이 논문에서는 임의의 블록 길이 n과 메시지 길이 k를 갖는 Reed-Solomon (RS) 부호를 연속적으로 복호하도록 프로그램 될 수 있는 가변형 RS 복호기의 효율적인 구조를 제안한다. 이 복호기는 단축형 RS 부호의 복호를 위해 영을 삽입할 필요가 없도록 하며, 변수 n과 k, 결과적으로 에러정정 능력 t의 값들을 매 부호어 블록마다 변화시킬 수 있다. 복호기는 수정 유클리드 알고리즘(modified Euclid's algorithm; MEA)을 기반으로 한 3단계 파이프라인 처리를 수행한다. 각 단계는 분리된 클럭에 의해 구동될 수 있으므로 단계 2 그리고/또는 단계 3에 고속 클럭을 사용함으로써 단지 2단계의 파이프라인 처리로 동작시킬 수 있다. 또한 입출력에서 서로다른 클럭을 사용하는 경우에도 사용할 수 있다. 각 단계는 가변 블록 길이를 갖는 RS 부호를 복호하기에 적합한 구조를 갖도록 설계되었다. 변화하는 t 값을 위해 MEA의 새로운 구조가 설계된다. MEA 블록에서 천이 레지스터들의 동작 길이는 하나 감소되었으며, t의 서로 다른 값에 따라서 변화될 수 있다. 간단한 회로로써 동작 속도를 유지하기 위해 MEA 블록은 재귀적 기법과 고속 클럭킹 기법을 사용한다. 이 복호기는 버스트 모드 뿐 아니라 연속 모드로 수신된 부호어를 복호할 수 있으며, 과 가변성으로 인해 다양한 분야에서 사용될 수 있다. GF(2$^{8}$ ) 상에서 최대 10의 에러정정 능력을 갖는 가변형 RS 복호기를 VHDL로 설계하였으며, FPGA 칩에 성공적으로 합성하였다.
New decoding algorithm of double-error-correction Reed-Solmon codes over GF(2$^{8}$) for optical compact disks is proposed and decoding algorithm of RS codes with triple-error-correcting capability is presented in this paper. First of all. efficient algorithms for estimating the number of errors in the received code words are presented. The most complex circuits in the RS decoder are parts for soving the error-location numbers from error-location polynomial, so the complexity of those circuits has a great influence on overall decoder complexity. One of the most known algorithm for searching the error-location number is Chien's method, in which all the elements of GF(2$^{m}$) are substituted into the error-location polynomial and the error-location number can be found as the elements satisfying the error-location polynomial. But Chien's scheme needs another 1 frame delay in the decoder, which reduces decoding speed as well as require more stroage circuits for the received ocode symbols. The ther is Polkinghorn method, in which the roots can be resolved directly by solving the error-location polynomial. Bur this method needs additional ROM (readonly memory) for storing tthe roots of the all possible coefficients of error-location polynomial or much more complex cicuit. Simple, efficient, and high speed method for solving the error-location number and decoding algorithm of double-error correction RS codes which reudce considerably the complexity of decoder are proposed by using Hilbert theorems in this paper. And the performance of the proposed decoding algorithm is compared with that of conventional decoding algorithms. As a result of comparison, the proposed decoding algorithm is superior to the conventional decoding algorithm with respect to decoding delay and decoder complexity. And decoding algorithm of RS codes with triple-error-correcting capability is presented, which is suitable for error-correction in digital audio tape, also.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제33권5호
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pp.738-745
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2009
Underwater acoustic communication has multipath error because of reflection by sea-level and sea-bottom. The multipath of underwater channel causes receive signal to make error floor. In this paper, we propose the underwater communication system using various channel coding schemes such as RS coding, convolutional code, turbo code and concatenated code for overcoming the multipath effect in underwater channel. As shown in simulation results, characteristic of multipath error is similar to that of random error. So interleaver has not effect on error correcting. For correcting of error floor by multipath, it is necessary to use strong channel codes like turbo code. Turbo code is one of the iterative codes. And the performance of concatenated codes including RS code has better performance than using singular channel codes.
본 논문은 고속 WPAN 시스템에 대한 가변 길이 8-병렬 리드-솔로몬(RS) 복호기에 관한 일반적인 구조를 제안한다. 제안된 구조는 RS(255,239) 코드뿐만 아니라 다양한 단축화 RS 부호들을 지원 할 수 있다. 특히, 가변길이 구조는 다양한 단축화 RS 부호에 대해 가변적인 낮은 지연을 제공하며, 8-병렬 구조를 적용하여 높은 데이터 처리율을 제공한다. 제안된 RS 복호기는 90-$nm$ CMOS 표준 셀 기술을 사용하여 성능 분석을 수행하였고, 클록 주파수 300$MHz$에서 19-$Gbps$ 데이터 처리율을 제공한다.
We consider the use of error control coding in direct sequence-code-division multiple access (OS-COMA) systems that employ multiuser detection (MUO) and space diversity. The relative performance gain between Reed-Solomon (RS) code and convolutional code (CC) is well known in [1] for the single user, additive white Gaussian noise (AWGN) channel. In this case, RS codes outperform CC's at high signal-to-noise ratios. We find that this is not the case for the multiuser interference channel mentioned above. For useful error rates, we find that soft-decision CC's to be uniformly better than RS codes when used with DS-COMA modulation in multiuser space-time channels. In our development, we use the Gaussian approximation on the interference to determine performance error bounds for systems with low number of users. Then, we check their accuracy in error rate estimation via system's simulation. These performance bounds will in turn allow us to consider a large number of users where we can estimate the gain in user-capacity due to channel coding. Lastly, the use of turbo codes is considered where it is shown that they offer a coding gain of 2.5 dB relative to soft-decision CC.
Reed-Solomon(RS) 코드는 강력한 에러 정정 능력으로 널리 사용된다. 최근 제안된 RS 코드의 리스트 디코딩 알고리즘은 일반적인 디코더보다 더 큰 디코딩 반경을 가지며 하나 이상의 코드를 찾아낸다. 리스트 디코더는 복잡도가 매우 큰 Interpolation 단계를 포함하며 효율적인 하드웨어 설계가 필요하다. 본 논문에서는 연판정 RS 리스트 디코딩 알고리즘을 위한 효율적인 저복잡도 Interpolation 구조를 제안한다. 제안된 구조는 후보다항식의 Y 차수에 대해서는 병렬로 처리하며 X 차수에 대해서는 직렬로 처리한다. 후보다항식의 처리순서는 계수의 메모리사용의 효율성을 높이기 위하여 적응적으로 결정한다. 따라서 내부 저장공간이 최소화되며 메모리 구조와 접근이 단순해진다. 또한 제안된 구조는 각 모듈의 레이턴시가 유사하고 모듈간 스케쥴링을 최대한 중첩함으로써 높은 하드웨어 효율을 보여준다. 예제로써 (255, 239) RS 리스트 디코더를 설계하였으며 동부하이텍 $0.18{\mu}m$ 표준 셀 라이브러리를 사용하여 합성하여 검증되었고 결과 최대 동작 주파수는 200MHz이고 게이트 수는 25.1K이다.
본 논문에서는 스트림 암호시스템의 종류와 오류전파 특성에 대해 분석한다. 또한, 암호문 전송중 전송로상에서 발생하는 오류르 제어할 목적으로 DSEC(31, 27) RS 부호를 암호문 귀환암호시스템에 내부오류제어 및 외부오류제어로 분류하여 적용하고 오류정정과정을 분석한다.
본 논문에서는 OFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing)에서 터보코드, RS(Reed-Solomon)코드를 연구하고, DVB-T(digital terrestrial video broadcasting)에서 OFDM에 적용된 FEC(Forward Error Correct)의 성능을 분석한다. 그리고 표준 AWGN 통신로의 경우와 비교한다. 모의실험을 한 결과 반복해서 터보코드를 사용하면 성능이 현저히 개선됨을 확인할 수 있었다. 이는 컨케이트네이티드 FEC에 적절한 인터리버를 적용해서 구현가능 할 것이다.
높은 PAPR (peak-to-average power ratio)은 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 신호의 주된 문제점이다. 본 논문에서는 RS (Reed-Solomon) 부호의 소실 복호 기능을 이용한 수정된 SLM (selective mapping) 기법을 제안한다. 송신기에서 RS 부호화된 OFDM 데이터 블록에 일련의 위상 시퀀스를 곱하여 일부의 체크 심볼의 위상을 천이시킨다. 수신기에서 위상 천이된 체크 심볼들을 소실로 간주하여 RS 복호를 수행한다. 그러므로 가장 낮은 PAPR을 갖도록 선택된 위상 시퀀스에 대한 부가 정보를 전송할 필요가 없다. 또한 선택된 위상 시퀀스에 대한 추정 과정이 더 이상 수신기에 필요하지 않게 되어 복잡도와 성능이 향상된다. 제안한 수정된 SLM 기법의 성능을 평가하기 위해 PAPR의 CCDF(complementary cumulative distribution function), BER(bit error rate) 그리고 복호 실패 확률을 기존의 SLM 기법과 비교한다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제13권7호
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pp.3583-3598
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2019
In order to improve the reliability and repair efficiency of distributed storage systems, minimum bandwidth regenerating (MBR) codes based on cyclic variable fractional repetition (VFR) codes are constructed in this thesis, which can repair failed nodes accurately. Specifically, in order to consider the imbalance of data accessed by the users, cyclic VFR codes are constructed according to that data with different heat degrees are copied in different repetition degrees. Moreover, we divide the storage nodes into groups, and construct MBR codes based on cyclic VFR codes to improve the file download speed. Performance analysis and simulation results show that, the repair locality of a single node failure is always 2 when MBR codes based on cyclic VFR codes are adopted in distributed storage systems, which is obviously superior to the traditional MBR codes. Compared with RS codes and simple regenerating codes, the proposed MBR codes based on cyclic VFR codes have lower repair locality, repair complexity and bandwidth overhead, as well as higher repair efficiency. Moreover, relative to FR codes, the MBR codes based on cyclic VFR codes can be applicable to more storage systems.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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