The Journal of the Acoustical Society of Korea (한국음향학회지)

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MAC Protocol for Single-Hop Underwater Sensor Network

싱글 홉 수중 센서 네트워크를 위한 매체접속제어 프로토콜 설계

  • 백승권 (충남대학교 전기정보통신공학부) ;
  • 조호신 (경북대학교 전자전기컴퓨터학부) ;
  • 장윤선 (충남대학교 전기정보통신공학부)
  • Published : 2009.08.31
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Abstract

Main design issues for MAC (Medium Access Control) protocol in underwater sensor networks are long propagation delay caused by the low speed of sound, difficult synchronization, and energy-limited node's life. We aimed to mitigate the problems of strict synchronization and channel inefficiency of TDMA and also the throughput degradation induced by unavoidable collisions in contention based MAC protocols. This proposed protocol improved not only the energy efficiency by adopting a sleep-mode, but also the throughput by reducing collisions and increasing channel efficiency.

수중 통신망의 매체접속제어 (MAC: Medium Access Control) 프로토콜 설계 시 반드시 고려되어야할 사항은 초음파의 느린 속도로 인한 긴 전파 지 연, 동기화의 어려움, 그리고 수중 환경에서 배터리 충전의 어려움으로 인한 전력 소비 문제 등이다. 본 논문에서는 TDMA 기반의 매체접속제어 프로토콜이 가지는 동기화 문제, 채널 효율 문제를 해결하고, 경쟁기반 프로토콜이 가지는 충돌율로 인한 전송 효율 저하 문제를 보완하는 매체접속 제어 프로토콜을 제안하였다. 슬립 모드를 도입하여 효율적인 전력 사용으로 에너지 소비를 줄였고, 채널 효율 증가 및 충돌율 감소를 통해 전송 효율을 증가시켰다.

Keywords

References

  1. I. F. Akyildiz, D. Pompili, and T. Melodia, "Underwater Acou-stic Sensor Networks: Research Challenges," J. Ad Hoc Net-works, vol. 3, no. 3, pp. 257-281, 2005 https://doi.org/10.1016/j.adhoc.2005.01.004
  2. 조아라, 최영철, 김승근, 임용곤, "수중 음향 Ad-Hoc 네크워크를 위한 접속제어 프로토콜 설계", J. Ships & Ocean Engineering, vol. 42, no. 12, pp. 35-43, 2006
  3. E. M. Sozer, M. Stojanovic, and J. G. Proakis, “Underwater acoustic networks”, IEEE J. Oceanic Engineering, vol. 25 no. 1, pp. 72-83, 2000 https://doi.org/10.1109/48.820738
  4. V. Rodoplu, M.K. Park, "UWAN-MAC: An Energy-Efficient MAC protocol for underwater acoustic wireless sensor etworks," Oceanic Eng., vol. 32, no. 3, pp. 710-720, 2007 https://doi.org/10.1109/JOE.2007.899277
  5. F. Salva-Garau and M. Stojanovic, "Multi-cIuster protocol for ad hoc underwater acoustic networks", in proc. Oceans, pp. 91-98, Sep. 2003 https://doi.org/10.1109/OCEANS.2003.178527