[发明专利]无线数据传输系统中基站与至少一个应答器之间的编码数据传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在无线数据传输系统中基站与至少一个应答器之间的编码数据传输的方法。

本发明还涉及一种应答器和一种无线数据传输系统。

背景技术

尤其在服务行业、物流领域、商业领域和工业生产领域中，射频识别(RFID)系统的重要性持续上升。因此，在这些领域中越来越多地实施非接触识别系统或RFID系统，并且在不久的将来有可能替代条形码。

这些系统尤其适合于以快速的方式进行无需电缆连接的无线数据传输，并且这些系统包括至少一个基站，特别包括读取器装置和一个或更多应答器。该技术中已知有不同类型的应答器，尤其是取决于它们供能的类型。一些所述应答器本身没有电源，因此称为无源应答器。无源应答器从基站所提供的电磁场中获取他们自身电源所需的电能。

为了数据传输，应答器可以感应地耦合至所述基站并包括连接到用作天线的大面积线圈上的电子电路(通常为微芯片)。如果将应答器移动至基站提供的电磁场内，在应答器的大面积线圈中感应出电流，于是应答器的电子电路被启动。

通常，通过使用基站提供的电磁载波来采用感应耦合将数据从应答器传送至基站，反之亦然。为此，基站产生超高频(UHF)载波信号或高频(HF)载波信号，它们被应答器的天线接收。所述电磁载波信号可能具有例如大约13MHz(HF)或大约800到900MHz(UHF)的频率。

对于近场通信(NFC)，可以通过改变连接至应答器天线的负载来影响天线的反射特性。为了将数据从应答器传送至基站，例如随着通过空气界面传送数据流的时刻来接通或断开与线圈并联的负载电阻器。因此可以调制电磁载波的反射部分的幅度(所谓的负载调制)。

与之相反，远场通信系统基于雷达原理。由基站产生的所述电磁载波信号的输入能量部分被应答器的天线反射并返回基站。这也被称为“反向散射”原理。

另外，可以与所述负载调制相结合地应用子载波调制技术。在所述技术中，在子载波信号上调制数据信号，并根据这种调制来接通或断开应答器的负载。子载波信号可以具有例如848kHz的频率。在基站中，由天线接收反向散射的信号，然后根据对反向散射的信号的估计来恢复所传送的数据信号。

要传送的数据信号由码元序列组成，根据编码方案对每个码元编码并在预定时间间隔或所谓的码元周期(symbol duration)内由应答器传送每个码元。用于这种RFID系统的可能的编码方案有例如曼彻斯特编码、改进密勒编码、不归零编码、脉冲间隔编码等。还可以使用其它更高阶次的调制和/或编码方案。

在使用基于编码子载波信号的负载调制的情况下，传输速率的提高受到子载波信号频率的限制。根据所使用的子载波频率，给出了应用专用编码的码元周期。在传统的RFID系统中，应用了许多较高阶次的编码方法。这些方法中之一特征在于如下事实：在预定长度的编码码元的码元周期内，该码元周期内编码信号从高电平向低电平转变的位置定义了编码字符集的一个码元。为了形成不同的码元，编码信号从高电平向低电平的转变逐样本地进行移动，每一个样本唯一表征了编码字符集的一个码元。为了检测从高电平向低电平的转变，在基站处可以使用积分器。然而，将提及的是在一个码元周期内的码元数量是受限的——不会增加复杂度，从而导致仍然很低的数据传输率。

从WO 03088499 A1已知一种对基站与RFID应答器之间的数据传输进行编码的方法，其中通过子载波调制的有效时段和没有调制的无效时段来对数据编码。在有效时段期间对该调制的诸如相位和/或频率之类的调制特性进行改变，以增大要从应答器向基站传送的数据传输率。

US 2004/0257203 A1描述了一种在具有改进的检错和纠错的RFID系统中的数据编码和解码的方法。

US 2005/0207391 A1公开了一种用于在基站和至少一个应答器之间的无线数据传输的方法，其中由基站发送电磁载波，并通过对电磁载波的调制和反向散射来从给定应答器向基站传送码元。可以通过与基站传送的同步标记相同步地改变调制状态来增大传输率。

未来的应用需要更高的数据传输率。因此，在RFID的技术领域中，需要新的数据传输编码策略和理念。传统技术将不能满足这些需要，除非以极困难的信号处理为代价。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于在无线数据传输系统，尤其是RFID系统中的基站与至少一个应答器之间的编码数据传输的方法，以克服上述技术缺陷。

为了实现上述目的，根据本发明的方法可以以如下定义的方式来表征：