Energy consumption is a key issue in body sensor networks (BSNs) since energy-constrained sensors monitor the vital signs of human beings in healthcare applications. In this paper, packet size optimization for BSNs has been analyzed to improve the efficiency of energy consumption. Existing studies on packet size optimization in wireless sensor networks cannot be applied to BSNs because the different operational characteristics of nodes and the channel effects of in-body and on-body propagation cannot be captured. In this paper, automatic repeat request (ARQ), forward error correction (FEC) block codes, and FEC convolutional codes have been analyzed regarding their energy efficiency. The hop-length extension technique has been applied to improve this metric with FEC block codes. The theoretical analysis and the numerical evaluations reveal that exploiting FEC schemes improves the energy efficiency, increases the optimal payload packet size, and extends the hop length for all scenarios for in-body and on-body propagation.
A forward error correction (FEC) technique is presented for speech data in 16 Kbps digital mobile communications. 14Kbps SBC-APCM(AQB) and QPSK are used as speech coding and modulation techniques, respectively. Because each bit in a speech data block had different importance, applying FEC to speech data bit-selectively in more effective than applying FEC to all speech data equally. To select bits in a speech data block to be protected by FEC the bit error sensitivity of each bit is computed. For a few BCH and Reed-Solomon codes used as bit-selective FEC the performance of the coding technique is computed.
우주 방사선은 메모리 시스템에 소프트 에러를 야기할 수 있다. 소프트 에러는 오류 검출 및 정정 코드를 이용하여 극복될 수 있으며, 소프트 에러의 누적을 방지하기 위하여 스크러빙 작업이 병행되어야 한다. 본 논문은 CPU의 쓰기 동작 없이 소프트 에러를 정정할 수 있는 자가 오류 검출 및 정정 회로가 적용된 메모리 시스템에 적용할 수 있는 최적 스크러빙 수행 방안을 제안한다. 제안된 스크러빙 방안은 시스템의 가용한 스크러빙 로드와 시스템에서 실행되는 태스크의 주기적 메모리 접근을 함께 고려하여 최대의 신뢰도를 성취할 수 있도록 하여준다.
웨어-레벨링과 오류정정코드는 플래시 메모리의 신뢰성과 내구성을 위한 필수적인 기술이다. 플래시 메모리를 구성하는 요소들은 사용횟수에 따른 노화도가 서로 다를 수 있다. 따라서 기존의 쓰기/지우기 횟수를 바탕으로 하는 웨어-레벨링 기술은 요소들의 실제 노화도 차이를 반영하기에 충분하지 않다. 본 논문에서는 높은 오류정정율이 증명된 Low-Dencity Parity-Check (LDPC) 코드를 적용하고 복호 과정에서 나오는 정보를 이용하여 플래시 메모리의 실제 노화도를 측정하는 방법을 소개한다. 실험에서는 실제 플래시 메모리를 대상으로 측정한 오류율 데이터를 기반으로 LDPC 코드 복호 정보가 플래시 메모리 각 블록의 노화도를 나타낼 수 있음을 보인다. 또한, 웨어-레벨링 시뮬레이션을 통하여 제안하는 노화도 측정 방법 기반의 웨어-레벨링의 효과를 입증한다.
The calculation speed of quantum computing is expected to outperform that of existing supercomputers with regard to certain problems such as secure computing, optimization problems, searching, and quantum chemistry. Many companies such as Google and IBM have been trying to make 50 superconducting qubits, which is expected to demonstrate quantum supremacy and those quantum computers are more advantageous in computing power than classical computers. However, quantum computers are expected to be applicable to solving real-world problems with superior computing power. This will require large scale quantum computing with many more qubits than the current 50 qubits available. To realize this, first, quantum error correction codes are required to be capable of computing within a sufficient amount of time with tolerable accuracy. Next, a compiler is required for the qubits encoded by quantum error correction codes to perform quantum operations. A large-scale quantum computer is therefore predicted to be composed of three essential components: a programming environment, layout mapping of qubits, and quantum processors. These components analyze how many numbers of qubits are needed, how accurate the qubit operations are, and where they are placed and operated. In this paper, recent progress on large-scale quantum computing and the relation of their components will be introduced.
본 논문에서는 워터마크 예측과 LDPC 코드를 이용하여 워터마크의 성능을 향상시키는 알고리듬을 제안한다. 워터마크 추출의 경우 삽입된 워터마크의 파워(power)가 원본 영상의 파워에 비해 아주 작기 때문에 워터마크의 추출 성능을 높이기 위해서는 워터마크의 예측이 필수적이다. 본 논문에서는 웨이블릿 영역에서 잡음 제거 필터를 사용하여 워터마크의 예측을 수행하였다. 이렇게 예측된 워터마크에 에러가 발생할 경우 LDPC 코드를 사용하여 수정하였다. 에러 수정 시 삽입된 워터마크의 통계적인 특성을 사용하여 기존의 LDPC 코드의 성능보다 우수한 실험 결과를 도출하였다.
멀티레벨 홀로그래픽 데이터 스토리지 시스템은 픽셀당 1비트 이상을 저장할 수 있기 때문에 용량에서 큰 이점을 갖는다. 만약 부호율이 2/3인 변조부호라면 2/3(symbol/pixel)은 4/3(bit/pixel)이고, 이것은 1pixel에 약 1.3개 bit를 담을 수 있다. 본 논문에서는 멀티레벨 홀로그래픽 데이터 저장장치에서 한 픽셀이 4-레벨을 가지는 경우, 최소 유클리디안 거리가 3과 4인 변조부호를 각각 제안하였다. 제안한 변조부호는 랜덤한 경우보다 훨씬 더 좋은 성능을 보였고, 거리가 클수록, 성능이 더 좋아지는 것을 보였다.
본 논문은 CNOT 게이트만을 사용해 모든 다중비트플립 오류들로부터 표적큐비트를 완벽하게 보호할 수 있는 새로운 5-큐비트 다중비트플립코드를 제안하였다. 제안한 다중비트플립코드는 기존의 단일비트플립코드에서와 같이 근원오류부에 Hadamard 게이트 쌍들을 임베딩 할 경우에 쉽게 다중위상플립코드로 확장될 수 있다. 본 논문의 다중비트플립코드와 다중위상플립코드는 4 개 보조큐비트들에 의한 상태벡터 오류정보를 공유한다. 이 4-큐비트 상태벡터들은 Pauli X와 Z 정정이 수반되는 모든 다중플립오류들이 특정 근원오류를 공통으로 포함하는 특성을 반영한다. 이 특성을 이용해 본 논문은 Pauli X와 Z 근원오류의 검출과 정정을 단 3개의 CNOT 게이트로 배치 처리함으로써 다중플립 오류정정을 위한 QECC 설계에도 불구하고 저비용 실현이 가능함을 보였다. 본 논문이 제안한 5-큐비트 다중비트플립코드와 다중위상플립코드는 100% 오류정정율과 50% 오류판별율 특성을 보였다. 이 논문에 제시된 모든 QECC는 QCAD 시뮬레이터를 사용해 검증되었다.
Similar to present computers, quantum computers comprise quantum bits (qubits) and an operating system. However, because the quantum states are fragile, we need to correct quantum errors using entangled physical qubits with quantum error correction (QEC) codes. The combination of entangled physical qubits with a QEC protocol and its computational model are called a logical qubit and fault-tolerant quantum computation, respectively. Thus, QEC is the heart of fault-tolerant quantum computing and overcomes the limitations of noisy intermediate-scale quantum computing. Therefore, in this study, we briefly survey the status of QEC codes and the physical implementation of logical qubit over various qubit technologies. In summary, we emphasize 1) the error threshold value of a quantum system depends on the configurations and 2) therefore, we cannot set only any specific theoretical and/or physical experiment suggestion.
LWE(learning with errors) 문제 기반의 공개키 암호는 기법 설계 및 파라미터 설정에 따라 복호화 실패율이 주어지는데, 높은 복호화 실패율은 실용성의 저하를 불러올뿐만 아니라 기법에 대한 공격으로 이어질 수 있음이 밝혀진 바 있다[1]. 따라서, KpqC 1차 라운드에 제안된 Ring-LWE 기반 KEM 기법인 TiGER[2]는 오류 보정 코드 (error correction code) Xef와 D2 인코딩 방법을 사용함으로써 복호화 실패율을 낮추고자 하였다. 그런데, Ring-LWE 문제에 기반한 암호화 기법 중 오류 보정 코드를 사용하는 기법의 경우 흔히 가정하는 각 비트 오류의 독립성이 성립하지 않음이 알려진 바 있다[3]. TiGER의 복호화 실패율 계산은 이를 고려하지 않은바, 본 논문에서는 오류 의존성을 고려하여 복호화 실패율을 다시 계산한다. 또한, TiGER(v2.0)의 비트 오류가 잘못 계산되었음을 발견하여 올바른 비트 오류 계산 식과 그에 따라 새로 계산한 복호화 실패율을 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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