Earticle

초록

영어

The demand on the underwater communications is extremely increasing in searching for underwater resources, marine expedition, or environmental researches, yet there are many problems with the wireless communications because of the characteristics of the underwater environments. Especially, with the underwater wireless networks, there happen inevitable delay time and spacial inequality due to the distances between the nodes. To solve these problems, this paper suggests a new solution based on ALOHA-Q. The suggested method use random NAV value. and Environments take reward through communications success or fail. After then, The environments setting NAV value from reward. This model minimizes usage of energy and computing resources under the underwater wireless networks, and learns and setting NAV values through intense learning. The results of the simulations show that NAV values can be environmentally adopted and select best value to the circumstances, so the problems which are unnecessary delay times and spacial inequality can be solved. Result of simulations, NAV time decreasing 17.5% compared with original NAV.

한국어

수중 자원 탐색 및 해양 탐사, 환경 조사 등 수중 통신에 대한 수요가 급격하게 증가하고 있다. 하지만 수중 무선 통신을 사용하기 앞서 많은 문제점을 가지고 있다. 특히 수중 무선 네트워크에서 환경적 요인으로 인해 불가피하게 발생하는 불필요한 지연 시간과 노드 거리에 따른 공간적 불평등 문제가 존재한다. 본 논문은 이러한 문제를 해결하기 위해 ALOHA-Q를 기반으로 한 새로운 NAV 설정 방법을 제안한다. 제안 방법은 NAV 값을 랜덤하게 사용하고 통신 성공, 실패 유무에 따라 보상을 측정한다. 이후 보상 값에 따라 NAV 값을 설정 한다. 수중 무선 네트워크에서 에너지와 컴퓨팅 자원을 최대한 낮게 사용하면서 NAV 값을 강화 학습을 통하여 학습하고 한다. 시뮬레이션 결과 NAV 값이 해당 환경에 적응하고 최선의 값을 선택하여 불필요한 지연 시간문제와 공간적 불평등 문제를 해결할 수 있음을 보여준다. 시뮬레이션 결과 설정한 환경 내에서 기존 NAV 설정 시간 대비 약 17.5%의 시간을 감소하는 것을 보여준다.

목차

요약
Abstract
1. 서론
1.1 서론
2. 문제점 및 제안 방법
2.1. 수중 무선 네트워크에서의 문제점
2.2. 제안 방법
3. 시뮬레이션
3.1. Q-NAV Simulation
4. 결론
REFERENCES

키워드

강화학습 Q-learning ALOHA-Q 수중 무선 네트워크 수중 IoT 네트워크 센서 RTS CTS NAV Reinforcement learning Q-learning ALOHA-Q Underwater Wireless Network Underwater IoT Network Sensor RTS CTS NAV

저자

• 박석현 [ Seok-Hyeon Park | 충북대학교 소프트웨어학과 학생 ]
• 조오현 [ Ohyun Jo | 충북대학교 소프트웨어학과 교수 ] Corresponding Author

참고문헌

발행기관

간행물