연구실에서 최근에 진행되고 있는 관심 연구 분야
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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.
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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.
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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.