비지상 네트워크(NTN)는 기존의 지상 기반 통신 인프라를 보완하거나 확장하여, 저궤도 위성(LEO) 및 다양한 위성 시스템을 활용해 전 세계 어디서나 안정적인 통신 서비스를 제공하는 차세대 네트워크 기술입니다. 본 연구실에서는 LEO 위성 통신의 파형 설계, 주파수 공유, 그리고 궤도 및 시계 불확실성을 고려한 정밀 측위 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 이를 통해 기존 지상망이 도달하지 못하는 지역에서도 고품질의 데이터 전송과 위치 기반 서비스를 실현할 수 있습니다. 특히, 저궤도 위성 통신에서는 빠른 이동과 다양한 환경 변화로 인한 신호 지연, 경로 손실, 간섭 문제 등이 발생합니다. 연구실에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 파형 설계, 빔포밍, 협력적 빔포밍 및 자원 할당 최적화 등 다양한 신호처리 및 네트워크 최적화 기법을 개발하고 있습니다. 또한, 위성-지상 통합 네트워크 구조를 설계하여, 지상 기지국과 위성 간의 효율적인 접속 및 백홀 전략을 제안하고, 3GPP 표준 기반의 시뮬레이션을 통해 성능을 검증하고 있습니다. 이러한 연구는 6G 시대의 초연결 사회 실현을 위한 핵심 인프라로서, 스마트시티, 재난통신, 해양 및 항공 통신 등 다양한 응용 분야에 적용될 수 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 비지상 네트워크의 신뢰성, 확장성, 그리고 정밀 측위 성능을 극대화하기 위한 혁신적인 기술 개발에 매진할 예정입니다.

셀프리 MIMO 네트워크는 기존의 셀 구조를 탈피하여, 다수의 분산된 기지국이 협력적으로 사용자에게 서비스를 제공하는 차세대 무선 네트워크 구조입니다. 본 연구실에서는 대규모 안테나 배열을 활용한 셀프리 MIMO 시스템의 링크 구성 최적화, 사용자 연결, 데이터 스트림 할당, 빔포밍 등 다양한 요소 기술을 연구하고 있습니다. 특히, 분산형 다중 에이전트 강화학습(MADRL) 기반의 최적화 프레임워크를 개발하여, 채널 상태 정보 교환에 따른 신호 오버헤드를 최소화하면서도 네트워크의 확장성과 성능을 극대화하고 있습니다. 이와 더불어, 하이브리드 빔포밍, 주파수 선택적 채널에서의 빔포밍 설계, 그리고 지능형 반사면(IRS)을 활용한 공간 다중화 및 용량 극대화 기술 등도 활발히 연구 중입니다. 실제 하드웨어의 비선형성, I/Q 불균형 등 현실적인 제약 조건을 고려한 프리코딩 및 파워 제어 알고리즘도 개발하여, 실용적인 무선 네트워크 구현에 기여하고 있습니다. 이러한 연구는 초고용량, 초저지연, 초정밀 통신이 요구되는 6G 및 그 이후의 무선 네트워크에서 핵심적인 역할을 하며, 자율주행, 스마트 팩토리, 미래 모빌리티 서비스 등 다양한 분야에서 혁신적인 통신 인프라를 제공할 수 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 셀프리 MIMO 및 빔포밍 관련 신기술 개발을 통해 차세대 무선 네트워크의 한계를 극복하고, 실질적인 사회적 가치를 창출하는 데 앞장설 것입니다.

6G 무선 네트워크는 초고속, 초저지연, 초연결을 목표로 하며, 이를 위해 인공지능(AI) 기술과의 융합이 필수적입니다. 본 연구실은 AI 기반 무선 네트워크 최적화, 강화학습을 활용한 빔포밍 및 자원 할당, 그리고 베이지안 신경망을 이용한 실시간 위치 추정 및 추적 기술 등 다양한 AI 융합 통신 기술을 연구하고 있습니다. 이를 통해 복잡한 무선 환경에서의 네트워크 성능을 극대화하고, 예측 기반의 자율적 네트워크 운영이 가능하도록 지원합니다. 특히, AI를 활용한 빔포밍 및 네트워크 관리 기술은 다중 사용자 환경, 이동성, 채널 불확실성 등 다양한 현실적 문제를 효과적으로 해결할 수 있습니다. 본 연구실에서는 딥러닝, 강화학습, 전이학습 등 최신 AI 기법을 무선 통신 시스템에 적용하여, 채널 추정, 빔 트래킹, 사용자 스케줄링 등에서 기존 방식 대비 뛰어난 성능을 입증하고 있습니다. 이러한 연구는 6G 및 미래 네트워크에서 요구되는 자율적, 지능형 네트워크 실현에 핵심적인 역할을 하며, 스마트시티, 미래 모빌리티, 산업 자동화 등 다양한 분야에서 혁신적인 서비스 제공을 가능하게 합니다. 앞으로도 본 연구실은 AI와 통신 기술의 융합을 통해 차세대 네트워크의 새로운 패러다임을 제시할 계획입니다.