Next Radio System Lab 소개 4학년 정보통신 세미나 Next Radio System Lab 소개 충북대학교 김 경 석 2006년 9월 26일

Next Radio System Lab 연구 내용 Contents 연구원 구성 및 Lab 위치 진행 중인 연구 내용 Cognitive Radio 기술 연구 전파감시 및 관리 기술 연구 차세대 이동통신 기술 연구 결론

Next Radio System Lab 연구 내용 연구원 구성 대학원생: 2명 (2학기) 학부생: 3명 (4학년 2명, 3학년 1명) Lab 위치 교육관 601호

Cognitive Radio 기술 연구 기존 Spectrum 이용률 저조 2002년 11월에 미국 FCC의 Spectrum Policy Task Force Report Time과 space를 고려할 때 할당된 스펙트럼 이용률은 낮다고 발표. FCC 조사에 의한 할당된 할당된 스펙트럼 중 평균 70%가 이용하지 FCC는 자국내 무선 대역의 효율적 활용하고자 cognitive radio 기술을 적극적으로 채택하기 위해 규정 정비를 추진 중임.

Cognitive Radio 기술 연구 새로운 무선 방식을 위한 주파수 자원의 고갈 다양한 무선망들이 혼재하는 상황이 존재하게 됨에 따라 주파수 자원의 고갈 및 간섭의 영향으로 심각한 통신 성능 저하에 대한 우려 발생. 동적 주파수 선택 기술 활용 및 스펙트럼 공유 주파수 대역확보. Cognitive Radio 기술의 주용성 절실

Cognitive Radio 기술 연구 주파수 공유기술의 흐름 주파수 이용효율 극대화를 위한 주파수 공유기술의 개발 필요 ’80년대 디지털 통신기술에 의한 다중접속기술, 재사용기술(이동,위성통신) ’90년대 SDR 기술의 탄생과 함께 다중대역 전파이용기술 ’90년대 후반 UWB 기술에 의한 Spectrum Underlay 공유기술 ’99년 CR 기술의 출현에 따른 Spectrum Overlay 공유기술

Cognitive Radio 기술 연구 Cognitive Radio 기술 개념 Orient Plan Observe Learn (MAC) Establish Priority Infer on Context Hierarchy Normal Plan (MAC) Generate Alternatives (Program Generation) Pre-process Immediate Urgent Evaluate Alternatives Parse Observe (RF, PHY) Register to Current Time Learn (MAC) New States Receive a Message Decide (MAC) Read Buttons Save Global States Prior States Allocate Resources Outside World Act (RF, PHY) Initiate Process(es) (Isochronism Is Key) Send a Message Set Display Mitola, “Cognitive Radio for Flexible Mobile Multimedia Communications”, IEEE Mobile Multimedia Conference, 1999, pp3-10

Cognitive Radio 기술 연구 Embedded Cognitive Radio system 개발 * MRSS: Multi-resolution Spectrum Sensing * AAC: Analog Autocorrelation

Cognitive Radio 기술 Lab 연구 내용 (1) CR 기반의 Spectrum Sensing 연구 Energy detection 과 feature scheme 관련 algorithm 연구 – 송창근, 엄기호, 현영주 VHDL를 이용한 sensing algorithm을 FPGA에 구현 – 송창근, 엄기호 FPGA I/F와 Linux와의 통신 SW 개발 – 엄기호 CR 기반의 Dynamic Frequency Allocation scheme 연구 IEEE 802.22 및 이동통신 환경을 고려한 다양한 simulation을 통한 성능 분석 연구 – 김주석 CR 기반의 MAC 및 Network algorithm 연구 – 권장원, (???)

Cognitive Radio 기술 Lab 연구 내용 (2) 연구과제 연구 실적 (2006년) 한국전자통신연구원 과제 추진 중 (2006.4 ~ 2006.12) 한국부품연구원 과제 추진 중 (2006.9 ~ 2009.4) 삼성전기 과제 추진 예정 (2006.10 ~ 2009.5 ) 연구 실적 (2006년) 국외저널 1편 게제 – LSCCS 국내저널 3편 심사중

전파감시 및 관리 기술 연구 전파이용 환경 변화 전파 이용 환경의 복잡화 이동 통신, 위성 통신 등 다양한 전파 통신 서비스의 보편화 - 전파법령 위반 사례 연평균 2.5% 증가 추세 - 이동통신 관련 전파 혼신은 사회.경제적으로 막대한 손실을 초래 광대역 무선통신망 위성 멀티미디어 방송 통신망 이동통신망 M/W 중계망 지능형 교통 시스템 홈 멀티미디어 무선 LAN

전파감시 및 관리 기술 연구 전파감시 및 관리 업무 무선국이 전파법의 규정들을 준수하면서 운용되고 있는지를 감시하는 기능 전파 사용자에게 양질의 전파 환경을 제공 한정된 전파 자원의 효율적인 이용 아마추어 (HAM) 주파수 (MHz) 80~100 FM 방송 440 콜택시 업무용 146 간이 무선국 222 422 437 52 174~216 TV (VHF 채널) 470~752 (UHF 채널) 806~821 TRS (이동국) 824~849 이동전화 (CDMA) (기지국) 851~866 869~894 1750~1870 휴대전화 (PCS) 2400 무선 LAN 1885~2200 IMT-2000 5725 전파감시 시스템 무선국 전파 측정

전파감시 및 관리 기술 연구 전파감시 기술 현황 국내 시스템 운용 현황 무선국 발사 전파의 기술적 특성 측정 및 신호 고속 탐사 불법 무선국 적발 및 전파 혼신 예방에 활용 SDR 구조로 시스템 설계, 디지털 및 초광대역 전파에 대한 측정 가능 측정 결과

전파감시 및 관리 기술 연구 Lab 연구 내용 (2) 전파 감시 관련 요소기술 연구 차세대 이동통신 시스템 기술 기준 연구 – 현영주 (대학원생) 차세대 지능형 전파감시 시스템 연구 – 현영주

전파감시 및 관리 기술 연구 Lab 연구 내용 (2) 연구과제 연구 실적 (2006년) 기타 한국전자통신연구원 과제 진행 중 (2006.4 ~ 2006.11) 연구 실적 (2006년) 국외저널 1편 게제 – LSCCS 기타 정보통신부 중앙전파관리소 심의위원으로 활동 중 (2006.7~2009.6) 지능형 전파감시 시스템 개발업체 자문으로 활동 중 (2006.8~2007.7)

차세대 이동통신 기술 연구 차세대 이동통신의 연구 방향 차세대 이동통신 환경에서의 통신성능 향상 해결 방안 이동통신 환경의 변화에 따른 페이딩 및 간섭등의 문제 해결 차세대 이동통신 시스템 성능 향상을 위한 필수 요소 해결 방안 정확한 전파 채널모델링 및 특성 분석 MIMO 시스템의 활용 Space-Time (Frequency) Signal Processing Techniques Diversity, Smart Antenna STTC, SFTC, STBC, SFBC AMC

차세대 이동통신 기술 연구 차세대 이동통신 Link-Level Simulator MIMO-OFDM 기반의 PHY 성능 분석 Simulator 개발

차세대 이동통신 기술 연구 Lab 연구 내용 (1) 차세대 이동통신 환경에 대한 UWB 간섭 연구 Space-Time/Frequency Coding 적용한 성능 향상 연구 – 송창근 Distributed MIMO 연구 Distributed MIMO 및 Space-Time Coding 결합 연구 – (???) CR 기반의 Distributed MIMO 연구 – (???) System-Level Simulator 개발 및 성능 분석 연구

차세대 이동통신 기술 연구 Lab 연구 내용 (2) 연구 실적 (2006년) 국외저널 1편 게제 – LSCCS 국내 저널 1편 조건부 게제 - 전자파학회 국외.내 저널 2편 심사 중

결 론 여러분을 초청합니다 Lab 연구 실적 (2006년) 결 론 여러분을 초청합니다 Lab 연구 실적 (2006년) 국외.내 저널 게제: 3편 국내 저널 조건부 게제: 1편 국외.내 저널 심사 중: 5편 Next Radio System Lab.에서는 열정, 용기 및 끈기를 가진 학생들이 절실히 필요 강한 Hard Training(발표, 논문작성, 업무처리방법, …)으로 강한 충북맨 양성 대학원 졸업까지 최고의 연구실적이 나올 수 있도록 지도 국내외 저널 5편이상 (SCI급 포함) 예) ICCMSE 2006 (그리스, 10/27~11/1) 4명 발표

결 론 여러분을 초청합니다 연구 인력 필요 분야 졸업 후 예상 진로 Cognitive Radio 기반 MAC 연구 결 론 여러분을 초청합니다 연구 인력 필요 분야 Cognitive Radio 기반 MAC 연구 Embedded 기반 FPGA 및 응용 SW 개발 분야 차세대 이동통신 연구 분야 전파감시 및 관리 연구 분야 CR 기반의 Spectrum Sensing algorithm 연구 분야 졸업 후 예상 진로 한국전자통신연구원, 전자부품연구원 위촉연구원 삼성SDS, 삼성전기 정규직 유망 중소기업: ㈜SysOnChip, ㈜SeedTel, ㈜A&D Engineering 박사 학위 후 전파연구소, 전파진흥원, 기타 전파관련 기관