상용 모뎀 제어를 통한 수중 CSMA/CA 프로토콜 시험 (Underwater Experiment on CSMA/CA Protocol Using Commercial Modems)

서지정보

· 발행기관 : 한국통신학회
· 수록지 정보 : 한국통신학회논문지C / 39권 / 6호 / 457 ~ 465페이지
· 저자명 : 조준호, 이상국, 신정채, 이태진, 조호신

초록

본 논문에서는 수중음향센서네트워크의 수중 통신 프로토콜 시험을 위해 구축한 해상시험환경을 소개하고 상용모뎀을 이용하여 실시한 및 매체접속제어기법(Medium Access Control: MAC)의 시험결과를 제시한다. 본 시험에서는 패킷 충돌을 회피하기 위해 기존 지상환경에서 많이 사용되는 반송파감지기반의 충돌회피기법(Carrier SenseMultiple Access/Collision Avoidance: CSMA/CA)을 사용하였으며 수중 통신 프로토콜로서의 가용성을 검증하였다. 시험에 사용된 네트워크 노드는 Benthos사의 상용 수중 모뎀과 ATmega2560 제어보드를 이용하여 구성하였다. 시험의 체계적 관리와 시험과정 관찰을 용이하게 하기 위해 각 노드가 GPS신호를 수신하여 자신의 위치를 파악할 수 있도록 하였으며 라디오주파수(Radio Frequency: RF) 인터페이스를 통해 위치정보 및 수중채널을 통해송수신되는 패킷의 정보를 지상으로 보고할 수 있도록 했다. CSMA/CA 프로토콜을 수중환경에 적용하기 위해4-way 핸드셰이킹동작에 사용되는 네 종류의 제어패킷 RTS(Request To Send), CTS(Clear to Send), DATA,ACK(Acknowledgement)을 수중환경에 맞게 설계했다. 시험을 통해 CSMA/CA 프로토콜의 실제 수중환경에서의가용성을 검증할 수 있었다.

영어초록

This paper introduces a test bed for communication protocol schemes of underwater acoustic sensor network,and also shows experimental results obtained from the test bed. As a testing protocol, carrier sense multipleaccess/collision avoidance (CSMA/CA) is evaluated on underwater acoustic channel. A sensor node is equippedwith a DSP control board of ATmega2560 and a commercial underwater modem produced by Benthos. Thecontrol board not only manipulates a GPS signal to acquire the information of location and time, but alsocontrols the underwater modem to operate according to the procedure designed for a given testing protocol.
Whenever any event takes place such as exchanging control/data packets between underwater modems andacquiring location and timing information, each sensor node reports them through radio frequency (RF) air interface to a central station located on the ground. The four kinds of packets for CSMA/CA, RTS(Request ToSend), CTS(Clear to Send), DATA, ACK(Acknowledgement) are designed according to the underwatercommunication environment and are analyzed through the lake experiment from the point of feasibility ofCSMA/CA in underwater acoustic communications.

참고자료

· 없음