• 한국통신학회논문지
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• 제37A권12호
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• pp.1013-1022
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• 2012

RFID 시스템에서 태그 수집은 가장 중요한 기능이다. 태그들은 리더의 수집 명령에 따라서 동일한 채널에서 응답하게 되며, 2개 이상의 태그가 동시에 응답할 때 RFID 시스템에서 태그 충돌이 발생한다. 태그 충돌은 RFID 시스템에서 성능을 저하 시키는 중요한 요소이다. 능동형 RFID 시스템에서는 태그 충돌을 해결하기 위하여 프레임 슬롯 알로하 충돌방지 프로토콜을 널리 사용하고 있다. 많은 연구에서 프레임 슬롯 ALOHA 방식의 최대 시스템 효율은 36.8%임을 나타내고 있다. 본 논문에서는 기존의 프레임슬롯 알로하 보다 개선된 태그 수집성능 위해 RFID 시스템에 정합하는 efficient slotted CSMA/CA를 제안한다. IEEE 802.15.4 저 전력 센서 네트워크에서 널리 사용 중인 slotted CSMA/CA를 RFID 시스템에 적용하기 위한 프레임 구조를 제시하며, 주변의 태그 개수에 따라 유동적 프레임 사이즈 조절을 통한 수집성능을 향상한다. 실제 433MHz 능동형 RFID 리더와 태그 40대에서 실험을 통하여 제안한 slotted CSMA/CA가 프레임 슬롯 ALOHA 방식보다 태그 수집시간, 수집라운드 및 충돌 횟수에서 각각 18%, 37.4%, 77.8%의 성능향상을 보였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권5호
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• pp.70-77
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• 2009

하나의 reader와 여러 tag로 구성된 RFID 망에서 tag의 응답 간 충돌을 중재하기 위해 tag가 응답하도록 여러 슬롯을 마련해 주는 프레임화 및 슬롯화된 ALOHA 방식이 소개되었다. 프레임화 및 슬롯화된 ALOHA에서는 tag 인식의 효율이 극대화되기 위해 프레임 별 슬롯의 수가 최적화되어야 한다. 이러한 최적화는 tag의 수를 필요로 하나 reader는 tag의 수를 알기 힘들다. 본 논문에서는 별도로 tag의 수를 추정하지 않고 슬롯의 수에 대해 직접 Bayes action을 취하는 프레임화 및 슬롯화된 ALOHA에 기초한 tag 인식 방식을 제안한다. 구체적으로 Bayes action은 tag의 수가 갖는 사전 분포, 어떤 tag도 응답하지 않은 슬롯의 수에 대한 관찰값, 그리고 인식률을 반영한 손실 함수를 결합한 결정 문제를 풀어 구한다. 또한 tag의 수가 갖는 사전 분포의 진화를 통해 각 프레임에서 이러한 Bayes action을 지원한다. 모의 실험 결과로부터 진화하는 사전 분포와 Bayes action의 쌍은 robust 방식을 이루어 tag의 수의 참값과 초기 추측값의 큰 괴리에도 불구하고 일정 수준의 인식률을 얻을 수 있음을 관찰한다. 또한 제안하는 방식은 tag의 수에 대한 고전적인 추정값을 사용하는 방식에 비해 높은 인식 완료 확률을 얻을 수 있음을 확인한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권10호
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• pp.1889-1899
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• 2015

본 논문은 위성 랜덤 액세스 채널에서 데이터의 신속한 전송을 위한 다중 슬롯 예약 기법을 제안한다. R-CRDSA(Reservation scheme with Contention Resolution Diversity Slotted ALOHA)에서는 각 단말이 하나의 프레임에서 하나의 슬롯만을 예약하여 사용하기 때문에 트래픽 부하가 낮은 상황에서 많은 슬롯이 낭비되는 문제가 발생하고, 상대적으로 크기가 큰 데이터를 전송하려는 위성 단말은 사용되지 않는 슬롯이 있다고 하더라도 여러 개의 프레임을 사용하여 데이터를 전송하기 때문에 지연시간이 증가한다. 본 논문에서 제안하는 다중 슬롯 예약 기법에서 각 단말은 자신의 패킷과 함께 데이터의 크기를 함께 전송하며 각 단말에서 발생한 데이터의 크기와 슬롯 예약 상태를 고려하여 다수의 슬롯을 예약하여 데이터를 전송한다. 따라서 각 위성단말은 다수의 슬롯을 예약하여 데이터를 전송하기 때문에 기존 슬롯 예약 기반의 위성 랜덤액세스기법에 비해 적은 수의 프레임을 사용하여 자신의 데이터를 전송할 수 있다. 또한 본 논문은 모의실험을 통해 기존 슬롯 예약 기반의 위성 랜덤 액세스 기법 대비 제안 기법의 성능 향상을 확인하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권6호
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• pp.70-80
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• 2008

본 논문에서는 18000-3 RFID 표준인 ASK 모드와 PJM 모드 RFID 시스템을 인식속도의 관점에서 비교하였다. ASK 모드와 PJM 모드 리더/태그간 통신 과정을 표현 할 수 있는 대표 블록들의 조합을 구성하여 블록이 발생한 횟수를 이용하여 인식속도를 비교하였다. FS-Aloha 기반 프로토콜을 적용시키기 위한 Q알고리즘으로 표준 기고서에서 예시로 제안한 알고리즘, Q값 고정 알고리즘, 최소 Q 알고리즘 그리고 남은 태그 수에 연동한 Q값 설정 알고리즘을 이용하였다. 시뮬레이션 과정을 통해서 Q알고리즘에 따른 ASK 모드와 PJM 모드 속도 비교뿐만 아니라 Q알고리즘을 고정시킨 후 ASK 모드와 PJM 모드의 인식속도를 비교하였고 속도에 영향을 미치는 파라메타들을 도출하였다.

• ETRI Journal
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• 제33권3호
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• pp.458-461
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• 2011

With the introduction of the new generation RFID technology, EPCglobal Class-1 Generation-2, there is considerable interest in improving the performance of the framed slotted Aloha (FSA)-based tag collision arbitration protocol. We suggest a novel time-optimal anti-collision algorithm for the FSA protocol. Our performance evaluation demonstrates that our algorithm outperforms other tag collision arbitration schemes.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권9호
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• pp.29-36
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• 2010

하나의 reader가 tag의 군집에 둘러싸여 있는 별 형태의 RFID 망을 고려한다. 이러한 RFID 망에서 reader는 tag에 저장된 정보를 얻기 전에 tag의 응답 간 충돌을 중재하면서 tag를 인식하여야 한다. 이러한 목적으로 tag가 응답하도록 프레임마다 정적으로 일정 수의 슬롯을 마련해 주는 프레임화 및 슬롯화된 ALOHA에 기반한 tag 인식 방식을 제안한다. 제안 방식의 인식성능을 평가하기 위해 주요 성능 척도로 인식 완료 확률과 기대 인식 완료 시간을 선정한다. 이어서 이러한 성능 척도를 계량적으로 계산할 수 있는 방법을 제안한다. 특히 tag가 많지 않은 경우 성능 척도를 closed form으로 도출한다. 다음 인식 시간에 대한 제약 하에서 인식 완료 확률을 최대화하거나 기대 인식 완료 시간을 최소화하는 최적의 시간 구조를 찾는 문제를 구성한다. 마지막으로 이러한 문제를 풀어서 프레임 당 tag가 응답하기 위한 슬롯의 최적 수를 구한다. 계량적 결과로부터 tag가 응답하기 위한 슬롯의 유한한 최적 수가 존재함을 확인한다. 또한 인식 완료 확률을 최대화하는 최적 슬롯 수는 인식 시간에 대한 제약이 약해지면서 기대 인식 완료 시간을 최소화하는 최적의 슬롯 수로 접근하는 경향을 보임을 관찰한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권9호
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• pp.1569-1574
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• 2008

13.56MHz ISM 대역을 사용하는 대부분의 RFID 시스템은 슬롯 ALOHA 방식을 기반으로 하는 고정된 프레임 크기를 갖는 FSA 알고리즘을 충돌 방지 알고리즘으로 사용하고 있다. FSA 알고리즘의 경우, 알고리즘의 구현이 간단한 장점이 있지만, 프레임의 크기가 고정되어 있기 때문에 태그 수가 가변적인 경우에는 시스템 성능이 저하되는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 리더의 식별 영역 내에 있는 태그의 수를 기반으로 매 프레임마다 최적의 프레임 크기를 할당하는 OFSA 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션을 통한 성능 분석의 결과, OFSA 알고리즘은 기존의 FSA 알고리즘에 비하여 항상 최적의 시스템 효율을 얻을 수 있었으며, 최소의 식별 지연 시간을 얻을 수 있었다.

• ETRI Journal
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• 제30권5호
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• pp.653-662
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• 2008

Arbitration of tag collision is a significant issue for fast tag identification in RFID systems. A good tag anti-collision algorithm can reduce collisions and increase the efficiency of tag identification. EPCglobal Generation-2 (Gen2) for passive RFID systems uses probabilistic slotted ALOHA with a Q algorithm, which is a kind of dynamic framed slotted ALOHA (DFSA), as the tag anti-collision algorithm. In this paper, we analyze the performance of the Q algorithm used in Gen2, and analyze the methods for estimating the number of slots and tags for DFSA. To increase the efficiency of tag identification, we propose new tag anti-collision algorithms, namely, Chebyshev's inequality, fixed adjustable framed Q, adaptive adjustable framed Q, and hybrid Q. The simulation results show that all the proposed algorithms outperform the conventional Q algorithm used in Gen2. Of all the proposed algorithms, AAFQ provides the best performance in terms of identification time and collision ratio and maximizes throughput and system efficiency. However, there is a tradeoff of complexity and performance between the CHI and AAFQ algorithms.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제11권3호
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• pp.153-166
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• 2013

A hierarchical time division multiple access (HTDMA) medium access control (MAC) protocol is proposed for clustered mobile underwater acoustic networks. HTDMA consists of two TDMA scheduling protocols (i.e., TDMA1 and TDMA2) in order to accommodate mobile underwater nodes (UNs). TDMA1 is executed among surface stations (e.g., buoys) using terrestrial wireless communication in order to share mobility information obtained from UNs which move cluster to cluster. TDMA2 is executed among UNs, which send data to their surface station as a cluster head in one cluster. By sharing mobility information, a surface station can instantaneously determine the number of time slots in a TDMA2 frame up to as many as the number of UNs which is currently residing in its cluster. This can enhance delay and channel utilization performance by avoiding the occurrence of idle time slots. We analytically investigate the delay of HTDMA, and compare it with that of wellknown contention-free and contention-based MAC protocols, which are TDMA and Slotted-ALOHA, respectively. It is shown that HTDMA remarkably decreases delay, compared with TDMA and Slotted-ALOHA.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권5A호
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• pp.358-366
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• 2012

LED-ID (Light Emitting Diode - Identification) is one of the key technologies for identification, data transmission, and illumination simultaneously. This is the new paradigm in the identification technology environment. There are many issues are still now challenging to achieve high performance in LED-ID system. Collision issue is one of them. Actually this is the most significant issue in all identification system. LED-ID system also suffers from collision problem. In our system, collision occurs when two or more readers transmit data to tag at the same time or vice versa. There are many anti-collision protocols to resolve this problem; such as: Slotted ALOHA, Basic Frame Slotted ALOHA, Query Tree, Tree Splitting, and Q-Algorithm etc. In this paper, we propose modified Q-Algorithm to resolve collision at tag. The proposed protocol is based on Q-Algorithm and used the information of arrived readers to a tag from neighbor. The information includes transmitting slot number of readers and the number of readers that can be arrived in next slot. Our proposed protocol can reduce the numbers of collision slot and the successful time to identify all readers. In this paper our simulation and theoretical results are presented.