• 제목/요약/키워드: erasure probability

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A Family of Concatenated Network Codes for Improved Performance With Generations

  • Thibault, Jean-Pierre;Chan, Wai-Yip;Yousefi, Shahram
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제10권4호
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    • pp.384-395
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    • 2008
  • Random network coding can be viewed as a single block code applied to all source packets. To manage the concomitant high coding complexity, source packets can be partitioned into generations; block coding is then performed on each set. To reach a better performance-complexity tradeoff, we propose a novel concatenated network code which mixes generations while retaining the desirable properties of generation-based coding. Focusing on the code's erasure performance, we show that the probability of successfully decoding a generation on erasure channels can increase substantially for any erasure rate. Using both analysis (for small networks) and simulations (for larger networks), we show how the code's parameters can be tuned to extract best performance. As a result, the probability of failing to decode a generation is reduced by nearly one order of magnitude.

인프라구조 도움을 받는 소거 네트워크에서 용량에 대한 랜덤 노드 분포의 효과 (Effect of Random Node Distribution on the Throughput in Infrastructure-Supported Erasure Networks)

  • 신원용
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.911-916
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    • 2016
  • 인프라구조 도움을 받는 최 인근 다중 홉 라우팅 및 순수 최 인근 다중 홉 라우팅은 다수 개의 무선 노드와 중계기가 균일하게 분포되며 패킷이 특정 확률로 삭제되는 거대한 패킷 소거 네트워크에서 최적의 용량 스케일링을 취득하는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 보다 실제적인 시나리오로써 무선 노드가 랜덤하게 분포하는 인프라구조 도움을 받는 소거 네트워크에서의 용량 스케일링 법칙을 보인다. 소거 확률을 모델링하기 위해 지수적 감쇠 모델을 사용한다. 혼합 랜덤 소거 네트워크에서 고용량 취득을 위해 침투 이론을 사용한 고속도로 기반 다중 홉 라우팅을 제안하고, 대응되는 용량 스케일링을 분석한다. 주요 결과로써, 제안한 침투 고속도로 기반 라우팅 기술은 혼합 균일 소거 네트워크에서 최 인근 다중 홉을 사용한 경우와 동일한 용량 스케일링 취득이 가능함을 보인다. 즉, 노드가 랜덤하게 분포하는 상황에서도 성능 손실은 발생하지 않음을 확인한다.

물리적 모델 기반 혼합 소거 네트워크의 용량 스케일링 법칙 (Throughput Scaling Law of Hybrid Erasure Networks Based on Physical Model)

  • 신원용
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.57-62
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    • 2014
  • 다수의 중계기가 균등하게 분포된 무선 소거 네트워크의 용량 스케일링 법칙을 분석함으로써 인프라 구조 사용시 이득을 보인다. 가정하는 네트워크 하에서 소거 확률을 적절히 모델링함에 근거하여, 혼합 소거 네트워크에서 취득 가능한 네트워크 용량을 보인다. 보다 구체적으로, 지수 감쇠 모델 및 다항 감쇠 모델 이렇게 두 가지 물리적 모델을 사용한다. 중계기 도움이 없는 다중 홉 전송, 중계기 도움을 받는 다중 홉 전송 이렇게 두 가지 존재하는 기술을 사용하여 취득 용량을 분석한다. 유도된 용량 스케일링 법칙은 두 가지 물리적 모델 모두에 대해 노드 수 및 중계기의 수에 의존함을 확인한다.

An adaptive fault tolerance strategy for cloud storage

  • Xiai, Yan;Dafang, Zhang;Jinmin, Yang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권11호
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    • pp.5290-5304
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    • 2016
  • With the growth of the massive amount of data, the failure probability of the cloud storage node is becoming more and more big. A single fault tolerance strategy, such as replication and erasure codes, has some unavoidable disadvantages, which can not meet the needs of the today's fault tolerance. Therefore, according to the file access frequency and size, an adaptive hybrid redundant fault tolerance strategy is proposed, which can dynamically change between the replication scheme and erasure codes scheme throughout the lifecycle. The experimental results show that the proposed scheme can not only save the storage space(reduced by 32% compared with replication), but also ensure the fast recovery of the node failures(increased by 42% compared with erasure 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.

이진 소실 채널 복호를 이용한 신뢰기반 LDPC 반복 복호 (Iterative Reliability-based Decoding of LDPC Codes with Low Complexity BEC Decoding)

  • 김상효
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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    • pp.14-15
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    • 2008
  • In this paper, a new iterative decoding of LDPC codes is proposed. The decoding is based on the posteriori probability of each belief propagation (BP) decoding and an additional postprocessing, that is, erasure decoding of LDPC codes. It turned out that the new method consistently improves the decoding performance on various classes of LDPC codes. For example it removes the error floor of Margulis codes effectively.

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OFDM 신호의 PAPR 감소를 위한 소실 복호 기반의 SLM 기법 (Selected Mapping Technique Based on Erasure Decoding for PAPR Reduction of OFDM Signals)

  • 공민한;송문규
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권2호
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    • pp.22-28
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    • 2007
  • 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.

소거노드 기반 DQDB망의 슬롯 이용률 평가식 (Calculation Methods for Slot Utilization Based on Erasure nodes in DQDB Networks)

  • 조경숙;오범석;김종근
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제5권10호
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    • pp.2654-2662
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    • 1998
  • IEEE 802.6에서 MAN의 프로토골로 제안된 기본 DQDB (Distributed Queue Dual Bus)망에서는 버스 효율이 최대 1을 넘지 못한다. 이를 개선하기 위해 본 연구에서는 소거노드 기반 DQDB망에서 슬롯 선이용/재이용 방식을 이용하여 망의 이용률을 향상시키는 제어 메카니즘을 가정하여 이용률을 계산할 수 있는 세가지 방법을 제안하였다. 소거노드에 기반한 영역별 전송밀도함수에 의한 이용률 계산 방법과, 두 번째 영역 이하의 슬롯을 모두 선이용하여 얻는 최대 이용률 계산법, 그리고 DQDB메카니즘을 밀접하게 따르는 확률적 방법에 의한 슬롯 이용률 계산법으로 그들의 버스이용률 구하였다. 이들 방법에 의한 수치실험 결과는 소거노드가 세 개일 때 기본 DQDB보다 최대 2배를 넘는 뛰어난 버스이용률 향상을 확인할 수 있었다. 또한 이 방법은 노드 수와 소거노드 수의 확장이 용이하며 이들 변화에 따른 슬롯 이용률 상태를 확인할 수 있다.

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제주 정낭 채널 Code I (Jeju Jong Nang Channel Code I)

  • 이문호
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권12호
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    • pp.27-35
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    • 2012
  • 디지털 통신의 기원인 정낭(입구대문(入口大門))이 1234년부터 제주도에서 사용되어왔다. 정낭은 집의 입구에 서까래 크기 나무 3개를 돌기둥에 삽입해 집안에 사람이 있는지 유무를 알리는 통신 방식이다. 본 논문에서는 정낭의 논리적 분석을 하고 정낭 채널에 오류를 분석한다. 정낭이 잘못 놓았을 때 오류를 분석하는데 통신 시스템이 이진 대칭 채널과 비교하고, NOR 채널에서 채널 용량이 샤논 이론에 접근하는 것을 보인다.

부분 삭제 모델로 나타난 비선형 자기기록 채널에서의 신경망 등화기법 (Neural Equalization Techniques in Partial Erasure Model of Nonlinear Magnetic Recording Channel)

  • 최수용;옹성환;유철우;홍대식
    • 전자공학회논문지S
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    • 제35S권12호
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    • pp.103-108
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    • 1998
  • 디지털 자기기록 장치에서의 용량의 증가는 필연적으로 심각한 인접 심벌간의 간섭 (Intersymbol interference : ISI)과 비선형 왜곡현사을 겪게된다. 본 논문에서는 디지털 자기기록 채널의 심각한 심벌간의 간섭과 비선형 왜곡현상을 보상해 주기 위한 방법으로 신경망을 이용한 등화기를 부분 삭제 모델로 나타난 자기기록 채널에 적용하였다. 신경망을 이용한 결정궤환 등화기 (Neural Decision Feedback Equalizer : NDFE)와 일반적인 결정궤환 등화기 (Decision Feedback Equalizer : DFE)간의 성능을 컴퓨터를 이용한 모의 실험을 통해 비교하였다. 실험 결과, 신경망을 이용한 결정궤환 등화기가 기존의 결정궤환 등화기보다 디지털 자기기록 장치에서 기록 밀도가 증가함에 따라 같은 신호 대 잡음비 (Signal-to-Noise Ratio : SNR)에서 우수한 비트 오류 확률 (bit error probability or bit error ratio : BER) 성능을 보였다.. 또한 같은 밀도의 경우에도 비선형 왜곡 현상이 강할수록 신경망을 이용한 결정궤환 등화기가 보다 안정적이며 우수한 성능을 보였다.

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