• 한국통신학회논문지
• /
• 제37B권9호
• /
• pp.741-749
• /
• 2012

항해 중인 선박과 육상기지국간에 VHF 대역을 통해 다중-홉 데이터 통신을 수행하기 위해 애드-혹 자율 구성 TDMA (Ad Hoc Self-Organizing TDMA: ASO-TDMA) 방식이 제안된 바 있으며, 이를 통해 해로를 따라 넓은 영역에 걸쳐 항해 중인 선박들이 분산적으로 무선 자원을 공유하면서 다중-홉 애드-혹 네트워크를 구성할 수 있다. 본 논문에서는 마코프 체인 모델을 기반으로 ASO-TDMA 방식 매체접근제어 프로토콜의 평균 수율 성능을 분석한다. 또한, 모의실험을 통해 수학적 분석 결과를 검증하고, 각 홉 영역에서 부프레임의 크기와 선박의 수에 따라 수율을 최대화하기 위한 최적의 전송률이 존재함을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제16권5호
• /
• pp.906-912
• /
• 2012

Ship Ad-hoc Network (SANET)은 고비용의 위성 통신을 대체하여 선박에 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 선박 간 애드혹 네트워크이다. 현재 SANET의 물리계층은 해상 VHF 대역 디지털 통신의 표준인 ITU-R M. 1842-1을 반영할 수 있으나, 상위 계층은 명확한 표준화가 진행되지 않고 있다. 본 논문에서는 육상 애드혹 네트워크에 적용되는 매체접속제어와 라우팅 프로토콜을 기반으로, 해상 통신환경에 맞는 SANET용 네트워크 프로토콜인 Ship Ad-hoc Communication (SAC) 프로토콜을 제안한다. SAC 프로토콜은 매체접속제어와 라우팅을 하나의 알고리즘에서 수행하는 크로스 레이어 프로토콜로써, 이웃 선박의 유무, 목적지까지의 경로 설정 여부, 열악한 통신 환경 시 통신 모드 전환 등을 다양한 해상 환경을 반영한다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.179-192
• /
• 2019

해상 초단파 대역 데이터 링크의 과부하를 경감시키고, 디지털 데이터 교환에 사용하기 위해 추가적으로 주파수가 할당되었다. 이어서 이 주파수 대역에 적용할 수 있는 선박용 애드혹 네트워크 기술 (shipborne ad-hoc network; SANET)이 제안되었다. SANET은 고가의 위성 통신을 대신하여 해상에서도 선박국에 다양한 IP 기반의 데이터 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. SANET에서는 육상 국으로의 IP 연결성 (connectivity)을 제공하기 위해, 선박국이 자신의 IP 주소를 할당받는 것이 우선적이다. 본 논문에서는 선박국들이 스스로 자신의 IP 주소를 할당할 수 있는 SANET configuration (SANETconf) 프로토콜을 제안한다. SANETconf는 중복되지 않는 다수의 IP 주소들을 육상국에서 선박국들에 이어지는 트리 형태로 네트워크 전반에 전파한다. 선박국은 IP 주소를 할당할 수 있는 자신의 이웃과 간단한 요청(Request) 및 응답(Response) 메시지 교환을 통해 자신의 IP 주소를 할당한다. 따라서 SANETconf는 IP 충돌 방지 (Duplicate Address Detection) 과정과 선박국의 이동에 의해 발생하는 네트워크의 분리나 통합에 따른 처리 과정을 완전히 배제할 수 있다. 이 프로토콜의 SANET의 적용가능성을 검증하기 위해 다양한 모의시험을 수행하였다. 모의시험 결과, SANETconf를 이용하여 네트워크의 85퍼센트의 선박국들이 한 프레임 (1분) 내에 자신의 IP 주소를 결정할 수 있음을 확인하였다. 또한, 선박국들은 자신의 IP 주소를 할당하는데 네트워크 리소스의 0.024 퍼센트만 사용하여 SANETconf가 네트워크 리소스의 효율성이 높음이 확인되었다.

• 지능정보통신
• /
• 제12권2호
• /
• pp.25-29
• /
• 2011

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제32권5호
• /
• pp.775-784
• /
• 2008

It is not easy to access very high speed Internet services at sea due to some technical and economical problems. In order to realize the very high speed Internet services at sea like on land, new communication network models based on MANET should be adopted. In this paper, a new MANET model at sea is provided, which considered the ocean environments, and the characteristics and movement of vessels. On the basis of the fact that most vessels navigate on the predetermined courses, which are the shortest paths between source and destination ports in most cases, a type of location oriented routing protocol is proposed in this paper. The Hybrid Course-Based Routing Protocol(HCBR) makes use of the static information such as courses and positions of ports to proactively find the shortest paths not only among ports but also the cross points of courses. HCBR also makes use of the locational information of vessels obtained via GPS and AIS systems to reactively discover the shortest route by which data packets are delivered between them. We have simulated the comparison of the performance of HCBR with those of LAR scheme 1 and scheme2, the most typical protocols using geographical information. The simulation results show that HCBR guarantees the route discovery even without using any control packet. They also show that HCBR is more reliable(40%) and is able to obtain more optimal routes(10%) than LAR scheme1 and scheme2 protocols.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제41권6호
• /
• pp.681-688
• /
• 2016

해상에서 새로운 디지털 데이터 교환 서비스를 제공하기 위해 기존 아날로그 통신용으로 사용하던 초단파 대역 일부를 디지털 통신용으로 전환하는 것을 2012년 세계 전파 회의에서 결의하였고, 국제 전기통신연합 무선통신섹터는 ITU-R M. 1842-1 표준을 통해 해상 디지털 데이터 통신 시스템의 기술 특성을 권고하였다. 수십 해리 정도의 제한적인 초단파 대역의 통신 거리를 극복하기 위해 애드혹 통신을 이용하여 육상국으로부터 멀리 떨어진 선박국에게도 디지털 데이터 교환 서비스를 제공할 수 있도록 선박 애드혹 네트워크 (SANET; Shipborne Ad-hoc Network)의 개념이 국제해사기구를 통해 소개되었다. 본 논문에서는 해상 초단파 대역 디지털 데이터 통신을 위해 개발된 ITU-R M. 1842-1 기반의 통신 시스템에 계층별로 SANET 프로토콜을 구현하고, 실해역에서 네트워크를 구축하여 채널 접속, 경로 설정, 데이터 송수신 등의 기능 들을 검증하였다. 구축된 SANET은 해상정보 수집 및 분석, 입출항 간소화에 활용할 수 있으며, e-navigation을 위한 해상 디지털 통신 인프라로 활용 가능할 것이다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
• /
• 제35권6호
• /
• pp.521-528
• /
• 2008

라디오 통신 등의 전통적인 해상통신기술은 단문정보 교환만이 가능한 전송품질을 제공한다. 전송품질의 단점을 극복한 해사위성(Inmarsat) 등을 통한 무선 채널은 경제적 부담으로 접근이 어렵다. 따라서 바다에서 항해, 조업하는 선박들은 육상의 초고속 인터넷 서비스를 이용하지 못하고 있다. 본 논문에서 제안하는, 이 문제를 극복하는 새로운 기술에 핵심은 해상이동통신망을 단일 홉(Single Hop)에서 다중 홉(Multi Hop)으로 구성하는 것이다. 선박과 선박, 선박과 연안(항구)간의 망을 이동 애드 혹 네트워크(MANET) 모델로 해석하고 새로운 선박 애드 혹 네트워크(SANET) 모델을 설계하였다. 항구와 항로 같은 정적인 지리정보를 활용하면서 육지의 이동단말기와는 크게 차별화되는 움직이는 선박의 특성을 고려하면서 대응적으로(Reactive) 경로를 배정하는 부채꼴 탐색구역 경로배정 프로토콜(FSR)을 제안하였다. FSR(Fan-shaped Search Zone Routing)은 최단경로가 있을 수밖에 없는 지엽적 부채꼴 구역을 찾아내 획정하고 그 구역 안에서만 최단경로를 탐색하는 프로토콜이다. 기존의 지리 정보를 이용하는 대표적인 경로배정 프로토콜인 LAR과 성능을 비교하였다. 첫째, FSR은 LAR을 비롯한 다른 지리정보기반 경로배정 프로토콜과 달리 경로배정을 하기 위해 제어 패킷(Beaconing Packet)을 발생시키지 않아 통신채널 품질저하를 전혀 초래하지 않는다. 둘째, FSR은 경로탐색구역의 경계선의 일부분을 전송경로로 확보하기 때문에 경로탐색성공률을 100% 보장한 반면 LAR은 약 64%의 성공률을 보였다. 셋째, 경로가 탐색된 경우에 한하여 그 경로의 최적성을 상호 비교한 결과 FSR이 LAR의 약 97%이었다. 종합적으로는 FSR이 LAR보다 약 50%의 성능 개선 효과를 얻을 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제32권8호
• /
• pp.1269-1277
• /
• 2008

Ships at sea cannot exchange data among them easily so far. Basically voice-oriented communication systems are the main methods, some of them utilize the HF radio systems at lower bit rates, and for higher bit rates, the Inmarsat or VSAT are adopted. None of them are used widely because of lower qualities and higher costs. There exist many technical and economical limits to have the Internet service just like on land such as the WWW service. In order to achieve the improved transmission rates of the maritime communication networks at farther sea, MANET(Mobile Ad Hoc Network) is one of the most practical models. In this paper, a new routing protocol named EZR (Expansive Search Zone Routing Protocol) is proposed, which is based on SANET (Ship Ad Hoc Network) model that has some different features from MANET and VANET (Vehicular Ad Hoc Network). The search zone for the shortest path is firstly found by EZR. If no path is searched in the zone, the zone is expanded according to the rule of EZR. The zone-expanding and path-searching procedures are repeated until the path is found out. The performance of EZR is evaluated and compared with LAR protocol which is one of the most typical routing protocols based on geographical information. The simulated results show that EZR is much better than LAR at sea environments in terms of routing success rate, route optimality, and a single index of performance combined the previous two metrics.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2012년도 춘계학술대회
• /
• pp.477-479
• /
• 2012

최근 선박의 사고가 증가하고 해양 환경오염 문제가 대두되면서 운항 중인 선박을 대상으로 하는 다양한 안전운항 솔루션에 대한 필요성이 요구되고 있다. 안전운항 솔루션은 일반적으로 육상과 선박을 연결하는 광대역 무선 데이터 통신기술, 해상 데이터를 처리할 수 있는 메타데이터 기술, 안전운항을 지원하는 서비스의 요소 기술로 구성된다. 본 논문에서는 광대역 애드혹 통신망을 기반으로 하는 선박의 안전 입출항 지원 서비스의 항목을 정의하고, 이를 구현하기 위한 서버 및 클라이언트 시스템에 대하여 기술한다. 본 연구의 안전 입출항 지원 서비스는 교통정보, 환경정보, 충돌회피지원정보로 구성되며, 선박에 탑재된 클라이언트에서 육상에 설치된 서버 시스템으로 서비스를 요청하고 정보를 제공 받도록 설계하였다. 이렇게 설계된 시스템은 테스트 플랫폼을 통해 서비스의 구현 가능성을 검토하며, 실해역(여수항)에서의 시험을 통해 그 실효성을 검증할 예정이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2013년도 춘계학술대회
• /
• pp.343-345
• /
• 2013

해양사고가 증가하고 이에 따른 피해가 늘어남에 따라 선박의 안전항해에 대한 관심이 높아지고 있으며, 해양사고에 대한 규제 및 사고 방지를 위한 기술 개발이 활발하게 진행되고 있다. 선박의 안전 입출항 지원 서비스는 일반적으로 육상과 선박을 연결하는 광대역 무선 데이터 통신기술, 해상 데이터를 처리할 수 있는 메타데이터 기술, 안전운항을 지원하는 서비스의 요소 기술로 구성된다. 본 논문에서는 광대역 애드혹 통신망을 기반으로 하는 안전 입출항 지원 시스템 및 서비스를 정의하고, 이를 시험하기 위한 시뮬레이터 시스템에 대하여 기술한다. 안전 입출항 지원 시스템은 선박에 탑재된 클라이언트에서 육상에 설치된 서버 시스템으로 서비스를 요청하고 해당 정보를 제공 받도록 설계 되었으며, 선박운항 시뮬레이터를 기반으로 하는 테스트 플랫폼을 이용하여 서비스의 구현 가능성을 검토하며, 향후 실 해역 실험을 통해 그 실효성을 검증할 예정이다.