초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 리더기(Reader)나 Backscatter 신호원으로부터 받은 신호를 Backscatter 단말이 산란하여 통신을 수행하는 Backscatter 통신의 한계점을 극복하기 위한 Beyond-Backscatter 네트워크를 위한 프로토콜을 연구한다. 연구를 목표로 한다. 이를 위해 Backscatter 통신 거리 확장을 위한 대규모 Backscatter 단말의 자원할당 기술을 연구하고 확장된 통신거리를 갖는 Backscatter 단말의 원거리/근거리 통신모드 전환 및 AP의 최적 데이터 수집을 위한 통

□ 연구개요
본 연구에서는 리더기(Reader)나 Backscatter 신호원으로부터 받은 신호를 Backscatter 단말이 산란하여 통신을 수행하는 Backscatter 통신의 한계점을 극복하기 위한 Beyond-Backscatter 네트워크를 위한 프로토콜을 연구한다. 연구를 목표로 한다. 이를 위해 Backscatter 통신 거리 확장을 위한 대규모 Backscatter 단말의 자원할당 기술을 연구하고 확장된 통신거리를 갖는 Backscatter 단말의 원거리/근거리 통신모드 전환 및 AP의 최적 데이터 수집을 위한 통신기술 연구를 진행한다. 또한, 저전력 마이크로프로세서를 탑재한 센서 태그(Tag)와 Backscatter를 보조로 하는 Wake-up Radio 기술을 통해 Backscatter 단말의 활용성을 증대시고 고성능 Backscatter 단말의 기능성을 최대화 할수 있는 양방향 통신 프로토콜을 연구한다. 마지막으로, Backscatter 통신을 기존 통신네트워크와 공존하여 동작할 수 있도록 Active Radio 전송 타이밍을 고려한 통합형 매체접근제어 기술에 대한 연구를 진행한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
1차년도에서는 ‘무전원 Backscatter 의 통신거리 확장을 위한 통신 기술 연구’를 표로 Backscatter 통신거리 확장을 위한 대규모 Backscatter 단말의 자원관리 기술 및 Backscatter 통신거리 확장에 따른 간섭신호 반경 증가관련 통신 문제점 분석 및 개선 연구를 수행하였다. 1차년도 연구 진행을 통해 국제 학술대회 논문 1편과 국내 학술대회 논문 2편, 국내 특허 출원 1건의 연구목표를 달성하였다. 2차년도에서는 ‘고성능 Backscatter 단말을 활용한 능동형 통신 네트워크 구성 및 운용 기술 연구’를 목표로 센서 태그를 활용한 Backscatter 통신 네트워크 구성 및 양방향 통신 기술 및 Backscatter 기반 Wake-up Radio를 통한 Passive/Active 통신 프로토콜 연구를 진행하였다. 2차년도 연구 진행을 통해 SCI급 저널 2편, 국제 학술대회 논문 2편, 국내 학술대회 논문 5편, 국제 특허 출원 2건, 국내 특허 출원 1건으로 연구 목표를 달성하였다. 3차년도에서는 ‘Active/Backscatter 단말의 통합 네트워크 구성 및 고효율 매체접근제어 기술 연구’를 목표로 Active/Backscatter 단말의 통합 운용을 위한 AB-P 활용 및 비 Backscatter 단말의 송신신호를 활용한 효율적 매체접근제어방법을 연구하였다. 3차년도 연구 진행을 통해 SCI급 저널 1편, 국제 학술대회 논문1편, 국내 학술대회 논문 2편, 국제 특허 등록 1건, 국제 특허 출원 1건, 국내 특허등록 1건으로 연구 목표를 달성하였다.

□ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
최근, 채널 페이딩의 영향으로 평균적으로 수신 신호의 세기가 작은 무선 통신 네트워크에서, RIS (Reconfigurable Intelligent Surface)를 활용하여 송신단과 수신단 사이에 새로운 경로로 빔 신호를 전송함으로써 채널 페이딩 영향을 최소화할 수 있는 연구가 시도되고 있다. 기존 RIS 관련 연구에서는 단일 송신단말-RIS-단일 수신단말 경로로 전송되는 신호의 효율을 높이기 위한 물리계층 연구가 있었으나, 다수의 단말이 RIS를 활용하여 데이터 수집장치와 데이터를 송수신하는 통신 프로토콜 관련 연구가 부재한 상황이다. 따라서, 본 과제의 연구결과를 RIS 기반의 사물인터넷 네트워크에서 데이터 수집장치가 단말의 데이터를 효율적으로 수집하는 통신 기술을 개발하는데 활용할 수 있다. 본 연구개발성과를 통해 단말이 외부 Backscatter 신호원을 활용하여 통신을 수행하는 Bistatic Backscatter 네트워크에서, 신호원의 불필요한 신호 전송과 단말의 데이터 전송 과정에서 발생하는 충돌로 인해 낭비되는 에너지를 최소화할 수 있다. 또한, Backscatter 통신을 통해 저전력 동작 수행이 가능한 사물 인터넷 단말의 통신 성능을 향상시킴으로써, Backscatter 네트워크의 범용성을 확장하고 다양한 사물인터넷 서비스 시나리오에 연구개발성과를 적용하여 사물인터넷 시장에서 주요한 통신기술들을 선점할 수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• (1) 연구의 개요 ... 4
• (2) 연구개발의 필요성 ... 4
• (3) 연구목표 ... 6
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 7
• (1) 1차년도 연구내용 ... 7
• (2) 2차년도 연구내용 ... 10
• (3) 3차년도 연구내용 ... 13
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 16
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 16
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 16
• 3) 목표 달성 수준 ... 17
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 17
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 18
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 19
• 6. 참고문헌 ... 20
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 21
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 25
• 끝페이지 ... 35