초록 ▼

연구의 목적 및 내용
◈ 무선 센서 네트워크에 인지 무선 기술을 적용하여 자기 생존성을 극대화하는 차세대 인지 무선 센서 네트워크를 개발한다. 본 연구에서는 제한된 에너지로 동작하는 센서/ad-hoc 네트워크에서는 스펙트럼 센싱을 기본으로 하는 인지 무선 기술을 적용하는데 있어서, 에너지 효율성과 주파수 효율성 간의 트레이드오프가 발생하는 점에 착안하여, 무선 센서 네트워크 환경에 최적화된 스펙트럼 센싱 기법을 연구/개발하였으며, 제안된 스펙트럼 센싱 기술을 시뮬레이터로 구현하였다. 또한, 효율적인 자원 공유와 간섭 제어를 위

연구의 목적 및 내용
◈ 무선 센서 네트워크에 인지 무선 기술을 적용하여 자기 생존성을 극대화하는 차세대 인지 무선 센서 네트워크를 개발한다. 본 연구에서는 제한된 에너지로 동작하는 센서/ad-hoc 네트워크에서는 스펙트럼 센싱을 기본으로 하는 인지 무선 기술을 적용하는데 있어서, 에너지 효율성과 주파수 효율성 간의 트레이드오프가 발생하는 점에 착안하여, 무선 센서 네트워크 환경에 최적화된 스펙트럼 센싱 기법을 연구/개발하였으며, 제안된 스펙트럼 센싱 기술을 시뮬레이터로 구현하였다. 또한, 효율적인 자원 공유와 간섭 제어를 위해, 인지 무선 MAC/routing 프로토콜, 기존 시스템과의 공존 등의 시스템 운영 기법을 연구/개발하였다.
연구결과
◈ 인지무선 애드혹 센서네트워크 스펙트럼 센싱 기술 연구
- 센싱 zone 개념 제시 및 에너지 효율적(low overhead) 협력 센싱 구조 개발
- 새로운 개념의 주사용자 검출 확률을 제시 및 센싱 파라미터 최적화 기법 개발
- 인지무선 사용자 QoS를 보장하는 센싱 스케쥴링 기법 개발
◈ 인지무선 애드혹 센서네트워크 구조 및 네트워킹 기술 연구
- short-range 인지무선 네트워크 시스템 구조 제시
- 주사용자 간섭 회피를 위한 이웃 노드 협력 기반 전송 전력 제어 기법 개발
- 에너지 효율적 in-band/out-band 센싱 기법 및 MAC 프레임 구조 제시
- 공통 제어 채널 결정을 위한 협력 네트워킹 기술 개발
◈ 인지무선 애드혹 센서네트워크 MAC/routing 프로토콜 연구
- 주사용자 검출을 위한 협력 MAC 프로토콜 개발
- 인지무선 환경을 고려한 협력적 멀티홉 라우팅 방법 개발
◈ 인지무선 스펙트럼 센싱 파라미터 결정 시뮬레이터 개발
연구결과의 활용계획
◈ 본 연구 결과의 스펙트럼 센싱 기법은 최근 활발히 연구되고 있는 sensingthroughput tradeoff 관점에서 해석이 가능하고, 군용, 상용, 재난관리 등의 다양한 분야에 적용이 가능하다. 또한, 본 연구 결과의 각 네트워킹 기술들은 애드 혹 센서 네트워크뿐만 아니라, 현존하는 다양한 시스템 기술들(예, WLAN, WiMax, 3G등)에도 확장 적용될 수 있으며, 다양한 학습 알고리즘 및 인공지능 알고리즘에 대한 추가 연구의 수행시, 지능적 인지 엔진에 대한 구조를 확립할 수 있다.
◈ 본 연구 결과로서 획득한 다양한 센싱/네트워킹 기술들에 대한 초청 강연 및 기술 지도를 통해, 기술적/학문적/경제적 파급효과를 극대화하고자 한다.

Abstract ▼

Purpose& contents
◈ The purpose of the research is to develop self-organizing cognitive radio-based wireless ad-hoc/sensor network. In order to apply the spectrum-sensing based cognitive radio technologies to the battery-powered ad-hoc/sensor network, several effective spectrum sensing schemes ba

Purpose& contents
◈ The purpose of the research is to develop self-organizing cognitive radio-based wireless ad-hoc/sensor network. In order to apply the spectrum-sensing based cognitive radio technologies to the battery-powered ad-hoc/sensor network, several effective spectrum sensing schemes based on the tradeoff between energy efficiency and spectral efficiency have been proposed and evaluated through the spectrum sensing simulator we developed. Moreover, for efficient resource sharing and interference control/avoidance, we also proposed cognitive radio-MAC/routing protocols and co-existence method.
Result
◈ Cognitive radio ad-hoc/sensor network spectrum sensing schemes
- Define a sensing zone concept and develop energy-efficient (low overhead) cooperative sensing schemes
- Suggest a new detection probability and sensing parameter optimization scheme
- QoS-aware sensing scheduling method
◈ Cognitive radio ad-hoc/sensor network architecture and networking technologies
- short-range cognitive radio network system architecture
- neighbor-coordinated Tx power control for interference avoidance
- MAC frame structure for energy-efficient in-band/out-band sensing
- distributed coordination protocol for common control channel selection
◈ Cognitive radio ad-hoc/sensor MAC/routing protocols
- cooperative incumbent detection MAC protocol
- cognitive radio multi-channel multi-hop routing protocol
◈ Cognitive radio sensing parameter optimization simulator
Expected Contribution
◈ Developed spectrum sensing schemes can be analyzed in the viewpoint of the sensing-throughput tradeoff and possibly 0extended/applied to various military, commercial, and emergency scenarios. Moreover, they can be easily extended to
the current cellular systems (e.g., WLAN, WiMax, 3G etc.). We can also develop an intelligent cognitive engine architecture using our outcomes, with additional researches on various learning and artificial intelligence algorithms.
◈ We can expect more technological/academic/economic development by extending our results through invited talks and technology supports.

목차 Contents

• 중견연구자지원사업(핵심연구) 최종보고서 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 10
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 15
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 57
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 59
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 60
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 63
• 8. 참고문헌 ... 64
• 9. 연구성과 ... 67
• 10.기타사항 ... 70