CN1389052A - 通过信标的数据传输 - Google Patents

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Abstract

一个通讯系统,包含至少一个能发送无线信息的信标装置(12,14)和至少一个能接收这种信息的便携式装置(10)。信标(12)用来发送一连串的查询信息(60),每个信息以大量的预定数据字段(INQ)的形式存在,这些数据字段按照第一通讯协议,比如蓝牙协议排列。为经广播传输附加数据以及包含位置信息的特定数据,信标(12)在发送之前,每个查询信息添加一个携带广播信息的附加数据字段(BCD),便携式装置(10)接收到所发送的信息,包括位置信息,并且从附加数据字段中读取广播数据。

Description

通过信标的数据传输
本发明涉及向电子设备用户，尤其，但不唯一，是向移动通信装置比如移动电话和适当配置的PDA(个人数字助理)用户提供服务。本发明还涉及用于传输这种服务的装置和接收这种服务的便携式装置。
近几年，由于技术的进步和功能增加，世界范围内，移动电话用户急剧增加，移动电话已经成为可信赖的个人装置。其结果是，移动信息社会迅猛发展，个人化和本地化服务变得越来越重要。诸如“环境感知(context-aware)”(CA)移动电话在低功率，小范围基站，如在购物商场等地方中使用，以提供详细的本地信息。这些信息可以是本地地图、邻近商场和饭馆的信息等等。用户的CA终端可以根据用户事先保存的自己所喜欢的信息来过虑接收到的信息，并且只有当用户接收到特定感兴趣的信息时，才通知用户。
美国专利5835861中给出了CA终端的一个例子，该专利公开了在广告环境中使用无线电话。无线电话用户通过启动他/她的无线电话，向处于待机状的广告系统发送一个即时消息，并且接收由广告部门返回的含有商家电话号码的信息来获取商家的电话号码。从而，通过公众电话网，获得的电话号码可以用来自动拨叫商家电话。此外，该电话号码能够保存以便以后使用。该方案无需记住，或记录商家电话号码就可拨叫该电话。广告商和呼叫用户之间的消息能够以红外线(IR)调制消息的形式传输。
在另一个例子中，Hewlett-Packard在网公告了他们的“Cooltown”工程，其网址：＜http：//www.cooltown.hp.com/paper s/webpres/WebPresence.htm＞。网络技术，无线网络和便携式客户端装置的结合，为计算机/通讯系统提供了机会，Cooltown工程中，位置感知(location-aware)系统可以由用于寻址的URL(服务程序上用于指定信息位置的表示方法)、经过信标(beacon)传输数据的物理URL、用于发现消息的检测URL和用于目录服务的定位网络来构建。这种系统到处存在，以支持用于漫游。在这种基础设施的顶部，因特网的连通性可以象杠杆作用一样支持通讯服务。网络(Web)的存在，架起了万维网(World Wide Web)与用户所居住的物理世界之间的桥梁、提供了一种无需中央控制点的支持漫游用户的模式。
Cooltown博物馆和书店向顾客提供了网络增强(Web-enhanced)所带来的体验。顾客参观博物馆时，他们的便携式数字助理(PDA)能够从无线信标中接收到网络URLs。这些信标是一些小型红外收发器，置于画像或雕像附近；URLs连接相关内容的网络信息。通过PDA的网络浏览器，顾客能够看到或者听到博物馆里的画家或作品以及相关的艺术作品。URLs也可以存作为书签以供进一步的研究，或者也能用于从博物馆的在线商店中挑选艺术作品。
可以认识到，CA装置的一个重要条件是她们必须从信标中快速有效地获取数据，从而无需要求用户靠近信标来建立和保持便携装置和信标之间的联系，也无需启动特定的信息交互(如上文中美国专利5835861提及的情况)。另一个要求是，在涉及从信标收集数据期间，使便携式装置处于相对较简单的状态：即在Cooltown系统中，要求具有一个完整的网络浏览器和显示设备，以支持用户，根据URL所提示的信息在网页中导航。
因此，本发明的目标是提供一种通过信标传输数据的系统，其中专用电路和操作流程处于较低的水平。
根据本发明的第一方面，提供一种通讯系统，该系统包含能进行无线消息传输的至少一个信标装置，以及至少一个能够接收这种消息的便携式装置，其中信标可以广播一系列的查询信息，每个查询信息都是多个预定的按照第一通讯协议排列的数据字段的形式，其中信标还可以在发送之前对每个查询信息添加一个附加数据字段，其中，上述便携式装置可以接收到这些查询信息，并能从上述附加数据字段中读取数据，附加数据字段包含了位置信息。通过添加附加字段(通常在各个查询信息的末端添加较为合适)，通信数据可以承载在已存在查询处理的顶部，从而就可以避免查询处理先于数据发送的通常的延迟。而且，根据通讯协议(通常指蓝牙协议)，通过把附加字段放置于查询信息的末端，那些与协议相兼容、不是用于接收信标消息的装置，根据协议，完全可以对附加字段忽视不计，而不会影响操作。
通讯协议是蓝牙(或者类似的频率跳跃方案)时，信标能够按照预定的时钟间隔或频率顺序广播一系列的查询信息，而信标的时钟信息包含在附加数据字段中。在其中一个方案中，附加数据字段至少可以携带64比特的数据。在下文的涉及本发明的实施方案时将展开更为详细的说明，这可以改善蓝牙系统的性能、缩短建立一个用于数据交换的连接时间。
信标能够设置成在上述预定数据字段(通常选一个当前不使用或为分配的字段)中的其中一个包含一个标志，上述标志表明了上述附加数据字段的存在，从而可以引发能够用于接收信标数据的装置，使其从附加数据字段中读取数据。
第一通讯协议包含蓝牙信息，可以使用一个特定的专用查询访问密码(DDIAC)来表明附加数据字段中位置信息的存在。
附加数据字段中位置信息的存在，可以由出现在附加数据字段中的头部信息来表明。
通讯系统可以通过采用频率跳跃方案来实现无线信息传输和接收。这种情况下，位置数据可以按各种频率、作为查询信息发送。
信标能够在信息中包含第一对比数据，而便携式装置还包含存有第二个对比数据的存储装置和用于确定何时第一对比数据和第二对比数据之间互相匹配、以及是否给出从附加数据字段中读取的数据的比较器装置。第二个对比数据可以预先确定和/或预先保存，或者也可以根据便携式装置用户的简档自适应决定。
那就是，可以提供从便携式装置的用户简档中生成上述第二个对比数据的装置。
比较器装置可以是一个可编程装置，能以同步比较或重叠比较的方式实现对各组第一对比数据和第二对比数据之间的比较。
根据本发明，也提供了一个用在上文所论述的系统中的移动通信装置，该装置包含能够接收短程无线查询信息、而这些信息包含多个根据第一通讯协议排列的数据字段的接收器，包含决定何时将包含位置信息的附加数据字段添加到上述数据字段中的装置和从附加数据字段中读取数据的装置。
根据本发明，还提供了能发送无线信息的信标装置以及包含上述信标装置和至少一个能接收到发送信息的便携式装置的通讯系统中。其中，信标能够广播一系列查询信息，每个查询信息都以多个根据第一通讯协议排列的预定数据字段的形式存在，并且在发送查询信息之前每个查询信息添加一个附加数据字段，以使得便携式装置能够接收到所发送的查询信息以及从上述附加数据字段中读取数据，而附加数据字段包含位置信息。如整个系统所描述，信标装置可以在每个查询信息的末端添加上述附加数据字段；也可以在上述预定数据字段中的其中一个包含一个标志，该标志表明上述附加数据字段的存在；第一通讯协议可以包含蓝牙信息；信标装置能够按照预定的频率广播一系列的查询信息，而上述信标的时钟信息包含在由上述附加数据字段携带的数据当中。
还有，根据本发明，提供了一种方法，该方法能使用户的便携式通讯装置接收广播信息，其中至少一个信标广播一系列查询信息，每个查询信息都以多个的预定数据字段的形式存在，这些预定数据字段按照第一通讯协议排列，其中，信标在发送查询信息之前给每个查询信息添加一个携带广播信息数据的附加数据字段，包括位置信息，其中便携式装置接收所发送的查询信息，包括位置信息，并且从上述附加数据字段中读取数据。
本发明的其他特征和优点在所附的权利要求中叙述，已公开的专利在此一并引用以供参考，从下文的优选实施方案的说明中也可以很容易看出。
结合示例和参考附图来叙述本发明的优选实施方案，其中：
图1是实施本发明的信标和便携式装置的一个结构示意图；
图2是信标互联的基础设施中各种装置的示意图；
图3是一个图表，图示了以给定频率为中心的查询访问密码列的传输比例；
图4图示了查询信息列与广播查询之间的交替过程；
图5图示了在信息发送段插入一个数据包；
图6图示了按照查询信息列的顺序发送信标时钟数据的第一个方案；
图7图示了相对于图6的另一个用于发送信标时钟数据的方案；
在接下来的说明中，对CA应用技术作特定的讨论，该技术采用蓝牙协议实现信标和移动设备(或电话、PDA或其他)之间的信息交互。可以认识到，与信标以及其他辅助功能部分，包括作为部分查询步骤的广播通道等相关的普通发明概念，并不局限于蓝牙设备，它也可应用到其他通讯方案中，尤其是用在频率跳跃系统中。
图1是CA移动电话10的一个结构示意图，该移动电话的使用与一对互相连接、低功率、小范围基站或信标12，14相结合。如上文中所提到的，并将在下文中展开详细说明的能向移动设备下载信息密钥的信标的方案，该方案可以用在诸如购物商场等地方，以提供具体位置信息，比如本地地图、邻近商场和饭馆信息等等。信息密钥是一段小的数据代码，为完整信息源提供了参考，该密钥以多个预定字段的形式存在，每个字段包含一小段提供给用户的描述姓文本。另一个字段可以是一个如URL或电话号码形式的地址指示器。其他补充区域可以控制如何将数据显示给用户以及如何使用地址。信标通常循环发送一系列这种密钥，每个密钥通常对应不同的服务。
有关信标结构和基础设施的问题，包括信标的消息范围，信标的消息范围取决于其输出功率(通常范围是1mw～100mw)，当地的干扰程度，以及接收器的敏感度。
用户CA终端10包含一个天线16，和用来接收、发送消息的收发站18。输出信息产生于用户的电话输入，用户的输入要么是通过麦克风20和数模转换器22的音频输入，要么是其他的通过键区或其他输入装置24输入的数据。这些输入信息在消息和数据处理站中处理后转化为信息数据的形式，并且在提供给收发站18之前，经编码器28转化为发送形式。
由天线16和收发器18接收到的信息经由解码站30到达消息过滤和处理站32。如果信息中所承载的数据要显示在电话显示屏34上，那么数据将通过显示器驱动器36，以及缓存器38，驱动器格式化显示图象。可以认识到，显示器34可以是一个相对较简单、低分辨率的设备，同时可以通过处理站32的子设备将接收到的数据转化成显示数据，而无需专门的显示驱动站。
信息所承载的数据来自信标12，14中的某一个，电话机可以根据预先存储的40个用户所喜爱信息去过滤接收到的信息，同时只有当接收到的数据同预先保存的数据经过比较得出该信息是用户特别感兴趣的信息时才会提醒用户(例如，仅仅将信息保留在缓存器38和/或显示在屏幕34中)。
对于传统的音频信息，音频数据经过数模转换器42和放大器44由过滤器和处理站32输出到耳机或扬声器46。箭头50表示从电话网48中接收这些信息：经过广域网54(可以是因特网)，电话网48还提供了从电话机10到广域网(WAN)服务器52，以及一个或多个向电话机10提供数据源的远程服务器56之间的连接。
CA终端(电话机10)和CA基站(信标12)之间的通讯，采用两种形式：即“推”(push)和“拉”(pull)。在“推”的模式下，查询信息以60中所示的短“密钥”的形式由信标12和14发送给所有的便携式终端10。密钥根据不同的应用采用不同的形式，但是通常包含一个简明的正发送的信息说明和一个所有信息的指示器，例如，辨别服务商56的URL。
密钥可以由终端10还无意中接收，这些密钥，没有直接的用户干涉，根据用户预先设置的偏爱信息自动过滤。这些过滤可以由应用在处理站32的比较器来完成。通常，处理站能够提供比较功能，以处理多个同时发生的信息和重叠信息，比如处理有可能接收到的多个并行密钥。一些密钥被抛弃掉，一些则留着作进一步的处理，而其他密钥可能立即向用户作出通知。通过示例，购物商场可能会选择特定的用户感兴趣的商品，并将其发送给用户终端，让用户设置其过滤器32，以及通知用户。
有时用户可能希望能够获取比密钥中所包含的更多的信息。在此，“拉”模式允许用户与服务器56(对于CA用户来说，服务器56不必特别设定)建立连接并且积极要求将信息发送终端10。因而这种模式通常是交互式的。
基站或信标通常是相互独立的(购物商场的建立，每个商场提供并维护自己的信标而无需参考任何由邻近商场提供的信标)，信标可以全部或部分练成网络，至少部分信标互相协调他们的广播信息。
图2是这种信标连接在一块系统100的一个图表，系统中的互联信标构成本发明，以及提供基础设施的，比如百货公司、购物商场、主题乐园，等等的一个实施方案。系统100包含多个的分布在一系列不同地区的信标102，104，106，108。102至108中的每个信标以时间片段(time-slot)形式发送一个或多个短程查询消息，这些时间片段形式将在下文中更详细地说明。信标102至108，由一个信标基础设施服务器(BIS)110控制，BIS110连接有一个或多个终端112，114，116，118。终端112至118能使服务商以及信标102至108的用户，在信标102至108传送的经简化的查询消息的基础上，以附加数据piggy的形式创作或编辑所分配的时间片段。服务商可以从基础设施提供商处租用一个信标或一个信标的服务段。为此目的，服务器110提供简单的超文本链接标示语言(HTML)模板给用户填充，用户经过终端112至118的其中一个来实现。一旦填完模板后，比如服务说明和其他通过信标广播的承载数据的信息，就经过加密链接，比如加密HTTP(S-HTTP)或者加密套接字协议层(SSL)将模板返回给服务器110。SSL在客户端和服务器之间创建了一个安全连接，通过这个连接可以安全发送任何数量的数据。从而，服务器110创建了合适的附加数据包，这个数据包用于在模板中所递交的信息的基础上，为信标102至108中的其中一个相关信标添加查询消息。系统100还可以包含一个应用服务器120以辅助实现不同的功能，有技术背景的读者可以容易理解。
回到图1，一种非常具有竞争力的用于上文种说明过的CA系统的无线连接的可选技术是蓝牙技术，最终期望成为一个拥有多个移动电话10的元件。在分析用于CA广播或“推”模式应用的蓝牙技术协议中，可以发现一个问题。在理想情况下，终端10检测固定信标12并从中提取基本信息，无需让终端10发送信息。然而，当今使用的蓝牙技术并不支持这种广播操作。
在某种程度上，不兼容性伴源于蓝牙信标系统的自然频率跳跃，这意味着，为使终端能够接收到广播信息(或者，确切地说，任何信息)，终端必须在时间和频率上与信标同步。便携式装置10的时钟必须与信标时钟相一致，而且从信标的身份标识中推断出系统采用了多少种不同的跳跃频率。
为作这种推导，按照惯例，要求便携式装置作为一个从动装置(slave)加入到由作为主机的信标所管理的微型网络(piconet)中。使用了两组步骤，称作“查询”和“寻呼”。“查询”能使从动装置检测到基站并发布一个加入piconet的请求。“寻呼”使基站能允许从动装置有选择地连接网络。对这些过程的分析表明连接piconet以及之后的从主机接收信息所花的时间可能达数十秒，这对于CA用户来说太长了，因为在建立连接之前，用户就可能已经离开信标的消息范围。
从信标接收广播信息的难点，部分是源于蓝牙技术和类似系统的自然频率跳跃。蓝牙查询过程已经被明确建议用来解决主机和从动装置(slave)相合并的问题：申请人已经认识到在由主机发行的查询信息带来广播通道是可能的。仅仅CA终端需要读取广播通道信息以及仅仅CA基站或信标发送这些信息。因此，在空气接口下，该机制与传统(非CA)的蓝牙系统完全兼容。
为说明如何实现，首先考虑查询过程是如何进行的，参考图5和图6。当某个蓝牙单元想发现其他蓝牙设备时，输入一个所谓的亚状态查询。这种模式下，系统发布一个包含通用查询访问密码(GIAC)或一些随机的专用查询访问密码(DIAC)。在几个不同的等级上重复发送这种信息；首先，它从总共由32种组成的查询跳跃频率中的16种频率发送。信息以两种频率发送两次，偶数时隙随后，奇数时隙通常用于回复对应两个查询响应跳跃频率。因而16种频率及各自的对部分能够覆盖16个时隙。图5的表格图示了围绕f{k}的16种频率发送顺序，f{k}代表查询跳跃顺序。
下一步是循环该发送顺序至少Ninquiry次。Ninquiry至少等于256才能重复整个顺序，这些顺序构成了一个信息发送列，在此称作查询传输列A。接下来，查询传输列A与包含16种频率中所剩余的其余传送顺序的查询传输列B相交换。同样，B列由256个循环传送顺序组成。总的来说，传输列A和B之间的查询传送周期，如图6所示，详细表明了两个传送列之间必须至少进行三次转换以确保收集到所有容错环境中的回应信息。这意味着每个查询通信至少花费10.24秒时间。
加快查询传输列之间的转换，以及去除2.56秒的等待时间，即每个花费10毫秒、覆盖16个时隙的256个循环，是减少查询通信时间的一个有效方法。通常通过设置系统，使系统在每隔大约50毫秒后如果没有检测到查询信息，从而确定在查询传输列的剩余部分中不可能再检测到这种信息，并立即转换查询列，就可以实现上述方法。
希望被信标检测到的便携式装置进入查询扫描亚状态，在此，便携式装置等候感兴趣的GIAC或DIAC的信息。它也进行循环操作。以单跳频率(single hop frequency)等候查询扫描，扫描时间必须足够长以覆盖16个查询顺序。每个连续扫描起始之间的间隔必须不大于1.28秒。从组成查询跳跃顺序的32种频率中选出频率。
一旦接收到一个包含合适的IAC的查询，便携式装置就进入一种所谓的查询回应亚状态，并向信标发送多个的查询回应信息。从而，信标就寻呼便携式装置，要求其加入piconet。
如上文所述以及图5所示，基站发布的查询信息具有一个额外的附加字段，该字段能够承载一个用户定义的有效负荷(CA数据)。在CA方案中，该有效载荷在查询过程中将广播信息或密钥传输给CA终端。在查询信息的末端添加额外字段，非CA接收器无需作任何更改就可以忽略掉该字段。此外，通过使用一个CA-特殊DIAC，接收器就可以接收到此额外信息字段。
额外数据字段的出现意味着减少了蓝牙数据包、传统技术中所允许的末尾保护信息空间(guard space)。然而，这个为频率综合器提供时间裕度以切换到新的跳跃频率的空间，在其他情况下通常没有什么用处，由于当前频率综合器能够以一定的速度进行切换，而无需延伸到额外保护信息空间。标准查询数据包是一个长度为68比特的ID标识符数据包。由于以“半时隙”(half-slot)发送，所分配的保护信息空间的时间是(625/2-68)＝244.5微秒(625微秒时隙，1兆比特每秒的传输率)。现今的综合器能在更短的时间里切换，对于该字段，专家们通常会考虑采用100微秒或者更少的时间。因而，尽管其他的比特长度也是可行的，申请者还是建议给该新的字段分配100比特较为合适。
CA手持机不需经过加入PICONET这个长时间的处理过程，就能快速接收通信数据。此外，由于手持机无需传送任何信息，这就为其节省了能量，而这种能量的节省对于处在可能分布有多个基站的密集环境中的用户终端来说是非常重要的。然而，当手持机处于信息交互模式并且希望连接piconet，以便获取更多的信息时，它可能需要采用默认的与正常情况相同的查询过程。采用和支持额外字段并不会带来功能上的损失。
在典型实施方案中，由于信息末端用于标志ID字段，这样就损失了100比特中的四个比特；这是使用相关器读取数据的所引起的。在剩下的96比特中，申请者首先考虑分配64比特用于数据信息，而32比特用于2/3FEC(前向错误校正，forward error correction)校验，尽管任何数据段的头部已经包含校验，其他的前端(overheads)可以大大减少比特数，某些情况下可达近10比特或者少一些。从而，每个查询字符组包含8个字节的通信数据。在最普通的方案中，通过第二组查询传输列A和B，便携式装置能发现基站，并判断出是CA信标，从而等待通信数据。由于这种特定的等候，便携式装置至少能够读取256字符组数据两次(A和B)，提供给用户两个2K字节，或总共4K字节。
在这个阶段，由于信标没有发送相关信息，便携式装置并不知道信标时钟的状态。为协助便携式装置，至少在某些查询传输列A和B中发送时钟信息，如图8所示，同时结合一些其他的辅助信息，这些辅助信息标志了下一个查询传输列A和B之间转换的发生时间。在CA通信数据段中发送该时钟信息，这就意味着它能够使两个数据通道得到区分。使用分离DIAC是其中一个可行的方法。
在便携式装置知道信标时间的情况下，便携式装置也就知道其频率如何跳跃，这种跳跃使其能够跟踪所有查询传输列的发送。由于每帧能传送16个查询信息，所以其结果是CA通道具有16倍的传输容量，即能传送64K字节的信息。
由于终端每隔1.28秒或更短时间，被激活一次，一般通过在第一个查询传输列A或B段的中间标上标记来获得自身所需的时钟信息。时钟信息和数据在中间标记处互相转换，如图9所示，具有许多优点。首先，可以在查询开始之后的少于5秒的时间内接收到部分数据。第二，即使密钥在发送周期中显得相对较晚，终端仍然能够通过向基站(如果对于终端来说是一个合适的操作)自动发布一个查询回应信息来回应该重要的密钥。值得注意的是，并没有假设增加系统的容量。
上文中，便携式装置可以在32个查询通道中的某一个，接收到所有的额外数据字段，因而仅仅使占用了1/32的可用带宽。可以认识到，假如能够克服便携式终端(信标的从动装置(slave))接收到第一个查询数据包时间上的不确定性，那么就可以接受跳跃顺序的预定特性，并可以利用所有的带宽。对于一个要与主机(master)查询跳跃顺序相同步，并根据跳跃顺序接收第一个数据包的从动装置(slave)来说，需要知道主机(master)的时钟偏移量和接收到的第一个数据包在跳跃顺序中的位置。在接下来的例子中，假设主机(master)同蓝牙一样具有最小查询步骤，这些步骤包括256此16通道查询跳跃顺序的循环，进行三列切换(图6所示)。对16个通道的每次扫描花费10毫秒的时间。
另一种使从动装置(slave)同步跳跃的方法是，在每个通信字段中包含时钟数据。额外数据字段(BCD；图1)承载了4字节的信息，其信息如下：
      ·主机(Master)的时钟偏移量(2字节)；
      ·整个查询传输列的重复数目(1字节)-假设一整列包
  含256个10毫秒传输列的循环，参数范围是0-256(查询切
  换到下一传输列之前)。该数据向从动装置(slave)预示了
  主机(master)的下一次切换整个传输列的时间。
      ·当前查询周期完成整列传输列切换的数目(1字节)-
  该数据向从动装置(slave)表明在当前完整传输列的末尾，
  主机(master)可能作什么操作，以及主机(master)是否将
  切换到另一个完整传输列，或者查询过程是否将要结束。
只要在10毫秒的传输列中没有进行通道重复，就不需要额外字段来表明当前通道在跳跃顺序中的位置，因为从动装置(slave)能够从当前顺序信息中推导出当前通道的位置。
从上文中可以看出，通过对每个附加字段数据包添加4个字节，从动装置(slave)能够获得所有加载在查询信息末端的附加字段数据包，同时还可以用4个字节(从100比特中选取的用于数据的64比特)承载广播数据。
对一个完整信标消息的研究，会发现需要将它分解成一些4字节的数据包，其中每个字节的发送伴随一个查询数据包。假设一个固定长度的信标消息的容量比如为16字节，那么整个消息可以被包含在一个查询传输列中(一个传输列具有256个16通道跳跃顺序的循环，即256×16×4＝16KB)。
通过将第一个信标消息的数据包固定到第一个查询列数据包，来作一些扩展，从指示器的用于标记当前16通道跳跃顺序的重复数的字段信息，从动装置(slave)可以推导出接收到的完整信标消息在信标数据包中的位置。
可以向移动CA装置提供位置感知应用(location awareapplication)。这种设备通常要求实际的位置信息，而与仅仅是位置特定信息不同。因此，如何将这种位置信息传输便携式终端问题将展开论述。
原则上，通过使用蓝牙连接，位置信息可以克服短程空气干扰而传输，从而允许位置感知产品判定自己所处的位置。因而这种产品能够根据来自定位装置比如GPS接收器或其他提供位置信息的装置的数据来确定自身的位置。因此，产品本身不需要装备可能昂贵以及有时并不可靠的机载定位系统。不幸的是，传送机制遭受上文提及的由信息传送前必须建立一个蓝牙连接这样一个事实所导致的问题的困扰。建立这样一个连接，要求蓝牙附属终端(这种条件中，终端作出位置信息请求)加入由蓝牙主机终端(此处终端响应请求)监管的piconet。加入piconet的过程需要花费数十秒的时间。而这个过程发生的同时，终端并不知道自身的当前位置，从而影响到终端上任何位置感知器的操作。因此，这种方法对于向语境感知装置提供位置信息来说并不理想移动CA装置可能没有足够的靠近信标的时间来建立蓝牙连接。而且，即便能够建立蓝牙连接，也可能已经不存在任何位置信息了，从而这些操作也就变成废操作。
因而，建议当前所说明的，通过向查询信息增加数据，来建立用于CA装置接收的通信通道的原理，应该包括如下步骤，即包上述通信通道中部分传输信息的位置信息。
如上文所说明的，最初的建议假设每个查询组能在扩展的字段中携带8字节的广播数据。其中的一些字节用于同步目的，这样就可以留有4-6各字节。典型的位置信息数据包要求大约12到15字节以携带基本服务信息，比如纬度/经度坐标信息和其他少量参数。处于扩大服务的目的，位置信息通常要求15到300字节，以携带，比如速度信息，辅助文本和需携带的URL字段等信息。无论何种情况下，信息可能需要覆盖好几个数据包。发送基本服务信息比发送扩展服务信息更加频繁。此外，扩展服务信息可以通过“客户端拉(client pull)”类型的操作中的标准蓝牙连接而被重新进行，作为基本广播的结果，向用户表明这种扩展服务信息是可行的。
为区分位置信息和其他广播信息(例如，其他语境感知移动电话服务或广播音频)，采用了两种可行的技术具体如下，第一种采用专用DIAC，第二种采用在附加数据字段的某些地方添加一个头部信息来描述信息内容的类型。当前所描述的实施方案中，需要假设完整的基本服务位置信息列覆盖了四个扩展查询数据包，由于限制，这方面的内容不将在本发明中解释。
来自主机的所发送的查询信息的顺序，已经在上文中较为详细的说明过，具有两组覆盖整个查询信息列的16种频率。在每个查询传输列种，覆盖每组中所有16种频率需要10毫秒时间，并且这个周期被重复256次(见图4和上文中相关的说明)。每个查询传输列可以重复两次。
因为从动装置从32种频率组中任意选取其中某一种来进行扫描，所以采用各种用于查询信息的频率发送位置信息就非常有用。假设每个频率要求发送四个扩展字段，那么位置信息列将占用40毫秒的时间和大概全部发送容量的1.6％。
对于快速位置信息采集，必须假设信标能够连续工作，而这通常阻止了传统两路(two-way)连接的建立，但是可以通过采用两个信标一前一后工作来克服这个障碍，从而提供了对piconet的快速访问和无限制的两路即时吞吐容量。这种方案是英国专利GB0015452.6的主题，该专利名是“通过信标的局部数据传输”2000年1月26号申请，尚未生效。
位置信息在查询传输列中发送的次数可以影响位置信息的访问时间。通过增加在传输列中发送的位置信息的发送频率，可以提高位置信息的访问速度。假设每列传输列发送一组位置信息，那么访问时间的范围从0到5.12秒(时间范围中较长的时间，是由于从动装置正好错过位置信息在传输列中的广播从而必须等待传输列A的剩下部分的传送完持续的时间所引起的，所有传输列B以及部分下一个传输列A，如果可能，用于承载位置信息)
如果终端接收器(从动装置接收器)知道查询信息由16种频率中的每一种，假设以大概每十毫秒传送(一次)，而终端接收器每十毫秒监视这些频率并且50毫秒之后接收器根本没有经处理以接收任何查询信息，那么它可以进行切换，以监视那些其他的与其他传输列相关的16种查询传送频率。
如果，在某一个查询传输列中缺少所接受的查询传输的情况下，接收器可以将频率从一个传输列跳转到其他查询传输列，可能减少对附加数据字段所携带的信息，比如位置信息的访问时间。所减少的时间可以是，比如2.56秒。每帧发送字符组两次，最大可以将这个时间缩短大概1.28秒，或平均640毫秒。
显然，位置信息可以有多种形式，即既可以是所表现的格式化位置信息也可以是自身所广播的格式化形式。比如，位置信息可以表现为绘图坐标，全球定位系统数据，或者任何其他适当的形式。位置信息可以是绝对的也可以是相对的。对于后一种，位置信息可以参考比如建筑物房间名称，交通工具ID(假如，人员处于公共汽车上)或者其他的对于本领域的技术人员来说是很显然的方式来表述。
从当前所公开的方法，对于本领域的技术人员来说，其他的一些修改版也是容易理解的。这些修改可能涉及其他的功能，这些功能已经在设计、生产和固定使用以及移动通讯系统中存在，组合在一起的系统和元件，以及那些作为替代或附加功能的方法已经在本文中说明过。作为一个例子，不像前文中的每个通信数据包具有4个时钟字节和4个数据字节的方案，也可可以使用其他的方案：譬如每16个数据包(每个数据包具有4个时钟字节和4个数据字节)中由15个是2个时钟字节和6个数据字节，该方案在不减低同步性能的条件下提高了数据的承载容量。

Claims (14)

1.包含至少一个能够发送无线消息的信标装置(12)和至少一个能够接收这种无线消息的便携式装置(10)的通讯系统，其中，信标能够发送一系列的查询消息(60)，每个查询消息都是多个预定数据字段的形式，这些预定数据字段按照据第一通讯协议排列，其中，信标(12)还可以在消息发送之前，对每个查询消息添加一个附加数据字段，而便携式装置(10)能够接收信标发送的查询消息，并从上述附加数据字段中读取数据，附加数据字段包含位置消息。
2.权利要求1的系统，其中，信标(12)能够在各个查询消息(60)的末端添加上述附加数据字段。
3.权利要求1或2的系统，其中，信标(12)能够在其中一个上述预定数据字段中包含一个标志，上述标志可以表明上述附加数据字段的存在。
4.权利要求1至3中的任何一个的系统，其中，上述第一通讯协议包含蓝牙消息。
5.权利要求4的系统，其中，使用一个特定的查询访问专用密码(DIAC)来表明附加字段中存在位置消息。
6.权利要求1至5中的任何一个或多个的系统，其中位置消息在附加数据字段中的存在，由附加数据字段的头部消息来表明。
7.根据权利要求1至6的任何其中一个或多个的系统，其中，无线消息系统采用了频率跳跃，还有，位置数据在每个用于传送查询消息的频率中发送。
8.在权利要求1至7中的任何一个系统中使用的移动通讯装置，该装置包含一个能够接收短程无线查询消息的接收器(10)，查询消息包含多个的根据第一通讯协议排列的数据字段；包含一个用于判断包含位置消息的附加数据字段是何时添加到上述多个数据字段中的装置；以及包含用于从上述附加数据字段中读取位置消息的装置(32)。
9.权利要求8的装置，其中接收器能够、根据蓝牙协议接收消息。
10.能够发送无线消息的信标装置(12)，用于包含上述信标装置和至少一个能够接收这种无线消息的便携式装置(10)的通讯系统，其中，信标能够发送一系列的查询消息(60)，每个查询消息都是多个预定数据字段的形式，这些预定数据字段按照据第一通讯协议排列，其中，还可以在消息发送之前，对每个查询消息(60)添加一个附加数据字段(BCD)，而便携式装置(10)能够接收信标发送的查询消息，并从上述附加数据字段中读取数据，附加数据字段包含位置消息。
11.一种使能便携式通讯装置用户接收广播消息的方法，其中至少一个信标装置(12)广播一系列的查询消息(60)，每个查询消息都是多个预定数据字段的形式，这些预定数据字段按照据第一通讯协议排列，其中，信标(12)还可以在消息发送之前，对每个查询消息添加一个附加数据字段，而便携式装置(10)能够接收信标发送的包含位置消息的查询消息，并从上述附加数据字段中读取数据。
12.权利要求11的方法，其中信标(12)在每个查询消息的末端添加上述附加数据字段。
13.权利要求11或12的方法，其中，信标(12)能够在其中一个上述预定数据字段中包含一个标志，上述标志可以表明上述附加数据字段的存在。
14.权利要求11至13的方法，其中，上述第一通讯协议包含蓝牙消息。
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