KR20070044016A - 결재 카드 신호의 특성을 평가하는 방법 및 회로 - Google Patents

결재 카드 신호의 특성을 평가하는 방법 및 회로 Download PDF

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Abstract

약한 부하 변조된 RF 캐리어 신호를 통해 데이터 전송이 이루어지는 비접촉식 전자 결재 카드를 시험하기 위한 레퍼런스 리더기가 제공된다. 이 레퍼런스 리더기는 리더기 안테나 및 이 리더기 안테나에 접속된 CMR 회로를 포함한다. CMR 회로는 리더기 안테나에서 수신된 캐리어 신호를 복조하여 낮은 변조 지수를 갖는 결재 카드 데이터 신호를 복원하도록 구성된다.
전자 결재 시스템, 비접촉식 전가 결재 카드, 레퍼런스 리더기, CMR 회로, 변조 지수

Description

결재 카드 신호의 특성을 평가하는 방법 및 회로{PAYMENT CARD SIGNAL CHARACTERIZATION METHODS AND CIRCUITS}
본 발명은 결재 카드 신호의 특성평가(characterization)를 위한 방법 및 회로에 관한 것이다.
본 출원은 2004년 7월 15일자로 출원된 미국 특허 가출원 번호 60/588,270호를 우선권으로 주장하며, 또한 전술한 가출원 번호 60/588,270호의 특허 출원을 우선권으로 주장하는 다른 미국 특허 출원과도 관련된다. 전술한 특허 출원은 그 전체 내용이 본 명세서에 참고로 통합되어 있다.
무선 주파수 식별(RFID) 태그는 안테나에 접속된 소형의 집적회로(IC)이며, 이 IC는 질의 RF 신호에 대해 간략한 식별 정보로 응답하거나 또는 IC의 크기에 따라서는 더욱 복잡한 신호로 응답할 수 있다. RFID 기술은 통신을 위해 접촉 또는 시선(line of sight)을 필요로 하지 않는다. 무선 주파수 식별(RFID) 기술은 현재 경제적으로 실현 가능하며, 상업적 응용기기 및 산업 상의 응용기기에 점점 더 많이 이용되고 있다. 예컨대, RFID 기술은 현재 창고, 상점, ID 카드 또는 액세스 카드 등에서의 아이템에 관한 태그용으로 폭넓게 사용되고 있다. 또한, RFID 기술은 RFID 태그가 내장된 "비접촉식" 결재 카드 또는 신용 카드의 형태로 결재 카드 산업에서(예컨대, MasterCard, American Express 및 Visa에 의해) 도입되고 있다. 이들 비접촉식 결재 카드는 RFID에 의해 인에이블되는 결재 단말기(RFID-enabled payment terminal)와의 무선 통신을 통해 전자 결재 트랜잭션을 행하기 위해 사용될 수 있다. 비접촉식 결재 카드는 예컨대 소매점, 상점 또는 슈퍼마켓 내의 상품 및 서비스에 대한 대가를 지불하기 위한 간편하고 신속하며 편리한 방법을 고객에게 제공할 수 있다.
비접촉식 결재 카드 및 카드 리더기/단말기에 사용할 수 있는 몇몇 RFID 기술이 존재한다. 비접촉식 시스템의 기본적인 구성요소는 비접촉식 리더기(또는 근접 커플링 장치(PCD : proximity coupling device)) 및 트랜스폰더(transponder)이다. 비접촉식 리더기는 전자 회로에 접속된 안테나이다. 트랜스폰더는 상호유도 방식의 안테나(inductive antenna)와 이 안테나의 끝에 접속된 집적회로로 구성된다. 리더기-트랜스폰더의 조합은 트랜스포머로서 동작한다. 즉, 1차 코일(리더기 안테나)에 교류 전류가 흐르게 되면, 이 1차 코일에서 전자기장이 생성되고, 이 전자기장에 의해 2차 코일(트랜스폰더 안테나)에 전류가 유도된다. 트랜스폰더는 비접촉식 리더기(PCD)에 의해 전송된 전자기장(또는 RF 자기장)을 다이오드 정류기를 통해 DC 전압으로 변환한다. 이 DC 전압은 트랜스폰더의 내부 회로를 기동시키는 전원을 공급한다. 양측 안테나의 구성 및 튜닝에 의해 한 장치에서 다른 장치로의 커플링 효율이 결정된다. 트랜스폰더는 비접촉식 결재 카드가 될 수도 있다.
비접촉식 결재 카드 시스템이 경제적으로 실현 가능하게 되고 상업적으로 받아들여질 수 있도록 하기 위해서는, 카드와 단말기가 특정 카드 제공자/발급자, 벤 더 또는 단말기 제조업체에 독점된 기술적 특징을 갖는 경우에도, 비접촉식 결재 카드는 RFID에 의해 인에이블되는 결재 단말기의 전부 또는 대부분에 대해 상호 동작 가능하여야 한다. 산업 전반에 걸친 상호운용성(interoperability)이 요망된다. 이를 위해, 산업 표준 기구 및 단체(예컨대, 국제 표준화 기구(ISO) 및 국제 전자 기술 협회(IEC))는 비접촉식 결재 기술의 구현을 위해 권고 차원의 임의 산업 표준을 제정하였다. ISO/IEC에 의해 정의되어 있는 이러한 3가지 예의 표준은 밀착형(Close Coupling), 근접형(Proximity) 및 원격용(Vicinity) 카드에 각각 적용 가능한 ISO/IEC 10536, ISO/IEC 14443 및 ISO/IEC 15693 표준이다.
ISO/IEC 14443 근접 카드 표준(ISO 14443)은 전세계에 걸친 여러 개의 접촉식 카드의 사용을 위해 사용되고 있다. ISO 14443 근접 카드의 목표 작동 범위는 최대 10㎝이지만, 이 범위는 전력 조건, 메모리 크기, CPU 및 코프로세서에 따라 변화된다.
ISO 14443 표준 문서는 다음의 4가지 파트로 구분된다.
ㆍ 파트 1 : 물리적 특성. 근접 집적회로 카드(PICC)에 대한 물리적 치수를 정의함. 이 카드는 ID-1 크기(85.6㎜×54.0㎜×0.76㎜)이며, 은행 신용 카드와 동일한 크기이다.
ㆍ 파트 2 : 무선 주파수 파워 및 신호 인터페이스. 주파수, 데이터율, 변조 및 비트 코딩 과정 등의 항목을 포함한 비접촉식 IC 칩의 핵심적 기술 특성을 정의함. 파트 2에는 세부적으로 2개의 변형, 즉 타입 A 인터페이스와 타입 B 인터페이스가 설명되어 있다. 이 둘은 동일한 주파수에서 동작하고, 동일한 데이터율 을 이용하지만, 변조 및 비트 코딩의 영역에 있어서는 서로 상이하다.
ㆍ 파트 3 : 초기화 및 안티콜리젼(anticollision - 충돌 방지). 초기화는 카드가 리더기의 무선 주파수(RF) 필드에 진입할 때에 통신을 구축하기 위한 근접 커플링 디바이스(PCD)(즉, 리더기)와 카드에 대한 조건을 기술한다. 안티콜리젼은 복수의 카드가 동시에 자기장에 진입할 때에 무엇이 발생하는지와, 트랜잭션에 어느 카드를 사용할지를 시스템이 어떻게 결정하는지를 식별하는 것과, 제공된 모든 카드가 정리되어 처리되도록 하는 것을 정의한다.
ㆍ 파트 4 : 전송 프로토콜. 트랜잭션 동안 통신을 가능하게 하는 데이터 포맷 및 데이터 요소를 정의함.
비접촉식 결재 카드 및 카드 리더기의 시스템이 ISO 14443에 부합될 수 있도록 하기 위해서는, 비접촉식 결재 카드 및 카드 리더기는 권고 차원의 임의 표준(voluntary standard)의 적어도 일부에 대한 조건을 충족해야 한다. ISO 14443 하에서 표준화되어 있는 비접촉식 기술에 추가하여, 본 기술의 산업분야에서는 다수의 독점적인 비접촉식 인터페이스가 사용되기도 한다(예컨대, Cubic의 GO-카드 및 Sony의 FeliCa 카드). 기존의 카드 기술 사용에서는 상호운용성이 문제시될 수 있다. 시장의 벤더에 의해 사용되는 카드 리더기는 여러 가지의 상이한 카드 유형을 수용해야 하는 것이 바람직하다. 예컨대, 바람직한 카드 리더기는 ISO 14443 Type A 및 Type B 카드와, ISO 15693 카드와, 임의의 또 다른 독점적인 카드 타입을 지원할 것이다.
하나의 ISO 표준(예컨대, ISO 14443)에 어느 정도 부합하는 카드의 사용에 있어서도 상호운용성 문제가 발생할 수 있다. ISO 14443 표준에서는, 비접촉식 카드 및 리더기 시스템의 RF 파워 및 신호 인터페이스에 관련된 모든 조건 또는 사양(즉, 시스템에 대한 개방형 시스템 상호접속(OSI) 모델 관점에서의 물리적인 계층)이 카드 및 리더기에 대한 별도의 표준화된 시험을 이용하여 정의된다. ISO/IEC 10373 표준의 파트 6(ISO 10373-6)는 비접촉식 집적회로 카드 기술(근접 카드)에 특정되는 시험 방법에 대해 다루고 있다. ISO 14443에 대한 비접촉식 카드 및 리더기의 부합성(compliance), 즉 비접촉식 카드 및 리더기가 ISO 14443에 대해 얼마나 부합하는지에 대해서는 레퍼런스 장치를 이용하여 검증된다. ISO 10373-6에 따르면, 비접촉식 리더기의 사양 부합성, 즉 비접촉식 리더기가 사양에 얼마나 부합하는지를 측정하기 위해, 비접촉식 카드의 특성을 나타내는 "레퍼런스" 카드(즉, 레퍼런스 PICC) 세트가 사용된다. 예컨대, 레퍼런스 PICC는 PCD에 의해 생성되거나 전달된 자기장을 시험하기 위해 사용되며, 또한 PCD가 PICC에 전원을 공급하는 성능을 시험하기 위해 사용된다. 유사하게, 비접촉식 카드가 사양에 얼마나 부합하는지를 측정하기 위해, 대표적인 비접촉식 리더기의 특성을 나타낼 수도 있는 "레퍼런스" 리더기(즉, 테스트 또는 레퍼런스 PCD)가 사용된다. 예컨대, 시험 동안 카드에 의해 생성되는 부하 변조(load modulation)를 시험하기 위해 한 쌍의 외부 감지 코일과 함께 레퍼런스 PCD가 사용된다.
ISO 10373-6 하의 별도의 카드 및 리더기 부합성 시험 과정은, 사용되는 프로덕트 디바이스가 카드 또는 리더기에 대한 지정된 사양 범위 중의 하나에 합치하는 특성을 개별적으로 가질 수 있다는 것을 확인할 수도 있지만, 이 과정이 자장 내에서의 상호운용성을 보장하지는 못한다. 따라서, 부합성을 갖는 것으로서 검증된 카드 및/또는 리더기 또한 자장 내에서의 상호운용성이 보장되지 못하는 정도에 불과하다(예컨대, 지정된 사양 범위의 끝 또는 가장자리에 있는 특성값을 가짐에 의해). 이러한 양상의 표준 부합성은 자장 내에서의 작동 장애를 초래할 수 있다. 예컨대, 사양 부합성이 미약한 카드는 역시 사양 부합성이 미약한 카드 리더기를 이용하여 판독하는 것이 불가능하거나 곤란하게 될 것이다.
또한, 비접촉식 장치의 중요한 데이터 전송 및 수신 기능의 검증에 대하여, ISO 10373-6은 카드에 의해 생성된 부하 변조된 데이터 신호의 간접적인 측정에 대해서만 규정하고 있다. 프로덕트 카드를 시험하기 위해 ISO 10373-6에 의해 기술된 PCD 시험 어셈블리는 레퍼런스 PCD 리더기의 외부에 있는 한 쌍의 감지 코일을 갖는다. 이러한 외부 감지 코일은 피시험 카드에 의해 생성되어 전송된 부하 변조된 데이터 신호를 측정하는데 이용된다(예컨대, 도 1을 참조). 그러나, 감지 코일에 의해 측정된 부하 변조된 신호와 레퍼런스 PCD 안테나에 의해 물리적으로 수신되는 신호 간에는 직접적이거나 명백한 관계가 존재하지 않는다. 따라서, 외부 감지 코일을 사용한 프로덕트 카드의 데이터 전송 기능의 시험은 ISO에 부합하는 것으로 추정되는 프로덕트 카드의 데이터 신호의 변조가 충분하거나 또는 변조된 데이터 신호를 수신하여 적합하게 처리하는 프로덕트 리더기의 성능과 호환 가능하다는 직접적인 보장을 제공한다.
현재 비접촉식 전자 결재 시스템에 사용되는 전자 결재 장치의 상호운용성을 향상시키는 방법이 고려되고 있으며, 범용적으로 받아들여지고 있는 표준에 일치하 는 카드 및 리더기 고유성질에서의 변동을 감소시키는데 관심이 모아지고 있다. 특히, 결재 장치의 상호운용성을 향상시키기 위해 사양 부합성 과정 및 시험 기기를 향상시키는데 관심이 집중되고 있다.
본 발명은 전자 결재 시스템에 사용되는 리더기 및 이와 연동하는 결재 카드의 데이터 전송 및 수신 기능을 시험하기 위한 신호 특성평가 방법을 제공한다. 본 신호 특성평가 방법은 리더기 안테나에 의해 수신되는 캐리어 신호를 복조하고 이에 의해 카드에 의해 수신된 소량의 진폭 데이터 신호를 정확하게 복원하기 위해 CMR(common mode rejection) 회로를 이용한다. 리더기 안테나에서 수신된 카드 데이터 신호의 분석은, 리더기 안테나에 대한 프록시(proxy)로서 외부 감지 코일을 사용하는 종래 기술의 방법보다 더욱 정확한 카드 데이터 전송 기능의 특성평가를 제공할 것이다.
PayPass 등의 일례의 비접촉식 결재 카드 기술 구현예에서, CMR 회로는 프로덕트 결재 카드 기능을 시험하도록 지정된 레퍼런스 PCD 리더기 장치에 제공된다. 이 CMR 회로 및 레퍼런스 PCD 리더기 안테나는 모두 공통 회로 기판 상에 제조될 수 있을 것이다.
본 발명의 추가의 특징, 특성 및 각종 장점은 첨부 도면 및 이하의 상세한 설명으로부터 보다 명확해질 것이다.
도 1은 ISO 10373-6에 따른, 결재 카드에 의해 생성된 작은 진폭의 데이터 신호를 측정하기 위한 한 쌍의 외부 감지 코일을 포함하는 레퍼런스 리더기 시험 어셈블리의 예시도이다.
도 2는 ISO 14443 표준에 의해 기술되는 비접촉식 결재 카드 및 리더기 간의 데이터 전송을 위한 캐리어 신호 변조 체계의 개략 예시도이다.
도 3은 결재 카드에 의해 생성된 낮은 변조 지수 데이터 신호(low modulation index data signal)의 개략 예시도이다.
도 4는 본 발명의 원리에 따른, 레퍼런스 리더기 안테나에 접속된 CMR(common mode rejection) 회로의 블록도로서, 이 CMR 회로는 피시험 결재 카드에 의해 전송된 데이터 신호를 추출하기 위해 안테나에서 수신된 캐리어 신호를 복조하도록 구성된 것이다.
도 5는 본 발명의 원리에 따른, 레퍼런스 리더기 안테나에 접속된 일례의 CMR 회로의 회로도이다.
비접촉식 전자 결재 시스템에 사용되는 리더기 및 이와 연동하는 결재 카드의 데이터 전송 및 수신 기능을 시험하기 위한 신호 특성평가 방법이 제공된다. 신호 특성평가는 리더기 안테나에 의해 수신되는 캐리어 신호를 복조하고 카드에 의해 전송된 부하 변조된 데이터 신호를 복원하기 위해 CMR 회로를 이용한다. 부하 변조된 데이터 신호는 캐리어 신호 진폭에 비해 실질적으로 작은 진폭을 가질 것이다. 리더기 안테나에서 수신된 부하 변조된 데이터 신호의 분석 및 측정은 리더기 안테나에 대한 프록시로서 외부 감지 코일을 이용하는 종래 기술의 방법보다 더 정확한 카드 데이터 전송 기능의 특성평가를 제공할 것이다.
본 발명의 신호 특성평가 방법 및 회로는 비접촉식 결재 장치 사양이 ISO 14443 표준 등의 범용의 산업 표준을 따르도록 하는 전자 결재 시스템의 구현의 관점에서 설명되며, ISO 14443 표준은 개개의 비접촉식 결재 장치의 사양에 대한 검증을 위한 표준화된 시험 방법(즉, ISO 10373-6 시험 방법, 근접 카드)을 추가로 특정한다. 근래에, 본 출원의 출원인인 MasterCard International Incorporated(이하 "MasterCard")는 근접 결재 카드 기술의 구현(예컨대, 발급자, 벤더, 또는 카드 및 카드 리더기의 제조업체에 의한)을 위한 독점적 사양인 MasterCard PayPass™ ISO/IEC 14443 구현 사양("PayPass")을 개발하였다. PayPass 구현은 ISO 14443 표준과 일치하며, 본 발명의 원리를 예시하는 편리한 예를 제공한다. 예시를 목적으로 하는 PayPass 구현의 선택은 단지 예에 불과한 것이며, 본 발명의 원리는 다른 범용의 산업 또는 독점적 표준 하에서 동작하는 전자 결재 장치 및 시스템에 전반적으로 적용될 수 있을 것이다.
ISO 14443 표준 등의 사양을 따라는 범용의 전자 결재 시스템에서, 비접촉식 카드 리더기와 결재 카드 간의 파워 및 데이터는 13.56㎒ 캐리어 신호를 통해 전송된다. ISO 14443 표준은 결재 카드로 하여금 비트-인코딩된 데이터를 847.5㎑ 구형파 캐리어를 통해 106Kbps로 전송하도록 요구한다(도 2 참조). 결재 카드는, 회로 안밖의 유도 부하(inductive load)를 스위칭함으로써, 즉 부하 변조에 의해, 약한 진폭(또는 낮은 변조 지수) 데이터 신호를 리더기 생성 캐리어 신호(reader-generated carrier signal)에 중첩시킨다. 카드 동작의 대부분의 경우, 변조 진폭 은 수 ㎷ 내지 약 100 ㎷의 범위이며, 약 수 볼트의 범위의 진폭을 가질 수 있는 리더기 생성 캐리어 신호에 중첩된다. 부하 변조된 캐리어 신호에 대해서는 통상적으로 1/100 미만인 낮은 변조 지수는 정확한 특성평가 또는 측정을 위해 카드 데이터 신호를 추출하는 것을 곤란하게 한다. 이러한 정확한 특성평가 또는 측정은 데이터 전송기의 사양 부합성(specification compliance)을 신뢰적으로 보장하고 결재 장치가 상호운용 가능하도록 보장하기 위해 필수적일 것이다. ISO 10373-6은 PICC 부하 변조 시험을 위해 캐리어 신호로부터 작은 값의 부하 변조 신호를 추출하기 위한 CMR(common mode rejection)로 지칭되는 기술을 권장한다.
리더기 및 이와 연동하는 대화형 결재 카드의 데이터 전송 및 수신 기능을 시험하기 위한 본 발명의 신호 특성평가 방법 또한 CMR 기술을 기반으로 한다. CMR 회로는 카드 기능성을 시험하기 위해 사용되는 레퍼런스 리더기(예컨대, PayPass-레퍼런스 리더기)에 제공된다. 리더기 안테나는 CMR 회로의 입력에 접속된다. CMR 회로는 레퍼런스 PCD 자체에서 수신된 변조된 캐리어 신호를 처리하고, 큰 진폭의 캐리어 신호로부터 작은 진폭의 부하 변조된 데이터 신호를 추출한다.
도 4는 레퍼런스 PCD(예컨대, PayPass-레퍼런스 PCD, 상기한 미국 특허 출원을 참조)에 포함될 수도 있는 일례의 CMR 회로(400)의 블록도를 도시하고 있다. CMR 회로(400)는 위상 고정 루프(PLL) 회로(404), 미분기(404), 증폭기(406) 및 옵션의 A/D 변환기(408)를 포함한다. CMR 회로(400)의 입력단의 끝은 리더기 안테나(408)의 출력 리드에 접속되어 있다. PLL 회로(404)는 안정한 주파수, 위상 및 진폭을 갖는 출력 신호를 생성하기 위해 입력 신호의 작은 변동을 평균화하여 상쇄 하도록 설계된다. 위상 검출기 및 오실레이터 등의 공지의 구성요소를 포함하는 PLL 회로(404)는 공지의 전자 회로 설계 원칙을 이용하여 편리하게 설계될 것이다(예컨대, http://en.wilipedia.or/wiki/Phase-locked_loop를 참조).
동작 시, 피시험 PICC(410)는 PayPass-레퍼런스 PCD의 랜딩 플레이트(landing plafe) 상에 위치된다. 피시험 PICC(410)는 안테나(402)에 의해 수신되는 13.56㎒ 캐리어 신호 상에 중접되는 부하 변조된 데이터 신호를 생성한다. PLL(404)는 변조되지 않은 13.56㎒ 캐리어 신호(즉, 카드에 의한 부하 변조가 없는)의 정확한 사본(replica)인 "캐리어-사본" 신호(422)를 생성하기 위해 수신 신호(420)에서의 작은 진폭의 작은 변동을 평균화하여 상쇄하도록 수신 캐리어 신호 (420)를 처리한다. 캐리어-사본 신호(422) 및 수신 신호(420)는 미분기(404)에 제공되며, 이 미분기는 시험 상태 하의 PICC(410)에 의해 생성된 작은 진폭의 데이터 신호(424)를 정확하게 재생하기 위해 수신 신호(420)에서 캐리어-사본 신호(422)를 감산한다. 데이터 신호(424)는 증폭기(414)에 의해 추가로 증폭되고, 그래프를 이용한 측정을 위해 오실로스코프에 직접 디스플레이되거나, 또는 측정 또는 분석 이전에 옵션의 아날로그-디지털 변환기(416)를 통해 처리될 것이다.
본 발명의 신호 검출 방법 및 회로는 비접촉식 결재 장치(즉, 고객에게 발행된 프로덕트 카드 및 상인에 의해 사용되는 프로덕트 리더기)의 상호운용성을 향상시키기 위해 공동 계류 중인 미국 특허 출원에 개시된 시스템 및 방법과 함께 사용될 수도 있다. 상기 특허 출원에 개시된 시스템 및 방법은 개개의 프로덕트 카드 및 리더기가 ISO 14443 표준 하에서 동작하도록 허용되는 것보다 더 엄격한 사양 범위에서 동작하거나 기능하도록 할 수 있다. 상기 시스템 및 방법은 ISO 14443 및 ISO 10373-6 표준 하에서 개개의 프로덕트 리더기 및 카드의 사양 부합성을 시험하기 위해 사용되는 레퍼런스 장치(예컨대, 공동 계류 중인 상기 미국 특허 출원에 개시된 PayPass-레퍼런스 PICC 및 PayPass-레퍼런스 PCD 장치)를 상호 조정하는 것을 수반한다. 레퍼런스 PCD는 레퍼런스 PICC의 관측된 기능 상의 동작의 범위 또는 파라미터("정상적인 카드 범위")를 구축하기 위해 사용된다. 프로덕트 카드 리더기는 레퍼런스 PCD에 의해 측정될 때에 이러한 정상적인 카드 범위 내에 있는 기능 상의 동작 또는 파라미터를 갖도록 요구된다. 반대로, 레퍼런스 PICC는 레퍼런스 PCD의 관측된 기능 상의 동작의 범위 또는 파라미터("정상적인 리더기 범위")를 구축하기 위해 사용된다. 프로덕트 리더기는 레퍼런스 카드를 판독할 때에 이러한 정상적인 리더기 범위 내에 있는 기능 상의 동작 또는 파라미터를 갖도록 요구된다.
프로덕트 비접촉식 결재 장치의 데이터 전송 상호운용성을 보장하기 위한 일례의 과정은 다음의 단계를 포함할 수도 있다:
(a) 레퍼런스 PICC를 통해 상이한 신호를 생성함으로써 PCD에 의한 데이터 수신(예컨대, 부하 변조 감도)을 시험하는 단계. 레퍼런스 PICC에 의해 생성된 상이한 신호의 레벨 및 특성을 결정하기 위해 PayPass-레퍼런스 PICC가 레퍼런스 PCD에 대해 먼저 조정된다.
(b) 레퍼런스 PCD 상의 PICC에 의한 데이터 전송을 측정하며, 레퍼런스 PCD가 평균값 명령을 PICC에 발송하고, 레퍼런스 PCD가 "평균" 파워 레벨을 제공하는 단계. 레퍼런스 PCD에 의해 생성된 파워 레벨 및 명령 특성 양자가 레퍼런스 PICC에 대해 조정된다.
레퍼런스 PCD의 리더기 안테나에 접속되는 CMR 회로를 제공함으로써, 리더기에 의해 수신된 바와 같은 PICC 데이터 신호에 대한 직접 액세스가 제공되며, 그에 따라 PICC 장치의 데이터 전송 기능의 더욱 정확한 측정이 가능하게 된다. CMR 회로는 전자 결재 시스템에 사용된 여러 가지의 카드 리더기의 어떠한 것과도 함께 사용될 수 있는 결재 카드를 시험하기 위해 설계된 PayPass-레퍼런스 PCD 장치 내의 다른 전자 회로와 함께 제공될 수도 있다. PayPass-레퍼런스 PCD 전자 회로는 전자 결재 시스템에 사용되는 여러 가지의 리더기 및 이와 연동하는 카드의 동작을 대표하는 외부 동작을 제시하도록 구성된다. 전자 회로는 직경이 약 7㎜이고 13.56㎒에서 공진하는 인쇄회로 기판 안테나를 포함한다.
도 5는 PICC 변조에 의해 생성된 약한 신호를 고립시키기 위해 PayPass-레퍼런스 PCD 안테나와 함께 사용될 수 있는 일례의 CMR 회로(500)의 회로도를 도시한다. 동작 시, PCD 안테나에서 CMR 회로(500)로 입력되는 신호는 대략 1 Vpp 13.56㎒ 반송파가 될 것이며, 이 반송파가 진폭 변조된다. 변조된 카드 데이터 신호는 847.5㎑ 구형파 서브캐리어가 된다. 변조 지수가 매우 낮을 때, CMR 회로(400)는 나머지 캐리어 진폭을 현저하게 감소시켜(예컨대, 대략 40㏈로), 수신된 신호의 변조 지수를 동일한 양만큼 효과적으로 증가시키며, 이로써 847.5㎑ 데이터 신호가 실제적이고 유용한 방식으로 샘플링될 수 있다. 샘플링 및 측정은 단독 유닛으로 사용되거나 또는 필요에 따라 오실로스코프에 내장되는 아날로그-디지털 변환기에 의해 효율적으로 수행될 것이다.
본 발명은 일례의 실시예를 참조하여 구체적으로 설명하였지만, 본 발명의 기술 사상으로부터 일탈함이 없이 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있을 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 본 발명의 실시예는 단지 예시를 위한 것으로, 본 발명은 첨부된 청구범위에 특정된 바와 같은 사상으로 정해져야 한다.

Claims (15)

  1. 전자 결재 시스템에서 사용되는 여러가지 카드 리더기의 어떠한 것과도 사용될 수 있는 결재 카드를 시험하기 위한 레퍼런스 리더기에 있어서,
    상기 전자 결재 시스템에서 사용되는 상기 여러가지 카드 리더기의 동작을 대표하는 외부 동작을 가지며, 상기 외부 동작을 피시험 결재 카드에 나타내도록 구성된 전자 회로; 및
    상기 리더기에서 수신된 진폭 변조된 데이터 신호를 복조하는 CMR(common mode rejection) 회로
    를 포함하는 레퍼런스 리더기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 여러가지 카드 리더기는 비접촉식 결재 카드 리더기이며, 상기 레퍼런스 리더기의 상기 전자 회로는 약 13.56㎒의 공진 주파수를 갖는 안테나를 포함하며, 상기 안테나의 출력 리드가 CMR 회로에 접속되는, 레퍼런스 리더기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 안테나, 전자 회로 및 CMR 회로는 인쇄회로 기판 상에 제조되는, 레퍼런스 리더기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 CMR 회로는 위상 고정 루프(PLL) 회로, 미분기, 및 증폭기를 포함하는, 레퍼런스 리더기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 CMR 회로는 아날로그-디지털 변환기를 포함하는, 레퍼런스 리더기.
  6. 전자 결재 시스템에 사용되는 여러가지 카드 리더기의 어떠한 것과도 사용될 수 있는 결재 카드를 시험하기 위한 레퍼런스 리더기에 있어서,
    RF 캐리어 주파수로 맞추어져 있고, RF 캐리어 신호를 수신하는 안테나로서, 피시험 결재 카드가 상기 RF 캐리어 신호에 중첩되는 부하 변조된 데이터 신호를 생성하는, 안테나; 및
    상기 안테나에 접속되고, 상기 안테나에 의해 수신된 부하 변조된 카드 데이터 신호를 복조하는 CMR 회로
    를 포함하는 레퍼런스 리더기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 RF 캐리어 신호는 13.56㎒ 캐리어 신호이며, 상기 부하 변조된 데이터 신호는 847.5㎑ 서브캐리어인, 레퍼런스 리더기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 안테나 및 CMR 회로는 인쇄회로 기판 상에 제조되는, 레퍼런스 리더기.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 CMR 회로는 위상 고정 루프(PLL) 회로, 미분기, 및 증폭기를 포함하는, 레퍼런스 리더기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 CMR 회로는 아날로그-디지털 변환기를 포함하는, 레퍼런스 리더기.
  11. 전자 결재 시스템에 사용되는 여러가지 카드 리더기의 어떠한 것과도 사용될 수 있고, RF 캐리어 신호의 서브캐리어를 부하 변조함으로써 데이터를 전송하는 비접촉식 결재 카드의, 데이터 전송 기능을 시험하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 비접촉식 결재 카드에 의해 생성된 부하 변조된 데이터 신호를 수신하기 위해 RF 캐리어 신호 주파수로 맞추어진 레퍼런스 안테나를 사용하는 단계; 및
    (b) CMR 회로를 사용하여, 수신된 부하 변조된 데이터 신호를 복조하고, 부하 변조된 서브캐리어 데이터 신호를 추출하는 단계
    를 포함하는 데이터 전송 기능 시험 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    (c) 상기 레퍼런스 안테나를 이용하여, 레퍼런스 리더기에서 결재 카드로 RF 캐리어 신호를 통해 파워 및 데이터 명령을 전송하는 단계를 더 포함하는, 데이터 전송 기능 시험 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 단계 (c)는, 상기 레퍼런스 안테나를 이용하여, 평균값을 갖는 파워와 평균값 명령인 데이터 명령을 PICC에 전송하는 단계를 포함하며, 상기 평균값들은 전자 결재 시스템에서 사용되는 여러가지 리더기와 이와 연동하는 카드의 동작을 대표하는 값을 지칭하는 것인, 데이터 전송 기능 시험 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 CMR 회로를 사용하여, 수신된 부하 변조된 데이터 신호를 복조하고, 부하 변조된 서브캐리어 데이터 신호를 추출하는 상기 (b) 단계는, 캐리어 신호 진폭을 감소시켜 수신 신호의 변조 지수(modulation index)를 증가시키는 단계를 포함하는, 데이터 전송 기능 시험 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    추출된 신호를 샘플링하기 위해 아날로그-디지털 변환기를 이용하는 단계 (d)를 더 포함하는, 데이터 전송 기능 시험 방법.
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