본 논문에서는 Reed-Solomon부호의 복호에서 오류위치를 찾는 방법을 제안하고 그 회로를 설계한다. 제안된 오류위치 탐지법을 사용하면, Reed-Solomon복호에서 가장 복잡하고 지연이 많이 걸리는 역원기를 생략할 수 있다. 따라서 기존의 복호기보다 훨씬 간단하고 고속으로 동작하는 Reed-Solomon복호기를 설계할 수 있다.
등부표는 항로표지 중 유일하게 해상에 설치되는 항로표지이다. 등부표의 중심은 침추이지만, 항해자에게 시각적으로 확인되는 등부표의 실제위치는 외력에 의해 지속적으로 표류한다. 이러한 등부표의 위치를 확인하기 위하여 지난 5년간(2017-2021년) 전국 255기의 등부표 위치를 분석하였다. 분석결과 Data 오류는 17.94%였으며, 위치는 집중형, 이격형 등으로 구분되었다.
본 논문에선 리드솔로몬 디코더의 오류위치 탐색장치와 오류치 계산장치중 오류치 계산기의 효율적 설계에 대해 서술한다. 오류치계산은 오류위치가 결정이 되면 선형 연립방정식의 해를 구하면 되나 갈로이스 장상에서 승산장치, 제산장치등의 회로가 구성되져야 한다. 본 논문은 이들 연산회로의 효율적 설계법에 대해 기술하고 있다. 오류위치 계산장치의 설계법은 이미 많은 학자및 기술자들에 의해 연구가 진행되어 여기서는 오류값 계산장치에 대해 주로 연구를 진행 하였다.
오늘날 모바일 스마트 기기의 발전은 위치기반의 새로운 기술을 이끌었다. 현재 위치 데이터를 사용하는 많은 응용프로그램들이 소개되었고, 또한 널리 사용되고 있다. 하지만 아직 이러한 위치 데이터들은 환경적인 요소 등으로 인해 오류가 많다. 우리는 이전 연구에서 위치 데이터의 오류 검출 및 교정 알고리즘을 제안하였다. 또 다른 연구에선 인간의 이동속도가 어떠한 확률분포모델을 따르는지 연구하였다. 그리하여 본 논문에서는 인간의 이동속도의 분포로서 적합하다고 판명된 확률분포모델 중 Lognormal 분포, Gamma 분포, Weibull분포를 선택하여 위치데이터 오류 검출 및 교정 알고리즘에 적용하기 위한 확률분포 계산을 제안한다. 그 중 일부는 계산의 복잡도를 낮추기 위해 확률분포표를 제공할 것이다.
리드솔로몬 복호기에서 4중 오류 이상의 오류치와 위치를 발견해 정정시는 보통 치엔탐색기를 사용한다. 이때 기존의 방법은 회로량이 많고 지연시간이 길어 비효율적이었다. 본 논문에서는 갈로이스 부분장을 이용 이 탐색기를 속도도 빠르고 회로량도 대폭 줄인 새로운 효율적 탐색기회로 설계법을 제시한다. 본 논문에서는 4중 오류위치를 정확히 추출함을 보였으나, 이새 설계된 탐색기회로는 5중이상의 오류위치도 정확히 찾을 수 있는 설계이다. 새로운 회로는 정확히 오류위치를 발견할 수 있음이 예를 통해 검증되었다.
본 연구에서는 세포의 자가 치료 기능을 모사하여 복잡한 디지털 회로를 기능별 분리시킨 구조에서 회로 동작 중 발생하는 오류 위치를 빠르게 찾고 복구 시키는 알고리즘 방법을 제안한다. 디지털 회로를 각 기능별로 9가지로 분리시켜 오류 난 디지털 회로의 기능블록 위치를 빠르게 검출할 수 있게 하며 복구 시키는 방법을 제안한다. 복잡한 구조의 디지털 회로에서도 각 디지털 회로의 기능별 위치에 대한 번호 및 좌표를 $3{\times}3$ 행렬 구조로 확대시켜 오류 위치에 대하여 검출 및 복구가 가능한 알고리즘이다.
본 연구에서는 세포의 자가 치료 기능을 모사하여 복잡한 디지털 회로를 기능별 분리시킨 구조에서 회로 동작 중 발생하는 오류 위치를 빠르게 찾고 복구 시키는 알고리즘 방법을 제안한다. 디지털 회로를 각 기능별로 9가지로 분리시켜 오류 난 디지털 회로의 기능블록 위치를 빠르게 검출할 수 있게 하며 복구 시키는 방법을 제안한다. 복잡한 구조의 디지털 회로에서도 각 디지털 회로의 기능 별 위치에 대한 번호 및 좌표를 $3{\times}3$ 행렬 구조로 확대시켜 오류 위치에 대아여 검출 및 복구가 가능한 알고리즘이다.
본 논문에선 리드 솔로몬 복호기의 2개의 8빗트 심볼 오류정정회로의 에러위치추척기에 대한 새로운 설계법을 제시한다. 본 설계법을 통해 기존보다 빠르고 훨씬 회로량이 줄어든 적화된 2개의 8 빗트심볼 오류위치 축적기를 설계할 수 있었다. 이 리드솔로몬 복호기는 거의 모든 디지털 통신 및 가전기기의 데이터 보존장치로 사용되질 수 있다. 특히 8빗트 동작을 4빗트 동작으로 분화시켜 북호기의 최적화를 이뤘다.
등부표는 조류, 바람 등 외력에 영향을 받아 위치가 항상 유동적이고 위치는 항로표지용 AIS 또는 RTU를 통해 확인할 수 있다. 위치 확인이 가능한 등부표의 최근 5년간(2017~2021년) 위치 데이터 분석 결과 위치 오류 데이터는 평균 15.4%로 나타났으며 항해 안전사고예방 및 관리를 위해서는 위치 오류 데이터를 검출하고 정제된 위치 데이터 획득이 필요하다. 본 연구에서는 항로표지용 AIS 또는 RTU를 통해 획득한 위치 데이터를 DBSCAN Clustering하여 위치 오류 데이터를 검출하고 정제된 위치 데이터를 획득하고자 한다. 이를 위하여 위치 오류가 가장 많은 서해 해역 중 RTU가 설치된 군산항 1호 등부표의 21년도 위치 데이터를 Python library를 사용하여 DBSCAN Clustering 하였다. DBSCAN Clustering에 필요한 minPts는 2차원 데이터에 일반적으로 사용하는 값을 적용하였고 epsilon은 k-NN(최근접 이웃)알고리즘을 사용하여 값을 산출 및 적용하였다. DBSCAN Clustering 결과 minPts와 epsilon을 만족하지 못하는 위치 오류 데이터를 검출하였고 정제된 위치 데이터를 획득할 수 있었다. 본 연구는 항로표지용 AIS 또는 RTU가 설치된 등부표의 신뢰성 있는 위치 데이터를 획득할 수 있는 기초 자료로 활용할 수 있으며 항해 안전사고 예방에도 큰 도움이 될 것으로 판단된다.
AAL-1에서는 (128, 124) Reed-Solomon부호를 사용한 인터리버 및 디인터리버에 의해 ATM 셀에서 발생하는 오류를 정정하고 있다. Reed-Solomon부호의 복호법 중 직접복호법은 오류위치다항식의 계산없이 오류위치와 오류치를 알 수 있으며 유한체 GF(2m)의 표현에서 정규기저를 사용하면 곱셈과 나눗셈을 단순한게 비트 이동만으로 처리할 수 있다. 직접복호법과 정규기저를 사용하여 ATM 적응계층에 적용 가능한 (128, 124) Reed-Solomon부호의 복호기를 설계하고 VHDL로 시뮬레이션 하였으며 이 복호기는 동일한 복호회로에 의해 둘 또는 하나의 심벌에 발생한 오류를 정정할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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