전통적인 대용량 스토리지 시스템을 위해 하드디스크 기반의 RAID 시스템이 사용되고 있다. 그러나 하드디스크 기반의 RAID 시스템은 외부의 충격에 약하기 때문에 데이터의 신뢰성이 낮고 스핀들 모터의 빈번한 동작으로 인해 전력소모가 많다. 따라서 본 논문에서는 하드디스크를 대체하여 다양한 Erasure 코드를 적용한 SSD 기반 RAID-6 시스템을 제안한다. 제안된 방법으로 Reed-Solomon, EVENODD, Liberation 코딩 기법을 파일시스템 레벨과 디바이스 드라이버 레벨에 각각 적용하였다. 그리고 SSD의 수명저하에 미치는 영향을 최소화하기 위하여 데이터 할당 기법을 적용하였다. 제안된 Erasure 코드가 적용된 RAID-6 시스템에 HDD 와 SSD 를 사용하여 실험한 결과 Liberation 코드가 다른 코드에 비해 SSD 수명저하에 영향을 적게 끼침을 파악하였으며, Erasure 코드들을 파일시스템 레벨에 적용 하였을 경우보다 디바이스 드라이버 레벨에 적용하였을 때 성능이 더 높았다. 또한 HDD를 기반으로 사용하였을 경우 보다 SSD 를 기반으로 사용하였을 경우에 입출력 성능이 4.5%~8.5% 더 향상 되었고 전력소모는 18%~40% 절감되었다.
본 논문에서는 군집 소실 채널 상에서 동작할 수 있는 짧은 길이의 인터리빙 된 코드들의 성능을 분석한다. 먼저 좋은 성능을 갖는 짧은 길이의 그래프 부호와 해밍부호를 설계한다. 이 후 군집 소실에 잘 대응하기 위하여 인터리빙 기능을 채널 부호화 방법에 적용한다. 생성된 짧은 코드에 적용한 인터리빙 부호를 군집 소실에 최적의 성능을 보이는 Reed-Solomon (RS) 부호와 성능을 비교한다. 짧은 길이의 부호이므로, ML(Maximum Likelihood)방법과 BP(Belief propagation)의 두 가지 복호 방법들을 이용한 경우 성능의 차이 또한 비교해 본다.
A passive Optical Network (PON) is famous for the most cost-efficient solution among the optical networks. This is because there is no active device between a central office and subscribers. A wavelength division multiplexing (WDM) offers each subscriber to feel unlimited bandwidth. A WDM-PON, however, has a cost problem that WDM-PON is used commercially. To solve this trouble, it is surveyed that a Sub-Carrier Multiplexing (SCM) used in a WDM-PON increases the number of subscribers. The performance of WDM/SCM-PON varies with various noises. The several FEC Codes can reduce the effects of noise and improve the performance of the system. Thus, Choosing a suitable FEC code is important work. This paper describes that a Reed-Solomon (RS) code is the most suitable code for WDM/SCM-PON at the object of 100 Mbps and $10^{-9}$ BER
A forward error correction (FEC) technique is presented for speech data in 16 Kbps digital mobile communications. 14Kbps SBC-APCM(AQB) and QPSK are used as speech coding and modulation techniques, respectively. Because each bit in a speech data block had different importance, applying FEC to speech data bit-selectively in more effective than applying FEC to all speech data equally. To select bits in a speech data block to be protected by FEC the bit error sensitivity of each bit is computed. For a few BCH and Reed-Solomon codes used as bit-selective FEC the performance of the coding technique is computed.
위성 디지털 방송이나 위성 인터넷에서는 위성에서 단말에 이르는 고속 리턴 채널 환경이 매우 나빠 연집오류가 심하게 생긴다. 이 논문에서는 리턴 채별이 레일리 확률 채널일 때, 앞 오류 고침 (forward error correction: FEC) 부호화 방식의 성능을 분석한다. 먼저, Loo, Lutz, Vucetic, Corazza의 채별 모형을 고찰하고, Rayleigh 페이딩 채널에서 길쌈 부호, 리드 솔로몬 부호, 길쌈-리드 솔로몬 연접 부호 터보 부호의 성능을 비교 분석한다.
최근 ATSC방식의 디지털 방송에서 HD급의 3D 방송 서비스에 대한 관심이 증가 되고 있는 추세이다. HD급의 3D 방송 서비스(이하 3D HDTV)를 제공하기 위해 [2]에서는 ATSC 전송 시스템을 확장하고 BCH 부호와 IRA 타입의 LDPC를 사용하는 수정된 ATSC 전송 시스템을 제안하였다. 본 논문에서는 BCH와 IRA 타입의 LDPC 부호 대신 Reed Solomon 부호와 Block LDPC 부호를 사용하고 16QAM 변조를 사용하여 전송 용량을 증대할 수 있다는 사실을 확인하였다. AWGN 채널에서 모의 실험한 결과 BCH부호와 LDPC부호 및 4PAM을 적용한 수정된 ATSC 전송시스템의 TOV는 약 7dB로 19.33Mbps로 전송되지만[2] 본 논문에서 제안한 RS(207, 187)과 부호율 3/4인 Block LDPC 및 16QAM의 TOV는 약 5.4dB로 29Mbps로 전송되어 기존시스템에 비해 약1.5배의 전송 용량 증대가 가능한 것으로 확인되었다. 이로서 6MHz의 한정된 대역에서 HD급의 3D 방송서비스 실현이 한층 더 가까워지게 될 것으로 예상된다.
최근 멀티미디어 통신 시스템에서 유한체는 암호화 알고리즘에 적용되어지고 있으며. 특히 타원곡선 알고리즘 및 리드 솔로몬 등의 에러정정 코드는 유한체 상에서 정의 되어진다. 또한 많은 응용분야에서 유한체 연산의 실시간 처리를 요하므로 유한체 연산을 위한 전용 하드웨어 설계가 필요하게 되었고 이에 대한 많은 연구가 수행되어지고 있다. 본 논문에서는 합성체(Composite Field)를 이용하여 GF($2^8$)의 유한체의 역원을 계산할 수 있는 알고리즘을 제시하고 이를 하드웨어로 구현하여 현재 사용되어 있는 'Itoh and Tsujii' 하드웨어 구조와 면적 및 계산 속도의 성능을 비교 하였다. 또한 AES의 SubBytes 블록에 이를 삽입하여 FPGA 에뮬레이터 보드 상에서 구현하여 성능평가를 통하여 제시된 알고리즘의 우수성을 확인하였다.
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.
본 논문에서는 주파수대역 직접확산방식 (DS-SS)의 비행종단시스템을 제안하였고 FPGA를 이용하여 구현된 결과를 보여준다. DS-SS방식의 비행종단시스템은 간섭신호와jamming에 강한 특성이 있을 뿐만 아니라 확산코드를 사용함으로써 인증과 암호화의 효과를 얻을 수 있다. 또한 기존의 아날로그 FM방식의 종단시스템에 비하여 전력을 크게 줄일 수 있다. 오류정정을 위하여 리드-솔로몬(32, 28)코드를 적용하였고 데이터를 암호화하기 위하여 3중 Data Encryption Standard (3DES)암호화를 하였다. 그리고 counter알고리즘을 적용하여 외부 장치의 간섭으로부터 비행체를 보호할 수 있도록 하였다. I채널과 Q채널의 확산코드는 GOLD코드생성기를 이용하여 생성하였다. 시스템은 ALTERA EPXA1F484C3 디바이스로 지상시스템을 구현하였고, FLEX계열인 EPF10K100ARC240 디바이스를 사용하여 비행종단 탑재시스템을 구현하였다.
원격측정 시스템은 무인기, 위성 발사체 등의 비행체 개발과정에서 비행 데이터 수집과 모니터링을 위해 비행체 내 다양한 신호를 계측하여 지상으로 전송하는 통신시스템이다. 최근 무선통신 기술의 발전으로 비행 데이터의 전송 과정에서 일어날 수 있는 보안 위협에 대응하기 위해 원격측정 시스템의 암호화 기술 적용은 중요해지고 있다. 따라서 본 논문에서는 원격측정 시스템의 암호화 적용을 위해 국가 표준 암호 알고리즘인 ARIA-256의 적용 방법을 제안하고 구현하였다. 블록 오류 확산과 원격측정 프레임의 특성을 고려하여 CTR (counter) 모드를 응용하고, 위성통신 표준화 기구(CCSDS)에서 권장하는 리드솔로몬 코드를 적용할 수 있도록 프레임을 구성하여 암호화하였다. ARIA-256 알고리즘과 암호 프레임은 FPGA(filed programmable gate array)로 구현하였고 시뮬레이션과 하드웨어 검증 시스템을 통해 연속성 있는 프레임의 암호화를 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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