• Title/Summary/Keyword: Slotted ALOHA

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무선 데이타 통신 및 개인 통신을 위한 Mini Slotted CDMA ALOHA 기법의 성능 해석 (Performance Analysis of Mini Slotted CDMA ALOHA System For Wireless Data and Personal Communication)

  • 허정석;양성룡;이정태
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제1권4호
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    • pp.502-510
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    • 1994
  • 최근에는 무선 데이터 통신 및 개인 통신을 위한 다중 접속 기법으로 CDMA 방식 이 활발히 연구되고 있다. 또한 다중 접속 방식을 제어하기 위한 기존의 ALOHA 프로 토콜은 채널의 충돌로 인한 낮은 성능이 문제점으로 지적되어 왔으나 무선 패킷 통신 망에는 적합한 제어 기법으로 입증되어 왔다. 본 논문에서는 ALOHA 기법을 CDMA 기술 로 구현한 MS-CDMA-ALOHA(Mini-Slotted- CDMA-ALOHA) 시스템의 성능 분석을 위하여 해석적 모델을 제시하고 제시한 모델의 타당성을 입증하기 위하여 시뮬레이션을 수행 하여 해석결과와 비교하고 성능을 분석하였다. MS-CDMA-ALOHA 시스템의 성능은 기존 슬롯 ALOHA 시스템이나 Slotted-CDMA-ALOHA 보다 개선된 성능을 보여주었고 특히 과부 하 상태에서도 처리율과 지연 성능이 안정적으로 유지되고 있음을 알 수 있었다.

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Short-term Fairness Analysis of Connection-based Slotted-Aloha

  • Yoora Kim
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제12권4호
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    • pp.55-62
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    • 2023
  • Slotted-Aloha (S-Aloha) has been widely employed in random access networks owing to its simple implementation in a distributed manner. To enhance the throughput performance of the S-Aloha, connection-based slotted-Aloha (CS-Aloha) has been proposed in recent years. The fundamental principle of the CS-Aloha is to establish a connection with a short-sized request packet before transmitting data packets. Subsequently, the connected node transmits long-sized data packets in a batch of size M. This approach efficiently reduces collisions, resulting in improved throughput compared to the S-Aloha, particularly for a large M. In this paper, we address the short-term fairness of the CS-Aloha, as quantified by Jain's fairness index. Specifically, we evaluate how equitably the CS-Aloha allocatestime slots to all nodes in the network within a finite time interval. Through simulation studies, we identify the impact of system parameters on the short-term fairness of the CS-Aloha and propose an optimal transmission probability to support short-term fairness.

RFID 시스템에서의 태그 수를 추정하는 ALOHA 방시 Anti-collision 알고리즘 (ALOHA-type Anti-collision Algorithms Using Tag Estimation Method in RFID system)

  • 차재룡;김재현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권9A호
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    • pp.814-821
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    • 2005
  • RFID 시스템에서 같은 주파수를 이용하는 태그가 있을 때 태그의 데이터 전송은 서로 간섭을 일으키게 되어 데이터를 잃게 된다. 태그를 고속으로 인식하기 위하여 이러한 간섭을 해결하는 것이 RFID 시스템에서 가장 핵심이 되는 기술인 Anti-collision 알고리즘이다. 본 논문에서는 태그의 수를 추정하는 Tag Estimation Method(TEM)와 추정된 태그의 수에 맞는 최적의 프레임 크기를 할당하는 Dynamic Slot Allocation(DSA) 방식을 사용하는 Dynamic Framed Slotted ALOHA(DFS-ALOHA) 알고리즘을 제안한다. 또한 제안한 DFS-ALOHA 알고리즘의 성능을 OPNET 시뮬레이션을 이용하여 기존의 Framed Slotted ALOHA(FS-ALOHA) 알고리즘 및 Vogt 에 의해 제안된 두 가지 태그 수 추정 방식과 비교한다. 시뮬레이션 결과 제안한 DFS-ALOHA 알고리즘은 태그의 수와 상관없이 기존의 알고리즘보다 항상 좋은 성능을 보임을 알 수 있었다. 또한 제안한 알고리즘인 DFS-ALOHA I과 DFS-ALOHA II는 거의 동일한 성능을 보이지만 DFS-ALOHA II가 DFS-ALOHA I 에 비하여 complexity 가 낮아 실제 시스템에 구현하기에 보다 쉬울 것으로 예상된다.

Generalization of ALOHA with capture effect in case of two power levels

  • HIEU DINH CHI
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 ICEIC The International Conference on Electronics Informations and Communications
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    • pp.5-9
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    • 2004
  • This paper proposed a systematic analysis for slotted ALOHA with capture effect. This is a generalization for slotted ALOHA system. Based on this model, we can increase the maximum through-put of slotted ALOHA system with two power levels. Lee's algorithm is consider to be an extension of ALOHA system with capture effect. In this paper, we showed that, the choice of Lee's algorithm is not an optimum one. Based on the previous experimental results, we proposed here a more practical analysis for slotted ALOHA system. The result is very accurate and can be applied to other wireless systems which also employed capture effect.

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무선인식 시스템에서의 알로하 기법과 슬롯-알로하 기법의 데이터 처리량에 관한 연구 (A Study on the Data Throughput of ALOHA and Slotted-ALOHA Method in an RFID System)

  • 윤상문;이기서
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2003년도 추계학술대회 논문집(III)
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    • pp.594-599
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    • 2003
  • This paper proposed to compare and analyze the data throughput of ALOHA and Slotted-ALOHA method which were used to the communication of satellites in an early stage and apply to the data throughput of a transponder in an RFID system. The ALOHA method is the operation priority to a transponder but the Slotted ALOHA method is the operation priority to an reader in an RFID system. Because ALOHA method transmits the data to an reader as a authority of a transponder at random time when generating collisions, therefore, it seems reasonable to conclude that ALOHA method is inefficient for the data throughput and the efficiency of collision interval than Slotted-ALOHA method that synchronizes and controls the transponder in an reader.

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무선전력 센서 네트워크를 위한 Slotted ALOHA 기반의 랜덤 접속 프로토콜 (Slotted ALOHA-based Random Access Protocol for Wireless-Powered Sensor Networks)

  • 최현호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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    • pp.603-606
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    • 2019
  • 본 논문에서는 무선전력 센서 네트워크에서 다수의 센서 노드가 하베스팅한 에너지를 이용하여 데이터를 기지국으로 전송하고자 할 때, slotted ALOHA 기반의 랜덤 접속 프로토콜을 제안하고 채널 처리율을 최대화하는 최적의 랜덤 슬롯의 개수를 도출한다. 수학적 분석을 통하여 처리율이 랜덤 슬롯 개수에 따라 concavity를 가짐을 밝히고 최적의 슬롯 개수를 구한다. 시뮬레이션을 통하여 고려하는 무선전력 센서 네트워크에서 제안하는 slotted ALOHA 기반의 랜덤 접속 프로토콜이 최적 랜덤 슬롯 개수를 사용할 때 처리율이 최대화됨을 확인하였다.

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CDMA 셀룰러 시스템용 오율 적응 다중 엑세스 기법의 성능분석 (Performance analysis of multiple access mechanism based on error adaptation in CDMA cellular system)

  • 송상호;조동호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.713-720
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    • 1996
  • 최근에 이동 통신의 수요가 급속히 증가하는 반면에 무선자원은 제한되어 있으므로 이를 효율적으로 이용할 수 있는 적합한 프로토콜이 요구되고 있다. 기존에 연구된 CDMA_ALOHA 기법중에 MS_CDMA_ALOHA(Mini Slotted CDMA_ALOHA) 방식이 S_COMA_ALOHA(Slotted COMA_ALOHA)보다 성능이 우수한 것으로 나타났다. 또한 CDMA 디지탈 셀룰러 시스템의 CAI 프로토콜로서 IS-95 다중 엑세스 방식이 제안되었다. 하지만 기존의 연구에서는 무선통신 환경의 채널특성을 고려한 성능분석이 이루어지지 않았다. 본 논문에서는 DS/CDMA 셀룰러 환경에서 성능개선을 위한 새로운 기법을 제시하였으며, 이는 기존의 MS_ COMA_ALOHA 방식을 기반으로 한 것으로서 채널상태에 적용할 수 있는 기법이다. 또한 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 기존의 방식과 비교 분석 하였다. 그 결과 새로 제안한 NA_COMA_ALOHA(Noise Adaptation COMA ALOHA) 방식은 기존의 COMA_ALOHA 방식보다 시스템 처리율 및 평균 지연특성면에서 우수한 성능을 보였다. 이는 NA_COMA_ALOHA 방식이 시스템의 과부하 환경에서 채널상태에 따라 사용자의 액세스 시도를 제어 하기 때문이다.

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A Simulation Study on Queueing Delay Performance of Slotted ALOHA under Time-Correlated Channels

  • Yoora Kim
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제15권3호
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    • pp.43-51
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    • 2023
  • Slotted ALOHA (S-ALOHA) is a classical medium access control protocol widely used in multiple access communication networks, supporting distributed random access without the need for a central controller. Although stability and delay have been extensively studied in existing works, most of these studies have assumed ideal channel conditions or independent fading, and the impact of time-correlated wireless channels has been less addressed. In this paper, we investigate the queueing delay performance in S-ALOHA networks under time-correlated channel conditions by utilizing a Gilbert-Elliott model. Through simulation studies, we demonstrate how temporal correlation in the wireless channel affects the queueing delay performance. We find that stronger temporal correlation leads to increased variability in queue length, a larger probability of having queue overflows, and higher congestion levels in the S-ALOHA network. Consequently, there is an increase in the average queueing delay, even under a light traffic load. With these findings, we provide valuable insights into the queueing delay performance of S-ALOHA networks, supplementing the existing understanding of delay in S-ALOHA networks.

Dynamic Framed Slotted ALOHA 기반 RFID 태그 충돌방지 알고리즘 개선 (Improvement of RFID Tag Anti-Collision Algorithm Based on the Dynamic Framed Slotted ALOHA)

  • 박노경;윤형기;문대철
    • 한국음향학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.126-132
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    • 2014
  • 본 논문에서는 DFSA (Dynamic Framed Slotted ALOHA) 기반 충돌 방지 알고리즘에 대해 논하고, 개선된 태그 충돌 방지 알고리즘을 제안한다. 제안된 방법은 기대 값을 이용하는 방법으로서 한 번의 연산을 통해 측정값에 근접한 기대 값을 갖는 태그 수를 추정하므로 속도가 빠르다는 장점이 있으며 태그 수에 따른 빈 슬롯 개수 및 충돌 슬롯의 개수를 이용하여 기대 값을 구한 후 실제 태그 개수를 추정할 수 있다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이션을 통해 기존 방법과 비교 및 분석하였다. 그 결과, 전체 태그에 대하여 평균 18.8 라운드에 모든 태그를 식별하였다. 태그의 수가 1000개 이하일 경우 평균 18.2 라운드에 모든 태그를 식별하였으나 태그 수가 1000개 이상인 경우 19.2 라운드에 태그를 식별하였다. 제안된 방식 및 기존 방식을 비교하였을 때 평균 태그 수에 따른 라운드 수가 상쇄 기법이 적용된 DFSA 방식보다 3.1 %, DFSA 방식보다 10.1 %, FSA (Framed Slotted ALOHA) 방식보다 37.5 % 가량 감소하여 처리 속도가 향상됨을 확인할 수 있었다.

Slotted CDMA_ALOHA Protocol with Hybrid ARQ in Wireless Communication Network

  • Lim, In-Taek
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제5권3호
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    • pp.194-199
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    • 2007
  • In this paper, a slotted CDMA_ALOHA protocol with hybrid ARQ is proposed for the wireless CDMA communication networks. The proposed protocol combines the characteristics of the slotted ALOHA, CDMA, and the hybrid ARQ, in order to increase the throughput by reducing the number of retransmissions when the channel experiences heavy traffic. The main feature of the proposed protocol is the utilization of the forward error correction capability to correct errors that appear after the CDMA dispreading of the packets. The base station does not need to ask so often for retransmission of erroneous packets. It will request for retransmission only when the FEC capability is exceeded. The performance of the proposed protocol is analyzed by considering the packet collision probability as well as the bit error probability. The numerical results show that the system throughput is closely related to the bit error rate of the wireless link and the FEC coding rate.