CN100357954C - 标记时隙的防冲突方法 - Google Patents

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Abstract

在阅读站(1)执行防冲突方法以识别通信场(HF)中的所有数据载体(2，3，4)期间，为了缩短其中没有数据载体(2，3，4)做出响应或其中来自数据载体(2，3，4)的多个响应发生冲突的时隙(S)，由阅读站(1)发送时隙进展信息(ZWI)。所述时隙进展信息(ZWI)包含时隙号(AN)，该时隙号用于识别按次序在当前时隙(S)之后的下一个时隙(Si)。

Description

标记时隙的防冲突方法
技术领域
本发明涉及一种用于识别布置在阅读站的通信场中的数据载体的防冲突方法，该方法包含下列步骤：
从阅读站向布置在通信场中的所有数据载体发送询问信息，其结果是N个连续时隙的一些的开始被确定；
从数据载体向阅读站发送响应信息，其中每个数据载体选择N个时隙之一以发送识别该数据载体的响应信息；
从阅读站向数据载体发送用于从当前时隙进展到按次序紧接着的下一个时隙的时隙进展信息。
本发明还涉及一种利用在N个时隙之一期间识别数据载体的响应信息对从阅读站接收的询问信息做出响应的数据载体，具有用于从阅读站接收询问信息和时隙进展信息的接收装置，并且具有时隙定义装置，其被设计用于将N个时隙的序列定义为询问信息的接收时刻的函数，其中当接收到时隙进展信息时，从当前时隙进展到按次序紧接着的下一个时隙，并且所述数据载体具有：发送-定义装置，用于将N个时隙之一定义为回复时隙，在该回复时隙中数据载体向阅读站发送响应信息；和具有用于向阅读站发送响应信息的发送装置。
本发明还涉及一种用于识别数据载体的阅读站，所述数据载体布置在阅读站的通信场中，所述阅读站具有用于向布置在通信场中的所有数据载体发送询问信息和时隙进展信息的发送装置，其中，作为询问信息的结果，N个连续时隙中的一些的开始被确定，并且其中，作为时隙进展信息的结果，从当前时隙进展到按次序紧接着的下一个时隙，所述阅读站还具有接收装置，用于从通信场中的数据载体接收响应信息，其中每个数据载体单独地选择N个时隙之一作为回复时隙以发送用于识别该数据载体的响应信息；和具有时隙评估装置，用于在特定的时隙中对从数据载体接收的响应信息进行评估。
背景技术
从文献EP0957442B可了解到所述种类的防冲突方法、所述种类的数据载体以及所述种类的阅读站。该文献披露了这样一种防冲突方法，其中阅读站向位于通信场内的所有数据载体发送询问信息。在阅读站和数据载体中，询问信息对N连续时隙的一些的开始进行初始化。N个时隙中的每一个具有指定的时隙持续时间。
每个已知的数据载体装配有随机数产生器，其将N个时隙中的一个被随机地定义为回复时隙。在特定的数据载体选择的回复时隙中，数据载体发送一个包含数据载体的序列号且由此能够识别数据载体的响应信息。  在每个时隙的结束处，阅读站发送一个时隙进展(progressing)信息，根据该时隙进展信息将当前的时隙变化为按次序紧接着的下一个时隙。阅读站一个接一个地识别数据载体，在实施了所述防冲突方法之后可与通信场中的一个数据载体构建直接通信。
也可以发生这样的情况，即在时隙之一中，没有数据载体向阅读站发送其响应信息。对时隙的整个持续时间的等待不必要地延迟了防冲突方法的进行，因为在该当前的时隙期间不能识别任何数据载体，由于此原因已知的阅读站在该情况下提早发出时隙进展信息。该已知的时隙进展信息是由单个的脉冲形成的。当接收到时隙进展信息时，所有数据载体从当前的时隙改变成一个按次序紧接着的下一个时隙。还可进一步出现这样的情况，即两个或多个数据载体同时在当前的时隙进行响应，从而出现了所谓的冲突。出现冲突的时隙也不适于识别通信场中包含的数据载体之一，由于此原因阅读站在该情况下也再次向数据载体发送时隙进展信息。
对于该已知的防冲突方法，该已知的数据载体和该已知的阅读站，有可能会发生一个或多个数据载体未接收到时隙进展信息。如果例如数据载体在通信场中非常快速的移动，或者如果多个数据载体彼此叠置并互相干扰接收，则这种情况将可能发生。即使是通信场中只有一个数据载体没有接收到时隙进展信息，那么通过时隙定义装置在该数据载体中定义的时隙就不再与其他数据载体和阅读站定义的时隙相一致，因此将出现故障，这是极为不利的。
发明内容
本发明的目的是产生在首段中提到的通常类型的防冲突方法，在第二段中提到的通常类型的数据载体，和在第三段中提到的通常类型的阅读站，在所有这些中避免了前述的缺点。为了实现上述目的，在所述种类的防冲突方法中，所述时隙进展信息包括一时隙特征信息，其用于识别N个时隙中的一个，并且其通过所述数据载体进行评估以便确定在各种情况下的当前时隙。
为了实现上述目的，在所述种类的数据载体中，所述时隙进展信息包括一时隙特征信息，其用于识别N个时隙中的一个，并且所述时隙定义装置被设计用于评估所述时隙特征信息以便确定在各种情况下的当前时隙。
为了实现前述目的，在所述种类的阅读站中，所述阅读站被设计用于发送包括一时隙特征信息的时隙进展信息，其中所述时隙特征信息用于识别N个时隙中的一个，并且其通过所述数据载体进行评估以便确定在各种情况下的当前时隙。
根据本发明的特征，可以获得通过阅读站发出的时隙进展信息包括一时隙特征信息，其用于识别按次序紧接着的下一个时隙。通过评估时隙特征信息，如果万一还未接收到时隙进展信息，则每个数据载体都能得以确定。因此确保了在阅读站和通信场中的所有数据载体中定义的时隙都一致，并且通过阅读站能够可靠地识别通信场中的所有数据载体。
如果阅读站已经确定当前时隙不适用于识别数据载体之一，则可以通过阅读站发送时隙进展信息。这可获得这样的优点：即使时隙被缩短，包括时隙特征信息的时隙进展信息也被发送。
时隙特征信息可以是由两个脉冲形成的，其中两个脉冲之间的脉冲间隔的持续时间用于识别N个时隙之一。另外，时隙定义装置可以被设计用于确定时隙特征信息的两个脉冲之间的脉冲间隔的持续时间。这可获得这样的优点：时隙特征信息只需要一个非常短的持续时间，并且作为包括时隙特征信息的结果，整个防冲突方法几乎不会延长，也极难被察觉。
时隙特征信息可以是由多个脉冲形成的，其用于识别一个连续的时隙号。另外，时隙定义装置可以被设计用于对这多个脉冲进行评估。这可获得这样的优点：作为时隙特征信息的多个脉冲串的结果，一连续的时隙号被识别，并且能够特别简单和可靠地确定当前时隙。
时隙特征信息可以包含时隙号的校验和。另外，时隙定义装置可以被设计用于对此进行评估。这可获得这样的优点：作为校验和的评估结果，在传送过程中出现的时隙号中的错误可被立即识别出来。
如果阅读站，具体地时隙评估装置已经确定一个以上的数据载体正在当前时隙中做出响应，或如果阅读站，具体地时隙评估装置已经确定没有一个数据载体在当前时隙中做出响应，则阅读站可以发送时隙进展信息。这可获得这样的优点：在所述种类的时隙期间，可以确定没有数据载体被识别，并且如果立即发生了到按次序紧接着的下一个时隙的变化，则防冲突方法可被缩短。
附图说明
将参照附图中所示的具体实施例进一步说明本发明，然而本发明并不局限于此。
图1表示三个数据载体，它们被布置在一阅读站的通信场中；
图2表示由通信场中的数据载体和阅读站发送和接收的信号；
图3表示由两个具有可变脉冲间隔的脉冲形成的时隙定义信息；
图4表示一时隙定义信息，其是由多个脉冲形成的用于识别按次序紧接着的下一个时隙，并且所述时隙定义信息包含一校验和。
具体实施方式
图1表示一阅读站1，其被设计用于通过一通信场HF与布置在通信场HF中的数据载体2、3和4进行通信，其中更详细的示出了数据载体2。为了能够与布置在通信场HF中的各个数据载体2、3和4进行通信，阅读站必须首先识别数据载体2、3和4。为此，执行防冲突方法，下面将参照图2对所述防冲突方法进行更详细的说明。
阅读站1装配有发送装置5，其被设计用于产生具有13.56MHz频率的通信场HF，并发送一阅读信号RS。阅读信号RS可以特别地包括询问信息AI和时隙进展信息ZWI，其中通过询问信息确定N个连续时隙中的一些的开始，并且其中，作为时隙进展信息ZWI的结果，从当前时隙S进展至按次序的下一个时隙Si。
阅读站1还装配有接收装置5，用于从数据载体2、3和4接收数据载体信号TS。数据载体信号TS可特别地包含响应信息RI，其中每个数据载体2、3和4单独地选择N个时隙S中的一个作为用于发送其响应信息RI的回复时隙，识别数据载体2、3和4。响应信息RI由此通过数据载体2、3或4的序列号形成，其被存储在特定的数据载体2、3或4中，并明确地标识数据载体2，3或4。这种发送/接收装置5已经知道很长时间了，因此这里不再给出进一步的细节。
阅读站1进一步装配有微处理器形式的处理装置6，其与发送/接收装置5相连接并被设计用于处理接收的和将要发送的信息。由此处理装置6还装配有时隙评估装置7，其被设计用于评估在时隙S期间从数据载体2、3和4接收的响应信息RI。
阅读站1还装配有存储装置8。在执行所述防冲突方法之后，阅读站1与布置在通信场HF中的各个数据载体2、3和4进行通信，因此读取例如数据载体2、3和4中存储的信息，可将该信息存储在存储装置8中。
数据载体2、3和4装配有发送/接收装置9以发送数据载体信号TS并从阅读站1接收阅读信号RS。数据载体2、3和4由无源数据载体形成，并从电磁通信场HF获得时钟信号和用于操作数据载体的操作电压。为了发送响应信息RI和其他信息，根据负荷调制加载通信场HF。
数据载体2、3和4还装配有控制单元形式的处理装置10，其与发送/接收装置9相连接并被设计用于处理接收的和将要发送的信息。因此处理装置10还装配有时隙定义装置11，其被设计用于将N个时隙S的序列定义为询问信息AI的接收时刻的函数，其中当接收到时隙进展信息ZWI时，从当前时隙S进展到按次序紧接着的下一个时隙Si。处理装置10还装配有发送-定义装置12，用于将N个时隙S中的一个定义为回复时隙，其间数据载体2、3或4将响应信息RI发送给阅读站1。发送-定义装置12装配有随机数产生器，在该随机数产生器的帮助下，在每次接收询问信息AI时，将N＝4个时隙S1、S2、S3或S4中的一个定义为回复时隙。可以提及的是发送-定义装置还可以从数据载体的序列号和从其他信息获得回复时隙。
数据载体2、3和4还装配有存储装置13。在存储装置13中存储有特定数据载体2、3、4的序列号和其他信息，其在执行防冲突方法之后可通过阅读站1进行询问或修改。
下面，将参照一具体实施例和图2更详细地说明数据载体2、3、4和阅读站1在执行所述防冲突方法中的功能。根据所述具体实施例，假定三个数据载体2、3、4形成电子旅行票并且已经被引入到通信场HF中以便支付地铁费用。为了从数据载体2、3、4扣除费用，阅读站1首先必须确定位于通信场HF中的数据载体的序列号，因此阅读站1在时刻t1发送询问信息AI。
根据所述防冲突方法，从询问信息AI的后沿F1开始，N＝4个时隙S1到S4每个都定义为有一个例如TS＝5mS的时隙持续时间。为此目的数据载体2、3、4的时隙定义装置检测边缘F1。一旦发送-定义装置12检测到询问信息AI，就将四个时隙S中的一个确定为数据载体2、3或4的回复时隙。根据所述具体实施例，数据载体2的发送-定义装置12确定第一个时隙S1，数据载体3和4的发送-定义装置12将第三时隙S3定义为回复时隙。
在第一时隙S1期间的第一数据载体信号TS1中，第一数据载体2将其序列号“2230013”作为响应信息RI1发送给阅读站1。阅读站1的时隙评估装置7评估接收的响应信息RI1。在完全接收响应信息RI1之后，阅读站1将时隙进展信息ZWI发送给通信场HF中的数据载体。当接收到时隙进展信息ZWI时，数据载体2、3、4中的所有时隙定义装置从当前时隙S1切换至按次序紧接着的下一个时隙S2。
为了从数据载体2、3、4扣除费用所进行的数据载体2、3、4的识别以及随后的通信必须尽可能快地进行，以便从布置在通信场HF中的可能非常多的数据载体的每一个可靠地扣除费用。为此目的，在所述防冲突方法中创造时机以缩短不适用于识别通信场中的数据载体之一的那些时隙S的时隙持续时间。为此目的，如果时隙坪估装置7通过评估在特定时隙S的开始处接收的信息已经确定一个以上的数据载体2、3或4正在当前时隙S中做出响应，或者如果通过时隙评估装置7已经确定没有一个数据载体2、3、4在当前时隙S中做出响应，则阅读站1将时隙进展信息ZWI发送给通信场HF中的数据载体。
根据本实施例，数据载体2、3、4都没有在时隙S2或S4中做出响应，且冲突发生在时隙S3中，因为在所述时隙S3中有两个数据载体3和4发送它们的响应信息RI2和RI3。因此阅读站1在时隙持续时间TS期限届满之前发送时隙进展信息ZWI，其结果是执行防冲突方法的所述第一部分的持续时间可被有利地显著缩短。
实际上，已经显现出来可能发生布置在通信场HF中的一个或多个数据载体并不接收时隙进展信息ZWI，因此并不切换至下一个时隙直到接收到下一个时隙进展信息ZWI。这种情况可能发生，尤其是当数据载体彼此重叠布置并且阻止接收装置5进行接收时。类似地，如果数据载体在通信场中快速移动并且布置在通信场的边缘时，这种情况也可能发生。在这种情况下，该数据载体中的时隙S并不与其他数据载体和阅读站中的时隙S同步进行，其结果是危及通信场中的数据载体的可靠识别。
阅读站1被设计用于发送一个时隙进展信息ZWI，该信息识别N＝4个时隙中的一个，并由数据载体2、3、4的时隙定义装置11进行评估以便确定在各种情况下的当前时隙S。根据所述具体实施例，时隙进展信息ZWI包含一时隙号ZN，其用于识别当前时隙S之后的时隙Si。时隙号ZN在时隙进展信息ZWI中传送，以结束当前第二时隙S2，由此识别第三时隙S3。结果，在时隙定义装置11中可有利地进行一特别简单的评估。
图3和图4表示多种选择方式中的两种，将其自身推荐给本领域技术人员以便将时隙号ZN从阅读站1传送给数据载体2、3、4。根据图3，时隙进展信息ZWI包括两个脉冲P1和P2，其中脉冲P1和P2之间的持续时间TN在各种情况下用于识别下一个时隙Si。例如，可将TN确定为TN＝(ZN*TK)+TK，其中TK为恒定持续时间。数据载体2、3、4的时隙定义装置11通过测量脉冲P1和P2之间的持续时间可确定随后的时隙S的时隙号ZN。通过在各种情况下在时隙进展信息ZWI中明确识别随后的时隙S，确保了可靠识别通信场中的所有数据载体。
根据图4，对于具有N＝8个时隙的防冲突方法，时隙进展信息ZWI包含时隙号ZN和用于时隙号ZN的数据安全性的校验和PS。可能的时隙号ZN＝1到ZN＝8通过四个脉冲位置进行编码。因此确保了时隙号ZN的特别可靠的传送。
从四个时隙S1到S4继续，阅读站1将命令C发送给已经识别的数据载体2并将它切换成静止的模式，以进一步实施该防冲突方法。这将产生这样的优点：即已经识别出的数据载体2在所述防冲突方法的现在的随后的第二部分期间不再做出响应，因此能够整体上加速防冲突方法的执行过程。
根据本实施例，在防冲突方法的第二部分中，阅读站1向布置在通信场HF中的数据载体2、3、4发送另一个询问信息AI以便识别在所述防冲突方法的第一部分中未被识别的数据载体3和4。数据载体2不再对该询问信息AI做出响应，因为它已经被阅读站1明确地识别出来并被切换为静止模式。数据载体4在第一时隙S1中响应，数据载体3在第四时隙S4响应，因此，在执行所述防冲突方法的第二部分之后，通信场HF中的所有数据载体2、3、4都被识别出来。有利的，时隙S2和S3在所述防冲突方法的第二部分中也被缩短了，并且在各种情况下的随后的时隙S通过时隙进展信息ZWI中的时隙号ZN也被识别出来。
可以提及的是根据本发明的防冲突方法可以通过通信场中的大量的有源或无源数据载体来实现。也可根据需要定义尽可能多数量的时隙。
可以提及的是，如果在时隙持续过程中时隙评估装置在来自数据载体的响应信息中已经确定了传送错误，则也期望缩短时隙。

Claims (16)

1.一种用于识别布置在阅读站的通信场中的数据载体的防冲突方法，该方法包含下列步骤：
从阅读站向布置在通信场中的所有数据载体发送询问信息，其结果是N个连续时隙中的一些的开始被确定；
从数据载体向阅读站发送响应信息，其中每个数据载体选择该N个时隙之一以发送识别该数据载体的响应信息；
从阅读站向数据载体发送用于从当前时隙进展到按次序紧接着的下一个时隙的时隙进展信息，其特征在于所述时隙进展信息包括一时隙特征信息，其用于识别N个时隙之一，并由数据载体对其进行评估以便确定在各种情况下的当前时隙。
2.根据权利要求1所述的防冲突方法，其特征在于如果阅读站已经确定当前时隙不适用于识别数据载体之一，则通过阅读站发送时隙进展信息。
3.根据权利要求1所述的防冲突方法，其特征在于所述时隙特征信息是由两个脉冲形成的，其中所述两个脉冲之间的脉冲间隔的持续时间用于识别N个时隙之一。
4.根据权利要求1所述的防冲突方法，其特征在于所述时隙特征信息是由多个脉冲形成的，其用于识别一个连续的时隙号。
5.根据权利要求4所述的防冲突方法，其特征在于所述时隙特征信息包含所述时隙号的校验和。
6.根据权利要求1所述的防冲突方法，其特征在于如果阅读站已经确定一个以上的数据载体正在当前时隙中做出响应，或如果阅读站已经确定没有一个数据载体在当前时隙中做出响应，则阅读站发送时隙进展信息。
7.一种数据载体，在N个时隙之一期间利用识别该数据载体的响应信息对从阅读站接收的询问信息做出响应，具有用于从阅读站接收询问信息和时隙进展信息的接收装置，并且具有时隙定义装置，其被设计用于将N个时隙的序列定义为询问信息的接收时刻的函数，其中当接收到时隙进展信息时，从当前时隙进展到按次序紧接着的下一个时隙，并且具有：
发送-定义装置，用于将N个时隙之一定义为回复时隙，在该回复时隙中数据载体向阅读站发送响应信息；和具有
用于向阅读站发送响应信息的发送装置，其特征在于所述时隙进展信息包含一时隙特征信息，其用于识别N个时隙之一，并且所述时隙定义装置被设计用于对所述时隙特征信息进行评估以便确定在各种情况下的当前时隙。
8.根据权利要求7所述的数据载体，其特征在于所述时隙定义装置被设计用于确定所述时隙特征信息的两个脉冲之间的脉冲间隔的持续时间。
9.根据权利要求7所述的数据载体，其特征在于所述时隙定义装置被设计用于对所述时隙特征信息的多个脉冲进行评估，其中所述脉冲用于识别一个连续的时隙号。
10.根据权利要求9所述的数据载体，其特征在于所述时隙定义装置被设计用于评估所述时隙特征信息中包含的时隙号的校验和。
11.一种用于识别数据载体的阅读站，所述数据载体布置在阅读站的通信场中，所述阅读站具有用于向布置在通信场中的所有数据载体发送询问信息和时隙进展信息的发送装置，其中，作为询问信息的结果，N个连续时隙中的一些的开始被确定，并且其中，作为时隙进展信息的结果，从当前时隙进展到按次序紧接着的下一个时隙，所述阅读站还具有接收装置，用于从通信场中的数据载体接收响应信息，其中每个数据载体单独地选择N个时隙之一作为回复时隙，以发送用于识别该数据载体的响应信息；和具有
时隙评估装置，用于在特定的时隙中对从数据载体接收的响应信息进行评估，其特征在于阅读站被设计用于发送包括时隙特征信息的时隙进展信息，其中所述时隙特征信息识别N个时隙中的一个，并通过数据载体进行评估以便确定在各种情况下的当前时隙。
12.根据权利要求11所述的阅读站，其特征在于所述发送装置被设计用于在时隙评估装置已经确定当前时隙不适用于识别数据载体之一的情况下发送时隙进展信息。
13.根据权利要求11所述的阅读站，其特征在于所述时隙特征信息是由两个脉冲形成的，其中所述两个脉冲之间的脉冲间隔的持续时间用于识别N个时隙之一。
14.根据权利要求11所述的阅读站，其特征在于所述时隙特征信息是由多个脉冲形成的，其用于识别一个连续的时隙号。
15.根据权利要求14所述的阅读站，其特征在于所述时隙特征信息包含所述时隙号的校验和。
16.根据权利要求11所述的阅读站，其特征在于如果时隙评估装置已经确定一个以上的数据载体正在当前时隙中做出响应，或如果时隙评估装置已经确定没有一个数据载体在当前时隙中做出响应，则阅读站发送时隙进展信息。
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