LLR 기반의 MPE-FEC 상위계층 복호 방식

김철승,김민혁,김남수,정지원,Kim, Chul-Seung,Kim, Min-Hyuk,Park, Tae-Doo,Kim, Nam-Soo,Jung, Ji-Won 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.10

이동체에 대해서 위성을 이용한 통신 방식을 규정하고 있는 DVB-SSP 표준화에서는 Physical Layer와 Upper Layer의 두 단계로 부호화 및 복호화를 한다. 수신단에서 Physical Layer의 복호 방식인 LDPC 복호 후 Upper Layer의 erasure RS 복호를 위해, CRC 검사를 수행하여 수신된 데이터에서 1 bit의 오류발생에도 IP 패킷 모두를 삭제함으로써 복호 시 비효율성을 증가시킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 LDPC 복호기에 출력되는 LLR 값을 이용하여 IP 패킷 전체를 삭제하는 것이 아니라 LLR 값이 낮은 비트만 선택적으로 삭제하는 방식을 제안하며, 이를 시뮬레이션 하여 기존의 CRC 방식과 비교하였다. DVB-SSP is a new broadcasting system for hybrid satellite communications, which supports mobile handheld systems and fixed terrestrial systems. An upper layer, including erasure Reed-Solomon error correction combined with cyclic redundancy check. However, a critical factor must be considered in upper layer decoding. If there is only one bit error in an IP packet, the entire IP packet is considered as unreliable bytes, even if it contains correct bytes. If, for example, there is one real byte error, in an IP packet of 512 bytes, 511 correct bytes are erased from the frame. Therefore, this paper proposed upper layer decoding methods; LLR-based decoding. By means of simulation we show that the performance of the proposed decoding algorithm is superior to that of the conventional one.

해상교통환경 위험요소 평가기준 설정을 위한 기초 연구

김철승,이홍훈,Kim, Chol-Seong,Lee, Hong-Hoon 해양환경안전학회 2012 해양환경안전학회지 Vol.18 No.5

해상교통환경의 위험도를 평가하기 위한 기술로는 대표적으로 FSA, PAWSA, IWRAP 등이 있으며, 이러한 기술의 개발을 위해서는 해상교통환경에 적합한 위험요소를 선정하고 이에 대한 평가기준이 마련되어야 한다. 기존 기술에서 위험도는 사고의 출현빈도와 이로 인한 영향의 곱으로 정의되어 이에 따라 사고의 출현빈도 및 영향에 해당되는 위험요소들이 각각 구분되어 선정되고 있었다. 그러나, 본 연구는 각 위험요소에 요소별 출현빈도와 영향을 포함하여 이들의 합으로 위험도를 정의함으로써 기존 기술에서 사고의 영향에 해당되었던 위험요소들을 제외하는 한편, 위험요소 분류체계에 관한 기존 연구의 사례 검토를 통하여 위험도를 구성하는 위험요소를 20가지로 추출한 후 유사한 성격에 따라 5가지 카테고리로 분류하였다. 또한, 선정된 각 위험요소에 대하여 관련 통계자료 등을 이용 실용적으로 용이하게 평가할 수 있는 기준을 제시하여, 향후 국내 해상교통환경에 적합한 위험도 평가모델의 개발을 위한 기초를 마련하였다. The representative risk evaluation techniques of the marine traffic environment are the FSA, PAWSA, & IWRAP. For the development of these techniques, the risk factors suitable to the marine traffic environment should be selected & the assessment criterion of the risk factors should be provided. The risk factors were selected as the factors that relate both to the frequency of casualty & to the consequence of casualty because the risk was defined as the frequency of casualty times the consequence of that casualty on the existing techniques. But, the risk factors relate to the consequence of casualty are excluded because the risk is defined as the sum of the risk factors including the frequency and the consequence by factors on this study. The 20 kinds of risk factors to compose the risk are selected and classified into 5 categories according to similar nature through the analysis of preceding study on the classification of the risk factors. Finally, as the foundation of risk assessment model's development for domestic marine traffic environment, the practical assessment criterion of the risk factors are suggested.

목포항 출입항로의 환경스트레스 평가에 관한 연구

김철승,정재용,박성현,KIM Chol-Seong,JONG Jae-Yong,Park Sung-Hyun 해양환경안전학회 2006 海洋環境安全學會誌 Vol.12 No.3

목포항 인근해역은 해상교통량이 많고, 해양사고가 빈발하고 있다. 특히, 목포구에서 목포항까지의 수역에는 협수로 형성 안개 발생 빈번, 항로 폭 협소, 천수 구역 존재, 소형 어선과 여객선 등에 의한 특정 시간대 항내 교통량이 집중하고 있다. 따라서 목포항만 수역내 해상안전의 위해요소 및 해상교통환경을 파악하고, 그 문제점을 도출하기 위해 해상교통조사를 실시하여 해상교통흐름에 대한 해상교통특성을 도출하여 해상교통류 시뮬레이션을 실시하여 환경스트레스를 평가하고자 한다. Recently, many ships such as fishing boats, cargo ships, high speed ferry boats are visiting Mokpo harbor. In particular, many marine accidents have been occurred at this area due to the narrow channel, a thick fog, the existing of the shallow waters etc. However there is no suitable ships' routeing system which takes account of today's traffic situations in this area. This study aims at the settling of hazardous factors to mitigate the danger to vessels in Mokpo harbor and to secure the safety of maritime environment.

강조류에서 중량물 운반 부선의 예인력에 관한 연구

김철승,임긍수,Kim, Chol-Seong,Rim, Geug-Soo 해양환경안전학회 2011 海洋環境安全學會誌 Vol.17 No.2

예인선 A호와 B호가 재킷을 실은 부선을 예인하기 위하여 진도 벽파항에서 출항하여 진도대교 부근 조력발전소 예정지로 운항 중 예인능력을 갑자기 상실하고 진도대교로 표류하여 바지선에 실려 있던 대형 철구조물인 일명 '재킷'이 제1진도대교 교각 및 중앙부 상판과 충돌한 사고가 발생하였다. 이 사고로 바지선에 살려 있던 조력 발전소 건설용 철구조물이 진도대교 중앙부 하단지점 바다로 추락했으며 제1진도대교 교각 1개가 일부 파손되고 상판의 바람막이도 세 군데가 구겨지는 등의 피해가 발생했다. 본 연구에서는 상기의 해양사고와 관련하여 부선의 운항경로가 갑자기 바뀌며 예인력을 상실하였던 해역의 시간대별 조류속도를 추정하고, 재킷을 실은 부선을 예인하기 위한 적정한 예인력을 산정함과 동시에 당시 기상 상황 하에서의 부선의 예인 안전성을 검토하고자 한다. A marine collision accident occurred at the Jin-do water way. A barge loaded with heavy equipment of Power Generation Plant was being towed at its side by two tugs "A" and "B" from Byeg-pa harbour to the designated position to be used for power generation plant near Jin-do bridge. The Power Generation Plant was 40-meters high loaded atop the barge. When the "tugs and tow" were approaching the Jin-do the bridge, the two towing tugs lost maneuvering control of the barge and it went off-course, hit first the waterway embankment and finally struck the lower part of bridge's span and post musing the barge to capsize and sunk its cargo into the sea. The bridge also suffered damages where the top of the Plant struck At the time of the accident, there was a strong tidal current at the waterway. This paper calculates the safe towing force of barges with heavy loads when traversing in a strong tidal current situation in narrow waterway.

PTT를 이용한 자전거 운동 중 지속적인 혈압의 예측

김철승,문기욱,권정훈,엄광문,Kim, Chul-Seung,Moon, Ki-Wook,Kwon, Jung-Hoon,Eom, Gwang-Moon 대한의용생체공학회 2006 의공학회지 Vol.27 No.6

The purpose of this work is to predict the systolic blood pressure (BP) during exercise from pulse transit time (PTT) for warning of possible danger. PTT was calculated as the time between R-peak of ECG and the peak of differential photoplethysmograph (PPG). For the PTT-BP model, we used regress equations from previous studies and 3 kinds of new models combining linear and nonlinear regress equation. The model parameters were estimated with the data measured under low to middle intensity exercise, and then was tested with the data measured under high intensity exercise. Predicted BP values after high intensity exercise were compared with those measured by cuff-type sphygmomanometer. The results showed that the error between measured and predicted values were acceptable for the monitoring BP. We tested PTT-BP models 1 month after the identification without further calibration. Models could predict the BP and the errors between measured and predicted BP were about 5mmHg. The suggested system is expected to be helpful in recognizing any danger during exercise.

무선 랜 규격에서의 고속 알고리즘을 이용한 LDPC 복호기 구현

김철승,김민혁,박태두,정지원,Kim, Chul-Seung,Kim, Min-Hyuk,Park, Tae-Doo,Jung, Ji-Won 한국정보통신학회 2010 한국정보통신학회논문지 Vol.14 No.12

본 연구에서는 무선 랜 표준안인 802.11n에서 채널 부호화 알고리즘으로 채택된 LDPC부호의 복호 알고리즘의 저복잡도에 대해 연구를 하였다. 샤논의 한계에 근접하기 위해서는 큰 블록 사이즈의 LDPC 부호어 길이와 많은 반복횟수를 요구한다. 이는 많은 계산량을 요구하며, 그리고 이에 따른 전력 소비량(power consumption)을 야기 시키므로 본 논문에서는 세 가지 형태의 저복잡도 LDPC 복호 알고리즘을 제시한다. 첫째로 큰 블록 사이즈와 많은 반복 횟수는 많은 계산량과 전력 소모량을 요구하므로 성능 손실 없이 반복횟수를 줄일 수 있는 부분 병렬 방법을 이용한 복호 알고리즘, 둘째로 early stop 알고리즘에 대해 연구 하였고, 셋째로 비트 노드 계산과 체크 노드 계산 시 일정한 신뢰도 값보다 크면 다음 반복 시 계산을 하지 않는 early detection 알고리즘에 대해 연구 하였다. 위 세가지 알고리즘을 적용하여 FPGA 칩에 구현한 결과 N=648, R=1/2일 때, 복호 속도는 알고리즘을 적용하지 않았을 때 보다 거의 두배에 가까운 110Mbps이고, 약 45%의 디바이스 사용량이 감소하였다. In this paper, we first review LDPC codes in general and a belief propagation algorithm that works in logarithm domain. LDPC codes, which is chosen 802.11n for wireless local access network(WLAN) standard, require a large number of computation due to large size of coded block and iteration. Therefore, we presented three kinds of low computational algorithms for LDPC codes. First, sequential decoding with partial group is proposed. It has the same H/W complexity, and fewer number of iterations are required with the same performance in comparison with conventional decoder algorithm. Secondly, we have apply early stop algorithm. This method reduces number of unnecessary iterations. Third, early detection method for reducing the computational complexity is proposed. Using a confidence criterion, some bit nodes and check node edges are detected early on during decoding. Through the simulation, we knew that the iteration number are reduced by half using subset algorithm and early stop algorithm is reduced more than one iteration and computational complexity of early detected method is about 30% offs in case of check node update, 94% offs in case of check node update compared to conventional scheme. The LDPC decoder have been implemented in Xilinx System Generator and targeted to a Xilinx Virtx5-xc5vlx155t FPGA. When three algorithms are used, amount of device is about 45% off and the decoding speed is about two times faster than convectional scheme.

대산항 항로 개선안에 관한 연구

김철승,임긍수,김성철,Kim, Chol-Seong,Rim, Gung-Su,Kim, Sung-Cheol 해양환경안전학회 2011 해양환경안전학회지 Vol.17 No.2

대산항은 석유제품운반선, 케미칼운반선, LPG LNG 운반선과 같은 위험화물운반선의 비중이 매우 높으며 석유화학 및 지방산업단지개발계획과 연계 서해안 중부권의 거점 항만으로 개발 추진 중에 있어 향후 2020년에는 9,195척으로 2008년보다 입항 척수가 167% 정도 해상교통량이 증가 할 것으로 보인다. 본 연구에서는 대산항을 이용하는 선박의 입출항 항로 등에 대한 해상교통환경을 면밀히 분석 평가하고, 통항로 및 항행보조시설 등의 적정성 검토를 통하여 미래 지향적이고 안전한 해상교통환경을 조성하기 위한 체계적이고 종합적인 항로에 대한 개선안을 제시한다. Daesan Harbor is developing under the Industrial Complex or Petrochemistry Development Plan making the port the main hub-port in the West coast. Because of this development. the traffic volume is expected to increase to 9,1.95 incoming vessels by 2020, an increase of 167% compared to 2008 figure. This study thoroughly analyzes and evaluates a systematic and comprehensive use of the fairway in the Daesan Harbor. It establishes a future oriented and safe marine transportation environment upon appropriate examination of the total fairways and sailing assistance facilities.

매직북

김철승,Kim, Cheol-Seng 한국IT전문가협회 1999 소프트웨어공모대전 Vol.4 No.-

국내 통항분리수역 설치 효과에 관한 연구 -해양사고 및 해상교통흐름을 중심으로-

김철승,정재용,이홍훈,Kim, Chol-Seong,Jeong, Jae-Yong,Lee, Hong-Hoon 해양환경안전학회 2011 海洋環境安全學會誌 Vol.17 No.1

국제해사기구(IMO)에서는 해양사고의 방지와 해상교통의 원활한 흐름에 기여하기 위하여 전 세계의 주요 항로에 항로지정(Ship's Routeing) 방식을 채택하여 운영하고 있다. 이에 국내에서도 2003년에 해상교통안전법의 시행규칙으로 남해안의 홍도 및 보길도 항로에 대하여 통항분리방식이 적용되는 수역으로 지정한 바 있으며, 2005년에는 거문도 항로를 추가로 지정하였다. 그러나 이러한 국내의 통항분리수역 지정으로 인한 해양사고 방지 및 원활한 해상교통흐름에 대한 효과 분석은 미흡한 실정으로, 이에 본 연구에서는 국내 통항분리수역 지정 전 후의 해양사고 자료 및 해상교통흐름을 분석하여 실제 통항분리수역의 지정이 해양사고의 방지와 해상교통의 원활한 흐름에 어느 정도 영향을 미쳤는지를 평가하였고, 그 결과에 따라 항로별 통항분리수역의 위치를 조정하는 등의 개선안을 제시하였다. 본 연구에서의 평가 결과, 대부분의 통항분리수역에서 지정 전과 비교하여 지정 후 해양사고의 발생이 오히려 증가하였고, 일부 선박들이 지정된 통항방향을 따르지 않는 등 해양사고의 위험을 초래하고 있는 것으로 드러나, 이를 개선하기 위해 홍도 항로 및 보길도 항로에 대해서는 통항분리 수역의 위치를 조정하여 더 안전하고 효과적인 운용이 필요한 것으로 분석되었다. The "ship's routeing" system was adopted by IMO and has been operated on the major sea routes of all over the world for the prevention of marine casualty and the improvement of marine traffic flow. Thereupon, also in Korea, the "Hong-do" and "Bogil-do" sea routes on southern coast were designated to mandatory sea area by traffic separation scheme(TSS) in 2003, and the "Geomun-do" sea route on southern coast was designated in 2005. But there were few or no studies on the effect of designated traffic separation scheme in Korea. For this reason, in this paper, we evaluated the contribution of traffic separation scheme to the prevention of marine casualty and the improvement of marine traffic flow after designation of domestic traffic separation scheme using data of the marine casualties and ship's tracks from AIS information. The results of evaluation showed that on the contrary, the cases of marine casualties were increased on some sea routes and regular traffic flows were disturbed by some vessels after designation of traffic separation scheme. For the safer and better sea routes, alternative ideas such as reposition of ship's routing on "Hong-do" and "Bogil-do" sea areas were suggested.

양식어장 보호를 위한 원격감시시스템의 구축방안에 관한 연구

김철승,정중식,박성현,Kim, Chul-Seung,Jeong, Jung-Sik,Park, Sung-Hyeon 해양환경안전학회 2004 海洋環境安全學會誌 Vol.10 No.2

국민소득 증가에 따라 고급해산물의 수요가 늘어나고 있으며, 어패류 및 해조류를 포함하는 양식어업은 국내어업에 대한 총수입중 $50.6\%$를 차지하고 있는 어가의 주 소득원 중의 하나이다. 최근 국내어장에서 불규칙하게 발생하는 어패류 도난사건의 피해액은 매년 건당 수십만에서 수천만원 이상으로 증가하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 국내 영세어가에 적용할 수 있는 양식어장 보호를 위한 레이더 감시시스템의 모델을 제안하고, 시스템의 구축방안을 제시하였다. 국외에서 양식어장보호 감시시스템이 개발된 바가 있지만 구축비용이 고가이므로 국내 영세어가에 적용하기에는 어렵다. As GNP increases, many peoples need the seafood with high quality. In Korea, aquaculture is one of major incomes for fishing households and records $50.6\%$ of total incomes for domestic fishery. The loss of aquaculture farm due to thievery at sea increases every year. In this research, we propose the system model for development of radar surveillance system, which protects aquaculture farms. For the proposed system, general requirements are described Our system is cost-effective when it is applied to domestic fishing households.