A Study on the Implementation and Performance Analysis of 900 MHz RFID System with Convolution Coding

콘벌루션 부호를 적용한 900MHz 대역 RFID 시스템 구현 및 성능 분석에 관한 연구

In recent years, RFID has received much attention because of spread usage in industrial applications including factory, material flow, logistics and defense areas. However, there is only CRC-16 for error detection in ISO/IEC 18000-6 Protocols prepared for 860-960 MHz RFID, high error rates are expected in cases of high level of security and noisy envirionment. In this paper, we propose a usage of convolution code as a method for satisfying the high level of security requirement and system error performance.'1'he signal control function is implemented in a microprocessor with RF modulation and the convolutional encoding and Viterbi decoding are implemented in an FPGA chip.'The frame error rates are measured with and without convolution coding under the channel conditions of line-of- sight and non line-of-sight, respectively.

RFID는 각종 서비스 산업은 물론 물류, 산업 현장, 제조 공장과 국방 분야까지 물품의 흐름이 있는 곳이면 어디에서나 적용이 가능하여 사회 여러 분야로부터 큰 관심을 받고 있다. 그러나, 현재 900MHz 대역의 RFID에서 사용하는 ISO/IEC 18000-6의 프로토콜에서는 에러검출을 위한 CRC16만을 사용함으로써 낮은 수준의 보안과 양호한 채널 환경에서 대량의 물품을 빠른 시간 내에 인식하는 상황에서는 적합하나 데이터 양이 적고 놀은 수준의 보안이 요구되는 곳이나 채널 환경이 열악한 곳에서는 에러정정능력을 갖추지 못해 데이터의 신뢰성이 떨어질 것으로 예상된다. 돈 논문에서는 이와 같은 높은 수준의 보안이 요구되는 곳이나 잡음이 많은 채널 환경에서의 RFID 사용을 가정하여 ISO/IEC 18000-6 규격을 응용하여 적용하는 한 가지 방법으로서 콘벌루션 부호의 적용을 시도하였으며, 이를 구현하고 성능을 측정하였다. 신호의 제어와 전송을 위하여 마이크로프로세서와 RF부를 구현하였고, RFID 시스템의 신뢰성 향상을 위해 리더기에서 태그로의 명령어 및 데이터 전송 시에 FPGA를 이용하여 콘벌루션 부호를 구현하였다. 이러한 채널 부호를 적용했을 때와 적용하지 않았을 때의 프레임 오류율과 채널의 가시 성분이 있을 경우와 없을 경우를 나누어 프레임 오류율을 측정 비교하였다.