• 디지털산업정보학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.147-155
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• 2012

Fountain codes ensure reliability and robustness for time varying channels in wireless communication. In this paper, the concatenated fountain codes for AWGN and slow fading channels are investigated. Wireless system model, which includes the concatenated fountain code and modulation, is proposed. Maximum achievable rate is used for analyzing the performance of the system model for AWGN and fading channels. Belief Propagation (BP) algorithm is used for exploiting the soft information received at the decoder. Simulation results show that, concatenated fountain codes performs significantly better than that of a conventional Fountain codes with large packet lengths for higher Signal to Noise Ratio (SNR) in slow fading channels.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권6호
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• pp.2606-2626
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• 2016

This article investigates the distributed data storage problem in the space information network (SIN) using distributed fountain codes. Since space nodes in the SIN are resource-limited, in order to reduce energy consumption while improving the storage reliability, an efficient distributed storage based on fountain codes and probabilistic broadcasting (DSFPB) strategy is proposed. In the proposed strategy, source packets are disseminated among the entire network according to probabilistic broadcasting (PBcast), and the final degree distribution is close to the desired robust soliton distribution (RSD), this is benefited from the appropriate packets encoding procedure of the proposed strategy. As presented by the analysis and simulations, the total cost of data dissemination is greatly reduced compared with existing representative strategies, while improving the decoding performance.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.23-28
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• 2013

본 논문에서는 네트워크 코딩 및 파운 테인 코드를 사용한 간단한 양방향 전송 프로토콜을 제안한다. 특히, 제안된 기법의 경우, 두 소스는 중계기의 도움으로 서로에게 메시지를 전송하기위해 디지털 파운틴 코드를 사용한다. 또한, 중계기는 파운틴 코드와 네트워크 코딩을 사용하여 수신 받은 소스의 메시지를 서로의 소스에게 전송한다. 제안된 프로토콜의 성능을 평가하기위해 레일리 페이딩 채널에서 다양한 몬테-카를로 시뮬레이션을 통하여 전체 평균 처리량을 확인한다. 그 결과 제안된 프로토콜은 높은 SNR 영역에서 네트워크 코딩 기술을 사용하지 않는 두 방향 릴레이 전송 프로토콜보다 우수함을 확인하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권3호
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• pp.267-272
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• 2012

In this paper, we study multi-hop cooperative transmission protocols using fountain codes. The proposed protocols can reduce the end-to-end delay and number of stages compared to those in conventional multi-hop transmission. VariousMonte-Carlo simulations are presented to evaluate and compare performance of the protocols over Rayeigh fading channels.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.39-45
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• 2013

본 논문에서는, 간섭 조건의 2차 네트워크에서 파운틴 코드를 사용하는 협력 릴레이 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜에서 2차 소스는 2차 릴레이의 도움으로 2차 목적지까지 파운틴 코드로 메시지를 전송한다. 2차 소스와 릴레이는 언더레이 모델에서 작동하며, 1차 사용자에 의해 발생된 간섭의 경우, 허용된 임계 값보다 낮기 때문에 2차 소스와 릴레이의 전송 전력에 적응해야한다. 제안된 프로토콜의 성능 평가를 위해, 레일리히 페이딩 채널환경에서 평균 전송 시간의 식을 유도한다. 또한, 몬테-카를로 시뮬레이션을 통하여 유도된 식을 검증 하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권4호
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• pp.411-421
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• 2013

Digital fountain codes are record-breaking codes for erasure channels. They have many potential applications in both wired and wireless communications. Most existing digital fountain codes operate over binary fields using an iterative belief-propagation (BP) decoding algorithm. In this paper, we propose a new iterative decoding algorithm for both binary and nonbinary fields. The basic form of our proposed algorithm considers both degree-1 and degree-2 check nodes (instead of only degree-1 check nodes as in the original BP decoding scheme), and has linear complexity. Extensive simulation demonstrates that it outperforms the original BP decoding scheme, especially for a small number of source packets. The enhanced form of the proposed algorithm combines the basic form of the algorithm and a guess-based algorithm to further improve the decoding performance. Simulation results demonstrate that it can provide better decoding performance than the guess-based algorithm with fewer guesses, and can achieve decoding performance close to that of the maximum likelihood decoder at a much lower decoding complexity. Last, we show that our nonbinary scheme has the potential to outperform the binary scheme when choosing suitable degree distributions, and furthermore it is insensitive to the size of the Galois field.

• Journal of Communications and Networks
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• 제12권6호
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• pp.577-581
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• 2010

We introduce a novel packet retransmission technique which improves the efficiency of automatic retransmission query (ARQ) protocols in the context of satellite broadcast/multicast systems. The proposed coded ARQ technique, similarly to fountain coding, performs transmission of redundant packets, which are made by linear combinations of the packets composing the source block. Differently from fountain codes, the packets for the linear combinations are selected on the basis of the retransmission requests coming from the user terminals. The selection is performed in a way that, at the terminals, the source packets can be recovered iteratively by means of simple back-substitutions. This work aims at providing a simple and efficient alternative to reliable multicast protocols based on erasure correction coding techniques.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제21권1호
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• pp.58-63
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• 2015

본 논문은 높은 데이터 상환율 및 저장된 데이터의 프라이버시를 보장함과 동시에 데이터 전송시간을 최소화하는 클라우드 스토리지와 P2P 스토리지를 결합한 파운틴 코드 기반의 하이브리드 P2P 클라우드 스토리지 시스템을 제안한다. 사용자는 저장 공간의 효율성 및 자신의 데이터 프라이버시를 보장하기 위해 저장하고자 하는 데이터에 대해 파운틴 코드 기반의 인코딩을 시행한 후 인코딩 된 데이터를 분할하여 전송한다. 또한, 제안하는 알고리즘은 각 피어의 생존 확률을 고려하여 데이터를 저장함으로써 사용자의 데이터 상환을 보장한다. 실험 결과는 제안한 알고리즘이 다양한 시스템 안정도에서 사용자의 전송시간을 줄일 수 있음을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권2호
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• pp.649-663
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• 2012

We propose a percolation based M2M networking architecture and its data transmission method. The proposed network architecture can be server-free and router-free, which allows us to operate routing efficiently with percolations based on six degrees of separation theory in small world network modeling. The data transmission can be divided into two phases: routing and data transmission phases. In the routing phase, probe packets will be transmitted and forwarded in the network thus multiple paths are selected and performed based on the constriction of the maximum hop number. In the second phase, the information will be encoded, say, with the fountain codes, and transmitted using the paths generated in the first phase. In such a way, an efficient routing and data transmission mechanism can be built, which allow us to construct a low-cost, flexible and ubiquitous network. Such a networking architecture and data transmission can be used in many M2M communications, such as the stub network of internet of things, and deep space networking, and so on.

• 정보와 통신
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• 제24권4호
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• pp.95-105
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• 2007

최근 들어 다중 사용자 환경에서 효율적인 정보 전송에 관한 연구가 진행되면서 새로운 방식의 채널 부호화 기술들이 탄생하였다. 파운틴 코드는 Erasure 채널로 표현되는 네트워크 상에서 다수에게 전송하는 브로드캐스팅 및 멀티캐스팅에 적합하도록 개발된 채널 부호화 기술로서, 정보를 무한히 많은 양으로 부호화하여 전송하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 방식의 채널 부호화 기술은 최근 몇 년간 이론적인 측면뿐만 아니라 실제 표준화 측면에서도 활발하게 연구되고 있다. 본 논문에서는 파운틴 코드에 대하여 소개하고 실제 개발된 몇 가지 파운틴 코드를 소개한다. 그리고 파운틴 코드의 향후 응용 가능성에 대해서도 논의한다.