RFID 시스템에서 다중접속 방식에 따른 리더 충돌방지 기법의 성능 비교 연구
A Performance Comparison as different types of Multiple Access
초록/요약
RFID 리더 충돌은 근접한 거리에 위치하고 있는 리더들이 동일한 주파수를 사용하여 태그를 인식하려 하거나, 여러 리더가 동시에 하나의 태그를 인식하려 할 때 서로 간섭을 일으키는 경우를 말한다. 이러한 리더 충돌에 대응하기 위하여 여러가지 기법을 규정하거나 제안하고 있는데, RFID 리더는 무선 네트워킹 기술을 이용하는 모바일 스테이션과 유사하게 동작하므로 무선 채널의 다중접속 방식인 중앙 집중(Centralized) 방식 및 분산(Distributed) 방식을 이용할 수 있다. 그러나 RFID 국제 표준이나 논문들은 리더 충돌방지 기법으로 주파수 호핑(Frequency Hopping Spread Spectrum)이나 Colorwave등의 분산 방식에 기반한 기법들만을 제안하고있다. 따라서 리더충돌을 방지하기 위하여 두 방식 중 어느 것이 더 효율적인지 여부를 판단할 필요가 있으므로 본 논문에서는 무선 채널의 다중접속방식인 중앙 집중 방식 및 분산 방식을 조사하고, 이 방식들이 RFID 시스템이 적용된 경우의 성능을 분석한다. 성능 분석의 결과 분산 방식을 이용하면 중앙 집중 방식을 이용하는 것보다 더 효율적으로 RFID 리더 충돌을 방지 할 수 있음을 보인다.
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제 1장 서 론-------------------------------- 1
제 2장 RFID의 특성 및 충돌방지기법---------- 4
제 1절 RFID 국제 표준에서 정의된 방법------- 5
제 2절 DCS(Distributed Color Selection)----- 7
제 3절 Colorwave--------------------------10
제 4절 Enhanced Colorwave----------------15
제 5절 채널 모니터링 기법-------------------18
제 6절 Beacon을 이용한 방법----------------20
제 7절 Q-learning 알고리즘을 이용한 방법----25
제 3장 무선채널의 다중접속방식 및 RFID 리더에 적용시 특징----------------------------30
제 1절 무선채널의 다중접속방식--------------30
제 2절 RFID 리더에 적용 시 특성--------------34
제 4장 중앙집중방식과 분산방식의 성능 분석-----36
제 1절 리더간섭범위가 1hop인 경우 성능 분석---40
제 2절 Modified 중앙집중방식인 경우 성능 분석--44
제 3절 리더간섭범위가 확대된 경우 성능 분석----49
제 5장 결론------------------------------------54
참고문헌---------------------------------------56
Abstract---------------------------------------58
목차
그림1. DCS 의사코드--------------------------8
그림2. DCS의 동작----------------------------9
그림3. Colorwave의 의사코드-----------------11
그림4. Colorwave 알고리즘의 문제점----------13
그림5. Enhanced Colorwave의 의사코드-------17
그림6. 채널 모니터링 알고리즘의 의사코드------19
그림7. 리더의 읽기 범위와 간섭 범위------------21
그림8. Beacon을 이용한 리더충돌방지 흐름도---22
그림9. Q-Learning의 계층 구조----------------25
그림10. 리더의 분포 및 간섭 범위--------------38
그림11. 시간의 경과에 따른 프레임 크기의 변화(시나리오1)--41
그림12. 시간의 경과에 따른 리더 활용율(시나리오1)--------43
그림13. 시간의 경과에 따른 프레임 크기의 변화(시나리오2)--46
그림14. 시간의 경과에 따른 리더 활용율(시나리오2)--------48
그림15. 시간의 경과에 따른 프레임 크기의 변화 (시나리오3)-50
그림16. 시간의 경과에 따른 리더 활용율(시나리오3)--------52
목차
표1. UHF 대역(860~960MHz)의 RFID 프로토콜 비교--------6
표2. Colorwave에서 사용하는 파라미터의 정의------------12
표3. Q-learning에서 서버가 포함하는 스테이트 정보--------27
표4. 중앙집중방식과 분산방식의 비교---------------------33
표5. 시뮬레이션의 성능분석 항목-------------------------36
표6. 분산기법(Enhanced Colorwave)에 사용된 파라미터 값-37
표7. Modified 중앙집중방식에서 이용하는 파라미터 값------45
