pISSN : 1226 - 4717 / eISSN : 2287 - 3880
발행기관 : 한국통신학회
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한국통신학회 논문지는 1976년부터 발행되고 있으며, 정보통신 분야에서 가장 오래된 역사를 가지고 있는 국문/영문 혼용 논문지입니다. 정보, 통신, 네트워크 및 융합 기술에 관련된 주제를 다루는 전문 학술지로 정보, 통신, 네트워크 및 융합 기술에 관련된 새로운 개념, 이론, 기술과 응용까지 논문에서 다루는 주제에 따라 일반논문(Part A (AI for ICT Applications), Part B (Communications Systems), Part C (Networks and Computings), Part D (Services Applications and Emerging Topics), Part E (ICT Convergence), Part F (System Implementation)), 특집논문으로 분류하여 연간 400여 편의 논문이 발행되고 있습니다.
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우수논문 (49권 9호, 9월 2024)
다중 소형 개구 구조를 이용한 고해상도 광역관측 SAR 시스템 리뷰임정빈 김동현 반인모 이남윤 |
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| Synthetic aperture radar (SAR)는 날씨 조건에 상관없이 이미지를 형성할 수 있는 유용한 레이더 시스템이지만, 내재적인 한계로 인해 고해상도와 광역 관측을 동시에 만족시키는 것이 불가능하다. 해상도나 관측 영역 중 어느한쪽을 높일 수 있는 여러 모드가 개발되었지만 이러한 모드들은 나머지 한쪽의 성능이 저하된다. 따라서, 이를해결하고자 안테나의 구조를 변형한 SAR 시스템이 연구되었다. 이러한 시스템은 디지털 빔포밍을 이용한... | |
Real Time 3D Segmentation System Based on YOLOv8 and SAM for Sorting Recyclable Plastic Bottle WasteHyuntae Cho |
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| The abundance of plastic products around the world is causing social, environmental, and economic problems. Many countries are trying to recycle plastic waste, but the recycling rate is very low. In the case of plastic PET products, it is valuable to... | |
최근 발간 목록 (49권 10호, 10월 2024)
자율주행을 위한 BEV Segmentation에 관한 연구
전우민 이성진
자율주행 기술에서 Ego 차량 주변의 3D 환경에 대한 2D 조향도 작성은 차량 조향 및 속도 제어를 용이하게한다. 특히, 주변 도로 환경의 객체, 그 위치와 크기를 실시간으로 완벽하게 2D 조향도로 표현하는 BEV Segmentation 기술은 안전한 주행을 위해서 필수적이다. 본 연구는 자율주행 임베디드 환경에 실시간으로 동작할수 있으며 적은 용량을 가지고도 높은 정확도를 가지는 BEV Segmentation 기술과 해당 모델 최적화 기술에 대해다루었다. 정확도 개선을 위해 BEV에 사용되는 image encoder에 다양한 backbone을 사용하여 해당 BEV Segmentation 모델에서 기존 mIoU 성능을 능가하는 기술 조합을 도출하였다. 모델 크기 및 동작 시간 축소를 위해서, Quantization (FP16)을 진행하였다. 실험 결과 최대 44.9 mIoU 를 달성하여, 기존 기술 대비 17.8%의mIoU 개선 효과를 달성하였다. 반면, Quantization을 통해 제안하는 향상된 정확도 모델의 동작시간을 3.6% 감소시켰고, 모델 크기는 약 50% 축소 성과를 도출할 수 있었다. 해당 기법을 NVIDIA AGX Orin 기반의 On-Device 에 탑재하여 전력 수급에 따른 성능 분석 결과, 충분한 전력 공급이 지연시간 감소에 중요하게 작용함을 알 수있었다.
우수 논문 이중 시공간 선 부호화 시스템 전송률 증대를 위한 채널 셔플링 행렬 및 디-셔플링 기법
김재홍 정진곤
본 연구에선 채널 셔플링 이중 시공간 선 부호화 (DSTLC: double space-time line coded) 시스템이 얻는 데이터 전송률을 높이기 위한 최적 채널 셔플링 행렬 및 디-셔플링 기법을 제안한다. 채널 셔플링 DSTLC 송신기는전체 K개 셔플링 행렬 중 수신 신호 대 잡음비를 최대화하는 최적 셔플링 행렬을 탐색하여 채널 셔플링을 수행한다. 수신기는 올바른 디-셔플링을 위해, 셔플링 인덱스를 송신기로부터 feed-forward 받거나, k-평균 군집화 알고리즘을 통해 스스로 추정할 수 있다. 이때, feed-forward와 k-평균 군집화 기반 디-셔플링 기법은 각각 시그널링 오버헤드와 셔플링 오류로 인해 데이터 전송률이 저하될 수 있다. 본 연구에선 채널 셔플링 DSTLC 시스템의 시그널링 오버헤드와 셔플링 오류율을 고려한 데이터 전송률 모델을 설계하고, 최적 셔플링 행렬 수 K와 디-셔플링기법을 제시한다. 모의실험 결과, 심볼 변조 차수가 높은 경우 feed-forward 기반 디-셔플링 기법이, 심볼 변조 차수가 낮은 경우엔 k-평균 군집화 기반 디-셔플링 기법이 최대 데이터 전송률을 얻음을 확인하였다. 또한, 주어진통신 프레임 길이에 따른 최적 K를 설정하여 데이터 전송률 증대 효과를 개선할 수 있음을 확인하였다.
강화학습을 이용한 간섭 관리 및 자원 할당 최적화 연구
박건아 최계원
무선 통신 환경에서 사용자의 증가하는 요구를 충족시키기 위해 초고밀도 네트워크(Ultra-Dense Network, UDN)의 도입이 필수적이다. UDN은 높은 기지국 밀도를 특징으로 하며, 이를 통해 네트워크 용량을 증가시키고신호의 강도 및 신뢰성을 개선하여 서비스 품질을 향상시킨다. 그러나 이러한 고밀도화는 기지국 간의 간섭을 유발하여 네트워크 성능에 부정적인 영향을 미친다. 이에 따라, 효과적인 간섭 관리는 자원 할당을 최적화하는 데있어 필수적이다. 본 논문에서는 실제 네트워크 환경을 모사하여 간섭 관리와 자원 할당 최적화 문제를 해결하기위해 Proximal Policy Optimization(PPO) 알고리즘을 적용하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 채널 상태와 네트워크 공정성을 고려한 자원 할당 최적화를 통해 무선 통신 시스템의 전반적인 효율성과 성능을 향상시킬 수 있는가능성을 보여준다. 이 연구는 UDN 환경에서의 자원 할당 및 간섭 관리 전략에 대한 실질적인 해결책을 제공함으로써 무선 통신 시스템의 성능 개선에 기여할 것으로 기대된다.
거대 언어 모델의 일괄 추론 수준에 따른 추론 시간, 정확도, 통신 및 GPU 메모리 점유량 비교분석
신창용 고영훈 유연호 양경식 유혁
최근 거대 언어 모델(GPT, LLaMA, PaLM 등)은 의학, 교육, 금융, 법학, 마케팅 등 다양한 분야에서 활발히활용되고 있다. 이러한 모델들은 매우 많은 매개변수를 지니고 있어 여러 GPU를 활용해야만 모델을 로드하고 추론을 수행할 수 있다. 추론 서비스를 운영하는 클러스터나 클라우드의 시스템 관리자에게는 주어진 GPU와 네트워크 자원을 최대한 효율적으로 사용하면서 많은 사용자 요청에 빠르게 응답하는 것이 매우 중요하다. 이를 위해현재의 거대 언어 모델 추론 시스템은 다양한 병렬화 및 최적화 전략을 사용하고 있다. 본 논문은 LLM의 추론과정에서 병렬화, 최적화 전략, 및 배치 사이즈의 변화에 따른 추론 시간, 예측 정확도, GPU 통신량과 GPU 메모리 점유량을 상세히 프로파일링하고 분석한다. 특히, 본 연구는 GPU에 대한 엄밀한 자원 측정을 위해 프로파일러를 새롭게 개발하여 사용한다. 프로파일링 및 분석 결과, 본 연구는 배치 사이즈가 증가하면 병렬화 전략에 의해GPU 통신량이 증가하여 비효율성을 초래할 수 있음을 관측한다. 반면, GPU 메모리 측면에서는 배치 사이즈가커질수록 메모리를 더 적극적으로 활용하나, 물리 메모리 크기를 초과하여 메모리 부족(out-of-memory)이 발생하는 특정 임계점이 존재함을 확인한다. 이러한 관측은 향후 LLM의 효율적인 추론 시스템을 설계하는 데 필요한중요한 기반이 될 것으로 기대된다.
우수 논문 IoT/엣지 컴퓨팅 환경에서 경량 보안 가상화 플랫폼의 워크로드 성능 및 자원 소모 비교 분석
고의진 최원미 양경식 유혁
최근 가상머신의 높은 보안성과 컨테이너의 경량성을 결합한 경량 보안 가상화 플랫폼들이 제안되고 있다. 이기술은 특히 IoT 장치 및 게이트웨이처럼 막대한 양의 데이터를 처리하면서도 제한된 컴퓨팅 자원을 가진 엣지컴퓨팅 환경에서 보안과 성능을 동시에 추구할 수 있는 중요한 기술로 간주된다. 다양한 플랫폼 기술이 제안되었지만, IoT 장치들과 엣지 컴퓨팅 환경에서 이들 플랫폼을 비교하고 구체적인 워크로드 성능과 CPU 사용을 이해한 연구는 부족하다. 따라서 각 상황과 워크로드에 최적의 성능과 효율적인 자원 소모량을 파악하기 어려운 상황이다. 본 논문은 최신 경량 보안 가상화 플랫폼인 Firecracker, Kata container, Unikraft를 엣지 컴퓨팅 환경에서비교 분석한다. 특히, 데이터 수집 및 저장에 빈번히 사용되는 Redis 프로그램을 대상으로 각 플랫폼의 초당 요청처리량과 CPU 소모량을 세부적으로 분석하였다. 분석 결과, 엣지 컴퓨팅에서 송수신하는 메시지 크기에 따라 최적의 플랫폼이 달라지며, 플랫폼 선택에 따라 사용자 응용 프로그램이 활용 가능한 CPU 자원이 상이해짐을 확인하였다. 이 연구는 세 플랫폼에 대한 분석을 넘어서, 실제 엣지 컴퓨팅 환경에서 적합한 경량 보안 가상화 플랫폼을 선정하는 데 필요한 이해와 기준을 제공한다.
Linux 로그 분석을 통한 공격자 차단 시간의 동적 설정 방법 연구
조진용 박주원 김승해 조부승
네트워크 방화벽은 외부의 보안 공격으로부터 내부 자원을 보호하는 핵심 보안 요소이지만, 방화벽 규칙이 증가하면 성능이 저하되고 관리 부담이 늘어나는 문제가 있다. 특히, 소규모 방화벽은 수용 가능한 규칙의 수가 제한되어 있어 장기간 지속되는 다수의 공격을 효과적으로 방어하기 어렵다. 본 연구는 방화벽 규칙의 유효 시간을동적으로 설정할 수 있는 MALP(More Attack, Longer Penalty) 알고리즘을 제안하여 소규모 방화벽이 갖는 규칙수용 공간의 부족과 성능 저하 문제를 완화하고자 한다. 제안한 알고리즘은 호스트 기반 침입탐지 시스템에서 수집한 Linux 로그 데이터를 분석하여 얻은 공격 유형별 공격 차단 간격 등의 공격 특성을 활용하여 차단 시간을설정하고, 벌칙 시간에 추가 공격이 탐지되면 차단 시간을 늘려가는 방식으로 동작한다. 모의 환경에서 수행된 테스트 결과 제안한 알고리즘의 성능 이득은 약 81.22%로, 적은 수의 필터 규칙으로도 보안 공격을 효과적으로 차단할 수 있었다.
지구 곡률을 고려한 AOA 기반 3차원 위치 탐지 성능 분석
김호재 권순영 류지연 박지훈 강지연 김형남
본 논문은 3차원 공간에서 개체의 위치를 탐지하는 알고리즘을 소개하고 모의실험을 통한 성능 분석을 진행한다. 개체의 위치 탐지는 민간 분야 및 군사적 임무 수행을 위해서 매우 중요한 연구 분야이다. 첨단 과학기술의발전에 따라 현대전에서는 전자파를 활용하는 전자전이 점차 중요해지고 있으며, 특히 적의 위치 탐지 정보를 활용하여 아군의 작전 수행 및 대응을 위한 전략 수립을 하고 있다. 다양한 위치 탐지 알고리즘 중 도착 각도(angle of arrival, AOA)를 이용한 알고리즘은 단일 수신기를 이동시키며 수집한 도착 각도를 이용하여 적군의 위치를 탐지할 수 있다. 일반적으로 AOA를 사용할 경우 항공기를 이용하여 다수의 위치에서 신호를 수집하며, 이는LOS(line of sight) 확보가 용이하여 많이 사용되고 있다. 3차원 위치 탐지 알고리즘은 방위각과 고도각 정보를결합하여 사용함으로써, 단순히 2차원 평면에서의 위치 탐지를 넘어 고도 정보까지 획득할 수 있다. 군사 환경에서는 수백 km에 있는 위협 물체를 탐지하기 위해서 지구 곡률이 고려된 알고리즘 설계가 필요하다. 이에 본 논문에서는 기존 2차원 위치 탐지 알고리즘을 응용하여 가중치 기반 위도, 경도 추정 알고리즘을 제안하고, 이를 기반으로 3차원 고도 탐지 알고리즘을 제안한다.
통신사업자의 탄소 중립 대응 분석 및 탄소배출 규제 접근 방향성 고찰
류민호 김소희
최근 급속하게 기후변화가 심각해지면서 주요국의 주도하에 산업계에 대한 탄소배출 규제가 강화되고 있다. 우리나라 역시 글로벌 경쟁력 유지를 위해 기업의 탄소 중립을 촉구하고 있다. 이에 따라 국내 통신사업자 역시 탄소 감축을 위해 다양한 노력을 시도하고 있으나, 여전히 매년 탄소 배출량은 증가하는 추세이다. 본 연구는 국내외 통신사업자의 탄소배출 공시 현황을 바탕으로 탄소 중립 대응 사례를 비교·분석하여 국내 통신산업이 가지는탄소 중립 달성의 한계를 1) 산업적 한계와 2) 국내 재생에너지 시장의 구조적 문제로 제시한다. 특히 통신산업이4차 산업 시대에서 국가 경제의 기반 역할을 하는 기간산업임과 동시에 직·간접적 규제사업이라는 점과 해외 통신사와는 달리 국내 통신사업자가 가지는 탄소 중립을 위해 필수적인 재생에너지 수급에 대한 한계를 강조하며단계적 탄소 규제 적용 제고의 필요성을 제시한다. 또한, 통신사업자가 통신산업의 가치 사슬 외부에서 탄소 감축에 추가로 기여하고 있는 긍정적인 효과에 주목하여, 향후 객관적인 기업의 탄소 중립 평가 및 탄소배출 규제를위해 보다 넓은 관점이 필요하다는 규제 방향성을 제시함으로써, 향후 기업의 탄소중립 평가 및 규제 제도의 발전에 기여할 수 있다.
pISSN : 1226 - 4717
eISSN : 2287 - 3880