• Journal of Communications and Networks
• /
• 제7권4호
• /
• pp.489-498
• /
• 2005

For better performance over a noisy channel, mobile wireless networks transmit packets with forward error correction (FEC) code to recover corrupt bits without retransmission. The static determination of the FEC code size, however, degrades their performance since the evaluation of the underlying channel state is hardly accurate and even widely varied. Our measurements over a wireless sensor network, for example, show that the average bit error rate (BER) per second or per minute continuously changes from 0 up to $10^{-3}$. Under this environment, wireless networks waste their bandwidth since they can't deterministically select the appropriate size of FEC code matching to the fluctuating channel BER. This paper proposes an adaptive FEC technique called adaptive FEC code control (AFECCC), which dynamically tunes the amount of FEC code per packet based on the arrival of acknowl­edgement packets without any specific information such as signal to noise ratio (SNR) or BER from receivers. Our simulation experiments indicate that AFECCC performs better than any static FEC algorithm and some conventional dynamic hybrid FEC/ARQ algorithms when wireless channels are modeled with two-state Markov chain, chaotic map, and traces collected from real sensor networks. Finally, AFECCC implemented in sensor motes achieves better performance than any static FEC algorithm.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제16권3호
• /
• pp.322-334
• /
• 2014

Multimedia content is very sensitive to packet loss and therefore multimedia streams are typically protected against packet loss, either by supporting retransmission requests or by adding redundant forward error correction (FEC) data. However, the redundant FEC information introduces significant additional bandwidth requirements, as compared to the bitrate of the original video stream. Especially on wireless and mobile networks, bandwidth availability is limited and variable. In this article, an adaptive FEC (A-FEC) system is presented whereby the redundancy rate is dynamically adjusted to the packet loss, based on feedback messages from the client. We present a statistical model of our A-FEC system and validate the proposed system under different packet loss conditions and loss probabilities. The experimental results show that 57-95%bandwidth gain can be achieved compared with a static FEC approach.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제30권3B호
• /
• pp.85-94
• /
• 2005

본 논문은 적응형 오류제어 기법을 바탕으로 신뢰성 있는 UDP 기반의 미디어 고속 전송을 제안한다. 제안된 적응형 전송기법은 대역폭의 변화에 효과적으로 대처하기 위해서 네트워크 모니터링을 기반으로 잉여 데이터의 양을 제어한다. 수신측 피드백은 패킷 손실의 유형, 전송률 등의 수신 상황을 송신측이 인지하도록 하여 앞으로 발생될 네트워크 상황을 예측하고 이를 바탕으로 전송률과 적응형 FEC 코드 조합을 적응적으로 제어함으로써 신뢰성 있는 전송을 가능하게 한다. 제안된 시스템의 성능을 측정하기 위한 고속 네트워크에서의 전송 실험은 수백 Mbps의 전송 속도를 보이며 향상된 신뢰성을 보여준다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (3)
• /
• pp.304-306
• /
• 2003

최근 이질적인 네트워크 환경에 적합한 다양한 멀티미디어 데이터를 서비스할 수 있는 연구가 광범위하게 이루어 지고 있다. 따라서 유동적인 네트웍 상황에 맞추어 전송되는 스트리밍 데이터는 사용자에게 보다 우수한 품질의 서비스를 제공받을 수 있는 기회를 준다. 본 논문에서는 대용량의 멀티미디어 데이터를 서비스하는 과정에서 발생하는 스트리밍 데이터의 에러 발생을 최소화할 수 있는 기법인 적응형 FEC 기법을 제안한다. 이 기법은 멀티미디어 데이터의 전송량을 최소화하면서 고화질 영상의 전송을 가능하게 한다.

• 정보처리학회논문지C
• /
• 제9C권4호
• /
• pp.563-572
• /
• 2002

무선 이동 네트워크에서 대부분의 패킷 손실은 네트워크 체증(congestion)보다는 전송(propagation) 오류에 의해 발생된다. 이러한 전송 오류에 의한 패킷 손실을 방지하여 전송 효율을 향상하기 위해 무선 네트워크에서는 FEC(Forward Error Correction)알고리즘을 채택하고 있다. 그러나 정적인 FEC방식은 연속적으로 변화하는 무선 채널의 전송 오류율에 알맞은 정정 코드(check code)를 채택하지 못해 도리어 전송 효율이 저하되는 문제가 있다. 이러한 문제를 개선하기 위해서는 채널의 상태에 따라 FEC를 동적으로 변경하는 것이 필요하다. 본 논문은 무선 채널 특성의 이론적 분석과 저 출력 라디오파를 이용하는 센서(sensor) 네트워크상에서의 실험적 측정을 통해서, 적응적 FEC 기법이 무선 네트워크의 전송 성능을 향상시킬 수 있다는 것을 보여준다. 또한 전송 에러률이 $10^{-3}$ 정도로 상당히 오류가 많은 무선 네트워크에서 적용할 수 있는 적응적 FEC 기법, FECA(FEC-level Adaption)기법을 제안한다. 마지막으로 FEC 알고리즘의 성능 비교를 위해 패킷 시뮬레이션에서 비트 레벨(bit-level) 오류를 시뮬레이션할 수 있는 통합 시뮬레이션 기법을 소개한다. 통합 시뮬레이션을 통해 FECA는 정적 FEC에 비해서 지속적으로 무선 채널 오류률에 알맞는 FEC 정정 코드를 채택하여 성능을 향상시키는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제29권8A호
• /
• pp.859-867
• /
• 2004

최선형 서비스를 지향하는 인터넷에서 양질의 미디어 스트리밍을 서비스하기 위해서는 시간에 따라 변하는 네트워크 대역폭에 적응할 수 있는 스트리밍 기법이 필요하다. 본 논문에서는 미디어 패킷들의 중요도에 기반 한 적응형 전송 기능을 가진 MPEG-4 스트리밍 시스템을 설계하고 구현한다. 구현 시스템은 기초 스트림 제공자, 동기계층, DMIF 계층 등의 기본 MPEG-4 시스템 구성요소들과 데이터 우선순위화에 따른 FEC 제어 기반 적응형 전송 모듈로 구성된다. 구체적으로, 동기 계층 패킷들은 객체 단위에 기반하여 우선순위화되어 전송모듈로 전달되며 신뢰적 전송을 위해 FEC 부호화된다. FEC 조합은 수신측 피드백 정보에 따라 동적으로 조절되며 대역폭 제한에 맞추어 중요도가 떨어지는 패킷들을 폐기한다. 에뮬레이션기반 테스트베드에서의 실험 결과는 제안 시스템이 네트워크 대역폭 변동의 영향을 줄이고 스트리밍 서비스의 질을 향상시킬 수 있음을 보여준다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
• /
• 제30권6호
• /
• pp.755-763
• /
• 2003

전파(propagation) 오류가 빈번한 무선 이동 네트워크에서는 전송 성능을 향상하기 위해 FEC(Forward Error Correction)알고리즘을 채택한다. 그러나 정적인 FEC방식은 연속적으로 변화하는 전파 오류율에 알맞은 정정 코드(check code)를 적용하지 못해 성능이 저하된다. 본 논문에서는 변화하는 무선 채널의 전파 오류율에 따라 FEC의 정정도를 알맞게 결정하는 링크 계층용 적응적 FEC기법인 FECA(FEC-level Adaptation)를 제안한다. FECA는 오류율이 높고, 오류율이 천천히 변화하는 무선 환경에 알맞은 알고리즘이다. 일례로 전파 간섭이 있는 환경에서 센서(sensor) 네트워크는 평균 오류율이 $10^{-6}$이상이며 오류율이 평균 수백 밀리초 이상 지속되는 것으로 관찰되었다. FECA는 분석적인 무선채널 시뮬레이션과 패킷 트레이스 기반(trace-driven) 시뮬레이션에서 정적 FEC 알고리즘에 비해 최대 15%이상 성능을 향상하였다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.170-176
• /
• 2007

본 논문에서는 다중경로 고속페이딩 채널에서 DS-CDMA 시스템의 반송파 회복 신호가 불안전할 때 시스템의 에러성능을 개선한다. 이 경우에 반송파 위상 에러와 이동 무선 페이딩을 극복하기 위하여 위상추정, 다이버시티와 적응형 FEC((Forward Error Correction) 코드 기법을 사용한다. 결과에 의하면 다이버시티와 컨벌루션 부호를 사용하여 위상 에러에 의한 성능을 만족할 만큼의 성능을 개선함을 확인 할 수 있었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
• /
• pp.400-402
• /
• 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.

• 중소기업융합학회논문지
• /
• 제6권4호
• /
• pp.99-106
• /
• 2016

본 논문에서는 White 색상을 달성하기 위한 R, G, B 혼합비율 Type을 기반으로 상대적으로 열화된 BER성능을 달성하는 파장 대역에 Forward Error Correction (FEC) 기법을 적용하여, 전체 시스템의 BER성능을 향상 시킬 수 있는 가시광 통신 시스템을 제안한다. FEC기법으로 Low Density Parity Check (LDPC) 코드를 적용하였으며, LDPC 부호는 Shannon의 한계치에 가장 근접하는 오류정정 부호로 평가되고 있으며, 오류마루(error floor) 현상이 나타나지 않고, 완전 병렬처리가 가능하여 고속 복호가 가능한 장점을 가지고 있다. 이와 같은 시스템에서 LDPC채널 코딩을 각 파장 대역에 부분적으로 적용함으로써, 주파수 효율 감소 및 데이터 전송률 감소를 완화 할 수 있다.