최근 무선센서 네트워크는 센서 영역 안에 수많은 센서 노드로 구성되어 있으며, 각각의 센서들은 강제적인 에너지 구속조건을 가지고 있으므로 효율적인 에너지 관리는 중요하다. WSN 응용 시스템에서 FEC(Forward error correction)는 데이터 전송의 에너지 효율성과 데이터 신뢰성을 증가시킨다. LDPC 코드는 FEC 코드중 하나로 코드워드의 길이가 커지면 다른 FEC 코드 보다 많은 부호화 작업을 필요로 하지만, 샤논의 용량 한계에 접근되어 있으며, 전송에너지의 감소와 데이터 신뢰도를 증가시키는데 사용되어진다. 본 논문에서는 WSN(Wireless Sensor Network)에서의 에너지 효율성 증가와 부호화의 복잡도를 줄이기 위하여 LDPC(Low-density parity-check) 코드의 패리티 체크 행렬의 생성에 Linear-Congruence 방법을 적용하였다. 결과적으로 본 논문에서 제안된 알고리즘은 부호화 에너지 효율성과 데이터의 신뢰도를 증가시켰다.
전파(propagation) 오류가 빈번한 무선 이동 네트워크에서는 전송 성능을 향상하기 위해 FEC(Forward Error Correction) 알고리즘을 채택한다. 그러나 정적인 FEC 코드 제어 방식은 연속적으로 변화하는 전파 오류율에 알맞은 정정 코드(check code)를 적용하지 못해 성능이 저하된다. 일례로 측정한 고 오류 무선 센서 네트워크에서는 초단위 평균 BER(Bit Error Rate) 또는 분단위 평균 BER이 0에서 최대 $10^{-3}$까지 연속적으로 변화한다. 이러한 무선 환경에서 전파 오류를 $100\%$ 복구하기 위한 정정 코드를 채택하는 경우에는, 불필요한 정정 코드량은 전체 데이터에 최대 $20\%$를 차지한다. 본 논문에서는 무선 채널의 BER을 직접 측정하지 않고 패킷 전송 성공 여부에 따라 정정 코드의 량, 즉 FEC단계를 동적으로 변화하는 AFECCC (Adaptive FEC Code Control) 알고리즘을 소개한다. AFECCC는 트레이스 기반(trace-driven) 시뮬레이션에서 정적 FEC 방식에 비해 최대 $5\%$ 이상, 또한 실제 센서 네트워크에서는 정적 FEC 알고리즘에 비해 최대 $15\%$ 성능이 향상되었다.
It is desirable that the implementation of next generation information infrastructure is the Integrated Network combining the satellite and the terrestrial network. The application of the ATM network being the dominant infrastrure of terrestrial network to the satellite network is being studied variously. Considering these concepts, this paper analyzes due to ATM transport via satellite, evaluates the degradation of QoS and proposes reliable method of ATM cell transport via satellite. Because ATM is investigated with the optical fiber which is almost error free characteristics, the practical application of ATM transport via satellite essentially need the channel coding(FEC:Forward Error Correction) to enhance BER performance. But using the FEC coding, satellite link has burst error characteristics which evoke severe performance degradation fo ATM QoS. Therefore in satellite link, we analyze burst error characteristics using experimental results of computer simulation. Then to compensate these characteristics, based on this analysis and HEC dual mode algorithm we propose various interleaver structures(Block interleaver, Intra interlever, and Inter-Intra interleaver) to improve cell transmission QoS. We execute performance evaluations of iterleaver structures by computer simulation.
본 논문은 40Gb/s급 광통신 시스템에서 사용되는 고속 리드-솔로몬(RS) 복호기의 하드웨어 면적을 줄인 새로운 구조를 소개하고 RS 복호기 기반의 고속 FEC구조를 제안한다. 특히 높은 데이터처리율과 적은 하드웨어 복잡도를 가지고 있는 차수 연산 블록이 제거된 pDCME 알고리즘 구조를 소개한다. 제안된 16채널 RS FEC구조는 8개의 신드롬 계산 블록이 1개의 KES 블록을 공유하는 8 채널 RS FEC구조 2개로 구성되어 있다. 따라서 4개의 신드롬 계산 블록에 1개의 KES블록을 공유하는 기존의 16채널 3-병렬 FEC 구조와 비교하여 하드웨어 복잡도를 약 30%정도 줄일 수 있다. 제안된 FEC 구조는 1.8V의 공급전압과 $0.18-{\mu}m$ CMOS 기술을 사용하여 구현하였고 총 250K개의 게이트수와 5.1Gbit/s의 데이터 처리율을 가지고 400MHz의 클럭 주파수에서 동작함을 보여준다. 제안된 면적 효율적인 FEC 구조는 초고속 광통신뿐만 아니라 무선통신을 위한 차세대 FEC 구조 등에 바로 적용될 수 있을 것이다.
Kim Hwa-Jong;Kim Suk-Hui;Choi Jun-Kyun;Son Kyoung-Duk
정보통신설비학회논문지
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제2권3호
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pp.9-16
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2003
In this paper, we propose the burst error reduction (BER) algorithm for VoIP service in the wireless LAN network. In end point device, this BER algorithm can be achieved packet loss bounded QoS provisioning using interleaving in buffering and FEC (Forward Error Correction) through transmitting voice packet. BER algorithm can reduced the voice packet loss rate 5.5%-60% in VoIP network using wireless LAN.
Han, Longzhe;Maksymyuk, Taras;Bao, Xuecai;Zhao, Jia;Liu, Yan
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제13권9호
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pp.4572-4586
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2019
Mobile Edge Computing (MEC) and Information-Centric Networking (ICN) are essential network architectures for the future Internet. The advantages of MEC and ICN such as computation and storage capabilities at the edge of the network, in-network caching and named-data communication paradigm can greatly improve the quality of video streaming applications. However, the packet loss in wireless network environments still affects the video streaming performance and the existing loss recovery approaches in ICN does not exploit the capabilities of MEC. This paper proposes a Deep Learning based Loss Recovery Mechanism (DL-LRM) for video streaming over MEC based ICN. Different with existing approaches, the Forward Error Correction (FEC) packets are generated at the edge of the network, which dramatically reduces the workload of core network and backhaul. By monitoring network states, our proposed DL-LRM controls the FEC request rate by deep reinforcement learning algorithm. Considering the characteristics of video streaming and MEC, in this paper we develop content caching detection and fast retransmission algorithm to effectively utilize resources of MEC. Experimental results demonstrate that the DL-LRM is able to adaptively adjust and control the FEC request rate and achieve better video quality than the existing approaches.
VoIP 음성 패킷 손실에 대한 대응 방안으로 제시되고 있는 매체 종속 FEC 기법은 통화 품질을 개선시키는 효과를 갖는데 반하여 한 프레임에 해당하는 추가지연이 발생하는 단점을 갖는다. 본 논문에서는 패킷 손실 복원에 사용되는 잉여 정보로 미래 프레임의 LSF 성분을 사용함으로써, 전송 지연을 줄이고 통화 품질을 개선할 수 있는 LSF FEC 기법을 제안하고 그 성능을 평가한다. 성능 평가를 위해서 VoIP에서 사용하는 ITU-T G.723.1, G.729 코덱을 Gilbert 손실 모델에 적용하고, PESQ 음질 측정 알고리즘을 사용하여 각 손실률 별로 MOS를 추정하는 방법을 사용한다. 본 논문에서 제안한 기법은 기존의 매체 종속 FEC 기법에 비해서 6.5ms∼27ms 이상의 지연 감소 효과를 가지고 있는 것으로 나타났으며, FEC를 적용하지 않은 경우와의 복원 음성 품질 비교 시뮬레이션 결과, 5% 정도의 현실적인 손실 환경에서 MOS 0.1 이상의 음질 개선 효과를 보였다.
본 논문에서는 연집에러에 대한 대처방안으로 효과적인 RS(Reed-Solomon) 부호를 이용한 FEC(forward error correcting) 기법에 대한 연구가 이루어졌다. RS 부호화기 및 복호화기의 ASIC 구현을 위한 회로를 수정된 유클리드 알고리듬을 사용하여 설계 및 제안하였다. 제안된 회로의 동작을 흉내내는 방법으로 C 프로그램을 작성하여, 여러 가지의 에러 및 삭제 오류가 발생한 통신 선로를 가장하여 동작을 확인하였다. 이를 바탕으로 RS 부호화기 및 복호화기의 단일칩 구현을 위한 회로를 VHDL을 사용하여 시스톨릭 어레이 형태를 사용한 파이프라인 구조로 VLSI 설계하고 로직 시뮬레이션을 통해 검증하였으며 최종적으로 회로 합성에 성공하였다.
B-ISDN과 같은 초고속 네트워크에서 전송오류의 주요원인은 과잉밀집 상태에 있어서의 버퍼 오버플로우이며 이로 인해 셀 손실을 야기한다. 기존의 통신 프로토콜은 손실된 패킷이나 전송에러들을 다루기 위해 ARQ와 같이 오류회복을 위해 재전송 기법을 사용하고 있으나 이러한 ARQ 방법들은 재전송으로 인한 전송 지연시간이 매우 크기 때문에 초고속 네트워크에서는 적합하지 않다. 따라서 본 논문은 이러한 문제를 줄이기 위하여 B-ISDN에서 FEC를 이용한 셀손실 회복기법을 제안하였다. 제안된 기법은 새로운 순서번호(SN)인 SN*를 이용하여 연속적인 셀손실을 식별한다. SN*는 SN이외에 다른 두 개의 필드(ST, LI)를 조합하여 생성한 순서번호로 그 특성에 따라 가산적(additive) SN*와 승산적(multiplicative) SN*로 구분된다.이러한 연구결과로 FEC는 네트워크 노드상에 버퍼 오버플로우로 인한 셀손실이 발생한 경우에 유용하며 B-ISDN과 같은 초고속 통신망에서의 셀손실 회복에 효과적으로 사용할 수 있는 오류에 기법임을 보여주고 있다. 본 논문에서 제안된 효율적인 셀손실 회복기법은 향후 ATM 네트워크에서의 우선순위 제어, 과잉밀집 제어 등의 연\ulcorner에 효율적으로 사용될 수 있다.
The LDPC Code is focusing a powerful FEC(Forward Error Correction) codes for 4G Mobile Communication system. LDPC codes are used minimizing channel errors by modeling AWGN Channel as VDSL system. The performance of LDPC code is better than that of turbo code in long code word on iterative decoding algorithm. LDPC code are encoded by sparse parity check matrix. there are decoding algorithms for a LDPC code, Bit Flipping, Message passing, Sum-Product. Because LDPC Codes use low density parity bit, mathematical complexity is low and relating processing time becomes shorten.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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