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문제 정의
- 스펙트럼 센싱 기술은 스펙트럼 환경을 인지하여 통신 가능한 주파수를 지능적으로 검출하고, 이를 이용하여 기존 서비스에 간섭을 주지 않고 통신하는 지능형무선 통신 기술을 말한다. 다시 말하면, 단말기나 기지국 등의 무선기기가 주변 전파환경을 인식, 인지할 수 있는 기능을 제공하여 스펙트럼 환경에 따라 무선 통신에 이용하는 주파수나 방식 등을 무선기기 스스로 선택해 주파수 이용효율을 높고자 하는데 있다. 이는 특정 무선통신 시스템이 ‘시간’이나 ‘주파수’, ‘공간’을 점유하는 것이 아니라 이 세 가지 자원을 여러 무선통신 시스템이 적응적으로 공유하여 무선통신에 이용할 수 있는 주파수 자원의 부족을 해결하기 위함이다.
- 도래하고 있는 유비쿼터스 시대에 Ad-hoc 기반의 소규모 센서 네트워크에서부터 대규모 네트워크까지 다양한 무선망들이 혼재하는 상황이 존재하게 됨에 따라 주파수 자원의 고갈 및 간섭의 영향으로 통신 성능 저하에 대한 심각한 우려가 되고 있다. 따라서 모든 국가의 주파수 할당 정책은 최소한의 대역폭을 가지고 이용률을 극대화하면서 보다 많은 가입자를 수용하기 위한 방안으로 주파수를 활용하는 것이다. 제한적 주파수 자원을 효율적으로 이용하기 위해 신기술 개발이 지속적으로 연구되고 있다.
- 본 논문에서는 스펙트럼의 중요성이 강조되고 있는 환경에서 가용한 채널에 효율적인 스펙트럼 센싱 기법을 적용할 목적으로 Cognitive Radio 기반의 스펙트럼 센싱 모듈을 구현하였다. 임베디드 기반의 Cognitive Radio 측정 시스템을 구현하여, 특히, DSP 프로세서 기반의 스펙트럼 센싱 알고리즘을 구현하였으며, 알고리즘들의 구현 결과를 다양하게 분석하였다.
- 2장에서 언급한 Modified Periodogram Method, Welch's Method와 본 논문에서 제안한 3장의 STFT의 성능 검증을 위한 모의실험을 진행하였다. 본 논문에서는 해당 신호로 Digital TV 신호인 DVB-H 신호를 적용하여 그 성능을 비교 분석하였다.
- 본 논문은 효과적인 스펙트럼 센싱을 위하여 Short Time Fourier Transform 알고리즘 적용 방법을 제안하였다. 2장에서 스펙트럼 센싱 기술 중 Modified Periodogram Method와 Welch's Method에 대하여 설명하고, 3장에서는 스펙트럼 센싱의 성능 향상을 위하여 제안한 Short Time Fourier Transform의 스펙트럼 센싱 성능을 시뮬레이션을 통해 확인하며, Modified Periodogram Method와 Welch's Method와 적용 결과를 비교, 분석하였다.
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