• 대한음성학회:학술대회논문집
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• 대한음성학회 2004년도 춘계 학술대회 발표논문집
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• pp.235-238
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• 2004

Frame erasures cause speech quality degradation in wireless communication networks or packet networks. The degradation becomes worse when consecutive frame erasures occur. Speech coders have a frame erasure concealment(FEC) mechanism to compensate for frame erasures. It is meaningful to evaluate the performance of FEC mechanisms for frame erasures that occur in communications networks. In this paper, various frame erasures are designed. And the FEC algorithms of speech coders are evaluated and analyzed with the Perceptual Evaluation of Speech Quality(PESQ). It is found that the performances vary in accordance with frame erasure types, frame erasure rates, and utterance lengths.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.129-132
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• 2009

프레임 손실은 VoIP 망에서의 음질 저하의 주요 원인이다. 본 논문에서는 VoIP 망에서 주로 사용되는 CELP 기반 음성부호화기의 음질 저하를 최소화하기 위해 비선형 회귀분석 기반의 프레임손실은닉 알고리즘을 제안한다. 제안된 기법은 ITU-T G.729 표준 코덱에 적용되었으며, 기존 방법들에 비해 향상된 PESQ 성능을 보였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권1호
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• pp.62-77
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• 2010

Emerging applications with high data rates will need to transport bulk data reliably in wireless sensor networks. ARQ (Automatic Repeat request) or Forward Error Correction (FEC) code schemes can be used to provide reliable transmission in a sensor network. However, the naive ARQ approach drops the whole frame, even though there is a bit error in the frame and the FEC at the bit level scheme may require a highly complex method to adjust the amount of FEC redundancy. We propose a bulk data transmission scheme based on erasure-resilient code in this paper to overcome these inefficiencies. The sender fragments bulk data into many small blocks, encodes the blocks with LT codes and packages several such blocks into a frame. The receiver only drops the corrupted blocks (compared to the entire frame) and the original data can be reconstructed if sufficient error-free blocks are received. An incidental benefit is that the frame error rate (FER) becomes irrelevant to frame size (error recovery). A frame can therefore be sufficiently large to provide high utilization of the wireless channel bandwidth without sacrificing the effectiveness of error recovery. The scheme has been implemented as a new data link layer in TinyOS, and evaluated through experiments in a testbed of Zigbex motes. Results show single hop transmission throughput can be improved by at least 20% under typical wireless channel conditions. It also reduces the transmission time of a reasonable range of size files by more than 30%, compared to a frame ARQ scheme. The total number of bytes sent by all nodes in the multi-hop communication is reduced by more than 60% compared to the frame ARQ scheme.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권9C호
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• pp.877-886
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• 2005

Various frame recovery algorithms have been suggested to overcome the communication quality degradation problem due to Internet-typical impairments on Voice over IP(VoIP) communications. In this paper, we propose a new receiver-based recovery method which is able to enhance recovered speech quality with almost free computational cost and without an additional increment of delay and bandwidth consumption. Most conventional recovery algorithms try to recover the lost or erroneous speech frames by reconstructing missing coefficients or speech signal during speech decoding process. Thus they eventually need to modify the decoder software. The proposed frame recovery algorithm tries to reconstruct the missing frame itself, and does not require the computational burden of modifying the decoder. In the proposed scheme, the Vector Quantization(VQ) codebook indices of the erased frame are directly estimated by referring the pre-computed VQ Codebook Index Interpolation Tables(VCIIT) using the VQ indices from the adjacent(previous and next) frames. We applied the proposed scheme to the ITU-T G.723.1 speech coder and found that it improved reconstructed speech quality and outperforms conventional G.723.1 loss recovery algorithm. Moreover, the suggested simple scheme can be easily applicable to practical VoIP systems because it requires a very small amount of additional computational cost and memory space.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.2227-2234
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• 2009

이동체에 대해서 위성을 이용한 통신 방식을 규정하고 있는 DVB-SSP 표준화에서는 Physical Layer와 Upper Layer의 두 단계로 부호화 및 복호화를 한다. 수신단에서 Physical Layer의 복호 방식인 LDPC 복호 후 Upper Layer의 erasure RS 복호를 위해, CRC 검사를 수행하여 수신된 데이터에서 1 bit의 오류발생에도 IP 패킷 모두를 삭제함으로써 복호 시 비효율성을 증가시킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 LDPC 복호기에 출력되는 LLR 값을 이용하여 IP 패킷 전체를 삭제하는 것이 아니라 LLR 값이 낮은 비트만 선택적으로 삭제하는 방식을 제안하며, 이를 시뮬레이션 하여 기존의 CRC 방식과 비교하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권2A호
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• pp.172-178
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• 2011

본 논문은 차세대 유럽형 디지털 지상파 시스템으로 알려진 DVB-T2 시스템의 BICM(Bit Interleaved Coded and Modualtion) 모듈의 FER(frame error rate) 및 BER (bit error rate)성능을 전산 실험을 통해 분석하였다. AWGN 채널, flat 페이딩 Rayleigh 채널 및 15% erasure 채널에서 ETSI EN 302 555 표준에 따라 제작된 full 시뮬레이터를 통해 실험을 하였으며, 수신 모듈은 디매퍼가 LDPC 채널 디코더로부터 전달되는 apriori 정보를 이용하여 LLR(log likelihood ratio) 값을 계산하는 iterative demapping decoder (IDD) 기술을 적용하였다. 또한 DVB-T2 시스템에서 선택적으로 사용할 수 있는 성상회전(rotated constellation) 기술의 성능도 비교하였다. 실험 결과 flat 페이딩 Rayleigh 채널에서 성상회전을 사용할 경우, 사용하지 않은 시스템에 비해서 $FER=10^{-4}$에서 약 0.5dB 정도의 Eb/No[dB]의 이득을 얻을 수 있으며, 성상회전과 IDD를 동시에 적용할 경우, 1.2 dB 정도의 Eb/No[dB]의 이득을 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다. 또 15% erasure가 있는 채널에서는 성상회전을 적용할 때 $BER=10^{-4}$ 지점에서 대략 5dB 정도의 Eb/No[dB]의 이득을 얻을 수 있으며, IDD를 적용할 경우 추가적인 3dB의 이득이 있음을 확인할 수 있었다.

• 대한음성학회지:말소리
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• 제57호
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• pp.175-189
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• 2006

Because a packet loss brings about degradation of speech quality, VoIP speech coders have PLC (Packet Loss Concealment) mechanism. G.711, which is a mandatory VoIP speech coder, also has the PLC algorithm based on pitch period replication. However, it is not robust to burst losses. Thus, we propose two methods to improve the performance of the original PLC algorithm in G.711. One adaptively utilizes voiced/unvoiced information of adjacent good frames regarding to the current lost frame. The other is based on adaptive gain control according to energy variation across the frames. We evaluate the performance of the proposed PLC algorithm by measuring a PESQ value under different random and burst packet loss simulating conditions. It is shown from the experiments that the performance of the proposed PLC algorithm outperforms that of PLC employed in ITU-T Recommendation G.711.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권9C호
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• pp.848-854
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• 2009

이동체에 대해서 위성을 이용한 통신 방식을 규정하고 있는 DVB-SSP 표준화에서는 physical layer 와 upper layer 의 두 단계로 부호화 및 복호화를 한다. 수신단에서 physical layer의 복호 방식인 LDPC 복호후 upper layer의 erasure RS 복호를 위해, CRC 검사를 수행하여 수신된 데이터에서 1 bit 의 오류에도 IP 패킷 모두를 삭제함으로써 복호시 비효율성을 나타낼 수 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 CRC 방식을 그대로 수용하되 오류능력 범위 한계에 들어오면 e-RS 복호기를 이용하여 복호하며, 오류 한계 범위를 벗어나면 삭제 시키지 않고 수신된 심볼 자체를 이용하여, RS 복호기를 이용하는 복호 방식을 혼합하는 혼합형 복호알고리즘을 제안하며, 이를 가우시안 채널환경과 TI 채널환경에서 시뮬레이션 하여 기존의 CRC 방식과 비교하였다.

• 전자공학회논문지S
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• 제35S권3호
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• pp.19-28
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• 1998

This paper is concerned with the implementation of the equalization technique in a DCS 1800 system employing the soft-decision output Viterbi algorithm (SOVA), which makes the hardware complexity comparable to the hard decision MLSE and gives reliable performance. Also, the channel estimation technique with enhances the perfdormance of the soft-decision output equalizer is proposed, and the Viterbi decoder which operates effectively with the soft-decision output of the qualizer is implemented using the Very High Speed ICs Hardware Description Language (VHDL). From the simulation results, it is shown that the implemented Viterbi decoder operates effectively and the SOVA outperforms the hard-decision MLSE in terms of the frame erasure rate (FER) and bit error rate (BER).

• 한국통신학회논문지
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• 제26권12A호
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• pp.2027-2035
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• 2001

본 논문에서는 ETSI와 3GPP에서 차세대 이동통신 IMT-2000 서비스의 음성부호화기의 표준으로 채택한 AMR을 인터넷을 통한 멀티미디어 서비스에서 사용하기 위해 부가 정보를 이용한 손실 패킷 복구 방법이 첨가된 전송방법을 제시한다. 인터넷과 같은 패킷 교환 망에서의 음성 통신에서 과도한 패킷 손실은 급격한 음질 저하를 유발한다. 본 논문에서는 음성 패킷 데이터를 순방향 오류정정(FEC)의 부가 정보로 사용하고 연속 패킷 손실이 발생하였을 경우 오류 은닉방법을 사용하여 패킷 손실에 의한 음질 저하를 개선하는 방법을 제안한다. 순방향 오류정정방법 중 부가 음성 정보를 원래의 음성정보와 함께 보냄으로써 손실된 음성은 부가 음성 정보를 이용해 복구할 수 있다. 본 연구에서 사용한 AMR 음성 부호화기는 CELP기반의 음성 부호화기 이므로 음성 부호화기의 특징을 이용해 2개 이상의 군집오류가 발생했을 경우 패킷 손실이 일어나기 전후의 데이터를 이용해서 손실된 패킷으로 인한 영향을 최소로 하는 오류은닉 방법을 사용하였다. 제안된 방법의 성능을 평가하기 위해 AMR 부호화기의 고음질 압축 방법인 12.2 kbit/s 모드로 전송하는 방법과 ITU-T 표준안인 CS-ACELP로 전송하는 방법을 SNR과 MOS 측정을 통해 비교하였다. 제안된 방법이 10%의 평균 패킷 손실률에서 부호화기 자체의 오류은닉 기술을 적용한 AMR - 12.2 kbit/s 모드보다 MOS값에서는 1.1, SNR값은 5.61 dB 높았으며, 제안된 방법은 20%의 손실률에서도 통신 가능한 음질을 유지하였다.