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자기 유도 기반 수중 통신 네트워크를 위한 통신 채널 분석
Analysis on Communication Channels for Magnetic Induction Based Underwater Wireless Communication Networks 원문보기

한국통신학회논문지 = The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences, v.42 no.5, 2017년, pp.985 - 988  

오선애 (Soongsil University, School of Electronic Engineering) ,  신요안 (Soongsil University, School of Electronic Engineering)

초록
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자기 유도 (Magnetic Induction; MI) 방식의 통신은 코일 안테나에 교류 전류를 가하면 생성되는 자기장 영역을 이용하여 정보를 전송하는 근거리 무선통신 기술 중의 하나이다. 본 논문에서는 수중 환경에서 코일 안테나의 이동 및 축 회전을 고려한 자기장 직접 전송과 자기장 도파로 전송의 경로 손실을 비교 및 분석한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Magnetic induction (MI) based communication is one of the near-field communication techniques, which makes use of induced magnetic fields. In order to develop the MI based underwater communication networks, we evaluate and compare the loss performance between direct-MI and MI-waveguide in underwater...

주제어

#Magnetic induction (MI)   #MI waveguide   #channel model   #underwater   #wireless communication  

AI 본문요약
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  • 모든 코일 안테나들은 동일한 규격을 갖는다고 가정하였으며, 즉 Z = R + j2πfL + 1/(j2πfC) = R(1 + j2ΔfQ)이다.
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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
자기 유도 (Magnetic Induction; MI) 방식의 통신이란 무엇인가? 자기 유도 (Magnetic Induction; MI) 방식의 통신은 코일 안테나에 교류 전류를 가하면 생성되는 자기장 영역을 이용하여 정보를 전송하는 근거리 무선통신 기술 중의 하나이다. 본 논문에서는 수중 환경에서 코일 안테나의 이동 및 축 회전을 고려한 자기장 직접 전송과 자기장 도파로 전송의 경로 손실을 비교 및 분석한다.
음파 기반의 수중 음향 통신이 가지고 있는 수중 채녈 환경의 어려움은 무엇인가? 전자파를 이용하는 지상에서의 무선 통신 기술과 달리 수중 센서 네트워크를 위한 음파 기반의 수중 음향 통신에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 음파는 수온, 수압, 염도, 해류 등과 같은 열악한 채널 상태로 인해 신호의 왜곡 및 손실이 쉽게 발생한다[1]. 수중 채널 환경을 극복하고 기존의 수중 통신 기술들을 대처하기 위한 방안으로 자기장 통신의 적용 가능성이 제기되었다[2].
자기장 도파로 전송이란 무엇인가? 따라서 Tx와 Rx 가 서로에게 주는 영향 Ztr과 Zrt가 모두 감소하기 때문에 에너지가 충분히 전달되지 못하는 문제가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 일반적으로 그림 1(II-a)에서 보여주는 것과 같이 송수신단 코일 안테나 사이에 단순 코일로 구성된 수동형 중계기를 추가하여 자기장 통신의 전송 거리를 확장하며, 이런 방식을 자기장 도파로 전송 (MI-waveguide)이라고 한다. 필요에 따라 다수의 수동형 중계기를 사용할 수 있지만 본 논문에서는 한 개의 수동형 중계기를 사용하는 시스템을 고려한다.
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참고문헌 (6)

  1. T. Lim and H. Ko, "The technology of physical layer for underwater acoustic communication," KICS Inf. and Commun. Mag., vol. 33, no. 7, pp. 71-81, Jul. 2016. 

  2. I. F. Akyildiz, P. Wang, and Z. Sun, "Realizing underwater communication through magnetic induction," IEEE Commun. Mag., vol. 53, no. 11, pp. 42-48, Nov. 2015. 

    상세보기

  3. Z. Sun and I. F. Akyildiz, "Magnetic induction communications for wireless underground sensor networks," IEEE Trans. Ant. & Prop., vol. 58, no. 7, pp. 2426-2435, Jul. 2010. 

    상세보기 crossref

  4. S. Kisseleff, I. F. Akyildiz, and W. Gerstacker, "Throughput of the magnetic induction based wireless underground sensor networks: Key optimization techniques," IEEE Trans. Commun., vol. 62, no. 12, Dec. 2014. 

    상세보기

  5. C. A. Balanis, Advanced Engineering Electromagnetics, Wiley, 1989. 

  6. M. C. Domingo, "Magnetic induction for underwater wireless communication networks," IEEE Trans. Ant. & Prop., vol. 60, no. 6, pp. 2929-3929, Jun. 2012. 

    상세보기 crossref

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