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Communication Signal Processing Lab.

연세대학교 전기전자공학부

이충용 교수

Network Slicing and URLLC

Neural Network Channel Estimation

3D Spatial Mobile Communication

Communication Signal Processing Lab.

전기전자공학부 이충용

연세대학교 통신신호처리 연구실은 차세대 무선 통신 시스템과 신호처리 기술 개발을 선도하는 연구실입니다. 본 연구실은 다중 입력 다중 출력(MIMO) 시스템, mmWave, 3D 모바일 통신 등 차세대 네트워크 환경에 적합한 통신 시스템의 설계 및 최적화에 중점을 두고 있습니다. 특히, Massive MIMO, 하이브리드 빔포밍, 코드북 기반 빔 관리, 링크 적응 등 실제 무선 환경에서 발생하는 다양한 문제를 해결하기 위한 실용적이고 혁신적인 알고리즘을 개발하고 있습니다. 최근에는 인공지능(AI) 및 머신러닝 기술을 통신 신호처리에 접목하여, 기존의 한계를 극복하고 새로운 패러다임을 제시하는 연구를 활발히 수행하고 있습니다. 딥러닝 기반 채널 추정, 강화학습 기반 빔 트레이닝, LSTM 기반 이동성 임베딩 추출 등 다양한 AI 응용 연구를 통해, 복잡한 환경에서도 높은 성능과 효율성을 달성하고 있습니다. 이러한 연구는 실제 무선 통신 시스템에서 발생하는 비선형성, 불확실성, 환경 변화 등에 강인한 솔루션을 제공하며, 실시간 데이터 기반의 적응적 신호처리, 대규모 안테나 시스템에서의 효율적 빔 관리 등 실용적 문제 해결에 초점을 맞추고 있습니다. 또한, 본 연구실은 무선 에너지 전송(WPT) 및 UAV(무인항공기), IRS(지능형 반사 표면) 기반의 차세대 통신 네트워크 연구도 활발히 진행하고 있습니다. SWIPT, 에너지 하베스팅, 분산 안테나 시스템, 빔포밍 기반 에너지 전송 등 다양한 기술을 개발하여, IoT 기기 및 이동 단말의 에너지 자립성과 통신 효율을 동시에 높이는 솔루션을 제시하고 있습니다. UAV와 IRS를 활용한 3차원 공간 통신 네트워크, 지터 및 환경 변화에 강인한 빔포밍, 사용자 맞춤형 커버리지 확장 등 미래 네트워크의 핵심 기술 개발에도 앞장서고 있습니다. 이러한 연구 성과는 IEEE Transactions on Wireless Communications, IEEE Transactions on Vehicular Technology 등 국제 저명 학술지와 국내외 특허, 산학협력 프로젝트를 통해 산업계와의 연계도 활발히 이루어지고 있습니다. 국가 연구과제와 산학협력을 통해 이론적 연구와 실용적 기술 개발을 병행하며, 미래의 초고속·초저지연·초신뢰 무선 네트워크 구현에 기여하고 있습니다. 연구실은 다양한 분야의 전문 인력과 첨단 연구 인프라를 바탕으로, 차세대 통신 시스템의 이론적·실용적 문제를 해결하고, 미래 지능형 통신 네트워크의 핵심 기술을 지속적으로 개발해 나가고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 무선 통신 및 신호처리 분야에서 세계적인 연구 경쟁력을 갖추고, 혁신적인 연구 성과를 통해 사회와 산업 발전에 기여할 것입니다.

Network Slicing and URLLC
Neural Network Channel Estimation
3D Spatial Mobile Communication
차세대 무선 통신 시스템 설계 및 MIMO 기술
본 연구실은 차세대 무선 통신 시스템의 설계와 최적화에 중점을 두고 있습니다. 특히, 다중 입력 다중 출력(MIMO) 시스템은 무선 통신의 용량과 신뢰성을 획기적으로 향상시키는 핵심 기술로, 본 연구실은 MIMO 시스템의 이론적 분석과 실제 적용을 위한 다양한 알고리즘을 개발하고 있습니다. 최근에는 Massive MIMO, mmWave 통신, 3D 모바일 통신 등 차세대 네트워크 환경에 적합한 MIMO 시스템의 설계와 최적화에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. MIMO 시스템의 성능을 극대화하기 위해서는 채널 추정, 빔포밍, 코드북 설계, 간섭 관리 등 다양한 요소 기술이 필요합니다. 본 연구실은 최적의 파일럿 배치, 하이브리드 빔포밍, 코드북 기반 빔 관리, 링크 적응 등 실제 무선 환경에서 발생하는 다양한 문제를 해결하기 위한 실용적인 알고리즘을 제안하고 있습니다. 또한, UAV, 위성, 실내외 환경 등 다양한 응용 시나리오에 맞는 맞춤형 MIMO 솔루션을 개발하여, 실제 통신 시스템에 적용 가능한 연구 성과를 도출하고 있습니다. 이러한 연구는 IEEE Transactions on Wireless Communications, IEEE Transactions on Vehicular Technology 등 국제 저명 학술지에 꾸준히 발표되고 있으며, 국내외 특허와 산학협력 프로젝트를 통해 산업계와의 연계도 활발히 이루어지고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 MIMO 기반의 차세대 통신 시스템이 직면한 이론적·실용적 문제를 해결하고, 미래의 초고속·초저지연·초신뢰 무선 네트워크 구현에 기여할 것입니다.
AI 및 머신러닝 기반 무선 통신 신호처리
본 연구실은 인공지능(AI) 및 머신러닝 기술을 무선 통신 신호처리에 접목하여, 기존의 한계를 극복하고 새로운 패러다임을 제시하는 연구를 선도하고 있습니다. 특히, 딥러닝 기반 채널 추정, 빔포밍, 링크 적응, 위치 추정 등 다양한 통신 신호처리 문제에 AI 기법을 적용하여, 복잡한 환경에서도 높은 성능과 효율성을 달성할 수 있도록 하고 있습니다. 예를 들어, 딥러닝을 활용한 채널 예측 및 보정, 강화학습 기반의 빔 트레이닝, LSTM 기반의 UAV 이동성 임베딩 추출 등 다양한 AI 응용 연구가 진행되고 있습니다. AI 기반 신호처리 연구는 실제 무선 통신 시스템에서 발생하는 비선형성, 불확실성, 환경 변화 등에 강인한 솔루션을 제공할 수 있다는 장점이 있습니다. 본 연구실은 실시간 데이터 기반의 적응적 신호처리, 대규모 안테나 시스템에서의 효율적 빔 관리, 초고속 이동 환경에서의 신뢰성 향상 등 실용적 문제 해결에 초점을 맞추고 있습니다. 또한, AI와 통신 시스템의 결합을 통해 기존 방식으로는 어려웠던 복잡한 최적화 문제를 효과적으로 해결하고, 시스템 전체의 에너지 효율 및 스펙트럼 효율을 극대화하는 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 연구 성과는 IEEE, IEIE 등 국내외 학술대회와 저널에 다수 발표되고 있으며, 관련 특허와 산학협력 과제를 통해 실제 산업 현장에 적용되고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 AI와 무선 통신의 융합을 통해, 미래 지능형 통신 네트워크의 핵심 기술을 지속적으로 개발해 나갈 계획입니다.
무선 에너지 전송 및 UAV/IRS 기반 통신 네트워크
본 연구실은 무선 에너지 전송(Wireless Power Transfer, WPT) 및 UAV(무인항공기), IRS(지능형 반사 표면) 기반의 차세대 통신 네트워크 연구도 활발히 수행하고 있습니다. 무선 에너지 전송 분야에서는 SWIPT(동시 무선 정보 및 전력 전송), 에너지 하베스팅, 분산 안테나 시스템, 빔포밍 기반 에너지 전송 등 다양한 기술을 개발하여, IoT 기기 및 이동 단말의 에너지 자립성과 통신 효율을 동시에 높이는 솔루션을 제시하고 있습니다. UAV 및 IRS를 활용한 3차원 공간 통신 네트워크 연구는 최근 6G 및 미래 네트워크의 핵심 이슈로 부상하고 있습니다. 본 연구실은 UAV의 이동성과 IRS의 능동적 채널 제어 기능을 결합하여, 지상-공중-우주를 아우르는 초공간 통신 네트워크의 설계, 빔 이득 최적화, 지터 및 환경 변화에 강인한 빔포밍, UAV-IRS 연동 기반의 사용자 맞춤형 커버리지 확장 등 다양한 연구를 진행하고 있습니다. 이러한 연구는 실제 위성 통신, 도심 항공 모빌리티, 재난/비상 상황 통신, 스마트 팩토리 등 다양한 응용 분야에 적용될 수 있습니다. 본 연구실은 관련 특허, 산학협력, 국가 연구과제를 통해 이론적 연구와 실용적 기술 개발을 병행하고 있으며, 미래의 초연결 사회를 위한 혁신적 통신 인프라 구축에 앞장서고 있습니다.
1
New View of Learning-Aided Channel Estimation for Movable Antenna Systems
Suhwan Jang, Chungyong Lee
IEEE Transactions on Wireless Communications, 2025.07
2
Hierarchical Codebook Design for Beam Alignment in Terahertz Ultra-Massive MIMO Systems
Eom Chahyeon, Chungyong Lee
IEEE Internet of Things Journal, 1970
3
Dynamic Hierarchical Beam Training via Gain Drop Detection for Near-Field Communications
Juhyun Park, Seokju kim, Chungyong Lee
IEEE Wireless Communications Letters, 1970
1
(통합Ezbaro)3차원 초공간 이동통신 네트워크 개발(3/3)(2022.3.1~2025.2.28)
한국연구재단
2024년 03월 ~ 2025년 02월
2
[통합이지바로][(위탁)/주관 ETRI] 5G-Advanced 표준 기반 네트워크 제어 중계기(NCR) 기술 개발[1/2단계](2/2)
정보통신기획평가원(한국연구재단부설)
2024년 ~ 2024년 12월
3
[통합이지바로][위탁/ETRI] (세부2) 3차원 공간 이동통신 기술 개발[1단계](4/5)
정보통신기획평가원(한국연구재단부설)
2024년 ~ 2024년 12월