초록 ▼

□ 연구개요
본 과제의 최종목표는 UAV HetNet(heterogenous networks)에서 UAV의 이동 방법 (속도 및 경로)에 따른 3가지 주요 기술(①채널 추정 및 데이터 수신, ②무선채널접속, ③무선전력전송)의 성능을 분석하고, UAV 스스로 해당 주요 기술을 통합 최적화하는 심층학습 알고리즘을 개발 하는 것이다. 즉 최종적으로 고신뢰통신/대규모네트 워킹/경로제어를 위한 통합 알고리즘을 UAV가 자율적으로 심층학습하고 수행하기 위한 통합형 심층강화학습 알고리즘을 개발한다.

□ 연구 목표대비 연구결과<

□ 연구개요
본 과제의 최종목표는 UAV HetNet(heterogenous networks)에서 UAV의 이동 방법 (속도 및 경로)에 따른 3가지 주요 기술(①채널 추정 및 데이터 수신, ②무선채널접속, ③무선전력전송)의 성능을 분석하고, UAV 스스로 해당 주요 기술을 통합 최적화하는 심층학습 알고리즘을 개발 하는 것이다. 즉 최종적으로 고신뢰통신/대규모네트 워킹/경로제어를 위한 통합 알고리즘을 UAV가 자율적으로 심층학습하고 수행하기 위한 통합형 심층강화학습 알고리즘을 개발한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
1) UAV-HetNet 링크 용량 분석 및 에너지 효율 최적화 알고리즘 연구
- mMTC / URLLC UAV 장치에 대한 처리량, 에너지 효율성 및 대기 시간의 분석적 표현을 도출하고, 이를 이용하여 에너지 효율 극대화의 최적화 문제를 정의하고, Lagrangian 방법 및 Karush–Kuhn–Tucker 조건을 사용하여 해답을 도출함: IEEE Access 게재
2) UAV 전송지연 최적화 알고리즘 연구
- 사전에 계획된 UAV 경로가 조건으로 주어졌을 때, Rosen’s gradient projection 알고리즘을 적용하여 전송지연을 최소화 하기 위한 전력제어 알고리즘 제안: IEEE Transactions on Cognitive Communications and Networking 게재
- IoT 서비스를 위한 정보 및 전력 동시 전송 릴레이 기술 개발 IEEE Internet of Things Journal 게재
3) full-duplex massive MIMO beamforming 성능 한계 분석 및 최적화
- IEEE Transactions on Wireless Communications 게재
- IEEE Transactions on Vehicular Technology 게재
4) 다중사용자 MIMO ML(Maximum Likelihood) 수신기의 채널추정 AMC 심층학습 알고리즘을 개발
- 기존 선형모델링을 기반으로 한 추정기법 대비 정확도와 복잡도 면에서 우수한 성능을 보이는 것을 확인
5) 심층학습 프레임워크 및 고성능 컴퓨팅 장치 구성
- MATLAB 기반의 심층학습/심층강화학습 알고리즘 개발 프레임워크 구성
- UAV 통신네트워크 성능평가 MATLAB 시뮬레이션 소프트웨어 구축 및 심층학습 알고리즘 개발 프레임워크와의 연동을 위한 소프트웨어 구현
- 기존 보유 PC의 부품 업그레이를 통해 고성능 컴퓨팅 장치 구성

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
- 심층학습(deep learning) 분야와 신호처리 분야의 융합 연구로 이동속도 및 채널 환경의 변화가 심한 무인이동체 (자율주행자동차 등)에 모두 적용가능
- 심층학습(deep learning) 분야와 무선자원최적화 분야의 융합 연구로 다른 형태의 무선자원최적화 문제 해결을 위한 기반 결과로 활용 가능
- 실제 구현을 통해 제안기술의 운영 시 발생 가능한 기술적 약점의 보완이 가능. 이를 통해 보다 파급 효과가 우수한 기술 개발 가능
- 지방 소재 국립 대학의 연구 역량 육성: 본 연구팀은 전북대, 교통대 등 타 국립대학과 공동 연구 및 정부과제를 수행하고 있으며, 본 과제를 기반으로 이러한 공동연구의 성과를 더욱 향상 시킬 수 있음

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• 3) 목표 달성 수준 ... 14
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 14
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 14
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 14
• 6. 참고문헌 ... 15
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 17
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 20
• 끝페이지 ... 30