Information and Communications Magazine (정보와 통신)

The Korean Institute of Commucations and Information Sciences (한국통신학회)
권호 표지

수중음향통신을 위한 물리계층 기술

  • Published : 2016.07.29
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Abstract

본고에서는 최근 활발하게 연구되고 있는 수중 음향통신을 위한 물리계층 기술에 대하여 알아 본다. 수중음향통신은 지상의 전파를 이용한 무선 통신 기술과 달리 음파를 이용한다. 음파는 수중에서 약1500m/s로 매우 저속이고 시간에 따른 다중 경로와 해수면과 해저면에서의 반사가 발생한다. 또한 수온, 염분, 수압, 해류와 해저지형 등에 의해 신호의 왜곡 및 손실이 일어나기 때문에 수중음향통신은 지상에서 전파를 이용한 통신에 비하여 매우 어려운 일이다. 본고에서는 이러한 수중음향채널의 특성을 살펴보고 링크버짓 계산을 한다. 그리고 수중음향통신을 위한 물리계층 변조기법을 살펴본다. 특히 OFDM 변조기법에 대하여 자세히 설명하고 실해역 측정을 통한 수중채널 특성을 기반으로 채널을 모델링하고 OFDM 변조기법을 위한 파라미터 선정 및 성능비교를 하였다.

Keywords

References

  1. S. Zhou and Z.-H. Wang, "OFDM for Underwater Acoustic Communications," John Wiley and Sons, 2014.
  2. D. Kilfoyfe and A. Baggeroer, "The state of the art in underwater acoustic telemetry," IEEE J. Ocean. Eng., vol. 25, no. 1, pp. 4-27, Jan. 2000. https://doi.org/10.1109/48.820733
  3. I. F. Akyildiz, D. Pompili, and T. Melodia, "Underwater Acoustic Sensor Networks: Research Challenges," Ad Hoc Networks (Elsevier), vol. 3, no. 3, pp. 257-279, Mar. 2005. https://doi.org/10.1016/j.adhoc.2005.01.004
  4. M. Stojanovic and J. Preisig, "Underwater acoustic communication channels: Propagation models and statistical characterization,"IEEE Commun. Mag., vol. 47, no. 1, pp. 84-89, Jan., 2009.
  5. M. Stojanovic,"On the relationship between capacity and distance in an underwater acoustic communication channel," in Proc. WUWNet, Los Angeles, CA, Sept. 2006.
  6. M. Ainslie and J. McColm, "A simplified formula for viscous and chemical absorption in sea water," J. Acoust. Soc. Am., vol. 103, no. 3, pp. 1671-1672, Mar. 1998. https://doi.org/10.1121/1.421258
  7. X. Lurton, "An Introduction to Underwater Acoustics: Principles and Applications," Springer, 2 edition, 2010.
  8. L. M. Brekhovskikh and Yu. P. Lysanov, "Fundamentals of Ocean Acoustics," Springer, New York, 3 edition, 2003.
  9. M. Stojanovic, "Acoustic (underwater) commun-ications," in Encyclopedia of Telecommunica-tions, J. G. Proakis, Ed. John Wiley and Sons, 2003.
  10. Y. Mohsin Hasan and N. Khamis, "Link Budget Analysis for Underwater Communication System," Int. J. of Electrical and Electronics Research, vol. 2, no. 4, pp.195-200, Dec. 2014.
  11. J. G. Proakis,"Digital communications," Mc-Graw-Hill, Inc., 1995.
  12. M. Stojanovic,"Underwater Acoustic Communica- tions: Design Considerations on the Physical Layer," Wireless on Demand Network Systems and Services, Jan. 2008.
  13. B. C. Kim and I. T. Lu,"Parameter Study of OFDM Underwater Communications System,"in Proc. of MTS/IEEE Oceans, Rhode Island, Sep. 2000.
  14. M. B. Porter, "The Bellhop manual and user's guide" (http://oalib.hlsresearch.com.)