Application of network coding in wireless two-way relay channels (TWRC) has received much attention recently because its ability to improve throughput significantly. In traditional designs, network coding operates at upper layers above (including) the link layer and it requires the input packets to be correctly decoded. However, this requirement may limit the performance and application of network coding due to the unavoidable fading and noise in wireless networks. In this paper, we propose a new wireless network coding scheme for TWRC, which is referred to as soft network coding (SoftNC), where the relay nodes applies symbol-by-symbol soft decisions on the received signals from the two end nodes to come up with the network coded information to be forwarded. We do not assume further channel coding on top of SoftNC at the relay node (channel coding is assumed at the end nodes). According to measures of the soft information adopted, two kinds of SoftNC are proposed: amplify-and-forward SoftNC (AF-SoftNC) and soft-bit-forward SoftNC (SBF-SoftNC). We analyze the both the ergodic capacity and the outage capacity of the two SoftNC schemes. Specifically, analytical form approximations of the ergodic capacity and the outage capacity of the two schemes are given and validated. Numerical simulation shows that our SoftNC schemes can outperform the traditional network coding based two-way relay protocol, where channel decoding and re-encoding are used at the relay node. Notable is the fact that performance improvement is achieved using only simple symbol-level operations at the relay node.
본 논문은 max-log 근사화 하에서 연판정 최대 우도 (soft-output maximum-likelihood, soft-ML) 성능을 달성하기 위한 저복잡도 연판정 다중 안테나 (soft-output multiple-input multiple-output, soft-MIMO) 검출 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 병렬 트리-탐색 (parallel tree-search, PTS)을 기반으로 하며, 정렬 순서를 변경한 정렬된 QR 분해 (sorted-QR decomposition, SQRD)를 채널 순서화를 위해 적용한다. 비트별 로그-우도비 (log-likelihood ratio, LLR)를 계산하는 과정에서 발생할 수 있는 공집합 문제 (empty-set problem)는 탐색 레벨별로 추가적인 노드들을 삽입함으로써 해결한다. 제안된 노드 삽입 기법에서는 선택된 노드와 반대 비트 값을 가지면서 가장 가까운 노드만 삽입되기 때문에, 연산 복잡도 측면에서 상당히 효율적이다. 제안된 알고리즘의 연산 복잡도는 기존 알고리즘 대비 약 37-74% 수준이며, $4{\times}4$ 시스템에 대한 시뮬레이션 결과, 제안된 알고리즘은 soft-ML와 비교하여 0.1 dB 미만의 성능 저하를 보였다.
As shrinking the semiconductor process into the deep sub-micron to achieve high-density, low power and high performance integrated circuits, MBU (multiple bit upset) by soft errors is one of the major challenge of on-chip memory systems. To address the MBU, single error correction, double error detection and double adjacent error correction (SEC-DED-DAEC) codes have been recently proposed. But these codes do not resolve mis-correction. We propose the SEC-DED-DAEC-TAED(triple adjacent error detection) code without mis-corrections. The generated H-matrix by the proposed heuristic algorithm to accomplish the proposed code is implemented as hardware and verified. The results show that there is no mis-correction in the proposed codes and the 2-stage pipelined decoder can be employed on-chip memory system.
본 논문에서는 슈퍼스칼라 구조를 가진 시스템의 명령어 캐시에서 효율적으로 소프트오류를 검출할 수 있는 기법을 제안한다. 명령어 캐시로 주로 사용되는 고속 정적 RAM(Random Access Memory)에 적용할 수 있으며 1D 패리티와 인터리빙을 통해 기존 기법들과 비교하여 더 적은 메모리 오버헤드로 연집오류를 검출할 수 있다. 정적 RAM에서는 소프트오류의 발생만을 확인하고 검출된 소프트오류의 정정은 명령어 캐시의 캐시 미스와 같이 처리하여 하위 메모리로부터 명령어들을 다시 인출하는 방식이다. 이를 통해 명령어 캐시의 성능에 영향을 주지 않으면서 연집오류를 검출하고 정정할 수 있으며 최대 4$\times$4의 윈도우 내에서 발생된 연집오류를 검출 할 수 있다. 제안된 방식을 이용하면 256비트 $\times$ 256비트 크기의 메모리에서 기존의 4-way 인터리빙 기법에서 검출에 필요한 패리티 크기의 25%만으로도 동일한 4비트의 연집오류를 검출 할 수 있다.
In this paper we deal with a cell planning issue arisen in a CDMA based multicast network. In a CDMA based wireless network, a terminal can significantly reduce the bit error rate via the cohesion of data streams from multiple base stations. In this case, multiple base stations have to be operated according to a common time line. The cells whose base stations are operated as such are called soft-combined cells. Therefore, a terminal can take advantage of error rate reduction, if the terminal is in a soft-combined cell and at least one neighboring cell is also soft-combined. However, as soft-combining operation gives heavy burden to the network controller, the limited number of cells can be soft-combined. Our problem us to find a limited number of soft-combined cells such that the benefit of the soft-combining operation is maximized.
The SONOS devices have been fabricated by the conventional $0.35{\mu}m$ complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) process with NOR array. Two-bit operation using conventional process achieve the high density memory compare with other two-bit memory. Lateral diffusion phenomenon in the two-bit operation cause soft error in the memory. In this study, the programming conditions arc investigated in order to reduce lateral diffusion for two-bit operation of CSL-NOR type SONOS flash cell.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제17권4호
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pp.1296-1309
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2023
In this paper, based on the soft cancellation (SCAN) bit-flipping (SCAN-BF) algorithm, a generalized SCAN bit-flipping (GSCAN-BF-Ω) decoding algorithm is carried out, where Ω represents the number of bits flipped or corrected at the same time. GSCAN-BF-Ω algorithm corrects the prior information of the code bits and flips the prior information of the unreliable information bits simultaneously to improve the block error rate (BLER) performance. Then, a joint threshold scheme for the GSCAN-BF-2 decoding algorithm is proposed to reduce the average decoding complexity by considering both the bit channel quality and the reliability of the coded bits. Simulation results show that the GSCAN-BF-Ω decoding algorithm reduces the average decoding latency while getting performance gains compared to the common multiple SCAN bit-flipping decoding algorithm. And the GSCAN-BF-2 decoding algorithm with the joint threshold reduces the average decoding latency further by approximately 50% with only a slight performance loss compared to the GSCAN-BF-2 decoding algorithm.
반도체 공정 기술의 발달로 인하여 프로세서 내에 적재할 수 있는 캐쉬 메모리의 용량은 증가하였지만 높은 트랜지스터 집적율은 프로세서를 소프트 에러에 대해 더 취약하게 만들었으며, 이는 설계 고려사항 중 신뢰성의 비중이 점점 더 높아짐을 의미한다. 이러한 취약성을 극복하기 위하여 캐쉬 메모리의 데이터에 대한 다양한 신뢰성 기법이 제안되었으나, 태그 비트에 대한 연구는 제한적이다. 본 연구는 캐쉬 메모리 중 태그 비트에 대해 Temporal Locality 특성을 만족하지 않는 write-back 동작에 대한 보호율을 분석하고, 이를 극복할 수 있는 방안을 제안한다. 실험을 통해 제안된 기법으로 기존의 write-back에 대한 보호율을 59.0%에서 76.8%까지 성능 저하 없이 증가시킬 수 있다.
수직기록매체에서 기록 밀도가 증가하기 위해서는 bit의 크기를 줄여야 하고, 이를 위해서는 writing head의 width와 thickness를 줄여야 한다. 그러나 head의 크기가 줄어들면 기록층의 자화를 반전시키기에 충분한 write field를 얻지 못한다. 이를 극복하기 위해 head의 tip부분을 trimming을 하여 작은 pole tip 크기를 가지면서도 큰 write field를 얻고, 여분의 magnetic field를 얻기 위해 soft underlayer를 도입하는 이중층 수직기록 매체가 제안되고 있다. (중략)
TCM(Trellis-Coded Modulation)은 대역폭과 전력이 제한된 채널환경에서 채널부호화 기술과 변조기술을 결합시켜 대역폭의 증가없이 에러정정능력을 개선시키는 통신 기술이다. 본 논문에서는 TCM 신호의 복호시 사용되는 Viterbi decoder에서 traceback depth의 감소에 따른 BER(Bit Error Rate)의 증가를 개선하기 위해 수신부에서 설정하는 traceback depth를 주기로 blocking하여 TCM encoder의 입력시퀀스에 zero padding bits를 추가시키는 새로운 알고리듬을 제안한다. 모의실험결과, traceback depth가 50인 hard decision의 경우 약 2~2.5dB, 4-level soft decision과 8-level soft decision의 경우 약 0.3~2dB의 coding gain을 얻을 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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