• 제목/요약/키워드: Reed-Solomon

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DVB-SSP 기반 혼합형 MPE-FEC 복호 알고리즘 (A Hybrid Decoding Algorithm for MPE-FEC based on DVB-SSP)

  • 박태두;김민혁;김남수;김철승;정지원;이성로
    • 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.

터보부호화된 새로운 T-DMB 시스템 제안 및 성능 분석 (Propose and Performance Analysis of Turbo Coded New T-DMB System)

  • 김한종
    • 디지털융복합연구
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    • 제12권3호
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    • pp.269-275
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    • 2014
  • Eureka 147 디지털오디오방송(DAB) 시스템은 CD 품질의 오디오 전송을 위하여 유럽에서 개발되었으나 한국에서는 이러한 DAB 시스템을 기반으로 하여 오디오뿐 만 아니라 비디오 신호도 전송할 목적으로 지상파 디지털 멀티미디어방송(T-DMB) 시스템을 개발하였다. 이러한 T-DMB 시스템의 성능 향상을 목적으로 본 논문에서는 양립성을 위해 기존 T-DMB 시스템 표준안에 정의된 펑쳐링 절차와 평처링 벡터를 이용하면서 터보 부호가 적용된 2가지 형태의 새로운 터보부호화된 T-DMB 시스템 모델을 제시한다. 첫 번째 모델 (Type 1)은 기존의 RS 코드, 콘볼류션 인터리빙, RCPC 코드를 터보코드로 대체시킨 것이며 두 번째 모델(Type 2)은 기존 RCPC 만을 터보부호로 대체시킨 모델이다. 시뮬레이션 결과 제안된 모델은 단지 2회 반복만으로도 상당한 성능 향상을 얻을 수 있음을 알 수 있었으며 또한 두 번째 모델은 첫 번째 모델에 비해 약간 우수한 성능을 보이고 있다.

선형 요소에 의해 생성된 부분그룹의 크기에 관한 연구 (On The Size of The Subgroup Generated by Linear Factors)

  • 취쳉;황선태
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권6호
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    • pp.27-33
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    • 2008
  • 차수가 h인 다항식 ${\hbar}(x){\in}F_q[x]$에서, $x-s_1,\;x-s_2,\;{\cdots},\;x-s_n$에 의해 생성된 $\(F_q[x]/({\hbar(x))\)*$의 multiplicative subgroup의 크기를 결정하는 것은 대단히 중요한 과제이다. 여기서 $\{s_1,\;s_2,\;{\cdots},\;s_n\}{\sebseteq}F_q$이고 모든 i 에 대해서, ${\hbar}(x){\neq}0$이다. 지금까지 알려진 asymptotic lower bound는 $(rh)^{O(1)}\(2er+O(\frac{1}{r})\)^h$이며, 여기서 $r=\frac{n}{h}$이고 e(=2.718...)는 natural logarithm의 기저이다. 본 논문에서는, coding theory 문제와 연계해서 더 낳은 lower bound인 $(rh)^{O(1)}\(2er+{\frac{e}{2}}{\log}r-{\frac{e}{2}}{\log}{\frac{e}{2}}+O{(\frac{{\log}^2r}{r})}\)^h$를 증명하고자 한다. 여기서 log는natural logarithm을 나타내며, 또한 이방식의 제약점에 대해서도 논의한다.

60GHz WPAN 시스템의 전송 효율 향상을 위한 협력 통신 기법 (Efficient Cooperative Transmission Scheme for High Speed WPAN System in 60GHz)

  • 이원진;이재영;서영길;허준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권3C호
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    • pp.255-263
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    • 2010
  • 본 논문에서는 60GHz WPAN (Wireless Personal Area Network) 시스템에서 릴레이를 이용한 협력 통신 기법을 제안하였다. 60GHz 대역은 LOS (Line-Of Sight)가 보장되어 있지 않은 경우 통신이 불가능하고 거리에 따른 신호 감쇄가 심하기 때문에 릴레이를 이용한 협력 통신 기법이 효과적이다. LOS가 존재하는 환경에서도 수신단이 송신단으로부터 받은 데이터뿐만 아니라 릴레이를 통해 데이터를 수신한다면 수신된 정보의 신뢰성을 높일 수 있다. 하지만 이 경우에 송신단이 데이터를 전송하는 시간뿐만 아니라 릴레이가 데이터를 전송하는 시간이 필요하기 때문에 정보의 전송률이 저하된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 협력 통신 시스템에 적합한 Reed-Solomon(RS) code와 convolutional code(CC)의 직렬 연접 부호 구조를 이용하여 이러한 단점을 최소화 한다. 제안하는 협력 통신 기법은 릴레이에서 systematic RS code의 parity만을 convolutional code로 인코딩하여 전송하므로, 릴레이가 전송해야 하는 데이터의 양이 매우 적어 시스템의 전송 효율을 향상시킨다.

Novel construction of quasi-cyclic low-density parity-check codes with variable code rates for cloud data storage systems

  • Vairaperumal Bhuvaneshwari;Chandrapragasam Tharini
    • ETRI Journal
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    • 제45권3호
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    • pp.404-417
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    • 2023
  • This paper proposed a novel method for constructing quasi-cyclic low-density parity-check (QC-LDPC) codes of medium to high code rates that can be applied in cloud data storage systems, requiring better error correction capabilities. The novelty of this method lies in the construction of sparse base matrices, using a girth greater than 4 that can then be expanded with a lift factor to produce high code rate QC-LDPC codes. Investigations revealed that the proposed large-sized QC-LDPC codes with high code rates displayed low encoding complexities and provided a low bit error rate (BER) of 10-10 at 3.5 dB Eb/N0 than conventional LDPC codes, which showed a BER of 10-7 at 3 dB Eb/N0. Subsequently, implementation of the proposed QC-LDPC code in a softwaredefined radio, using the NI USRP 2920 hardware platform, was conducted. As a result, a BER of 10-6 at 4.2 dB Eb/N0 was achieved. Then, the performance of the proposed codes based on their encoding-decoding speeds and storage overhead was investigated when applied to a cloud data storage (GCP). Our results revealed that the proposed codes required much less time for encoding and decoding (of data files having a 10 MB size) and produced less storage overhead than the conventional LDPC and Reed-Solomon codes.

A Disk-based Archival Storage System Using the EOS Erasure Coding Implementation for the ALICE Experiment at the CERN LHC

  • Ahn, Sang Un;Betev, Latchezar;Bonfillou, Eric;Han, Heejune;Kim, Jeongheon;Lee, Seung Hee;Panzer-Steindel, Bernd;Peters, Andreas-Joachim;Yoon, Heejun
    • Journal of Information Science Theory and Practice
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    • 제10권spc호
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    • pp.56-65
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    • 2022
  • Korea Institute of Science and Technology Information (KISTI) is a Worldwide LHC Computing Grid (WLCG) Tier-1 center mandated to preserve raw data produced from A Large Ion Collider Experiment (ALICE) experiment using the world's largest particle accelerator, the Large Hadron Collider (LHC) at European Organization for Nuclear Research (CERN). Physical medium used widely for long-term data preservation is tape, thanks to its reliability and least price per capacity compared to other media such as optical disk, hard disk, and solid-state disk. However, decreasing numbers of manufacturers for both tape drives and cartridges, and patent disputes among them escalated risk of market. As alternative to tape-based data preservation strategy, we proposed disk-only erasure-coded archival storage system, Custodial Disk Storage (CDS), powered by Exascale Open Storage (EOS), an open-source storage management software developed by CERN. CDS system consists of 18 high density Just-Bunch-Of-Disks (JBOD) enclosures attached to 9 servers through 12 Gbps Serial Attached SCSI (SAS) Host Bus Adapter (HBA) interfaces via multiple paths for redundancy and multiplexing. For data protection, we introduced Reed-Solomon (RS) (16, 4) Erasure Coding (EC) layout, where the number of data and parity blocks are 12 and 4 respectively, which gives the annual data loss probability equivalent to 5×10-14. In this paper, we discuss CDS system design based on JBOD products, performance limitations, and data protection strategy accommodating EOS EC implementation. We present CDS operations for ALICE experiment and long-term power consumption measurement.

유한체 $GF(2^m)$상의 고속 병렬 승산기의 설계 (Design of High-Speed Parallel Multiplier over Finite Field $GF(2^m)$)

  • 성현경
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제43권5호
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    • pp.36-43
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    • 2006
  • 본 논문에서는 $GF(2^m)$상에서 표준기저를 사용한 두 다항식의 승산을 비트-병렬로 실현하는 새로운 형태의 고속 병렬 승산기를 제안하였다. 승산기의 구성에 앞서, 피승수 다항식과 기약다항식의 승산을 병렬로 수행한 후 승수 다항식의 한 계수와 비트-병렬로 승산하여 결과를 생성하는 MOD 연산부를 구성하였다. MOD 연산부의 기본 셀은 2개의 AND 게이트와 2개의 XOR 게이트로 구성되며, 이들로부터 두 다항식의 비트-병렬 승산을 수행하여 승산결과를 얻도록 하였다. 이러한 과정을 확장하여 m에 대한 일반화된 회로의 설계를 보였으며, 간단한 형태의 승산회로 구성의 예를 $GF(2^4)$를 통해 보였다. 또한 제시한 승산기는 PSpice 시뮬레이션을 통하여 동작특성을 보였다. 본 논문에서 제안한 승산기는 기본 셀에 의한 MOD 연산부가 반복적으로 이루어짐으로서 차수 m이 매우 큰 유한체상의 두 다항식의 승산에서 확장이 용이하며, VLSI에 적합하다. 또한 승산기회로의 내부에 메모리 소자를 사용하지 않기 때문에 연산과정 중 소자에 의해 발생하는 지연시간이 적으므로 고속의 연산을 수행할 수 있다.

매치메이커: 선호도를 고려한 퍼지 볼트 기법 (Matchmaker: Fuzzy Vault Scheme for Weighted Preference)

  • 툽신후;강전일;양대헌;이경희
    • 정보보호학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.301-314
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    • 2016
  • Juels와 Sudan의 퍼지 볼트 기법은 기법이 갖는 오류 내성 때문에 많은 연구에 사용 되어오고 있다. 그러나 이들의 퍼지 볼트 기법은 그들의 논문에서 영화 애호가 문제를 예를 들었음에도 불구하고, 사람들이 일반적으로 갖는 선호도(preference)의 차이에 대한 고려가 존재하지 않는다. 한편, Nyang과 Lee는 안전하고 성능이 좋은 얼굴인증 시스템을 만들기 위해서, 얼굴 특징이 서로 다른 가중치를 갖도록 얼굴 특징과 퍼지 볼트(vault) 사이에 특별한 연관 구조를 갖는 얼굴 인증 시스템(이른바, 퍼지 얼굴 볼트)을 소개하였다. 그러나 그들의 기법은 일반적인 특징 추출 기법들이 클래스 내부/간 차이를 최적화하려는 특성이 있기 때문에 인증 실패율을 성공적으로 낮추지 못할 것으로 쉽게 예상할 수 있다. 이 논문에서는 퍼지 볼트의 유연성을 제공해주기 위하여 Nyang과 Lee의 퍼지 볼트기반의 얼굴 인증 시스템에서 가중치 아이디어를 다른 방식으로 구현한 버킷(bucket) 구조와 사용자 선호도와 시스템 구현 간 관계를 공식화하는 세 가지 분포 함수에 대해서 소개한다. 또한 이를 바탕으로 선호도 매치메이커(preference matchmaker) 기법을 제안하며, 영화 데이터베이스를 이용하여 이러한 매치메이커의 연산 성능을 확인해본다.

부산인근 해역의 수중음향통신 채널특성과 다중반송파 시스템의 성능 (Characteristics of Underwater Acoustic Channel and Performance of Multi-Carrier System in Littoral Ocean near Busan City)

  • 김종주;박지현;배민자;윤종락
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권12호
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    • pp.2394-2402
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    • 2017
  • 수심이 얕은 연안에서는 다중경로에 의한 주파수 선택적인 페이딩이 수중음향통신시스템의 성능을 결정한다. 본 연구에서는 수심 약 50m이고 유효파고 0.5m, 사니질 저질인 부산인근 해역의 수중음향통신 채널의 특성과 다중반송파 음향통신시스템의 성능을 평가하였다. 송수신기 수평거리에 따른 다중경로 지연 확산과 시간영역 및 주파수 영역 페이딩 특성을 제시하고 전송률 1kbps인 5ch-4FSK 시스템의 비트 오류율을 평가하였다. 시간영역 페이딩 오류를 제거하기 위해 리드 솔로몬 코드를 적용하였다. 다중경로는 4개 이하로 구성되며 송수신기 거리가 증가하면 시간 및 주파수 영역 페이딩은 작아지며 시스템의 비트 오류율은 감소하고 600m 이상의 거리에서 비트 오류율은 약 10-4 이었다.

BWA 시스템에서 적응형 버스트 프로파일링을 위한 MAC과 PHY 계층 간 인터페이스의 VLSI 설계 (VLSI Design of Interface between MAC and PHY Layers for Adaptive Burst Profiling in BWA System)

  • 송문규;공민한
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제42권1호`
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    • pp.39-47
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    • 2005
  • 고속 데이터 전송에 대한 요구가 높아질수록 고속 처리에 대한 요구가 증가하게 되고, 그 결과 통신 시스템에서 하드웨어 구현의 범위가 더 확장되고 있다. 본 논문에서 고려하는 802.16 표준을 기반으로 설계된 BWA 시스템에서는 전송할 MAC PDU를 생성하기 위해 필요한 정의를 생성하는 MAC 계층의 상위부는 소프트웨어에 의해 처리하고, 이 정보를 받아서 MAC PDU를 생성하는 단계부터 실제 전송이 이루어지는 모뎀은 하드웨어에 의해 구현한다. 본 논문에서는 MAC과 PHY 계층 간의 효율적인 메시지 전달을 수행하는 인터페이스 하드웨어를 설계한다. 이 회로는 전송수렴 부계층(transmission convergence sublayer; TC)을 포함한 다음의 기능을 수행한다. (1) MAC PDU(protocol data unit)와 TC PDU 간의 포맷팅, (2) RS 부호화 또는 복호화, (3) DL MAP과 UL MAP을 해석하여 전송 슬롯과 버스트 프로파일의 변조 기법에 맞추어 상향 링크와 하향 링크의 트래픽을 제어하고, 모뎀에 그 정보에 대한 제어 신호를 제공하는 기능을 수행한다. 이외에도 가입자국에는 경쟁 방식의 메시지 전송시 충돌을 피하기 위해 TBEB(truncated binary exponential backoff) 알고리즘을 수행하는 블록이 포함된다. 이상의 모든 기능들을 수행하는 VLSI 구조를 VHDL에 의해 구현 및 검증하였다.