Huynh, Vu Van;Le, Nam-Tuan;Choi, Sun-Woong;Jang, Yeong-Min
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.
Both EPCglobal Generation-2 (Gen2) for passive RFID systems and Intelleflex for semi-passive RFID systems use probabilistic slotted ALOHA with Q algorithm, which is a kind of dynamic framed slotted ALOHA (DFSA), as the tag anti-collision algorithm. A better tag anti-collision algorithm can reduce collisions so as to increase the efficiency of tag identification. In this paper, we introduce and analyze the estimation methods of the number of slots and tags for DFSA. To increase the efficiency of tag identification, we propose two new tag anti-collision algorithms, which are Chebyshev's inequality (CHI) algorithm and hybrid Q algorithm, and compare them with the conventional Q algorithm and adaptive adjustable framed Q (AAFQ) algorithm, which is mentioned in Part I. The simulation results show that AAFQ performs the best in Gen2 scenario. However, in Intelleflex scenario the proposed hybrid Q algorithm is the best. That is, hybrid Q provides the minimum identification time, shows the more consistent collision ratio, and maximizes throughput and system efficiency in Intelleflex scenario.
In this paper, it is studied anti-collision algorithm based on the transmission protocol for RFID baseband system of the lSO/IEC 18000-6 Type-C regulation and designed the baseband part of RFID reader system using FPGA. To compensate this weak point of the slot random aloha algorithm which must have a long time to be dumped before deciding an appropriate slot size according to the number of surrounding tag, we suggested how to apply Bit By Bit algorithm to be able to recognize the tag when the tag is clashing. The design of the baseband part in the RFID reader system is accomplish by use of the ISE9.1i and I made an experiment on it targeting Spartan2. Construction verification is measured each block through Logic Analyzer and I can verify it has no error. I also compared and analyzed the performance between proposed algorithm and past algorithm and verified the improvement of performance.
RFID 시스템에서 다수의 태그가 동시에 자신의 ID를 리더기에 전송하게 되면 충돌로 인해 리더기의 태그 인식시간이 지연 된다. 따라서 리더기의 태그 인식시간을 줄이기 위한 효율적인 충돌방지 기술이 필요하다. 본 논문에서는 QT(Query Tree) 방식을 기반으로 DFSA(Dynamic Framed Slotted Aloha) 방식을 추가한 hybrid 충돌 회피 방법에 대해서 제안하고 시뮬레이션을 통하여 기존의 방법과 성능을 비교한다.
RFID (Radio Frequency IDentification) 시스템에서 수동 태그의 낮은 전송 파워 때문에 리더는 태그와의 통신시 많은 에러를 경험하게 된다. 이것은 리더가 태그의 정보를 빠르고 정확하게 인식하는 것을 어렵게 만든다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해 에러에 강한 알고리즘을 개발하고 적용할 필요가 있다. 리더가 태그의 정보를 인식하기 위해 사용하는 대표적인 프로토콜에는 ALOHA 기반의 DFSA (Dynamic Framed-Slotted ALOHA) 프로토콜과 트리 기반의 이진트리 프로토콜이 있다. 기존의 두 프로토콜 중 DFSA는 에러가 없을 때 이진트리 보다 성능이 우수하나, 에러가 존재할 때, 이진트리 보다 약 35% 정도 에러의 영향을 많이 받는 성질을 보인다. 본 논문에서는 에러가 있는 환경과 없는 환경에서의 DFSA와 이진트리 프로토콜의 성능을 분석하고, 시뮬레이션을 이용하여 이 논문에서의 성능 분석 방법이 타당함을 증명한다. 그리고 에러가 많은 환경에서는, 빠른 RFID 태그 인식을 위해 DFSA 프로토콜보다 이진트리 프로토콜을 사용할 것을 제안한다.
This paper deals with the recognition of multiple mobile robots equipped with RFID tag. In the case that the number of robots recognized by each RFID reader is larger than that of allocated slots, the clashing recognition occurs. And, in the case that the total number of robots recognized by all RFID reader is larger than that of real robots, the repetitious recognition occurs. We employ the dynamic frame slot allocation by using the ALOHA algorithm to prevent the clashing recognition and estimate the number of robots by using the received signal strength indication to prevent the repetitious recognition. The numerical experiment shows the reliability and the efficiency of the proposed method.
Tag가 reader 주변을 정상적으로 오가는 별 형태의 RFID 망을 고려한다. 이 RFID 망에서 주위의 tag를 인식하기 위해 동적으로 프레임에 속한 슬롯의 수를 결정하는 동적 프레임화 및 슬롯화된 ALOHA 기반의 방식을 제안한다. 이 tag 인식 방식은 특징적으로 주위의 tag의 기대 수를 추정하기 위해 R-회고풍 최대 우도 규칙이라 불리는 규칙을 채택하여 이전 R 개의 프레임에서 얻은 관찰 값을 tag의 기대 수의 우도를 최대화하는 과정에 사용한다. 모의 실험 결과는 회고의 깊이를 조금 늘려도 인식 성능이 유의할 만큼 향상됨을 보여준다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제11권2호
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pp.687-708
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2017
The machine-to-machine (M2M) communication is featured by tremendous number of devices, small data transmission, and large uplink to downlink traffic ratio. The massive access requests generated by M2M devices would result in the current medium access control (MAC) protocol in LTE/LTE-A networks suffering from physical random access channel (PRACH) overload, high signaling overhead, and resource underutilization. As such, fairness should be carefully considered when M2M traffic coexists with human-to-human (H2H) traffic. To tackle these problems, we propose an adaptive Slotted ALOHA (S-ALOHA) and time division multiple access (TDMA) hybrid protocol. In particular, the proposed hybrid protocol divides the reserved uplink resource blocks (RBs) in a transmission cycle into the S-ALOHA part for M2M traffic with small-size packets and the TDMA part for H2H traffic with large-size packets. Adaptive resource allocation and access class barring (ACB) are exploited and optimized to maximize the channel utility with fairness constraint. Moreover, an upper performance bound for the proposed hybrid protocol is provided by performing the system equilibrium analysis. Simulation results demonstrate that, compared with pure S-ALOHA and pure TDMA protocol under a target fairness constraint of 0.9, our proposed hybrid protocol can improve the capacity by at least 9.44% when ${\lambda}_1:{\lambda}_2=1:1$and by at least 20.53% when ${\lambda}_1:{\lambda}_2=10:1$, where ${\lambda}_1,{\lambda}_2$ are traffic arrival rates of M2M and H2H traffic, respectively.
WBAN (Wireless Body Area Network)은 센서 노드를 신체에 삽입 또는 부착하여 생체 신호를 지속적으로 모니터링하기 위해 사용하는 네트워크이다. 특히 의료서비스에서 사용하는 센서 노드는 교체가 어렵기 때문에 배터리 전력 소비가 적어야하며, 지속적으로 생체 신호를 모니터링하기 위해서는 데이터의 높은 전송률과 짧은 전송지연 시간을 보장해야 한다. 본 논문에서는 액티브 노드 개수를 추정하여 슈퍼프레임 내 임의접근구간의 길이와 센서 노드의 데이터 전송확률을 동적 할당함으로써 전송지연시간과 에너지 소모량을 감소시키고 안정적인 처리량을 보장하는 알고리즘을 제안한다. 추정한 액티브 노드 수는 이전 슈퍼프레임의 채널상태에만 의존하기 때문에 잘못 추정될 가능성이 있다. 따라서 액티브 노드 개수를 추정하여 패턴을 정의한다. 그리고 슈퍼프레임의 임의접근구간 길이와 전송확률을 결정하기 위해 정의된 패턴을 이용하여 추정한 액티브 노드 개수를 보정한다. 제안하는 알고리즘의 성능을 평가하기 위해 Matlab을 통해 WBAN과 동일한 환경을 구성하였다. 실험 결과, IEEE 802.15.6 표준의 Slotted ALOHA 방식과 비교한 결과 처리량은 향상되고 전송지연시간과 에너지 소모량은 줄어드는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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