• 제목/요약/키워드: 프레임 기반 슬롯 ALOHA

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동적 프레임 크기 할당을 위한 태그 수 추정 기법 (Tag Number Estimation Scheme for Dynamic Frame Size Allocation)

  • 임인택;최진오;김수환;최진호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.756-758
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    • 2010
  • 프레임 기반 슬롯 ALOHA 알고리즘을 기반으로 하는 RFID 시스템인 경우, 고정된 프레임을 갖기 때문에 식별 영역 내에 있는 태그의 수와 프레임 크기에 따라 태그 식별 성능이 크게 변화할 것으로 예상된다. 따라서 본 논문에서는 하나의 질의 라운드 동안 태그들이 응답하는 슬롯의 상태와 확률적 계산을 통하여 얻은 결과를 바탕으로 리더의 식별 영역 내에 남아있는 태그의 수를 추정하는 기법을 제안하고, 이에 대한 성능을 분석한다.

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위성 채널에서 데이터 트래픽의 신속한 전송을 위한 다중 슬롯 예약 기법 (Multiple Slot Reservation for Rapid Data Traffic Transmission in the Satellite Random Access Channel)

  • 이윤성;이진석;임재성;박형원;노홍준
    • 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.

셀룰러 시스템에서 이동멀티미디어 서비스지원을 위한 CDMA R-ALOHA의 성능분석 (A CDMA Reservation ALOHA Protocol for Mobile Multimedia Integrated Cellular Systems)

  • 허경;김수원;엄두섭;차균현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권11A호
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    • pp.1630-1641
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    • 2000
  • 본 논문은 셀룰러 시스템 상향 링크에서 음성데이터 및 실시간 영상데이터로 구성된 화상전화서비스, 고속 및 저속 데이터베이스의 다중 전송률 멀티미디어 서비스를 통합 지원할수 있는 CDMA R-ALOHA 프로토콜을 제안하였다. 제안된 프로토콜은 액세스슬롯과 전송슬롯으로 구분된 프레임의 구조를 이용한 코드할당 방식으로 전송슬롯에서의 간섭을 줄였다. 그리고, 각 서비스의 트래픽 특성에 따른 전송코드 예약과 화상전화서비스 사용자의 핸드오프호를 고려하여 분석된 각 서비스 부시스템의 Markov-chain 모델을 이용한 각 서비스의 채널 경쟁 사용자수 추정을 기반으로 서비스별 액세스 허용확률을 제안하여, 액세스슬롯에서의 패킷 충돌을 감소시키고 핸드오프호의 우선권을 보장할 수있다. 또한 화상전화서비스의 영상데이터 전송정보를 이용한 코드 예약방식을 제안하여, 음성 트래픽을 패킷의 손실이 없이 지원하였고 고속 및 저속 데이터베이스를 통해 채널 이용효율을 극대화하였다.

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능동형 RFID 시스템에서 태그 수집 성능 향상을 위한 효율적인 태그 슬립 기법 (An Efficient Tag Sleep Method for Improving Tag Collection Performance in Active RFID Systems)

  • 윤원주;정상화;박신준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권7B호
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    • pp.686-693
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    • 2009
  • 본 논문에서는 능동형 RFID 시스템에서 태그 수집 성능을 향상시키기 위해 빈 시간 슬롯을 활용하는 효율적인 태그 슬립 기법을 제안한다. 제안하는 태그 슬립 기법에서 리더는 프레임 슬롯 알로하 기반의 태그 수집 과정 동안 캐리어 신호의 감지를 통해 빈 시간 슬롯의 발생을 검출하고 낭비되는 빈 시간 슬롯을 수집된 태그들에게 슬립 명령어를 전송하는데 활용하여서 결과적으로 태그 수집에 소요되는 시간을 감소시킨다. 본 논문에서는 시뮬레이션 실험을 통해 제안하는 태그 슬립 기법을 적용한 태그 수집의 성능을 일반적인 태그 수집의 성능과 비교하여 평가하였다. 시뮬레이션 결과는 제안하는 태그 슬립 기법을 적용한 태그 수집 방식이 128개와 256개의 고정시간 슬롯을 가지는 프레엄 슬롯 알로하 및 동적 프레엄 슬롯 알로하 충돌방지 프로토콜들이 사용되었을 때, 각각 12.28%, 12.30%, 13.31%의 평균 태그 수집 시간을 감소시킴을 보였다.

RFID 망에서 프레임화 및 슬롯화된 ALOHA에 기반한 Tag 인식 방식을 위한 최적 시간 구조 (Optimal Time Structure for Tag Cognizance Scheme based on Framed and Slotted ALOHA in RFID Networks)

  • 최천원
    • 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.

RFID 망에서 Tag 인식을 위한 회고풍의 최대 우도 결정 규칙 (Retrospective Maximum Likelihood Decision Rule for Tag Cognizance in RFID Networks)

  • 김준모;박진경;하준;서희원;최천원
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권2호
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    • pp.21-28
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    • 2011
  • 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.

RFID 시스템에서 고속 태그 식별을 위한 최적의 프레임 크기 할당 기법 (Optimal Frame Size Allocation Mechanism for Fast Tag Identification in RFID System)

  • 임인택
    • 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.

음성/데이타 통합 서비스를 위한 자원 상태 감지 기법 기반 MAC프로토콜 (MAC Protocol based on Resource Status-Sensing Scheme for Integrated Voice/Data Services)

  • 임인택
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제29권2호
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    • pp.141-155
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    • 2002
  • 본 논문에서는 기지국과 단말기간의 전파지연이 비교적 짧은 마이크로셀 환경의 패킷 CDMA망에서 음성과 데이타를 통합 서비스하기 위한 MAC 프로토콜을 제안한다. 제안한 프로토콜을 위한 시스템의 상향링크 채널은 프레임을 구성하는 타임 슬롯과 각 슬롯별 확산코드에 의하여 제공된다. 지연에 민감한 음성 트래픽에 더 높은 우선순위를 부여하여, 음성 트래픽인 경우에는 발음구간 동안 임의의 확산코드를 예약하여 서비스된다. 반면, 데이타 트래픽은 매 패킷이 발생할 때마다 기지국으로부터 수신한 현재 슬롯의 예약상태 정보를 기반으로 서비스된다. 성능분석의 결과, 본 논문에서 제안한 기법은 음성과 데이타 패킷간의 충돌이 전혀 발생하지 않으므로 주어진 패킷 누락률 범위 내에서 수용 가능한 최대 음성 단말기 수를 증가시킬 수 있었다.

Null Frame 기법을 이용한 Frame Slotted Aloha기반 리더 충돌 방지 기법 (Reader anti-collision method on frame slotted aloha using null frame)

  • 이성준;임유석;황재호;김재명
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권1호
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    • pp.33-41
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    • 2008
  • RFID의 발달과 사용 분야가 넓어짐에 따라 기존의 단일 리더 환경에서 다중 리더 환경이나, 밀집 리더 환경으로 변화되고 있다. 리더의 수가 많아짐에 따라 리더간의 신호에 의한 리더 간의 간섭 및 다수의 리더에 의한 태그의 간섭 등 리더 충돌이 빈번히 발생할 것이다. 리더간의 간섭 및 충돌을 방지하기 위한 알고리즘이 연구, 제안되고 있다. Gen2 Dense 모드, LBT 등의 알고리즘은 사용 채널을 분리하여 리더간의 충돌을 방지하거나 TDMA방식을 이용하여 리더들의 사용 시간을 분리하여 충돌을 피하는 방법 등을 제안 하였다. 본 논문에서는 Frame slotted Aloha방식에서 슬롯 당 충돌 확률을 계산하고, 그 결과를 이용하여 충돌을 방지하는 null fame 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션을 통하여 성능을 분석하였다. 기존의 방식과 비교 했을 때 시스템 전체의 리더 간 충돌 수, 프레임의 사용에서의 성능 향상을 볼 수 있었다.

능동형 RFID 시스템을 위한 태그 수집 성능 개선 (Improvement of Tag Collection Performance for Active RFID Systems)

  • 윤원주;정상화;문영식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권7B호
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    • pp.518-527
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    • 2008
  • 태그 수집은 RFID 시스템에서 가장 중요한 기능 중 하나이다. 능동형 RFID 시스템 관련 표준인 ISO/IEC 18000-7은 프레임 슬롯 알로하 기반 충돌방지 알고리즘을 이용하여 태그 수집 알고리즘을 정의하는데, 이 표준에는 최적의 슬롯 크기를 결정하지 못하거나 수집된 태그들을 재우기 위해서 일대일 명령어를 사용함으로써 태그수집 성능을 저하시키는 비효율성 문제가 있다. 본 논문에서는 그러한 비효율성 문제를 극복하고 태그 수집 성능을 향상시키기 위해 1) 리더가 최적의 슬롯 크기를 유연하게 결정할 수 있도록 하는 새로운 슬롯 크기 결정 기법과 2) 수집된 태그들을 효율적으로 재우기 위한 브로드캐스트 기반 슬립 기법을 제안한다. 또한, 리더와 다중 태그로 구성된 능동형 RFID 시스템을 구현하였으며, 리더는 제안된 기법이 적용되었을 때 태그 수집 성능을 최대화할 수 있도록 설계하였다. 실험에서는 하나의 리더와 50개의 태그를 사용하여 실제 환경에서의 태그 수집 성능을 평가하였다. 실험 결과는 제안된 두 기법들이 적용되고 초기 슬롯 개수가 적절히 선택되었을 때, 표준의 태그수집 알고리즘에 비해 태그 수집 성능이 크게 향상됨을 보여준다.