Performance Analysis of Multihop Underground Magnetic Induction Communication :멀티홉 지하 자기유도 통신 성능 분석

Mariam Ishtiaq

자료유형: 학위논문

저자정보: Mariam Ishtiaq (동국대학교, 동국대학교 일반대학원)

지도교수: 황승훈

발행연도: 2021

저작권: 동국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수3

초록· 키워드

자기유도는 스마트 농업, 감시, 재난 감지 및 환경 모니터링과 같은 다양한 분야에 적용하기 위한 지하 센서 네트워크를 실현하는데 있어서 유망한 해결책이다. 본 연구에서는 멀티홉 자기유도 무선 지하 센서 네트워크 (MI-WUSNs)에 관한 실용적인 구축 모델을 개발하였고, Signal-to-Noise Ratio, 채널용량 그리고 비트 오류율 관점에서 종단간 성능평가를 진행하였다. 멀티홉 MI-WUSN을 고려하여 홉 상태의 (1) 독립 동일 분포 (IID) 및 (2) 독립 비동일 분포 (INID)와 관련된 두가지 시나리오에서 종단간 통계적 성능을 평가하였으며, 두가지 시나리오에서 홉의 수와 채널 조건을 변화해가며 성능 평가와 분석을 위한 분석 표현식을 도출하였다. 폭넓은 수치적 결과는 홉의 IID에서 점근적 성능한계가 얻어질 수 있음을 보여주었으며, 또한 홉의 INID 분석에서는 결정적인 최적 절충안을 갖고, 시스템설계 오버헤드를 줄이는데 도움이 될 수 있는 실용적인 결과가 도출되었다.

#wireless underground sensor network (WUSN) #internet of underground things (IoUT) #magnetic induction #wireless communication #multihop #relay

CHAPTER 1 INTRODUCTION 1
1.1 Objective of Research 1
1.2 Scope of Research 1
1.3 Research Methodology 2
CHAPTER 2 THEORATICAL BACKGROUND OF RESEARCH 3
2.1 Underground Communication Technologies 3
2.2 Related Work 6
2.3 Research Contribution 7
CHAPTER 3 UNDERGROUND MI COMMUNICATION SYSTEM 9
3.1 Single-Hop MI Communication 9
3.1 Multihop MI Communication Model 11
CHAPTER 4 PERFORMANCE ANALYSIS 13
4.1 MI-WUSN System Performance 13
4.2 Single-Hop MI Communication Model 14
4.3 Multihop MI Communication Model with IID of Hops 17
4.4 Multihop MI Communication Model with INID of Hops 18
CHAPTER 5 NUMERICAL RESULTS 21
5.1 System Evaluation Parameters 21
5.2 Single-Hop MI-WUSN Performance 23
5.3 Multihop MI-WUSN Performance for IID of Hops 27
5.4 Multihop MI-WUSN Performance for INID of Hops 30
CHAPTER 6 CONCLUSION 41
REFERENCES 43
ABSTRACT 48
국문 초록 50

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