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무선센서 네트워크에서의 다중 가상 그리드를 이용한 데이터 전송 메커니즘
진민숙,이의신,박수창,김상하,Jin, Min-Sook,Lee, Eui-Sin,Park, Soo-Chang,Kim, Sang-Ha 한국정보처리학회 2009 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.16 No.4
무선 센서망은 전력공급이 제한적인 센서 노드들로 구성됨으로, 에너지 비용의 최소화는 망의 수명 연장을 위해 매우 중요하다. 그러나 다수의 사건(event)과 싱크(sink)가 이동하는 환경에서 에너지 비용이 증가한다. 이는 센서 노드들과 싱크들간의 데이터 전달을 위한 라우팅 정보가 빈번히 갱신되어야 하는 문제가 있다. 즉, 싱크의 이동성을 지원하기 위한 라우팅 방안은 이동 싱크에게 끊임없이 데이터를 전달해 주어야 할 뿐만 아니라, 망 내 센서 노드들의 에너지비용을 충분히 고려해야 한다. 하지만 기존 연구들은 싱크와 소스의 이동성을 고려하지 않는 환경에서의 에너지 평준화에 초점을 둔다. 본 논문은 다중 가상 그리드 기법을 이용하여 이동성을 고려한 에너지비용 및 데이터 전송률에 있어 효율적인 라우팅 프로토콜을 제안한다. 그리고 실험을 통해 제안한 프로토콜이 데이터 전송률, 시간지연, 그리고 에너지 비용에 있어서 기존 연구 된 프로토콜들에 비해 성능의 우수함을 입증한다. Sensor networks are composed of a great number of sensor nodes. Since all sensor nodes are energy-restricted and hard to recharge, it is very important.However, the energy consumption may significantly increase if mobile sources or sinks exist in sensor networks. The reason is that the routing information for mobile sources and sinks needs to be update frequently for efficientdata delivery. The routing algorithm supporting mobile sinks should consider not only continuous data delivery but also the energy consumption of sensor nodes. However, most of the existing research focuses on even energy consumption while the mobility of sinks and sources is rarely consider. In this paper, we propose an efficient routing protocol with multiple virtual grids to reduce energy consumption and improve packets delivery efficiency. Then this paper considers the mobility. Simulation results show that our algorithm can guarantee high data delivery ratio and lower average delivery delay, while consuming lower energy than existing routing protocols in sensor networks.
진민숙(Min-Sook Jin),이정철(Jeongcheol Lee),정주현(Juhyun Jung),오승민(Seungmin Oh),김상하(Sang-Ha Kim) 한국정보과학회 2009 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.36 No.2D
Publish/subscribe(p/s) 통신 패러다임은 publisher와 subscriber의 확장성과 이동성이 좋은데 광범위한 센서 망 역시 소스와 싱크의 확장성과 이동성에 강건한 알고리즘들이 연구 중이다. 이런 연구는 p/s 패러다임과 센서 망이 데이터 중심으로 개체들간의 통신을 하기 때문에 가능하다. 따라서 센서 망에 p/s 패러다임을 적용하여 확장성과 이동성에 강건한 알고리즘을 제안한다. 제안방안은 다음의 세가지 특징을 보장해야 한다. 그것은 space, time 그리고 synchronization decoupling이다. 그래서 본 논문은 센서 망 내부에 Embedded grid structure(EGS)를 사용하여 세가지 특징을 보장하고 결론적으로는 소스와 싱크간의 확장성과 이동성을 강건하게 한다. 실험은 기존에 제안된 알고리즘들과 성능 분석하였다. 그 실험결과로 제시한 방안이 소스와 싱크간의 확장성과 이동성이 향상됨을 증명하였을 뿐만 아니라 에너지 소비가 적고 데이터 전달율이 높음을 입증하였다.
진민숙(Min-Sook Jin),최영환(Younghwan Choi),이의신(Euisin Lee),박수창(Soochang Park),우부재(Fucai Yu),김상하(Sang-ha Kim) 한국정보과학회 2007 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.34 No.2D
전형적인 센서 네트워크는 사용자, 싱크 그리고 센서들로 구성되며, 사용자와 싱크 간은 기반 망으로 연결되어 있음을 가정한다. 그러나, 재난지역이나 전투지역에서의 실제 사용자들은 기반 망이 없는 밀집된 센서 영역 내부를 이동하면서 다양한 정보를 받아 임무 수행할 수 있기를 원한다. 따라서, 사용자와 싱크 간 센서 노드만이 통신 채널로 유일하게 존재하는 상황에서 사용자의 이동성 지원이 필요 된다. 다중의 정적 싱크 기반 센서 망 구조에서 사용자의 이동성이 고려된 네트워크에서 사용자가 원하는 다양한 정보를 얻고자 하여 싱크에게 쿼리를 보냈을 때 각 싱크는 정보를 찾고자 한다. 기존 제안된 알고리즘들은 하나의 패킷에 수많은 쿼리를 담아 주기적인 메시지 전송을 요구하기 때문에 에너지 효율성이 떨어진다. 이에, 본 논문에서는 싱크가 정보를 찾고자 할 때 시간 동기화 기법을 사용하여 에너지 소모를 다소 줄이고자 한다. 각각의 싱크에 수많은 쿼리를 할당하여 원하는 정보를 찾도록 하는 임무로 플러딩할 때 패킷에 실어야 하는 값을 최소화 하여 에너지 효율성과 속도를 빠르게 하여 네트워크 수명을 연장하는 장점을 갖는다. 마지막으로 시뮬레이션시에 검증할 매트릭스와 향후 연구방향을 제시한다.
무선 센서 망에서 위치 정보를 이용한 에너지 효율적인 통신 프로토콜 (pp.322-329)
진민숙(Min-Sook Jin),박호성(Hosung Park),이의신(Euisin Lee),김태희(Taehee Kim),이정철(Jeongcheol Lee),김상하(Sang-Ha Kim) 한국정보과학회 2009 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.36 No.4
많은 연구자들은 무선 센서 망에서 싱크들과 소스들간의 효율적인 데이터 전송을 위한 지리정보라우팅을 설명해왔다. 지리 정보를 알기 위해, 지리정보라우팅은 두 가지 방법을 제공해왔다. 싱크가 자신의 위치 정보를 주변에 뿌려 위치 정보 플러딩을 하는 sink-initiated와 소스가 자신의 위치 정보를 주변에 뿌려 위치 정보를 플러딩하는 source-initiated가 있다. 그러나, 그 방법들은 두 가지 문제를 가지고 있다. 첫 번째는 싱크와 소스가 움직일 때마다, 그들의 위치 정보를 플러딩한다. 두 번째는 그들 위치 정보는 실제적으로 데이터를 보내고 받는 노드 이외에 불필요한 노드들까지 전달된다. 그래서, 망 전체에 불필요한 에너지 소비문제가 있다. 그러므로, 이 논문은 소수의 싱크들과 소수의 소스들 사이에 데이터를 효율적으로 전달하여 에너지 소비문제를 해결할 수 있는 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 싱크들과 소스들의 이동에 대하여 위치 정보를 관리하는 위치 정보 매니저를 이용한다. 실험은 기존에 제안된 프로토콜들과 성능 분석하였다. Many researches in wireless sensor networks have used a geographic routing to effectively disseminate data between sinks and sources. To know the location information, the geographic routing has proposed two manners. A sink-initiated and a source-initiated are flooding to disseminate its location information in WSN. However, these two manners have two problems. Firstly, whenever they move, they flood their location information. Secondly, their location information is disseminated unnecessary nodes besides nodes which send and receive data in actually. Therefore, this paper proposes a protocol that can solve the two problems and disseminate effectively data between few sinks and few sources. The proposed protocol exploits a location information manager that manages location information of the sinks and the sources. We also compare the performance of the proposed protocol with the existing protocols through a simulation.
진민숙(Min-Sook Jin),박준희(Jun-Hee Park),김상하(Sang-Ha Kim) 한국정보과학회 2001 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2Ⅲ
Ad-hoc 망은 인터넷과는 다른 독립적인 망을 구성하는 경우 사용되게 된다. 이러한 Ad-hoc의 특정 호스트가 인터넷 망과의 연결을 시도하는 경우, 이 호스트로의 패킷의 라우팅을 위해서는 모든 경로상의 라우터에서 이 호스트에 대한 정보의 엔트리가 추가되어야만 한다. 이는 망 구현 과정에서 확장성(Scalability) 문제를 야기하게 된다. 즉, 라우팅 테이블 엔트리의 증가로 차지하는 라우터의 메모리 문제나, 해당 호스트의 정보를 찾고자 할 때의 소요시간으로 적용하기 어렵다. 이러한 확장성 문제를 제거하는 방법으로 자동으로 주소를 설정 하는 방식인 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)에 대해서 알아 보았다. 그리고, DHCP의 문제점인 기존의 라우팅 정보를 손실되는 문제가 있어 적용하기 어렵다. 이에 본 논문은 확장성 문제를 제거하는 동시에 엑세스 포인트(access point)에서 NAT(Network Address Translation) 기술을 적용하여 AODV(Ad-Hoc On-Demand Distance Vector) 라우팅 프로토콜과 인터넷의 연동을 위한 메커니즘을 제안한다.
소수 - 대 - 소수 지원을 위한 Xcast 확장 방안
진민숙(Min-Sook Jin),김상하(Sang-Ha Kim) 한국정보과학회 2002 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.29 No.1A
Xcast(Explicit Multicast)는 기존 멀티캐스트 방식인 ASM(Any-Source Multicast)이 상태정보를 유지해야 하는 확장성 문제를 해결하기 위해 제안되었다. 하지만 Xcast를 망에 적용하는 경우, 헤더 크기의 제한으로 인하여 일반적인 멀티캐스트 메커니즘이 아닌 작은 그룹을 위한 메커니즘으로 인식되고 있다. 그러나, 현재의 Xcast는 일-대-다 전송 방법과 데이터 통신만을 기술하고 있다. 따라서 본 논문은 소수-대-소수 멀티캐스트를 지원하기 위하여 Xcast 서버를 적용하는 방안을 제안한다. Xcast 서버는 각 그룹의 정보와 함께 그룹 참가자의 정보를 유지하며 데이터 라우팅은 원래의 Xcast와 같은 방법을 적용하고 Xcast 서버와 각 참가자 사이의 제어 측면을 위한 프로토콜을 기술한다.