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      • SDR(Software Defined Radio) 시스템 적용을 위한 한국형 암호 알고리즘(SEED) 설계 및 성능분석

        홍성룡 漢陽大學校 情報通信大學院 2003 국내석사

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        정보화 물결과 더불어 산업 및 사회 전반에 걸쳐 정보의 의존성은 점점더 심화되고 있다.특히 인터넷을 기반으로 대량의 정보교환과 통신서비스는 활발하게 이루어지고 있고 이들간의 정보 보호 메커니즘은 정보통신의 신뢰성에 직접 연관이 될수 있는 중요한 요소로 자리매김을 하고 있다. 본 논문에서는 개방형 구조를 가지고 있는 차세대 통신시스템 (SDR : Software Defined Radio)에 적용할수 있도록 한국형 암호알고리즘(SEED)을 각각 DSP와 FPGA로 구현을 하고, 이들 상호간의 Tradeoff를 따져 봄으로써 구현방안을 제시하였다. SDR 시스템의 두드러진 특징중의 하나는 DSP나 FPGA와 같은 프로그래머블 디바이스를 사용한다는 것인데, 이러한 것들은 기존의 시스템에서 사용되어지는 맞춤형 칩(ASIC) 대신에 디지털 프로세서(DSP)에 소프트웨어적으로 실시간 처리를 함으로써 전기적인 통신을 수행한다.이렇듯 SDR의 유연성은 향후 무선통신의 표준으로 자리매김을 할것이고, 차세대 이동통신의 근간을 이루게 될 것이다. 보안의 관점에서 이러한 SDR 의 특성들은 보안 알고리즘의 업그레이드나 선택시 많은 유연성과 가능성을 제공할수 있다. 특히 Software Download의 메커니즘에 있어서 요구되어지는 User Authentication의 Encryption 과정은 필수사항이라고 할수 있는데 본 논문에서는 SEED(한국형 암호 알고리즘)를 Encryption알고리즘으로 선택하고 이를 구현함으로써 다양한 플랫폼 환경에서의 성능평가 및 측정을 토대로 구현방안을 모색해 보았다. We summarize the security necessary for software defined radio(SDR) systems,and propose a flexible structure for security systems on SDR.We evaluate the performance of the SEED cryptographic algorithm used in data encryption on various platforms including SDR systems,as basic research toward the implementation of SDR. SEED is a 128-bit symmetric key block cipher that had been developed by KISA(Korea Information Security Agency) and a group of experts since 1998. SEED is a national industrial association standard(TTA KO-12.0004,1999) and will be a national standard,Korean Information Communication Standard(KICS) in Communication.SEED has been adopted to most of the security systems in Korea.We also applied the SEED algorithm to the SDR encryption systems.So,We have the implementation of the SEED algorithm on the TMS320C6000TM family of processors,C source code from the public domain was optimized using the version 2.0 Optimizing C Compiler.Data rates on the C6416(600MHz) are measured at 57Mbits per second for SEED encryption and 67Mbits per second for SEED decryption.Data rates on the FPGA-APEX20K device are measured at 115Mbits per second for SEED encryption and decryption.The performance of the block cipher used in data encryption on various platforms for SDR systems and showed that my approach is effective.

      • Edge 성분과 Eigenface를 이용한 얼굴 분류 및 인식 시스템

        서화석 한양대학교 정보통신대학원 2002 국내석사

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        방송 영상물에서 등장하는 사람의 인물 정보는 정보 검색시 중요한 정보가 될 수 있다. 방송 영상물에서 동일 인물의 등장 위치 및 인물 데이터베이스에 있는 얼굴 데이터와의 비교를 위한 인식 기술은 고도의 컴퓨터 비전 기술을 요하는 것으로 영상에서의 얼굴 검출 및 얼굴 인식 기술이 그 기반 기술이라고 할 수 있다. 또한, 복잡한 영상에서 얼굴을 검출하여 인식하는 문제는 특징 추출 및 패턴 인식의 한 분야라고 할 수 있다. 얼굴 정보를 통하여 뉴스 검색의 효용성을 높일 수 있는 방법을 제시하기 위하여 사람이 포함된 자연 영상을 입력하면 가우시안 혼합(Gaussian Mixture)를 이용하여 살색 영역을 검출한 후 신경망을 이용하여 얼굴 영상이 있는지 없는지를 판단한다. 분류 과정에서 얼굴 영상이 존재하지 않으면 "얼굴 영상 없음"을 출력하고 얼굴 영상이 존재하면 "얼굴 영상 있음"을 출력한다. 얼굴 영상이 존재하면 인식을 수행하기 위해 정규화된 영상을 생성한다. 정규화된 영상을 생성하기 위해서는 에지 리스팅과정을 수행하여 얼굴 영상을 추출한 후 영역 필터링을 거쳐 최종적인 정규화된 얼굴 영상을 검출한다. 정규화된 얼굴 영상을 입력으로 하여 고유얼굴(Eigenface)과정을 수행한 후 고유얼굴에 투영된 값을 비교하여 웃고 있는 얼굴, 찡그린 얼굴, 마스크를 쓰고 있는 얼굴에 대하여 얼굴 인식을 수행한다. 본 논문에서 제시한 얼굴 분류 및 인식 시스템은 분류 성능과 인식 성능면에서 뛰어남을 보인다.

      • 고정 소수점 DSP(TMS320C54X)를 이용한 G.723.1 음성 코덱의 실시간 구현

        이진형 한양대학교 정보통신대학원 2001 국내석사

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        본 논문에서는 국제 통신 표준화기구인 ITU-T에서 CELP(code-excited linear prediction) 기반의 음성부호화 시스템을 TMS320C54x를 이용하여 실시간으로 구현하였다. G.723.1 오디오 부호화 규격은 전화망을 이용하는 영상 통신 규격인 H.324등에서 사용하기 위해 개발된 아주 낮은 비트율의 음성 압축 규격이다. G.723.1 부호화는 5.3 kbit/s와 6.3 kbit/s의 2가지 모드를 지원하며, 6.3 kbit/s 모드에서는 좀 더 나은 품질의 음성을 전송할 수 있고 5.3 kbit/s 모드에서 절약된 1 kbit/s를 다른 용도로 사용할 수 있다. G.723.1 부호화에 사용되는 입력 신호는 16 bit, 8 kHz로 샘플링 된 음성이다. 입력 음성은 30 msec 단위를 하나의 프레임으로 구분하여 프레임 별로 부호화된다. 5.3 kbit/s 모드와 6.3 kbit/s 모드 사이의 전환은 프레임 단위로 가능하다. G.723.1 부호화는 알고리즘의 복잡도를 일정하게 유지하면서 최대의 압축 효율과 음성 품질을 얻을 수 있도록 설계되었다. Linear predictive analysis-by-synthesis coding을 사용하여 음성을 부호화한다. Excitation 신호는 6.3 kbit/s 모드에서 Multipulse Maximum Likelihood Quantization (MP-MLQ)를 사용하여 부호화하고, 5.3 kbit/s 모드에서는 Algebraic-Code-Excited Linear-Prediction (ACELP)를 사용하여 부호화한다. 부호화 방식의 알고리즘에서 생기는 지연은 7.5 msec이고 프레임 크기는 30 msec 이므로, G.723.1 부호화 방식의 이론적인 지연시간은 37.5 msec 이다. 논문에서 사용한 TMS320C54x는 Texas instrument사의 fixed point DSP로서 40 MIPS의 성능을 가지고 있으며, 40-bit의 ALU와 dual operand 지원, 보다 개선된 멀티버스 구조 등 기존의 16bit fixed point DSP보다 높은 성능과 편의성을 가지고 있다. 본 논문에서 구현한 시스템은 마이크로 입력신호를 받은 후 이를 버퍼를 저장한 후 인코딩을 하여 출력된 비트스트림을 메모리에 저장하고, 이를 다시 메모리에서 꺼내어서 디코딩을 하여 버퍼에 저장하고 다시 앞의 과정을 수행하면서 버퍼에 저장된 데이터를 출력하도록 되어 있다. 실시간처리된 출력음성은 C simulation결과와 같은 음질을 보이고 있다. 구현된 시스템은 부호화기는 5.3kbit/sec에서 20.0MIPS, 6.3kbit/sec에서 20.9MIPS가 나왔다. 이러한 복잡도는 지속적인 연구를 통하여 더욱 개선될 전망이다. In this paper, we present the real-time implementation of G.723.1 Annex A coder using a TMS320C541 fixed point DSP chip. This Annex describes the silence compression system that has been designed for the G.723.1 speech coder. Silence compression techniques are used to reduce the transmitted bit rate during silent intervals of speech. Systems allowing discontinuous transmission are based on a Voice Activity Detection (VAD) algorithm and a Comfort Noise Generator (CNG) algorithm that allows the insertion of an artificial noise during silence periods. This feature is necessary to avoid noise modulation introduced when the transmission is switched off: if the background acoustic noise that was present during active periods abruptly disappears, this very unpleasant noise modulation may even reduce the intelligibility of the speech. The algorithm is fully programmed by the TMS320C54x assembly language and the implementation is done by using the evaluation module(EVM) board and the TMS320C54x code composer. In our full-duplex codec implementation of G.723.1, the total complexity reaches in 5.3kbit/sec at 20.0MIPS and 6.3kbit/sec at 20.9MIPS. The performance of the G.723.1 real-time system is evaluated by the bit exactness of 13 test vectors which are provided by ITU-T.

      • Supporting-QoS mechanisms providing a weight in IEEE 802.11 wireless LAN under the DCF

        박재영 漢陽大學校 情報通信大學院 2002 국내석사

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        최근 무선 LAN환경은 멀티미디어 서비스가 가능 할 정도로 발전했다. 특히 IEEE802.11 표준은 현존하는 무선 LAN 표준 중에서도 탁월한 성능으로 주목받고 있다. IEEE802.11 표준은 실시간 트래픽을 위한 PCF모드와 비실시간 트래픽을 위한 DCF모드가 짧은 간격으로 스위칭하며 동작한다. 무선 멀티미디어 환경에서는 각각의 우선순위 트래픽 클래스마다 적당한 대역폭을 할당하여 QoS를 보장하는 것이 무엇보다도 중요하다. 또한 상대적으로 우선 순위가 낮은 트래픽 클래스에도 최소한의 공정성을 위한 스케쥴링 보장도 필요하다. DCF는 구조가 간단하고 비용도 적게 들어 PCF보다는 훨씬 광범위하게 쓰이나 완전경쟁방식이라 특정 노드의 패킷에 QoS를 보장할 수 없었다. 최근 들어 DCF의 이러한 문제점을 해결하기 위해 많은 무선 통신표준들이 제시되고 있다. 각각 다른 QoS 파라미터(예를 들어, 각각 다른 데이터전송률이나 지연)를 부여하여 몇몇은 시스템전체의 QoS를 향상시키고, 또 몇몇은 이동 호스트의 우선순위간에 차별화를 주고 있다. 본 논문에서는 IEEE802.11의 DCF모드에서 각 무선호스트에 가중치를 부여하여 그에 따라 전송률을 차별화시키는 메커니즘을 연구하여 모의실험을 통하여 쓰루풋을 비교, 분석하였다. 모의실험 결과 각 플로우(TCP, UDP)에서 무선호스트들의 쓰루풋이 부여받은 가중치대로 차별화되었음을 알 수 있었고 TCP보단 UDP에서 더 크게 차별화 된 성능을 보여주었다.

      • 협업 및 통합을 통한 e-공급사슬의 동기화에 관한 연구

        전철기 漢陽大學校 情報通信大學院 2002 국내석사

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        Lee, H.L[1999] suggested that supply chain synchronization is the one of the most challenging issues to improve supply chain performance in the e-business context. However, literatures on implementation framework for supply chain synchronization has been rather limited, while plenty of research could be found in the area of bullwhip effects, integrated production distribution planning, and business collaboration. The purpose of this paper, in this regard, aims to fill the gap between theoretical research and industry practice on supply chain synchronization. As such, we analyzed eight case studies in the literature on the basis of information integration, supply chain coordination, and supply chain partnership[Lee, H.L. 2000] to investigate practical insights on implementing supply chain synchronization. From our in-depth analysis of the cases, the propositions derived from them include the followings; i) Effective system integration on internal supply chain, and interfaces with external organization is critical to information integrations; ii) Business process redefinition supported by information technology is effective for supply chain coordination; iii) Non-IT aspects are more important as well as collaboration information technologies for supply chain partnership. Average ratings on the supply chain integration level for the eight cases, which are subjectively evaluated on the basis of five scale developed by Manugistics [1997 ], is 4.1 out of 5. The limitations are instability on information sharing, lack of necessary infrastructure of partner organizations, communication barriers, unnecessarily tight control, and lack of trust among the organizations. We expect that those findings in this paper, with future extension to include strategic contingencies, rigorous methodology development and business modeling, could give practical insights for the company seeking performance improvement opportunities through supply chain synchronization. e-비즈니스 패러다임과 함께 공급사슬관리(Supply Chain Management) 혁신의 최근 이슈는 동기화를 통한 성과 향상에 있다[Lee, H.L. 1999]. 공급 사슬 동기화란 공급 사슬간의 계획, 스케줄링, 실행, 통제 활동의 구조적 단속성에 기인한 비효율을 개선하여 공급사슬 전체에 대한 효율성과 효과성을 제고하는 것으로[Gumaer, R., 1997] 정의된다. 공급 사슬 동기화와 관련하여 통합 생산 유통 계획, 기업 협력, Bullwhip Effect 등에 대한 많은 연구 문헌들이 있으나 실천적 프레임웤(Implementation Framework)이 제시된 것은 최근이며[Lee, H.L, 1999, 2000] 이에 대한 문헌은 매우 제한적이다. 본 논문의 목적은 이러한 실천적 프레임웤에 대한 이론적 연구와 산업체 적용(Industry Practice)에 대한 Gap을 메우는 데 있다. 본 논문에서는 Lee, H.L. [1999, 2000]가 제시한 세가지 공급 사슬 동기화 요소 (정보 통합, 공급 사슬 조정, 공급 사슬 파트너쉽)를 기준하여 문헌상에서 발견된 각각의 이론적 연구와 총 8개의 기업 사례를 심층 분석하여 동기화 구현을 위한 정보 기술 활용과 공급 사슬 성과 향상을 위한 실천적 통찰 요소(Practical Insight)를 탐색하였다. 동기화를 위한 정보 통합을 위해서는 시스템 통합이 가장 큰 요소로 발견 되었고 내부 공급사슬 통합과 외부 공급사슬과의 인터페이스 시스템 구축이 그 주요 내용이었다. 공급 사슬 조정을 위해서는 리드 타임 단축을 위한 비즈니스 프로세스재설계를 통한 정보 시스템 구축이 주요 요소로 공급 사슬 파트너쉽 관련에서는 비 정보 기술 차원에서의 협력요소와 이를 지원하는 정보 기술들이 도출되었다. 집중 분석된 사례들에 대하여 매뉴지스틱스(M-anugistics)에서 제시한 동기화 5단계 척도를 이용하여 주관적으로 판단한 결과 평균 4.1의 완성도를 나타냈다. 동기화 완성에 대한 제약 조건들은 내,외부 정보 공유의 불안정, 파트너 기업의 여건 미성숙, 부적절한 의사소통, 과다한 통제, 협조와 신뢰의 한계성 등으로 파악 되었다. 본 논문에서 제시된 발견들은 공급 사슬의 e-비즈니스화를 통하여 성과 향상을 달성하려는 제조, 유통 등 전통적 기업에게 공급사슬 동기화에 대한 실천적 통찰을 (Practical Insight)제공 할 수 있으며 전략적 배경에 의거한 상황에 따른 (Contingent)한 실증적인 분석 및 방법론 개발, 모델링 등으로 확대되어 질 수 있다.

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