부산대학교 도서관

While the recently proposed Slow Hopping based Cooperative Sensing MAC (SHCS-MAC) protocol has the ability to improve aggregate throughput and achieve better coexistence with primary users (PUs) and secondary users (SUs) in cognitive radio (CR) networks where each node has only one radio, it has several limitations. Firstly, SHCS-MAC only covers the communication among SUs within one hop. Additionally, the protocol was implemented and evaluated in a network simulation software which doesn't always reflect practical environment especially in the case of time synchronization and cooperative spectrum sensing. In this thesis, MSHCS-MAC is proposed. The contribution of MSHCS-MAC is two folds: first, it proposes an extension for SHCS-MAC to provide communication over multiple hops of CR Networks with only one radio is required for relay nodes. Second, a fully functional implementation of MSHCS-MAC including RBS-LB(Loop Back) based strict time synchronization is provided so it can be used as a base for future research and deployment of CR networks. MSHCS-MAC is implemented based on common software and hardware such as GNU Radio, USRP and available on both Linux PC and Android mobile device.
SHCS-MAC 프로토콜은 데이터 처리량을 향상시키고 하나의 라디오를 가지는 노드들로 구성된 인지 라디오(CR) 네트워크에서 주 사용자 (PU)와 보조 사용자 (SU)가 서로 효율적으로 공존할 방법을 제안하였다. 하지만SHCS-MAC은 오직 단일 홉 내 SU 들간 통신만을 고려하였으며, 상용 네트워크 시뮬레이터에서 개발되고 평가되었기 때문에 실제 네트워크의 환경적 특성을 정확하기 반영하기 어려운 문제점이 있다. 본 논문에서는 다중 홉 통신을 지원하고 실제 네트워크 환경을 고려한 MSHCS-MAC과 성능 향상을 위한 엄격한 시간 동기화 기법을 제안한다. 이를 위해 클러스터 트리 형태의 다중 홉 프로토콜과 RBS 기반의 LB(Loop Back) 시간 동기화 기법을 포함하는 MSHCS-MAC을 제안하였으며, 완전한 기능을 실제 네트워크 장비에 적용하였다. MSHCS-MAC은 GNU Radio와 USRP를 기반으로 구현되었으며, 리눅스와 안드로이드기반 모바일 장비를 사용한 실험을 통해 실제 네트워크 환경에서의 다중 홉 통신을 지원하는 것을 확인할 수 있었다.