단수 리더와 다수 태그의 RFID 망에서 인식 완료 시간의 Quantile의 상계 (Upper Bound on Quantile of Cognition Completion Time in Single-reader Multiple-tag RFID Networks)

서지정보

· 발행기관 : 대한전자공학회
· 수록지 정보 : 전자공학회논문지 / 62권 / 2호 / 3 ~ 12페이지
· 저자명 : 최천원

초록

단수 리더와 다수 태그로 구성된 RFID 망을 고려하자. 이 RFID 망에서 둘 이상의 태그가 동시에 보낸 패킽 사이에 충돌이 발생할 수 있다. 리더가 충돌 문제를 해결하면서 태그를 인식하기 위해 RFID 망은 framed slotted ALOHA에 기초한 MAC 방식을 채택한다고 가정한다. RFID 망에서 설정된 시간 안에 주위의 모든 태그를 인식하는 것은 주변 태그에 대한 사전 정보가 없는 리더의 기본 임무다. 따라서 인식 완료 시간, 즉 리더가 모든 태그를 인식할 때까지 소요되는 시간의 분석이 필요하다. 특히 리더가 태그를 완전히 인식할 수 있다고 신뢰할 수 있는 시한의 도출이 중요하다. 따라서 본 논문에서 인식 완료 시간보다 almost surely 크거나 같은 확률 변수를 생성하고, almost surely 크거나 같은 확률 변수에 대해 일차 stochastic dominance를 갖는 확률 변수를 고안하며, 일차 stochastic dominance를 갖는 확률 변수의 q-quantile의 상계를 구축하는 세 단계를 밟아 인식 완료 시간의 q-quantile의 상계를 closed form으로 개발한다. 수치 예제를 통해 분석적으로 유도한 상계가 주요 매개 변수의 넓은 범위에서 역시 상계임을 재확인한다. 또한 수치 예제를 통해 인식 완료 시간의 q-quantile과 유사하게 상계도 매개 변수에 따른 convexity라는 성질을 갖고 있음을 밝힌다.

영어초록

Consider an RFID network which consists of single reader and multiple tags. In the RFID network, a collision can occur among the packets which are simultaneously sent by two or more tags. In order for the reader to cognize tags while resolving the collision problem, the RFID network is assumed to employ a MAC scheme rooted in framed slotted ALOHA. Without prior information about nearby tags, it is a basic mission of the reader in the RFID network to cognize all the neighboring tags in a prescribed time. Thus, it is of necessity to analyze the cognition completion time, i.e., the time elapsed until the reader cognizes all the tags. In particular, it is of importance to provide a fiducial time limit by which the reader can exhaustively accomplish the tag cognition. In this paper, we thus analytically develop an upper bound on the q-quantile of the cognition completion time in a closed form by taking the three steps; creating a random variable which is greater than or equal to the cognition completion time almost surely, devising a random variable which has first-order stochastic dominance over the almost surely greater or same random variable and constructing an upper bound on the q-quantile of the first-order stochastically dominating random variable. Numerical examples reconfirm that the upper bound which is derived analytically is a truly upper bound over a wide range of key parameters. Also, numerical examples reveal that the upper bound possesses the property of parametric convexity as similarly as the q-quantile of the cognition completion time does.

참고자료

· 없음