• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.1657-1666
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• 2010

수중 센서 네트워크(UWSN: Underwater Wireless Sensor Networks)는 수중 센서 노드들의 에너지 자원의 제약이 심하고, 제한된 통신 대역폭과 다양한 전파지연 등의 환경적인 특성 때문에 효율적이고 안정적인 데이터전송 방법이 요구된다. 본 논문에서는 수중 센서 네트워크의 센서 노드들이 해양 바닥에 고정된 2차원 구조(2D: two-dimensional underwater wireless sensor network model)에서 이상적인 셀 크기의 육각 모자이크 구조를 이용한 향상된 하이브리드 전송 방법을 설명하고, 또한 센서 노드를 해양 바닥의 닻에 매달아 움직임이 가능한 3차원 구조(3D: three-dimensional underwater wireless sensor network model)에서 효과적인 데이터전송을 위한 에너지 효율적인 인식 및 통신범위를 확장하는 방법을 제안한다. 2D 및 3D 구조에서 제안된 방법들은 시뮬레이션 결과에 의해 기존의 전송 방법보다 높은 에너지 효율성을 가지는 것이 확인되었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.641-648
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• 2009

Currently several kinds of sensor localization methods have been developed for terrestrial wireless sensor networks. This study, in order to extend the field to underwater environments, a localization technique is studied for UWSNs (Underwater Wireless Sensor Networks). In underwater environments, RF (Radio Frequency) signal is not suitable for underwater usage because of extremely limited propagation. Because of that reason UWSNs should be constituted with acoustic modems. But, to realize underwater application, we can borrow many design principles from ongoing research for terrestrial environments. So, in this paper we introduce the modified localization algorithm using ToA method which is based on the terrestrial research. First of all, we study the localization techniques for terrestrial environments where we investigate possible methods to underwater environment. And then the appropriate algorithm is presented in the underwater usage. Finally the proposed underwater based localization algorithm is evaluated by using computer.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.699-705
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• 2012

In this paper, an infrastructure-based localization method using underwater wireless sensor network (UWSN) is addressed. A localization using the UWSN is necessary to widen the usage of underwater applications, however it is very difficult to establish the UWSN due to the restrictions of water. In this paper, to extend the usage of UWSN at the infrastructure, we propose a sophisticated UWSN localization method using the Received Signal Strength Indicator (RSSI) of the electromagnetic waves. During the electromagnetic waves propagating in underwater, there arises a lot of attenuation according to the distance, while the attenuation shows uniformity according to the distance. Using this characteristics, the localization system in underwater infrastructure is proposed and the experimental results show the effectiveness.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권4B호
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• pp.399-404
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• 2011

본 논문은 해양에서 동작하는 센서들 간의 통신 상황에 있이, 정보의 중요도에 따라 패킷에 우선순위를 줌으로써 보다 안정적이고 차별화된 정보 전달이 이루어질 수 있는 방안을 제안한다. 특히 음향통신을 기반으로 하는 해양 수중 통신은 환경 변화에 따라 그 성능이 크게 변화하기 때문에, 본 논문에서는 무작위적으로 분포되어있는 센서 노드들이 환경 변화에 적응적으로 대처할 수 있도록 하기 위하여 기존의 SON(Self Organizing Network) 기법을 효과적으로 적용할 수 있는 방안을 제시한다. 구체적으로 수중에 분포된 센서노드들이 중요도에 따라 두 종류의 패킷을 생성하여 정보수집노드로 전송하는 시스템을 가정하였고, 실험을 통하여 제안 기법을 적용하였을 때 중요도가 높은 패킷이 일반 패킷에 비하여 전송 시간이 단축됨을 확인하였다.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.93-98
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• 2020

Research on underwater sensor networks is increasing due to such reasons as marine resource management, maritime disaster prediction and military protection. Many underwater sensor networks performs wireless communication using an acoustic sound wave band signal having a relatively low frequency. So the digital part of their modem can take charge of carrier band signal processing. To enable this, the sampling rate of the baseband band signal should be increased to a sampling rate at which carrier band signal processing is possible. In this paper, we designed a sampling rate increasing circuit based on a CIC interpolator for underwater sensor nodes. The CIC interpolator has a simple circuit structure. However, since the CIC interpolator has a large attenuation of the pass band and a wide transition band, an inverse sinc LPF is added to compensate for frequency response of the CIC interpolator. The proposed interpolator was verified in time domain and frequency domain using ModelSim and Matlab.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2007년도 하계종합학술대회 논문집
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• pp.43-44
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• 2007

The Underwater Wireless Sensor Network (UWSN) consists of sensor nodes equipped with a small battery of limited energy resource. Hence, the energy efficiency is a key design issue that needs to be addressed in order to improve the lifetime of the network. In this paper, we use a hexagon tessellation with and ideal cell size to deploy the underwater sensor nodes for the UWSN and propose an enhanced hybrid transmission method that considers the load balancing once the data transmission occurs.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.87-96
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• 2006

무선 센서 네트워크는 다양한 분야에서 연구되고 있다. 그 중 해양 센서 네트워크는 해양 환경 감시와 같은 다양한 목적으로 사용 될 수 있다. 그러나 무선 센서 네트워크는 주로 지상에서 연구된다. 기존에 지상에서의 연구는 해양에 적용하기에 부적합하다. 따라서, 해양 환경을 고려한 해양 센서 네트워크 구조를 제안한다. 본 논문에서는 해양 센서 네트워크에 클러스터링 기법과 기능별 노드 구축을 적용하였다. 각 클러스터는 클러스터 데이터를 수집하여 전송한다. 이중의 슈퍼 클러스터 헤드는 각각 수신한 클러스터 데이터를 베이스 스테이션에 전송한다. 제안한 해양 음파 센서 네트워크 라우팅 알고리즘을 구현하고, 테스트 베드를 구축하여 클러스터 데이터의 수신율을 분석한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.344-347
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• 2011

전파를 이용하는 지상에서의 무선 센서 네트워크와 달리 수중에서는 음파를 이용하여 통신을 한다. 음파를 이용한 수중 센서 네트워크에서 긴 전파지연과 제한된 대역폭을 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 수중 센서 네트워크에서 긴 전파 지연으로 노드가 전송한 패킷(Packet)은 빈번히 충돌한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 무선 네트워크에서 이용되는 백오프(Back-off) 기법이 일반적으로 이용된다. 그러나 노드의 배치에 따라 고정된 슬롯시간(Slot-time)은 불필요한 지연시간을 발생시켜 네트워크의 성능을 저하 시킨다. 본 논문에서는 슬롯시간의 동적인 설정 기법을 제안하고 기존에 연구된 MAC 프로토콜에 적용하였다. 마지막으로 기존의 MAC 프로토콜과 제안된 기법을 적용한 MAC 프로토콜의 성능을 비교하고, 그 결과 기존 MAC 프로토콜에 비하여 우수한 성능을 보임을 확인 하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권2호
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• pp.504-527
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• 2015

Underwater wireless sensor networks (UWSNs) are similar to the terrestrial sensor networks. Nevertheless, there are different characteristics among them such as low battery power, limited bandwidth and high variable propagation delay. One of the common major problems in UWSNs is determining an efficient and reliable routing between the source node and the destination node. Therefore, researchers tend to design efficient protocols with consideration of the different characteristics of underwater communication. Furthermore, many routing protocols have been proposed and these protocols may be classified as location-based and location-free routing protocols. Pressure-based routing protocols are a subcategory of the location-free routing protocols. This paper focuses on reviewing the pressure-based routing protocols that may further be classified into non-void avoidance protocols and void avoidance protocols. Moreover, non-void avoidance protocols have been classified into single factor based and multi factor based routing protocols. Finally, this paper provides a comparison between these protocols based on their features, performance and simulation parameters and the paper concludes with some future works on which further study can be conducted.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.97-100
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• 2011

Underwater Wireless Acoustic Sensor Networks have become an important area of research over the recent decades. Designing an underwater network, especially a media access control (MAC) protocol, faces many challenges due to the peculiarities of underwater environment. One of the most important problems is resulted from long and variable propagation delay of the acoustic wave. In this paper, we propose a new method, namely Dynamic Timeout over Multiple Access with Collision Avoidance (DT/MACA), which is designed to handle long and high variable propagation delay in underwater acoustic sensor networks. In this proposed method, the difference timeout intervals are evaluated and applied to each network transmission. Simulation results show that our work not only improves the network throughput, but also decreases the unnecessary retransmission and end-to-end delay.