수중에서 무선통신이 기존에는 초음파를 이용한 단거리 통신에 국한되었으나 최근 고주파를 이용한 장거리 통신의 필요성이 증가되고 음성뿐만이 아니라 각종 데이터나 고화질 영상자료의 송수신 및 무인잠수정 통제등 그 수요가 늘어나고 있다. 본 연구에서는 수중에서 디지털 변조방식의 차이에 따라 실제 수중통신에 미치는 영향에 대하여 연구와 무인잠수정 통제를 위한 다중접속 ...
수중에서 무선통신이 기존에는 초음파를 이용한 단거리 통신에 국한되었으나 최근 고주파를 이용한 장거리 통신의 필요성이 증가되고 음성뿐만이 아니라 각종 데이터나 고화질 영상자료의 송수신 및 무인잠수정 통제등 그 수요가 늘어나고 있다. 본 연구에서는 수중에서 디지털 변조방식의 차이에 따라 실제 수중통신에 미치는 영향에 대하여 연구와 무인잠수정 통제를 위한 다중접속 프로토콜의 효율 평가에 관한 연구를 병행하였다. 변조방식은 모의 환경 하에서 PSK기반의 BPSK, QPSK, MSK, GMSK 변조방식에 대한 시뮬레이션을 통해 실험하였으며, 실험결과 GMSK만이 큰 차이를 보였다., 위 결과를 바탕으로 SNR을 35dB이하로 하고 부산 남방에 위치한 한국해양자료센타의 207-선 15Km 구간을 모의하여 음성통신과 영상자료를 전송실험한 결과 BER 이상, 채널용량은 1Kbps 기준의 음성통신시 약 8Km의 거리 차이를, 그리고 화소의 영상 전송시는 BPSK, QPSK, MSK 는 60Kbps, GMSK는 45Kbps의 전송율을 확보하여 약 7초의 전송시간 차이가 생김을 확인하였다. 또한 프로토콜 효율 평가는 순수 알로하, 슬롯화된 알로하, 비영속적 CSMA, 슬롯화된 비영속적 ISMA의 정형화된 다중접속 프로토콜의 효율을 평가하였으며, 평가결과 모선 및 통신 노드의 통신형태에 따른 효율의 변화는 미비하였고, 비영속적 CSMA, 슬롯화된 비영속적 ISMA가 비교적 수중에서 높은 효율을 갖는 것으로 확인 되었다.
수중에서 무선통신이 기존에는 초음파를 이용한 단거리 통신에 국한되었으나 최근 고주파를 이용한 장거리 통신의 필요성이 증가되고 음성뿐만이 아니라 각종 데이터나 고화질 영상자료의 송수신 및 무인잠수정 통제등 그 수요가 늘어나고 있다. 본 연구에서는 수중에서 디지털 변조방식의 차이에 따라 실제 수중통신에 미치는 영향에 대하여 연구와 무인잠수정 통제를 위한 다중접속 프로토콜의 효율 평가에 관한 연구를 병행하였다. 변조방식은 모의 환경 하에서 PSK기반의 BPSK, QPSK, MSK, GMSK 변조방식에 대한 시뮬레이션을 통해 실험하였으며, 실험결과 GMSK만이 큰 차이를 보였다., 위 결과를 바탕으로 SNR을 35dB이하로 하고 부산 남방에 위치한 한국해양자료센타의 207-선 15Km 구간을 모의하여 음성통신과 영상자료를 전송실험한 결과 BER 이상, 채널용량은 1Kbps 기준의 음성통신시 약 8Km의 거리 차이를, 그리고 화소의 영상 전송시는 BPSK, QPSK, MSK 는 60Kbps, GMSK는 45Kbps의 전송율을 확보하여 약 7초의 전송시간 차이가 생김을 확인하였다. 또한 프로토콜 효율 평가는 순수 알로하, 슬롯화된 알로하, 비영속적 CSMA, 슬롯화된 비영속적 ISMA의 정형화된 다중접속 프로토콜의 효율을 평가하였으며, 평가결과 모선 및 통신 노드의 통신형태에 따른 효율의 변화는 미비하였고, 비영속적 CSMA, 슬롯화된 비영속적 ISMA가 비교적 수중에서 높은 효율을 갖는 것으로 확인 되었다.
In underwater wireless communication, needs for long distance communication using the high frequency are surpassing ones of short range communication by ultrasonic wave, and demands for transmitting, receiving various data such as voice or high resolution image data and controlling UUV are increasin...
In underwater wireless communication, needs for long distance communication using the high frequency are surpassing ones of short range communication by ultrasonic wave, and demands for transmitting, receiving various data such as voice or high resolution image data and controlling UUV are increasing as well. In this work, we studied the effects on the real underwater communication depending on the difference of digital modulation methods and evaluate the Multiple Access Protocols for Controlling UUV. PSK modulating simulation shows that only the performance of GMSK among many other PSK based modulation schemes (BPSK, QPSK, MSK, GMSK) is significant. Test condition simulates the oceanographic conditions along the 207- survey line, 15Km south of Busan and SNR is maintained 35dB or below. Simulated tests are composed of both transmitting image data( pixel, 4 bit per pixel), and voice communication( BER, channel capacity of 1Kbps). Test results show that there are gain of about 7 seconds in transmission time in image transmission case, where channel capacity for BPSK, QPSK, and MSK and for GMSK were 65 Kbps and 45 Kbps, respectively, and gain of about 8Km in distances in voice communication case. Multiple Access Protocol study simulates efficiency of a standardization multiple access protocol (Pure ALOHA, Slotted ALOHA, Nonpersistent CSMA(Code Division Multiple Access), Slotted Nonpersistent ISMA(Idle Signal Multiple Access) formed for the purpose of performing wireless communication controlled by ship and underwater communication node in order to efficiently control the UUV's. Results show that no significant changes occur related to changing type of the ship and the communication node; in addition, it is verified that Nonpersistent CSMA, Slotted Nonpersistent ISMA shows relatively high efficiency for underwater acoustic communication.
In underwater wireless communication, needs for long distance communication using the high frequency are surpassing ones of short range communication by ultrasonic wave, and demands for transmitting, receiving various data such as voice or high resolution image data and controlling UUV are increasing as well. In this work, we studied the effects on the real underwater communication depending on the difference of digital modulation methods and evaluate the Multiple Access Protocols for Controlling UUV. PSK modulating simulation shows that only the performance of GMSK among many other PSK based modulation schemes (BPSK, QPSK, MSK, GMSK) is significant. Test condition simulates the oceanographic conditions along the 207- survey line, 15Km south of Busan and SNR is maintained 35dB or below. Simulated tests are composed of both transmitting image data( pixel, 4 bit per pixel), and voice communication( BER, channel capacity of 1Kbps). Test results show that there are gain of about 7 seconds in transmission time in image transmission case, where channel capacity for BPSK, QPSK, and MSK and for GMSK were 65 Kbps and 45 Kbps, respectively, and gain of about 8Km in distances in voice communication case. Multiple Access Protocol study simulates efficiency of a standardization multiple access protocol (Pure ALOHA, Slotted ALOHA, Nonpersistent CSMA(Code Division Multiple Access), Slotted Nonpersistent ISMA(Idle Signal Multiple Access) formed for the purpose of performing wireless communication controlled by ship and underwater communication node in order to efficiently control the UUV's. Results show that no significant changes occur related to changing type of the ship and the communication node; in addition, it is verified that Nonpersistent CSMA, Slotted Nonpersistent ISMA shows relatively high efficiency for underwater acoustic communication.
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