SE518230C2 - Mobilt data- och kommunikationsnät för bl.a. inomhusanvändning med frekvenshopp och tidsluckeåteranvändning - Google Patents

Description

20 25 30 518 230 2 Det föreligger önskemål att utnyttja Bluetooth standardenheter som headsets, PC, mobiltelefoner, etc. för att tillhandahålla service från olika källor, till exempel företag, inom deras geografiska område, exempelvis inom ett varuhus, bensinstation, etc. Ett problem är att många kunder befinner sig i området och att varje nod i företagets nät bara kan hantera högst sju kimder i taget. Detta innebär att man måste ha många mastrar inom området och efiersom dessa utnyttjar frekvensområdet oberoende av varandra, så får man ett ineffektivt utnyttjande av den lokala bandbredden. Vidare måste lcundema, dvs.

Bluetoothslavarna, ofia synkronisera om till nya mastrar.

LÖSNINGEN Företaget anordnar ett Bluetoothnät på sedvanligt sätt och etablerar sig som master i pico- nätet. Därigenom har man full kontroll av bandviddsutnyttjandet för de till piconätet anslutna slavama. Genom att synkronisera alla till tid och frekvens inom området befintliga företaget tillhöriga mastemoder, så kan dessa se ut som en och samma master för alla inom området befintliga slavar.

UPPBYGGNAD AV FÖRETAGETS SYSTEM Företagets noder avviker från Bluetoothspecifikationen genom att de är synkroniserade till en och samma klocka, dvs., varje nod i företaget refererar till en och samma Bluetoothtid.

Vidare är deras frekvenshopp synkroniserade. Alla använder samma frekvens och skifiar samtidigt och de använder samma BD_ADRESS. På så sätt upplever Bluetoothnodema som tillhör kunderna och som vid något tillfälle anslutit sig till företagsnätet, att de samver- kar med en och samma Blueoothmaster oavsett vilken företagsnod som ligger inom deras räckvidd.

I varje nod i töretagssystemet finns en gateway till ett för företaget gemensamt nät som kan vara trådbundet eller trådlöst. I det trådlösa fallet kan vissa tidsluckor i schemaläggningen av nodemas Bluetoothschema vara reserverade för kommunikation mellan närliggande företagsnoder. I det företagsgemensarnma nätet kan nodema utväxla meddelanden sins- l0 15 20 25 30 518 230 3 emellan och/eller med en företaget tillhörig centralnod med databas och anslutning till andra allmänna nät som Intemet, allmänt telefonnät, etc.

F öretagsnodema är företrädesvis fast installerade och deras geografiska placering anpassas med deras antenndiagram eller vice versa så att ett lämpligt räckvidds- och överlappnings- mönster erhålles dem emellan samt tidsluckorna schemaläggs för att med tillgänglig band- bredd betjäna ett optimalt antal kundnoder i systemet med hänsyn till kvalitet och tillgäng- lighet. Genom att företagsnodema sinsemellan är synkroniserade, så upptar företagsnätet en minimal del av den tillgängliga bandbredden. Tanken kan vidareutvecklas så att företaget kan ha flera parallella nät som är inbördes koordinerade så att kollisioner dem emellan inte förekommer. På så sätt skapas maximalt utrymme för övriga Bluetoothnoder inom området.

SYNKRONISERING Kundnodema synkroniserar sig till företagsnätet företrädesvis vid speciella synkronise- ringsnoder, men alternativt kan detta ske vid vilken företagsnod som helst.

Synkroniseringsförfarandet avviker inte från Bluetoothstandarden. I samband med synkroniseringen utväxlas lärnplig information för vidare service i systemet, exempelvis namn, kontonummer, kundprofil, etc. och uppdateras i den centrala databasen.

Centralenheten kan vara ansluten till en GPSnod och därigenom vara synkroniserad med GPSnod, varvid företagets Bluetoothtid kan synkroniseras med GPSnod. Kundnoder som är synkroniserade med GPSnod och som har möjlighet att synkronisera sin Bluetoothtid till denna kan därmed synkroniseras till företagets noder via dem tillsänd mjukvara/data utan att synkronisera sig via synkroniseringsnoden. Alternativt kan synkroniseringen ske på konventionellt sätt, varefter kundnodema kan vara ständigt synkroniserade via GPStiden.

HANTERING Genom att alla företagsnoder har möjlighet att kommunicera inbördes och med central- noden, kan de aktiva kundnodema betjänas på lämpligt sätt. De olika företagsnoderna 10 15 20 25 30 518 230 4 schemaläggs så att de har vissa exklusiva tidsluckor inom sitt täckningsområde. Utanför täckningsontrådet kan samma tidsluckor tilldelas andra företagsnoder. I överlappande områden kan en tidslucka som tilldelats en företagsnod avlyssnas av de andra företags- nodema. Genom att mäta signalstyrkan (RSSI) kan en närliggande nod ta över en kundnod från en närliggande företagsnod. Flera mer eller mindre sofistikerade lösningar för att genomföra övertagandet finns. Enklast kan vara att ta över när signalstyrkan överstiger ett förprogrammerat tröskelvärde. Ett annat kan vara att under ett övergångsskede två (eller flera) företagsnoder tilldelar kundnoden en respektive företagsnod tillhörig tidslucka. Infor- mationen från kundnoden kan användas av den företagsnod som för tillfället har nytta av den eftersom alla kan lyssna. Sniff, Hold och Park Mode kan användas enligt Bluetoothspecifikationen för att på bästa sätt utnyttja tillgänglig bandbredd. Beaconsignal, Beacon access windows, etc. kan vara synkroniserade inom hela företaget och kundnoder kan därigenom påkalla uppmärksamhet när klmden har behov av att tillgå företagssystemet.

SCENARIO Kunden kommer med bil inom räckvidden av en synkroniseringsnod i företagssystemet.

Kundens BTnod synkroniseras till företagsnätet och kunden får frågan vad han är intresserad av. Kunden svarar exempelvis ”skor”. Företagssystemet ger en lista på alla ställen som säljer skor inom systemet och vilken typ av skor. Kunden väljer ett av företagen och företagssystemet ger närmast tillgängliga parkeringsplats. Kunden kan dirigeras till denna antingen via sitt eget navigeringssystem med hjälp av GPSkoordinater, eller genom att respektive företagsnod på vägen ger lämpliga anvisningar. Väl parkerad på platsen skickar närmaste företagsnod informationen om bilens parkeringsplats till centralnoden som memorerar detta. Kunden lärnnar nu bilen och bilens BTnod överlämnar erforderlig information till föraren och passagerares BTnoder samt information om vilka dessa är till företagssystemet. Förar- och passageramodema ansluter sig till företagssystemet. Informationen sparas i centralsystemet. Allteftersom kundema förflyttar sig i företagssystemet uppdateras detta och en företagsnod är aktiv medan närliggande noder bevakar kommunikationen och är beredda att ta över respektive nod. Kundnodema kan beordras till park mode av företagssystemet när så är lärnpligt. Kundnodema kan även 10 15 20 25 30 518 230 5 själva be om att bli beordrade till parkrnode. PM_ADDR kan vändas och företaget kan på så sätt väcka upp nodema med jämna intervall. Flera kundnoder kommer att ha samma PM_ADDR, men eftersom de i de flesta fall kommer att vara i kontakt med skilda företagsnoder, så kommer de inte att kollidera. Med en PM_ADDR får företagssystemet information om var ett flertal kundnoder befinner sig i systemet. BD_ADDR kan alltid användas om behov finnes att väcka en speciell kundnod. Företagssystemet kan välja företagsnoder som skall skicka kommandot. Det kan vara en, flera eller alla. Om flera utför kommandot, så sker detta företrädesvis samtidigt. Med kännedom om senaste kundposition kan lärnpligt placerade företagsnoder användas för ändamålet.

Vår familj har nu kommit till skoaffären. Denna har ett antal företagsnoder utplacerade.

Dessa kan i sin tur vara anslutna, via radio, IR eller tråd, till en eller flera skoaffärsnoder som lokalt motsvarar centralnoden. Dessa lokala centralnoder är anslutna till företagssyste- met. Lokalnoden täcker lämpligt geografiskt område så att den kan betjäna upp till sex eller sju kunder. Kunden ser en sko som han är intresserad av och läser dess identitet. (I en vida- reutveckling av tanken kan den informationen skannas in, läsas in via en elektronisk märk- lapp, etc.). Han frågar systemet om den finns i storlek 45. Systemet kontrollerar om så är fallet och meddelar resultatet. Om den finns frågar systemet kunden om han vill prova ett par. Om han svarar ja, så meddelar systemet närmaste expedit (som också är ansluten till företagssystemet) önskemålet samt var kunden befinner sig. Kunden provar skon och finner den bra. Kunden meddelar systemet att han vill köpa paret. Systemet meddelar priset och vilket konto som belastas samt ber kunden bekräfta. Kunden bekräftar och företagssystemet genomför transaktionen. Om skon har ett Stöldskydd avaktiveras detta på lämpligt sätt.

Kunden tar skorna och går.

Nu har mannen och hustrun varit separerade ett tag. Marmen frågar systemet var hustrun, eller mera precist var hustruns kundnod befinner sig. Systemet går via centralnoden igenom var hon senast hade kontakt. Om hennes nod är aktiv i systemet eller nyligen har varit så meddelas positionen. Angivningen kan vara antingen i ett geografiskt referenssystem eller i klartext, exempelvis i damekiperingsaffáren ”Darnex” strumpavdelningen. Företags- 10 15 20 25 30 518 230 6 systemet kan erbjuda guidning till hustnm, alternativt att ge henne ett meddelande eller upprätta en röstlänk.

I en vidareutveckling av tanken kan all information mellan kunden och företagssystemet ske via röst. Kunden upplever då att han talar med en person som företräder företaget. I företagssystemet kan röstbearbetningen ske i flera olika nivåer, lokalt i närmare företagsnod, i lokalcentralnoden som närmaste företagsnod är ansluten till eller i centralnoden eller i ett ytterligare högre system, allt efter vad som tekniskt sett är mest lämpligt.

Vad systemet kan erbjuda företaget ifråga om kundinformation torde vara uppenbart och avhandlas inte här.

Uppfinningstanken kan vidareutvecklas till andra områden och typer av service, exempelvis sjukvård, utbildning, fabrikskommunikation, etc. i Det som huvudsakligen kan anses vara kännetecknande för arrangemang/anordning enligt uppfinningen framgår av de kärmetecknande delarna i nämnda huvudkrav/oberoende krav.

Ett arrangemang och en anordning som uppvisar de för uppfinningen signifikativa känne- tecknen skall beskrivas i nedanstående under samtidig hänvisning till bifogade ritningar där figurl i principschemaforrn visar ett inom ett geografiskt område anordnat kom- munikationssystem med enheter som utövar basstationsfunktioner eller fun- gerar som mastrar samt mobila enheter som skall utnyttja nätet ifiåga, och figur 2 i principschemafonn visar ett fi-ån utförandet enligt figuren 1 skilt utförande.

I figuren l är ett antal företagsnoder angivna med 1, 2, 3, 4 och 5. Noderna är anslutna till ett företagsnät 6, till vilket även ett antal synkroniseringsnoder 7 är anslutna. Företaget uppvisar en centralnod 8 med en eller flera databaser 9. Företagsnätet kan via centralnoden 10 15 20 25 30 518 250 7 vara ansluten till ett yttre nät 10, som kan utgöras av ett data- och/eller telekommunika- tionsnät, t.ex. det allmärma data- och/eller telekommunikationsnätet. Till centralnoden är en klocksynkroniseringsnod ansluten. Klocksynkroniseringsnoden kan vara påverkbart av den s.k. GPS-funktionen 12 och få GPS-tiden via en trådlös förbindelse 13 på i och för sig känt sätt. Ifrågavarande geografiska område som kan utgöras av företag, sjukhus, fabrik, etc. har principiellt angetts med 14, Mobila enheter eller kundnoder som anslutes till det geografiska systemet 14 har i figuren 1 visats med 15, 16, 17. Ifrågavarande ansluten kundnod kan synkroniseras medelst en synkroniseringsnod, jfr den mobila enheten eller kundnoden 17 som i figuren 1 antas bli tidssynkroniserad med synlcroniseringsnoden 7. Det är i och för sig möjligt att effektuera synkroniseringsfunktionen i annan eller andra företagsnoder. Kundnodema kommunicerar med företagsnodema/synkroniseringsnodema via trådlösa förbindelser 18, 19, 20. Uppkopplings- och nedkopplingsfurtlctionema kan vara knappstyrda och/eller röststyrda på i och för sig känt sätt. Således kan enlighet med ovanstående all infonnation mellan kunden och företagssystemet ske medelst röstkommunikation, varvid kunder upplever att han eller hon talar med en person som företräder företaget. Röstbearbetningen kan ske i flera olika nivåer i enlighet med ovanstående.

Den i figuren 2 visade utföringsformen överensstämmer till stora delar med den i samband med figuren 1 beskrivna utföringsformen. Skillnaden är att figuren 2 innefattar ett fall där en till företagsnätet 6 ansluten företagsnod 21 i sin tur fungerar som överordnad enhet i för- hållande till ett antal subföretagsnoder 22, 23, 24 och 25. Nämnda företagsnod 21 har i detta fallet en lokal databas 26. På så vis kan systemet t.ex. betjäna ett antal delgeografiska områden som är placerade inom ett övergripande geografiskt område. Ren data- och/eller telekommunikation kan föreligga mellan enhetema i systemet, men t.ex. i detta kan altema- tivt eller kompletterande övervakande och/eller styrande data utväxlas både signalrnässigt och röststymingsmässigt vid processer, kommandoutövning, etc.

Uppfinningen är inte begränsad till den i ovan såsom exempel visade utföringsformen utan kan underkastas modifikationer inom ramen för efterföljande patentkrav och uppfimiings- tanken.

Claims (22)

10 '15 20 25 30 518 250 s PATENTKRAV

1. Arrangemang vid ett kommunikationssystem som dels innefattar ett antal med masterfunktion arbetande företagsnoder som är anordnade att täcka var sitt delområde i ett gemensamt geografiskt område, t.ex. inom ett företag, på fabrik, sjukhus, etc., dels är anordnat att medge att ett antal med slavfunlctioner arbetande kundnoder är aktiver- och desaktiverbara för tele- och/eller datakommunikation inom det gemensamma geografiska området, varvid systemet är tilldelade frekvenser inom ett valt frekvensbandområde och arbetar med tidlucksfimktion, som tilldelar nodema tidsluckor inom respektive delområde, och synkroniseringsfunktion (för tid och frekvens), t.ex. åstadkommen med hjälp av en synkroniseringsnod, en av nämnda företagsnoder eller GPS-funktion, samt innefattande databas tillgänglig för respektive företagsnod, k ä n n e t e c k n a t därav, att företagsnodema är anordnade att arbeta med koordinerade tidsluckor och med i dessa uppträdande gemensamma frekvenser som skifiar samtidigt enligt utnyttjat hoppschema, och att de olika företagsnodema på så sätt är anordnade att åstadkomma en gemensam identitet mot respektive mobila kundnod och därmed för denna eliminera kravet på omsynkronisering (handskakning) för att bli övertagen av respektive nya företagsnod vid kundnodens övergång mellan delområden inom det gemensamma geografiska området.

2. Arrangemang enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att det är anordnat för att åstadkomma affärstransalctioner via företagsnätet.

3. Arrangemang enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att företagsnätet är samverkbart med Bluetooth-noder.

4. Anordning i form av mobilt data- och kommunikationsnät inom ett förutbe- stämt geografiskt område, t.ex. inom ett företag, på fabrik, sjukhus, etc., och arbetande med första funktioner, i form av företagsnodsfunktioner, samt andra funktioner, i form av kundnodsfiirxlctioner, etablerade med hjälp av fasta och/eller rörliga inbördes mobiler och/eller noder, varvid två eller flera i den första fimktionen ingående företagsnoder är 10 15 20 25 30 518 230 9 inbördes synkroniserade till tid och frekvens för att fifån upp- och nedkopplingsflnilctions- synpunkt fungera som en gemensam första företagsnod för kundnoder som utövar den andra funktionen, k ä n n e t e c k n a d därav, att i de första funktionerna företagsnoder är anordnade att arbeta med koordinerade tidsluckor och med i dessa uppträdande gemen- samma frekvenser som skifiar samtidigt enligt utnyttjat koppschema, och att berörda före- tagsnoder på så sätt är anordnade att åstadkomma en gemensam identitet mot respektive kundnod och därmed för denna eliminera kravet på framträdande omsynkronisering för att bli övertagen av respektive nya företagsnod vid kundnodens övergång mellan olika före- tagsnoder inom det geografiska området.

5. Anordning enligt patentlcravet 4,_k ä n n e t e c k n a d därav, att den är baserad på ett antal första och andra enheter som arbetar med ett eller flera protokoll eller signalspecifikationer, t.ex. Bluetooth-specifikation.

6. Anordning enligt patentkravet 4 eller 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att samtliga eller den väsentligaste delen av de inom det geografiska området arbetande enheterna är synkroniserade till en och samma klocka eller tidsreferens, och att i fallet med Bluetooth ifrågavarande enheter refererar till en och samma Bluetooth-tid.

7. Anordning enligt något av patentkraven 4-6, k ä n n e t e c k n a d därav, att samtliga enheter eller den väsentligaste delen av enhetema använder samma adress- funktioner.

8. Anordning enligt något av patentkraven 4-7, k ä n n e t e c k n a d därav, att inom det geografiska området är anordnat ett gemensamt nät eller nätförbindelser som är trådbundet(-na) och/eller trådlöst(-a).

9. Anordning enligt patentkravet 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att i det trådlösa fallet är vissa eller utvalda tidsluckor i schemasättningen av nodemas Bluetooth-schema reserverade för kommunikation mellan närliggande företagsnoder. 10 15 20 25 30 518 230 10

10. Anordning enligt något av patentkraven 4-9, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda nät bildar ett företagsgemensamt nät eller ett förbindelsesystem där nodema är anordnade att utväxla meddelande sinsemellan och/eller med en företaget tillhörig centralnod med databas och anslutning till ett ytterligare data- och/eller telekommunika- tionsnät, t.ex. Intemet, ett allmänt telefonnät, etc.

11. ll. Anordning enligt något av patentkraven 4-10, k ä n n e t e c k n a d därav, att företagsnodema är företrädesvis fast installerade och tilldelade geografiska placeringar och/eller antenndiagram så att ett givet räckvidds- och överlappningsmönster föreligger mellan nodema, och att tidsluckoma är schemalagda för att med tillgänglig bandbredd betjäna ett optimalt antal kundnoder i nätet respektive systemet med bibehållande av kvalitet och tillgänglighet.

12. Anordning enligt något av patentkraven 4-12, k ä n n e t e c k n a d därav, att nätet respektive systemet i princip är uppbyggt av ett antal parallella nät som sinsemellan är koordinerade så att kollisioner dem emellan blir väsentligt eller helt reducerade, vilket medför att maximalt utrymme blir etablerat för övriga Bluetooth-noder inom området.

13. Anordning enligt något av patentkraven 4-12, k ä n n e t e c k n a d därav, att kundnodema är synkroniserbara via synkroniseringsnoder eller vid valfi-i företagsnod och att synkroniseringsförfarandet motsvarar det vid Bluetooth-standarden utnyttjade synkroniseringsförfarandet.

14. Anordning enligt patentkravet 13, k ä n n e t e c k n a d därav, att i anslutning till synkronisering information för vidare service i systemet, t.ex. nanm, kontonummer, kundprofil, etc. är utväxlingsbar och/eller uppdateringsbar i den centrala databasen.

15. Anordning enligt något av patentkraven 4-14, k ä n n e t e c k n a d därav, att centralenheten är ansluten till en GPS-nod för erhållande av synkronisering till GPS-tid, och att företagets Bluetooth-tid därvid är synkroniserbar till GPS-tid. 10 15 20 25 30 518 230 ll

16. Anordning enligt något av patentkraven 4-15, k ä n n e t e c k n a d därav, att kundnoder som är synkroniserade till GPS-tid erhåller möjlighet att synkronisera sin Bluetooth-tid till denna tid och därmed erhålla synkronisering till företagets noder med mjukvara/data utan behov av att synkronisera sig via synkroniseringsnoden, alternativt att ha möjlighet att efter synkronisering på konventionellt sätt vara ständigt synkroniserade via GPS-tiden.

17. Anordning enligt något av patentkraven 4-16, k ä n n e t e c k n a d därav, att de olika företagsnodema är schemalagda så att de har utvalda exklusiva tidsluckor inom sitt täckningsområde, och att utanför respektive täckningsoniråde gemensamma tidsluckor är tilldelade andra företagsnoder.

18. Anordning enligt patentkravet 17, k ä n n e t e c k n a d därav, att i överlappande områden en tidslucka som är tilldelad en företagsnod är avlyssningsbar av de andra företagsnodema och att genom mätning av signalstyrkan en närliggande nod har möjlighet att ta över en kundnod från intilliggande företagsnod.

19. Anordning enligt patentkravet 18, k ä n n e t e c k n a d därav, att över- tagandet sker när signalstyrkan överstiger ett förprogrammerat tröskelvärde eller att under ett övergångsskede två eller flera företagsnoder tilldelar kundnoden en respektive företagsnod tillhöiig tidslucka.

20. Anordning enligt något av patentkraven 4-19, k ä n n e t e c k n a d därav, att den mellan företagssystemet och kundnodema utväxlade informationen helt eller delvis sker medelst röstkommunikation.

21. Anordning vid ett med ett mobilt internt telekommunikations- och/eller datanät försett geografiskt område där företagsnodsfimktion, här kallad första funktion, och kundnodsfuriktion, här kallad andra funktion, föreligger, varvid en kundnod som äntrat (anslutes till) området erhåller synkronisering till nätet och de första och andra funktionerna upprättar fråge- och svarsfurrktioner, respektive kundnod erhåller dirige- 10 15 518 230 12 ringsfunktioner inom det geografiska området, samt vid kundnodens förflyttning inom området uppdatering av kundnoden sker i den första funktionen, k ä n n e t e c k n a d därav, att i den första funktionen ingående företagsnoder är anordnade att arbeta med koordinerade tidsluckor och med i dessa uppträdande gemensamma frekvenser som skiftar samtidigt enligt utnyttjat hoppschema, att de olika företagsnodema på så sätt är anordnade att åstadkomma en gemensam identitet mot respektive mobila kundnod och därmed för denna eliminera kravet på omsynkronisering (handskakning) för att bli övertagen av respektive nya företagsnod vid kundnodens övergång mellan delområden inom det gemensamma geografiska området, att en av den mobila kundnoden registrerad intresse- eller viljefinilction är behandlingsbar i den första funktionen, och att en eventuell med intresse- eller viljefunktionen hänförbar betalningsfurrlction är effektuerbar mellan de första och andra funktionerna.

22. Anordning enligt något av patentkravet 21, k ä n n e t e c k n a d därav, att vid närrelaterade kundnoder, t.ex. tillhörande olika familjemedlemmar, grupper, etc. den första funktionen säridentifierar kundnoderna, via vilka orienteringsfiinktioner inom det geo grafiska området är initierbara medelst nänma närrelaterade kundnoder.