코드분할 다중통신(Code Division Multiple Access Communication)은 Spread Spectrum 통신의 발전된 형태로서 군사목적상 이동 무선통신(Combat Multiple Communication)을 위해서 최근들어 급속도로 중요시 되고있다. 잘 알려진 바와 같이 두 가지 가장 일반적인 다중통신 방식은 주파수 분할 다중통신방식과 시분할 다중 통신 방식이다. 주파수 분할 다중통신 방식에서는 모든 사용자가 각각 다른 주파수를 사용하여 동시에 신호를 보내고 시분할 다중통신에서는 같은 주파수를 사용하되 시간대를 달리하고 있다. 이 두가지 방식을 결합하여 모든 사용자가 같은 시각과 같은 주파수를 공유하여 통신을 가능케 할 수 있는 방식이 코드분할 다중통신이다. 여기에서 사용자는 각각 고유한 코드를 부여받는다. 이때 각 코드간에는 낮은 상관계수(Cross-correlation )를 가져야 하며, 이러한 성질을 만족하는 코드 집합을 구하기 위한 노력이 경주되었으며 현재까지 2진법 코드 집합으로서 Gold, Kasami, No 코드가 알려져 있으며, 복잡성(Complexity)을 증가시키기 위한 노력으로서 (군사목적에 중요) 다진법 코드에 대한 연구가 활발해지고 있으나 공개된 것은 없었다. 최근에 (1990), 다진법 코드로서 Kumar 코드가 발표되었다. 그러나 이러한 코드들은 복잡성(Complexity or Linear Span)을 증가시키지는 못하였다. 본 논문은 복잡성(Complexity)이 증가한 새로운 다진법 코드의 집합을 제안하였다. 각 집합은 $P^{n}$ 개의 코드로 구성되며, 최대 상관계수 값은 $f^{m}$ (p-1)-1 이다. (n=2m)
코드 분할 다중 접속은 이동 통신 시스템에 있어서 주요한 다원 접속 계획으로서 넓게 받아들여지고 있다. 광대역 코드분할 다원접속과 그 복합형 시분할 코드분할 다원접속은 무선이동 통신 시스템에 있어서 중요한 요소로서 10년 전부터 코드분할다원접속을 바탕으로 한 수용력 분석이 활발하게 진행되고 있다. 최근 들어서 서비스 향상 및 고품질 유지 와 무선자원 할당에 대한 관심은 이슈가 되고 있다. 본 논문은 고품질에 관련한 정보량 서비스를 유연하게 지원하고, 정보량 저하요인을 최소로 수용할 수 있는 코드분할다원접속을 기반으로 한 무선 자원할당에 관한 일반사항을 연구 제시한다.
주파수 분할 하향링크 다중 안테나 시스템에서 사용되는 코드북 기반의 채널 정보 피드백 기법을 거대 다중 안테나 시스템에 그대로 적용할 경우 다음의 두 가지 문제가 생기게 된다. 먼저, 코드북 형성에 필요한 자원이 안테나 수에 지수적으로 필요하기 때문에 안테나 수가 매우 많은 거대 다중 안테나 시스템에서는 코드북 형성이 어려워진다. 뿐만 아니라, 사용자의 코드북 검색 시간이 안테나 수에 비례하기 때문에 채널 정보를 피드백 하는데 긴 시간이 필요하게 된다. 본 논문에서는 DFT 코드북의 계수를 안테나 별로 찾음으로써 코드북 형성에 필요한 자원을 안테나 수에 선형적으로 만드는 코드북 형성 기법을 제안한다. 그리고 일정 조건 하에 코드북 검색을 도중에 멈춤으로써 검색 시간을 감소시키는 기법을 제안한다. 실험 결과들은 제안 기법들이 기존 기법에 가까운 성능을 갖고 있음에도 코드북 형성 및 검색에 필요한 자원을 대폭 감소시킬 수 있음을 보여준다.
소프트웨어의 품질을 향상시키며, 기존코드의 결함식별을 용이하게 하는 방법으로 프로그램의 후상태 종속성 분석을 통한 프로그램 ?살 및 유지보수지원 기법을 제안한다. 결함을 식별하고 분석하기에 이해도가 중요시 되는 교정유지보수를 위해서, 기존 코드의 분석 및 세그먼트화를 후상태 종속성모형(PSDG)을 이용하여 정적분할과 동적분할 및 의미분할의 장점을 살린 코드분할로 수행한다. 분할의 원리는 기존코드의 상태 종속성을 추적하여 그래프로 모형화한 후, 조각화(Clustering)와 강조분할(Highlighting)을 통해서 프로그램을 분할한다. PSDG 모형화의 결과로 비효율적인 프로그램 결함코드(Deadcode)의 식별 및 제거가 가능하며, 관련 프로그램 문장들을 일반화할 수 있고, 상태전이도 모형과의 확장연계로 분석 및 설계의 문서로 이용될 수 있다.
무선 네트워크와 모바일 디바이스의 발달과 확산은 웹 서비스 제공자로서의 모바일 디바이스를 가능하게 하였다. 하지만 불안정한 연결성과 빈번한 이동성은 모바일 디바이스에서 서비스를 제공하는데 큰 문제로 작용하고 있으며 이를 해결할 수 있는 가능성인 웹 서비스 이동 기술은 현재 데스크탑 환경을 중심으로 연구되고 있다. 본 논문에서는 코드 분할 기술을 이용한 모바일 웹 서비스의 이동 방법을 제안한다. 제안된 방법은 웹 서비스의 효과적인 이동을 위해서 먼저 웹 서비스 코드를 오퍼레이션의 선호도에 따라 적절히 분할한다. 높은 선호도를 가진 분할 코드는 선호도가 낮은 것보다 먼저 전송된다. 또한 트래픽이 집중되거나 용량이 큰 메시지를 주고 받을 경우, 컨텍스트 정보에 따라 적절한 디바이스로 웹 서비스를 복제하여 효과적인 서비스의 제공을 가능하게 한다.
본 논문에서는 ISF 계수의 순서화 성질을 이용하여 광대역 음성부화기의 분할구조 벡터양자화기의 단점을 보완함으로써 ISF 계수 양자화의 성능을 개선하는 알고리즘을 제안한다. 음성 부호화기의 ISF 벡터양자화기는 계산량과 메모리 수요량을 줄이기 위하여 벡터분할 구조를 사용한다. 이러한 벡터 분할구조의 양자화기는 분할된 벡터 사이의 상관도를 이용하지 못하였다. 제안하는 알고리즘은 ISF 계수의 순서화 특징을 이용하여 정규화 코드북을 만든다. 그리고 양자화 된 분할 벡터로 정규화 코드북의 분포범위를 적응적으로 변화시킴으로써 양자화 하여야 할 분할 벡터의 코드북을 효율적으로 만들어 준다. 제안된 알고리즘은 분할 벡터사이의 저하된 상관도를 순서화 특징을 통하여 다시 이용하는 방법으로 표준화 코덱인 AMR-WB의 ISF 양자화기에 적용하여 1.5 bit정도의 성능 개선을 얻었다.
코드 분할 다중 접속 기법은 주파수 선택적 페이딩과 다중 경로 페이딩에 강인할 뿐만 아니라 주파수 재사용 효율이 좋으므로 수중 환경에서의 유망한 매체 접속 제어 기법으로 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 시변 수중 음향 채널에서 코드 분할 다중 접속 방식의 폐루프 전력 제어 기법을 설계한다. 본 기법에서는 싱크 노드가 센서 노드로부터 수신한 패킷의 수신 전력을 바탕으로 시변하는 상향 링크를 분석하고 각 센서 노드의 경로 손실의 크기를 포함한 제어 패킷을 센서 노드로 전송한다. 센서 노드는 이를 바탕으로 전력 제어를 수행함으로써 시변 수중 채널에서 효율적인 전력 제어가 가능하다.
기존의 코드북 설계방법의 많은 계산량과 초기 코드북 문제를 해결하기 위해 영상에 대한 DCT-기반 벡터양자화 코드북 설계방식이 제안되었다. 이 방법은 훈련벡터들의 DCT 계수들에 대한 분산을 각각 구하여 그 중 최대값을 가지는 계수를 분할키로 하고 그 평균값을 분할경계값으로 하여 균형 이진트리를 만들어 종단노드들을 최종코드북으로 하는 방법인데, 에지부분의 열화가 생기는 단점이 있다. 본 논문에서는 중복된 벡터가 많은 평탄영역 벡터들의 노드 분할을 억제하고 다양한 에지영역의 코드벡터들을 포함하는 코드북을 만들기 위해, 각 노드들의 분할키들을 비교하여 값이 가장 큰 노드부터 분할하는 불균형 이진트리를 이용한 벡터양자화 코드북 설계 방법을 제안하였다. 모의실험 결과 에지부분의 복원성과 PSNR 측면에서 기존의 방법에 비해 좋은 결과를 얻을 수 있었다.
직교코드를 다중화하여 데이터 비트열을 확산시켜 전송하는 멀티코드 대역확산 통신 시스템은 고속의 데이터 전송에도 높은 확산이득을 유지할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 여러 코드의 합을 더해서 전송하는 송신기의 구조 상 송신기 출력의 진폭 변화가 커서 선형성이 좋은 증폭기가 요구된다는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 Walsh 코드를 확산코드로 사용하고 부호화 하는 방식을 사용하여 송신기 출력의 진폭을 일정하게 만드는 시스템이 제안되었으며, 최근에는 확장 m-시퀀스를 확산코드로 사용하는 정진폭 멀티코드 대역확산 통신 시스템이 제안되어 있다. 이 시스템에서 전체 코드집합을 4개로 분할하여 코드 선택을 하고 부호화하는 방식을 사용하면 송신기의 구조가 간단해지고 수신기에서 복호를 위한 연산량이 크게 감소한다. 코드집합 분할 방식을 적용한 확장 m-시퀀스 기반 시스템에서 정진폭 부호화를 위해 송신기에서 추가로 전송하는 동반 코드를 수신기에서 검출하여 다른 코드와 함께 패리티 검사를 함으로써 코드검출 오류를 보정하여 비트오율 성능을 개선시킬 수 있다. 본 논문에서는 기존에 제안된 패리티 검사 기반 수신기에 비해 비트오율 성능이 우수한 개선된 패리티 검사 기반 수신기 구조를 제안하고, 시뮬레이션을 통하여 성능을 비교 분석하였다.
그래프 분할을 사용한 레지스터 할당과 Chaitin의 레지스터 할당 방법의 성능을 비교하였다. 실험 데이터로 Appel이 제시한 간섭 그래프를 사용하였고, 각 알고리즘에서 요구되는 최소 레지스터 수를 비교하였다. 그 결과 그래프 분할을 사용한 방법에서 더 적은 수의 레지스터가 요구되었다. 가용 레지스터가 제한되어 있는 경우, 레지스터 요구 수가 감소되면 삽입되는 대피 코드의 수도 감소된다. 대피 코드의 발생이 줄어들면 메모리를 참조하는 인스트럭션의 수가 감소하여 실행시간을 단축시킬 수 있다. 따라서 컴파일러의 최적화 단계에서 그래프 분할 방법을 사용한 레지스터 할당으로 성능 향상을 기대할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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