동기식 스트림 암호 통신 시스템은 수선 클럭의 사이클 슬립 등에 의하여 난수 동기 이탈을 발생하는 문제점을 갖고 있다.난수 동기 이탈이 발생하면 통신을 할 수 없을 뿐 아니라 복호된 데이터는 임의의 값을 가지므로 수신 시스템을 오동작시킬 수도 있다. 이러한 위험성을 줄이기 위하여 암호문에 동기 신호와 세션 키이를 일정 간격으로 삽입하여 주기적으로 재동기를 이루는 연속 재동기 방식을 사용한다. 연속 재동기 방식을 사용하면 비교적 안정된 암호 통신을 할 수 있으나 몇 가지 문제점을 갖고 있다. 본 논문에서는 LAPB 프로토콜을 사용하는 암호 통신 시스템에 적합하고 연속 재동기 방식의 문제점들을 해결 할 수 있는 적응 재동기 방식을 제안하였다. 제안된 적용 재동기 방식은 단위 측정 시간 동안 측정된 LAPB 프레임의 주소 영역 수신률이 문턱 값보다 적은 경우에만 재동기를 이루는 방법을 사용하여 주기적으로 재동기를 이루는 기존의 연속 재동기 방식의 문제점들을 해결하였다. 제안된 알고리즘을 LAPB 프로토콜을 사용하는 X.25 패킷 암호 통신에서 운용되는 동기식 스트림 암호 통신 시스템에 적용하여 시험한 결과, 연속 재동기에 비해 오 복호율 E_rate와 오 복호된 데이터 비트 수 E_data에서 10배 향상시켰는데 이것은 전송하는 총 데이터 량을 약 11.3% 감축시키는 효과와 동일하다.
대용량 콘텐츠에 대한 관심이 증가함에 따라 지상파 방송의 전송용량을 증가시키기 위한 다양한 노력들이 시도되고 있다. 미국의 표준화 단체인 Advance Television Systems Committee(ATSC)에서는 초고화질의 데이터 전송이 가능하고 동시에 HD급 이동방송 서비스가 가능한 차세대 방송방식인 ATSC 3.0의 표준화 완료를 목표로 현재 막바지 작업을 진행하고 있다. 본고에서는 ATSC 3.0으로 불리는 ATSC 차세대 방송방식의 물리계층에 대한 표준화 동향과 ATSC 3.0 물리계층의 한 축을 담당하고 있는 프레임 동기를 위한 부트스트랩, Constellation 및 Layered Division Multiplexing(LDM) 기술에 대해 살펴보고, 물리계층의 획기적인 전송용량 증대 기법인 Multiple Input Multiple Output(MIMO) 기술에 대해 정리하고자 한다.
The parallel trabutary signals in the SDH-based transmission system have the frame phase skew due to uneven transmission delays in the data and the clock path. This phase skew must be eliminated prior to synchronously multiplexing process. A new twenty-four channel, 51.84Mb/s DFPA(Digital Frame Phase Aligner) has been designed and fabricated in 0.8.mu.m CMOS gate array. This unique device phase-aligns the skewed input signals with refernce frame synchronous signal and reference clok for subsequent synchronous multiplexing process. the performance of fabricated device is evaluated by the STM-16 transmission system and DS-3 meansurement set. The frame phase margin of +2/-3 bit periods has been demonstrated.
본 논문에서는 비대칭적인 인터넷에서의 단방향 지연시간, 지연시간 편차 및 손실률을 측정 할 수 있는 시스템구조를 제시하고, 구현된 측정도구를 이용하여 측정한 결과를 제시한다. 제안된 구조에서는 단방향성 IP 성능 인자의 측정에 반드시 필요한 측정기계들간의 시간 동기화를 위해서 Global Positioning System(GPS)을 이용하여 Micro-second 수준의 정밀도를 제공한다. 그리고, 측정의 정확도를 향상시키기 위하여 송신자 및 수신자가 이더넷 프레임 처리 직전에 시간 정보를 기록하여 프로토콜 계층간의 이동에 의한 지연시간을 줄이고 있다. 본 논문에서는 구현한 측정 도구를 인터넷에 적용하여 단방향성 IP 성능 인자를 얻는다. 또한 이 측정결과를 통해 단방향 측정의 필요성을 제시한다.
We have developed 140Mb/s and 565Mb/s muldexes as parts of a 565Mb/s Optical Fiber Transmission System. Bunched frame structures are used for these muldexes. In this paper we describe their frame synchronization performance.
Because ATM was originally designed for the optical fiber environment with bit error rate(BER) of 10-11, it is difficult to maintain ATM cell extraction capability in wireless environment where BER ranges from 10-6 to 10-3. Therefore, it must be proposed the algorithm of ATM cell extraction in wereless environment. In this paper, the frame structure and synchronization algorithm satisfyling the above condition are explained, and the new ASIC implementation method of this algorithm is proposed. The known method using shift register needs so many gates that it is not suitable for ASIC implementation. But in the proposed method, a considerable reduction in gate count can be achieved by using random access memory.
A high speed frame synchronization system has been realized which generates the frame sync clock from 565Mb/s data stream (the DS-5 digital multiplex hierarchy signal). The design of a frame pattern detector using a parallel detection method brings into low speed operation and resolves the problems due to the high speed operation. The frame synchronization algorithm recommended by CCITT is also realized by designing a sync mode controller. Appropriate design procedures are considered for an efficient hardware design and minimized connection lines. The CAD simulation as well as experiment show that the performance of the newly designed frame synchronization system satisfies the relevant requirements.
국가간 연구목적으로 개설된 초고속 광 네트워크 기술의 발전은 새로운 응용 기술의 등장을 요구하고 있다. 고화질 저지연의 실감 협업 응용은 이러한 연구 목적에 부합할 뿐만 아니라 향후 커뮤니티 기반 응용 기술의 요구를 충족시킬 것으로 보인다. 본 논문에서는 실감 협업 응용 기술에 필요한 비압축 HD stereoscopic 영상 전송 시스템을 구성해 3D HD 영상을 사용자가 체감할 수 있도록 한다. 또한, 소프트웨어 기반 다채널 음성 재생을 다루며 실험을 통해 방향성 있는 협업 환경 구축의 가능성을 보여준다. 입체감 있는 미디어 재생을 위해 병렬 구조의 좌 우 송수신 시스템을 구축 후 stereoscopic 비압축 영상 전송을 수행하며, 좌 우 영상 세션간의 인터 미디어 동기화 기법의 설계방법을 제안한다. 음성 재생 소프트웨어는 ALSA를 이용하여 구현하였으며 가변 데이터 길이 및 프레임 손실로 인한 채널 뒤섞임(channel swapping)을 방지하기 위한 버퍼를 재생 모듈 전처리단에 추가하였다. 초고속 네트워크와 비압축 미디어 전송의 결합은 IP를 이용해 다채널 음성 지원의 실감 HDTV를 가능케 하므로 이를 유용하게 활용할 수 있는 사용 시나리오를 살펴본다.
본 논문에서는 계층적 블록매칭 알고리즘(HBMA)을 위한 두 가지 병렬 VLSI 아키텍쳐를 제안한다. HBMA는 계층에 따른 반복수행과 공간 인터폴레이션을 기반으로 수행되며, 이러한 수행 특성은 병렬처리의 장애요소인 데이터 종속성을 내재하고 있다. 제안된 아키텍쳐는 HBMA의 계층간 데이터 종속성을 해결하기 위하여 기본적으로 파이프라인 구조를 채택하고 있으며, HBMA에서 주어진 매개변수에 따라 세 단계의 스테이지로 구성된다. 제안된 아키텍쳐는 입력 프레임 데이터의 흐름을 제어하는 방식에 따라 두 가지 종류로 구분된다. U-Architecture는 단방향 스캔 순서를 따르도록 설계되었으며, B-Architecture는 양방향 스캔 수서를 따르도록 설계되었다. 각 아키텍쳐의 내부 메모리와 인터폴레이션 모듈은 해당 스캔 순서에 따라 동기적으로 동작할 수 있는 구조를 가진다. 성능분석의 결과로서 본 논문에서 제안한 두 가지 아키텍쳐가 모두 방송용 비디오 포맷을 실시간으로 처리할 수 있음을 보이고, HDTV 포맷은 가까운 장래의 VLSI 기술로 실시간 성능을 얻을 수 있음을 보였다. 또한, B-Architecture는 공간 연결성 내부 메모리 구조를 채택함으로써 입력 데이터의 재활용도를 높이고, 이에 따라 Q-Architecture에 비해서 데이터 입출력 핀의 개수를 약 반정도 줄일 수 있는 특성을 보이고 있다.
본 논문에서는 다중경로 채널 조건과 부반송파 변조방식이 다른 OFDM에 대한 성능을 분석한다. 또한 OFDM 신호에 대한 다중경로 지연 확산 환경, 시작 프레임 동기 오류의 영향에 대해서 분석한다. 다른 변조방식에 대한 BER 성능 분석을 통해서 적응형 OFDM 전송에 적용할 수 있는 기준을 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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