In digital mobile communications received speech data are affected by burst errors as well as random errors. To overcome these errors we propose a bit-selective forward error correction scheme for the speech data which is sub-band coded at 13 kbps and transmitted over a 16 kbps channel. For a few error correcting codes the signal-to-noise ratio of error-corrected speech is obtained and compared through the simulation of mobile communication channels.
본 논문에서는 비화특성을 가진 새로운 FEC(Forward Error Correction) 부호기법으로 RCNC (Random Connection Node Convolutional) 부호화방식을 소개한다. 최근의 무선통신시스템은 다양한 멀티미디어 데이터 서비스를 하고 있다. 이러한 시스템은 전송 중 발생한 오류에 대한 정정 능력과 더불어 인증 사용자의 접근에 대한 비화 특성이 중요시된다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로 RCNC 부호화 방식은 전송 중 발생한 에러에 대한 오류 정정 기능을 가지면서, 전송데이터에 대한 비화성질을 부가하여 허용된 사용자 이외에는 접근이 불가능하도록 하는 암호화 특성을 가진다는 점이다. 본 논문에서는 RCNC 부호화 기법의 동작과 특성을 설명하고 있으며, 또한 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 에러 정정 능력과 사용자 접근 허용정도를 검증하였다.
최근 엄청난 계산 능력을 보여주는 양자 컴퓨터와 정보 접근성이 높고 비용이 낮은 클라우드 컴퓨팅에 대한 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 양자 컴퓨터의 경우 양자오류정정부호가 필수적이며, 클라우드 컴퓨팅의 경우 보안성 및 계산성을 확보하기 위해 동형암호가 사용될 수 있다. 각각 다른 목적을 위해 사용되는 이 두 기법은 서로 비슷한 가정을 바탕으로 하고 있어, 양자오류정정부호를 기반으로 동형암호를 구성하는 연구들이 진행되어왔다. 따라서 본 논문에서는 일반적인 양자오류정정부호를 변형하여 동형암호적 양자정보처리가 가능한 기법을 제시한다. 기존의 양자오류정정부호를 이용한 동형암호기법의 경우 부호를 사용하였지만 오류정정 능력이 전혀 없는데 반해, 제시한 양자오류정정부호 기법을 사용하면 동형암호적 양자정보처리가 가능하면서도, 동시에 양자오류정정부호 본연의 기능인 양자정보의 연산, 저장 중의 오류를 정정할 수 있는 장점이 존재한다.
TETRA (Terrestrial trunked radio) 표준은 제어정보의 오류정정을 위해 RM (Reed-Muller) 부호를 채택하고 있다. 본 논문에서는 BP (belief propagation), MJ (majority logic decoding) 등과 같이 잘 알려진 복호 알고리즘들을 적용하였을 경우 기대되는 비트 및 블록 오류율을 평가하고 복호 복잡도를 분석하고자 한다.
멀티 레벨 낸드 플래시 메모리는 한 셀에 2 비트 이상의 정보를 저장하는 구조이고, 비트 위치별 채널 LLR의 밀도 함수 l-밀도가 비대칭 특성을 가지고 있다. 이런 특성은 이진 무기억 대칭 채널 조건에서 설계된 오류 정정부호의 성능이 제대로 발휘되지 못하게 할 뿐만 아니라, 멀티 레벨 낸드 플래시 메모리용 연판정 복호를 수행하는 이진 오류 정정 부호의 설계도 어렵게 한다. 본 논문에서 밀도 미러링과 EM 알고리즘을 이용하여 오류 정정 부호 설계를 위한 차선책을 소개한다. 밀도 미러링은 EM 알고리즘을 적용하기 전에 0 부호어를 전송한 경우로 가정할 수 있도록 하기 위해서 채널 LLR을 처리하는 과정이고, 이후 채널 LLR l-밀도를 EM 알고리즘을 적용하여 K개의 성분으로 이루어진 대칭 가우시안 혼합 밀도로 근사화하는 방법을 소개한다.
이동 통신에 대한 수요가 크게 늘어나면서 멀티미디어 정보를 포함한 대용량의 정보를 이동 통신 채널 상으로 전송하기 위해서는 전송 오류에 대한 대책이 필수적이다. 전송 오류에 대한 대책 중에서 오류 정정 부호화 기법이 많이 사용되는데 turbo 부호는 이론적 한계치에 근접하는 우수한 성능을 보이는 오류 정정 부호화 기법이다. 본 논문에서는 멀티미디어 정보의 특성을 고려하여 입력되는 데이터의 크기가 가변인 경우 turbo 부호를 효율적으로 적용하기 위해서 3GPP 표준에서 사용되는 turbo 부호의 인터리버를 포함한 여러 가지 가변 크기 인터리버의 특성을 해석하고 AWGN 환경에서 그 성능을 분석하였다. 특히 인터리버의 불규칙도와 s-parameter가 성능에 미치는 영향을 분석하고 블록 크기와 오류 정정 부호화율이 변할 때 turbo 부호의 성능 변화를 해석함으로써 가변 크기 인터리버를 사용한 turbo 부호의 성능을 분석하고 멀티미디어 정보의 오류 정정 부호 기법으로 turbo 부호가 효율적으로 사용될 수 있음을 입증하였다.
Quantum error correction is a key technology for achieving fault-tolerant quantum computation. Finding the best decoding solution to a single error syndrome pattern counteracting multiple errors is an NP-hard problem. Consequently, error decoding is one of the most expensive processes to protect the information in a logical qubit. Recent research on quantum error decoding has been focused on developing conventional and neural-network-based decoding algorithms to satisfy accuracy, speed, and scalability requirements. Although conventional decoding methods have notably improved accuracy in short codes, they face many challenges regarding speed and scalability in long codes. To overcome such problems, machine learning has been extensively applied to neural-network-based error decoding with meaningful results. Nevertheless, when using neural-network-based decoders alone, the learning cost grows exponentially with the code size. To prevent this problem, hierarchical error decoding has been devised by combining conventional and neural-network-based decoders. In addition, research on quantum error decoding is aimed at reducing the spacetime decoding cost and solving the backlog problem caused by decoding delays when using hardware-implemented decoders in cryogenic environments. We review the latest research trends in decoders for quantum error correction with high accuracy, neural-network-based quantum error decoders with high speed and scalability, and hardware-based quantum error decoders implemented in real qubit operating environments.
극 천해 음향 통신 채널에서 수중 음향 통신 신호는 시변 다중 경로에 의해 주파수 선택적인 페이딩 신호로 관측된다. 이러한 특성으로 시간 및 주파수에 따라 심벌간의 간섭이 변화하고 수중 통신 시스템의 성능이 저하된다. 오류 정정 코드의 성능이 어떻게 극 천해 다중경로 페이딩의 통계적 특성과 관계되는지에 대한 연구는 전무하다. 본 연구에서는 다중경로 채널의 특성을 해석하고 2가지 전방 오류 정정 코드를 적용하여 극 천해 다중 경로 채널에서 이들의 성능을 비교하였다. 컨벌류션 코드와 Reed-Solomon 코드를 적용한 해상 실험 결과는 Reed-Solomon 코드가 주파수 선택적인 페이딩 채널에서 컨벌류션 코드 보다 우수함을 보였다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제12권4호
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pp.418-425
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2012
In this paper, efficient implementation of error correction code (ECC) processing circuits based on single error correction and double error detection (SEC-DED) code with check bit pre-computation is proposed for memories. During the write operation of memory, check bit pre-computation eliminates the overall bits computation required to detect a double error, thereby reducing the complexity of the ECC processing circuits. In order to implement the ECC processing circuits using the check bit pre-computation more efficiently, the proper SEC-DED codes are proposed. The H-matrix of the proposed SEC-DED code is the same as that of the odd-weight-column code during the write operation and is designed by replacing 0's with 1's at the last row of the H-matrix of the odd-weight-column code during the read operation. When compared with a conventional implementation utilizing the odd-weight- column code, the implementation based on the proposed SEC-DED code with check bit pre-computation achieves reductions in the number of gates, latency, and power consumption of the ECC processing circuits by up to 9.3%, 18.4%, and 14.1% for 64 data bits in a word.
In this paper, we study a problem of providing reliable data transmission in wireless sensor network(WSN). A system with forward error correction9FEC) can provide an objective reliability while using less transmission power than a system without FEC. We propose the use of LDPC codes of various code rate (0.53, 0.81, 0.91) of FEC for WSN. Node-node-node interference is considered in the simulation in addition to AWGN in the channel. It is shown that the rate of 0.91 LDPC coded system obtained 7dB gain in signal to noise ratio over a system without FEC.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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