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학술저널
저자정보
Heewon Seo (Dankook University) Jin Kyung Park (Ajou University) Cheon Won Choi (Dankook University)
저널정보
대한전자공학회 IEIE Transactions on Smart Processing & Computing IEIE Transactions on Smart Processing & Computing Vol.9 No.2
발행연도
2020.4
수록면
151 - 168 (18page)
DOI
10.5573/IEIESPC.2020.9.2.151

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In a wireless passive sensor network, radio frequency (RF) sources wirelessly supply energy to sensor nodes. Against theoretical expectations of an abundance of energy, a wireless passive sensor network suffers from a scarcity of energy in practice. Such a scarcity compels the network to adopt a contending-type medium access control (MAC) scheme, which inevitably brings about a packet collision, and hence a capture phenomenon. The problem is that the packet collision may incur an intolerable delay in packet delivery, and furthermore, the capture phenomenon can cause discrimination in packet delivery against sensor nodes that are far from the sink node. In this paper, we thus confine our attention to a class of contending-type MAC schemes, rooted in framed and slotted ALOHA, which guarantee a degree of timeliness in packet delivery. In the timeliness-aware class, we then seek an anti-discrimination MAC scheme that prevents discrimination against distant sensor nodes by providing every sensor node with an equal opportunity to succeed in packet delivery, i.e., in the substantive sense of equality. In case studies, we construct an antidiscrimination MAC scheme in an explicit form. Also, we develop an exact expression of nodal throughput that can be attained by an anti-discrimination MAC scheme. Using the throughput formula, we then find an optimal anti-discrimination MAC scheme that attains maximum total throughput among all the anti-discrimination MAC schemes. Numerical examples corroborate that an optimal anti-discrimination MAC scheme not only always achieves stronger nodal evenness in throughput but also occasionally attains higher total throughput than a conventional MAC scheme.
#Wireless passive sensor network #Capture phenomenon #MAC scheme #Timeliness #Anti-discrimination #Substantive equality #Total throughput

목차

Abstract
1. Introduction
2. Timeliness-aware Class
3. Anti-discrimination MAC Scheme
4. Case Study: Two Sensor Nodes
5. Case Study: Three Sensor Nodes
6. Conclusion
References

참고문헌 (20)

참고문헌 신청
O. Akan / 2009 / Wireless Passive Sensor Networks / IEEE Communications Magazine 47(8):92~99 google schola W. Ejaz / 2016 / Efficient Wireless Power Transfer in Software-Defined Wireless Sensor Networks / IEEE Sensors Journal 16(20):7409~7420 google schola D. Niyato / 2017 / Wireless Powered Communication Networks : Research Directions and Technological Approaches / IEEE Wireless Communications 24(6):88~97 google schola J. Ren / 2018 / RF Energy Harvesting and Transfer in Cognitive Radio Sensor Networks : Opportunities and Challenges / IEEE Communications Magazine 56(1):104~110 google schola 최천원 / 2016 / 무선 수동형 센서 망을 위한 Slotted ALOHA 기반의 기본적인 MAC 방식 / 전자공학회논문지 53(4):20~26 dbpia

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