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해상 부이(UBSC)와 복수개의 수중 기지국(UBS) 간의 네트워크와 상기 복수개의 수중 기지국(UBS) 각각과 복수개의 수중 센서 노드(UE) 간의 네트워크로 다중 네트워크 구조를 가지는 해양 감시 네트워크 시스템에 있어서,(a) 상기 복수개의 수중 센서 노드(UE), 상기 복수개의 수중 기지국(UBS) 및 상기 해상 부이(UBSC)가 소정의 큐잉 시스템으로 정의되는 단계; (b) 상기 복수개의 수중 기지국(UBS)의 랜덤 억세스를 통한 업 링크 주파수 채널이 할당되는 단계;(c) 상기 해상 부이(UBSC)가 자원 대기 요청(RSREQ)를 브로드캐스트한 후 상기 복수개의 수중 기지국(UBS)이 수신하여 자원 대기 응답(RSREP)을 송신하고, 상기 해상 부이(UBSC)가 상기 자원 대기 응답(RSREP)을 수신하여 초기화 과정 자원을 분배한 후 자원 할당 응답(RAREP)을 전송하면 상기 수중 기지국(UBS)이 수신하여 소정의 수중 기지국(UBSi)에서 송신되는 초당 패킷의 수(λi)를 설정하고 자원 할당 확인(RAACK)을 전송하는 초기화 과정; 및 (d) 상기 해상 부이(UBSC)가 상기 소정의 수중 기지국(UBSi)으로부터 자원 할당 요청(RAREQ)를 수신시 상기 해상 부이(UBSC)가 상기 소정의 수중 기지국(UBSi)으로 유입되는 초당 패킷의 수(λi)에 따라 자원을 데이터 속도(Ri) 또는 상기 소정의 수중 기지국(UBSi)에서 송신되는 초당 패킷의 수(λi)를 제어하는 정규 과정 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,해양 감시 네트워크에서의 자원 할당 방법
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제 1 항에 있어서,상기 (c) 단계는(c-1) 상기 해상 부이(UBSC)의 동작인지 여부가 판단되는 단계(S110);(c-2) 상기 해상 부이(UBSC)의 동작인 경우, 상기 해상 부이(UBSC)가 상기 자원 대기 요청(RSREQ)를 브로드캐스트하는 단계(S120); (c-3) 상기 해상 부이(UBSC)가 상기 수중 기지국(UBS)으로부터 패킷을 수신하였는지 여부를 확인하여(S140) 수신한 경우에는 상기 자원 대기 응답(RSREP)을 송신하는 단계; (c-4) 상기 해상 부이(UBSC)가 상기 자원 대기 응답(RSREP)을 송신하였는지 여부를 판단하여(S150), 송신한 경우 상기 수중 기지국(UBS)이 상기 자원 할당 응답(RAREP)을 수신하여 상기 소정의 수중 기지국(UBSi)에서 송신되는 초당 패킷의 수(λi)를 설정하고, 상기 자원 할당 응답(RAREP)을 전송하는 단계(S160); (c-5) 상기 해상 부이(UBSC)가 상기 자원 대기 응답(RSREP)를 송신하지 않은 경우, 상기 자원 할당 확인(RAACK)을 전송했는지 여부를 확인하여(S170) 상기 자원 할당 확인(RAACK)을 전송한 경우 상기 수중 기지국(UBS)이 모두 응답했는지 여부를 확인하는 단계; 및(c-6) 상기 수중 기지국(UBS)이 모두 응답한 경우 상기 초기화 과정이 종료되는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 해양 감시 네트워크에서의 자원 할당 방법
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제 2 항에 있어서,상기 (c-1) 단계에서상기 해상 부이(UBSC)의 동작이 아닌 경우, 상기 수중 기지국(UBS)이 상기 해상 부이(UBSC)로부터 패킷을 수신하였는지 여부를 확인하여(S145) 수신한 경우에는 상기 자원 대기 요청(RSREQ)을 송신하는 단계; 상기 수중 기지국(UBS)이 상기 해상 부이(UBSC)로부터 상기 자원 대기 요청(RSREQ)을 송신하였는지 여부를 판단하여(S155), 송신한 경우 상기 수중 기지국(UBS)이 상기 자원 대기 응답(RSREP)을 전송하는 단계(S165); 상기 해상 부이(UBSC)가 상기 자원 대기 요청(RSREQ)를 송신하지 않은 경우, 상기 자원 할당 응답(RAREP)을 전송했는지 여부를 확인하는 단계(S175); 및상기 자원 할당 응답(RAREP)을 전송한 경우 상기 자원 할당 확인(RAACK)을 전송한 후에(S185) 상기 초기화 과정이 종료되는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는,해양 감시 네트워크에서의 자원 할당 방법
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제 2 항에 있어서,상기 (c-4) 단계는상기 소정의 수중 기지국(UBSi)가 상기 할당된 주파수 채널에서 사용할 수 있는 최대의 데이터율을 이용하여 서비스율이 할당되는 것을 특징으로 하는, 해양 감시 네트워크에서의 자원 할당 방법
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제 1 항에 있어서,상기 (d) 단계는(d-1) 상기 해상 부이(UBSC)의 동작인지 여부가 판단되는 단계(S210);(d-2) 상기 해상 부이(UBSC)의 동작인 경우, 상기 자원 할당 요청(RAREQ)로부터 얻은 상기 소정의 수중 기지국(UBSi)에 유입되는 초당 패킷의 수(λi)값을 업데이트하고(S220), 상기 소정의 수중 기지국(UBSi)에서 송신되는 초당 패킷의 수(λi)를 재조정하는 단계; (d-3) 서비스 속도 결정 알고리즘을 수행하여 자원을 재조정하고 할당하여 상기 할당된 주파수 채널에 추가 데이터율을 할당하는 단계(S230);(d-4) 상기 자원 할당 응답(RAREP)을 전송하고, 소정의 시간동안 상기 자원 할당 확인(RAACK) 신호를 기다린 후에(S240) 모든 수중 기지국(UBS)들로부터 응답을 수신했는지 여부를 판단하는 단계(S250); 및(d-5) 상기 모든 수중 기지국(UBS)들로부터 응답을 수신한 것으로 판단된 경우 상기 정규 과정이 종료되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 감시 네트워크에서의 자원 할당 방법
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제 5 항에 있어서,상기 (d-1) 단계에서,상기 해상 부이(UBSC)의 동작이 아닌 것으로 판단된 경우, 상기 수중 기지국(UBS)가 상기 자원 할당 응답(RAREP) 수신 여부를 판단하여(S260), 상기 자원 할당 응답(RAREP)을 수신한 경우 소정량의 자원을 할당 받았는지 여부가 판단되는 단계 (S320); 상기 소정량의 자원을 할당 받은 경우 상기 소정의 수중 기지국(UBSi)에서 송신되는 초당 패킷의 수(λi)를 조정하고 상기 자원 할당 확인(RAACK)를 전송하는 단계(S330); 및상기 충분한 자원을 할당 받지 않은 경우 상기 소정의 수중 기지국(UBSi)에 포함된 소정의 수중 센서 노드(UEj)에서 전송하는 초당 패킷의 수(μij)를 조정하고 상기 자원 할당 확인(RAACK)을 전송하여 상기 수중 센서 노드(UE)의 채널 접속을 제어하는 단계(S340); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 감시 네트워크에서의 자원 할당 방법
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제 6 항에 있어서,상기 단계(S260)에서,상기 자원 할당 응답(RAREP)를 수신하지 않은 경우 주기적으로 현재 상기 소정의 수중 기지국(UBSi)에 유입되는 초당 패킷의 수(λi)를 업데이트하고 상기 소정의 수중 기지국(UBSi)에서 송신되는 초당 패킷의 수(λi)와 비교하는 단계(S270, S280); 상기 유입되는 초당 패킷의 수(λi)가 상기 송신되는 초당 패킷의 수(λi) 초과인 경우 상기 자원 할당 요청(RAREQ)를 전송하여 자원 재할당을 요청하고(S290), 상기 자원 할당 응답(RAREP) 수신을 기다리는 단계(S300); 상기 자원 할당 응답(RAREP) 수신 여부를 판단하여(S310) 수신하지 못한 경우 상기 단계(S300)로 회귀하고, 수신한 경우 상기 단계(S320) 및 그 이후 동작을 반복하는 단계(S340); 및상기 유입되는 초당 패킷의 수(λi)가 상기 송신되는 초당 패킷의 수(λi) 이하인 경우 상기 정규 과정이 종료되는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 감시 네트워크에서의 자원 할당 방법
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제 5 항에 있어서,상기 (d-3) 단계는 및 가 정의되고(S410), 가 판단되는 단계(S420); 상기 소정의 수중 기지국(UBSi)에서 송신되는 초당 패킷의 수 변화량()이 다수의 주파수 채널에서 상기 소정의 수중 기지국(UBSi)가 가질 수 있는 μi의 최대값(μmax) 미만인 경우, 자원 공유가 가능한 수중 기지국(UBS)의 수(nAUBS)가 '2'인지 여부를 판단하는 단계(S440); 상기 자원 공유가 가능한 수중 기지국(UBS)의 수(nAUBS)가 '2'인 경우, 다른 수중 기지국들로부터 상기 Δi와 동일한 양에 비례하여 자원을 취하고 비율적 자원 재조정 동작을 수행하는 단계(S450); 및상기 소정의 수중 기지국(UBSi)에서 송신되는 초당 패킷의 수(λi)가 과 같이 업데이트 되었음을 알리는 자원 할당 확인 신호(ACK)를 전송하고(S460) 상기 서비스 속도 결정 알고리즘이 종료되는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는,해양 감시 네트워크에서의 자원 할당 방법
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제 8 항에 있어서,상기 단계(S440)에서상기 자원 공유가 가능한 수중 기지국(UBS)의 수(nAUBS)가 '2'가 아닌 경우,상기 자원 공유가 가능한 수중 기지국(UBS)의 수(nAUBS)가 '1'인지 여부가 판단되는 단계(S445); 상기 자원 공유가 가능한 수중 기지국(UBS)의 수(nAUBS)가 '1'인 경우에는 하나의 수중 기지국으로부터 상기 Δi 와 동일한 양의 자원을 취하는 단계(S455); 및상기 소정의 수중 기지국(UBSi)에서 송신되는 초당 패킷의 수(λi)가 상기 과 같이 업데이트 되었음을 알리는 상기 자원 할당 확인 신호(ACK)를 전송하고(S460) 상기 서비스 속도 결정 알고리즘이 종료되는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 해양 감시 네트워크에서의 자원 할당 방법
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제 8 항에 있어서,상기 단계(S420)에서상기 소정의 수중 기지국(UBSi)에서 송신되는 초당 패킷의 수 변화량()이 상기 다수의 주파수 채널에서 상기 소정의 수중 기지국(UBSi)가 가질 수 있는 μi의 최대값(μmax) 이상인 경우, 상기 소정의 수중 기지국(UBSi)에서 송신되는 초당 패킷의 수(μi)의 무변화를 알리는 자원 할당 확인 신호(NACK)를 전송하고(S425) 상기 서비스 속도 결정 알고리즘이 종료되는 것을 특징으로 하는, 해양 감시 네트워크에서의 자원 할당 방법
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제 8 항에 있어서,상기 비율적 자원 재조정 동작은k1, k2가 자원 공유가 가능한 수중 기지국(UBS)의 인덱스로 정의되는 단계; 상기 수중 기지국(UBSk1)에서 공유 가능한 자원이 Δk1 = μk1 - λk1 로 정의되는 단계; 상기 수중 기지국(UBSk2)에서 공유 가능한 자원이 Δk2 = μk2 - λk2 로 정의되는 단계;상기 수중 기지국(UBSk1)이 상기 소정의 수중 기지국(UBSi)에 넘길 자원의 양이 로 산출되는 단계; 및상기 수중 기지국(UBSk2)가 상기 소정의 수중 기지국(UBSi)에 넘길 자원의 양이 로 산출되는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는,해양 감시 네트워크에서의 자원 할당 방법
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제 11 항에 있어서,상기 수중 기지국(UBSk1)이 UBSi 에 자원 공유가 가능한 조건은 Δk1 003e# Δi 이고, 상기 수중 기지국(UBSk2)가 UBSi 에 자원 공유가 가능한 조건은 Δk2 003e# Δi 인 것을 특징으로 하는 해양 감시 네트워크에서의 자원 할당 방법
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