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박영덕 연구실
영남대학교 컴퓨터학부 박영덕 교수
WLAN
IEEE 802.11ac
MAC 프로토콜
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논문·특허
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박영덕 연구실

영남대학교 컴퓨터학부 박영덕 교수

박영덕 연구실은 무선통신과 무선랜(WLAN)에서의 전송·제어 기술을 중심으로 연구를 수행합니다. IEEE 802.11ac 기반 환경에서 멀티캐스트 채널 본딩과 대역폭 협상, full-duplex 전송을 위한 MAC 프로토콜, idle listening 에너지 절감을 위한 PAD/DAR 기반 down-clocking 및 경량 신호 기반 대역폭 적응 기법을 다룹니다. 또한 의미통신(semantic communication)과 전통통신의 공존 시나리오에서 SNR 기반 성능 분석을 수행하며, 무선 채널을 DP 노이즈로 활용한 비식별 전송 및 딥러닝 복원 구조를 연구합니다. Wi-Fi 신호 기반 활력 징후 모니터링 과제를 통해 센싱 응용도 병행합니다.

WLANIEEE 802.11acMAC 프로토콜Full-Duplex 무선통신채널 본딩
대표 연구 분야
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의미통신 기반 SC/TC 공존 네트워크 성능 분석 thumbnail
의미통신 기반 SC/TC 공존 네트워크 성능 분석
Network Performance Analysis for Coexistence of Semantic Communication (SC) and Traditional Communic
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
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1
Article
|
인용수 1
·
2025
MILD: Minimizing Idle Listening Energy Consumption via Down-Clocking for Energy-Efficient Wi-Fi Communications
Jae-Hyeon Park, Young-Joo Suh, Dongdeok Kim, Harim Lee, Hyeongtae Ahn, Young Deok Park
IF 3.5 (2025)
Sensors
스마트폰과 노트북과 같은 모바일 기기는 배터리의 한계로 인해 에너지 소비 문제에 직면해 있으며, 이들 기기에서 Wi-Fi는 주요 에너지 소비 원인 중 하나이다. IEEE 802.11 표준은 전력 절감 모드(Power Saving Mode, PSM)로 이 문제를 해결하는데, PSM은 전력 소비를 줄이는 대신 지연(latency)을 증가시킨다. 이러한 지연을 완화하기 위해 Adaptive-PSM(A-PSM)은 PSM과 Constantly Awake Mode(CAM) 사이를 동적으로 전환하지만, 관련된 유휴 청취(Idle Listening, IL) 과정이 여전히 높은 에너지 소비를 초래한다. 유휴 청취 시간(IL time)을 최적화하기 위한 다양한 전략이 제안되었으나, 매체 접근 제어(Medium Access Control, MAC) 수준의 경합(contention)과 네트워크 지연(network delays)이 그 효과를 제한한다. 이러한 한계를 극복하기 위해, 본 연구에서는 처리율을 저하시키지 않으면서 에너지 소비를 줄이는 새로운 방식인 MILD(Minimizing Idle Listening energy consumption via Down-clocking)를 제안한다. MILD는 Packet Arrival Detection(PAD)과 Device Address Recognition(DAR)을 위한 특화된 프리앰블을 도입하여, 유휴 청취 동안 클라이언트가 down-clocked 상태로 동작하고, 필요할 때만 full clocking으로 전환할 수 있도록 한다. 실험 결과는 MILD가 처리율 손실을 최소 12.5%로 유지하면서 에너지 소비를 최대 23.6%까지 감소시켜, 기존 방식들보다 우수함을 보여준다.
https://doi.org/10.3390/s25041155
Energy consumption
Sleep mode
Idle
Computer science
Latency (audio)
Efficient energy use
Throughput
Network packet
Energy (signal processing)
Embedded system
2
Article
|
인용수 3
·
2023
AUB: A full-duplex MAC protocol for the efficient utilization of the idle uplink period in WLAN
Hyeongtae Ahn, Harim Lee, Young Deok Park
IF 2.9 (2023)
Journal of Communications and Networks
최근 전이중(Full-duplex) 무선은 트래픽이 폭증하고 있으나 사용 가능한 주파수 대역이 충분하지 않은 무선 근거리 통신망(WLAN)에서의 해결책으로 주목받고 있다. 전이중 무선은 동일한 주파수 대역에서 신호를 동시에 송수신하기 위해 다양한 자체 간섭 제거 기술을 활용한다. 따라서 기존의 반이중(half-duplex) 라디오에 비해 주파수 대역 효율이 두 배가 된다. 그러나 전이중 무선을 효과적으로 활용하기 위해서는 전이중 링크 설정, 노드 간 간섭 회피, 유휴 업링크 기간(Idle Uplink Period, IUP)과 같이 기존 반이중 라디오에는 존재하지 않는 새로운 문제들을 해결해야 한다. 우리는 이러한 문제들을 해결함으로써 전이중 무선을 효과적으로 활용하는 전이중 매체 접근 제어(Medium Access Control, MAC) 프로토콜을 제안한다. 특히, 제안하는 MAC 프로토콜은 IUP를 사용하여 확인응답(ACK) 프레임을 전송하고 노드의 버퍼 정보를 보고한다. 그에 따라 액세스 포인트는 IUP 동안 노드의 버퍼 정보를 수집하고, 경쟁 없이 노드의 전송을 스케줄링할 수 있다. 또한 IUP 동안 업링크 ACK 프레임을 전송하므로, 업링크 ACK 프레임 전송을 위한 추가 채널 사용 시간이 필요하지 않다. 따라서 제안하는 MAC 프로토콜은 제어 프레임 전송 횟수와 IUP를 감소시켜 WLAN 처리량을 향상시킨다. 성능 분석 및 시뮬레이션 결과, 제안한 MAC 프로토콜은 기존 연구와 비교하여 처리량 개선을 달성함을 보여준다.
https://doi.org/10.23919/jcn.2023.000043
Computer science
Computer network
Telecommunications link
Throughput
Duplex (building)
Idle
Transmission (telecommunications)
Media access control
Node (physics)
Wireless
3
Article
|
인용수 0
·
2022
De-identifying transmission system using wireless channel as differential privacy noise and deep neural networks
Harim Lee, Hyeongtae Ahn, Young Deok Park
IF 5.4 (2022)
ICT Express
딥러닝 기반 컴퓨터 비전 기술에서 발생하는 전례 없는 데이터 프라이버시 문제를 해결하기 위해, 무선 채널을 차등 프라이버시(DP) 잡음으로 활용하고 이를 딥 신경망으로 구성한 비식별화 전송 시스템을 제안한다. DP의 가우시안 메커니즘을 따름으로써, 수신기에서 수신되는 신호는 가우시안 메커니즘으로 간주될 수 있음을 제시한다. 이어서, 수신 신호의 신호대잡음비(SNR)와 DP의 프라이버시 예산 간의 관계를 논의하고, 특정 프라이버시 예산을 달성하기 위해 전송 전력을 제어하는 방법을 소개한다. 제안된 시스템은 송신기, 무선 채널, 수신기의 세 부분으로 구분할 수 있다. 송신기와 수신기는 딥러닝 네트워크를 사용하여 구성된다. 송신기는 신경망 기반 이미지 인코더 네트워크와, 비식별화 수준을 조정하기 위해 전송 전력을 제어하는 전력 제어 모듈로 구성된다. 무선 채널은 차등 프라이버시 잡음 역할을 수행하며, 송신기의 이미지 인코더 네트워크에서 추출된 전송 이미지 특징 벡터를 익명화한다. 수신기는 후처리 네트워크와 이미지 디코더 네트워크를 포함하며, 이들 또한 딥 신경망을 사용하여 구현된다. 후처리 네트워크는 수신기에서 고품질로 디코딩된 얼굴 이미지를 위해 제안되었으며, 무선 채널에 의해 교란된 수신 특징 벡터를 딥러닝 기반 이미지 인코더 및 디코더 네트워크의 잠재 공간으로 다시 사상한다. 마지막으로, 광범위한 정성적 및 정량적 평가는 제안된 시스템이 전송 전력을 제어하는 것만으로 전송된 얼굴 이미지를 효과적으로 비식별화할 수 있으면서도 디코딩된 얼굴 이미지의 유용성을 유지함을 확인한다. 제안된 시스템은 SNR=2 dB에서 [email protected]이 5.2보다 작고 얼굴 검출 확률이 90%보다 큰 것으로 나타난다. 비식별화 과정이 무선 채널 잡음에 의해 수행되므로, 제안된 시스템은 송신기에서의 비식별화 처리를 요구하지 않으며 따라서 얼굴 이미지를 익명화하기 위한 송신기의 부담이 없다. 또한 본 시스템의 추가적인 장점은 전송 전력을 변경하는 것만으로 비식별화 수준을 제어할 수 있다는 점이다. 제안된 비식별화 시스템은 CCTV 카메라와 같은 무선 엣지에서 이미지를 촬영한 뒤 서버로 전송하되 사람들의 프라이버시를 보호해야 하는 무선 이미지 획득 시나리오에 활용될 수 있다.
https://doi.org/10.1016/j.icte.2022.09.002
Computer science
Transmitter
Deep learning
Artificial noise
Wireless network
Encoder
Channel (broadcasting)
Artificial intelligence
Transmission (telecommunications)
Artificial neural network
최신 정부 과제
2
과제 전체보기
1
주관|
2021년 8월-2024년 2월
|31,344,000
Wi-Fi 신호 기반 활력 징후 모니터링 기술 연구
▷ 1차년도: 다중 AP 기반 센싱 정확도 향상 연구 다수의 AP로부터 수집된 CSI 정보 (즉, 다양한 view point의 CSI 정보)로부터 데이터들로부터 사용자 심박수와 관련된 공통된 feature를 추출하고 분석할 것이며, 이를 통해 심박수 측정 정확도를 크게 향상 시키고자 한다. ▷ 2차년도 (1): 기계학습 기반 센싱 정확도 향상 연구 unsupervised domain adaptation (UDA)에서 요구하는 방대한 양의 CSI 수집, 처리, 분석을 위한 높은 오버헤드를 최소화하기 위해 supervised learning 기반의 few-shot domain adaptation 기법을 적용할 계획이며, 이를 통해 모니터링 환경 및 피 실험자의 동일성 여부와 상관없이 항상 일정 수준 이상의 안정적인 센싱 결과를 도출해 내고자한다 ▷ 2차년도 (2): 다중 사용자 동시 센싱 기술 연구 지향성 안테나 기술을 활용하여 공간 영역별로 CSI정보를 수집하고 각 영역에 대한 개별 사용자들의 활력 징후를 동시에 센싱하는 기술을 연구하고자 한다. 아울러, SIC 기술을 융합하여 최소 5명 이상 사용자의 호흡패턴 및 심박수를 동시에 센싱할 수 있는 다중 사용자 동시 센싱 기술개발을 수행할 계획이다 ▷ 3차년도: 프로토타입 구현을 통한 성능 최적화 및 기술 고도화 개발된 각 요소기술들을 Single Borad Computer (SBC)상에 적용하여 실제 동작 가능한 프로토타입 구현할 계획이다. 또한 다양한 환경에서의 성능 검증 시험을 수행하고 실제 환경에서 발생 가능한 기술적 이슈들을 추가적으로 발굴, 분석 및 개선함으로서 제안 기술의 성능 최적화 및 기술 고도화를 달성할 계획이다
무선랜
센서
활력징후
비접촉식 센싱
센싱
2
주관|
2021년 8월-2024년 2월
|31,344,000
Wi-Fi 신호 기반 활력 징후 모니터링 기술 연구
▷ 1차년도: 다중 AP 기반 센싱 정확도 향상 연구 다수의 AP로부터 수집된 CSI 정보 (즉, 다양한 view point의 CSI 정보)로부터 데이터들로부터 사용자 심박수와 관련된 공통된 feature를 추출하고 분석할 것이며, 이를 통해 심박수 측정 정확도를 크게 향상 시키고자 한다. ▷ 2차년도 (1): 기계학습 기반 센싱 정확도 향상 연구 unsupervised domain adaptation (UDA)에서 요구하는 방대한 양의 CSI 수집, 처리, 분석을 위한 높은 오버헤드를 최소화하기 위해 supervised learning 기반의 few-shot domain adaptation 기법을 적용할 계획이며, 이를 통해 모니터링 환경 및 피 실험자의 동일성 여부와 상관없이 항상 일정 수준 이상의 안정적인 센싱 결과를 도출해 내고자한다 ▷ 2차년도 (2): 다중 사용자 동시 센싱 기술 연구 지향성 안테나 기술을 활용하여 공간 영역별로 CSI정보를 수집하고 각 영역에 대한 개별 사용자들의 활력 징후를 동시에 센싱하는 기술을 연구하고자 한다. 아울러, SIC 기술을 융합하여 최소 5명 이상 사용자의 호흡패턴 및 심박수를 동시에 센싱할 수 있는 다중 사용자 동시 센싱 기술개발을 수행할 계획이다 ▷ 3차년도: 프로토타입 구현을 통한 성능 최적화 및 기술 고도화 개발된 각 요소기술들을 Single Borad Computer (SBC)상에 적용하여 실제 동작 가능한 프로토타입 구현할 계획이다. 또한 다양한 환경에서의 성능 검증 시험을 수행하고 실제 환경에서 발생 가능한 기술적 이슈들을 추가적으로 발굴, 분석 및 개선함으로서 제안 기술의 성능 최적화 및 기술 고도화를 달성할 계획이다
무선랜
센서
활력징후
비접촉식 센싱
센싱
최신 특허
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2021무선 통신 시스템에서의 신호 송수신 방법 및 장치1020210172426
전체 특허

무선 통신 시스템에서의 신호 송수신 방법 및 장치

상태
공개
출원연도
2021
출원번호
1020210172426