본 논문에서는 인터넷 멀티캐스트 환경하에서의 멀티미디어 스트리밍 데이터에 대한 인증 메커니즘을 제안한다. 최근, 신뢰성 있는 멀티캐스트 전송에 응용되어지고 있는 패킷 계층에서의 전방 오류수정부호를 멀티캐스트 인증 메커니즘과 연동시킨다. 이와 관련하여, 전송과정에서 일부 패킷들이 손실되어진다고 할지라도 다른 패킷들에 대한 개별 인증에는 영향을 미치지 않게 하기 위하여 Reed-Solomon 삭제부호를 적용한다.
이동체에 대해서 위성을 이용한 통신 방식을 규정하고 있는 DVB-SSP(Satellite Services for Portable devices) 표준화에서는 physical layer와 upper layer의 두 단계로 부호화 및 복호화를 한다. 수신단에서 physical layer의 복호 방식인 LDPC 복호후 upper layer의 erasure RS 복호를 위해, CRC 검사를 수행하여 수신된 데이터에서 1 bit의 오류에도 IP 패킷 모두를 삭제함으로써 복호시 오류가 발생하지 않은 정보가 손실될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 두 가지 방식의 복호 알고리즘을 제안하며, LDPC 복호기에 출력되는 LLR 값을 이용하여 IP 패킷 전체를 삭제하는 것이 아니라 LLR 값이 낮은 비트만 선택적으로 삭제하는 방식과 삭제되는 개수에 따라 복호 알고리즘을 혼합하는 혼합형 복호 알고리즘을 제안하며, 이를 시뮬레이션하여 기존의 CRC 방식과 비교하였다. 그 결과 제안한 알고리즘이 Gaussian 채널일 때, 성능이 약 0.2 dB 개선됨을, 이동하는 철도의 환경에서는 오류 마루현상이 제거됨을 알 수 있다.
본 논문에서는 소실 복호 기능을 갖는 가변형 Reed-Solomon(RS) 복호기가 수정 유클리드 알고리즘(modified Euclid's algorithm; MEA)을 기반으로 설계되었다. 복호기의 가변성은 원시 RS(255, 239, 8) 부호와는 다른 RS(124, 108, 8) 부호를 기반으로 단축과 펑처링을 통해 구현된다. 이렇게 하므로써 복호 시간을 단축시켰다. 복호기는 4단계 파이프라인 구조를 갖으며, 파이프라인의 각 단계는 서로 다른 클럭으로 동작할 수 있도록 설계하였다. 따라서 MEA 블록에 고속 클럭을 사용하므로써 복호기의 복잡도 및 복호 지연을 단축할 수 있으며, 버스트 및 연속 모드의 복호를 모두 지원한다. 설계된 복호기는 VHDL로 구현하고 FPGA에 합성하였으며, 3,717개의 로직 셀과 2,048 비트의 메모리가 사용되었다. 설계된 복호기는 최고 33MByte/sec의 데이터를 복호 할 수 있다.
This paper proposed a novel method for constructing quasi-cyclic low-density parity-check (QC-LDPC) codes of medium to high code rates that can be applied in cloud data storage systems, requiring better error correction capabilities. The novelty of this method lies in the construction of sparse base matrices, using a girth greater than 4 that can then be expanded with a lift factor to produce high code rate QC-LDPC codes. Investigations revealed that the proposed large-sized QC-LDPC codes with high code rates displayed low encoding complexities and provided a low bit error rate (BER) of 10-10 at 3.5 dB Eb/N0 than conventional LDPC codes, which showed a BER of 10-7 at 3 dB Eb/N0. Subsequently, implementation of the proposed QC-LDPC code in a softwaredefined radio, using the NI USRP 2920 hardware platform, was conducted. As a result, a BER of 10-6 at 4.2 dB Eb/N0 was achieved. Then, the performance of the proposed codes based on their encoding-decoding speeds and storage overhead was investigated when applied to a cloud data storage (GCP). Our results revealed that the proposed codes required much less time for encoding and decoding (of data files having a 10 MB size) and produced less storage overhead than the conventional LDPC and Reed-Solomon codes.
본 논문은 부분 대역 재밍(partial-band jamming, PBJ)과 가산성 백색 가우시안 잡음(additive white Gaussian noise, AWGN)이 존재하는 채널에서 주파수 고효율 변조(higher order modulation, HOM)에 적용 가능한 평균 최소 잡음 전력 기반 소실 삽입 기법(erasure insertion method, EIM)을 제안한다. 제안한 기법을 적용한 저속 주파수 도약 대역 확산(slow-frequency-hopping spread-spectrum, SFH/SS) 통신 시스템을 설계하고, 이 시스템의 패킷오류율(packet error rate, PER) 계산식을 유도한다. 이를 바탕으로 주어진 시스템 사양에서 최적의 성능을 보이는 소실 삽입 판정의 잡음 임계값을 구하는 방법을 제시하고 설계한 16-QAM SFH/SS 시스템에서 이를 검증한다.
본 논문에서는 pulse burst jammer가 존재하는 주파수 도약 대역확산 통신 환경하에서 쇄상부호 시스템의 적응 복호화 방식을 제안하고, 그것의 성능을 분석하였다. 쇄상부호 시스템의 내부부호로는 이진 BCH 부호를 사용하였고, 외부부호로는 널리 알려진 리드 솔로몬(Reed-Solomon) 부호를 사용하였다. 본 논문에서 고려된 복호화 방식은 통식채널을 통과할 때 발생하는 일반적인 잡음에 의한 비트오류 뿐만 아니라, Jammer에 대한 side information을 이용하여 발생되는 erasure까지 동시에 정정할 수 있는 복호화 기법을 사용하였으며, 특히 제안된 적응 복호화 방식에서는 가해지는 jamming 신호의 크기에 따라 적응적으로 복호화 방식을 변화시킴으로써 jamming 신호의 변화에 효과적으로 대처할 수 있도록 하였다. 복호화 방식의 성능 평가를 위해 전체 블록 오류 확률이 사용되었으며, 컴퓨터 계산 결과, 제안된 적응 복호화 방식의 성능이 기존의 복호화 방식보다 훨씬 우수함을 볼 수 있다.
본 논문은 파운틴 코드를 기반으로 하는 응용계층 순방향오류정정을 설계하고 무선 네트워크 사용자에게 효율적으로 정보를 전송하기 위한 방안에 관하여 논한다. 파운틴 코드는 이진 대칭 소실 (erasure) 채널에서 데이터 전송을 효율적으로 하기 위해 개발된 채널 부호화 방식이다. 송신단은 원 정보를 부호화하여 전송하고, 수신단은 일정량 이상의 부호화된 데이터 수신한 후 원 정보를 복원한다. 파운틴 코드의 복호화 성능은 정해진 변수 c값에 따라 달라질 수 있으며, 적절한 값으로 설정되지 않을 경우, 필요이상의 부호화된 데이터를 수신하게 될 수 있다. 본 논문에서는 파운틴 코드의 특성을 분석하고, 실험을 통하여 원하는 복호화 성능을 유지할 수 있는 적절한 c의 값을 찾는다. 또한, 무선 네트워크 테스트베드 환경에서 파운틴 코드 기반의 응용계층 순방향오류정정을 구현하고 부호화 및 복호화 성능을 평가한다.
We present a powerful error control decoder which can be used in all of the commercial DVD systems. The decoder exploits the error information from the modulation decoder in order to increase the error correcting capability. We can identify that the modulation decoder in DVD system can detect errors more than $60\%$ of total errors when burst errors are occurred. In results, fur a decoded block, error correcting capability of the proposed scheme is improved up to $25\%$ more than that of the original error control decoder. In addition, the more the burst error length is increased, the better the decoder performance. Also, a pipeline-balanced RSPC decoder with a low hardware complexity is designed to maximize the throughput. The maximum throughput of the RSPC decoder is 740Mbps@100MHz and the number of gate counts is 20.3K for RS (182, 172, 11) decoder and 30.7K for RS (208, 192, 17) decoder, respectively
In this paper, variable threshold detection with weighted pulse code modulation-encoded signals transmitted over Gaussian channels has been investigated. Each bit in the \ulcornerlaw PCM word is weighted according to its significance in the transmitter. It the output falls into the erasure zone, the regenerated sample replaced by interpolation or prediction. To overall system signal to noise ratio for BPSK/PCM speech signals of this technique has been found. When the input signal level was -17 db, the gains in overall signal s/n compared to weighted PCM and variable threshold detection were 5 db and 3 db, respectively. Computer simulation was performed generating signals by computer. The simulation was in resonable agreement with our theoretical prediction.
분산 파일시스템은 네트워크를 통해 여러 대의 서버들이 하나의 파일 시스템을 구성하여 높은 확장성과 고 가용성을 지원한다. 분산 파일 시스템에서는 신뢰성과 고성능이 중요하며 대부분의 분산 파일시스템은 이를 위해 데이터 복제에 의존한다. 그러나 이 방법은 저장 공간의 오버헤드를 증가시키는 단점을 가진다. 이 논문에서는 이 문제점을 해결하고자 대표적인 분산 파일 시스템인 HDFS에 분산 RAID에서의 erasure code로 데이터 복제본을 대체하는 방법으로 가용성과 신뢰성을 유지하면서 저장 공간을 절약하는 방법을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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