CN1299223A - 用于移动电子设备的无线软件和配置参数的修改方法 - Google Patents

用于移动电子设备的无线软件和配置参数的修改方法 Download PDF

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Abstract

用于移动电子设备的无线软件和配置参数的修改方法。软件或操作参数改变的多份复制通过无线信号传送到移动电子设备。传播多份复制增加了设备无错误接收该改变的概率。

Description

用于移动电子设备的无线软件 和配置参数的修改方法
本发明涉及无线信息传送系统，具体涉及在一个广播信息传送系统中将软件和操作参数的更新数据传送到接收机。
现有一种能传送用户选择的程序到用户端的面向消费者的无线(射频)信息系统。这样的信息传送系统的典型例子是一种移动的电子设备(例如，一个便携式无线电接收机)，它接收和存储包含在程序信息信号中的信息。而后，该移动设备输出用户指定的选定储存的程序。美国专利号5,406,626,5,524,051,5,751,806,5,809,472,5,815,671,和5,590,195描述了此类信息传送系统的特性，援引在这里以资参考。
许多移动电子设备是基于只读存储器(ROM)的。因此在制造时储存在各个设备中的控制软件不能改变。其它移动设备(例如，移动电话，个人数字助理，以及便携音频播放器)包含的可以被修改的随机访问存储器(RAM)数据存储区。例如，蜂窝电话经常包含用户定制的包含相应于用户经常使用的电话号码的目录。
对于软件以及其它储存的操作参数可以被修改的设备，修改经常通过一对一的连接(例如，有线或无线调制解调器)到个人计算机上进行。例如，通过将存储的数据文件与驻存在大型固定的计算机(例如台式计算机)上的相同名称的数据文件进行简单和自动的同步，移动式计算机(例如膝上型计算机)就拓展了许多功能。同样地，可携带的音频播放器，例如钻石多媒体系统(Diamond Multimedia Systems)公司研制的Rio(TM)可携带的播放器，它们的数据内容的可改变性拓展了许多功能。例如，可以从一个固定的终端比如个人计算机下载歌曲，将歌曲输出到用户的较小的移动设备。
一些可携带的电子设备比如个人数字助理的操作软件，可以通过一对一的连接下载新的软件，随后通过这些装置储存并执行这些软件来进行修改。修改功能极大的拓展了设备的应用范围，因为新的软件使设备能够提供当设备被生产时所不具有的特性和服务。然而，典型的更新需要通过利用应答方法转移(握手)固定大小的数据块。没有这样的应答转移，就不能确保软件被正确的升级。此外，在许多可移动装置所使用的信息传送系统中，许多设备的软件升级被推迟，或未进行，因为用户没有及时的修改软件。所需要的是一个更可靠的在移动电子设备中更新软件的方法。
在一个与信息传送系统有关联的电子设备中，通过广播包含新数据的多份复制的无线(例如，射频)信号来改变可执行软件程序和相关操作参数。移动设备使用新数据进行更新或改变软件或操作参数。广播的新数据的复制数目(复制)取决于预期的接收差错率和接收机无错接收新数据的可能概率。
在一个实施例中，移动设备是一个接收机(上述的类型)，它连续地运行，因此可连续地监视广播信号。与内容类型程序标识符相比而言，接收机储存至少一个管理程序标识符于存储器中，管理程序标识符与接收机将使用来更新或改变软件或操作参数的新数据相关。当新数据被广播时，接收机决定广播信号中所包括的与程序标识符相关的新数据并相应地存储从广播信号中获得的相关的新数据。接收机然后使用新数据更新或改变软件或接收机的操作参数。
图1是一种信息传送系统的示意图。
图2是分成几个部分的表示程序的说明；
图3是一个数据帧的几个部分的说明；
图4是包含在广播信号中的程序信息的说明；
图5是使用于信息传送系统中的接收机的实施例的示意方块图；
图6是一个表示通过微处理器执行代码执行的流程图。
图1是本发明的一个实施例的示意图。程序中心102发送包含根据本发明的信息数字编码的上行线路信号104到卫星106。卫星106反过来重发下行线路编码信息信号108到接收/发送单元110，该单元110然后发送包含编码信息的广播信号112到用户的接收机114(卫星分发只是范例)。在一些实施例中，接收/发送单元110在商业的频率调制(FM)广播频谱(88.0-108.0兆赫(MHz))中未使用的一个或更多频率范围上广播信号112；同样，这是范例。
在所示实施例中，接收机114连续监控如下面描述的预定编码信息的信号112。与系统操作有关的编码信息被用来修改接收机114的操作(“软件”)并输出包含用户感兴趣的编码信息给用户(“内容”)。所述的系统通过扬声器116输出音频节目给用户。其它实施例可以在适当的显示设备上输出视频节目(未示出)。
图2是程序202的数据结构的实施例的表示，程序202是程序中心102用于广播的数字编码。程序202可以是使用户感兴趣的信息(术语是“特征程序”或“内容”)或用于操作接收机的信息(术语是“管理程序”或者“软件”)。管理程序包括可执行软件程序，或是一个或更多接收机在操作期间用来控制有效使用功能(可选的或必需的)的不同的参数。
如所示，程序202被分成一系列固定长度的信息包204a-204i，尽管较短的程序可以只需要一个数据包。数据包204a-i被分别编码(包括适当的压缩和加密)，然后广播到接收机114，以象接收机114所需的那样被重新组合。在本实施例中，程序202也被分成几个段206a-206c，每个段包含一个或多个数据包204a-i。段206表示在程序202内的逻辑信息组。可以有不同的长度。例如，当程序202是一个旧金山海湾面积的交通报告时，段206a包含旧金山以北的交通信息；段206b，相应于旧金山的东边；和段206c，相应于旧金山的南边。段长随交通信息的改变和更新而变化。如同另一个实例，当程序202是一个新闻节目时，段206a-c分别地包含第一，第二，和第三个新闻报道。因此段代表系统用户预期的节目内容的类别。
图3表示广播信号112包含的信息编码实施例的数据结构。图2说明单个的程序被分成离散的数据包；图3表示那些数据包怎样构造来用于广播的。如图所示，程序帧302包括四个数据包304a-304d和程序标题306。数据包304a-d是来自广播程序的数据包，例如，如图2所示的数据包204a-d。程序标题306包含与程序帧302的四个数据包的有关联的目录表308和附加信息310，比如系统时间，同步信息，和广播频率。
各个数据包304a-304d有六个相关表的内容条目：识别数据包所属的程序(例如，新闻，交通，等等)的程序编号，数据包属于的程序段编号，标识数据包属于程序中所有数据包中哪一个的包顺序号，段中数据包的数目，表明程序版本的程序版本编号，以及标识程序内容的内容类型标识符(例如，语言，音频，正文，存储引用，可执行码)。与数据包304a相关的是程序编号312a，段号312b，分组号312c，在段号312d的全部的数据包，程序版本312e，以及内容类型标识符312f。目录308包含用于数据包304b-304d的类似的信息。
图3说明程序帧302包含在广播帧320中。广播帧320还包含误差保护信息322，它是常规的卷积编码和Reed-Solomon编码的副产品。在这些实施例中，在程序中心102中的常规卷积编码器产生通常在接收机114中的维特比(Viterbi)解码器进行解码的输出比特。Reed-Solomon编码器输出32个检验字节用于每223个输入字节，每一Reed-Solomon帧的输出总数为255字节。
再次参考图1，程序中心102包含几个信息存储系统(数据库)。特征程序(内容)数据库130通常包含用于输出到用户的压缩音频节目信息。一些程序用常规的压缩方法，比如由杜比(Dolby Laboratories)公司开发的DolbyAC-3方法。其它程序是基于文本的，并且在接收机114中的常规的链接语音合成器软件使用这些程序来生成音频输出。这些音频节目在数据库130是周期性地更新的。比如交通报告程序被经常地更新用来提供及时的信息，而娱乐信息比如以音频形式存在的周刊新闻杂志更新次数较少。各程序被分成段(至少一个)，然后如上所述封装为数据包。虽然这个实施例是提供听觉输出给用户，其它实施例可以提供视频，文本，或图象的输出。
如下面描述的那样，接收机114包含一个通过执行代码(软件)来控制操作的微处理器/微控制器。虽然接收机114与适当的储存在存储器的与微处理器关联的软件一起被制备，但而后可能还要对软件做改变或更新。例如，软件开发输入器134通过修正当前的接收机114中软件的错误来更新系统数据库132中的软件程序。软件开发输入器134同时也提供新的软件程序给接收机114，并允许接收机114提供新的功能给用户。
接收机同时保存不同的与接收机操作关联的参数到它的存储器中。例如，用户服务输入142a直接的用来激活数据库138。在一个实施例中，在激活数据库138中的信息使用常规的方法进行加密。用户服务输入打开(激活)或关闭(去激活)用户通过系统提供的与程序的签约。每个接收机114被分配一个唯一在内部储存的而且打印在接收机外壳上的标识码(例如，一个11位的数字代码)。例如，为了最初的签约，用户使用电话118联系顾客服务功能，并向业务代理提供接收机的识别号。该代理在激活数据库138中形成一个在广播通过接收机114被接收和译码时激活的代码，允许接收机114接收程序。(这些在预约服务的内容中，如同闭路电视或移动电话。)使用一个类似的过程和一个去激活代码来结束服务。在一些实施例中，提供附加的程序或服务选项的额外服务可以使用类似的激活和去激活代码进行激活和使去激活。
其它输入直接地给程序中心数据库。例如，市场营销输入140可以包含输出到用户的用于宣布新的服务的数据。其它用户服务输入142可以包含关于用户家庭的服务区域(家庭的市场代码)的信息，关于给用户提供服务的所选定市场的信息(激活市场代码)，以及关于用户的原始的服务提供者的信息(服务提供者代码)。
结构数据库144包含控制接收机114的操作结构的信息。数据库144接收用户服务输入142和在一些实施例中接收用户输入146。这些选项可以包含定制的音频节目播放列表和定制的包含一个或更多证券交易所股票行情的财务数据。在一些实施例中，用户可以通过使用电话118访问一个常规的菜单选项选择一些操作参数，或通过使用个人计算机120在一个网络服务器(例如环球网www服务器)上进行选择。显示的输入和数据库是做例子的；其它输入和数据库也可以使用。
不同的管理和特征程序以有序的数据流来广播。图4说明显示这样一种数据流的广播信号的实施例。如图显示，广播流包含几个程序，每个包含如上所述的程序信息。在一些实施例中，来自两个或更多数据包的程序信息在单个帧中交叉存取，从而可以使数据包因为帧被例如噪音等损坏而造成的损失达到最小。为了简单起见，图4中画出的程序显示的是非交叉存取的。
每个程序被分配唯一的程序编号。例如，图示的编号17的程序是包含软件升级信息的，编号3的程序包含操作参数信息(例如，激活信息)，以及编号385的程序包含一个特征程序。根据本发明，为确保接收机可靠地接收管理程序的更新，每个管理程序的多于一个的复制随着时间继续广播。如图4所示，编号3的程序包含的新的参数数据被广播两次，包含新的软件数据的编号17的程序被广播三次。在一些实施例中，每个程序的多份复制如图显示紧接着被广播。在其它实施例中，在每个复制的广播之间都有时延。重复的广播增加了接收机114接收有效的程序的概率。
表Ⅰ说明当多个程序复制被广播时，可靠的(错误-释放)接收被连续的，成指数的改善。在该例中，软件更新传输时，无错误接收每一位数的可能性是0.8(0.2的差错率)。这样在一次传输之后，接收机有百分之20的概率(0.2)不能接收到升级的数据。在第二次传输之后，接收机仍然收不到升级数据的概率是百分之二十，这样整体的收不到升级数据的概率是百分之四(0.04)。如表Ⅰ所示，通过多次传输接收机接收到更新数据的可能性增加到一个高的级别。
                      表1传输的次数：           1      2     3      4       5接收机未升级的百分比：20％   4％  0.8％  0.16％  0.032％接收机升级百分比：    80$    96％ 99.2％ 99.84％ 99.968％
通常，R代表新数据被错误地接收的概率，N代表复制传输的次数，和P代表要求接收机正确地接收新数据的百分率：
P=(1-R)N
因此，要达到所要求的百分率P，必须广播的复制次数为：
N=log/log(1-R)
由于N必须是一个离散的数，为了达到接收机能正确接收新数据的预期百分比P，必须被广播的复制份数是：
N≥1+｜logp/log(1-R)｜
图5是表示接收机114的一个实施例方块图。如图所示，无线接收机单元502和微处理器504是电耦合的。微处理器504是通过地址和数据总线506连到常规的NOR闪速存储器508(例如Advanced Micro Devices公司生产的AM29LV400BB 120E内存芯片)，常规的随机存取存储器(RAM)510，和常规的NAND闪速存储器512(例如，东芝公司生产的TH58V128FT内存芯片)电耦合的。储存在非易失性的NOR闪速存储器508的数据可以通过逐字节访问。因此微处理器504可以执行储存在存储器508的程序。同样地，微处理器504可以执行储存在易失性的RAM510的程序。在非易失的NAND闪速存储器512储存的数据以大于一个字节储存，因此微处理器504不能执行储存在存储器512中的程序。然而，NAND闪速存储器被使用，因为它价格比NOR闪速存储器低廉。
在一个实施例中，接收机114或者由电池提供电力(例如由RAY-O-VAC公司生产的RENEWAL)(图中未示出)或者是一个给电池再充电的外部电源(例如，常规的交流电电源或者直流自动电源)。这样接收机114不断地运行(始终开启)并不断地接收广播信号。无线接收机单元502接收广播信号112和调节，转换，解调，以及从信号112中的程序帧恢复程序信息。接收机单元502将每个收到的数据包的程序编号、段号、分组号、程序数据包的总数、内容类型标识符以及程序内容传送到微处理器504。微处理器504执行以下描述的过程来决定一个特定程序数据包所必需做的操作。
NOR闪速存储器508包含引导装载程序/核心程序520，激活信息522，以及应用软件程序524。引导装载程序/可心程序520不能修改，但是激活信息522和应用软件524可以被包含在信号112中的程序信息修改。
NAND闪速存储器512包含功能程序捕获信息540，被微处理器502用来决定存入何种功能程序。捕获信息540包含音频播放列表542和用户金融证券数据544的信息(例如：股票号)。存储器512同时包含选项设定546，例如，如上所述的那些关于激活数据库138和结构数据库144的管理接收机的操作。捕获信息540和选项设定548两者都可以由信号112中的程序信息修改。
来自信号112的信息储存在存储器512中。新的内容包含，例如，音频数据548。新的管理信息550包含，例如，新的激活信息551，新的播放列表552，新的金融证券数据554，新的选项设置556，以及新的应用软件558。这个新的信息550被周来更新在接收机114存储器中的当前信息，如下面所描述的。
RAM510包含至少来自存储器508和512的一部分信息。如这个实施例所示，RAM510包含至少应用软件524的一部分530，和其它来自存储器512的比如播放列表532，金融证券数据534，以及选项设置536信息。
图6是表示本发明的一个实施例中与微处理器504关联的软件所执行操作的流程图(按照该公开内容，可以很容易完成对此种软件的编码)。在步骤602，微处理器等候管理(软件，参数)程序，直到一个新的程序到达，并确定所有与该程序关联的数据包已经被收到。在步骤604，微处理器通过检查程序编号确定程序是否是新的应用软件。标识新软件更新程序的程序编号是预先加载的，并存储在接收机中。相应地，微处理器始终监视用于软件升级的广播信号信息。如果程序信息是新的应用软件，微处理器通过比较与新的程序558关联的版本编号和与当前的应用软件关联的版本编号来确定这个新的应用软件是否已经被收到。如步骤606所示，如果接收机已经成功地处理了先前广播的新软件，微处理器将返回到步骤602并等待另一个程序。如果这个新的软件没有被处理，微处理器将继续升级处理。
在步骤608，微处理器照惯例对RAM进行初始化。然后，微处理器开始启动引导装载程序/核心程序，如610所示。在开始引导装载程序/核心程序之后，微处理器进入步骤612并从NAND闪速存储器复制新的应用软件到NOR闪速存储器508。微处理器然后开始执行来自NOR闪速存储器的新的应用软件524，如步骤614所述。通过在最小的使用周期内广播新的应用软件使用户服务中断的可能性达到最小。当新的应用软件被更新和操作后，控制返回到步骤602。
如果程序信息不是新的软件，微处理器接下来确定程序是否包含如步骤616所示的新的选项设置。如果程序包含新的选项设置556，微处理器使用该新设置来更新RAM选项设定536，从NAND闪速存储器512中删除旧的选项设置546，并指明当前的新选项设置为556，如步骤618，620，和622分别所示。在步骤622之后，控制返回到步骤602。
在一个实施例中，如果程序信息不包含新的选项设置，微处理器接下来在步骤624确定程序是否包含新的金融证券数据。如果程序包含新的证券数据，微处理器使用新数据554更新RAM证券数据534，从NAND闪速存储器512中删除旧的证券数据544，并指明当前的新证券数据，如步骤626，628，和630分别所示。在步骤630后，控制返回到步骤602。类似的过程被用来使用新的播放列表552更新播放列表532和542。金融证券和播放列表信息是示例性的。
如果程序信息不包含新的金融证券信息，微处理器在步骤632确定程序是否包含新的激活信息。假如是，微处理器更新储存在NOR闪速存储器508中的激活信息，如步骤634所示，并返回到步骤602。
在步骤636，微处理器将新的程序标识符与储存在一个或更多RAM播放列表532中的程序标识符相比较。如果新的程序标识符在列表上，微处理器将该程序作为音频数据548存储到NAND闪速存储器512，并返回到步骤602。如果新的程序标识符不包含在列表中，微处理器忽视程序数据，并返回到步骤602。
本发明的范围远远超过上述特定的实施例，因此仅由下面的权利要求进行限定。

Claims (15)

1．一种用于传送将存储到移动电子设备中的信息的方法，包括以下步骤：
传送多份数据复制，复制次数是移动电子设备无差错地接收一个复制的预定概率的函数，；
使用移动电子设备接收数据的至少一个复制；和
使用接收到的数据改变存储在移动电子设备的信息。
2．根据权利要求1的方法，其中，传送复制的次数N是：
N≥1+｜logP/log(1-R)｜
其中，P是移动电子设备可正确接收数据的一个预定最小可接受的概率，R是接收差错率。
3．根据权利要求所述的方法，其中，该数据更改了存储在移动电子设备中的软件程序。
4．根据权利要求3所述的方法，还包括下列步骤：
将第一个版本编号与存储在移动电子设备中的软件程序联系起来；
把第二个版本编号与接收到的数据联系起来；
将第一个版本编号与第二个版本编号进行比较；和
当比较结果表明接收数据符合储存的数据时，就用新数据更新存储的信息。
5．根据权利要求1所述的方法，其中，该数据更改了储存在移动电子设备中的一个操作参数。
6．一种含有数字编码信息的广播信号，该信号包括多个数据的复制，复制数目是保证移动电子设备无错误接收一个复制的预定概率的函数。
7．根据权利要求6所述的信号，其中，广播的复制次数N是：
N≥1+｜logP/log(1-R)｜
其中，P是移动电子设备可正确接收数据的一个预定最小可接受的概率，R是接收差错率。
8．根据权利要求6所述的信号，其中，该数据更改了储存在移动电子设备中的软件程序。
9．根据权利要求8所述的信号，其中，该数据包含一个用于确定数据是否遵循原先储存在移动电子设备中的软件程序的版本标识符。
10．根据权利要求6所述的信号，其中，该数据更改了储存在移动电子设备中的操作参数。
11．一种信息传送系统，包括：
一个移动电子设备；和
一个发射机，其中，该发射机广播多个数据复制到接收机，
复制的数目是预先定义的保证移动电子设备的无差错地接收一个复制的概率的函数。
12．根据权利要求11所述的系统，其中，广播复制的次数N是：
N≥1+｜logP/log(1-R)｜
其中，P是移动电子设备可正确接收该数据的一个预定最小可接受的概率，R是接收差错率。
13．根据权利要求11所述的系统，其中，该数据更改了储存在移动电子设备中的软件程序。
14．根据权利要求13所述的系统，其中，该数据包含一个用于确定该数据是否位于先前存储在移动电子设备的软件程序之后的版本标识符。
15．根据权利要求11所述的系统，其中，数据更改了储存在移动电子设备中的操作参数。
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