RFID数据完整传输

在读写器与电子标签的无线通信中,存在许多干扰因素,最主要的干扰因素是信道噪声和多卡操作。在RFID系统中,为防止各种干扰和电子标签之间数据的碰撞,经常采用差错控制和防碰撞算法来分别解决这两个问题。

1)标签冲突:   

         a. 随机性解决方案  一般采用ALOHA算法;
         b. 确定性解决方案  一般采用树型搜索算法。
 
2)读写器冲突:

         a. 多个读写器在相同频段上运行引起的频率干扰;  
         b. 多个相邻的读写器试图与一个标签进行通信而引起的标签干扰。
         解决的方法:对相邻的读写器分配在不同的频率或时隙。
 

         差错控制是一种保证接收数据完整、准确的方法。在数字通信中,差错控制利用编码方法对传输中产生的差错进行控制,以提高数字消息传输的准确性。

1. 差错的分类
    (1)随机错误
    (2)突发错误
2. 差错的衡量指标
    误码率(Bit Error Ratio,BER)是衡量在规定时间内数据传输精确性的指标。
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3.差错控制的基本方式
    差错控制编码可以分为检错码和纠错码。检错码能自动发现差错的编码; 纠错码不仅能发现差错,而且能自动纠正差错的编码。
    (1)反馈纠错(ARQ)
    (2)前向纠错(FEC)
    (3)混合纠错

(1) 信息码元与监督码元
    信息码元又称为信息序列或信息位,这是发端由信源编码得到的被传送的信息数据比特,通常以k表示。监督码元又称为监督位或附加数据比特,这是为了检纠错码而在信道编码时加入的判断数据位,监督码元通常以 r 表示。
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(2)许用码组与禁用码组
(3)编码的效率
    编码效率越高,信道中用来传送信息码元的有效利用率就越高。编码效率的计算公式为
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    (4)码重与码距
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例题:

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多路存取法

   “无线广播”式
           从读写器到多个电子标签的工作方式,读写器发送的信号同时被多个标签接收。
多路存取通信
              读写器的工作范围同时有多个电子标签,多个电子标签同时将数据传送给读写器

 

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方法:

空分多路法(Space Division Multiple  Access,SDMA)

频分多路法(Frequency Division Multiple Access,FDMA)

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时分多路法(Time Division Multiple Access,FDMA)
码分多路法(Code Division Multiple Access,CDMA)

防碰撞算法:

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通道的平均吞吐率S为     

2)时隙ALOHA算法

      它是将信道分成许多时隙 (slot) ,每个时隙正好传送一个分组。时隙的长度由系统时钟决定,各控制单元必须与此时钟同步
     算法过程主要通过3个命令实现:
      (1)REQUEST(请求),使读写器作用范围内的所有标签同步,并促使标签在下一个时隙里将它的序列号传输给读写器;
      (2)SELECT(选择序列号),将一个事先确定的序列号作为参数发送给标签;
      (3)READ-DATA(读出数据),被选中的标签对此命令进行响应。

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动态时隙ALOHA算法:

帧长度调整方法有两种:
           a. 根据前一帧通信攻取到的空闲时隙数、碰撞时隙数和成功时隙数来估计标签的数量,由估计量来调整下一帧的长度;
           b. 用REQUEST命令传送可供标签使用的时隙数时,如果有较多的标签在两个发生碰撞,就用下一个REQUEST命令增加可供使用的时隙数量(如2、4、8、16、32……),直至能够发现一个唯一的标签为止。

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