초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
본 연구에서는 다수의 스펙트럼 센싱 공격자뿐만 아니라 “도청자들”이 존재하고 이들이 합의한 형태로 스펙트럼 센싱을 방해할 때, 도청자 및 능동 스펙트럼 공격자들에 강인한 형태로 스펙트럼 센싱 및 스펙트럼 할당을 수행할 수 있도록, 도청 방지 기술, 스펙트럼공격자 검출기술 및 스펙트럼 센싱 융합기술을 연구하고 자 한다. 또한 에너지에 대한 관심이 증가함에 따라 인지무선기반의 그린 통신 시스템에 적용 가능 하도록, 에너지 효율성이 고려된 도청에 강인한 스펙트럼 센싱 기술을 개발한다. 이를 위한 접근방법으로

□ 연구의 목적 및 내용
본 연구에서는 다수의 스펙트럼 센싱 공격자뿐만 아니라 “도청자들”이 존재하고 이들이 합의한 형태로 스펙트럼 센싱을 방해할 때, 도청자 및 능동 스펙트럼 공격자들에 강인한 형태로 스펙트럼 센싱 및 스펙트럼 할당을 수행할 수 있도록, 도청 방지 기술, 스펙트럼공격자 검출기술 및 스펙트럼 센싱 융합기술을 연구하고 자 한다. 또한 에너지에 대한 관심이 증가함에 따라 인지무선기반의 그린 통신 시스템에 적용 가능 하도록, 에너지 효율성이 고려된 도청에 강인한 스펙트럼 센싱 기술을 개발한다. 이를 위한 접근방법으로 물리계층보안기술, 에너지 수집 및 무선전력전송 기술들을 고려한 에너지 최적화 기술, POMDP를 포한함 인공지능 알고리즘, 능동 스펙트럼 공격자 검출에 관한 기존 기초 선행 연구 결과 등을 활용한다.

□ 연구결과
당초 제안서에서 제시된 연구계획에 따라 다음과 같은 연구내용 개발을 수행하였다.
▪ 다양한 형태의 스펙트럼 센싱 공격자 및 도청자가 공존하는 공격 시나리오 및 공격자 유형 도출
▪ 스펙트럼 센싱 공격자 및 도청자 검출 알고리즘 도출
▪ 도청자가 존재하는 환경에서 인지기술기반의 그린 통신 시스템이 갖는 보안 전송률(secrecy rate) 분석 및 보안 전송율 최적화를 위한 자원관리 기법 도출
▪ 협력형 빔형성 기반의 스펙트럼 센싱 기법, 협력형 빔형성과 재밍기반의 스펙트럼 센싱 및 무선자원 기법 도출
▪ 2차 사용자 노드 선택 기반의 스펙트럼 센싱 기법 도출
▪ 암호화 기법 기반의 보안에 강인한 스펙트럼 센싱 및 무선자원기법 도출
▪ 2년간 수행된 연구결과내용을 정리하여, SCI급 논문 15편(2편은 게재승인), SCOPUS급 논문5편, 국외 학술대회 논문 발표 6건, 박사3명이 인력양성 등의 정량적 연구성과를 도출함

□ 연구결과의 활용계획
본 연구를 통해 악의적인 2차 사용자와 도청자 검출 알고리즘 구현, 협력형 빔형성 및 재밍, 그리고 확률적 암호화 또는 채널 인지 암호화 기법을 이용한 도청에 강인한 스펙트럼센싱 알고리즘 구현에 대한 연구를 통해 국내외적으로 연구가 아직 미흡한 분야인 스펙트럼 센싱“보안”분야에서의 이론적 정립이 기대되며, 현재 전 세계적으로 시작 단계에 있는 국제적인 학술 연구 수준과의 차이를 극복할 수 있다. 이와 더불어, 해당 연구를 통해 차세대 통신 시스템의 핵심 요소인 보안성 확보에 대한 기술 주권을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 특허권 사용료 지급 부담을 줄이며, 해외기술의 수입비용 절감 및 고급 일자리 창출 효과를 가질 수 있다. 또한 개발될 연구결과물은 인지기반의 차세대 통신 시스템에서 유용하게 사용될 수 있을 뿐만 아니라 정보보호가 전쟁의 승패와 직결되는 국방 통신시스템에서도 유용하게 활용될 수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 5p)

Abstract ▼

□ Purpose& contents
To reliably obtain white space in cognitive radio-based green communication systems when“eavesdroppers” and spectrum sensing attackers coexist, in the project we will develop anti-eavesdropping, spectrum attacker detection, and fusion schemes in the form of energy efficiency s

□ Purpose& contents
To reliably obtain white space in cognitive radio-based green communication systems when“eavesdroppers” and spectrum sensing attackers coexist, in the project we will develop anti-eavesdropping, spectrum attacker detection, and fusion schemes in the form of energy efficiency such that the proposed schemes can be applicable to the cognitive radio based green communication systems. In the research, we utilizes the following technologies to achieve the research goal; physical layer security, RF fingerprinting, energy optimization taking into account energy harvesting as well as wireless power transmission, and spectrum attacker detection and fusion schemes that are obtained in the previous studies.

□ Result
According to the research plan of the first year of the project, which was presented in the initial proposal, we have carried out the following research contents:
▪ to develop attack scenarios where spectrum sensing attackers and eavesdroppers co-exist.
▪ to develop robust detection algorithms against spectrum sensing attackers and eavesdroppers
▪ to analyze the security rate of a cognitive-based green communication systems when eavesdroppers exist, and propose resource management schemes for maximizing security transmission rates
▪ to develop robust beam forming techniques against eavesdroppers, and jamming techniques
▪ to develop a user node selection methods for energy-efficient spectrum sensing when eavesdroppers exist
▪ to derive robust cryptography-based spectrum sensings
▪ Based on the research results for two years, we have obtained following quantitative output such as 15 SCI-indexed-jouranl papers including two accepted papers, 5 SCOPUS-level papers, 6 international conference papers, 1 domestic patent and 3 Ph.D graduations.

□ Expected Contribution
▪ We can establish the theoretical basis in the research area of the spectrum sensing in cognitive radio-based green communication systems when“eavesdroppers” and spectrum sensing attackers coexist. Further we overcome the research gap to international academic research level.
▪ The outcomes of the research project can be usefully utilized in not only the next-G cognitive radios system but also defense communications system.
▪ With this research project, the applicant will have opportunity to develop professional capacity and to get a job in the industry and research institutions related to wireless communications system.

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 3
• 연구계획 요약문 ... 4
• 연구결과 요약문 ... 5
• 한글요약문 ... 5
• SUMMARY ... 6
• 연구내용 및 결과 ... 7
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 12
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 16
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 30
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 32
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 34
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 34
• 8. 참고문헌 ... 35
• 9. 연구성과 ... 35
• 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 40
• 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 40
• 12.기타사항 ... 42
• 별첨1. 대 표 연 구 실 적 ... 43
• 별첨2. 세부 목표 관련 증빙 ... 56
• 끝페이지 ... 73