초록 ▼

□ 연구개요
IoT의 급속한 확산 추세 및 세계 각국에서의 집중적인 연구개발의 현황을 고려할 때, IoT 단말이 사용할 주파수 및 에너지 확보를 위한 에너지 하베스팅 기반 무선인지 기술의 선제적 국내 연구개발은 매우 중요하다. 무선인지 기술과 에너지 하베스팅 기술은 각각 IoT 단말의 주파수 효율 향상 및 자체적 에너지 확보를 위한 핵심 요소기술로 전 세계적으로 주목받고 있으며, 이들의 결합기술은 각 기술의 장점을 모두 갖는 동시에 추가적 시너지가 발생되어 향후 중요성이 증대될 전망이나, 이 결합기술을 위한 단말들의 다중접속에

□ 연구개요
IoT의 급속한 확산 추세 및 세계 각국에서의 집중적인 연구개발의 현황을 고려할 때, IoT 단말이 사용할 주파수 및 에너지 확보를 위한 에너지 하베스팅 기반 무선인지 기술의 선제적 국내 연구개발은 매우 중요하다. 무선인지 기술과 에너지 하베스팅 기술은 각각 IoT 단말의 주파수 효율 향상 및 자체적 에너지 확보를 위한 핵심 요소기술로 전 세계적으로 주목받고 있으며, 이들의 결합기술은 각 기술의 장점을 모두 갖는 동시에 추가적 시너지가 발생되어 향후 중요성이 증대될 전망이나, 이 결합기술을 위한 단말들의 다중접속에 대한 기존 연구는 세계적으로 매우 미흡한 수준이다. 향후 IoT관련 분야의 큰 발전이 예상되므로 국내에서 기술 선점을 위한 선제적 연구가 필요하며, 본 과제를 통해 이를 성공적으로 수행하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 과제는 IoT 환경 하향링크와 상향링크 각각을 위한 에너지 하베스팅 기반 무선인지 다중접속을 연구하며, 이를 통하여 IoT 단말의 처리율 향상, 복잡도 감소 및 에너지 요구 충족을 목표로 한다. 에너지 하베스팅 기술을 사용하는 IoT 단말의 새로운 에너지 보유량 모델을 제안하고, 높은 합 처리율을 달성하는 새로운 분산형 무선인지 다중접속을 제안하며 이의 성능을 분석하는 것을 목표로 한다. 또한 IoT 환경에서 무선인지 다중접속 연구를 통해 IoT 단말의 처리율 향상 및 복잡도 감소 방법을 세계 최초로 제안하고, 무선인지 기술과 에너지 하베스팅 기술의 결합을 통해 실제 IoT 환경에서 적용할 수 있는 결합 기술의 이론적 근거 마련을 목표로 한다.
본 과제에서는 기존 중앙집중형 기반 전역탐색 기법의 높은 복잡도를 극복하기 위하여 분산형에 기반한 IoT 단말들의 무선인지 다중접속 기술을 연구하였다. 합 처리량을 최대화하기 위하여 최적화 문제를 설계하였으며, 전역탐색 기법을 사용하여 얻을 수 있는 최적 해법에 매우 근접한 다중접속의 부최적 해법을 구하였다. 또한 다수의 IoT가 존재하는 환경에서 서로간의 충돌을 고려한 다중접속 기법을 제안하여 높은 처리율을 달성하였다. 세계적으로 미흡한 수준인 에너지 하베스팅 기술과 무선인지 기술을 결합한 이론적 연구를 성공적으로 수행하였으며, 모델링과 분석의 타당성을 다양한 모의실험을 통하여 확인하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
전 세계적으로 IoT 기술은 차세대 통신에서 가장 중요한 기술중 하나로 여겨지고 있다. 미래 폭발적으로 확대될 IoT 단말 수를 고려할 때 본 과제에서 수행된 다중접속의 연구 결과는 미래 IoT 관련 연구에 매우 중요하다. 현재까지 무선인지 다중접속에 대한 기존 연구 중 IoT 환경에 적합한 무선인지 다중접속에 대한 연구 결과는 세계적으로 일천하다. IoT 환경에서의 무선인지와 에너지 하베스팅 각각에 대한 기존 연구가 활발한 것과는 달리 IoT 환경에서의 두 기술의 결합 연구는 아직 세계적으로 매우 미흡한 수준인데, 본 과제를 통하여 이를 성공적으로 수행함으로써 국내의 연구 수준을 세계적으로 선도하였다. 본 과제에서는 IoT 환경의 중앙집중형 무선인지 다중접속에서 완전 탐색(exhaustive search) 기반의 최적(optimal) 스케줄링 기법에 비해 복잡도를 크게 줄이고 처리율은 비슷한 준최적(suboptimal) 스케줄링 기법에 대하여 세계 최초로 해법을 얻고, 합 처리율을 크게 향상시켰다. 또한 IoT 환경의 분산형 무선인지 기술에서 각 IoT 단말이 셀룰러 대역을 사용하기 위한 다중접속 기법을 세계 최초로 제안하였고, 이는 많은 후속연구에 영감을 줄 수 있는 중요한 연구 성과이다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 1)연구개발의 필요성 ... 3
• 2) 목표 및 연구범위 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 7
• 4. 참고문헌 ... 8
• 5. 연구성과 ... 8
• 끝페이지 ... 12