidth, mobility, limited power supply, and routing protocols. Hybrid routing protocols solve the delay problem of reactive routing protocols and the routing overhead of proactive routing protocols. The Ant Colony Optimization (ACO) algorithm is used to solve other real-life problems such as the travelling salesman problem, capacity planning, and the vehicle routing challenge. Bio-inspired methods have probed lethal in helping to solve the problem domains in these networks. Hybrid routing protocols combine the distance vector routing protocol (DVRP) and the link-state routing protocol (LSRP) to solve the routing problem.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권4호
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• pp.2002-2019
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• 2017

RPL routing protocol for low-power and lossy networks is an Internet Engineering Task Force (IETF) recommended IPv6 based protocol for routing over Low power Lossy Networks (LLNs). RPL is proposed for networks with characteristics like small packet size, low bandwidth, low data rate, lossy wireless links and low power. RPL is a proactive routing protocol that creates a Directed Acyclic Graph (DAG) of the network topology. RPL is increasingly used for Internet of Things (IoT) which comprises of heterogeneous networks and applications. RPL proposes a single path routing strategy. The forwarding technique of RPL does not support multiple paths between source and destination. Multipath routing is an important strategy used in both sensor and ad-hoc network for performance enhancement. Multipath routing is also used to achieve multi-fold objectives including higher reliability, increase in throughput, fault tolerance, congestion mitigation and hole avoidance. In this paper, M-RPL (Multi-path extension of RPL) is proposed, which aims to provide temporary multiple paths during congestion over a single routing path. Congestion is primarily detected using buffer size and packet delivery ratio at forwarding nodes. Congestion is mitigated by creating partially disjoint multiple paths and by avoiding forwarding of packets through the congested node. Detailed simulation analysis of M-RPL against RPL in both grid and random topologies shows that M-RPL successfully mitigates congestion and it enhances overall network throughput.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 한국경영과학회 2004년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.349-352
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• 2004

In this paper, we propose a newly energy-efficient routing protocol, which is called Maximum Utility Routing(MUR), in mobile ad hoc networks (MANETs) so as to investigate the minimum energy and maximum lifetimes issues together. We present a utility-based framework so as to meet various incompatible constraints simultaneously and fairly. To explore this issue, we use the concepts and mathematics of microeconomics and game theory. Though simulation results, we show that our routing scheme has much better performance especially in terms of network efficiency, network lifetime, and average power consumption.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권6호
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• pp.23-32
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• 2005

본 논문에서는 에너지 제약적인 애드 혹 네트워크를 위해서 보조 경로 기법을 사용하여 네트워크의 에너지를 고르게 사용함으로써 네트워크 수명을 증가시키는 새로운 알고리즘을 제안한다. 최근 네트워크의 에너지를 효율적으로 사용하기 위한 On-Demanding 방식 기반의 다양한 알고리즘들이 제안되었다. 그 중 PSR(Power-aware Source Routing)은 경로 탐색 동안에 선택된 하나의 경로만을 지속적으로 사용하는 DSR(Dynamic Source Routing)의 단점을 극복하기 위해 에너지 사용량에 따라 경로를 주기적으로 교체함으로써 네트워크 수명을 늘린다. 그러나 이는 경로 교체 동안 발생되는 잦은 플러딩(Flooding)으로 인해 라우팅 오버헤드가 증가하는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 경로 탐색 동안 설정된 보조경로(Backup Route)를 사용해 플러딩의 발생 없이 경로를 변경시키는 HPSR(Hierarchical Power-aware Source Routing)을 제안한다. HPSR은 보조 경로를 사용한 잦은 경로 변경 통해 네트워크 수명을 증가시키면서도 플러딩의 감소로 라우팅 오버헤드를 감소시킨다. 또한, 본 논문에서는 OPNET을 사용한 시뮬레이션을 통해 HPSR의 성능을 검증한다.