CN1395807A - 用于网络信标的信息切换 - Google Patents

Abstract

数据传输系统包括一个第一(12)和二个或更多第二(13，14，15)信标设备，它们相互连接(11)为能传输无线信息的一簇，以及至少一个移动设备(10)能接收这样的信息传输。根据第一通信协议如蓝牙，第一信标(12)被安排发布一系列查询信息(INQ)。移动设备(10)检测这样的查询信息，用标识符自我回答。然后，来自第一信标设备的链接(A)与所选定的第二信标设备之一(14)建立链接。当切换触发事件发生时，寻呼和寻呼响应信息被用来选择另一个第二信标设备(13)和向那里传输通信链接(C)。

Description

用于网络信标的信息切换

本发明涉及数据发送和通信系统，它包括一个或多个移动数据处理或通信设备与一组或几组或几簇网络数据发送和/或输送信标交互作用。

美国专利5,835,861给出了一个移动数据处理设备与一个固定设备交互作用的例子，该专利描述了具有以电子广告牌的形式信标的无线电话的应用。无线电话用户获得经销商的电话号码是通过激活他/她的无线电话把一个瞬时信号发送给工作的广告源，并且从广告源接收响应信号，这个响应信号包括该广告经销商的电话号码。之后，该电话号用来自动地经过公共电话交换网对经销商发出呼叫。另外，可以将该电话号储存备以后使用。这种布置可用来对经销商发出呼叫，不必记忆该电话号或将写下来。广告牌和呼叫者之间的信号可作为调制红外线(IR)信号来发送。

人们将认识到，这种移动数据处理或通信设备的重要要求是它们快速、有效地从信标收集数据，使用户不需进行操作，如当便携式设备和信标之间建立了联系时，不必位于信标附近，尤其不必启动交互作用(正如上述美国专利5835861中提到系统的那种情况)。

如我们的正在审理中的英国专利申请0020101.2(PHGB000112)号所描述的，提供无线电信标方法的现有工艺是使用两步连接工艺，从发现设备开始紧接着用相同的设备实际传输信息。蓝牙适合于构筑这种系统的技术/协议之一，要求在传输发生之前完成发现阶段。当用于动态移动环境时，本过程所需花费的时间往往比设备在范围内的实际时间长，导致信息不能到达用户。

由于用户的移动性和通常信标的小范围，一般经过信标联网的簇(或几个簇)提供给信息传输系统。因而，它不正好是有待进行的事务所花费的时间，这是重要的，因为仍有这种可能：用户在给定信标范围之外，因而没有接收到所有的服务信息。

所以，本发明的目的是提供一个经过信标传输数据的系统，由此，第一信标与移动设备之间到第二或另一信标与移动设备之间所建立的链接的传输发生得相对简单些，并且移动设备没有过多的功耗。

根据本发明的第一方面，所提供的方法能使移动数据处理设备的用户与含有能够进行无线信息传输的第一和多个第二信标设备的信标设备簇进行服务相互作用。其中：

根据第一通信协议，第一信标播放一系列的查询信息；

用户的移动设备，一旦检测到这些查询信息，用标识符回答移动设备；

第一信标设备把收到的标识符传输给选定的第二信标设备；

在被第二信标接收的移动设备标识符触发时，选定的第二信标和移动设备建立通信链接，以进行上述业务交互作用；并且

在转换触发事件出现时，由所选择的第二信标和移动设备中的至少一个测定时，选择另一个第二信标设备，而从原来的第二设备将连接至移动设备的通信链接传输给信链接传输给它。

传输通信链接的步骤最好包括与第一链接并行的第二通信链接的建立，根据预定的标准，选择两个链接中提供更好结果的一个，只有当链接提供较好的结果时，才进行把链接传输给另一个第二信标设备的步骤，并且停止不提供较好结果的链接。建立第二通信链接的步骤包括从现有通信链接复制数据通路。

可选地，传输通信链接的步骤从慎重地或不随意地断开现有的通信链接开始，然后再选择另一个第二信标设备，建立新的通信链接，把数据通路切换到新的通信链接。

在以上两个方案中的任何一个中，另一个第二信标设备可按照寻呼信息的传输来选择，寻呼信息来自至少多个第二信标设备中的若干，这些信标设备具有通过移动设备传输连续的响应信息。

以上提到的切换触发事件可以认为是在以下情况产生的，当被传输的信息中检测到的误差超过预定水平时，当在信标或移动设备之一所接收信息的信噪比超过预定阈值水平时，或当在信标或移动设备之一所收到的信号强度低于预定阈值水平时。

同样根据本发明，所提供的数据传输系统包括第一和两个或更多的第二信标设备，这些信标设备互相连接成能够进行无线信息传输的簇，和至少一个能接收这种信息传输的移动设备，其中所说的第一信标是根据第一通信协议被布置成发送一系列的查询信息，其中所说的至少一个移动设备被布置成检测该查询信息，并用标识符回答移动设备，其中所说的第一信标设备被布置成把所接收到的标识符传输给选定的两个或更多的第二信标设备之一，其中将所选择的第二信标和移动设备配置成在所选的第二信标接收到便携式设备的标识符而被触发时，进行业务交互作用。当切换触发事件产生，根据检测，选择另一个第二信标设备和从原来选定的第二信标设备传输通信链接，至少所选的第二信标设备和移动设备二者之一被配置以进行识别。在优选的实施方案中，所说的第一通信协议包括蓝牙信息传输。

另外，根据本发明，提供用于以上通信系统的通信基础设施用于该系统的移动设备，如以下权利要求所限定的，将公开内容结合于此供参考以指导读者。本发明进一步的特征和优点，在所附的权利要求进行详述，将公开内容结合于此供参考以指导读者。

现在，仅以示例的方式并参照附图对本发明的优选的实施方案进行描述，其中

图1是适合体现本发明的信标簇和移动设备方框图。

图2-5是说明已建立的通信链接的信标，从一个信标传输到另一个信标过程的流程图。

在下文中，我们尤其考虑一个系统，该系统把蓝牙协议应用于从一个或一系列的信标到便携式设备(或电话、PDA或其它)的信息通信的系统。虽然认识到，本发明并不局限于蓝牙设备，并且可适用于其它通信设施，尤其是跳频系统。

图1是便携式数据处理设备的示意方框图，该设备包括使用中的移动电话10和通过安全数据通道11相互连接的一簇低功率的短程基站或信标12，13，14，15。一个或更多的信标可以包括数据处理和/或控制逻辑电路13A，14A，它们可以测定何时发生所说的切换事件，下文将予以讨论。这种线路可以用于购物商城或博物馆这样的场所，以提供局域的具体信息，如当地的地图、附近的商店、饭店、展览等信息，利用信标下载的密钥给移动设备。一个密钥是一个小数据对象，该数据对象向全信息源提供参考，它是以许多预定信息组的形式，其中之一含有向用户提交的一份简要说明文本，另一个信息组是到另一个数据源的一个指针或地址(若干表的)，例如，URL或电话号码。其它补充信息组可以控制向用户怎样提交数据和怎样利用地址。信标一般循环发送许多这些的密钥的号码，一般每一个密钥相对于一个不同业务，虽然会被识别，但有时要等候合适的密钥是耗费时间的工作。

用户的移动设备10包括一个天线16，与之相连的是用于接收和输送信息的收发信机18。输出信息由用户输入到电话，经麦克风20和A/D转换器22输入音频，或者经键盘或其它输入设备24输入其它数据。这些输入经信号和数据处理级26被处理成信息数据格式，在提供给收发信机18之前，由编码器28转换成传输格式。

经天线16和收发信机18接收到的信息经解码级30传到滤波和信号处理级32。如果由信息携带的数据被提供给电话显示屏34，将该数据传递到显示驱动器36，在缓冲器之后可选择地，由驱动器格式化显示图象。可以认为，显示器34是一个相对简单的低分辨装置，所接收数据被转换成显示数据可作为处理级32功能的子设备来实现，不需要专用的显示驱动级。

在信息正携带来自信标14之一数据处，电话可以根据预存的用户40优选过滤所接收的信息，如果存储的优选数据与信息中的目标事务指示器的比较指明已经接收到了具体感兴趣的数据项，那么才通知用户(即：信息仅保留在缓冲器38和/或存在于屏幕34上)。

对常规的音频信息，音频数据通过滤波器和处理级32，经过D/A转换器42和放大器44输出到耳机或扬声器46。箭头50示出了来自电话网48来的这种信息：电话网48也提供从电话10到广域网(WAN)服务器52的链接，经WAN54(可以是互联网)，连接到一个或多个向电话10提供数据源的远距离业务提供商56。

在移动设备或用户设备(电话10)和信标12-15之间的通信采用两种形式：“按下”和“抽出”。在“按下”模式时，由信标12向所有便携式终端10以60指示的短“密钥”形式播发查询信息。电话10通过向第一信标12发送它自己的标识符去响应查询密钥，然后传输到与所选的第二信标14之一的交互作用，同时第一信标12继续播发查询密钥。

有时，用户希望得到比密钥里所含更多的信息，这里，“抽出”模式允许用户建立与服务器56的连接和主动请求信息，以断开进入终端10的连接。因此，该模式一般是交互方式的。

如上所说，信标12被标以“查询者”信标，它持续发出蓝牙查询信息。其它信标13，14，15被标以“交互作用器”信标，允许依据要求一对一地与终端10通信。这里查询过程由查询信标12完成，而寻呼过程由一个或更多交互作用器信标14完成。通过委托功能的方法，使节约大量时间成为可能，否则就失去加入微微级网络(piconet)的可能。

当与交互作用器信标14的通信链接是有效的时候，电话10很可能移动达到这样的程度以致电话10移动出了范围。为了识别另一个合适的用于有待切换的通信链接信标，当切换事件发生时，其寻呼信息和响被用于识别适当的另一个交互作用器信标13。

为了进行声音传输，和A/V链接，理想情况下，应当使切换成为用户感觉不到的无接缝方式，要取得这个结果最好的方法是在断开旧的链接前建立新的链接，这样，两个链接同时是暂时有效的。数据流(或许是双向的)可以在这些并行的链接上运行，与此同时识别最好的一个(根据预定的质量标准如信号强度、误差率或信噪比)。在进行识别结果，较好质量的链接接保留下来，差的被释放。

图2的流程图给出了移动设备10过程的实例，包括以下步骤：

·扫描寻呼信息100。

·选择最好的小区102，发出寻呼响应104。

·建立第二链接(C；图1)106。

·在新链接108上复制数据通道。

·比较两个链接110的质量。

·选择较好的链接112或122，通知主机114，关断来自较差链接116或124的数据通道。

·释放较差链接118或126，结束120。

在图3的流程图中示出了信标簇过程，包括：

·除了当前小区外，在簇或附近簇内的所有小区处发出寻呼信息140(指示转换)。

·检查寻呼响应的接收并在没有响应142，144时等待。

·一旦接收到寻呼响应，建立第二链接146。

·在新链接148上复制数据通路。

·得到(或另外建立)来自移动设备150最坏链接的识别。

·切断来自最坏链接152数据通路。

·释放差的链接154。

对识别质量最好/最坏链接的比较可由系统主站代替从属终端来完成，但应在一定的时间内发生。一旦已经做出决定，每一边都可以启动链接释放，并能传输到另一边。如果需要，可以重复整个过程，直到获得满意的信道为止。

数据呼叫通常不需要无缝切换：因此，在建立新链接之前允许释放旧的链接。当一个音频或A/V链接偶然断开时，非无缝切换也可以是这个结果。一般来说，该过程会比较简单，在所述终端处具有通用过程(非连接的)如下(参见流程图4)：

·释放旧链接(可以是系统专用或偶然性，即通信通道的完全丢失)160。

·扫描寻呼信息162。

·选择最佳小区164，发出寻呼响应166。

·建立新链接168。

·把信息通路切换到新的链接170。

与信标网络对应的过程是(参见图5的流程图)：

·释放旧链接(可以使系统命令或如上所述的偶然事件)180。

·除了当前小区外，在所述簇或附近簇内的所有小区处发出寻呼信息182。

·等待接收寻呼响应184，186。

·一旦接收到寻呼响应，建立新链接188。

·把信息通路切换到新链接190。

根据切换事件发生的判定，每一边都可以触发切换过程。一般通过降低链接质量可触发无缝切换，链接质量用固定信标(主机)或用便携式设备(从属机)测定。主机可以向固定网络发出请求，使网络启动图3所描述的过程。然后，主机将与某种方法通知下行线路的从属机，或假定从属机无论如何都会扫描寻呼信息。作为替代，如果从属机查出链接质量差，它可以在上行线路中发出切换请求，或者它可以向具有Message Reason信息组的查询信标发出查询响应信息，该信息组调整到{链接切换请求}。(正如标题为“Low Level MobilityManagement Procedures”我们待审理中的英国专利申请No.0023182.9中所详细描述的那样)。

链接的偶然丢失，或当从从属机终端收到查询响应{链接切换请求}信息时，可以使固定网络自动启动图5的过程。有目的无缝切换可以由发出带有原因设定{链接切换}链接释放的任何一边启动。

通过阅读现有的公开资料，对于本领域的技术人员来说，其他变更将是显而易见的。这种变更可以涉及其它特征，这些特征在固定及便携式通信系统的设计、制造、和使用过程中是已知的。并且其中可以采用的系统和系统部件，并且可以对上述特征进行替代和增加。

Claims (17)

1.一种用于能使移动数据处理设备的用户与具有无线传输能力的一簇含有第一和多个第二信标设备的信标设备进行业务交互作用的方法，其中

根据第一通信协议，第一信标播发一系列查询信息；

用户移动设备，一旦检测到这些查询信息，用标识符回答移动设备；

第一信标设备向选定的第二信标设备发送所收到的标识符；

当被接收移动设备标识符的第二信标触发时，为了进行所述的业务交互作用，选定的第二信标与移动设备建立通信链接；并且

一旦发生切换触发事件，当被选定的第二信标和移动设备中的至少一个确定时，选定另一个第二信标设备，并且将与移动设备的通信链接从原来被选定的第二设备传输给它。

2.权利要求1的方法，其中传输通信链接的步骤包括：建立与第一通信链接并行的第二通信链接，根据预定的标准选择这两个链接中提供较好结果的一个链接，如果该链接提供所说的较好结果，才把该链接传输给另一个第二信标设备，并且停止不提供较好结果的链接。

3.权利要求2的方法，其中建立第二通信链接的步骤包括：从现存的通信链接里复制数据通路。

4.权利要求1的方法，其中传输通信链接的步骤从停止现存的通信链接开始，选择另一个第二信标设备，建立新的通信链接，并且将数据通路切换到新的通信链接上。

5.权利要求2或4的方法，其中从多个第二信标设备中的至少一些传输寻呼信息，以及由移动设备发出传输响应信息，紧接着选定另一个第二信标设备。

6.权利要求1-5之一的方法，其中当在传输信息中所检测的误差超过预定水平时，发生切换触发事件。

7.权利要求1-5之一的方法，其中当在信标或移动设备之一所收到的信息中，信噪比超过预定阈值水平时，发生切换触发事件。

8.权利要求1-5之一的方法，其中当在信标或移动设备之一所收到的信号强度低于预定阈值水平时，发生切换触发事件。

9.一种数据传输系统，该系统包括一个第一和两个或更多第二信标设备，这些设备相互连接为能进行无线信息传输的一簇，并且至少有一个移动设备能接收这样的信息传输，其中所说的第一信标是根据第一通信协议被安排进行播发一系列查询信息的，其中所说的至少一个移动设备被安排检测这样的查询信息，并用标识符回答移动设备，其中所说的第一信标设备被安排把收到的标识符传输给选定的两个或更多第二信标设备之一，当由选定的接收便携式设备标识符的第二信标触发时，选定的第二信标和移动设备被配置进行业务交互作用，当切换触发事件发生时，至少选定的第二信标设备和移动设备之一被配置进行识别，根据检测，选择另一个第二信标设备并从原来选定的第二信标设备传输通信链接。

10.权利要求9的系统，该系统被配置成建立与第一通信链接并行的第二通信链接，包括根据预定标准，确定这两个链接的哪一个能提供较好结果的装置，如果该链接提供较好的结果，所述的装置就把该链接传输给另一个第二信标设备，并且停止没有提供较好结果的链接。

11.权利要求9的系统，该系统被配置成一旦停止现有的通信链接，选择另一个第二信标设备，包括可操作的建立新的通信链接的设备，并把数据通路切换到新通信链接的装置。

12.权利要求9-11之一的系统，其中所述的第一通信协议包括蓝牙信息传送。

13.用于权利要求9的通信系统的通信基础设施，该基础设施包括第一和两个或更多第二信标设备，以及它们之间的相互连接，所说的信标设备能把无线信息传输给至少一个移动设备，其中所述的第一信标根据第一通信协议，可操作播发一系列查询信息，为移动设备检测含有移动设备标识符的任何响应信息，其中第一信标设备被安排成将收到的标识符传输给选定的两个或更多第二信标设备之一，当由选定的接收移动设备标识符的第二信标进行触发时，选定的第二信标被配置成进行与移动设备业务交互作用，选定的第二信标设备被配置成能识别切换触发事件何时发生，并且根据检测，选择另一个第二信标设备，从原来选定的第二信标设备传输通信链接。

14.权利要求13的通信基础设施，其中的第一和第二信标设备之间的相互连接包括一个安全数据信道。

15.权利要求13的通信基础设施，该通信基础设施被配置成：一旦发生转换事件，进行以下步骤：

从接近建立的当前链接的信标处发出寻呼信息；

一旦在第二信标处接收到寻呼响应，建立到那个信标的第二数据链接；

根据预定标准，识别两个链接的较好的质量；并且

停止较低质量的链接。

16.权利要求13的通信基础设施，给基础设施被配置成将当前通信链接交付给第二信标，以便进行以下步骤：

从接近已经建立的接近被释放的信标处发出寻呼信息；

一旦在第二信标处接收到的寻呼响应，建立到那个信标的第二数据链接。

17.权利要求9中的用于数据传输系统的移动设备，该设备被配置成能一旦出现切换事件，进行以下步骤：

扫描寻呼信息；

根据所接收到的寻呼信息，选择向那里发送信标和传输寻呼响应；

建立到该发送信标的第二链接；

根据预定标准，确定现存链接和第二链接中提供最好质量的一个；并且

释放两个链接中较低质量的一个。

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