GB∕T 30996.2-2017 信息技术 实时定位系统 第2部分2.45GHz 空中接口协议 GB∕T30996.2-2017 标准压缩包解压密码：www.bzxz.net

ICS 35.240
中华人民共和国国家标准
GB/T30996.2--2017
信息技术
实时定位系统
第2部分：2.45GHz空中接口协议Information technology-- Real-time locating systems-Part 2 : 2.45 GHz air interface protocol2017-05-31发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2017-12-01实施
1范围
2规范性引用文件
3术语和定义
4缩略语
5物理层
5.1T作频率
发射频谱密度模板
调制与扩频
收发转换时间
误差量幅度(EVM)
6数据链路层
-般要求
前导码
同步码
数据长度
顿选项
消息数据
校验码
标签存储区结构
状态机
9读写器命令与标签响应·
9.1，命令类型
9.2命令代码表
休眠所有标签命令
休眠除某个标签外所有标签命令9.4
灭活命令
更新系统口令命令
超时时长配署命令·
定位信息配置命令
信道设置命令
唤醒方式设置命令
查询命令
标签发送定位信息颤
标签炎型状态配置命令
空闲信道监测参数配置命令
GB/ 30996.2—2017
GB/T 30996.2—2017
10协议工作方式
10.1实时定位系统概述
标签发射定位信息懒
10.3定位信息,工作模式
空闲信道监测
标签类型及状态切换
附录A（资料性附录）
实时定位系统定位方法
GI3/T30996《信息技术实时定位系统》分为3个部分：第1部分：应用程序接口；
-第2部分：2.45GHz空中接口协议；第3部分：433 MHz空中接口协议。本部分为GB/T30996的第2部分。本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起克。GB/T 30996.2—2017
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本部分册全国信息技术标准化技术委员会（SAC/TC28）提山并归口。本部分起草单位：中国电子技术标准化研究院、中国物品编码中心、深圳市中兴长天信息技术有限公司、中圆科学院诈算技术研究所、西安邮电大学、苏州工业园区优频科技有限公司、北京航空航天大学、中国电子科技集团公司第七研究所，河北工业人学,北京烽火联拓科技有限公司、中国科学院自动化研究所、深圳市松鹤云联科技有限公司，西安优势物联网科技公司。本部分要起草人：曹国顺、王宏刚、罗海勇、朱宇红、杨东凯、李倩华、赵红胜、吕丰圳、张磊，孙长征、腾满龙、杨田荣、朱筠、鄢若韫。范围
信息技术实时定位系统
第2部分：2.45 GHz空中接口协议GB/T 30996.2--2017
GB/T30996的本部分规定了实时定位系统2.45GHz空中接口协议的空中接口参数，包括物埋层和数据链路层的参数、标签状态机、读写器命令与标签响应，以及协议工作方式等内容。本部分适用于实时定位系统的设计、生产、便用和测试。2规范性引用文件
下列文件对于本义件的应用是必不可少的。凡是注引期的引用文件，仪注且期的版本适用于本义件。凡是不注日期的引用文,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GI3/T 28925---2012信息技术射频识别 2.45 GH2.空中接口协议GB/T29261.3—2012信息技术自动识别和数盐采集技术询汇筑3部分：别频识期GB/T29261.5—2014信息技术白动识别和数据采集技术讨汇第5部分：定位系统3术语和定义
GB/T29261.3—2012和（B/T29261.5—2011界定的以及下列术语和定义适用于本文件，3.1
RTLS 空中接口
RTlS air interfacc
用于RTLS标签和其他RTLS设备间数据通信的无线通信协议和倍令结构。3.2
休眠状态
sleeping state
标签所处的种状态，该状态下标签具有低功耗特征且可周期性或经外部触发进人发射然态。3.3
查询状态
querying state
标签所处的一种状态，该状态下标签可以接收和响应读写器发出的命令，3.4
标签发射状态
tag sending state
标签所处的-种状态,该状态下标签主动发送需要上报的定位数据3.5
wake up
标签被低题激励信号、外部事件触发或定时触发等方式从休眠状态转人发射状态的操作。缩略语
下列缩略语适于本文件。
DBPSK差分二进制相移键控(Diferential Binary Phase Shift Keying)GB/T 30996.2—2017
EVM：误差向量幅度（ErrorVectorMagnitude)O-QPsK：移正交相移键控(OffsetQuadraphaseShitKeying)RFID：射频认别(Radio Frenuency Identification).RID：读写器标认符（ReaderIdentifier）RTLS：实时定位系统（RealTimeLacatingSystem）TID：标签标识符（TagIdeutilier）物理层
5.1工作频率
本部分规定的RFID系统工作频率为2100.00°MHz～2483.50MHIz，该频段内共有16个信道，信道序可为0～15，每个信道带宽为5MIIz。默认工作信道为信道0，默认工作频率为2405.00MHz，T作题率准确度为20×10-$（20pm）。各信道中心工作频率见表1.。表1
倍道序号
发射频谱密度模板
中心工作额率
2 405.00 MHz
2 1I0.G0 MHz
2415.00MHz
2 420.00 MHz
2 425.00 MHz
2 439.00 MIIz
2 435.00 MIIz
2 440.00 MHzWww.bzxZ.net
发送频谱密度模板应满足表2的要求：表2
调制方式
O-QPSK
信道中心工作频率
信道序号
发射频谱密度模板
相对值
If-f./>3.5 MHz
1f--f.1>3.5MH
<-20.dB/100 kHz
--20 dB/100 kIIz
中心工作频率
2 445,00 MHz
2 450.00 MH
2455.00MHz
2460.COMHz
2 465.00 MHz
2 470.00 MHz2
2 475.00 MHz
2480.0CMHz
绝对值
≤—30 dBm/100 kHz
<-20 dBm/100 kHz
相对值、绝对值为在100kHz分辨率带宽下测试得到的数期。绝对值测试的参考电平应选择载波率附近土1 MHz范围内的最大值。5.3调制与扩频
5.3.1 0-QPSK
衍合本部分的RFID标签和读写器应支持O-QPSK调制方式。在O-QPSK调制方式下，首先采用2
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16元准正交调制将每四个信息位映射到--个16元数据符号，然后将每个数据符号陕射到16个准正交扩频序列中的一个,再将扩频序列中的每个码片采用 O-QPSK方式调制到载波上。调制与扩频过程的功能框阁如阁1所示。
信息位
位映射到数握符号
数帮符于映时
到扩瓶序列
图 1 O-QPSK 调制与扩频过程功能框图O-QPSK调制
已调信号
在0-QPSK调制下，扩序列长度为 32位,并且四个信息位(ho，b1，ha；h,)与 16元数据符号以及准正交的扩序列对应关系见表3。在每个符号周期型,最先发射的码片是最低位码片 C，最后发射的码片是最高位码片cs)a
表 3O-QPSK 调制信息位到扩频序列的映射候息位
(by+bi,b, bg?
１c１0
0１０1
数据符号
(十进润）
：扩频序列
(co, ci, *, cou. ca)
1101011100011010１001９001１01101101100111000011010100100010０１０１１０１１００１１１００００１１１０１００１００１０００１０１１１０１１０１１００１１１００００１１０１１010100100010111011011001110000110 GJ10T0100T000101JT011G110011C 011000TT010TC010001011101101C1１０１１１００００１１０１０１００１０００１０１１１０１１１１００１００１０１０１１００００００１１１０１１１１０１１１１１１０００１１００１００１０１１００００００１１１０１１１0111101110001100100101100000011101110111101110001100100101100000000001１10１01１100１１0001
１１０００００１１１１１１１１０００１６１０ｃ１1G01010000c1110111011100110000
每个数据符号对应的扩额序列经O-QPSK和脉冲成形调制到载波上。数位的码片应被调制到同相支路(I-路)载被上，而奇数位的码片应被调制到正交支路(Q-路)载被上。由于每个数盐符号由32个码片表示，所以码片速率是符号速率的32倍。为了在同相支路和正交支路之间形成偏移，正交支路的码片相比同相支路的码片应有T：的延迟，其中Tc是码片速率的倒数，如图2所示。3
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5.3.20-QPSK调制下脉冲成型
O-QPSK 调制码片偏移示意图
每个犸片的脉冲成型函数见式（1)办【
式中：
一脉冲辐度,单位为伏(V)；
-时间,单位为秒(s）；
脉冲周期,单位为秒(s)。
5.3.3DBPSK
,0t≤21
o,其他
衍合本部分的RFID标签和读写器可选择支持DRPSK调制方式。在DBPSK调制方式下，每个信息位应先进行差分编码，然后将编码后的每个信息位\0\和信息位“1\分别映射到两个扩频序列，再将扩频序列F的每个码片用 BPSK方式调制到载波上。调制与扩癫过程的功能框图如图 3 所示。信息位
差分编码
差分编码规则见式（2）
式中：
差分编码位；
待编码信息位；
综码后的位，
映射到扩烦序列
DBPSK调制与扩频过程功能框图
E,-R.④E.
一前一个差分编码位。
对于每一次传输，R，为第一个待编码信息位，并且规定E。等于0。差分编码解码规则见式（3）：
R -E,④Er-
式中：
解码后信息位；
E“-—-待解码差分编码位；
前一个差分编码位。
对于每一次传输，E，为第一个待解码差分编码位，并且规定E。等于0，RPSK消制
已调信号
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在 DBPSK 调制方式下,可选择支持 8 位,32 位,61 位和 128 位四种长度的扩频序列。在每个信息位周期里，最先发射的码片是最低位码片，最后发射的码片是最高位码片，各信息速率对应的扩频序列由用户自定义，自定义扩频序列应为准正交伪随机序列。示例：当扩额序列长度为32位时，一种典型的扩额序列见表4，差分编码后的信息位“0\和信息位1\分别对应一种长度为32位的扩频序列。
表4DBPSK调制差分编码后的信息位到扩频序列的映射差分编码位
5.3.4DBPSK调制下脉冲成型
扩频序列
(Co, C, *-, Cgo, Cg.)
1101100111000011010100100010111℃1100100101100000011101111011100码片采用的升余弦脉冲成型涵数见式(4)：sin(t/T)
式中：
-脉冲幅度，单位为伏(V)；
一时间，单位为秒(s)；
了。-脉冲周期,单位为秒(s)
5.3.5信息速率
cos(nt/T.)
—42/T)
在O-QPSK和 DBPSK调制方下的码片速率、扩频序列长度以及信息遗率分别见表 5 和表 6。在 DBPSK调制方式下,用户可根据表6选择不同的扩频序列长度,以获得对应的信息速率。码片速率确度为20×10-6(20 Ppm),位速率准确度为20×10-6(20 pPm)表50-QPSK调制扩频序列长度和信息速率对照表码片速率
码片速率
扩频序列长度
表6DBPSK调制扩频序列长度和信息速率对照表扩频序列长度
信息速率
信总速率
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收发转换时间
标签和读写器的收发转换时间均应不大于1925.5误差向量幅度(EVM)
发收转换时间应小于收发转换时间。在1000个码片测试条件下，OQPSK调制、DBPSK调制的EVM均应不大于35%。6数据链路层
6.1一般要求
读写器和标签之间采用数据进行数据传输。数据帧由前导码、同步码，数据长度、顿选项、消息数据及校验码组成，如图4所示。消息数据由多个数据项组成，其体定义见6.6。数据顿的发送顺序依次为前导码、同步码、数瓣长度、愤选项、消息数据及校验码。对每个由多个字节构成的数据项，应先发送最高有效字节；对每个字节，应先发送最低有效位。前等码
飞步码
激据长度
欺逃项
图4数据顿结构
消息激据
校验码
读写器与标签采用O-QPSK调制方式发送数据顿的前导码、同步码、数据长度和顿选项，读写器在顿选项中设置调制方式及信息速率，并以赖选项中设置的调制方式及信息速率发送消息数据及校验码。标签收到读写器慎选项信息后，以顿选项中规定的调制方式及信息速率接收读写器的消息数据和校验码，并以该调制方式和信息速率返回响应赖中的消息数据和校验码。前导码
读写器到标签的前向数据帧和标签到读写器的反向数据顿的前导码与为32位二迅制数，每位均为*o'。
同步码
前向数据顿和反向数挪顿的同步码均为8位二进制数，其体定义见表7表7
冏步码
信息位
6.4数据长度
数据长度是指从顿选项到校验码的总长度，单位为宁度,b，保留。
顿选项
该数据项为1
表示长
恢选项占用1个字节，包括调制方式、信息速率、方间和赖类型等信息，见表8定义。顿选项的bu～b.位表示调制方式及相应的信息速率；顿选项的bs位表示赖方间，如果ha位为0b，表示该数照頔6
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是读写器到标签；姒果b：位为1.表示该数据顿是标签到读写。恢选项的b位表示该恢为广播帧或点对点顿,如果b.位为0，表示该数据是广播恢;如果选项的b位为1,表示该数据愤是点对点顿，bs～b,表示类型,如果 bs~b 为 0C0。表示该数顿为 RFID 顿,如果 bs-~b?为 100 表示该数据顿为RTLS赖。
表8顿选项定义
ba ~bs
000. : 0-QPSK/250 kbps
100, :DBPSK/250 kbps
010b :DBPSK/62.5 kbps
110. : DIPSK/31.25 kbps
wl..DBPSK/1s.625kbps
其他：保留
6.6消息数据
:读写器到标签顿
lh:标签到读写器顿
读写器到标签命令数据
On：广播赖
1。:点对点顿
hs ~ b,
GOOW:RFID顿
100b:RTLS
共弛：保留
读写器发给标签的数据慎分为广播顺和点对点帧。广播愤用于读写器向所有标等间时发送数抵，点对点懒用了读写器倒措定标签发送数据。收到广播顿后，所有标签均应进行处理，收到点对点恢后，标签成将数据顿中的TID数据与标签自身TID进行比较，如果一致则处理该点对点顿，否则不响应。读写器到标签广播帧的消息数褥将式见表9。表 9读写器到标签广播顿的消息数据格式数据璜
读写器到标签点对点帧的消息数据格式见表10。命令代码
1字节
表10读写器到标签点对点顿的消息数据格式数据项
8字节
3字节
读写器到标签数据顿巾消息数据的各数据项定义如下：命令代
1字节
命令参数
120字节
命令参数
112字节
a）TID:标签标识符,标签制造商为每个标签写人的唯一8字节.进制数,用于在通信过程中唯一标识一个标签，在使用过程中不可更改。读写器到标签的广播顿中不包含TID数据项，点对点愤中包含TII)数势项。TID构成见6.6.3b）RID:读写器标识符,用户为每个读写器分配的 3字节二进制数,用于在通信过程中唯一标识一个读写器。该标识符的组成由用户白定义，读写器到标签的广播顿和点对点中均包含该数据项。
c）命令代码:用于标识不同的命令，长度为 1字节。命令代码列表见表14。d）命令参数：每个命令参数的定义见第9章，7
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6.6.2标签到读写器响应数据
标签到读写器的响应数据愤格式见表11。标筹在定位过程中主动发送的定位数据定位信息是在读写器设置标签发送参数之后，一次或多次标签到读写器的响应数据。表11标签到读写器消息数据格式数据项
标签状态字
1字节
表11中各数据项定义如下：
3学节
8字节
命令代码
1字节
应等数据
111字节
标签状态字，标签状态字表示标签的基本状态信息，主要包括电池电量、是否遗带传感器、初始a）
化状态和标签类型状态等信息，具体定义见表12。RID：用户为每个读写器分配的3字节二进制数。该标识符用下在通信过程中唯一标识一个b
读写器。该标识符的组成出用户自定义。TII)：标签制造商为每个标签写人的唯8字节二进制数，在使用过程中不可更改。该TID用e
于在通信过程叫唯一标识个标签。命令代码：标签收到的读写器命令代码。d
应容数据：标签对读写器有效命令的响应数据。某些响应的应答数据包含两个宁节的执行状e)
态数据，执行状态的说明见GB/T28925--2012中6.6.3的规定。
电池电量
00%：75%~-100%（满电）
10;50%~75%
GTh:10%~-50%
11：低于10%（低电）
传感器
15无，
标签状态疗中 b4~bz定义如下;
标签状态字定义
标签初始化
0米初始化
1：已初始化
ha - h,
标签类型状态
OUCO, :RFID(RFID)
100O:RTIS(RTLS)
0100:RFID(RTLS/RFID)
1100,:RTLS(RTLS/RFID)
其他：保臀
0000b：RFIID(RFID)-表示RFID类型的标签运行在：RFID类型状态b）1000:RTLS(RTLS)-表示RTLS类型的标签运行在RTLS类型状态c）0100：RFID(RTLS/RFID)-表示RTLS/RFID类型的标签运行在RFID类型状态。d）IIOO：RTLS(RTLS/RFID)-表示RTLS/RFD类型的标签运行在RTLS类型状态其他：保留。
标签类型定义见10.5.1。
标签标识符由分配奖、标签制造商代码、标签序列号三部分组戒，分配类为“11000000.”，标签制造商代码为二进制16位，标签序列号为二进制40位，由标签制造商自已分配，如表13所示。
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