초록 ▼

□ 연구개요
통신망의 장비에 의한 에너지 소비가 전세계적으로 꾸준히 증가하는 추세를 보이고 있다. 하지만, 유무선에 관계없이 대부분의 통신망은 최대수요에 맞추어 설계된 링크 캐패시티를 항상 동작시키고 있고, 실제로 이 대역폭은 상당부분 사용되지 않는다. 즉, 상당한 에너지가 낭비되고 있는 것이다. 특히, 최근에 스마트폰을 비롯한 다양한 정보통신기기들이 등장함에 따라 트래픽 수요가 폭발적으로 증가하고 있고, 이러한 트래픽 수요증가는 앞으로도 계속될 것으로 예측된다. 따라서 시간이 지남에 따라 최대수요 접근법이 너무나도 많은 에너

□ 연구개요
통신망의 장비에 의한 에너지 소비가 전세계적으로 꾸준히 증가하는 추세를 보이고 있다. 하지만, 유무선에 관계없이 대부분의 통신망은 최대수요에 맞추어 설계된 링크 캐패시티를 항상 동작시키고 있고, 실제로 이 대역폭은 상당부분 사용되지 않는다. 즉, 상당한 에너지가 낭비되고 있는 것이다. 특히, 최근에 스마트폰을 비롯한 다양한 정보통신기기들이 등장함에 따라 트래픽 수요가 폭발적으로 증가하고 있고, 이러한 트래픽 수요증가는 앞으로도 계속될 것으로 예측된다. 따라서 시간이 지남에 따라 최대수요 접근법이 너무나도 많은 에너지소비를 초래하여 더 이상 사용하기 힘든 상태에 도달할 수 있다. 이는 전세계적으로 일고 있는 온실가스 절감노력과는 상반되는 것이고, 통신망의 에너지 효율을 높이기 위한 새로운 통신망 자원관리방법 및 통신망 아키텍쳐의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 다양한 형태의 네트워크에서 에너지 효율을 고려한 자원관리 기법을 연구한다. 특히, 기존의 셀룰러망 뿐만 아니라 협력적 셀룰러망, 무선인지망, 차량센서망에서 에너지 효율을 고려한 성능보장을 위한 스케쥴링, 라우팅 및 채널할당 기법을 개발한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
o 다양한 시스템에서 에너지를 고려한 스케쥴링, 라우팅 기법 등을 연구하여 다수의 연구 결과물을 도출함
- 협력적 셀룰러 환경에서 기지국 에너지 소모를 최소화하기 위한 기지국 클러스터링과 기지국 전원제어 알고리듬 개발
- 실제 차량위치 데이터를 분석하여 차량네트워크상의 패킷전달경로 선택 문제를 Markov Decision Process로 형식화하고 Value Iteration으로 해를 찾아 차량센서망 최단경로 최소에너지 라우팅 기법 개발
- LTE, WiFi 등 다수의 전송기술을 통합하는 맥프로토콜 문제를 형식화하고 기지국의 에너지를 최소하하기 위한 접속기술 선택 및 맥 알고리듬
- 주파수 공유 네트워크에서 공유주파수를 이용하여 저비용으로 네트워크를 설계하는 신뢰성 보장 공유주파수 할당 알고리듬 제안 및 수학적 분석
- 이동단말이 에너지 효율적으로 태스크를 실행하기 위하여 단말 또는 클라우드 선택 및 CPU 속도 조절 알고리듬 개발
- IoT 서비스와 비디오 서비스가 혼재하는 셀룰러 시스템에서 두 서비스의 품질 요구사항을 만족시키기 위한 슬라이싱 프레임워크 및 스케쥴링 알고리듬 개발

□ 연구개발결과의 중요성
- 본 연구에서 개발한 연구방법, 특히, nonconvex 성질로 인해 해결하기 까다로운 문제인 SINR식을 포함한 최적화 문제를 새로운 각도에서 바라볼 수 있게 하여 타 연구에도 활용할 수 있음
- 스펙트럼 공유 무선망에서 신뢰도 보장은 재생에너지원이 존재하는 스마트그리드에서 서비스품질보장을 위한 환경과 유사한 면이 있어 이 연구결과를 스마트그리드 서비스품질보장 수요-공급 매칭 및 잉여전력 확보문제에 활용할 수 있음
- 네트워크 서비스 제공자가 본 연구에서 개발한 Super-MAC을 채택할 경우 사용자에게 질 높고 다양한 서비스를 제공할 수 있음

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구 개요 ... 4
• 나. 연구 범위 ... 4
• 다. 최종 목표 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 12
• 4. 참고문헌 ... 12
• 5. 연구성과 ... 13
• 대표적 연구실적 ... 14
• 끝페이지 ... 20