주요 연구 성과

주요 연구 성과

  • 최지환 교수님 연구실, 월드모델 기반 통신망 제어 기법 연구
  • 관리자 |
  • 2026-09-02 16:48:27|
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자원 관리, 서비스 품질 관리, 통신망 제어와 관련된 최적화 문제는 장기적 최적성을 고려해야 할 뿐만 아니라 대부분 NP-hard 문제로 정식화되기 때문에, 실시간으로 최적해를 도출하기 어렵다. 이에 따라 데이터 기반으로 실시간에 가까운 고품질 해를 제공할 수 있는 강화학습 기반 통신망 제어 기술이 주목받고 있다. 그러나 통신망과 같은 실제 물리 시스템에 강화학습을 적용하는 Physical AI는 대표적으로 다음과 같은 세 가지 문제를 갖는다: (1) 환경 동역학의 내재화 문제, (2) 신용 할당 문제(Credit Assignment Problem), (3) 샘플 효율성 문제(Sample Efficiency Problem).

최근 항공우주공학과 김성훈 박사과정과 김동의 석사과정(공동 제1저자), 최지환 교수는 이러한 문제를 해결하기 위해 월드모델(World Model)과 제약 마르코프 결정과정(CMDP, Constrained Markov Decision Process)에 기반한 이중 계층 통신망 최적화 기법을 제안하였다. 먼저 월드모델은 통신 환경의 동역학을 직접 학습하고, 이를 에이전트 내부의 저차원 잠재 상태 공간으로 표현함으로써 앞서 언급한 강화학습의 세 가지 핵심 문제를 효과적으로 완화한다. 이후 상위 계층 최적화에서는 KKT(Karush-Kuhn-Tucker) 조건으로부터 유도된 CMDP의 손실함수를 기반으로, 제약조건을 만족하면서 장기 성능을 극대화하는 방향으로 에이전트를 학습한다. 하위 계층 최적화에서는 강화학습을 통해 결정된 행동을 바탕으로 통신망의 전력 할당을 KKT 조건에 기반한 수학적 최적화를 통해 세부 조정한다. 해당 연구 결과는 무선 통신 분야 최상위 국제 학술지인 ‘IEEE Transactions on Wireless Communications (IF 10.3, JCR Top 4% in Telecommunications)에 8월 게재 승인되었다.

논문 제목 : Self-Orchestrated AP Switching Optimization via Network Uncertainty Awareness for 6G AI-RAN (https://ieeexplore.ieee.org/document/11672222)
                                                         
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