KR101673519B1 - 지식기반을 활용한 수중음파 통신환경 설정 시스템 및 그 방법 - Google Patents

지식기반을 활용한 수중음파 통신환경 설정 시스템 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101673519B1
KR101673519B1 KR1020140195880A KR20140195880A KR101673519B1 KR 101673519 B1 KR101673519 B1 KR 101673519B1 KR 1020140195880 A KR1020140195880 A KR 1020140195880A KR 20140195880 A KR20140195880 A KR 20140195880A KR 101673519 B1 KR101673519 B1 KR 101673519B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
network
node
network type
unit
transmission
Prior art date
Application number
KR1020140195880A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160081662A (ko
Inventor
신수영
박수현
남궁정일
Original Assignee
국민대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 국민대학교산학협력단 filed Critical 국민대학교산학협력단
Priority to KR1020140195880A priority Critical patent/KR101673519B1/ko
Publication of KR20160081662A publication Critical patent/KR20160081662A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101673519B1 publication Critical patent/KR101673519B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/08Configuration management of networks or network elements
    • H04L41/0803Configuration setting
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N5/00Computing arrangements using knowledge-based models
    • G06N5/04Inference or reasoning models
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/12Discovery or management of network topologies
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/14Network analysis or design
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/18Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B13/00Transmission systems characterised by the medium used for transmission, not provided for in groups H04B3/00 - H04B11/00
    • H04B13/02Transmission systems in which the medium consists of the earth or a large mass of water thereon, e.g. earth telegraphy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 기존의 SBMAC이 가지고 있는 적응적 기법에서 한발 더 나아가 지식기반 시스템을 지능형 데이터링크 계층 시스템에 추가 적용하여 현재 채널의 상태나 트래픽의 유형, 각종 보안, 공격, 잡음, 재해정보에 따라 네트워크의 접속 제어방식을 변경시키고 네트워크를 재구성할 수 있는 지식기반을 활용한 수중음파 통신환경 설정 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것으로서, SCB를 통해 도출된 전송변수와 현재 네트워크 타입 및 MIB의 값을 기반으로 네트워크의 구성을 위한 의사결정을 수행하는 지식기반 추론부를 포함하여 구성되는데 있다.

Description

지식기반을 활용한 수중음파 통신환경 설정 시스템 및 그 방법{System for setting Knowledge Based Underwater Acoustic Communication Environment and Method of the Same}
본 발명은 무선 센서네트워크에 관한 것으로, 특히 지식기반을 활용한 수중음파통신 스마트 디시젼 블록(Smart Decision Block) 메커니즘에 관한 것이다.
수중음파통신의 필요성이 증가되면서 지상 무선 센서 네트워크와 다른 수중 환경에 맞는 음파 통신의 활용성이 점점 커지고 있다. 지상파 통신의 무선주파수 대역에 비해 음파 주파수 대역에서는 낮은 전파손실과 파형의 직진성으로 인한 긴 전송거리를 확보할 수 있다. 그러나 1500m/s의 낮은 전송속도는 지상과 비교해 5배 가량의 차이로 큰 전송지연 시간이 소요되고, 저주파수 대역의 특성인 수 킬로헤르츠 협대역으로 인한 전송능력의 한계와 같은 특성으로 인해 데이터링크, 물리계층의 새로운 전송 모델의 디자인과 개발 및 발전이 계속적으로 요구되고 있는 분야이다.
수중 센서 네트워크에서의 데이터링크 계층에서는 해양 환경에 맞는 채널접속제어와 다중접속제어를 연구해야 되며 수중의 극히 제한된 대역폭과 심각한 전송지연을 처리할 수 있는 효율적인 기법을 구상해야 한다. 지상의 센서 네트워크와 비슷한 듯이 보이나 그 정도의 차이가 심하기 때문에 장비 효율성에 미치는 영향이 크게 달라진다. 이를 위해 간단하고 수중 상황에 적응적인 매체 접속 메커니즘이 아래와 같이 제안되어 왔다.
첫째로 Aloha를 기반으로 수중에 적용할 수 있는 방법, 둘째로 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식으로 동시에 여러 개의 노드 통신 가능하며 지연 시간에 크게 영향을 받지 않는 방법이면서 복잡한 구현과 원천기술 사용에 대한 정책적인 조율을 고려한 분산 CDMA, 셋째로 주파수를 분할하여 슬롯으로 나누어 적용한 FAMA(Slotted Floor Acquisition Multiple Access), 넷째로 채널을 나누어 톤의 차이를 사용하여 구성한 T-Lohi 기법, 다섯째로 에너지 효율성을 고려한 접속제어기법, 여섯째로 클러스터기반 TDMA(Time Division Multiple Access)는 여러 개의 클러스터로 나누어 단위 클러스터 내부에서만 TDMA를 사용하여 TDMA의 단점을 최소화시키는 방법이므로 좋은 접근 방법이다. 또한 일곱째로 상기 클러스터기반 TDMA의 개념을 기반으로 수중의 다양한 환경특성을 고려하여 그 변화에 적응할 수 있는 기법인 SBMAC(Smart Block MAC)가 있다.
본 발명에서는 기존의 SBMAC이 가지고 있는 적응적 기법에서 한발 더 나아기 지식기반시스템을 지능형 데이터링크 계층 시스템에 추가 적용한 시스템이다. 따라서 기존의 SBMAC을 이이해하는 것이 본 발명의 목적과 결과를 이해하는데 척도가 될 것이므로, 기존의 수중 상황에 적응적인 매체 접속 메커니즘 중 SBMAC에 대해서 좀 더 살펴보기로 한다.
도 1 은 종래의 SBMAC의 구조를 설명하기 위한 도면으로, 도 1에서 도시하고 있는 것과 같이 SBMAC의 주요기능을 수행하는 SCB(Smart Calculation Block)(10)이 존재하며, 이 SCB(10)에서는 다양하게 입력받는 거리, 주파수, 채널상태, 노드의 수, 네트워크의 부하 등의 환경변수를 처리하여 전송에 필요한 전송정책, 요소 값을 결과로 산출하게 된다. 이러한 전송을 위한 지표 값들은 주기적인 네트워크 재구성의 요청이 있을 때마다 재 산출되어 변화되는 네트워크 환경에 적응적으로 변화할 수 있는 기법이다.
상기 SCB(10)의 구조를 보다 상세히 설명하면, 도 2에서 도시하고 있는 것과 같이, SCB(10)를 거치면서 다양한 해양의 입력변수들은 각종 전송 및 오류복구 정책, TDMA와 혼잡 제어(congestion control), 스케줄링(scheduling)과 관련된 중요 데이터들을 계산해 낸다. 단위 네트워크 내 노드의 수, 채널의 에러율 및 수중의 깊이, 온도, 염도 등이 적용된 전송 지연시간이 측정되어 입력되고, 데이터링크 계층에서 변수를 모아 저장하고 있는 DB인 MIB의 정보가 필요에 의해 호출된다.
그러면 SCB(10)에서는 그 데이터들을 참조한 프로세스가 동작하게 되는데 네트워크의 혼잡도를 측정하여 샘플링하는 네트워크 혼잡도 추정 프로세스(11)와, 전송 에러율을 통해 채널의 품질을 측정하는 채널 품질 추정 프로세스(12)와, 네트워크의 규모를 측정하여 거리 그룹핑을하고 TDMA 간격과 게인 타임(gain time) 기준값, 가아드 타임(guard time) 기준값을 산정하는 네트워크 스케일 추정 프로세스(13)등이 수행된다. 그리고 최종적으로 전송과 오류 복구 정책을 결정하기 위한 스마트 산출 프로세스(14)를 수행한다. 계산을 통해 응답모드, 전송모드, TDMA 간격, 게인 타임 정보, 가아드 타임 정보, 비컨(beacon) 간격, 거리 리스트, NAV 플래그(flag) 정보가 결과 값으로 산출된다. 즉, 네트워크의 전송 환경에 따라 응답, 전송 정책과 각종 TDMA와 비컨 간격 및 전송 시 발생하는 잉여시간 계산값과 여러 전송 지표를 얻게 된다.
등록특허공보 제10-1022054호 : 수중 센서네트워크의 적응적 통신환경 설정방법 및 장치
본 발명은 상기와 같은 기존의 SBMAC이 가지고 있는 적응적 기법에서 한발 더 나아가 지식기반 시스템을 지능형 데이터링크 계층 시스템에 추가 적용하여 현재 채널의 상태나 트래픽의 유형, 각종 보안, 공격, 잡음, 재해정보에 따라 네트워크의 접속 제어방식을 변경시키고 네트워크를 재구성할 수 있는 지식기반을 활용한 수중음파 통신환경 설정 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지식기반을 활용한 수중음파 통신환경 설정 시스템의 특징은 SCB를 통해 도출된 전송변수와 현재 네트워크 타입 및 MIB의 값을 기반으로 네트워크의 구성을 위한 의사결정을 수행하는 지식기반 추론부를 포함하여 구성되는데 있다.
바람직하게 상기 SCB를 통해 수집되는 정보들은 MIB, 채널의 품질, 각 노드간의 거리, 노드의 개수, 이동성, 노드의 기능을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 지식기반 추론부는 SCB를 통해 도출된 전송변수들과 현재 네트워크 타입 및 MIB의 값을 수집하는 입력부와, 상기 입력부에서 입력된 전송변수들을 기반으로 현재 구성된 네트워크 내의 노드들의 기능을 분석하여 RFD(Reduced Function Device) 및 FFD(Full Function Device)로 분류하는 노드 분석부와, 상기 노드 분석부에서 분류된 노드들의 기능 정보를 기반으로 클러스터 기반 단위 네트워크(infra-structured network) 또는 애드혹 네트워크(ad-hoc network) 중 어느 하나로 선택하는 네트워크 타입 선택부와, 네트워크 재구성 시점이 도래할 때 상기 입력부에서 수집된 정보를 기반으로 상기 네트워크 타입 선택부에서 선택된 네트워크로의 구성을 위한 의사결정을 수행하는 의사 결정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 노드 분석부는 전송변수들을 통한 비컨(beacon)이나 제어 메시지의 전송 유무나 기기 정보를 프레임에서 추출하여 FFD나 RFD를 구분하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 네트워크 타입 선택부는 노드 분석부에서 분석된 노드가 RFD인 경우는 현재 구성된 네트워크 타입을 애드혹 네트워크로 선택하고, 분석된 노드가 FFD인 경우는 데이터를 주고받을 때 변화하는 전송시간으로부터 노드의 이동성을 파악하여, 노드의 이동성이 있는 경우는 현재 구성된 네트워크 타입을 애드혹 네트워크로 선택하며, 노드의 이동성이 없는 경우에도 구성된 네트워크 내에 움직이는 게이트웨이가 존재하는 경우는 구성된 네트워크 타입을 애드혹 네트워크로 선택하고, 노드의 이동성이 없는 경우에 구성된 네트워크 내에 움직이는 게이트웨이도 존재하는 않는 경우는 현재 구성된 네트워크 타입을 애드혹 네트워크로 선택하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지식기반을 활용한 수중음파 통신환경 설정 방법의 특징은 SCB를 통해 도출된 전송변수와 현재 네트워크 타입 및 MIB의 값을 기반으로 네트워크의 구성을 위한 의사결정을 수행하는 지식기반 추론부는 (A) SCB를 통해 도출된 전송변수들과 현재 네트워크 타입 및 MIB의 값을 수집하는 단계와, (B) 노드 분석부를 통해 상기 수집된 정보 중 노드의 기능 정보를 기반으로 현재 구성된 네트워크 내 노드들의 기능을 분석하여 RFD(Reduced Function Device) 및 FFD(Full Function Device)로 분류하는 단계와, (C) 상기 분류결과, 구성된 네트워크 내에 노드가 RFD인 경우는 네트워크 타입 선택부를 통해 현재 구성된 네트워크 타입을 클러스터 기반 단위 네트워크로 선택하는 단계와, (D) 상기 분류결과, 구성된 네트워크 내에 노드가 FFD인 경우는 노드가 이동성을 갖는지를 검출하는 단계와, (E) 상기 검출결과, 구성된 네트워크 내에 노드가 이동성을 갖는 경우는 네트워크 타입 선택부를 통해 현재 구성된 네트워크 타입을 애드혹 네트워크로 선택하는 단계와, (F) 상기 검출결과, 구성된 네트워크 내에 노드가 이동성을 갖고 있지 않는 경우는 구성된 네트워크 내에 움직이는 게이트웨이가 존재하는지를 확인하는 단계와, (G) 상기 확인결과, 구성된 네트워크 내에 움직이는 게이트웨이가 존재하는 경우는 네트워크 타입 선택부를 통해 현재 구성된 네트워크 타입을 애드혹 네트워크로 선택하는 단계와, (H) 상기 확인결과, 구성된 네트워크 내에 움직이는 게이트웨이가 존재하지 않는 경우는 네트워크 타입 선택부를 통해 현재 구성된 네트워크 타입을 클러스터 기반 단위 네트워크로 선택하는 단계와, (I) 이후 네트워크 재구성 시점이 도래하면, 의사 결정부를 통해 상기 네트워크 타입 선택부로부터 선택된 네트워크로 네트워크 타입을 구성하는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 지식기반을 활용한 수중음파 통신환경 설정 시스템 및 그 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
네트워크 구성포맷이 변경될 경우 상위계층인 네트워크 계층에 결정된 사항들이 반영되도록 메시지 교환에 의한 재구성이 가능하게 되며, 또한 설정값들이 유효하다는 판단을 하게 되면 굳이 네트워크 재구성을 위한 절차를 거지지 않고 곧바로 전송절차를 수행하므로 제어를 위한 네트워크 자원의 낭비를 막을 수 있다.
특히, 네트워크 환경이 큰 폭으로 변화하거나 노드의 숫자가 증가할 때, 듀티 사이클이 높아져서 충돌의 확률이 증가할 때 더욱 효율성이 증대되어 에너지 효율이 높아지는 효과가 있다.
도 1 은 종래의 SBMAC의 구조를 설명하기 위한 도면
도 2 는 도 1의 SCB의 구조를 설명하기 위한 도면
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 지식기반을 활용한 수중음파 통신환경 설정 시스템의 구조를 나타낸 구성도
도 4 는 도 3의 지식기반 추론부의 구조를 상세히 나타낸 블록도
도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 지식기반을 활용한 수중음파 통신환경 설정 방법을 설명하기 위한 흐름도
본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 지식기반을 활용한 수중음파 통신환경 설정 시스템 및 그 방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록하며 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 지식기반을 활용한 수중음파 통신환경 설정 시스템의 구조를 나타낸 구성도이다.
도 3에서 도시하고 있는 것과 같이, 본 발명은 SCB를 통해 전송변수들을 도출하고, 도출된 변수와 현재 네트워크 타입 및 MIB의 값을 기반으로 네트워크의 구성을 위한 의사결정을 수행하는 지식기반 추론부(100)를 구성한다.
이때, 상기 네트워크 타입은 네트워크 구성 시 초기화를 수행하는 방식으로 네트워크의 구성이 이루어짐에 따라 확인이 가능하며, 또한 네트워크의 전송주기가 한차례 수행되면서 SCB를 통한 네트워크 혼잡도 추정, 채널품질 추정 및 네트워크 스케일 추정을 통해 각 노드 간 정보 수집이 이루어지게 된다. 상기 SCB를 통해 수집되는 정보들은 MIB, 채널의 품질, 각 노드간의 거리, 노드의 개수, 이동성, 노드의 기능을 포함한다.
한편, 상기 SCB를 통해 전송변수들을 도출하는 방법은 이미 공지되어 있는 기술내용이며, 본 발명은 이를 통해 도출된 정보들을 이용하여 네트워크를 선택하기 위한 기술내용이 핵심 기술에 해당됨에 따라, SCB를 통해 전송변수들을 도출하는 방법에 따른 상세한 설명은 생략한다.
상기 지식기반 추론부(100)는 도 4에서 도시하고 있는 것과 같이, SCB를 통해 도출된 전송변수들과 현재 네트워크 타입 및 MIB의 값을 수집하는 입력부(110)와, 상기 입력부(110)에서 입력된 전송변수들을 기반으로 현재 구성된 네트워크 내의 노드들의 기능을 분석하여 RFD(Reduced Function Device) 및 FFD(Full Function Device)로 분류하는 노드 분석부(120)와, 상기 노드 분석부(120)에서 분류된 노드들의 기능 정보를 기반으로 클러스터 기반 단위 네트워크(infra-structured network) 또는 애드혹 네트워크(ad-hoc network) 중 어느 하나로 선택하는 네트워크 타입 선택부(130)와, 다시 네트워크 재구성 시점이 도래할 때 상기 입력부(110)에서 수집된 정보를 기반으로 상기 네트워크 타입 선택부(130)에서 선택된 네트워크로의 구성을 위한 의사결정을 수행하는 의사 결정부(140)로 구성된다.
이때, 상기 노드들의 기능은 전송변수들을 통한 비컨(beacon)이나 제어 메시지의 전송 유무나 기기 정보를 프레임에서 추출하여 FFD나 RFD를 구분할 수 있다. 참고로 FFD는 기능을 모두 갖추고 라우터로서 역할을 수행할 수 있는 노드이고, RFD는 라우터로 기능할 수 없는 노드를 뜻한다.
또한 상기 네트워크 타입 선택부(130)는 노드 분석부(120)에서 분석된 노드가 RFD인 경우는 현재 구성된 네트워크 타입을 애드혹 네트워크(ad-hoc network)로 선택한다. 그리고 노드 분석부(120)에서 분석된 노드가 FFD인 경우는 데이터를 주고받을 때 변화하는 전송시간으로부터 노드의 이동성을 파악하여, 노드의 이동성이 있는 경우는 현재 구성된 네트워크 타입을 애드혹 네트워크(ad-hoc network)로 선택한다. 한편, 노드의 이동성이 없는 경우에도 구성된 네트워크 내에 움직이는 게이트웨이가 존재하는 경우는 구성된 네트워크 타입을 애드혹 네트워크(ad-hoc network)로 선택하고, 또한 노드의 이동성이 없는 경우에 구성된 네트워크 내에 움직이는 게이트웨이도 존재하는 않는 경우는 현재 구성된 네트워크 타입을 애드혹 네트워크(ad-hoc network)로 선택한다.
한편, 상기 의사 결정부(140)에서 수행된 의사결정은 데이터링크 계층의 역할에 곧바로 적용될 수 있으며, 상위 네트워크 계층으로 전송되어 네트워크 전체의 구성 및 전략, 정책을 수정할 수 있도록 상위영역에 정보전달의 역할을 수행할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 지식기반을 활용한 수중음파 통신환경 설정 시스템의 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1 또는 도 2와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 수행하는 동일한 부재를 지칭한다.
도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 지식기반을 활용한 수중음파 통신환경 설정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5를 참조하여 설명하면 먼저, 지식기반 추론부(100)는 SCB를 통해 도출된 전송변수들과 현재 네트워크 타입 및 MIB의 값을 수집한다(S10). 이때, SCB를 통해 수집되는 정보들은 MIB, 채널의 품질, 각 노드간의 거리, 노드의 개수, 이동성, 노드의 기능을 포함한다.
이어 노드 분석부(120)에서 상기 수집된 정보 중 노드의 기능 정보를 기반으로 현재 구성된 네트워크 내 노드들의 기능을 분석하여 RFD(Reduced Function Device) 및 FFD(Full Function Device)로 분류한다(S20). 이때, 상기 노드들의 기능은 전송변수들을 통한 비컨(beacon)이나 제어 메시지의 전송 유무나 기기 정보를 프레임에서 추출하여 FFD나 RFD를 구분할 수 있다. 참고로 FFD는 기능을 모두 갖추고 라우터로서 역할을 수행할 수 있는 노드이고, RFD는 라우터로 기능할 수 없는 노드를 뜻한다.
상기 분류결과(S20), 구성된 네트워크 내에 노드가 RFD인 경우(S30)는 네트워크 타입 선택부(130)를 통해 현재 구성된 네트워크 타입을 클러스터 기반 단위 네트워크(infra-structured network)로 선택한다(S70). 그리고 상기 분류결과(S20), 구성된 네트워크 내에 노드가 FFD인 경우(S30)는 노드가 이동성을 갖는지를 검출한다(S40).
또한, 상기 검출결과(S40), 구성된 네트워크 내에 노드가 이동성을 갖는 경우는 네트워크 타입 선택부(130)를 통해 현재 구성된 네트워크 타입을 애드혹 네트워크로 선택한다(S60). 그리고 상기 검출결과(S40), 구성된 네트워크 내에 노드가 이동성을 갖고 있지 않는 경우는 구성된 네트워크 내에 수상의 배, 혹은 수중의 무인잠수정(Autonomous Unmmanded Vehicle : AUV) 등 움직이는 게이트웨이가 존재하는지를 확인한다(S50).
상기 확인결과(S50), 구성된 네트워크 내에 움직이는 게이트웨이가 존재하는 경우는 네트워크 타입 선택부(130)를 통해 현재 구성된 네트워크 타입을 애드혹 네트워크로 선택한다(S60). 그리고 상기 확인결과(S50), 구성된 네트워크 내에 움직이는 게이트웨이가 존재하지 않는 경우는 네트워크 타입 선택부(130)를 통해 현재 구성된 네트워크 타입을 클러스터 기반 단위 네트워크로 선택한다(S70).
이후 다시 네트워크 재구성 시점이 도래하면(S80), 의사 결정부(140)를 통해 상기 네트워크 타입 선택부(130)로부터 선택된 네트워크로 네트워크 타입을 구성한다(S90).
한편, 네트워크 재구성 시점이 도래했을 때, 변경된 정보(네트워크 타입의 변경)가 없다면, 다음 네트워크 재구성 절차를 생략하고 데이터 전송을 위한 절차만을 수행하면 된다.
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. SCB를 통해 도출된 전송변수와 현재 네트워크 타입 및 MIB의 값을 기반으로 네트워크의 구성을 위한 의사결정을 수행하는 지식기반 추론부를 포함하여 구성되고,
    이때, 상기 지식기반 추론부는
    SCB를 통해 도출된 전송변수들과 현재 네트워크 타입 및 MIB의 값을 수집하는 입력부와,
    상기 입력부에서 입력된 전송변수들을 기반으로 현재 구성된 네트워크 내의 노드들의 기능을 분석하여 RFD(Reduced Function Device) 및 FFD(Full Function Device)로 분류하는 노드 분석부와,
    상기 노드 분석부에서 분류된 노드들의 기능 정보를 기반으로 클러스터 기반 단위 네트워크(infra-structured network) 또는 애드혹 네트워크(ad-hoc network) 중 어느 하나로 선택하는 네트워크 타입 선택부와,
    네트워크 재구성 시점이 도래할 때 상기 입력부에서 수집된 정보를 기반으로 상기 네트워크 타입 선택부에서 선택된 네트워크로의 구성을 위한 의사결정을 수행하는 의사 결정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지식기반을 활용한 수중음파 통신환경 설정 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력부에서 수집되는 정보들은 MIB, 채널의 품질, 각 노드간의 거리, 노드의 개수, 이동성, 노드의 기능인 것을 특징으로 하는 지식기반을 활용한 수중음파 통신환경 설정 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 노드 분석부는 전송변수들을 통한 비컨(beacon)이나 제어 메시지의 전송 유무나 기기 정보를 프레임에서 추출하여 FFD나 RFD를 구분하는 것을 특징으로 하는 지식기반을 활용한 수중음파 통신환경 설정 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 네트워크 타입 선택부는
    노드 분석부에서 분석된 노드가 RFD인 경우는 현재 구성된 네트워크 타입을 애드혹 네트워크로 선택하고, 분석된 노드가 FFD인 경우는 데이터를 주고받을 때 변화하는 전송시간으로부터 노드의 이동성을 파악하여, 노드의 이동성이 있는 경우는 현재 구성된 네트워크 타입을 애드혹 네트워크로 선택하며, 노드의 이동성이 없는 경우에도 구성된 네트워크 내에 움직이는 게이트웨이가 존재하는 경우는 구성된 네트워크 타입을 애드혹 네트워크로 선택하고, 노드의 이동성이 없는 경우에 구성된 네트워크 내에 움직이는 게이트웨이도 존재하는 않는 경우는 현재 구성된 네트워크 타입을 애드혹 네트워크로 선택하는 것을 특징으로 하는 지식기반을 활용한 수중음파 통신환경 설정 시스템.
  6. SCB를 통해 도출된 전송변수와 현재 네트워크 타입 및 MIB의 값을 기반으로 네트워크의 구성을 위한 의사결정을 수행하는 지식기반 추론부는
    (A) SCB를 통해 도출된 전송변수들과 현재 네트워크 타입 및 MIB의 값을 수집하는 단계와,
    (B) 노드 분석부를 통해 상기 수집된 전송변수들을 기반으로 현재 구성된 네트워크 내 노드들의 기능을 분석하여 RFD(Reduced Function Device) 및 FFD(Full Function Device)로 분류하는 단계와,
    (C) 상기 분류결과, 구성된 네트워크 내에 노드가 RFD인 경우는 네트워크 타입 선택부를 통해 현재 구성된 네트워크 타입을 클러스터 기반 단위 네트워크로 선택하는 단계와,
    (D) 상기 분류결과, 구성된 네트워크 내에 노드가 FFD인 경우는 노드가 이동성을 갖는지를 검출하는 단계와,
    (E) 상기 검출결과, 구성된 네트워크 내에 노드가 이동성을 갖는 경우는 네트워크 타입 선택부를 통해 현재 구성된 네트워크 타입을 애드혹 네트워크로 선택하는 단계와,
    (F) 상기 검출결과, 구성된 네트워크 내에 노드가 이동성을 갖고 있지 않는 경우는 구성된 네트워크 내에 움직이는 게이트웨이가 존재하는지를 확인하는 단계와,
    (G) 상기 확인결과, 구성된 네트워크 내에 움직이는 게이트웨이가 존재하는 경우는 네트워크 타입 선택부를 통해 현재 구성된 네트워크 타입을 애드혹 네트워크로 선택하는 단계와,
    (H) 상기 확인결과, 구성된 네트워크 내에 움직이는 게이트웨이가 존재하지 않는 경우는 네트워크 타입 선택부를 통해 현재 구성된 네트워크 타입을 클러스터 기반 단위 네트워크로 선택하는 단계와,
    (I) 이후 네트워크 재구성 시점이 도래하면, 의사 결정부를 통해 상기 네트워크 타입 선택부로부터 선택된 네트워크로 네트워크 타입을 구성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지식기반을 활용한 수중음파 통신환경 설정 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 (A) 단계에서 수집되는 정보들은 MIB, 채널의 품질, 각 노드간의 거리, 노드의 개수, 이동성, 노드의 기능인 것을 특징으로 하는 지식기반을 활용한 수중음파 통신환경 설정 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 노드들의 기능은 전송변수들을 통한 비컨(beacon)이나 제어 메시지의 전송 유무나 기기 정보를 프레임에서 추출하여 FFD나 RFD를 구분하는 것을 특징으로 하는 지식기반을 활용한 수중음파 통신환경 설정 방법.
KR1020140195880A 2014-12-31 2014-12-31 지식기반을 활용한 수중음파 통신환경 설정 시스템 및 그 방법 KR101673519B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140195880A KR101673519B1 (ko) 2014-12-31 2014-12-31 지식기반을 활용한 수중음파 통신환경 설정 시스템 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140195880A KR101673519B1 (ko) 2014-12-31 2014-12-31 지식기반을 활용한 수중음파 통신환경 설정 시스템 및 그 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160081662A KR20160081662A (ko) 2016-07-08
KR101673519B1 true KR101673519B1 (ko) 2016-11-07

Family

ID=56503865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140195880A KR101673519B1 (ko) 2014-12-31 2014-12-31 지식기반을 활용한 수중음파 통신환경 설정 시스템 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101673519B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102054731B1 (ko) * 2017-11-29 2020-01-22 국민대학교산학협력단 심리스 dtn 프로토콜을 사용한 수중통신 장치 및 그 통신방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008096912A1 (en) * 2007-02-04 2008-08-14 Ki-Hyung Kim Method for allowing a family-based address in a wireless sensor network, and method for hierarchical routing a path setting using the same
KR101022054B1 (ko) 2008-12-29 2011-03-16 강릉원주대학교산학협력단 수중 센서네트워크의 적응적 통신환경 설정방법 및 장치

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Soo-Young Shin, Jung-Il Namgung and Soo-Hyun Park, "SBMAC: Smart Blocking MAC Mechanism for Variable UW-ASN(Underwater Acoustic Sensor Network) Environment", Sensors (2010.01.12.)*

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160081662A (ko) 2016-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9801010B2 (en) ZIGBEE network-based data transmission method, apparatus, and system
US11569933B2 (en) Method and apparatus for detecting physical downlink control channel based on predicted information
Chang et al. CODA: A continuous object detection and tracking algorithm for wireless ad hoc sensor networks
EP3847841B1 (en) Procedure for optimization of self-organizing network
Zhang et al. Multi-agent deep reinforcement learning-based cooperative spectrum sensing with upper confidence bound exploration
US20170041949A1 (en) Method and apparatus for use of simultaneous multiple channels in the dynamic frequency selection band in wireless networks
Debroy et al. Spectrum map and its application in resource management in cognitive radio networks
CN103826281A (zh) 基于场强信息的微功率无线通信路由算法及组网方法
Lowrance et al. Link quality estimation in ad hoc and mesh networks: A survey and future directions
KR101627885B1 (ko) 랜덤 액세스 네트워크에서의 통신 링크(들)의 채널 손실률 및 충돌 손실률의 계산을 위한 장치 및 방법
KR100970757B1 (ko) 무선 인지 시스템에서 멀티 유저들을 위한 에너지 검출기반의 협력 채널 센싱 방법
Chkirbene et al. A survey on spectrum management in cognitive radio networks
Wang et al. DFRA: Demodulation-free random access for UAV ad hoc networks
Rabet et al. Pushing IoT mobility management to the edge: granting RPL accurate localization and routing
EP3017623B1 (en) Method and apparatus of switching communications from a first channel to a second channel of higher-frequency
KR101673519B1 (ko) 지식기반을 활용한 수중음파 통신환경 설정 시스템 및 그 방법
Xiong et al. ZiFi: Exploiting cross-technology interference signatures for wireless LAN discovery
EP4147409A1 (en) Estimating features of a radio frequency band based on an inter-band reference signal
KR102518422B1 (ko) 위치 측정 방법, 장치 및 시스템
López-Benítez Sensing-based spectrum awareness in cognitive radio: challenges and open research problems
Leyva-Mayorga et al. A hybrid method for the QoS analysis and parameter optimization in time-critical random access wireless sensor networks
CN104469811A (zh) 认知无线传感网络分簇合作频谱感知硬融合方法
Palaios et al. Machine Learning for QoS Prediction in Vehicular Communication: Challenges and Solution Approaches
Karoliny et al. Time slotted multiple-hypothesis interference tracking in wireless networks
WO2017152410A1 (en) Predicting wireless access point availability

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190923

Year of fee payment: 4