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성원진 연구실
서강대학교 전자공학전공 성원진 교수
MIMO
Beamforming
Hybrid beamforming
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성원진 연구실

서강대학교 전자공학전공 성원진 교수

성원진 연구실은 5G 및 차세대 이동통신의 무선 링크 품질을 높이기 위해 MIMO 빔포밍과 코드북 설계, 그리고 무인 이동체 기반 커버리지 최적화를 연구합니다. 특히 mmWave 채널에서 하이브리드 빔포밍을 위한 어레이 구조를 분석하고, 제한된 CSI/PMI 피드백 조건에서 DNN 기반 코드북 생성 및 PMI 기반 군집/분포 추정을 수행합니다. 또한 고사용자 이동성에서 시공간 빔 시그니처를 활용해 피드백 오버헤드를 줄이면서 전송 정확도를 유지하는 방향을 포함합니다. 전파 클러터 및 주파수 간섭 분석과 상위 대역 스마트 중계기 시스템 개발 과제를 통해 네트워크 운영 관점의 적용도 병행합니다.

MIMOBeamformingHybrid beamformingCodebook designDeep learning
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디지털 트윈 기반 UAV-ABS 무선 채널 최적화 강화학습 연구 thumbnail
디지털 트윈 기반 UAV-ABS 무선 채널 최적화 강화학습 연구
Digital Twin based Reinforcement Learning for UAV-ABS Wireless Optimization
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.

5개년 연도별 논문 게재 수

7총합

5개년 연도별 피인용 수

22총합
주요 논문
5
논문 전체보기
1
Article
|
·
인용수 0
·
2024
Advanced Codebook Generation Using High-Resolution k-Means Clustering to PMI Data
Sangchun Park, Wonjin Sung
IF 5.5 (2024)
IEEE Wireless Communications Letters
전송행렬 표시기(PMI) 피드백 정보만을 기반으로 한 향상된 코드북 생성 접근법을 제안한다. 이 접근법은 이산적인 PMI 데이터로부터 커널 밀도 추정(KDE)을 활용하여 더 높은 해상도의 분포를 생성하고, k-mean 군집화 알고리즘을 적용함으로써, 빔포밍 벡터 집합을 반복적으로 갱신하여 채널 특성과 사용자 장비(UE) 위치에 자율적으로 적응한다. 제안하는 코드북은 기준 신호(reference signaling)나 채널 측정 보고(channel measurement report)에 어떠한 변경도 없이 기존 시스템에 적용될 수 있다는 점에서 3GPP 표준을 준수하며, 이를 통해 빔포밍 성능을 유의미하게 향상시킬 수 있다.
https://doi.org/10.1109/lwc.2024.3516076
Codebook
Cluster analysis
Computer science
Artificial intelligence
2
Article
|
인용수 9
·
2024
Digital twin based DDPG reinforcement learning for sum-rate maximization of AI-UAV communications
Jeongyoon Lee, Taeje Park, Wonjin Sung
IF 1.9 (2024)
EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking
무인항공기(UAV)를 활용한 무선 인프라 구축은 차세대 통신 시스템의 커버리지를 효과적으로 확장하고 고밀도 트래픽을 지원할 수 있다. 공중 기지국(ABS)으로서 UAV를 포함하는 무선 시스템을 설계하는 것은 ABS의 이동성으로 인해 환경 주변과 사용자 장비(UE) 기기까지의 상대 전파 경로가 시간에 따라 변하는 특성을 갖기 때문에 어려운 과제이다. 따라서 UAV의 다양한 위치에 대해 채널을 정확히 추정하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 ABS를 포함하는 무선 시스템에 대해 디지털 트윈 기반 성능 평가 절차를 도입하여, 특정 목표 배치 지역에 대한 채널 모델링의 정확도를 향상시키는 방안을 제안한다. 전파 환경의 상세한 건물 및 지형 정보를 반영하는 레이 트레이싱 채널 모델을 사용하여, 강화학습 기반 UAV 위치 최적화 알고리즘을 제시한다. 딥 결정론적 정책 기울기(DDPG)를 활용함으로써 제안된 알고리즘은 디지털 트윈 상에서 전체 처리량을 계산하고 UAV의 원하는 상태를 결정한다. 성능 평가 결과는 알고리즘의 궤적 학습 능력과, 지상 기지국(GBS)과 비교하여 그림자 영역의 양을 감소시킨 상태에서 시스템 성능이 우수함을 보여준다.
https://doi.org/10.1186/s13638-024-02386-0
Computer science
Reinforcement learning
Terrain
Base station
Wireless
Real-time computing
Maximization
Channel (broadcasting)
Software deployment
Throughput
3
Article
|
인용수 1
·
2022
Utilization of Beam Signatures Supporting High User Mobility With Extremely Low Feedback Overhead
Sangchun Park, Wonjin Sung
IF 3.9 (2022)
IEEE Access
채널 상태 정보(CSI)에 대한 제한된 피드백 제약 하에서의 정확한 빔포밍은, 다중입출력(MIMO) 전송의 품질에 미치는 막대한 영향에도 불구하고, 항상 해결하기 어려운 과제였다. 이 과제는 특히 무선 채널에서 심각한 경로손실을 상쇄하기 위해 고이득 빔이 요구되는 밀리미터파(mmWave) 전송에서 더욱 중요해지는데, 빔 방향이 부정확하면 눈에 띄는 성능 저하가 발생할 수 있기 때문이다. 또한 도시 환경에서의 이동 단말 및 인구 통행으로 인한 신호 차단은, 신호 전송을 위한 블라인드 스팟뿐 아니라 CSI 피드백에도 영향을 주어 빔포밍 성능을 저하시킬 수 있다. 본 논문에서는 피드백 오버헤드를 실질적으로 줄이면서도 고도로 이동하는 사용자에게 정확한 빔을 전송하는 새로운 방식을 제안한다. 이를 위해 모바일 사용자의 궤적을 따라 여러 개의 빔으로 구성된 beam signatures를 도입한다. 사용자 장치(UE)가 보고한 송신행렬 지시자(PMI)에 해당하는 스폿 빔을 형성하는 대신, 기지국(BS)은 이전 보고의 이력을 활용하여 적절한 빔 시그니처를 결정하고 예측된 UE 위치로 빔을 전송한다. 다음 빔 위치에 대한 사전적 의사결정은, 주어진 도로 조건에서의 전형적인 이동 동작으로부터 얻은 학습 데이터를 사용한 딥러닝(DL)의 도움으로 수행되며, 그 결과 채널 환경에 대한 적응성을 제공하고 정확도를 점진적으로 향상시킨다. beambook 으로 불리는 빔 시그니처의 집합은, 빔이 시공간 코드북으로 발전할 수 있도록 기존의 공간 차원에 시간 차원을 추가한다. beambook은 CSI 피드백 주기가 현재 5G 뉴 라디오(NR) 표준에서 지원하는 파라미터보다 상당히 길더라도, 모바일의 궤적 전반에 걸쳐 향상되고 신뢰할 수 있는 빔포밍을 제공한다. 제안된 beambook은 빔포밍 정확도와 처리율 성능 모두에서 이산 푸리에 변환(DFT) 행렬 및 벡터 양자화(VQ)를 기반으로 한 기존 코드북보다 유의미하게 우수함을 보여준다.
https://doi.org/10.1109/access.2022.3172307
Computer science
Beamforming
Base station
Channel state information
Overhead (engineering)
Transmission (telecommunications)
Channel (broadcasting)
Real-time computing
User equipment
MIMO
최신 정부 과제
12
과제 전체보기
1
2025년 3월-2029년 12월
|1,020,070,000
AI 전파 클러터 및 주파수 간섭분석 기술개발
본 연구에서는 3D GIS와 인공지능, 기계학습을 융합하여 전파전달·전파 예측·주파수 간섭 분석 기술을 고도화함. 복잡 지형·환경에서 전파 감쇠 및 간섭 요소를 정밀하게 추론하고, Ray Tracing 시뮬레이션· 및 실측 데이터를 활용해 AI 모델을 보정하여 예측 정확도와 계산 효율을 동시에 추구함. 이를 통해 5G/6G, 위성통신, 자율주행, UAM 등...
주파수 간섭 분석
전파 예측
인공지능
전파 전파
기계 학습
2
2024년 3월-2028년 12월
|4,179,610,000
(총괄3-세부1) Upper-mid Band Smart 중계기 시스템 기술 개발
o Upper Mid-band 커버리지 확대에 기여하고 단말 당 1Gbps 전송속도를 제공하는 저비용/고성능의 NCR 및 RIS 기반 Smart 중계기 시스템 기술 개발- Upper-mid Band NCR 기반 Smart 중계기 핵심기술 확보 및 일체형/분리형 6G Smart 중계기 시스템 기술 개발- Upper-mid Band RIS 기반 Smart 중계...
네트워크 제어 중계기
재구성 지능형 평면
커버리지 확대
Upper-mid 대역
6세대 이동통신
3
2023년 6월-2025년 6월
|176,250,000
이종카메라를 활용한 AI영상분석 기반 EV충전 공간 안전관리 시스템 개발
AI 영상 분석 기술로 열화상 카메라 영상의 온도 패턴변화와 일반 카메라 영상 속의 객체 및 이상행동 분석을 통해 화재를 미리 감지하여 예방 및 피해 최소화를 목표
ai영상분석
전기차충전소
전기차화재
화재예방
이상행동
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
포기2021공공 무선랜 시스템을 위한 다중 무선 엑세스 포인트 관리 장치 및 그 방법1020210035174
등록2020무선 통신 시스템에서 인공 지능 기반의 빔 관리 방법 및 이에 대한 장치1020227018990
등록2018다중 빔 송신 장치 및 이를 이용한 다중 빔 전송 방법1020180098843
전체 특허

공공 무선랜 시스템을 위한 다중 무선 엑세스 포인트 관리 장치 및 그 방법

상태
포기
출원연도
2021
출원번호
1020210035174

무선 통신 시스템에서 인공 지능 기반의 빔 관리 방법 및 이에 대한 장치

상태
등록
출원연도
2020
출원번호
1020227018990

다중 빔 송신 장치 및 이를 이용한 다중 빔 전송 방법

상태
등록
출원연도
2018
출원번호
1020180098843