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 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.
최근에 제안된 저속 호핑 기반 협력적 센싱 MAC (SHCS-MAC) 프로토콜은 처리량을 향상시키고 오직 하나의 라디오를 가지는 노드들로 구성된 인지 라디오 (CR) 네트워크에서 주 사용자 (PU) 와 보조 사용자 (SU) 가 서로 효율적으로 공존할수 있는 방법을 제안하지만 SHCS-MAC 에는 몇가지 문제점이 있다. 첫째, SHCS-MAC 는 오직 단일 홉 내SU 들간 통신만을 고려하였다는 것이다. 둘째, SHCS-MAC 는 상용 네트워크 시뮬레이터에서 개발되고 평가 되었기 때문에 실제 네트워크의 환경적 특성을 정확하게 반영하기 어렵다는 것이다. 본 논문에서는 SHCS-MAC 의 멀티 홉 확장을 위한 MSHCS-MAC 을 제안한다. MSHCS-MAC 는 다음의 두가지 우수성을 보여주였다. 첫째, 하나의 라디오를 가지는 중계 노드로 이루어진 인지 라디오 네트워크에서의 다중 홉 통신을 지원하기 위한 SHCS-MAC 의 확장을 제안하였다. 둘째, 다중 홉통신을 제공하는 SHCS-MAC 의 완전한 기능 구현을 제공하고 오픈 소스화 하였다. MSHCS-MAC 은 GNURadio 와 USRP 를 기반으로 구현하였으며 리눅스와 안드로이드 기반 모바일 디바이스에서 동작 가능하다.
