KR100564380B1 - 비접촉형 데이터 교환 시스템에서의 개선된 충돌 관리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휴대물들과 적어도 하나의 데이터 송수신 단말기 간에 데이터를 교환하는 시스템에 있어서의 충돌 관리 방법을 개시하며, 상기 데이터 송수신 단말기는 상기 단말기의 통신 범위에 동시에 존재하는 복수의 상기 휴대물들과 상호 동작한다. 상기 방법은 다음의 일련의 단계들
a) 상기 단말기가 상기 휴대물들에게 호출 메시지들을 전송하는 단계와;
b) 휴대물이 상기 호출에 응답하여 100% 미만의 확률로 상기 단말기에 메시지를 조건부로 전송하는 단계 - 상기 응답은 상기 휴대물에 대한 고유한 식별자를 포함한다 - 와;
c) 상기 수신기는 식별된 휴대물로부터 응답을 수신하여, 상기 응답이 다른 휴대물에 의해 전송된 응답과 충돌하지 않는 경우, 특정 데이터 통신 링크가 상기 단말기 및 상기 식별된 휴대물에 의해 설정되어, 데이터가 교환되고, 그후 새로운 반복을 위해 단계 a)에 되돌아가는 단계와; 그리고
d) 충돌하지 않는 수신이 아닌 경우, 새로운 반복을 위해 단계 a)에 되돌아가는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 상기 단말기는 2가지 유형의 호출 메시지 - 상기 휴대물들에 의한 응답 확률값을 초기화하는 조회 메시지들과, 그리고 조회 메시지들 다음에 연속적으로 전송되는 마커 메시지들 - 를 전송하며, 상기 마커 메시지들은 상기 휴대물들이 마커 메세지를 수신하고 호출 메세지에 대한 어떠한 이전의 응답도 없을 때, 상기 확률값을 선택적으로 조정하도록 한다.

Description

비접촉형 데이터 교환 시스템에서의 개선된 충돌 관리 방법{IMPROVED METHOD FOR COLLISION MANAGEMENT IN A NON-CONTACT DATA EXCHANGE SYSTEM}
본 발명은 휴대물(portable object)과 단말기 간의 비접촉형(contactless) 통신에 관한 것이다.
비접촉형 데이터 교환 기술은 잘 알려져 있으며, 이 기술의 응용에는 예를 들어, 대중교통수단에의 액세스 및 비용지불을 위한 액세스 및 원격 비용지불의 제어가 포함되는데, 이러한 예들에만 한정되는 것은 아니다.
본 예에서는, 각 사용자에게 "비접촉 카드" 또는 "비접촉 명찰(badge)" 형태의 휴대물을 제공하며, 이 휴대물은 상기 휴대물을 고정 단말기 또는 스테이션(station)에 접근시켜 상호간의 비기계적 접속을 가능하게 함으로써 고정된 단말기 또는 스테이션과 정보를 교환할 수 있다(상기 "단말기"라는 용어는, 본원에서는 휴대물과 상호 동작하는 데이터 송수신 단말기를 나타내는데 이용됨).
본 발명은 복수의 휴대물이 단말기의 동작 범위에 동시에 존재가능하고, 상기 범위안에서 하나의 휴대물의 출현(arrival)만을 격리(isolation)하기 위한 물리적 수단(예를 들어, 슬롯(slot)내로의 삽입)이 없는 특수한 상황에 관계하는 것이다.
도 1은 송수신 단말기(12)와 단말기의 동작 범위 내의 복수의 휴대물들(14)을 포함하는 비접촉 통신 시스템(10)을 도시한다.
본 발명의 목적은 휴대물들 중 선택된 하나의 휴대물과 데이터를 교환하는 것이다. 이 목적을 위해서, 각 휴대물에게 고유 또는 준고유(quasi-unique) 식별자가 부여된다. 휴대물이 단말기의 범위내에 있는 경우, 휴대물은 자신의 식별자를 단말기에 전송한다. 이 전송은 복수의 휴대물들이 동시에 응답하는 경우 간섭이 발생할 수 있다. 그러나, 단말기가 식별자를 정확하게 수신하는 경우, 단말기는 상기 식별자를 포함하는 메시지를 전송하고, 상기 메시지를 수신한 카드들은 그 식별자가 자신의 식별자와 일치하는 경우에만 그 메시지를 처리함으로써, 상기 단말기와 하나의 특정 카드 간의 데이터 교환이 개시된다.
여러개의 휴대물들이 전송한 신호들은 동시에 서로 겹칠 수 있기에, 상기 단말기는 "충돌방지(anticollision)" 메커니즘을 구비해, 그러한 상황을 검출하여 상기 휴대물들이 자신의 신호들을 재전송하게 함으로써 그러한 상황을 처리할 수 있도록 해야 한다.
현재 여러 유형의 충돌방지 방법이 존재하며, 특히 다음의 것이 언급될 수 있다.
Figure 112003036229728-pct00001
"슬롯 알로하(Slotted Aloha)" : 각각의 휴대물들은 카드들에 의해 임의로(random) 선택되는 복수의 소정의 시간 슬롯들 중 한 슬롯에 단말기가 전송한 일반적인 호출에 응답하며, 그 다음에 상기 단말기는 대화를 위해 카드들 중에서 하나만을 선택한다(FR-A-2 666 187 참조). 카드가 호출에 응답할 확률은 100%로 설정된다. 스타일(style) 카드의 응답이 상기 슬롯들 중 하나의 슬롯에서 단독으로 발견되는 경우 선택은 성공적이다.
Figure 112003036229728-pct00002
"확률적 방법(probabilistic)" : 각각의 카드가 단말기에 의해 수신된 응답들 간의 충돌 다음에 오는 일반적인 호출에 응답할 확률은 100%미만이고, 단일 응답이 획득될 때까지 감소시킨다(제목이 "비접촉형 데이터 교환용 시스템에서의 충돌 관리 방법(A method of managing collisions in a system for contactless data interchange)"인 1997년 3월 3일자의 프랑스 특허 출원 97 02501을 참조 바람). 상기 일반적인 호출은 선행하는 일반적인 호출중에 충돌이 발생했는지의 여부에 대한 표시만을 포함할 수 있으며, 이 경우 각각의 카드는 EP-A-0 702 324에서와 같이, 응답할 확률의 증가 또는 감소를 정의하지만, 프랑스 출원 97 02501에서와 같이, 상기 일반적인 호출에는 충돌 이력(collision history)의 상관 관계에 따라 단말기에 의해 정의되는 파라미터를 포함하는 것이 바람직하며, 이 파라미터의 값은 카드 응답의 확률을 정의한다.
본 발명은, 동시에 존재하여 처리될 수 있는 휴대물들의 최대수와, 존재하는 모든 휴대물들이 응답할 수 있게 하는 일반적인 호출 사이클의 지속기간과, 그리고 (주로 가장 일반적인 상황인) 단일 휴대물이 존재할 때의 일반적인 호출 사이클의 지속기간과 같은, 시스템 성능에 영향을 미치는 여러 인자들 사이의 개선된 절충안을 획득하기 위해, 상기 2개의 시스템들의 양상들 중 일부를 장점적으로 결합할 수 있다는 점에 근거한다.
또한, 여러개의 서로 다른 유형의 휴대물들의 집합이 공존하는 경우, 단일 단말기가 여러 유형의 휴대물들과 동등하게 잘 동작할 수 있고, 그리고 한가지 유형 이상의 휴대물들 각각과도 잘 동작하는 "하이브리드(hybrid)" 시스템을 갖는 것이 유리하며, 바람직하게는 하이브리드 휴대물이 오직 한가지 유형의 방법만을 위해 설계된 단말기들과도 동작한다.
보다 정확하게는, 본 발명의 방법은 다음의 일련의 단계들, a) 상기 단말기가 상기 휴대물들에게 호출 메시지들을 전송하는 단계와; b) 휴대물이 상기 호출에 응답하여 100% 미만의 확률로 상기 단말기에 메시지를 조건부로 전송하는 단계 - 상기 응답은 상기 휴대물에 대한 고유한 식별자를 포함한다 - 와; c) 상기 수신기는 식별된 휴대물로부터 응답을 수신하여, 상기 응답이 다른 휴대물에 의해 전송된 응답과 충돌하지 않는 경우, 특정 데이터 통신 링크가 상기 단말기 및 상기 식별된 휴대물에 의해 설정되어, 데이터가 교환되고, 그후 새로운 반복을 위해 단계 a)로 되돌아가는 단계와; 그리고 d) 충돌하지 않는 수신이 아닌 경우, 새로운 반복을 위해 단계 a)로 되돌아가는 단계들을 포함하는 유형의 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 단말기는 2가지 유형의 호출 메시지 즉, 상기 휴대물들에 의한 응답 확률값을 초기화하는 조회 메시지(Query message)들과, 그리고 조회 메시지들 다음에 연속적으로 전송되는 마커 메시지(Marker message)들을 전송하며, 상기 마커 메시지들은 상기 휴대물들이 마커 메시지를 수신하고 호출 메시지에 대한 어떠한 이전의 응답도 없을 때, 상기 확률값을 선택적으로 조정(modulate)하도록 하는데 적합하다.
여러 장점적인 실시예들에 있어서:
Figure 112005070139582-pct00003
휴대물들은 마커 메시지를 수신한 다음 시간 슬롯들내에서 선택적으로 응답하고, 시간 슬롯은 특히, 조회 메시지를 수신하여 난수(random number) 또는 의사 난수(pseudo-number)를 뽑는 확률적 방식으로 상기 휴대물들에 의해 선택될 수 있으며; 단말기는 충돌을 검출하게 되면 조회 메시지를 다시 전송할 수 있으며; 마커 메시지를 수신하고 호출 메시지에 대한 이전의 응답이 없을 때, 상기 휴대물은 마커 메시지를 수신할 때 수정되는 지수(index)의 값의 상관 관계에 따라 확률값을 조정할 수 있으며, 특히, 지수는 새로운 마커 메시지가 수신될 때마다 증가되어 다음 조회 메시지를 수신할 때 재초기화되며;
Figure 112003036229728-pct00004
단말기는 소정의 기간내에 식별된 휴대물로부터의 어떠한 응답도 없는 경우 2개의 연속하는 호출 메시지들 간의 시간 간격을 감소시키고; 그리고
Figure 112003036229728-pct00005
휴대물은 상기 단말기에 의해 전송되고 상기 휴대물의 식별자에 대응하는 식별자를 포함하는 특정 메시지를 수신함으로써, 호출 메시지들에 대한 응답이 금지될 수 있고, 상기 휴대물이 초기화될 때 및/또는 휴대물이 초기화되었다는 메시지를 수신할 때 응답금지가 제거된다.
이하는 여러 개의 실시예를 나타내는 본 발명의 방법에 대한 상세한 설명이다.
이하 설명에는 프랑스 출원 97 02501의 확률적 시스템으로 시작하여, 사용되는 표기법이 설명된다. 게다가, 휴대물들은 주로 카드의 형태로 되어 있기 때문에, 흔히 편의상 상기 휴대물들을 "카드"라 칭하지만, 그것은 어떠한 의미에서도 한정되지 않는다.
Figure 112003036229728-pct00006
판독기(reader)는 파라미터(P)를 포함하는 질문 메시지(이하 "조회"라 칭함)를 구비하는 일반적인 호출을 반복적인 방식으로 전송한 다음, 판독기는 카드로부터 올 수 있는 임의의 응답을 수신할 수 있도록 하는 상태를 취한다. 상기 조회를 검출한 각 카드는 P 및 카드에서 뽑힌 난수(X)와 함수관계를 가진 확률을 가지고 응답할 것인지 여부를 결정한다. 상기 카드의 응답(또는 "조회에 대한 회답(answer to Query)", ATQ)은 각 카드마다 고유한 적어도 하나의 식별자를 포함하고, 그리고 필요에 따라 다른 식별 요소들을 포함한다.
Figure 112003036229728-pct00007
추후 단계에서, 판독기는 식별자를 포함하는 적어도 하나의 응용 메시지를 전송하며, 그 식별자를 가지는 카드만이 거기에 응답한다(즉, 카드들은 이 메시지 또는 이들의 후속 메시지들에 대해 그 카드들이 가지는 식별자들과 비교하는 단계를 수행한다).
Figure 112003036229728-pct00008
선택적으로, 응용 메시지에는 판독기에 의해 선택된 더 짧은 식별자가 수반된다. 카드가 최초의 응용 메시지를 승인한 다음의 응용 메시지들에 있어서, 상기 짧은 식별자는 (교환되는 데이터의 양을 줄이는 목적으로) 초기의 고유 식별자를 대체하는데 이용될 수 있다.
상기 고유 식별자는 소정의 일련 번호이거나, 또는 예를 들어, 4개의 8-비트 바이트의 난수일 수 있다. 이 두번째 방안은 하나의 사용으로부터 다른 사용에 카드가 인식되지 않게 함으로써 식별자 메커니즘만으로 그 사용을 추적할 수 없게 하는 장점을 갖는다. 랜덤 식별자의 경우, 상기 식별자는 초기화 또는 조회 수신시 각 카드에 의해 선택되고, 상기 식별자는 전술된 방법인 "슬롯 알로하"의 변형과 동일한 유형의 방법으로 일련의 선택된 응답들에 의해 사용될 수 있다.
본 발명은 카드가 판독기로부터의 질문 메시지에 응답할 확률을 결정하고자 하는 것이며, 상기 카드는 선행하는 질문들 동안 카드가 이미 응답하였는지 여부에 따라 상기 확률을 변화시키는 계산을 수행한다. 이것은 이들 과거 결정들을 나타내는 상태 변수(이하 I로 나타냄)가 상기 카드에 존재한다는 것을 가정한다. 상기 질문 메시지(조회)에는, 바람직하게는 프랑스 출원 97 02501의 시스템과 같은 확률 조정 파라미터(P)를 포함하는데, 이는 선택사항에 불구하다.
제 1 실시예 A에서, 이것은 특히 간단하다.
a) 판독기는 규칙적으로 질문들을 전송하며, 상기 질문들은 어떠한 파라미터도 없이 동일하고;
b) 스위치 온(on)되거나 범위내에 들어가면, 카드는 내부 변수를 I=1로 초기화하고; 그리고
c) 판독기로부터 어떤 호출을 수신하면, 카드는 범위 [1...I]에서 정수를 랜덤하게 선택하며; 선택된 수가 1인 경우, 카드는 자신의 식별자를 전송함으로써 상기 판독기로부터의 질문에 응답하고, 그리고 카드는 I=8로 재초기화하고; 그렇지 않은 경우, 카드는 I를 1씩 감소시키고 자신의 식별자를 전송하지 않는다.
단계 b)의 끝에서는 카드가 판독기로부터의 호출에 응답할 확률이 1이기 때문에, 모든 카드들은 최초의 호출에 응답하며, 그후 확률은 단계 c)의 끝에서는 1/8이 되는 것을 알 수 있다. 다음의 호출들에 대해서, 상기 카드가 응답한 경우, 상기 확률은 1/8로 재설정되고, 그렇지 않고 카드가 계속해서 응답하지 않는 경우, 카드가 응답할 확률은 연속적으로 1/7,1/6,1/5,1/4,1/3,1/2 및 1이 된다. 따라서, 상기 카드에 의해 행해진 2개의 응답들 간에 최대 8개의 질문들이 전달되며, 이로써 통신 에러가 없도록 충분히 카드를 근접시키고 어떠한 충돌도 발생하지 않는 경우, 최대 8개의 질문들 내에서 판독기가 상기 카드의 식별자를 알 수 있게 된다.
변형(실시예 B)에서는, 카드가 동일한 방식으로 동작하지만, 난수들은 간단한 방법으로 뽑히고, 뽑은 횟수가 감소되는 바:
c) 판독기로부터 호출을 수신하면, 카드는 I를 조사하며; I=1인 경우, 카드는 자신의 식별자를 전송함으로써 판독기로부터의 질문에 응답하고, 범위 [1...8]에서 랜덤하게 선택된 정수로 I를 재초기화하며; 그렇지 않은 경우, 카드는 I를 1씩 감소시키고, 자신의 식별자를 전송하지 않는다.
보다 일반적인 응용의 개선안으로서, 카드가 응답할 확률을 판독기에 의해서 파라미터화할 수 있다는 점에 있으며; 예를 들어, 판독기가 각 질문에 상수 8을 이용하는 대신에 단계 c)에서 이용되는 파라미터(P)를 첨부할 수 있다. 따라서, 상기 판독기는 최적치, 예를 들어, 상기 판독기가 통신할 수 있는 범위의 크기가 증가함에 따라, 또는 복수의 카드들이 동시에 존재할 확률을 증가시키는 것이 목적인 경우 그 목적에 따라 증가하는 값을 공급할 수 있다. 부가적인 개선은 판독기가 충돌을 검출하는 경우, 판독기는 상기 파라미터를 증가시키고, 판독기가 충돌을 검출하지 않는 경우, 판독기는 상기 파라미터를 감소시킨다는 점에 있다.
이전의 개선안과 독립적으로 적용될 수 있는 개선안은 카드의 메모리에 기록된 소정의 값과 비교하기 위해, 판독기로부터의 호출에 다른 파라미터(A)를 제공하여, 이 비교의 결과에 따라서 호출에 대한 응답이 금지된다는 점에 있다. 예를 들면, 판독기가 대상으로 하는 응용 유형(지갑, 은행 신용/직불 카드, 전화 카드, 수영장 입장을 가능하게 하는 카드 등)을 식별하는 파라미터(A)가 상기 카드에 기록된 값에 대응하지 않고 그리고 카드의 목적을 나타내지 않는 경우 금지가 발생할 수 있다. 즉, 판독기에 의해 처리되고 A로 설명되는 응용들의 집합과, 카드에 의해 처리되고 카드의 메모리에 설명된 응용들의 집합 간의 공통집합에 어떠한 요소도 존재하지 않는 경우 금지가 발생한다. 이 개선안은 응답이 타당한 카드들을, 응답을 할지도 모르는 카드들로부터 그 수를 제한하는 역활을 하여, 충돌 확률을 감소시킨다.
독립적으로 응용할 수 있는 다른 개선안은 판독기가 적어도 하나의 카드로부터의 메시지를 검출하는지 여부에 따라 질문들을 전송하는 비율을 변경시키는 것이다: 선행하는 질문 후에 판독기가 어떠한 응답도 검출하지 못한 경우, 다음 질문은 판독기가 카드로부터 응답을 검출한 경우보다 상기 선행하는 질문에 근사하다. 이 효과는 질문의 수를 증가시키지만, 그럼에도 불구하고 그러한 응답이 확실히 수신되는 경우 카드로부터의 응답을 완전하게 수신할 수 있게 해준다. 카드로부터의 어떠한 응답도 검출되지 않는 경우에, 하나의 질문의 끝과 다음 질문의 시작 간의 대기 기간은, 질문의 끝과 카드로부터의 응답의 시작 간의 최대 기간에, 적어도 카드의 응답을 검출하는 판독기의 장치(통상적으로 카드에 의해 전송되는 부반송파(subcarrier)를 검출하는 장치)를 작동하는데 필요한 기간을 더한 합계로서 선택된다.
독립적으로 응용할 수 있는 개선안은 "조회" 및 "마커"라 칭해지는 2가지 종류의 판독기 질문을 제공한다는 점에 있다. 조회는 응답 확률을 재초기화한다(조회는 파라미터(P)를 포함할 수 있다). 마커는 카드로 하여금, 이전에 카드가 응답했는지 여부에 따라 변하는 확률로 응답하게 한다. 예를 들면, 이 개선안은 실시예 A를 다음과 같이 수정할 수 있다.
b) 스위칭되거나 범위내에 들어오면, 카드는 자신의 내부 변수를 I=0으로 재초기화하고; 그리고
c) 판독기로부터 호출을 수신하면, 카드는 상기 호출이 조회형의 것인지를 결정하고, 만약 상기 호출이 조회형의 것이라면, 상기 카드는 I를 범위 [1...8]에서 랜덤하게 선택된 정수로 재초기화한 다음, 마커와 동일한 방법으로 동작한다. 양쪽 모두의 경우에, I=1이면 상기 카드는 자신의 식별자를 전송함으로써 상기 판독기로부터의 질문에 응답한다. 그후, 모든 경우에, I가 이미 0이 아니라면 상기 카드는 I를 1씩 감소시킨다.
조회 후에 카드가 응답할 확률은 1/8이고, 카드가 계속해서 응답하지 않는 경우 마커 후의 확률은 연속적으로 1/7,1/6,1/5,1/4,1/3,1/2,1이 되는 것을 볼 수 있다. 상기 카드로부터의 응답 다음에, 또는 단계 b)의 종료시에, 마커에 대한 응답 확률은, 만약 있다면, 다음 조회까지 0이다. 장점으로는, 파라미터(P 및/또는 A)가 사용된다면, 그 파라미터는 조회에서만 사용될 필요가 있다는 점이다.
삭제
카드가 응용 메시지를 수신하여 자신의 식별자가 짧은지 또는 긴지를 비교하여 긍정적인 결과를 냈을 경우, 상기 카드는 이 이벤트(긍정적인 결과)를 저장하여, 상기 카드의 재초기화 및/또는 어떤 특수한 특성을 갖는 판독기로부터의 메시지가 수신되는 등의 어떤 특별한 이벤트가 발생할 때까지 상기 판독기로부터의 조회 또는 마커에 더이상 응답하지 않는다. 이것에 의해, 메커니즘은 이미 처리된 카드들의 열거를 피할 수 있어, 충돌 확률을 감소시키고 시간 내의 조회들 및 마커들의 밀도를 증가시킨다.
한 변형으로서는 마커들이 판독기에 의해 번호가 붙여진다는 점과, 상기 증가되는 수가 카드 응답 확률에 고려된다는 점에 있으며, 예컨대, 그 수는 I와 비교되거나(일치하지 않는 상황(mismatch)이면 카드로부터의 응답이 금지됨), 또는 보다 일반적으로 그 수는 상기 카드에 포함된 상태 변수와 결합될 수 있다.
다른 변형으로서는 상기 카드에 의해 수신된 정보의 어떤 특성들(예를 들어, 체크 섬(check sum) 등)이 일치하지 않는 경우 상기 상태 변수가 금지 및/또는 수정된다는 점에 있다.
본 발명의 보다 일반적인 실시예에서, 카드가 조회에 대해 응답할 확률은 2개의 정수들(M 및 N)의 함수이다. 응답할 것인지 여부의 결정은 상기 카드에서 행해지며 다음의 단계들로 이루어진다:
Figure 112003036229728-pct00009
적어도 하나가 P의 함수인 수들(M 및 N)이 결정되는 단계와;
Figure 112003036229728-pct00010
균일하게 분포된 난수가 0 ≤X < N 인 정수 X에 대해 뽑히는 단계와; 그리고
Figure 112003036229728-pct00011
X가 M보다 작은 경우, 즉 M/N의 확률로 응답이 이루어지는 단계를 포함한다.
이러한 방법들의 2가지 특수한 경우가 이미 존재하는 시스템들에 해당한다.
Figure 112003036229728-pct00012
확률적 시스템의 예에서는, N=64 이고 M=P+1, 즉 응답 확률이 (P+1)/64이고;
Figure 112003036229728-pct00013
슬롯 알로하 타입의 시스템에서는, N=2P 이고 M=1, 즉 응답 확률이 1/(2P)이다.
그럼에도 불구하고, 양쪽 모두의 경우에, 상기 파라미터들(M 및 N) 중 하나의 파라미터만이 변수이고, 다른 하나의 파라미터는 고정된다. 반면, 본 발명에서 상기 파라미터들(M 및 N) 둘다가 변수라는 사실은 충돌 방지 기능의 특성을 선택함에 있어 유연성을 제공하는 장점이 있다.
상기 2개의 파라미터들(M 및 N)은 일반적인 호출 메시지 사이클에 포함된 숫자일 수 있지만, 상기 파라미터들 중 적어도 하나는 카드 자체에서 구성 또는 발생될 수도 있다. 하기의 실시예에서는, 단말기에 의해 전송되는 메시지 조회가 P를 정의하는 수(M)를 포함하며, 예를 들어 본 발명의 바람직한 실시예에서와 같이 프랑스 출원 97 02501에 설명된 방식으로 변화시킬 수 있다고 가정한다. 검출된 충돌들에 따라 파라미터 P를 동적으로 변화시키는 응용도 가능하다.
하기의 실시예들에 설명된 여러개의 가변 파라미터들은, 가변 파라미터(M)를 사용함과 동시에 단독으로 사용될 수 있거나, 또는 복수의 파라미터들과 관련될 수 있거나, 또는 임의의 파라미터(M)를 이용함이 없이도 복수의 파라미터가 이용될 수도 있다.
제 1 실시예 : 조회는 카드로부터의 응답을 조건부로 금지하는 응용 선택 필드(A)를 포함하며, 예를 들어, P 및 X에 대한 선행하는 조건들이 어느쪽이나 충족되어 A가 상기 카드에 포함된 소정의 값과 동일하다면 카드는 응답한다. 이것에 의해, 복수의 카드들이 판독기의 범위내에 있으나, A에 의해 특정화된 어떤 응용을 가지는 카드들만이 처리되기에 적합하다고 알기 때문에, 충돌 확률을 줄일 수 있게 된다. A에 대한 조건은 당연히 보다 복잡할 수 있으며, 예를 들어 A는 응용들의 목록일 수 있고, 그리고 상기 카드는 그 응용들 중 어느 하나가 그 카드에 저장된 응용들의 목록에 존재할 경우에 응답할 수 있다.
제 2 실시예 : 조회 후에, 판독기는 조회와 구별할 수 있는 하나 또는 그 이상의 마커 메시지를 전송할 수 있다. 이들 마커 메시지들은 카드들로부터의 ATQ 응답들을 시간조절하는데 이용되어, 응답들의 전송 및 관리시의 시간을 절약할 수 있게 한다.
여러 개의 변형들이 가능하다.
경우 2.1 : 마커 메시지들은 지수(I)를 포함하거나, 또는 그들은 카드들이 그러한 지수(I)를 도출할 수 있게 한다(필요에 따라, 상기 메시지들은 파라미터(P) 및 파라미터(A)까지도 포함할 수 있다). I는 각 조회마다 초기화되어 (예를 들어, 0으로) 각 마커마다 증가된다. 이 번호매김 메커니즘은 판독기에 구현될 수 있고 상기 마커 메시지 및/또는 상기 카드(이 카드는 조회를 전송 및/또는 수신할 때 I를 0으로 초기화하여 마커를 전송 및/또는 수신할 때 I를 증가시킨다)에 포함될 수 있다. 이 번호매김 메커니즘은 적어도 상기 판독기 또는 상기 카드들에 구현되어, 마커를 수신하면 I의 값이 상기 카드들에게 공지된다.
상기 카드들은 I, P 및 랜덤 뽑기(random draw) X의 상관 관계에 따라서 마커에게 ATQ로 응답한다(P 및 X는 선행하는 조회 또는 마커의 것일 수 있고, 반드시 각 마커에 대해 재계산되지는 않는다). 상기 카드가 응답할 확률은 카드가 이전 조회 이후로 아직 응답하고 있지 않은 경우, 카드가 벌써 응답했을 경우보다 높다. 또한, 마커 후에 충돌이 있을 경우, 본 방법은 상기 조회 메시지에 리턴하여 호출 사이클을 반복하고, I는 재초기화되어, 단말기의 범위내에 있는 카드로부터의 전체 응답 확률은, 어떤 충돌도 없는 경우 증가하고 충돌이 발생하는 경우 감소한다. 본 방법의 이 실시예는 데이터 교환 종료시의 메시지가 적어도 후속하는 일반적인 호출까지, 이미 응답한 카드로부터의 추가 응답을 금지할 경우에 유리하다.
통상적으로, A, P 및 랜덤 뽑기 X는 상기 조회 메시지에 대해 정의되며, 응답 조건은 I*M ≤X ≤I*M+M이다. 결과적으로, N/M 메시지들(1개의 조회 및 N/M-1 마커들, 그 후 사이클이 재개함)의 후에, 모든 카드들은 적어도 한번 응답한 것이 된다.
이 개선안은 "슬롯 알로하"의 장점적인 특성을 제공하는 바, 파라미터(P)의 임의의 값에 대해서, 판독기의 범위내에 단일 카드가 존재하는 경우, 그리고 통신 에러가 없는 경우, 카드의 식별자는 카드가 최초로 수신된 마커 메시지로부터만 응답한다고 가정하면, 범위내의 카드로부터 계산(counting)되어 제한된 수 2*N/M개의 메시지들내에서 선택될 것이 확실하다.
슬롯들의 시작 부분이, 카드들에 의해 행해지는 타이밍에 내재되는 대신에, 판독기에 의해 마커들을 전송함으로써 명백히 나타나는 점을 제외하고는, N/M 슬롯들을 갖는 "슬롯 알로하"와 비교할 수 있는 결과가 획득되는 것을 볼 수 있다. "슬롯 알로하"와 비교하면, 이 개선안은 카드와 판독기 양쪽 모두에 의한 정확한 타이밍을 필요로하지 않는다. 확률적 시스템에 대한 다른 장점은 P가 마커에 없는 경우(그리고 A가 마커에 없는 경우), 상기 마커의 지속기간은 조회의 지속기간보다 짧고, 카드는 반드시 각 마커에 대해 다른 난수를 뽑을 필요가 없으므로, 사이클의 지속기간을 보다 감소시킬 수 있다는 점이다. 실제로, 상기 카드는 n번째 마커에 대해 체계적으로 응답할 수 있으며, 여기서 n은 상기 카드의 번호 특성, 예를 들어 카드의 일련 번호의 일부이다.
단말기가 어떠한 마커도 없이 조회들을 전송하는 경우, 단말기는 확률적 시스템과 동등하고, 이 실시예의 카드들은 양쪽 시스템들의 단말기들과 호환성을 갖는 것을 알 수 있다.
경우 2.2 : 판독기가 후속하는 응용(들)(특히 최초의 응용 메시지)에 지수(I)를 포함하고, 그리고 카드가 자신의 식별자와 응용 메시지의 필드를 비교하는 것과 같은 방법으로, 이 응용 메시지의 필드가 카드에 의해 지수(I)와 비교되도록 규정될 수 있으며, 이것은 ATQ의 식별자 필드를 늘리지 않아도 선택 메시지의 선택도를 강화한다.
경우 2.3 : 번호매김이 마커에 명시됨과 동시에 카드에 의해 내재되고, 그리고 일치가 있는 경우에만 카드가 응답하도록 규정될 수 있으며, 이 경우는 특히, 선행하는 개선에 추가하여 사용될 때 장점이 된다.
제 3 실시예 : 선행하는 실시예들에 대한 변형예 또는 추가예에서는, 단말기는 2개의 연속적인 마커들 간의 간격을 변화시킬 수가 있다. 특히, 상기 단말기에 의해 어떠한 ATQ 응답도 수신되지 않는 경우, 카드와 상기 단말기 간에 데이터가 교환되는 통상적인 길이의 시간을 기다릴 필요는 없다. 이 실시예에서, 카드가 조회 또는 마커에 응답하는 경우, 그 카드는 조회 또는 마커의 종료 후에 최대 길이의 시간(T0)내에 신호(ATQ의 개시)를 전송함으로써 응답할 수 있다. 상기 판독기는 이 신호를 찾아서, 신호가 조회의 종료 후에 적절한 길이의 시간(T1≥T0+판독기에 의한 검출 시간)내에 존재하지 않는 경우, 판독기는 곧바로 조회형 또는 마커형의 새로운 메시지를 전송한다. 이러한 신호가 존재하는 경우, 조회 또는 마커의 전송은 따라서 카드들로부터의 전송의 종료까지(적어도 응답이 예상되는 최대 길이에 대응하는 소정의 시간(T2)이 경과할 때까지, 및/또는 판독기에 의해 에러 또는 충돌이 카드(들)로부터 수신된 메시지에서 검출되지 않는 한) 금지된다.
이 장점은 단위시간당 조회들(및/또는 마커들)의 수가 상당히 증가하기 때문에 보다 빨리 카드들을 판독하는 것이다. ATQ의 지속기간은 조회 또는 마커와 비교해서 길고, 특히 제 1 실시예를 이용하는 시스템에서는 카드들에 의한 응답 기회들이 훨씬 더 많다.

Claims (8)

  1. 휴대물들과 적어도 하나의 데이터 송수신 단말기 간에 데이터를 교환하는 시스템에 있어서의 충돌 관리 방법 - 상기 데이터 송수신 단말기는 상기 단말기의 통신 범위에 동시에 존재하는 복수의 상기 휴대물들과 상호 동작한다 - 으로서,
    a) 상기 단말기가 상기 휴대물들에게 호출 메시지들을 전송하는 단계와;
    b) 휴대물이 상기 호출에 응답하여 100% 미만의 확률로 상기 단말기에 조건부 메시지를 전송하는 단계 - 상기 응답은 상기 휴대물에 고유한 식별자를 포함한다 - 와;
    c) 상기 수신기가 식별된 휴대물로부터 응답을 수신하여, 상기 응답이 다른 휴대물에 의해 전송된 응답과 충돌하지 않는 경우, 특정 데이터 통신 링크가 상기 단말기 및 상기 식별된 휴대물에 의해 설정되어, 데이터가 교환되고, 그후 새로운 반복을 위해 단계 a)에 되돌아가는 단계와; 그리고
    d) 충돌하지 않는 수신이 아닌 경우, 새로운 반복을 위해 단계 a)에 되돌아가는 단계를 포함하며,
    상기 단말기가 2가지 유형의 호출 메시지 - 상기 휴대물들에 의한 응답 확률값을 초기화하는 조회 메시지들과, 그리고 조회 메시지들 다음에 연속적으로 전송되는 마커 메시지들 - 를 전송하며, 상기 마커 메시지들은 상기 휴대물들이 마커 메세지를 수신한 경우 그리고 호출 메세지에 대한 어떠한 이전의 응답도 없는 경우에 상기 확률값을 선택적으로 조정하도록 하는 것을 특징으로 하는 충돌 관리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 휴대물들은 마커 메시지들의 수신 다음에 시간 슬롯들에서 선택적으로 응답하는 것을 특징으로 하는 충돌 관리 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    조회 메시지를 수신하면 상기 휴대물들에 의해 난수 또는 의사 난수를 뽑는 확률적 방식으로 시간 슬롯이 선택되는 것을 특징으로 하는 충돌 관리 방법.
  4. 제 1 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단말기는 충돌을 검출하면 다시 조회 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 충돌 관리 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    마커 메세지의 수신시 그리고 호출 메시지에 대한 이전의 응답이 없는 경우, 상기 휴대물은 마커 메시지의 수신시 조정되는 지수값에 따라서 그 확률값을 조정하는 것을 특징으로 하는 충돌 관리 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 지수는 새로은 마커 메시지가 수신될 때마다 증가되며, 후속 조회 메시지를 수신하면 재초기화되는 것을 특징으로 하는 충돌 관리 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말기는 소정의 기간내에 식별된 휴대물로부터의 어떠한 응답도 없는 경우 2개의 연속적인 호출 메시지들 간의 시간 간격을 감소시키는 것을 특징으로 하는 충돌 관리 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 휴대물은 상기 단말기에 의해 전송되고 상기 휴대물의 식별자에 대응하는 식별자를 포함하는 특정 메시지를 수신함으로써, 호출 메시지들에 대한 응답이 금지될 수 있고, 상기 휴대물의 초기화 및/또는 그런 효과에 대한 메시지의 수신시 금지가 제거되는 것을 특징으로 하는 충돌 관리 방법.
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