用於網絡信標的信息切換的製作方法
2023-05-23 21:18:56 1
專利名稱：用於網絡信標的信息切換的製作方法
技術領域：
本發明涉及數據發送和通信系統，它包括一個或多個移動數據處理或通信設備與一組或幾組或幾簇網絡數據發送和/或輸送信標交互作用。
美國專利5,835,861給出了一個移動數據處理設備與一個固定設備交互作用的例子，該專利描述了具有以電子廣告牌的形式信標的無線電話的應用。無線電話用戶獲得經銷商的電話號碼是通過激活他/她的無線電話把一個瞬時信號發送給工作的廣告源，並且從廣告源接收響應信號，這個響應信號包括該廣告經銷商的電話號碼。之後，該電話號用來自動地經過公共電話交換網對經銷商發出呼叫。另外，可以將該電話號儲存備以後使用。這種布置可用來對經銷商發出呼叫，不必記憶該電話號或將寫下來。廣告牌和呼叫者之間的信號可作為調製紅外線(IR)信號來發送。
人們將認識到，這種移動數據處理或通信設備的重要要求是它們快速、有效地從信標收集數據，使用戶不需進行操作，如當可攜式設備和信標之間建立了聯繫時，不必位於信標附近，尤其不必啟動交互作用(正如上述美國專利5835861中提到系統的那種情況)。
如我們的正在審理中的英國專利申請0020101.2(PHGB000112)號所描述的，提供無線電信標方法的現有工藝是使用兩步連接工藝，從發現設備開始緊接著用相同的設備實際傳輸信息。藍牙適合於構築這種系統的技術/協議之一，要求在傳輸發生之前完成發現階段。當用於動態移動環境時，本過程所需花費的時間往往比設備在範圍內的實際時間長，導致信息不能到達用戶。
由於用戶的移動性和通常信標的小範圍，一般經過信標聯網的簇(或幾個簇)提供給信息傳輸系統。因而，它不正好是有待進行的事務所花費的時間，這是重要的，因為仍有這種可能用戶在給定信標範圍之外，因而沒有接收到所有的服務信息。
所以，本發明的目的是提供一個經過信標傳輸數據的系統，由此，第一信標與行動裝置之間到第二或另一信標與行動裝置之間所建立的連結的傳輸發生得相對簡單些，並且行動裝置沒有過多的功耗。
根據本發明的第一方面，所提供的方法能使移動數據處理設備的用戶與含有能夠進行無線信息傳輸的第一和多個第二信標設備的信標設備簇進行服務相互作用。其中根據第一通信協議，第一信標播放一系列的查詢信息；用戶的行動裝置，一旦檢測到這些查詢信息，用標識符回答行動裝置；第一信標設備把收到的標識符傳輸給選定的第二信標設備；在被第二信標接收的行動裝置標識符觸發時，選定的第二信標和行動裝置建立通信連結，以進行上述業務交互作用；並且在轉換觸發事件出現時，由所選擇的第二信標和行動裝置中的至少一個測定時，選擇另一個第二信標設備，而從原來的第二設備將連接至行動裝置的通信連結傳輸給信連結傳輸給它。
傳輸通信連結的步驟最好包括與第一連結並行的第二通信連結的建立，根據預定的標準，選擇兩個連結中提供更好結果的一個，只有當連結提供較好的結果時，才進行把連結傳輸給另一個第二信標設備的步驟，並且停止不提供較好結果的連結。建立第二通信連結的步驟包括從現有通信連結複製數據通路。
可選地，傳輸通信連結的步驟從慎重地或不隨意地斷開現有的通信連結開始，然後再選擇另一個第二信標設備，建立新的通信連結，把數據通路切換到新的通信連結。
在以上兩個方案中的任何一個中，另一個第二信標設備可按照尋呼信息的傳輸來選擇，尋呼信息來自至少多個第二信標設備中的若干，這些信標設備具有通過行動裝置傳輸連續的響應信息。
以上提到的切換觸發事件可以認為是在以下情況產生的，當被傳輸的信息中檢測到的誤差超過預定水平時，當在信標或行動裝置之一所接收信息的信噪比超過預定閾值水平時，或當在信標或行動裝置之一所收到的信號強度低於預定閾值水平時。
同樣根據本發明，所提供的數據傳輸系統包括第一和兩個或更多的第二信標設備，這些信標設備互相連接成能夠進行無線信息傳輸的簇，和至少一個能接收這種信息傳輸的行動裝置，其中所說的第一信標是根據第一通信協議被布置成發送一系列的查詢信息，其中所說的至少一個行動裝置被布置成檢測該查詢信息，並用標識符回答行動裝置，其中所說的第一信標設備被布置成把所接收到的標識符傳輸給選定的兩個或更多的第二信標設備之一，其中將所選擇的第二信標和行動裝置配置成在所選的第二信標接收到可攜式設備的標識符而被觸發時，進行業務交互作用。當切換觸發事件產生，根據檢測，選擇另一個第二信標設備和從原來選定的第二信標設備傳輸通信連結，至少所選的第二信標設備和行動裝置二者之一被配置以進行識別。在優選的實施方案中，所說的第一通信協議包括藍牙信息傳輸。
另外，根據本發明，提供用於以上通信系統的通信基礎設施用於該系統的行動裝置，如以下權利要求所限定的，將公開內容結合於此供參考以指導讀者。本發明進一步的特徵和優點，在所附的權利要求進行詳述，將公開內容結合於此供參考以指導讀者。
現在，僅以示例的方式並參照附圖對本發明的優選的實施方案進行描述，其中
圖1是適合體現本發明的信標簇和行動裝置方框圖。
圖2-5是說明已建立的通信連結的信標，從一個信標傳輸到另一個信標過程的流程圖。
在下文中，我們尤其考慮一個系統，該系統把藍牙協議應用於從一個或一系列的信標到可攜式設備(或電話、PDA或其它)的信息通信的系統。雖然認識到，本發明並不局限於藍牙設備，並且可適用於其它通信設施，尤其是跳頻系統。
圖1是可攜式數據處理設備的示意方框圖，該設備包括使用中的行動電話10和通過安全數據通道11相互連接的一簇低功率的短程基站或信標12，13，14，15。一個或更多的信標可以包括數據處理和/或控制邏輯電路13A，14A，它們可以測定何時發生所說的切換事件，下文將予以討論。這種線路可以用於購物商城或博物館這樣的場所，以提供局域的具體信息，如當地的地圖、附近的商店、飯店、展覽等信息，利用信標下載的密鑰給行動裝置。一個密鑰是一個小數據對象，該數據對象向全信息源提供參考，它是以許多預定信息組的形式，其中之一含有向用戶提交的一份簡要說明文本，另一個信息組是到另一個數據源的一個指針或地址(若干表的)，例如，URL或電話號碼。其它補充信息組可以控制向用戶怎樣提交數據和怎樣利用地址。信標一般循環發送許多這些的密鑰的號碼，一般每一個密鑰相對於一個不同業務，雖然會被識別，但有時要等候合適的密鑰是耗費時間的工作。
用戶的行動裝置10包括一個天線16，與之相連的是用於接收和輸送信息的收發信機18。輸出信息由用戶輸入到電話，經麥克風20和A/D轉換器22輸入音頻，或者經鍵盤或其它輸入設備24輸入其它數據。這些輸入經信號和數據處理級26被處理成信息數據格式，在提供給收發信機18之前，由編碼器28轉換成傳輸格式。
經天線16和收發信機18接收到的信息經解碼級30傳到濾波和信號處理級32。如果由信息攜帶的數據被提供給電話顯示屏34，將該數據傳遞到顯示驅動器36，在緩衝器之後可選擇地，由驅動器格式化顯示圖象。可以認為，顯示器34是一個相對簡單的低分辨裝置，所接收數據被轉換成顯示數據可作為處理級32功能的子設備來實現，不需要專用的顯示驅動級。
在信息正攜帶來自信標14之一數據處，電話可以根據預存的用戶40優選過濾所接收的信息，如果存儲的優選數據與信息中的目標事務指示器的比較指明已經接收到了具體感興趣的數據項，那麼才通知用戶(即信息僅保留在緩衝器38和/或存在於屏幕34上)。
對常規的音頻信息，音頻數據通過濾波器和處理級32，經過D/A轉換器42和放大器44輸出到耳機或揚聲器46。箭頭50示出了來自電話網48來的這種信息電話網48也提供從電話10到廣域網(WAN)伺服器52的連結，經WAN54(可以是網際網路)，連接到一個或多個向電話10提供數據源的遠距離業務提供商56。
在行動裝置或用戶設備(電話10)和信標12-15之間的通信採用兩種形式「按下」和「抽出」。在「按下」模式時，由信標12向所有可攜式終端10以60指示的短「密鑰」形式播發查詢信息。電話10通過向第一信標12發送它自己的標識符去響應查詢密鑰，然後傳輸到與所選的第二信標14之一的交互作用，同時第一信標12繼續播發查詢密鑰。
有時，用戶希望得到比密鑰裡所含更多的信息，這裡，「抽出」模式允許用戶建立與伺服器56的連接和主動請求信息，以斷開進入終端10的連接。因此，該模式一般是交互方式的。
如上所說，信標12被標以「查詢者」信標，它持續發出藍牙查詢信息。其它信標13，14，15被標以「交互作用器」信標，允許依據要求一對一地與終端10通信。這裡查詢過程由查詢信標12完成，而尋呼過程由一個或更多交互作用器信標14完成。通過委託功能的方法，使節約大量時間成為可能，否則就失去加入微微級網絡(piconet)的可能。
當與交互作用器信標14的通信連結是有效的時候，電話10很可能移動達到這樣的程度以致電話10移動出了範圍。為了識別另一個合適的用於有待切換的通信連結信標，當切換事件發生時，其尋呼信息和響被用於識別適當的另一個交互作用器信標13。
為了進行聲音傳輸，和A/V連結，理想情況下，應當使切換成為用戶感覺不到的無接縫方式，要取得這個結果最好的方法是在斷開舊的連結前建立新的連結，這樣，兩個連結同時是暫時有效的。數據流(或許是雙向的)可以在這些並行的連結上運行，與此同時識別最好的一個(根據預定的質量標準如信號強度、誤差率或信噪比)。在進行識別結果，較好質量的連結接保留下來，差的被釋放。
圖2的流程圖給出了行動裝置10過程的實例，包括以下步驟·掃描尋呼信息100。
·選擇最好的小區102，發出尋呼響應104。
·建立第二連結(C；圖1)106。
·在新連結108上複製數據通道。
·比較兩個連結110的質量。
·選擇較好的連結112或122，通知主機114，關斷來自較差連結116或124的數據通道。
·釋放較差連結118或126，結束120。
在圖3的流程圖中示出了信標簇過程，包括·除了當前小區外，在簇或附近簇內的所有小區處發出尋呼信息140(指示轉換)。
·檢查尋呼響應的接收並在沒有響應142，144時等待。
·一旦接收到尋呼響應，建立第二連結146。
·在新連結148上複製數據通路。
·得到(或另外建立)來自行動裝置150最壞連結的識別。
·切斷來自最壞連結152數據通路。
·釋放差的連結154。
對識別質量最好/最壞連結的比較可由系統主站代替從屬終端來完成，但應在一定的時間內發生。一旦已經做出決定，每一邊都可以啟動連結釋放，並能傳輸到另一邊。如果需要，可以重複整個過程，直到獲得滿意的信道為止。
數據呼叫通常不需要無縫切換因此，在建立新連結之前允許釋放舊的連結。當一個音頻或A/V連結偶然斷開時，非無縫切換也可以是這個結果。一般來說，該過程會比較簡單，在所述終端處具有通用過程(非連接的)如下(參見流程圖4)·釋放舊連結(可以是系統專用或偶然性，即通信通道的完全丟失)160。
·掃描尋呼信息162。
·選擇最佳小區164，發出尋呼響應166。
·建立新連結168。
·把信息通路切換到新的連結170。
與信標網絡對應的過程是(參見圖5的流程圖)·釋放舊連結(可以使系統命令或如上所述的偶然事件)180。
·除了當前小區外，在所述簇或附近簇內的所有小區處發出尋呼信息182。
·等待接收尋呼響應184，186。
·一旦接收到尋呼響應，建立新連結188。
·把信息通路切換到新連結190。
根據切換事件發生的判定，每一邊都可以觸發切換過程。一般通過降低連結質量可觸發無縫切換，連結質量用固定信標(主機)或用可攜式設備(從屬機)測定。主機可以向固定網絡發出請求，使網絡啟動圖3所描述的過程。然後，主機將與某種方法通知下行線路的從屬機，或假定從屬機無論如何都會掃描尋呼信息。作為替代，如果從屬機查出連結質量差，它可以在上行線路中發出切換請求，或者它可以向具有Message Reason信息組的查詢信標發出查詢響應信息，該信息組調整到{連結切換請求}。(正如標題為「Low Level MobilityManagement Procedures」我們待審理中的英國專利申請No.0023182.9中所詳細描述的那樣)。
連結的偶然丟失，或當從從屬機終端收到查詢響應{連結切換請求}信息時，可以使固定網絡自動啟動圖5的過程。有目的無縫切換可以由發出帶有原因設定{連結切換}連結釋放的任何一邊啟動。
通過閱讀現有的公開資料，對於本領域的技術人員來說，其他變更將是顯而易見的。這種變更可以涉及其它特徵，這些特徵在固定及可攜式通信系統的設計、製造、和使用過程中是已知的。並且其中可以採用的系統和系統部件，並且可以對上述特徵進行替代和增加。
權利要求
1.一種用於能使移動數據處理設備的用戶與具有無線傳輸能力的一簇含有第一和多個第二信標設備的信標設備進行業務交互作用的方法，其中根據第一通信協議，第一信標播發一系列查詢信息；用戶行動裝置，一旦檢測到這些查詢信息，用標識符回答行動裝置；第一信標設備向選定的第二信標設備發送所收到的標識符；當被接收行動裝置標識符的第二信標觸發時，為了進行所述的業務交互作用，選定的第二信標與行動裝置建立通信連結；並且一旦發生切換觸發事件，當被選定的第二信標和行動裝置中的至少一個確定時，選定另一個第二信標設備，並且將與行動裝置的通信連結從原來被選定的第二設備傳輸給它。
2.權利要求1的方法，其中傳輸通信連結的步驟包括建立與第一通信連結並行的第二通信連結，根據預定的標準選擇這兩個連結中提供較好結果的一個連結，如果該連結提供所說的較好結果，才把該連結傳輸給另一個第二信標設備，並且停止不提供較好結果的連結。
3.權利要求2的方法，其中建立第二通信連結的步驟包括從現存的通信連結裡複製數據通路。
4.權利要求1的方法，其中傳輸通信連結的步驟從停止現存的通信連結開始，選擇另一個第二信標設備，建立新的通信連結，並且將數據通路切換到新的通信連結上。
5.權利要求2或4的方法，其中從多個第二信標設備中的至少一些傳輸尋呼信息，以及由行動裝置發出傳輸響應信息，緊接著選定另一個第二信標設備。
6.權利要求1-5之一的方法，其中當在傳輸信息中所檢測的誤差超過預定水平時，發生切換觸發事件。
7.權利要求1-5之一的方法，其中當在信標或行動裝置之一所收到的信息中，信噪比超過預定閾值水平時，發生切換觸發事件。
8.權利要求1-5之一的方法，其中當在信標或行動裝置之一所收到的信號強度低於預定閾值水平時，發生切換觸發事件。
9.一種數據傳輸系統，該系統包括一個第一和兩個或更多第二信標設備，這些設備相互連接為能進行無線信息傳輸的一簇，並且至少有一個行動裝置能接收這樣的信息傳輸，其中所說的第一信標是根據第一通信協議被安排進行播發一系列查詢信息的，其中所說的至少一個行動裝置被安排檢測這樣的查詢信息，並用標識符回答行動裝置，其中所說的第一信標設備被安排把收到的標識符傳輸給選定的兩個或更多第二信標設備之一，當由選定的接收可攜式設備標識符的第二信標觸發時，選定的第二信標和行動裝置被配置進行業務交互作用，當切換觸發事件發生時，至少選定的第二信標設備和行動裝置之一被配置進行識別，根據檢測，選擇另一個第二信標設備並從原來選定的第二信標設備傳輸通信連結。
10.權利要求9的系統，該系統被配置成建立與第一通信連結並行的第二通信連結，包括根據預定標準，確定這兩個連結的哪一個能提供較好結果的裝置，如果該連結提供較好的結果，所述的裝置就把該連結傳輸給另一個第二信標設備，並且停止沒有提供較好結果的連結。
11.權利要求9的系統，該系統被配置成一旦停止現有的通信連結，選擇另一個第二信標設備，包括可操作的建立新的通信連結的設備，並把數據通路切換到新通信連結的裝置。
12.權利要求9-11之一的系統，其中所述的第一通信協議包括藍牙信息傳送。
13.用於權利要求9的通信系統的通信基礎設施，該基礎設施包括第一和兩個或更多第二信標設備，以及它們之間的相互連接，所說的信標設備能把無線信息傳輸給至少一個行動裝置，其中所述的第一信標根據第一通信協議，可操作播發一系列查詢信息，為行動裝置檢測含有行動裝置標識符的任何響應信息，其中第一信標設備被安排成將收到的標識符傳輸給選定的兩個或更多第二信標設備之一，當由選定的接收行動裝置標識符的第二信標進行觸發時，選定的第二信標被配置成進行與行動裝置業務交互作用，選定的第二信標設備被配置成能識別切換觸發事件何時發生，並且根據檢測，選擇另一個第二信標設備，從原來選定的第二信標設備傳輸通信連結。
14.權利要求13的通信基礎設施，其中的第一和第二信標設備之間的相互連接包括一個安全數據信道。
15.權利要求13的通信基礎設施，該通信基礎設施被配置成一旦發生轉換事件，進行以下步驟從接近建立的當前連結的信標處發出尋呼信息；一旦在第二信標處接收到尋呼響應，建立到那個信標的第二數據連結；根據預定標準，識別兩個連結的較好的質量；並且停止較低質量的連結。
16.權利要求13的通信基礎設施，給基礎設施被配置成將當前通信連結交付給第二信標，以便進行以下步驟從接近已經建立的接近被釋放的信標處發出尋呼信息；一旦在第二信標處接收到的尋呼響應，建立到那個信標的第二數據連結。
17.權利要求9中的用於數據傳輸系統的行動裝置，該設備被配置成能一旦出現切換事件，進行以下步驟掃描尋呼信息；根據所接收到的尋呼信息，選擇向那裡發送信標和傳輸尋呼響應；建立到該發送信標的第二連結；根據預定標準，確定現存連結和第二連結中提供最好質量的一個；並且釋放兩個連結中較低質量的一個。
全文摘要
數據傳輸系統包括一個第一(12)和二個或更多第二(13，14，15)信標設備，它們相互連接(11)為能傳輸無線信息的一簇，以及至少一個行動裝置(10)能接收這樣的信息傳輸。根據第一通信協議如藍牙，第一信標(12)被安排發布一系列查詢信息(INQ)。行動裝置(10)檢測這樣的查詢信息，用標識符自我回答。然後，來自第一信標設備的連結(A)與所選定的第二信標設備之一(14)建立連結。當切換觸發事件發生時，尋呼和尋呼響應信息被用來選擇另一個第二信標設備(13)和向那裡傳輸通信連結(C)。
文檔編號H04L12/28GK1395807SQ01803811
公開日2003年2月5日 申請日期2001年9月6日 優先權日2000年9月20日
發明者R·J·達維斯, P·M·福爾頓, R·L·布拉克 申請人:皇家菲利浦電子有限公司