이동 통신 환경에서는 비트 에러가 버스트 형태로 일어난다. 본 논문은 이러한 환경에서 MPEG-4 비디오를 전송하였을 때, 영향을 분석한다. MPEG-4에서 제공되는 에러 강인성 도구들이 얼마나 효과적인가를 에러의 버스트 정도에 따라 얼마나 효과적인가를 확률론적으로 해석하고, 컴퓨터 시뮬레이션 결과와 비교 분석한다. 이 분석 결과에 따라 버스트 에러의 정도에 따라 에러 강인성 도구들을 효과적으로 운용하는 방법을 정량적으로 제시한다.
센서 네트워크에서 신뢰성 높은 데이터 전송에 대한 중요성이 증가하고 있다. 노드와 싱크로 구성된 센서 네트워크에서, 노드에서 싱크로의 통신은 어느 정도 에러 발생에 민감하지 않으나 싱크에서 노드로의 통신은 관리 및 제어에 대한 메시지 전송이기 때문에 에러 발생에 아주 민감하다. 본 논문에서는 에러에 민감한 전송 영역인 싱크에서 노드로의 통신에 중점을 두고 에러 복구에 대한 기법을 제시한다. 신뢰구간을 end-to-end가 아닌 hop-by-hop으로 형성하여 에러가 발생하거나 데이터 손실이 일어나는 경우 고정 윈도우를 사용하는 선택적 응답으로 에러 복구를 한다. 추가로, 각 노드의 버퍼 상태에 따른 트래픽 혼잡 제어를 지원한다. 시뮬레이션을 통해, 제시하는 기법이 센서 네트워크에서 에러 복구에 우수한 성능을 가짐을 보인다.
본 논문에서는 TCM(Trellis Coded Modulation)에서 연집에러 검출 및 최대 확률론적 복호 방식으로 구성된 연집에러 정정을 위한 적응 복호방식을 제시하고 있다. 복호기는 보통 비터비 복호기로서 동작하고, 미터비 복호기에 의해 정정될 수 없는 에러가 검출될 경우 연집 에러 정정 모드로 절환된다. 이동통신에서의 채널특성인 연집에러가 빈번히 발생하는 다경로 페이딩 채널에서 적응 복호방식을 이용한 TCM은 기존의 방식에 비해 비트오율면에서 향상된 성능을 나타내고 있다.
본 논문에서는 셀룰라시스템 환경에서 특히, 채널추정에러가 존재하는 환경에서 D2D 통신을 위한 전력제어 알고리즘 성능을 분석한다. 채널추정에러의 성능분석을 위해 가우시안 채널 추정에러를 모델링하였으며, 이는 SIR 성능이 확률적 분포를 가지도록 한다. 실제 전송환경에서는 송신단과 수신단 사이의 채널환경 변화로 인해 채널 추정 에러는 불가피하다. 이러한 채널추정 에러가 D2D 단말 전력제어 알고리즘에 어떻게 영향을 주는지 실험을 통하여 분석하도록 한다.
8B/10B 선로부호를 채택한 기가비트 이더넷 PCS 수신측에서는 동기부의 바이트 동기획득과 수신부의 디코딩을 위해 Running Disparity(RD) 에러인 데이터열을 검출해야 한다. 기존의 RD 에러 검출 방법은 직렬 입력 비트에서 RD 에러를 검출하였으나 제안하는 RD 에러 검출 방법은 125MHz 속도의 10비트 데이터열을 받아 4비트열과 6비트열로 나누어 바이트 클럭에 따라 RD를 계산하고 계산된 이전의 RD값과 현재의 RD값을 비교하며 RD 위반 에러 데이터를 검출한다. 이는 기존의 RD 에러 검출 방법이 비트 클럭과 니블 클럭에 따라 RD 에러를 검출하기 때문에 야기되는 초고속 처리에 대한 한계를 해결한 것이며 기가비트 이더넷에 적합한 새로운 RD 에러 검출 방법이다.
본 논문에서는 채널추정에러가 존재하는 셀룰라시스템 환경에서 D2D 통신을 위한 전력제어 알고리즘 운용방안을 제안한다. 전력제어의 목적은 요구하는 SIR 값을 유지하는 것이다. 하지만, 채널 추정에러 환경에서의 SIR 성능은 확률적 분포를 가지게 된다. 이러한 확률적 SIR 성능 분포를 고려하여, 채널추정에러를 보상하는 가변적인 SIR 적용과 재전송 기법을 복합하여 D2D 통신을 위한 전력제어 기법을 제안하도록 한다.
본 논문에서는 최근 제한적으로 사용이 승인된 UWB(초광대역: Ultra-Wideband) 통신을 AWGN 하에서 다중 접속을 고려하지 않은 단일 사용사일 경우로 가정시, M진 값이 변화함에 따른 에러율과 성능 개선 기법으로 BCH를 채용시의 에러율을 비교 분석하였다. 기존에 연구되어 오던 변조로 PAM(Pulse Amplitude Modulation)과 PPM(Pulse Position Modulation)방식을 비교하였으며 에러율 $10^{-6}$을 기준으로 M=2, 4일 경우 PAM이 PPM보다 약 E$_{b}$/N$_{o}$ =3~4[dB], M=8 이상의 경우 PPM이 약 E$_{b}$/N$_{o}$ =9[dB], M=16일 경우 약 E$_{b}$/N$_{o}$ =15[dB]정도 성능이 우수하였다. AWGN 채널 하에서 에러 정정 부호인 BCH(15,7)를 도입하였을 경우 에러율 $10^{-6}$을 기준으로 PAM방식은 약 E$_{b}$/N$_{o}$ 가 약 1[dB], PPM 방식은 M=2, 4일 경우 약 E$_{b}$/N$_{o}$ =1~1.5[dB]정도 개선되었다.
센서 네트워크에서 신뢰성 높은 데이터 전송에 대한 중요성이 증가하고 있다. 노드와 싱크로 구성된 센서 네트워크에서, 노드에서 싱크로의 통신은 어느 정도 에러 발생에 민감하지 않으나 싱크에서 노드로의 통신은 관리 및 제어에 대한 메시지 전송이기 때문에 에러 발생에 아주 민감하다. 본 논문에서는 에러에 민감한 전송 영역인 싱크에서 노드로의 통신에 중점을 두고 에러 복구에 대한 기법을 제시한다. 신뢰구간을 end-to-end가 아닌 hop-by-hop으로 형성하여 에러가 발생하거나 데이터 손실이 일어나는 경우 고정 윈도우를 사용하는 선택적 응답으로 에러 복구를 한다. 추가로, 각 노드의 버퍼 상태에 따른 트래픽 혼잡 제어를 지원한다. 시뮬레이션을 통해, 제시하는 기법이 센서 네트워크에서 에러 복구에 우수한 성능을 가짐을 보인다.
이동 통신의 급속한 발전으로 고품질 영상 서비스가 요구됨에 따라 이동 통신 환경과 같은 에러에 노출된 채널환경 하에서 고품질 영상 서비스를 제공하기 위한 에러 강인 기술의 필요성이 증가되고 있다. 이러한 에러 강인 기술을 복호화기에서 효과적으로 활용하기 위해서는 정확한 에러 검출이 선행되어야 하기 때문에, 본 논문에서는 연성 워터마크 삽입 기술을 이용한 실시간 영상 통신 환경 하에서의 간단하고, 효율적인 에러 검출 방법을 제안한다. 제안하는 에러 검출 방법은 화질 저하를 최소로 하면서 에러 검출을 효과적으로 하기 위해서 선택된 변환 계수의 최하위 비트에만 워터마크를 삽입한다. 제안된 에러 검출 방법은 비트 스트림에 추가적인 비트 없이 사용할 수 있어 매우 효율적으로 실행될 수 있으며, 무선 채널 환경과 같이 에러에 영향받기 쉬운 영상 통신에서 사용할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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