KR20110016248A - 수중 음향 네트워크를 위한 계층적 시간 분할 다중 접속 매체 접속 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 두 개의 육상과 수중 TDMA를 사용하여 수중 노드들의 이동성을 파악하고 중간 기지국들이 서로 공유함으로써 TDMA가 가지고 있는 이동성의 제약을 극복하는 한편 유휴한(ilde) 타임 슬럿의 개수를 줄여 채널 이용률을 높일 수 있는 계층적 시간 분할 다중 접속 매체 접속 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명에서 육상 TDMA는 다양한 수중 어플리케이션을 수용하고 다양한 수중 노드들로부터 전송되는 데이터를 육상 기지국으로 보내는 매체 접속 방법으로 사용된다. 본 발명에 따르면, TDMA 하나를 사용하는 방법 또는 경쟁 기반 매체 접속 제어 방법보다 딜레이를 크게 줄일 수 있다.

TDMA, MAC, 수중 음향 네트워크

Description

수중 음향 네트워크를 위한 계층적 시간 분할 다중 접속 매체 접속 제어 방법{Hierarchical Time Division Multiple Access(HTDMA) MAC Protocol for Clustered Underwater Acoustic Network}

본 발명은 수중 음향 네트워크를 위한 MAC 프로토콜로서의 TDMA에 관한 것이다.

시간 분할 다중화(Time Division Multiplexing, TDM)

시간 분할 다중화(Time Division Multiplexing, TDM)란 복수의 데이터나 디지털화한 음성을 각각 일정한 시간 슬롯으로 분할하여 전송함으로써 하나의 회선(전송 통신로)을 복수의 채널로 다중화하는 방식을 말한다.

이는 하나의 회선을 좁은 주파수 대역으로 분할하여 다중화하는 아날로그 방식의 주파수 분할 다중 방식(FDM)에 비하여, 하나의 회선을 100% 디지털의 고속 복수 채널로 분할하는 다중화 방식이다. 시분할 다중화에는 1시간 슬롯으로 송신하는 정보량에 따라서 비트 다중화와 옥텟 또는 문자 다중화 등이 있다.

시간 분할 다중 접속(Time Division Multiple Access, TDMA)

통신 전송 용량을 물리적으로 위치가 다른 복수의 국이 분할 사용하는 방법을 다중 접속이라고 하는데, 시간 분할 다중 접속(Time Division Multiple Access, TDMA)은 이러한 다중 접속 방식의 하나이다.

전송로 용량을 분할 사용하는 방법은 크게 다중화와 다중 접속으로 나눌 수 있는데, 다중화는 지상 고정 무선 통신이나 광케이블 통신에서와 같이 전송로가 두 국 간(점-점 간)에 사용되는 경우의 분할 사용 방법으로 송신 측에서 주파수 분할 다중 또는 시간 분할 다중 하여 송신하면 된다. 이에 반해서 다중 접속은 위성통신에서 다수의 지구국이 하나의 위성 중계기의 전송로 용량을 분할 사용하거나, 자동차 전화 등 이동 통신에서 다수의 이동국이 하나의 기지국의 전송로 용량을 분할 사용해서 상호 통신하는 방법이다.

이와 같이 다중 접속에 의해 다중화된 회선 간에 상호 간섭 없이 하나의 중계기를 다수의 무선국이 공용하는 방식에는 주파수 분할 다중 접속(FDMA), 시간 분할 다중 접속(TDMA) 등이 있다. 위성 통신 TDMA 방식에서는 하나의 중계기로 다수의 지구국이 모두 동일한 주파수대를 사용해서 시간적으로 중복되지 않도록 분할, 할당된 시간 슬롯 내에 디지털 신호를 버스트 형태로 단속적으로 송출한다. 각국으로부터 송출된 신호는 중계기에서 시간 분할되어 전송되는데, 수신국에서는 이 신호를 복조해서 할당된 시간 슬롯으로부터 송신국을 식별하고 그 신호 내의 주소 번호로부터 자국 착신 신호를 검출하여 통신한다.

TDMA에서는 하나의 중계기가 일시에 증폭하는 반송파가 하나뿐이기 때문에 혼변조의 문제가 없어서 중계기의 송신전력을 100% 사용할 수 있다. 다양한 속도의 디지털 신호 전송이 용이하고, 접속국 수가 증가해도 중계기의 입력 차단(input back-off)이 필요하지 않으며 전송 용량이 다소 떨어질 뿐이다. 이 밖에 주파수 이용 효율을 높일 수 있고 운용상의 유연성이 있는 장점이 있다. 디지털 방식의 셀룰러 자동차·휴대 전화시스템인 유럽의 GSM, 미국의 TIA, 일본의 JDC 등에서도 무선 기지국과 이동국 간의 다중 접속 방식으로 TDMA 방식을 채택하고 있다.

수중 음향 네트워크를 위한 종래의 MAC 프로토콜 (도 5)

이하에서는, 수중 음향 네트워크를 위한 종래의 MAC 프로토콜들의 주요 요지를 설명한다. 이러한 MAC 프로토콜들은 크게 두 가지 형태 즉, 경쟁-기반(contention-based) 및 비경쟁(contention-free) MAC 프로토콜로 분류된다.

비경쟁 MAC 프로토콜은 CSMA/CA(carrier sense multiple access/collision avoidance) 또는 MACA(multiple access with collision avoidance)의 RST-CTS 핸드쉐이크(handshake)와 같은 메시지 오버헤드를 회피할 수 있다는 점에서 경쟁-기반 MAC 프로토콜들에 비해 이로울 수 있다. 또한, 비경쟁 MAC 프로토콜들은 ALOHA 또는 슬롯 ALOHA와 같은 경쟁-기반 MAC 프로토콜들이 과중 트래픽 부하 환경에서 심각한 지연을 낳는 것에 반해 지연에 대한 내성이 있다. CSMA/CA 및 MACA 조차도 전체 망 트래픽 부하가 증가할 경우에는 심각한 랜덤 백오프 지연을 발생시킬 수 있 다. 또한, 비록 수중 노드들이 서로 가깝게 위치한다 할지라도, 경쟁-기반 MAC 프로토콜들은 수중 음향 네트워크의 긴 전파 지연에 기인하는 다른 잠복된 단말 문제(Hidden Terminal Problem)를 드러낼 수 있다.

TDMA, FDMA(Frequency Division Multiple Access), 및 CDMA(Code Division Multiple Access)는 비경쟁 MAC 프로토콜들이다. 이들 중 FDMA은 음향 채널의 한정된 대역폭에 기인하는 주파수들의 부족으로 인해, 수중 음향 네트워크에는 부적당한 것으로 여겨지고 있다. CDMA는 성능 및 확장성이라는 점에서 이점이 있으나, 높은 하드웨어 복잡성이 있고 이로 인해 TDMA보다 큰 에너지를 소비한다. 또한 CDMA는 원근 문제에 취약하다.

단일 주파수에 의한 단순한 스케줄 기반 접근법의 TDMA는 아이들 리스닝(idle listening) 및 충돌로 인한 에너지 낭비 없이 단지 스케줄링 된 타임 슬롯들 동안에만 수중 노드들로 하여금 그들의 시스템들을 켜게 함으로써 에너지를 절약할 수 있다. TDMA는 최근에 많은 수중 음향 네트워크 응용들에 있어 상당한 관심을 끌고 있다.

따라서 본 출원인은 본 발명에서 수중 음향 네트워크를 위한 MAC 프로토콜로서 TDMA에 주된 초점을 맞추기로 한다. 상기 주목할만한 이점들에도 불구하고, TDMA는 수중 음향 네트워크 어플리케이션들의 중요 요건인 클러스터 수중 음향 네트워크에서의 수중 노드들의 이동성에 여전히 취약하다.

TDMA는 또한 클러스터 망 토폴로지에 적합하도록 하이브리드 MAC 프로토콜까지 확장된다. 제시된 하이브리드 MAC 프로토콜들은 공통적으로 인트라-클러스 터(intra-cluster) MAC 프로토콜 및 인터-클러스터 MAC 프로토콜로 구성된다. 인트라-클러스터 MAC 프로토콜은 클러스터 내의 여러 수중 노드들의 다중 접속에 해당한다. 인터-클러스터 MAC 프로토콜은 여러 중간국들의 다중 접속을 제어한다.

종래의 연구들에서는 공통적으로 인트라-클러스터 MAC 프로토콜을 TDMA에 한정하고 있으나, 인터-클러스터 MAC 프로토콜은 다양하여 CDMA 및 심지어 경쟁-기반 MAC 프로토콜을 포함한다. 특정 코드를 갖는 각 클러스터는 TDMA를 이용하여 고정된 수의 타임 슬롯들을 지원한다. 이러한 종래의 연구들에서는 인터-클러스터 MAC 프로토콜에서 중복 없이 한정된 수의 코드들을 할당하는데 초점을 맞추고 있다.

그러나 이러한 MAC 프로토콜은 결과적으로 수중 노드들의 이동성을 고려하고 있지 않으며, 그 결과 수중 노드들이 클러스터에서 클러스터로 이동할 때에 아이들(idle) 시간 슬롯들이 발생할 수 있다.

이에 TDMA 및 DCF(distributed coordination function)로 구성되는 MAC 프로토콜이 제안된 바 있다. 여기서는 망 토폴로지 및 수중 노드들의 이동성에 따라, TDMA에서 수중 노드들 및 중간국들에 고정된 수의 타임 슬롯들을 할당하고 있다. 하지만 이 경우에도 아이들 시간 슬롯들의 수를 최소화할 수는 있지만, 시간 슬롯의 사용이 허용되지 않은 몇몇 수중 노드들은 여전히 아이들 상태가 되어 전체적인 지연이 증가할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 두 개의 육상과 수중 TDMA를 사용하여 수중 노드들의 이동성을 파악하고 중간 기지국들이 서로 공유함으로써 TDMA가 가지고 있는 이동성의 제약을 극복하는 한편 유휴한(ilde) 타임 슬럿의 개수를 줄여 채널 이용률을 높일 수 있는 계층적 시간 분할 다중 접속 매체 접속 제어 방법(이하, ‘HTDMA 매체 접속 제어 방법’이라 함)을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명에서 육상 TDMA는 다양한 수중 어플리케이션을 수용하고 다양한 수중 노드들로부터 전송되는 데이터를 육상 기지국으로 보내는 매체 접속 방법으로 사용된다.

본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 다양한 어플리케이션들을 동시에 수용하고 수중에서 오는 데이터를 육상 기지국으로 전송하는 TDMA1과, 각각의 어플리케이션에 적용되는 TDMA2로 구성되는 두 개의 육상과 수중 TDMA를 사용하는 수중 음향 네트워크를 위한 계층적 시간 분할 다중 접속 매체 접속 제어 방법을 제시한다. 본 발명에서, TDMA2는 초기화 스테이지, 표준 오퍼레이션 스테이지, 종료 스테 이지를 포함하는 세 개의 스테이지들로 구성되며, TDMA2의 사이클 주기는 TDMA1을 이용하여 중간 기지국들에게 서로 공유되는 수중 노드들의 이동성 정보를 바탕으로 결정된다.

본 발명에 따르면, 두 개의 육상과 수중 TDMA를 사용하여 수중 노드들의 이동성을 파악하고 중간 기지국들이 서로 공유함으로써 TDMA가 가지고 있는 이동성의 제약을 극복하고, 유휴한(ilde) 타임 슬럿의 개수를 줄여 채널 이용률을 높일 수 있다. 아울러, TDMA 하나를 사용하는 방법 또는 경쟁 기반 매체 접속 제어 방법보다 딜레이를 크게 줄일 수 있다.

본 발명의 다른 효과는, 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생할 수 있는 효과 및 산업 발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

본 발명에 따른 HTDMA 매체 접속 제어 방법은 TDMA1과 TDMA2 두 개의 세부 접속 방법으로 구성되어 있다.

TDMA1은 다양한 어플리케이션들을 동시에 수용하고 수중에서 오는 데이터를 육상 기지국으로 전송하는 역할을 한다. TDMA2는 각각의 어플리케이션에 적용된다.

이때, TDMA2의 사이클 주기는 TDMA1을 이용하여 중간 기지국들에게 서로 공유되는 수중 노드들의 이동성 정보를 바탕으로 결정된다.

본 발명에 따른 HTDMA 매체 접속 제어 방법을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 도 4와 같이 네트워크 파라미터를 정의하였다. 한편, 본 발명에 따른 HTDMA 매체 접속 제어 방법을 적용하기 위해서는 다음의 조건들이 전제가 되어야 한다.

첫째, 수중 음향 채널의 긴 전파 및 전송 시간 때문에, TDMA2 사이클 주기는 TDMA1 사이클 주기보다 매우 길다. 따라서 TS2 는 M*TS1으로 정할 수 있다.

둘째, TS2는 단지 하나의 어플리케이션을 수행하는 하나의 수중 노드에게 할당되는 시간이다. TS1은 여러 개의 어플리케이션을 위해서 하나의 중간 기지국에게 할당되는 시간이다.

셋째, TS2는 하나의 클러스터에서 수중 노드가 겪는 최대의 전파 시간과 전송 시간 및 시간 동기를 맞추기 위한 가드 시간(guard time)으로 구성된다.

넷째, TDMA2의 한 사이클을 구성하는 세 개의 타임 슬럿 종류인 비콘 타임 슬럿, 데이터 타임 슬럿, 경쟁 타임 슬럿의 시간은 서로 같다.

본 발명에서 TDMA2는 초기화(initialization) 스테이지(stage), 표준 오퍼레이션(normal operation) 스테이지, 종료(termination) 스테이지를 포함하는 세 개의 스테이지들로 구성되어 있다.

새로운 어플리케이션이 시작되면 TDMA2가 시작되고, 초기화 스테이지에서 각각의 중간 기지국은 자신의 통신 범위 안에 위치해 있는 수중 노드들의 수만큼의 타임 슬럿의 수를 TDMA1을 이용하여 결정한다.

표준 오퍼레이션 스테이지에서는 각각의 수중 노드가 자신에게 할당된 타임 슬럿에 현재 자신이 속한 중간 기지국에게 데이터를 전송한다. 이때, TDMA2의 사이클 주기는 수중 노드들의 이동성에 따라서 변한다.

현재 진행 중인 어플리케이션이 종료되면, 종료 스테이지가 중간 기지국이나 육상 기지국에서 요청된다.

이하에서는 본 발명에 따른 HTDMA 매체 접속 제어 방법을 각 스테이지 별로 설명한다.

초기화 스테이지 (도 1)

초기화 스테이지는 다음과 같은 단계에 따라 진행된다.

1) 새로운 수중 음향 네트워크 어플리케이션이 시작될 때, 육상 기지국은 우 선적으로 수중 노드들의 개수와 그들의 MAC 주소, 그리고 그들의 식별 번호를 모든 중간 기지국들에게 알려준다.

2) 각 중간 기지국들은 TDMA1 사이클 동안 새로운 어플리케이션에 대해 TDMA2의 시작을 서로 동의한다.

3) 도 1에서 보듯, TDMA1 사이클이 한 번 지난 후, TDMA2 초기화 사이클이 시작된다. 이 TDMA2 초기화 사이클은 비콘 타임 슬럿과 N개의 타임 슬럿으로 구성된다. 비콘 타임 슬럿에서는 중간 기지국이 자신의 클러스터 안에 있는 수중 노드들에게 시간 할당이 어떻게 되었는지 알려주는 비콘 패킷을 보낸다. 각 수중 노드들은 자신에게 할당된 타임 슬럿 동안 자신의 존재를 그 중간 기지국에게 알려준다. TDMA2 초기화 사이클 동안 중간 기지국은 자신의 클러스터에 할당된 수중 노드들의 존재를 알게 되고, TDMA1 사이클을 통해 다른 중간 기지국들과 자신의 수중 노드의 존재를 알려준다.

4) TDMA2 초기화 사이클 이후에 중간 기지국 i는 자신의 클러스터에 머무르는 수중 노드들의 개수를 바탕으로 TDMA2 사이클의 타임 슬럿 개수 ni를 결정한다. 이 중간 기지국은 ni를 TDMA1을 통해서 다른 중간 기지국들에게 알린다.

5) 모든 중간 기지국들이 TDMA1 사이클을 통해서 자신들에게 속한 수중 노드들의 개수를 공유한 후에, 그들은 TDMA2 표준 오퍼레이션 스테이지를 비콘 패킷을 보내면서 시작한다.

6) 어플리케이션이 계속 진행 중일 때에도, 시간 동기화가 깨어졌다고 판단하면 중간 기지국들이 이 초기화 스테이지를 다시 요구할 수 있다.

표준 오퍼레이션 스테이지 (도 2)

표준 오퍼레이션 스테이지는 현재 진행 중인 어플리케이션이 종료될 때까지 진행된다.

중간 기지국은 현재 자신의 클러스터에 머무르는 수중 노드들의 이동 정보(mobility)를 계속 주시하고, TDMA1 사이클을 통해서 다른 중간 기지국들과 공유한다.

TDMA2 초기화 사이클 이후에 중간 기지국은 자신에게 할당된 수중 노들에게 타임 슬럿을 할당한다. 이때, 중간 기지국에게 할당된 수중 노드들의 개수가 ni라면 수중 노드들은 타임 슬럿을 1번부터 ni번까지 할당 받는다. 이때, 타임 슬럿의 할당은 중간 기지국이 비콘 패킷을 통해서 알려주며, 타임 슬럿의 번호와 수중 노드들의 MAC 주소를 조합해서 타임 슬럿을 할당한다.

비콘 패킷을 이용하여 수중 노드들은 자신들에게 할당된 타임 슬럿에서 데이터를 할당한다. 동시에 수중 노드들은 중간 기지국에게 클러스터에 남을 것인가 아니면 떠날 것인가에 대한 이동 정보를 데이터와 함께 전송한다.

TDMA2의 경쟁 타임 슬럿에서는 새로이 이 클러스터에 이동해온 수중 노드들이 경쟁적으로 자신의 존재를 중간 기지국에 알리게 된다. 따라서 비콘 타임 슬럿, 데이터 타임 슬럿, 경쟁 타임 슬럿을 포함하는 하나의 TDMA2 사이클을 통해 중간 기지국들은 수중 노드들로부터 데이터와 함께 이동 정보까지 얻을 수 있다. 이 이 동성 정보를 이용하여 다음 TDMA2 사이클의 데이터 타임 슬럿의 개수 ni를 결정하고, 데이터 정보화 함께 ni 정보를 다른 중간 기지국과 공유한다.

종료 스테이지 (도 3)

종료 스테이지는 다음과 같은 단계에 따라 진행된다.

1) 육상 기지국은 모든 중간 기지국들에게 현재 진행 중인 어플리케션의 종료를 지시한다.

2) 도 3에서처럼, 현재 진행 중인 TDMA2 사이클이 끝나면, 각 중간 기지국은 비콘 패킷을 보내서 어플리케이션 종료를 알린다.

3) 수중 노드들은 비콘 패킷을 받으면 데이터 전송을 중단한다.

4) 중간 기지국은 다른 중간 기지국들에게 자신의 클리스터의 TDMA2 사이클 종료를 TDMA1 사이클을 통해 알린다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 초기화 스테이지의 타임 슬럿 할당 설명도이다.

도 2는 표준 오퍼레이션 스테이지의 시간 할당 설명도이다.

도 3은 종료 스테이지의 시간 할당 설명도이다.

도 4는 본 발명에 따른 네트워크 파라미터를 정의한 표이다.

도 5는 수중 음향 네트워크를 위한 MAC 프로토콜 개념도이다.

Claims (9)

1. 다양한 어플리케이션들을 동시에 수용하고 수중에서 오는 데이터를 육상 기지국으로 전송하는 TDMA1과, 각각의 어플리케이션에 적용되는 TDMA2로 구성되는 두 개의 육상과 수중 TDMA를 사용하여 수중 노드들의 이동성을 파악하고 중간 기지국들이 서로 공유함으로써 TDMA가 가지고 있는 이동성의 제약을 극복하는 한편 유휴한(ilde) 타임 슬럿의 개수를 줄여 채널 이용률을 높이는 수중 음향 네트워크를 위한 계층적 시간 분할 다중 접속 매체 접속 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   TDMA2의 사이클 주기는 TDMA1을 이용하여 중간 기지국들에게 서로 공유되는 수중 노드들의 이동성 정보를 바탕으로 결정되는 것을 특징으로 하는 수중 음향 네트워크를 위한 계층적 시간 분할 다중 접속 매체 접속 제어 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   TDMA2는 비콘 타임 슬럿, 데이터 타임 슬럿, 경쟁 타임 슬럿을 포함하여 하나의 사이클을 형성하며, 이 경우 비콘 타임 슬럿, 데이터 타임 슬럿, 경쟁 타임 슬럿의 시간은 서로 같은 것을 특징으로 하는 수중 음향 네트워크를 위한 계층적 시간 분할 다중 접속 매체 접속 제어 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   TDMA2는 초기화 스테이지, 표준 오퍼레이션 스테이지, 종료 스테이지를 포함하는 세 개의 스테이지들로 구성되는 것을 특징으로 하는 수중 음향 네트워크를 위한 계층적 시간 분할 다중 접속 매체 접속 제어 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   초기화 스테이지는,

   새로운 수중 음향 네트워크 어플리케이션이 시작될 때, 육상 기지국이 우선적으로 수중 노드들의 개수와 그들의 MAC 주소, 그리고 그들의 식별 번호를 모든 중간 기지국들에게 알려주는 단계;

   각 중간 기지국들이 TDMA1 사이클 동안 새로운 어플리케이션에 대해 TDMA2의 시작을 서로 동의하는 단계;

   TDMA1 사이클이 한 번 지난 후, TDMA2 초기화 사이클이 시작되는 단계;

   TDMA2 초기화 사이클 이후에 중간 기지국 i가 자신의 클러스터에 머무르는 수중 노드들의 개수를 바탕으로 TDMA2 사이클의 타임 슬럿 개수 ni를 결정한 후 ni를 TDMA1을 통해서 다른 중간 기지국들에게 알리는 단계; 및

   모든 중간 기지국들이 TDMA1 사이클을 통해서 자신들에게 속한 수중 노드들의 개수를 공유한 후에, 비콘 패킷을 보내면서 TDMA2 표준 오퍼레이션 스테이지를 시작하는 단계

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수중 음향 네트워크를 위한 계 층적 시간 분할 다중 접속 매체 접속 제어 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   TDMA2 초기화 사이클은 비콘 타임 슬럿과 N개의 타임 슬럿으로 구성되며, 비콘 타임 슬럿에서는 중간 기지국이 자신의 클러스터 안에 있는 수중 노드들에게 시간 할당이 어떻게 되었는지 알려주는 비콘 패킷을 보내는 것을 특징으로 하는 수중 음향 네트워크를 위한 계층적 시간 분할 다중 접속 매체 접속 제어 방법.
7. 제 4 항에 있어서,

   표준 오퍼레이션 스테이지에서는,

   비콘 패킷을 이용하여 수중 노드들이 자신들에게 할당된 타임 슬럿에서 데이터를 할당함과 동시에 중간 기지국에게 클러스터에 남을 것인가 아니면 떠날 것인가에 대한 이동 정보를 데이터와 함께 전송하는 것을 특징으로 하는 수중 음향 네트워크를 위한 계층적 시간 분할 다중 접속 매체 접속 제어 방법.
8. 제 4 항에 있어서,

   표준 오퍼레이션 스테이지에서,

   TDMA2의 경쟁 타임 슬럿에서는 새로이 이 클러스터에 이동해온 수중 노드들이 경쟁적으로 자신의 존재를 중간 기지국에 알리는 것을 특징으로 하는 수중 음향 네트워크를 위한 계층적 시간 분할 다중 접속 매체 접속 제어 방법.
9. 제 4 항에 있어서,

   종료 스테이지는,

   육상 기지국이 모든 중간 기지국들에게 현재 진행 중인 어플리케션의 종료를 지시하는 단계;

   현재 진행 중인 TDMA2 사이클이 끝나면, 각 중간 기지국이 비콘 패킷을 보내서 어플리케이션 종료를 알리는 단계;

   수중 노드들이 비콘 패킷을 받으면 데이터 전송을 중단하는 단계; 및

   중간 기지국이 다른 중간 기지국들에게 자신의 클리스터의 TDMA2 사이클 종료를 TDMA1 사이클을 통해 알리는 단계

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수중 음향 네트워크를 위한 계층적 시간 분할 다중 접속 매체 접속 제어 방법.

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