The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

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EMQT : A Study on Enhanced M-ary Query Tree Algorithm for Sequential Tag IDs

연속적인 태그 ID들을 위한 M-ary 쿼리 트리 알고리즘의 향상에 관한 연구

  • 양동민 (대전대학교 정보통신공학과 무선이동통신 연구실) ;
  • 신종민 (삼성전자 VD사업부)
  • Received : 2013.01.16
  • Accepted : 2013.05.08
  • Published : 2013.06.30
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Abstract

One of the most challenging issues in radio frequency identification (RFID) and near field communications (NFC) is to correctly and quickly recognize a number of tag IDs in the reader's field. Unlike the probabilistic anti-collision schemes, a query tree based protocol guarantees to identify all the tags, where the distribution of tag IDs is assumed to be uniform. However, in real implements, the prefix of tag ID is uniquely assigned by the EPCglobal and the remaining part is sequentially given by a company or manufacturer. In this paper, we propose an enhanced M-ary query tree protocol (EMQT), which effectively reduces unnecessary query-response cycles between similar tag IDs using m-bit arbitration and tag expectation. The theoretical analysis and simulation results show that the EMQT significantly outperforms other schemes in terms of identification time, identification efficiency and communications overhead.

RFID 및 많은 관심을 받고 있는 NFC 시스템에서 가장 중요한 이슈 중에 하나가 리더의 전송범위 내에 존재하는 다수의 태그들을 정확하고 빠르게 식별하는 충돌 방지 기법이다. 확률적인 충돌 방지 기법들과는 달리, 쿼리 트리 기반의 프로토콜들은 리더의 전송범위 내에 존재하는 모든 태그들을 식별하는 것을 보장한다. 이러한 프로토콜에서는 태그 ID들이 균등 분포를 이루고 있다는 가정을 한다. 그러나 실제 RFID 제품들을 제작할 때에는, 각각의 태그 ID의 프리픽스는 EPCglobal에서 유일하게 정해지고 태그 ID의 나머지 부분은 회사 또는 제조업체에 의해서 ID의 값을 하나씩 증가시키면서 연속적으로 할당된다. 본 논문에서는 향상된 M-ary 쿼리 트리 기법의 개선 방안(Enhanced M-ary Query Tree: EMQT)을 제안한다. EMQT는 m-비트인식 및 예측 기반의 알고리즘을 이용하여 연속적인 태그 ID들을 식별할 때, 불필요한 질의-응답 횟수를 효과적으로 줄인다. 그리고 이론적 추정을 통한 수학적 분석과 시뮬레이션을 통한 실험적 분석을 통해 EMQT가 다른 기법들보다 식별시간, 식별효율, 통신비용 관점에서 훨씬 성능이 우수하다는 것을 보여준다.

Keywords

References

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