코디네이터 기반 RFID 리더 충돌 회피 프로토콜

양훈기,Yang, Hoon-Gee 한국정보통신학회 2010 한국정보통신학회논문지 Vol.14 No.2

본 논문은 수동형 RFID 시스템에서 리더 충돌을 회피시킬 수 있는 코디네이터 기반 TDMA 프로토콜을 제시한다. 제시한 프로토콜에서는 코디네이터가 포아송 분포로 네트워크에 참여하는 리더에게 슬롯을 효율적으로 할당하고 관리하여 빈 슬롯 발생을 최소화하며 프레임 크기 제한을 통해서 네트워크에 참여하는 리더의 대기 시간을 줄 일 수 있다. 제안된 프로토콜은 이동식 및 고정형 RFID 네트워크 형태로 구현이 가능하며 이를 위한 프레임 및 슬롯구조를 제시한다. 모의실험을 통해서 제시한 프로토콜이 성공적으로 동작하며 특히 프레임 크기의 한계 값과 네트워크에 참여하는 리더의 통계적 분포가 총 슬롯 및 리더의 평균대기 시간에 결정적인 역할을 함을 보인다. This paper presents a coordinator-based TDMA reader protocol that can avoid the reader collision in a passive RFID system. In the proposed protocol, the coordinator can not only minimize the number of empty slots by efficiently allocating slots to readers incoming in Poisson distribution, but reduce latency time through the limited frame size. The proposed protocol can be implemented in either mobile or fixed mode through the slot structure to be described in the context. The simulation results show it works as suggested and the frame size limitation as well as the statistical distribution of incoming readers has a great impact on the overall slots and the average latency time.

변조함수를 이용한 decimation기법에 의한 3D 데이터 압축

양훈기,이승현,강봉순,Yang, Hun-Gi,Lee, Seung-Hyeon,Gang, Bong-Sun 대한전자공학회 2000 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.37 No.5

This paper presents a compression algorithm applicable for transmitting a HPO hologram data. The proposed algorithm exploits a modulating function to compress the bandwidth of the hologram pattern, resulting in decimation due to relaxed Nyquist sampling constraints. At the receiver, the compressed data will be interpolated and compensated via being divided by the modulating function. We also present compression rate and analyze the resolution of a reconstructed image and the periodicity of harmonic interferences. Finally, we shows the validity of the proposed algorithm by simulation where a reconstructed image from undersampled data is compared with a reconstructed image obtained through decimatioin by modulating function, interpolation and compensation. 본 논문은 HPO 홀로그램의 산란패턴을 전송하는데 적용 가능한 데이터 압축 알고리즘을 제시한다. 제시된 알고리즘은 홀로그램 데이터를 decimation 하기 위해서 변조함수를 이용해서 홀로그램 패턴의 대역폭을 압축시킨 것으로 수신단에서 데이터 복원을 위해서 인터폴레이션 과정이 필요하다. 압축 알고리즘 및 압축률의 유도와 함께 수신단에서 영상이 복원될 때 복원영상의 해상도 및 고조파(harmonic) 간섭영상의 주기를 분석한다. 마지막으로 시뮬레이션을 통해서 undersampling된 홀로그램 패턴에 대해 직접 복원시킨 결과와 변조함수에 의한 decimation 및 인터폴레이션 과정을 거친 후 복원시킨 결과를 비교하여 제시된 방법의 타당성을 보인다.

13.56MHz RFID 시스템의 모드별 인식속도 비교

제영대,양훈기,양성현,권성호,최길영,Je, Young-Dai,Yang, Hoon-Gee,Yang, Sung-Hyun,Quan, Cheng-Hao,Choi, Gil-Young 한국통신학회 2009 韓國通信學會論文誌 Vol.34 No.7C

본 논문은 13.56MHz 대역 RFID 시스템의 국제표준으로 되어 있는 ISO 18000-3의 전송 모드인 ASK 모드와 PJM 모드의 인식속도를 분석하고 시뮬레이션에 의해 검증한다. 이를 위해 태그 개수에 연동하여 Q값을 설정하는 최척의 Q-알고리즘을 적용시키며 이에 근거한 리더 태그 간 통신을 통해서 주워진 태그 개수에 따라서 이들을 읽는데 소요되는 슬롯 개수를 수학적으로 유도한다. 특히 유도된 이론적 수식을 적용시켜 멀티채널을 사용하는 PJM 모드와 ASK 모드의 속도를 비교하며 각각의 모드 동작을 시뮬레이션 하여 이론적인 비교 결과의 타당성을 검증 한다. This paper presents the theoretical tag-reading speed in the ASK and the PJM mode of a 13.56MHz RFID system which have been adopted in the international standard ISO 18000-3, along with simulation results to support the mathematical analysis. Through the analysis using the number of tag-dependent Q-algorithm, which was known to give relatively fast reading speed, we not only derive the number of slots to read out given tags, but compare the reading speeds of the ASK with that of the PJM mode. Moreover, we present the numerical comparison of two modes which bring the equivalent results as in the theoretical one.

S-DMB 수신기에서 UWB 시스템 간섭 분석

박태흥,양훈기,박성균,Park Tae-Heung,Yang Hoon-Gee,Park Seong-Gyoon 한국전자파학회 2005 한국전자파학회논문지 Vol.16 No.3

This paper presents an analytical analysis about neighboring UWB interferences in a S-DMB receiver. We first derive the C/N$_{o}$ of a S-DMB receiver, based on its specifications and present the theoretical description of its effect to UWB interferences in terms of C/(N$_{o}$+ I) and I/N$_{o}$. Using the calculated C/(N$_{o}$+ I) and I/N$_{o}$, we derive the separation distance for a S-DMB receiver not to be interfered by UWB interferences. Finally, we propose an UWB emission limit at minimum separation distance under which a S-DMB is free of UWB interferences and compare it with the value appeared in FCC proposal. 본 논문에서는 S-DMB(Satellite Digital Multimedia Broadcasting) 수신기 에 인접 한 UWB 기기로부터의 방사전력이 S-DMB 수신기에 미치는 간섭 영향을 분석한다. 우선 S-DMB 수신기의 사양에 맞추어 C/N$_{o}$을 유도한 후 ITU-R에서 권고한 S-DMB 수신부의 C/(N$_{o}$+I)와 I/N$_{o}$의 관점에서 UWB 간섭을 이론적으로 분석한다. 분석 결과에 입각해서 수신기가 간섭을 받지 않는 이격거리를 유도하고 또한 최소 이격거리(1 m로 가정)에서 간섭을 받지 않을 수 있는 UWB 방사 전력 한도를 제시하고 FCC 권고값과 비교한다

다중 코디네이터를 이용한 RFID 리더 프로토콜 성능 분석

이세희,양훈기,양성현,강봉순,Lee, Se-Hee,Yang, Hoon-Gee,Yang, Sung-Hyun,Kang, Bong-Soon 한국정보통신학회 2011 한국정보통신학회논문지 Vol.15 No.10

본 논문은 수동형 RFID 시스템에서 발생하는 리더 충돌을 회피할 수 있는 코디네이터 기반 리더 프로토콜을 제시한다. 리더 스스로 임의의 슬롯을 선택하여 통신하는 기존방식과는 달리 제시한 프로토콜에서는 코디네이터가 네트워크에 참여하는 리더에게 중복되지 않게 슬롯을 할당하고 현재 슬롯 번호를 전송하여 해당 슬롯을 할당받은 하나의 리더만 통신하도록 한다. 제안된 방식은 다중 코디네이터 환경을 구축하여 광역 환경에서 더욱 효과적으로 사용될 수 있으며, 이로 인한 리더 충돌 문제는 주파수 배치(Frequency planning)를 적용하여 보완한다. 제안한 방식이 기존 방식에 비해 3~5배의 성능 향상을 보임을 시뮬레이션을 통해 검증한다. In this paper, we propose a coordinator-based reader protocol that can avoid reader collisions in a passive RFID system. In a proposed protocol, unlike conventional protocols that a reader itself selects its own slot randomly to communicate with tags such as DCS, Colorwave, a coordinator reader allocates an unused slot to a reader to participate in the network and sends a current slot number. A reader allocated a slot can communicate with tags. The proposed protocol can adaptively modified to apply for multiple coordinator readers environment in a wide area. This causes reader collision problem, but can be alleviated partly by applying the frequency planning. In this way, we verifies that a RFID system using the proposed protocol is three to five times better than existing systems through the simulation.

주파수 천이를 이용한 광무선 시스템에서 EOM의 바이어스 방식에 따른 광링크 성능 분석

오세혁,양훈기,최영완,O, Se-Hyeok,Yang, Hun-Gi,Choe, Yeong-Wan 대한전자공학회 2001 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.38 No.2

본 논문은 주파수 천이를 적용시킨 광무선(fiber-radio)시스템의 광링크부에 대한 성능분석을 한다. 제시된 광링크부는 CS(control station)에서 얻어진 밀리미터파 대역 광파일럿톤(optical pilot tone)이 하향링크뿐 아니라 상향링크에도 공급되도록 하여 BS(base station)의 구조를 간단히 하였다. 광파일럿톤을 얻기 위해 CS의 EOM(electro-optic modulator)을 MAB(maximum bias), MIB(minimum bias), QB(quadrature bias)로 바이어스를 달리할 수 있으며 각각의 경우에 따라 링크의 성능을 분석한다. 분석은 레이저 광원의 전력이 일정한 경우와 PD(photo detector)에 수신되는 광 DC 전력이 일정한 경우에 대해서 행하여지며 각 경우에 대해서 최적의 하향링크 CNR 및 상향링크 SFDR(spurious free dynamic range)을 얻기 위해 효과적인 바이어스 방식을 제시한다 This paper evaluates the performance of an optic link in a frequency conversion based fiber-radio system. The proposed link structure simplifies a BS(base station) via making the MMW(millimeter wave) optical pilot tone generated in the CS(control station) be used in the uplink as well as in the downlink. To acquire the optical pilot tone, an EOM(electro-optic modulator) in the CS is biased in three different ways, i.e., MAB(maximum bias), MIB(minimum bias), QB(quadrature bias). We, depending on the biasing of the EOM, evaluate the link performances in two cases; one is for constant laser source power and the other for constant received DC optical power at a PD(photo detector). Based on the simulation results on the downlink CNR and the uplink SFDR(spurious free dynamic range), we finally deduce the effective EOM biasing for each case.

광무선 시스템 OFDM 신호 전송을 위한 분석

오세혁,양훈기,Oh, Se-Hyuk,Yang, Hoon-Gee 대한전자공학회 2001 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.38 No.5

본 논문은 광무선 (fiber-radio)링크를 통한 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 신호 전송 시스템의 성능을 분석한다. 전체 시스템에 대한 기저대역 등가 모델을 유도했으며 광링크 상에서의 혼변조왜곡(IMD : intermodulation distortion) 전력과 OFDM 신호의 부반송파 개수 사이의 상관 관계를 증명하였다. 이를 이용해서 전체 시스템의 CNR을 유도하였으며 각 변복조 방식의 요구되는 CNR 관점에서 OFDM 신호의 최대 부반송파 개수를 시뮬레이션에 의해 추출하였고 여러 시스템 파라메타와 CNR과의 관계를 조사하였다. This paper presents the analysis of fiber radio system transmitting OFDM signal. We propose a baseband equivalent system model and prove the relation between the IMD(intermodulation distortion) power and the number of subcarrier in the OFDM signal. Using this relation, we derive the CNH of the overall system. In terms of the required CNR for each digital modulation scheme, we extract the maximum number of the subcarrier in the OFDM signal using simulation and examine how the system parameters are related with the CNR.

바이올레이션 비트 검출을 통한 13.56MHz RFID PJM 태그의 비트 동기화 기법

윤재혁,양훈기,Youn, Jae-Hyuk,Yang, Hoon-Gee 한국정보통신학회 2013 한국정보통신학회논문지 Vol.17 No.2

리더의 실제 명령인 payload 데이터의 시작지점을 찾아내는 비트 동기화를 위해 RFID 태그 수신부는 프리앰블을 이용한다. 국제 표준에 의해 RFID PJM(phase jitter modulation) 모드는 MFM(modified frequency modulation) 플래그를 프리앰블로 사용한다. 최근, PJM 모드 태그가 여러 개의 코릴레이터를 이용하여 비트 동기를 수행하는 기법이 발표되었다. 본 논문에서는 coarse synchronization 이후 violation 비트를 이용해서 fine synchronization을 수행하는 새로운 비트 동기화 기법을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 제시된 기법이 하드웨어의 복잡도는 낮추면서 기존에 제시된 시스템과 거의 유사한 동기 및 복조 성능을 가짐을 보인다. To successfully accomplish a bit synchronization, a synchronizer should exploit a preamble pattern. A MFM (modified frequency modulation) flag is uses as a preamble in a PJM (phase jitter modulation) mode RFID standard. In the recent work, a synchronizer for a PJM mode tag was proposed, which is composed of several correlators. In this paper, we present a new bit synchronizer in which a coarse synchronization is done as in the previous work while a fine synchronization is performed via exploiting a violation bit included in the MFM flag. We show that the proposed synchronizer can significantly reduce the overall hardware complexity at the expense of slight burden to a demodulator structure. Through simulation, we also show that its performance is comparable to that of the previous system despite its hardware simplicity.

RFID 리더의 다중접속 프로토콜

안동헌,양훈기,양성현,김영수,An, Dong-Heon,Yang, Hun-Gi,Yang, Seong-Hyeon,Kim, Yeong-Su 한국통신학회 2007 정보와 통신 Vol.24 No.5

본 논문에서는 RFID 리더충돌 회피를 위해 제시된 다양한 RFID 리더 프로토콜을 소개한다. 이를 위한 배경지식으로 RFID 네트워크에서의 리더 충돌 환경, 리더의 채널 엑세스 과정 및 리더 간섭분석 툴에 대해 기술한다. 각각의 리더충돌 회피 방식에 대해서 알고리즘 적용가능 범위, 장단점 뿐 아니라 구체적인 프로토콜 및 시뮬레이션을 통해서 각 방식의 상대적인 성능차이를 비교한다.

복소 주파수 성분 처리를 통한 TR-UWB 시스템의 성능분석

장동헌,양훈기,Jang, Dong-Heon,Yang, Hoon-Gee 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.2

본 논문에서는 UWB 펄스 신호를 주파수 성분으로 분리해서 수 MHz정도의 ADC로 디지털 구현이 가능한 새로운 구조의 TR-UWB 시스템의 성능을 수학적으로 분석한 후 기존 시스템과 이론적으로 비교한다. TR-UWB 신호의 주파수 변환 특성 및 복소수 성분들의 평균, 분산 값을 유도하여 이를 활용한 이론적인 SNR 계산을 통해 시스템 성능을 분석하고 SNR 비 관점에서 기존 시스템과의 성능을 비교한다. 모의 실험에서는 AWGN 환경과 IEEE 802.15.3a의 다중경로 채널 환경에서의 BER을 통해 제시한 TR-UWB 시스템의 성능이 기존 시스템보다 우수함을 보인다. This paper, mathematically analyzes the performance of newly proposed TR-UWB system which the frequency components of a UWB pulse were processed so that the system could be implemented with ADCs of a few MHz sampling rate, and presents the comparison with an existing frequency-domain based TR-UWB system. The comparison is mainly based on the SNR ratio which depends on the mean and the variance of the frequency components. We also shows that the simulation results to support the theoretical analysis where the comparison is made under the IEEE 802.15.3a channel model as well as AWGN channel.