多址接收技术最新进展及对RFID技术的影响
2007-01-29 00:00:00.0 来源:中国电子标签网 责编:中华印刷包装网
TTF型多址接入方式
和RTF相反, TTF(Tag Talk First)是一种 让标签先讲 的方式 这种工作模式I;LRTF简单易行 当无源卡进入到读写器的有效通信区并获得充分的微波能量后,随即主动地向读写器发送该卡的lD号以及其他必要的数据。
当在某一时刻发送上述数据后.以该时刻为相对基点,下一时刻重复发送上述数据的时间与该相对基点的时刻延迟值是一个随机变量。因此 在某个时刻发生过碰撞的两标签在下一时刻不可能再发生碰撞,这样参与碰撞的标签越来越少,直至通信区内只有下一个标签主动发数据TTI Reader在通信过程不再起主导作用,为实现抗冲突而发送的数据急剧减低。它只需要发送一些很低速度的数据以不断给无源卡提供充足能量,还发送一些让已成功识别的标签不再发送数据的命令。由于向读写器发送信息的主动权完全转由标签自己来掌握 不需要由读写器进行更多的干涉 因此通信效率比RTF要高.总体性能更佳。
这种抗冲突算法被称为 AIoha算法 。这种算法有多个变种,其中包括 时隙Aloha算法 。采用这种算法的电子标签都同步于同一个系统时钟。任何一个标签发送的信息位在时间上是同步的。因此任何 中突事件都是属 完全碰撞 (即两个卡的碰撞信息位在时间上完全重合.相位完全一致),而不同于开头所讲的那种普通“Aloha算法” 该种算法由于卡与卡之问不能保持同步关系.发生“部分碰撞 的机会较多,性能不如“时隙Aloha”。
TTO型
多址接入方式
TTF还有一个变种,称为标签只讲(Tag Talk Only)方式。TTO~nTTF不同,在读卡的过程中,读写器不需向标签发送任何命令加以干预(对TTF而言.读写器可在正确收到某一个标签发来完整,正确的信息后.可以发出指令让它回到休眠状态,以减少以后识别其他标签时发生冲突的机会)。以TTO模式工作的标签可以采用更高的码速率向读写器播发信息。即使TTO方式的碰撞机会高于TTF方式,但增加数据发送率能使读写器有高得多的读卡机会,足以抵消增加冲突机会(和TTF相比)所带来的消极影响。在许多应用场合下.TTO会比TTF有更优越的总体性能。
RFID多址接入方式的比较情况
根据上面对多种多址接入方式的分析比较,可以看出传统的RTF模式工作的读写器在读卡时,为完成读卡任务,由读写器发送命令的频繁程度(密集程度).明显LBTTF方式要高得多,特别是当空域中存在多块卡时更是如此。用占空比(duty cycle)这个指标来衡量,RTF比TTF的读写器发送询问信号的占空比高得多。有资料显示,从频域来看(时域的占空比可映射到频域的占用程度).RTF对频谱的占用比TTF高十几倍(RTF为200KHZ,而TTF仅为1 2 5KHZ),而读写器频带占用量低,这对降低读写器之间相互干扰有着十分重要的意义.特别是对防止位于收费站相邻车道安装的读写器之问的无意干扰显得更为重要。此外.TTF和TTO的读卡速度有了明显的提高。
多址接收技术的发展促进RFID的技术飞跃
多址接入技术的持续发展,是RFID在各种领域扩展应用过程中提出一系列新问题、新需求所牵引的结果。多址接入技术由RTF到TTF进而发展~UTTO,使RFID的实际应用有了突破性的飞跃。由RTF过渡到TTF或TTO,使电子标签的总体性能有很大的提高,让人对无源电子标签的性能与能力的认识上升到前所未有的高度,表现在如下方面:O 通信距离由RTF制式下的6m~7m提高到TTF制式下的20m。距离得到很大的提高得益于两个因素。
第一,TTF简化了芯片的电路组成并把结构存贮器的空间降到最低的程度,因此需要微波场提供的能量降到最低。
第二,工作在这种体制下的读写器的接收机信息带宽比工作在RTF制式下的接收机信息带宽降低数倍(只需为12 5KHZ左右.后者所需的带宽为200KHZ以上)。在TTF及TTO制式下为何其上行信息占用频带如此低(虽然上行传输速率可能维持在256kb/s这样高的速率).不在本文作进一步介绍。0 TTF标签的识别速率有很大的提高。从RTF标签的每秒30个提高到每秒1 20个。达到如此高速率得益于采用新的抗>中突方式,上行数据传输速率有条件地大幅度提高,从工作在RTF时的30—40kb/s提高到256kb/s。在如此高的上行数据传输速率下工作的TTF系统,能在通信空域内驻留有大量电子标签(例如可多200个)的情况下,读卡速率没有明显下降(如120个/秒)。而面对空域内多达200个标签的RTF系统,要对其完成识别可能需要数分钟的时问。O TTF读写器占用的频带仅有1 2.5KHZ左右.而RTF读写器占用频带200KHZ, 两者相差1 7倍。TTF模式的读写器绝大部分发射的能量是为电子标签供电。只在正确收到标签发来的信息时以非常少量的数据作为回答.下行的信息量比RTF方式大为缩减。 (divid)
和RTF相反, TTF(Tag Talk First)是一种 让标签先讲 的方式 这种工作模式I;LRTF简单易行 当无源卡进入到读写器的有效通信区并获得充分的微波能量后,随即主动地向读写器发送该卡的lD号以及其他必要的数据。
当在某一时刻发送上述数据后.以该时刻为相对基点,下一时刻重复发送上述数据的时间与该相对基点的时刻延迟值是一个随机变量。因此 在某个时刻发生过碰撞的两标签在下一时刻不可能再发生碰撞,这样参与碰撞的标签越来越少,直至通信区内只有下一个标签主动发数据TTI Reader在通信过程不再起主导作用,为实现抗冲突而发送的数据急剧减低。它只需要发送一些很低速度的数据以不断给无源卡提供充足能量,还发送一些让已成功识别的标签不再发送数据的命令。由于向读写器发送信息的主动权完全转由标签自己来掌握 不需要由读写器进行更多的干涉 因此通信效率比RTF要高.总体性能更佳。
这种抗冲突算法被称为 AIoha算法 。这种算法有多个变种,其中包括 时隙Aloha算法 。采用这种算法的电子标签都同步于同一个系统时钟。任何一个标签发送的信息位在时间上是同步的。因此任何 中突事件都是属 完全碰撞 (即两个卡的碰撞信息位在时间上完全重合.相位完全一致),而不同于开头所讲的那种普通“Aloha算法” 该种算法由于卡与卡之问不能保持同步关系.发生“部分碰撞 的机会较多,性能不如“时隙Aloha”。
TTO型
多址接入方式
TTF还有一个变种,称为标签只讲(Tag Talk Only)方式。TTO~nTTF不同,在读卡的过程中,读写器不需向标签发送任何命令加以干预(对TTF而言.读写器可在正确收到某一个标签发来完整,正确的信息后.可以发出指令让它回到休眠状态,以减少以后识别其他标签时发生冲突的机会)。以TTO模式工作的标签可以采用更高的码速率向读写器播发信息。即使TTO方式的碰撞机会高于TTF方式,但增加数据发送率能使读写器有高得多的读卡机会,足以抵消增加冲突机会(和TTF相比)所带来的消极影响。在许多应用场合下.TTO会比TTF有更优越的总体性能。
RFID多址接入方式的比较情况
根据上面对多种多址接入方式的分析比较,可以看出传统的RTF模式工作的读写器在读卡时,为完成读卡任务,由读写器发送命令的频繁程度(密集程度).明显LBTTF方式要高得多,特别是当空域中存在多块卡时更是如此。用占空比(duty cycle)这个指标来衡量,RTF比TTF的读写器发送询问信号的占空比高得多。有资料显示,从频域来看(时域的占空比可映射到频域的占用程度).RTF对频谱的占用比TTF高十几倍(RTF为200KHZ,而TTF仅为1 2 5KHZ),而读写器频带占用量低,这对降低读写器之间相互干扰有着十分重要的意义.特别是对防止位于收费站相邻车道安装的读写器之问的无意干扰显得更为重要。此外.TTF和TTO的读卡速度有了明显的提高。
多址接收技术的发展促进RFID的技术飞跃
多址接入技术的持续发展,是RFID在各种领域扩展应用过程中提出一系列新问题、新需求所牵引的结果。多址接入技术由RTF到TTF进而发展~UTTO,使RFID的实际应用有了突破性的飞跃。由RTF过渡到TTF或TTO,使电子标签的总体性能有很大的提高,让人对无源电子标签的性能与能力的认识上升到前所未有的高度,表现在如下方面:O 通信距离由RTF制式下的6m~7m提高到TTF制式下的20m。距离得到很大的提高得益于两个因素。
第一,TTF简化了芯片的电路组成并把结构存贮器的空间降到最低的程度,因此需要微波场提供的能量降到最低。
第二,工作在这种体制下的读写器的接收机信息带宽比工作在RTF制式下的接收机信息带宽降低数倍(只需为12 5KHZ左右.后者所需的带宽为200KHZ以上)。在TTF及TTO制式下为何其上行信息占用频带如此低(虽然上行传输速率可能维持在256kb/s这样高的速率).不在本文作进一步介绍。0 TTF标签的识别速率有很大的提高。从RTF标签的每秒30个提高到每秒1 20个。达到如此高速率得益于采用新的抗>中突方式,上行数据传输速率有条件地大幅度提高,从工作在RTF时的30—40kb/s提高到256kb/s。在如此高的上行数据传输速率下工作的TTF系统,能在通信空域内驻留有大量电子标签(例如可多200个)的情况下,读卡速率没有明显下降(如120个/秒)。而面对空域内多达200个标签的RTF系统,要对其完成识别可能需要数分钟的时问。O TTF读写器占用的频带仅有1 2.5KHZ左右.而RTF读写器占用频带200KHZ, 两者相差1 7倍。TTF模式的读写器绝大部分发射的能量是为电子标签供电。只在正确收到标签发来的信息时以非常少量的数据作为回答.下行的信息量比RTF方式大为缩减。 (divid)
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