• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2008.05a
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• pp.881-884
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• 2008

수중 음향 센서 네트워크는 무선 센서 네트워크의 한 분야로서 활발하게 연구되고 있다. 하지만 무선 센서 네트워크에서의 지상이라는 환경은 수중 음향 센서 네트워크에서의 수중이라는 환경과 많은 차이가 있다. 예를 들어 수중에서는 지상에서 보다 더 많은 통신 에너지를 필요로 하며 현재 단일채널 밖에 사용할 수 없다. 그러므로 수중 음향 센서 네트워크에서 무선 센서 네트워크의 메커니즘을 그대로 사용하기에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 수중 음향 센서 네트워크에서의 에너지 효율적 클러스터링 메커니즘을 제안한다. 제안하는 클러스터링 메커니즘은 단일채널의 수중환경을 대상으로 클러스터 내 통신에서 발생하는 충돌문제를 최소화하여 에너지 효율을 증가시키기 위해 하향식방법을 이용하여 클러스터 헤드 노드를 선정하고 선정된 클러스터 헤드 노드를 중심으로 클러스터 범위를 결정하는 방법을 제시한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2010.05a
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• pp.250-253
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• 2010

Underwater sensor network has attracted more and more attention from the networking research community recently. Most of traditional studies focus on the topology with a single gateway. Underwater sensor network consists of a variable number of sensors and multi-gateway to ensure the reliability of the network. In this paper, we propose a new MAC protocol that can reduce collisions among sensor nodes and improve QoS(Quality of Service) for underwater sensor network with multi-gateway. We evaluate the performance of the proposed scheme through simulation. Simulation results show that the proposed scheme outperforms the existing MAC protocol.

• Journal of the Korea Society for Simulation
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• v.20 no.4
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• pp.157-166
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• 2011

As underwater environment monitoring system's interest has increased, the research is proceeding about underwater acoustic sensor network. Underwater sensor network can be applicable to many fields, such as underwater environment monitoring, underwater resource exploration, oceanic data collection, military purposes, etc. It is essential to define the PHY-MAC protocol for revitalization of the underwater acoustic sensor network which is available utilization in a variety of fields. However, underwater acoustic sensor network has to implement by consideration of underwater environmental characteristics, such as limited bandwidth, multi-path, fading, long propagation delay caused by low acoustic speed. In this paper, we define frequency of adjusted PHY protocol, network topology, MAC protocol, PHY-MAC interface, data frame format by consideration of underwater environmental characteristics. We also present system configuration of our implementation and evaluate performance based on our implementation with test in real underwater field.

• Information and Communications Magazine
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• v.24 no.10
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• pp.34-43
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• 2007

해양은 육지, 공중과 같이 매우 중요한 국방전술 대상으로 수중 통신은 물론 수중과 지상을 연결하는 네트워킹 기술이 요구된다. 본 고에서는 해양에서 국방전술통신에 도입하기 위한 수중 센서 네트워크 시스템 기술에 대해 소개하며 이를 위해 해양 환경 분석과 더불어 해양에 알맞은 수중 센서 네트워크 시스템 모델을 제시하고 모델 각 구성요소의 기능에 대해 소개한다. 또한, 각 구성요소 기술 개발에 필요한 통신 프로토콜 계층 별 요구사항과 필요 연구를 소개하고 국내외 기술개발 동향에 대해 살펴본다.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.11 no.4
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• pp.17-22
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• 2011

The underwater environments are quite different from the terrestrial ones in terms of the communication channel and constrains. In underwater wireless sensor network, the probability of node failure is high because sensor nodes are deployed in more harsh environments than the ground based networks and moved by waves and currents. There are researches considering the communication environments of underwater to improve the data transmission throughput. In this paper, we present a checkpointing scheme of the cluster heads that recoveries from a cluster head failure quickly. Experimental results show that the proposed scheme enhances the reliability of the networks and more efficient in terms of the energy consumption and the recovery latency than without checkpointing.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.36 no.7B
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• pp.886-891
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• 2011

Multicast has been a key routing service for efficient data dissemination in underwater acoustic sensor networks. In sensor networks, there are several multicast routing protocol which reflects sensor network nature. However, existing routing scheme was not targeted at underwater acoustic sensor networks which is hard to provide battery continually. Therefore, a specialized routing algorithm is essential for acoustic sensor networks. In this paper, we propose angle aided multicast routing algorithm for decreasing routing computation complexity, including virtual Euclidean Steiner point. Simulation results show better performance than exist routing Position Based Multicast, Geographic Multicast Routing. such as low computation capability and limited power consumption.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2011.10a
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• pp.633-636
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• 2011

The paper deals with the performance of contention-based medium access control (MAC) protocols for underwater sensor networks. We extensively analyze the number of received-packets and the end-to-end delay of ALOHA, CSMA, CSMA-RTS-CTS and CSMA-RTS-CTS-ACK protocols using a Qualnet underwater network simulator which accommodates diverse underwater acoustic channel environments. Using simulation results, we support an engineering table to determine an adequate contention-based MAC protocol for underwater sensor networks.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.39 no.3
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• pp.268-273
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• 2015

Recently many countries are researching actively underwater sensor networks for securing ocean resources and changes of ocean environment in all over the world. Current the commercial modem are not suitable because it has characteristics of long distance, higher price, larger power consumption with the special object mainly. In this paper, a low power and compact underwater communication modem which is suitable for underwater sensor networks is implemented. It is comprised by using a simple analog circuit for non-coherent BFSK modulation method, ultra low power MCU and orthogonal codes with a less operation and a simple implementation. It was experimented an underwater communication using our modem in a water tank and open sea farms. It communicates fewer than $10^{-4}$ bit error rate.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2007.10d
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• pp.294-299
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• 2007

수중 센서 네트워크에서는 물 속이라는 환경적 특성으로 인해 네트워크 구성에 있어서 많은 어려움이 있다. 무엇보다도 배터리를 지속적으로 공급받거나 충전시킬 수 없기 때문에 배터리 고갈로 인한 센서노드의 손실이 발생하고 이는 전체 센서 네트워크 연결을 방해하는 요소로 작용하게 된다. 따라서 본 논문에서는 지역적으로 소스 라우팅 기법을 적용하여 에너지 소비를 줄이는 라우팅 기법을 제안하였다. 먼저 수중 통신에 사용되는 음파와 에너지와의 관계식을 유도한 뒤에 에너지 소비에 중요하게 작용하는 변수들을 이끌어 냈다. 깊은 바다에 설치된 센서 네트워크에서는 깊이에 따른 환경 변수들의 값이 달라질 수 있기 때문에 링크 메트릭에 영향을 줄 수 있음을 확인했고 이를 바탕으로 에너지 소비에 미치는 환경변수들의 영향도와 제안된 라우팅 기법이 에너지 소비에 미치는 영향을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

• Information and Communications Magazine
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• v.33 no.8
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• pp.71-81
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• 2016

본 논문에서는 수중 통신을 위한 매체 접속 제어(Medium Access Control: MAC) 프로토콜에 대한 연구 동향을 소개한다. 먼저 수중 음향 센서 네트워크(Underwater Acoustic Sensor Network: UWASN)와 수중 음향 채널의 특성을 소개하고 이로 인한 수중 MAC 프로토콜 설계 시 고려 사항에 대해 정리한다. 본 논문에서는 수중 MAC 프로토콜을 크게 비경쟁(contention-free) 기반과 경쟁 기반(contention-based) 프로토콜로 나누어 각각의 대표적인 프로토콜들에 대한 핵심 동작 원리에 대해 설명한다. 마지막으로 MAC 프로토콜을 실제 해양 환경에 구현하기 위한 고려 사항에 대해 정리한다.