• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권4호
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• pp.1182-1199
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• 2023

Fractional repetition (FR) codes can achieve exact uncoded repair for multiple failed nodes, with lower computational complexity and bandwidth overhead, and effectively improve repair performance in distributed storage systems (DSS). The actual distributed storage system is dynamic, that is, the parameters such as node storage overhead and number of storage nodes will change randomly and dynamically. Considering that traditional FR codes cannot be flexibly applied to dynamic distributed storage systems, a new construction scheme of adaptive-and-resolvable FR codes based on hypergraph coloring is proposed in this paper. Specifically, the linear uniform regular hypergraph can be constructed based on the heuristic algorithm of hypergraph coloring proposed in this paper. Then edges and vertices in hypergraph correspond to nodes and coded packets of FR codes respectively, further, FR codes is constructed. According to hypergraph coloring, the FR codes can achieve rapid repair for multiple failed nodes. Further, FR codes based on hypergraph coloring can be generalized to heterogeneous distributed storage systems. Compared with Reed-Solomon (RS) codes, simple regenerating codes (SRC) and locally repairable codes (LRC), adaptive-and-resolvable FR codes have significant advantages over repair locality, repair bandwidth overhead, computational complexity and time overhead during repairing failed nodes.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.21-25
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• 2013

최근 지상파 방송에서 듀얼스트림 방식을 사용한 HD급의 3D 방송서비스가 시작되어 많은 관심이 이어지고 있다. 2011년 12월에 듀얼스트림 방식의 지상파 3DTV 송수신 정합 표준이 제정되고, 2012년 10월 시범방송이 실시되는 등 국내 기술이 3D HDTV 서비스를 선도하고 있는 상황이다. 하지만, 안정적인 HD급의 지상파 방송에서 3D 방송서비스(이하 3D HDTV)를 제공하기 위해서는 보다 데이터 전송률을 높이는 전송이 필요하다. 본 논문에서는 Reed Solomon 부호와 블록 LDPC 부호를 사용하고 16QAM 변조를 사용하여 기존 방식과 비교하여 전송 용량을 증대할 수 있다는 사실을 확인하였다. AWGN 채널에서 모의 실험한 결과 기존의 ATSC 송수신 정합표준, 수정된 ATSC 전송방식[2]과 비교하여 각각 2.97dB, 1.12dB 가량의 SNR 이득이 있음을 확인하였고, 3D HDTV 서비스의 안정적인 서비스를 위해 요구되는 29Mbps의 데이터 전송률로 전송이 가능하여 기존시스템에 비해 약1.5배의 전송용량 증대가 가능한 것으로 확인되었다. 이로서 6MHz의 한정된 대역에서 HD급의 3D 방송서비스의 성능 개선이 가능할 것으로 예상된다.

• 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.

• 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.

• 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.

• 한국음향학회지
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• 제35권4호
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• pp.295-302
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• 2016

수중음향 채널은 다양한 경로들이 상호 간섭하여 주파수에 따른 보강 또는 상쇄 간섭을 보이는 다중경로 페이딩 채널로 정의된다. 따라서 수신신호의 신호 대 잡음비는 주파수에 따라 변화한다. 아울러 해면변동은 해면 반사경로의 코히어런트 성분의 주파수에 따른 시변 페이딩을 야기한다. 주파수 편이 키잉 시스템은 이러한 간섭과 페이딩에 덜 민감하여 강인한 시스템으로 알려져 있으며 전송률을 높이기 위해 다진 주파수 편이 키잉 시스템으로 사용되고 있다. 본 연구에서는 4 채널 4진 주파수 편이 키잉 시스템의 비트오류율을 천해 다중경로 채널에서 실험하였다. 실험결과 주파수 종속 시변 수중 음향 다중경로 페이딩은 연집오류를 발생시키는 특성을 보여 리드 솔로몬 코드가 4진 주파수 편이 키잉 시스템의 비트오류율을 효과적으로 경감시키는지를 보였다. 따라서 데이터 전송율 혹은 송수신기 거리에 따른 비트 오류율은 채널의 대역폭뿐만 아니라 주파수 종속 다중 경로 페이딩에 좌우됨을 보인다.