• 대한임베디드공학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.104-112
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• 2006

ZigBee is the emerging industrial standard for ad hoc networks based on IEEE 802.15.4. It is used for low data rate and low power wireless network applications. Expected applications of ZigBee include wireless sensor networks for remote monitoring, home control, and industrial automation. Since one of the most important design goals of ZigBee is to reduce the installation and running costs, the ZigBee stack is embedded in the cheap and small micro-controller unit. The hierarchical routing algorithm is used for ZigBee end devices which have very limited resources. Using the block addressing scheme, end devices can send data to the destination without a routing table. However, hierarchical routing has the problem that the packets follow the tree hierarchy to the destination even if the destination is located nearby. In this paper, we propose a scheme to improve the hierarchical routing algorithm in ZigBee networks by employing the neighbor table that is originally used together with the routing table. We suggest selecting the neighbor node that has the minimum remaining hops to the destination as the next hop node. Simulation result shows that the proposed scheme saves more than 30% of the hop counts compared with the original hierarchical routing.

• International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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• 제14권4호
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• pp.295-304
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• 2014

Communication infrastructure supports wide variety of mobile services such as photo and file sharing, location tracking, social network services and instant messaging. However, instances like power-loss and natural disasters disrupt these communication infrastructures unable to render support to these mobile services. Delay-tolerant networks (DTNs) offer a solution to these problems at hand. By utilizing mobility and opportunistic contacts among mobile devices, a plausible communication network can be establish and enable support to mobile applications. This paper presents an energy-efficient, reliable message delivery routing scheme with message prioritization rules for DTN. It uses the context information of nodes (mobile devices) such as the contact history (location and time of contact), speed/velocity, moving direction to determine the best forwarders among nodes in the network. The remaining energy of the nodes is also used to determine the message types a node can deliver successfully. The simulation results show that proposed approach outperforms Epidemic and Prophet routing schemes in terms of delivery ratio, overhead ratio, delivered messages per types and remaining energy.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.23-28
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• 2008

본 논문에서는 모바일 ad-hoc 무선 센서 네트워크에서 전력절약과 안정된 경로의 lifetime을 효과으로 지원하기 위한 위치 기반 협력 도움 라우팅 프로토콜(LACARP : Location-Aided Cooperative-Aided Routing Protocol)을 제안한다. 제안된 라우팅 프로토콜의 기본 아이디어 및 특징은 다음과 같다. 첫째, 전력 절약 전송을 지원하기 위해서 위치기반 정보를 이용하여 경로 탐색 영역을 설정한다. 둘째, 전력 절약 및 효율성 있는 전송을 위해서 설정된 경로 탐색 영역 안에서 스몰 존 기반의 경로 탐색 방법이다. 셋째, 협력도움 전송 방법이다. 설정된 경로위로 데이터를 전송 할 때 전력절약 및 경로의 lifetime을 효과적으로 지원하기 위해서 경로가 설정되지 않은 이웃 노드들로부터 협력도움을 받는다. LACARP의 성능평가는 OPNET(Optimized Network Engineering Tool)을 사용하여 이루어졌으며 성능평가를 통하여 제안된 프로토콜은 경로의 데이터 전송효율과 전력절약 전송 효과적으로 향상 시킬 수 있음을 알 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제32권2호
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• pp.261-277
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• 2005

센서 네트워크에서는 베이스 노드와 다수의 센서 노드들간의 데이타 중심 (Data-centric) 기반의 통신 모델을 사용한다는 특징을 활용하여, 오버헤드를 최소화 하면서 최저 전력 라우팅 경로를 찾고, 또한 전체 네트워크의 수명을 최대화 시킬 수 있는 PAD (Power Aware Data-centric routing protocol)를 제안한다. PAD는 최저전력 라우팅 경로와는 상관없는 통신 링크를 제거한 최저전력특징그래프(Minimum Energy Property Graph)를 찾은 후, 오버혜드를 최소화 하고 slow convergence와 라우팅 경로의 루프 문제를 해결한 Distributed Data-centric Bellman-Ford Algorithm을 사용하여 라우팅 경로를 결정한다. 특히 PAD가 제안한 최저전력특징그래프를 찾는 알고리듬은 기존의 방식에 비해서 훨씬 빠르며, 간단하여 구현이 용이하면서도 가장 적은 수의 에지를 가지는 그래프를 구한다. 이는 기존의 방식이 사용하던 path-loss 모델만을 이용한 기하학적 계산과 복잡한 알고리듬을 path-loss 모델로부터 독립시켜 전력소모를 예측할 수 있는 어떠한 방법이든지 사용 가능하게 하고 또한 최단거리 알고리듬을 사용한 결과이다. PAD는 모든 과정을 분산된 방식으로 수행하며, 또한 최소의 오버헤드만을 가지므로, 다양한 센서 네트워크 응용에서 사용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.133-140
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• 2007

최근 언제 어디서나 고품질의 인터넷 서비스 이용에 대한 필요성이 증가함에 따라, 인터넷 또는 셀룰러 망과 같은 기반 망과 연동된 하이브리드 애드 혹 네트워크에 대한 연구가 중요해지고 있다. 이러한 통합 네트워크는 홈 네트워크, 텔레매틱스, 센서 네트워크 분야 등에서 사용자 요구에 부합하는 다양한 종류의 서비스 제공이 가능해진다. 그러나 무선 이동 네트워크에서 불안정한 링크에 의한 전송 거리와 전송 대역폭 및 이동 노드의 배터리 제약은 대용량의 실시간 데이터 처리를 요구하는 서비스의 원활한 제공을 어렵게 만든다. 따라서 본 논문에서는 기반 망에서 제공하는 인프라를 활용하여 에너지 효율성을 고려한 클러스터 기반의 계층적 라우팅 기법을 제안한다. 인덱스 기반의 브로드캐스팅 기법을 적용한 경로 전달 모델을 통해 노드가 필요한 정보만을 선택적으로 청취함으로써 불필요한 에너지 손실을 줄인다. 또한, 경로 탐색 및 유지비용과 경로 설정에 필요한 지연시간을 줄였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제17C권2호
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• pp.189-196
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• 2010

기존의 무선 센서 네트워크에서 클러스터링 기법을 제안한 LEACH는 데이터 전송에 있어서 플러딩 방식을 탈피, 효율적으로 에너지를 소비하여 네트워크의 통신량을 증가 시키는데 성공하였다. 또한 무선 센서 네트워크에서 QoS 기반의 제한적인 플러딩 방식을 제안한 기법도, 라우팅 경로 설정에 참여하는 노드의 숫자를 줄여, 에너지 소모를 줄이는데 성공하였다. 하지만 데이터 전송 시, 비교적 적은 홉 수의 라우팅 경로를 선호하였고, 이는 에너지 사용량을 증대시켜 전체 네트워크 성능 저하를 유발하였다. 따라서 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 QoS(Quality of Service) 기반의 에너지 효율적인 클러스터링과 라우팅 알고리즘을 제안하였다. 무선 센서 네트워크 관련 연구 분야에서 가장 중요한 이슈인 에너지 효율에 기반을 두어, 데이터 패킷의 종류를 두 종류 (class 1, class 2)로 나누어 차별화된 서비스를 제공하는 기법을 제안하였다. NS-2를 사용하여 실험한 결과, 기존의 기법보다 노드의 평균 생존 시간을 약 2.47배 증가 시키고 class 1 데이터 패킷의 경우 약 312%, class 2 데이터 패킷의 경우 약 61%의 통신량을 증가시켰다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.2465-2472
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• 2015

무선 MAC (Medium Access Control)과 라우팅 기술은 사물인터넷의 핵심 네트워크 기술 요소로서. 최근 이와 관련된 집중적인 연구가 진행 되고 있다. 그러나 사물인터넷을 위한 새로운 표준이 제안되고, 다른 네트워크 관련 기술들이 패치되면서, 이러한 네트워크의 성능을 평가하는 방식은 명확하지 않다. 본 연구에서는 사물인터넷을 위한 최근의 MAC과 라우팅 프로토콜 기술을 분석 정리하고, 이들 간의 상호작용에 대하여 설명하였다. 특히, 현재 많은 사물인터넷 관련 분야에서 고려되고 있는 IEEE 802.15.4 MAC 과 RPL (Routing Protocol for Low-power Lossy Network) 라우팅 프로토콜의 기술을 설명하고 이들 간의 상호 작용에 대하여 설명하였다. 이러한 분석에 따라 경쟁기반의 MAC 프로토콜의 경우 라우팅의 성능에 치명적인 영향을 줄 수 있으므로 MAC과 라우팅 관련 시스템 파라미터를 최적화 할 수 있는 모델링을 제시하였다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제6권4호
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• pp.466-469
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• 2008

The existing routing protocols in USN environment, PEGASIS is more efficient than LEACH, which is a hierarchical routing protocol, for network configuration based on power consumption. Despite its merit that it can reduce energy consumption per node, however, the PEGASIS protocol also has a weakness that it is less responsive to frequent changes that occur in the configuration of sensor network due to BS nodes that keep changing, which is a typical characteristic of the sensor network. To address this problem, this paper proposes to select sub-cluster heads and have them serve as intermediate nodes. This paper presents and analyses that this method can resolve the aforementioned problem of the PEGASIS algorithm.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (3)
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• pp.538-540
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• 2004

차세대 인터넷 어플리케이션으로서 각광받고 있는 다양한 실시간 멀티미디어 서비스들이 기존 인터넷망에서 유니케스트 라우팅 방식으로 제공되면서 사용자수의 한계와 서버의 부하 문제에 따른 여러 문제점을 안고 있다. 이로 인해 한번에 여러 사용자들에게 동일한 데이터를 보내야 하는 멀티미디어 서비스의 경우에는, 각 사용자들에게 데이터를 여러 번 전송하는 유니캐스트 라우팅(Unicaast Routing)방식에 비해 멀티캐스팅(Multicast Routing)방식으로 전송하는 것이 대역폭 활용면에서 더 효율적이다. 그러나 Multicast Routing 을 DWDM 기반의 차세대 광인터넷망에 적용하기에는 optical signal splitter의 사용으로 인한 cost의 증가와 Power Penalty 의 보상 문제 등 해결해야 할 여러가지 문제가 남아있다. 따라서 본 논문은 이러한 제한 사항을 극복하기 위해서 제한된 노드에 대해서만 optical signal splitter 를 사용하는 Virtual Source 기반의 Multicast Routing 알고리즘을 제안한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제25권11호
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• pp.1564-1571
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• 2022

Wireless sensor network(WSN) is being used in various fields such as reconnaissance, echelon scale identification, weather observation, etc. using small sensors in an environment without a network infrastructure environment. In addition, WSN uses limited battery power, so study on routing protocols to extend the lifetime of the network is important. PEGASIS, a hierarchical routing protocol, accounts for the majority of energy-efficient routing protocol studies and is well known as a representative protocol. In this study, based on PEGASIS, we propose a protocol that constructs multiple chains rather than one chain using the AoA of nodes. The proposed protocol has the advantage of reducing the transmission distance of nodes and eliminating unnecessary transmissions, thereby increasing energy efficiency compared to the existing protocols.