• Title/Summary/Keyword: 동적 오류 복구 알고리즘

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Implementation of a Dynamic FEC Scheme for Wireless Sensor Networks (무선 센서 네트워크에서의 동적 FEC 기법 구현)

  • 한상섭;안종석
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2003.04d
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    • pp.271-273
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    • 2003
  • 무선 네트워크에서는 전송오류에 의한 패킷손실이 많이 발생한다. 이러한 전송오류를 복구하기 위해 ARQ방식이나 FEC방식이 사용된다. 그러나 채널의 에러율이 증가하면 ARQ와 같은 재전송 방식의 효율은 급격히 저하된다. 이와는 달리 정정코드를 덧붙이는 FEC방식은 ARQ 방식에 비해서 채널의 에러율이 높은 환경에서 효율적인 에러 복구가 가능하다. 그러나 이러한 FEC방식도 항상 일정한 크기를 가지는 정적인 FEC방식일 경우 변화하는 무선 채널의 상태에 알맞은 정정 코드를 채택하지 못해 FEC방식의 단정인 대역폭 낭비를 초래하게 된다. 본 논문에서는 이러한 정적인 FEC방식의 단점을 개선하기 위해, 무선 채널의 전송 오류율에 따라 FEC의 정정도를 동적으로 변화시키는 동적 FEC(dynamic FEC) 알고리즘을 Mote라고 불리는 노드로 구성된 실제 센서 네트워크에 구현했다. 동적 FEC 알고리즘은 무선 채널을 모델링해서 시뮬레이션 결과에서는 성능이 향상되었고, 실제 센서 네트워크에서 실험한 결과 에러율이 낮은 환경에서는 비슷한 성능음 가지게 된다.

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An Adaptive FEC Mechanism for Wireless LANs using IEEE 802.11 MAC Protocol (IEEE 802.11 MAC 프로토콜을 이용하는 무선 랜의 전송 성능 향상을 위한 적응적FEC 기법)

  • 김형준;안종석
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2002.10e
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    • pp.103-105
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    • 2002
  • 802.11과 같은 무선 네트워크에서는 전송오류에 의한 패킷손실이 많이 발생한다. 802.11 MAC 프로토콜에서는 에러 복구를 위해 ARQ방식을 통한 재전송을 통하여 에러를 정정하나 채널 에러 율이 증가하면 재전송 방식의 효율은 급격히 저하된다. 또한 재전송을하는데 있어서 다시 RTS와 CTS를 전송하여 데이터를 보낼 수 있는 채널을 확보해야 하므로 상당한 전송부하가 발생한다. 이에 재전송 없이 효율적인 에러 복구를 위해서는 FEC방식이 필요하다. 그러나 정적인 FEC방식은 연속적으로 변화하는 무선 채널의 전송 오류율에알맞은 정정 코드를 채택하지 못해 과도한 대역폭 낭비로 인하여 효율이 떨어지는 문제가 있다. 이러한 문제를 개선하기 위해서는 채널의 상태에 따라 정정 코드를 동적으로 변경하는 것이 필요하다. 본 논문은 FEC방식을 802.11 MAC 프로토콜에 적용할 수 있는 방안에 대해서 기술하고 채널 에러 변화에 따라 능동적으로 정정 코드 양을 조절하여 재 전송하는적응적 FEC 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안한 적응적 FEC 알고리즘을 802.11 MAC 프로토콜에 적용하여 성능을 측정한 결과 최대 80%정도 성능이 향상된 것을 확인할 수 있었다.

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An Adaptive FEC Algorithm for Mobile Wireless Networks (이동 무선 네트워크의 전송 성능 향상을 위한 적응적 FEC 알고리즘)

  • Ahn, Jong-Suk;John Heidmann
    • The KIPS Transactions:PartC
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    • v.9C no.4
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    • pp.563-572
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    • 2002
  • Wireless mobile networks tend to drop a large portion of packets due to propagation errors rather than congestion. To Improve reliability over noisy wireless channels, wireless networks can employ forward error correction (FEC) techniques. Static FEC algorithms, however, can degrade the performance by poorly matching their overhead to the degree of the underlying channel error, especially when the channel path loss rate fluctuates widely. This paper investigates the benefits of an adaptable FEC mechanism for wireless networks with severe packet loss by analytical analysis or measurements over a real wireless network called sensor network. We show that our adaptive FEC named FECA (FEC-level Adaptation) technique improves the performance by dynamically tuning FEC strength to the current amount of wireless channel loss. We quantify these benefits through a hybrid simulation integrating packet-level simulation with bit-level details and validate that FECA keeps selecting the appropriate FEC-level for a constantly changing wireless channel.

An Adaptive FEC Code Control Algorithm for Mobile Sensor Networks (이동 센서 네트워크를 위한 적응적 FEC 코드 제어 알고리즘)

  • Lee Young-Su;Hong Seung-Wook;Ahn Jong-Suk
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2005.07a
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    • pp.400-402
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    • 2005
  • 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.

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An Adaptive FEC Algorithm for Sensor Networks with High Propagation Errors (전파 오류가 높은 센서 네트워크를 위한 적응적 FEC 알고리즘)

  • 안종석
    • Journal of KIISE:Information Networking
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    • v.30 no.6
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    • pp.755-763
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    • 2003
  • To improve performance over noisy wireless channels, mobile wireless networks employ forward error correction(FEC) techniques. The performance of static FEC algorithms, however, degrades by poorly matching the overhead of their correction code to the degree of the fluctuating underlying channel error. This paper proposes an adaptive FEC technique called FECA(FEC-level Adaptation), which dynamically tunes FEC strength to the currently estimated channel error rate at the data link layer. FECA is suitable for wireless networks whose error rate is high and slowly changing compared to the round-trip time between two communicating nodes. One such example network would be a sensor network in which the average bit error rate is higher than $10^{-6}$ and the detected error rate at one time lasts a few hundred milliseconds on average. Our experiments show that FECA performs 15% in simulations with theoretically modeled wireless channels and in trace-driven simulations based on the data collected from real sensor networks better than any other static FEC algorithms.

Fast Mount Mechanisms for Improving Flash File System Availability (플래시 파일 시스템의 가용성 향상을 위한 빠른 마운트 기법)

  • Jung, Jin-Man;Kim, Bong-Jae;Jang, Joon-Hyouk;Min, Hong;Cho, Yoo-Kun;Hong, Ji-Man;Jeon, Gwang-Il
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2011.06b
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    • pp.44-47
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    • 2011
  • 임베디드 시스템에 저장매체로 사용되는 NAND플래시 메모리의 용량이 급격하게 증가하여 부팅 과정에서 파일 시스템을 마운트 하는데 필요한 시간이 점점 길어지고 있다. 특히 갑작스럽게 전원공급이 중단되거나 오류로 인해 비정상적인 종료가 발생하면 복구시간은 더 길어질 수 있으며, 이러한 문제는 실시간 저장 매체로서 활용될 수 있는 플래시 파일 시스템의 가용성을 낮게 하여 신뢰성을 떨어뜨리는 요인이 된다. 본 논문에서는 플래시 파일 시스템의 가용성을 높이기 위한 빠른 마운트 기법을 제안한다. 제안 기법은 스마트 체크포인팅 알고리즘을 이용하여 체크포인트의 가용성을 높이는 방법이다. 제안된 기법을 NAND 플래시 전용 파일 시스템인 YAFFS2에 구현하였고, 성능 분석 결과 기존의 기법에 비해 쓰기 빈도가 동적인 환경에서 마운트 시간을 최대 30%정도 줄이는 효과가 있었다.