• 한국위성정보통신학회논문지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.45-51
• /
• 2014

Luby transform (LT) 부호는 무율(rateless) 부호의 하나로써, 주어진 정보 길이에 대해 이론적으로 무한대의 부호어를 생성해 낼 수 있도록 설계된 부호이다. 이와 같은 무율부호는 방송 및 멀티캐스팅 서비스에서 수신자 별로 서로 다른 채널의 상황에 대비하여 사용될 수 있다는 점에서 효과적인 방식이다. 위성 시스템에서도 이와 같은 무율부호를 적용하는 여러 가지 경우에 대하여 연구가 진행 중이다. 본 논문에서는 이와 같은 연구 추세를 감안하여 무율부호 중 가장 먼저 개발된 LT 부호에 대한 하드웨어 구현을 위하여, VHDL을 이용하여 LT 부호의 구현 결과를 소개한다. 본 논문에서 제시된 결과는 향후 위성 시스템에서 무율 부호가 효과적으로 활용될 수 있는 기초적인 자료로 활용될 것이다.

• ETRI Journal
• /
• 제38권5호
• /
• pp.896-902
• /
• 2016

Luby transform (LT) codes were the first practical rateless erasure codes proposed in the literature. The performances of these codes, which are iteratively decoded using belief propagation algorithms, depend on the degree distribution used to generate the coded symbols. The existence of degree-one coded symbols is essential for the starting and continuation of the decoding process. The absence of a degree-one coded symbol at any instant of an iterative decoding operation results in decoding failure. To alleviate this problem, we proposed a method used in the absence of a degree-one code symbol to overcome a stuck decoding operation and its continuation. The simulation results show that the proposed approach provides a better performance than a conventional LT code and memory-based robust soliton distributed LT code, as well as that of a Gaussian elimination assisted LT code, particularly for short data lengths.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제7권4호
• /
• pp.223-228
• /
• 2014

LT 부호에 대해 BP 복호 알고리즘은 가장 빠른 복호 방법 중 하나로 알려져 있다. 그러나 BP 알고리즘은 대부분의 LT 부호를 복호하는데 있어서 많은 오버헤드를 요구하며 특히 짧은 길이의 LT 부호에 대해서는 과다한 오버헤드가 소요된다. 본 논문에서는 오버헤드를 줄이기 위해 1-차수의 패킷을 탐색할 수 있는 방법을 제시하고 이를 이용한 개선된 BP 복호 알고리즘을 제안하였다. 제안된 복호 알고리즘은 기존의 BP 알고리즘에 비해 같은 복호 복잡도를 유지하면서도 더 적은 오버헤드를 가짐을 알 수 있었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제9권5호
• /
• pp.503-510
• /
• 2016

본 논문에서는 소규모 무선 센서 네트워크에서 데이터 저장을 위한 분산 LT 부호의 2 가지 복호 알고리즘의 성능을 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 시뮬레이션 결과 복호율이 2.0 이상일 때 OBP 복호 알고리즘의 복호 성공 확률은 약 99%에 이르지만, BP 복호 방식의 경우 n=100일 때 약 50%를 하회하며 n=200일 때 약 70%에 이르는 것을 볼 수 있다. 따라서 소규모 무선 센서 네트워크에서 분산 저장을 위한 LT 부호의 복호 방식은 OBP 복호 방식이 크게 유리함을 알 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제7권4호
• /
• pp.748-766
• /
• 2013

In this paper, we consider an infrastructure-vehicle-vehicle (I2V2V) based Vehicle Ad-hoc Networks (VANETs), where one base station multicasts data to d vehicular users with the assistance of r vehicular users. A Distributed Luby Transform (DLT) codes based transmission scheme is proposed over lossy VANETs to reduce transmission latency. Furthermore, focusing on the degree distribution of DLT codes, a Modified Deconvolved Soliton Distribution (MDSD) is designed to further reduce the transmission latency and improve the transmission reliability. We investigate the network behavior of the transmission scheme with MDSD, called MDLT based scheme. Closed-form expressions of the transmission latency of the proposed schemes are derived. Performance simulation results show that DLT based scheme can reduce transmission latency significantly compared with traditional Automatic Repeat Request (ARQ) and Luby Transform (LT) codes based schemes. In contrast to DLT based scheme, the MDLT based scheme can further reduce transmission latency and improve FER performance substantially, when both the source-to-relay and relay-to-sink channels are erasure channels.

• 디지털산업정보학회논문지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.117-125
• /
• 2014

In this paper, a novel hardware architecture of the LT codec is presented where non-BP based decoding algorithm is applied. Novel LT codec architecture is designed with an efficient degree distribution unit using Verilog HDL. To perform permutation operation, different initial valued or time shifted counters have been used to get pretty well permutations and an effect of randomness. The codec will take 128 bits as input and produce 256 encoded output bits. The simulation results show expected performances as the implemented distribution and the original distribution are pretty same. The proposed LT codec takes 257.5 cycle counts and $2.575{\mu}s$ for encoding and decoding instead of 5,204,861 minimum cycle counts and 4.43s of the design mentioned in the previous works where iterative soft BP decoding was used in ASIC and ASIP implementation of the LT codec.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
• /
• 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
• /
• pp.275-277
• /
• 2011

손실 채널의 데이터 손실을 보상하는 오류 정정 부호로 주로 사용되는 LT 부호는 일반적으로 RSD (robust soliton distribution)을 따르는 nonsystematic 구조를 가진다. RSD 를 따르는 유한한 길이의 LT 부호의 경우 높은 손실률 가진 채널 환경에서는 적합하지 않다. 본 논문은 기존의 RSD 를 다소 변형하여 systematic LT 부호에 적합한 무게 분포를 설계 방법을 제시하고, 시뮬레이션을 통해 기존의 RSD 를 이용한 LT 부호와 논문에서 제안하는 systematic 성질을 가진 LT 부호의 성능을 비교해 본다.

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

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
• /
• 한국방송공학회 2010년도 하계학술대회
• /
• pp.112-115
• /
• 2010

본 논문은 그림 1과 같은 네트워크 환경에서 두 송신단이 LT code를 오류정정 부호로 사용할 때, 두 송신단이 생성하는 인코딩 심볼과 수신단이 수신하는 인코딩 심볼들의 degree distribution의 관계에 대해 다룬다. LT code를 복호하기 위해 belief propagation 방법을 사용했을 때, 수신단이 받은 인코딩 심볼들의 degree distribution은 robust soliton distribution(RSD)을 따를 때, overhead 대비 가장 높은 확률로 복호에 성공한다. 하지만 그림 1과 같은 네트워크 환경에서, 두 송신단 모두 RSD에 따라 인코딩 심볼을 생성하여 송신하면, 수신단에서 수신한 심볼은 RSD를 따르지 않는다. 본 논문은 한 송신단($S_1$) 이 생성하는 인코딩 심볼의 degree distribution을 알 때, 수신단에서의 인코딩 심볼의 분포가 근사적으로 RSD를 따르도록 하는 또 다른 송신단($S_2$)에서의 degree distribution을 구하는 방법을 제시한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제11권6호
• /
• pp.57-62
• /
• 2011

본 논문에서는 GE 삼각 화를 이용해 LT 부호의 복호 과정을 수행함으로써 복잡도와 오버헤드 성능을 모두 개선한 효율적인 복호 방식을 제안하였다. BP 복호 방식은 간단하고 빠르기는 하나 부호 블록이 짧을수록 복호하는데 큰 오버헤드가 필요하다는 단점이 있고, OFG 알고리즘은 오버헤드는 작으나 연산 양이 많다. 시뮬레이션 결과 제안한 복호 방식은 OFG 알고리즘에 비해 연산 양이 5배 이상 감소되었으며 오버헤드는 1~5%의 적은 양을 보였다.