• 제목/요약/키워드: Time-multiplexing

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지상파 UHD 방송 AV 스트림 오버헤드 분석 (Transport Overhead Analysis in Terrestrial UHD Broadcast A/V Stream)

  • 김나연;배병준
    • 방송공학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.744-754
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    • 2017
  • 본 논문에서는 기존 DTV 방식과 UHDTV의 두 가지 방식에 대한 상세한 전송 효율 비교를 위해, DTV 방송에서 오디오, 비디오, 부가 정보를 다중화하고 동기화하는 데에 널리 쓰이던 MPEG-2 TS 스트림과 새로운 방송 통신 환경에 맞추어 등장한 차세대 멀티미디어 방송 규격인 MMT, ROUTE 등 세 가지 프로토콜의 전달 오버헤드를 분석하여 비교한다. 신뢰성 있는 비교를 위해 실제 상용 UHD 방송서비스에서 제공되고 있는 ROUTE 및 MMT AV 스트림을 캡쳐하고, 이를 개발한 전달 오버헤드 분석 프로그램을 이용해 상세 결과를 도출한다. 또한, 동일한 조건에서의 비교를 위해서 UHD 스트림으로부터 추출한 ES를 DTV 표준에 적용하여 MPEG-2 TS 스트림의 오버헤드를 계산한다. 이를 종합하여 별도의 부가서비스를 제외하고 기본적인 AV 스트림만을 전송하는 경우에 프로토콜 간 전송 효율을 계산 및 분석한 결과, MMT와 ROUTE는 오버헤드가 비슷한 양상을 보이고 MPEG-2 TS는 상대적으로 작게 보임을 알 수 있었다. 그러나 MPEG-2 TS의 경우 널 패킷을 고려하지 않았으므로 이를 고려하면 상대적 오버헤드 차이는 줄어들 것으로 예상된다.

PAPR 감소와 효과적 채널 추정을 위한 SC-FDMA 통신 시스템의 파이럿 배치 방법 (Pilot Assignment Method for the PAPR Reduction and Effective Channel Estimation in the SC-FDMA Communication System)

  • 안동건;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.1-7
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    • 2010
  • SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 통신 시스템에서 채널 추정을 위한 파일럿은 CAZAC 시퀀스를 이용하여 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호의 높은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)을 낮추는 방식을 사용한다. 그런데, 채널 추정을 위한 파일럿이 블록 타입으로 전송되므로, 수신단에서 파일럿 블록 사이의 여러 OFDM 심볼들은 시간 영역에서의 보간법을 시용하여 채널 추정하여야 하므로 매우 복잡하고 처리 시간이 길어질 수 있다. 또한 심한 fast fading 채널에서는 이러한 문제점이 더욱 커진다. 한편, 효과적인 고속 채널 추정을 위하여 OFDM 심벌 단위로, 주파수 영역에서 보간법을 수행하는 comb 타입의 파일럿을 사용하게 되면 OFDM 신호의 PAPR이 다시 높아지는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 PAPR 감소와 효과적 채널 추정이 가능한 comb 타입의 파일럿을 배치 방법을 연구하였다. 이를 위하여 CAZAC 행렬 변환된 OFDM 신호에 comb 타입의 파일럿을 배치하고, 추가로 SLM 기법을 사용하였다. 그러나 기본적인 SLM(Selected Mapping) 기법은 위상 회전에 관한 부가 정보 전송이 필요하기 때문에 대역폭의 손실을 가져온다는 단점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 파일럿은 SLM 위상 시퀀스와 곱해지지 않으며, SLM 위상 회전 시퀀스에 따라 서로 다른 파일럿을 신호에 삽입하여, 부가 정보를 사용하지 않고 대역폭의 손실이 없는 개선형 SLM 기법을 연구하였다. 시뮬레이션 결과, 4개의 위상 회전 시퀀스를 갖는 SLM을 사용하였을 때, 파일럿 삽입으로 인해 높아진 신호의 PAPR을 원래 수준과 비슷한 성능으로 감소되는 것을 알 수 있다.

코드 분할 다중화 방식을 이용한 체내삽입장치의 안전한 생체 정보 전달 기법 (Secure biometric information delivery scheme of implantable device using code-division multiplexing method)

  • 정윤수
    • 디지털융복합연구
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    • 제14권3호
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    • pp.235-241
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    • 2016
  • 최근 사회적으로 부각되고 있는 이슈 중에서 건강과 관련된 분야가 가장 큰 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 질병이 악화되어 자가 치료가 어려운 환자를 대상으로 체내에 체내삽입장치를 부착하여 질병 정보를 안전하게 관리할 수 있는 생체 정보 전달 기법을 제안한다. 제안 기법의 목적은 체내삽입장치에 부착된 생체정보를 제 3자가 불법적으로 도청 및 간섭을 못하도록 하는 것이다. 제안 기법에서는 제3자의 도청 및 간섭을 방지하기 위해서 환자의 생체정보에 각각 코드를 할당하여 환자와 병원(의사) 사이의 안전성을 향상시킨다. 또한, 제안 기법은 생체정보를 코드 분할 방식으로 환자와 병원(의사)간 생체정보를 확인할 수 있도록 인코딩에 필요한 코드를 사전에 할당받는다. 특히, 제안기법은 제3자에게 불법적으로 도청 및 간섭이 발생하지 않도록 인코딩에 사용되는 코드를 사전에 생성하여 병원 데이터베이스에 저장하여 사용함으로써 병원 진료시간 단축 및 업무 효율성이 기존 방법보다 각각 6.9%와 12.7% 향상되었다.

DLC와 전송 데이터 압축영역 설정을 이용한 CAN 데이터 압축 (CAN Data Compression Using DLC and Compression Area Selection)

  • 오유경;정진균
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권11호
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    • pp.99-107
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    • 2013
  • Controller Area Network (CAN)의 개발 목적은 차량 내 Electronic Control Units (ECUs)간의 다중 통신을 통해 자동차에서 큰 부피와 무게를 차지하는 와이어 하네스를 저비용의 네트워크 케이블로 대체하기 위한 것이었다. 차량에 탑재되는 ECU들의 증가로 인해 CAN 데이터 전송량이 많아짐에 따라 CAN 버스로드와 오류 확률도 증가하고 있다. CAN 데이터 전송 시간은 CAN 프레임의 길이에 비례하기 때문에 프레임의 길이를 줄이게 되면 효율적으로 CAN 버스로드와 오류확률을 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 CAN 메시지 길이를 감소시키기 위해 Data Length Code(DLC)와 전송 데이터 압축영역 설정 절차를 사용한 CAN 메시지 압축 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법에서는 기존의 알고리즘과 달리 변화량을 저장하기 위한 최대 변화량의 범위를 설정하지 않아도 되기 때문에 부정확한 설정에서 발생하는 오류나 지나친 설정에서 발생하는 압축효율 저하를 피할 수 있다. 또한, DLC 크기에 의해 압축 유무를 판단함으로써 기존 방법에서 제안된 두 개의 ID로 압축 여부를 판단하는 비효율적인 문제점을 해결할 수 있다. 실제차량 주행 후 얻은 데이터로 시뮬레이션 해본 결과, 기존의 방법에 비해 최대 52%까지 더 압축된 것을 확인하였다. 또한, 임베디드 테스트 보드를 이용하여 테스트 했을 때 한 개의 64비트 EMS CAN 데이터를 압축하는데 0.16ms가 소요되어 차량용 CAN 통신에 사용가능함을 보인다.

가변 블록길이를 갖는 적응형 리드솔로몬 복호기의 설계 (Design of an Adaptive Reed-Solomon Decoder with Varying Block Length)

  • 송문규;공민한
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권4C호
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    • pp.365-373
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    • 2003
  • 본 논문에서는 수정 유클리드 알고리즘을 기반으로 임의의 메시지 길이 k 뿐 아니라 임의의 블록 길이 n를 갖는 RS 부호를 복호할 수 잇는 적응형 RS 복호기를 설계한다. 설계된 복호기는 임의의 길이를 갖는 단축형 RS 부호의 복호 전에 영들을 추가하지 않아도 되므로 단축형 RS 부호에 특히 유리하다. 또한 이들 RS 부호의 오류정정 능력 t의 값을 매 부호어 블록마다 실시간으로 변화시킬수 있으므로 응답 채널이 유용한 경우 채널의 시변 잡음 레벨에 적응적으로 오류 정정 능력을 변화시킬 수 있다. 제시된 복호기 구조는 수정 유클리드 알고리즘에 기반한 4단계는 파이프라인 처리를 수행한다 : (1) 신드롬 계산 (2) MEA 블록 (3) 에러크기 계산 (4) 복호기 실패 검사. 각 단계는 가변 길이의 RS 복호에 적합한 구조를 갖도록 설계된다. 수정 유클리드 알고리즘(MEA) 블록의 새로운 구조를 제시하고, 에러의 크기 계산을 위한 다항식 평가를 위해 역순 출력을 갖는 다항식 평가 회로를 채용한다. MEA 블록은 연산 셀들의 멀티플렉싱 기법과 배속의 전용 클럭 기법(overclocking)을 적용하여 간단한 하드웨어로써 처리 속도를 유지하도록 하였다. 최대 오류정정 능력이 10인 GF($2^8$) 상의 적응형 RS 부호를 VHDL로 설계하고, FPGA에 성공적으로 합성하였다.

Smart City Energy Inclusion, Towards Becoming a Better Place to Live

  • Cha, Sang-Ryong
    • World Technopolis Review
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    • 제8권1호
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    • pp.59-70
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    • 2019
  • Where is a better place to live? In the coming era, this should be more than simply a livable place. It should be an adaptable place that has a flexible system adaptable to any new situation in terms of diversity. Customization and real-time operation are needed in order to realize this technologically. We expect a smart city to have a flexible system that applies technologies of self-monitoring and self-response, thereby being a promising city model towards being a better place to live. Energy demand and supply is a crucial issue concerning our expectations for the flexible system of a smart city because it is indispensable to comfortable living, especially city living. Although it may seem that energy diversification, such as the energy mix of a country, is a matter of overriding concern, the central point is the scale of place to build grids for realizing sustainable urban energy systems. A traditional hard energy path supported by huge centralized energy systems based on fossil and nuclear fuels on a national scale has already faced difficult problems, particularly in terms of energy flexibility/resilience. On the other hand, an alternative soft energy path consisting of small diversified energy systems based on renewable energy sources on a local scale has limitations regarding stability, variability, and supply potential despite the relatively light economic/technological burden that must be assumed to realize it. As another alternative, we can adopt a holonic path incorporating an alternative soft energy path with a traditional hard energy path complimentarily based on load management. This has a high affinity with the flexible system of a smart city. At a system level, the purpose of all of the paths mentioned above is not energy itself but the service it provides. If the expected energy service is fixed, the conclusive factor in choosing a more appropriate system is accessibility to the energy service. Accessibility refers to reliability and affordability; the former encompasses the level of energy self-sufficiency, and the latter encompasses the extent of energy saving. From this point of view, it seems that the small diversified energy systems of a soft energy path have a clear advantage over the huge centralized energy systems of a hard energy path. However, some insuperable limitations still remain, so it is reasonable to consider both energy systems continuing to coexist in a multiplexing energy system employing a holonic path to create and maintain reliable and affordable access to energy services that cover households'/enterprises' basic energy needs. If this is embodied in a smart city concept, this is nothing else but smart energy inclusion. In Japan, following the Fukushima nuclear accident in 2011, a trend towards small diversified energy systems of a soft energy path intensified in order to realize a nuclear-free society. As a result, the Government of Japan proclaimed in its Fifth Strategic Energy Plan that renewable energy must be the main source of power in Japan by 2050. Accordingly, Sony vowed that all the energy it uses would come from renewable sources by 2040. In this situation, it is expected that smart energy inclusion will be achieved by the Japanese version of a smart grid based on the concept of a minimum cost scheme and demand response.

L1/L2 혼합형 중계 방법을 적용한 이더넷 기반 비압축 오디오 분배 시스템의 성능 분석 (Performance of Uncompressed Audio Distribution System over Ethernet with a L1/L2 Hybrid Switching Scheme)

  • 남위정;윤종호;박부식;조남홍
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권12호
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    • pp.108-116
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    • 2009
  • 본 논문에서는 고품질 비압축 오디오 트래픽의 분배 시에 요구되는 낮은 지연 및 지터를 보장하고 이더넷 환경에서 데이터 트래픽의 효율적인 교환을 가능하게 하는 새로운 L1/L2 혼합형 중계 방식을 적용한 이더넷 기반 오디오 분배 시스템을 제안하고 성능을 분석하였다. 제안하는 방식이 적용된 오디오 분배 시스템은 마스터 노드와 다수의 중계 노드로 구성되며 이들은 상호간에 상향 하향 링크를 통하여 데이지 체인 형태로 연결된다. 마스터 노드는 스테레오 24채널에서 PCM샘플링된 16비트 오디오 채널을 수납할 수 있는 오디오 프레임을 125us의 주기마다 생성하여 하향 링크를 통해 전송한다. 하향 링크를 통하여 오디오 프레임을 수신한 중계 노드들은 생성한 오디오 트래픽을 해당 노드에게 할당된 오디오 채널에 수납하고 다음 중계노드로 물리 계층 기반(L1)의 전송을 한다. 망의 종단 노드는 수신되는 오디오 프레임을 상향 링크를 통하여 마스터 노드로 루프백시키고 오디오가 상향 링크를 통하여 전송되는 과정에서 모든 중계 노드들은 자신이 수신해야 할 오디오 채널을 복사하여 오디오를 재생한다. 오디오 프레임의 송신이 완료되면 남은 기간 동안 중계 노드들은 L2 스위치로 동작하면서 데이터 프레임을 데이터 링크 계층 기반(L2)에서 교환한다. 이와 같은 L1/L2 혼합형 중계 방식의 동작을 위해 노드 입력 부의 물리 계층과 데이터 링크 간에 존재하는 MII에 오디오 프레임과 데이터 프레임을 구분하는 기능을 가지는 글루로직을 새로 추가하였다. 제안된 방식에 대하여 네트워크 시뮬레이터인 OMNeT++를 사용하고 다양한 파라미터를 통하여 제안된 방식이 오디오 트래픽의 지연 특성과 데이터 트래픽의 전송 효율 면에서 우수한 특성을 제공할 수 있음을 보였다. 제안된 방식은 물리 계층 기반의 전송 또는 데이터 링크 기반의 전송 방식을 사용하는 기존 이더넷 기반 오디오 분배 기술에 비하여 향상된 지연 성능 및 전송 효율을 제공할 수 있어 오디오분배 시스템뿐만 아니라 비디오분배 시스템, 디지털 AV장치 간의 연결 등에도 활용될 수 있다.