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MCL CBNU

충북대학교 정보통신공학부

김영주 교수

Visible Light Communication

Differential Precoding

Beamforming

MCL CBNU

정보통신공학부 김영주

MCL(Mobile Communication Lab)은 차세대 이동통신 시스템과 유비쿼터스 컴퓨팅 환경을 위한 무선통신 기술을 선도적으로 연구하는 연구실입니다. 본 연구실은 정보통신공학부 김영주 교수의 지도 아래, 물리계층 신호처리, 코드북 기반 다중 안테나 시스템, 빔포밍, 링크 레벨 시뮬레이터 개발 등 다양한 첨단 무선통신 기술을 실제 환경에 적용하고 검증하는 데 중점을 두고 있습니다. 특히, LTE, LTE-Advanced, 802.11ac 등 상용화된 이동통신 표준뿐만 아니라, 미래 표준을 대비한 3차원 빔포밍, 이중계층 빔포밍, 적응형 코드북 설계 등 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 연구는 LG전자, LG-Ericsson 등 산업체와의 협력을 통해 실제 시스템에 적용되고 있으며, 다수의 특허와 논문을 통해 그 우수성이 입증되고 있습니다. 본 연구실은 코드북 기반의 다중 송수신 안테나 시스템, 차분 코드북 생성, 인덱스 탐색 알고리즘 등 무선통신 시스템의 효율성과 신뢰성을 극대화하는 핵심 기술을 개발하고 있습니다. 또한, 시간 상관성이 존재하는 페이딩 채널, 동이득 전송 기법, 하이브리드 코드북 등 다양한 응용 연구를 통해 차세대 무선통신 시스템의 성능을 극대화하고 있습니다. 무선통신 신호처리 및 물리계층 보안 분야에서도 활발한 연구가 이루어지고 있습니다. 공간-시간 부호화, 트렐리스 부호화, 에러 정정 코드, 신경망 기반 신호 검출 등 첨단 신호처리 기술을 실제 시스템에 적용하여 데이터 전송의 신뢰성과 효율성을 높이고 있습니다. 또한, 신경망 및 머신러닝 기법을 활용한 반도체 테스트 핀 불량 검출, 신호 분류 및 이상 탐지 등 융합 연구도 진행 중입니다. MCL은 유비쿼터스 컴퓨팅, 사물인터넷(IoT), 스마트 중계기, 무인자동화 시스템 등 다양한 응용 분야에 적합한 무선통신 솔루션을 개발하고, 실제 현장에서의 성능 검증과 상용화를 목표로 하고 있습니다. 이를 통해 미래 사회의 초연결 네트워크 실현에 기여하고 있으며, 국내외적으로 선도적인 연구 성과를 지속적으로 창출하고 있습니다.

Visible Light Communication
Differential Precoding
Beamforming
차세대 이동통신 시스템을 위한 무선통신 기술
본 연구실은 차세대 이동통신 시스템을 위한 무선통신 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 특히 5G, 6G 등 미래 이동통신 환경에서 요구되는 초고속, 초저지연, 초연결 네트워크 구현을 위해 다양한 무선 전송 기술을 연구하고 있습니다. 이를 위해 MIMO(다중 입력 다중 출력) 시스템, 빔포밍, OFDM, SC-FDMA 등 최신 무선통신 기법을 실제 환경에 적용하고, 이론적 분석과 시뮬레이션을 병행하여 최적의 성능을 도출하고 있습니다. 연구실에서는 물리계층(Physical Layer)에서의 신호처리, 코드북 기반 다중 안테나 시스템, 빔포밍 알고리즘, 링크 레벨 시뮬레이터 개발 등 실질적인 구현 및 검증에 초점을 맞추고 있습니다. 특히, LTE, LTE-Advanced, 802.11ac 등 상용화된 표준뿐만 아니라, 미래 표준을 대비한 3차원 빔포밍, 이중계층 빔포밍, 적응형 코드북 설계 등 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 연구는 LG전자, LG-Ericsson 등 산업체와의 협력을 통해 실제 시스템에 적용되고 있습니다. 또한, 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서의 무선통신 기술도 주요 연구 분야입니다. 사물인터넷(IoT), 스마트 중계기, 무인자동화 시스템 등 다양한 응용 분야에 적합한 무선통신 솔루션을 개발하고 있으며, 실제 현장에서의 성능 검증과 상용화를 목표로 하고 있습니다. 이를 통해 미래 사회의 초연결 네트워크 실현에 기여하고 있습니다.
코드북 기반 다중 안테나 시스템 및 차분 코드북 설계
코드북 기반의 다중 송수신 안테나 시스템은 무선통신에서 데이터 전송 효율성과 신뢰성을 극대화하는 핵심 기술입니다. 본 연구실은 코드북 설계, 차분 코드북 생성, 인덱스 탐색 알고리즘 등 다양한 코드북 기반 기술을 심층적으로 연구하고 있습니다. 특히, 시간 상관성이 존재하는 페이딩 채널에서의 차분 코드북 설계, 동이득 전송 기법, 코드북 인덱스 그룹핑 및 탐색 속도 향상 기법 등은 국내외 특허와 논문을 통해 그 우수성이 입증되었습니다. 연구실은 LTE, LTE-A, WiMAX, WCDMA 등 다양한 무선통신 표준에서 요구되는 코드북 기반 선부호화(Precoding) 및 빔포밍 시스템의 성능을 분석하고, 실제 시스템에 적용 가능한 알고리즘을 개발합니다. 또한, 코드북의 효율적인 인덱스 탐색을 위한 저복잡도 알고리즘, 하이브리드 코드북, Rician/Rayleigh 채널에 적합한 코드북 등 다양한 응용 연구를 진행하고 있습니다. 이러한 연구는 실제 산업체와의 협력 프로젝트 및 다수의 특허 출원으로 이어지고 있습니다. 특히, 차분 코드북 기술은 피드백 오버헤드를 줄이고, 채널 상태 정보의 효율적 활용을 가능하게 하여, 차세대 무선통신 시스템의 성능을 극대화하는 데 중요한 역할을 합니다. 본 연구실은 이 분야에서 국내외적으로 선도적인 연구 성과를 지속적으로 창출하고 있습니다.
무선통신 신호처리 및 물리계층 보안
무선통신 신호처리는 데이터의 안정적 전송과 시스템 성능 향상을 위해 필수적인 분야입니다. 본 연구실은 공간-시간 부호화, 트렐리스 부호화, 에러 정정 코드, 신경망 기반 신호 검출 등 다양한 신호처리 기법을 연구하고 있습니다. 특히, MIMO 시스템에서의 공간-시간 블록 부호, 옥토니언 시공간 부호, Viterbi 알고리즘 등 첨단 신호처리 기술을 실제 시스템에 적용하여, 데이터 전송의 신뢰성과 효율성을 높이고 있습니다. 또한, 물리계층 보안(Physical Layer Security) 분야에서도 활발한 연구가 이루어지고 있습니다. 무선 환경에서의 해킹 및 도청 방지를 위한 시공간 부호화, 랜덤 위상 회전, 차분 코드북 기반 보안 기법 등 다양한 보안 기술을 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 최근 정보보호의 중요성이 커지는 상황에서, 무선통신 시스템의 안전성을 확보하는 데 큰 기여를 하고 있습니다. 더불어, 신경망 및 머신러닝 기법을 활용한 반도체 테스트 핀 불량 검출, 신호 분류 및 이상 탐지 등 융합 연구도 진행 중입니다. 이를 통해 무선통신 신호처리의 새로운 패러다임을 제시하고, 산업 현장에서의 실질적인 문제 해결에 기여하고 있습니다.
1
A Low PAPR Visible Light Communication System Employing SC-FDMA Technique
이신, 김영주
APPLIED MATHEMATICS & INFORMATION SCIENCES, 201303
2
Performance Analysis of a Hybrid Codebook for Downlink Relay Systems
박노윤, 김형준, 김영주
APPLIED MATHEMATICS INFORMATION SCIENCES, 201301
3
A Differential Codebook Using 8-PSK Alphabets for Slowly Fading Channels
김영주
IEEE VEHICULAR TECHNOLOGY CONFERENCE, 201209
1
Diagnostic monitoring (DM) program for the 3rd generation mobile stations
LG Electronics
2005년 11월 ~ 1970년
2
LTE link-level simulator
LG-Ericsson
2013년 09월 ~ 1970년
3
3-dimensional beamforming link level simulator of LTE-A
2013년 10월 ~ 1970년