본 논문은 40Gb/s급 광통신 시스템에서 사용되는 고속 리드-솔로몬(RS) 복호기의 하드웨어 면적을 줄인 새로운 구조를 소개하고 RS 복호기 기반의 고속 FEC구조를 제안한다. 특히 높은 데이터처리율과 적은 하드웨어 복잡도를 가지고 있는 차수 연산 블록이 제거된 pDCME 알고리즘 구조를 소개한다. 제안된 16채널 RS FEC구조는 8개의 신드롬 계산 블록이 1개의 KES 블록을 공유하는 8 채널 RS FEC구조 2개로 구성되어 있다. 따라서 4개의 신드롬 계산 블록에 1개의 KES블록을 공유하는 기존의 16채널 3-병렬 FEC 구조와 비교하여 하드웨어 복잡도를 약 30%정도 줄일 수 있다. 제안된 FEC 구조는 1.8V의 공급전압과 $0.18-{\mu}m$ CMOS 기술을 사용하여 구현하였고 총 250K개의 게이트수와 5.1Gbit/s의 데이터 처리율을 가지고 400MHz의 클럭 주파수에서 동작함을 보여준다. 제안된 면적 효율적인 FEC 구조는 초고속 광통신뿐만 아니라 무선통신을 위한 차세대 FEC 구조 등에 바로 적용될 수 있을 것이다.
이 논문에서는 무선접속노드와 무선링크로 구성되는 무선 ATM접속망에서 ATM 셀손실율을 정량적으로 분석하였다. 무선접속노드는 ND/D/1 queue로 모델링하였고 무선링크는 단일 및 버스트 에러환경으로 구분하였으며 단일 비트에러 환경보다 버스트 에러환경에서의 셀손실 확률이 더 높다는 것을 확인하였다. 무선 ATM접속망에서 ATM기술을 무선링크에 적용하는 경우에 Rayleigh 및 Rician 페이딩 채널특성, 전력제한, 버스트 에러 특성으로 인해 단일 비트에러 환경의 유선링크에서 보다 상당한 전송성능 열화가 발생하는 것은 필연적이며 이를 보상하기 위한 방안들이 강구되어야 한다. 이러한 무선 채널의 전송성능 열화현상을 극복하기 위해 CBR 트래픽에 적합한 FEC(Forward Error Correcting) 기법의 적용방안을 검토한 후, 이 중 대표적인 concatenated FEC 기법의 성능을 셀 손실율 측면에서 분석하였다.
본 논문은 100 Gb/s급 광통신 시스템을 위한 반복적인 Bose-Chaudhuri-Hocquenghem (BCH) 부호와 고성능 복호기 구조를 보여준다. 제안된 구조는 고속 데이터 처리율뿐만 아니라 뛰어난 오류정정능력을 보여준다. 제안된 6회 반복 i-BCH 복호기는 메모리 기반의 인터리브 기술을 이용하였으며 6번의 반복 복호시 $10^{-15}$ post-FEC Bit Error Rate(BER) 기준 9.34 dB의 강력한 Net Coding Gain(NCG) 성능을 제공한다. 제안된 고성능 i-BCH 복호기의 구조는 90-nm CMOS 공정을 사용하여 합성한 후 수행한 성능 분석 결과 430 MHz의 동작 속도와 100 Gb/s의 데이터 처리율을 갖는다. 따라서 100 Gb/s급 광통신시스템을 위한 차세대 순방향 오류정정 구조에 적용할 수 있다.
This paper is about MPEG-4 error resilience tools of video streaming on packet service(ex, Internet). It is need to packetization for MPEG-4 video transport by packet unit on MPEG-4 system, this paper suggest packetization method of minimizing packet error on packet service[1]. FEC(Forward Error Correction) and retransmission is usually used for recovery of packet loss, and this paper suggest applying these method to DMIF(Delivery Multimedia Integration Framework) for minimizing packet loss[2].
It is desirable that the implementation of next generation information infrastructure is the Integrated Network combining the satellite and the terrestrial network. The application of the ATM network being the dominant infrastrure of terrestrial network to the satellite network is being studied variously. Considering these concepts, this paper analyzes due to ATM transport via satellite, evaluates the degradation of QoS and proposes reliable method of ATM cell transport via satellite. Because ATM is investigated with the optical fiber which is almost error free characteristics, the practical application of ATM transport via satellite essentially need the channel coding(FEC:Forward Error Correction) to enhance BER performance. But using the FEC coding, satellite link has burst error characteristics which evoke severe performance degradation fo ATM QoS. Therefore in satellite link, we analyze burst error characteristics using experimental results of computer simulation. Then to compensate these characteristics, based on this analysis and HEC dual mode algorithm we propose various interleaver structures(Block interleaver, Intra interlever, and Inter-Intra interleaver) to improve cell transmission QoS. We execute performance evaluations of iterleaver structures by computer simulation.
본 논문에서 여러 가지 실험을 통한 결과를 분석한 결과. 인터넷망의 QoS는 어느 정도 일정한 패턴을 가지고 있다는 것을 파악하였다. 첫째 이러한 패턴을 분석함으로써 손실률과 손실 패턴에 따라 재전송 및 FEC(Forward Error Correction)의 정도를 달리하고 시간적 계층부호화(temporal scalability)를 이용하여 비트율을 변경시키는 보다 효율적이고 적응적 QoS 관리 방법을 제시한다. 둘째, MPEG-4의 오류 강인성을 이용한 비디오 패킷 단위의 전송으로 인해 오류 전파를 막고, Network상의 패킷 손실을 디코더에서 오류 은닉을 할 수 있도록 한다. 셋째, 네트워크상의 패킷 손실을 최소화할 수 있는 방법으로 GOP(Group Of Picture) 단위의 전송으로 인한 인터리빙(interleaving) 효과와 FEC를 이용하여 수신측에서 패킷 손실을 정정하고 다소 지연이 발생하지만 손실률을 줄이기 위해 재전송(retransmission) 등을 이용하였다. 마지막으로, 제안된 알고리듬들을 적용한 MPEG-4 스트리밍 서비스를 위한 VOD 시스템을 구현하였다.
본 논문에서는 유한 버터용량을 간는 SR(Selectice-Respeat) ARQ(Automatic-Repeat-Request)방식과 1개의 에러는 정정하고 2개의 에러를 검출하는(63, 56) 순환해밍 코드를 결합한 hybrid ARQ방식에 대하여 연구하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 1개의 에러를 정정함으로써 전송효율이 증가됨을 알 수 있었으며, 2개의 에러를 검출하여 재전송에 의해서 뒤바뀐 코드워드의 순서를 바로잡아 수신자(user)에게 전달함을 보여주었다. 성능분석에서는 FEC(Forward-Error-Correction)방식이나 이상적인 SR ARQ방식보다 본 시스템의 전송효율과 신뢰도가 우수하며 특히, 채널에러율이 $10^{-2}$~$10^{-3}$정도로 높은 경우 더욱 효율적임을 보여주었다.
본 논문에서는 DAB 시스템에서 사용하는 FEC(Forward Error Correction) 블록을 하드웨어 크기를 고려하여 효율적인 구조를 갖도록 설계하였다. DAB 시스템의 FEC 블록은 크게 스크램블러(에너지분산), 리드-솔로몬 코더, 길쌈 인터리버로 구성된다. RS 디코더 블록 중 키 방정식을 계산해 내는 블록과 길쌈 인터리버가 차지하는 하드웨어 비중은 굉장히 크다. 본 논문에서는 스크램블러 부분에서 데이터의 시작을 알려주는 신호의 효율적인 검출기법을 제안하고, 리드-솔로몬 디코더 블록의 수정 유클리드 알고리즘을 효율적인 하드웨어로 구현하기 위한 새로운 구조와 길쌈 인터리버에서 최적의 메모리 구조를 효과적인 구조를 제안한다. 제안한 구조에서는 단지 8개의 GF 곱셈기와 4개의 덧셈기만을 가지고 RS 디코더의 수정 유클리드 알고리즘을 구현하였으며, 2 RAM(128)과 4 RAM(256)을 가지고 컨벌루셔널 인터리버를 구현하였다. 제안한 구조로 설계했을 경우 디코더 블록이 Altera-FPGA 칩(FLEX10K)에 모두 들어갈 수 있었다.
ALC(Asyncronous Layered Coding)는 LCT(Layered Coding Transport)기반의 폭넓은 확장성과 다양한 전송속도로 신뢰성 있는 멀티캐스트 전송을 주 목적으로 한다. ALC는 다른 RMT 프로토콜과는 달리 재전송을 하지 않고 receiver-driven 형태의 혼잡제어를 하기 때문에 신뢰성을 제공하기 위해 FEC(Forward Error Correction) 스킴를 이용한다. 본 논문은 신뢰적인 멀티캐스트 전송 프로토콜을 위해 ALC와 FEC 스킴 중 하나인 LDPC 코드를 이용하여 구현한다. 인코딩 비율(Encoding ratio)에 따라 일정 수준 이상의 복구 성공 확율에 대해 최대 허용 가능한 패킷 손실률을 측정하여 신뢰치를 측정한다. 마지막으로 일대다의 파일 전송 시, TCP와 비교하여 본 구현물의 유연성과 효율성에 대해 분석 및 평가한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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