CN1389045A - 通过便携式设备的数据传送 - Google Patents

Abstract

一种通信系统,包括能够无线消息发送的至少一个第一便携式通信设备(12)以及能够接收这种消息发送的至少一个第二便携式通信设备(10)。第一设备(12)被安排来广播一系列查询消息(60),每个查询消息是以根据诸如蓝牙的第一通信协议安排的多个预定数据域(INQ)的形式。为了通过广播来分发附加数据,第一设备(12)在每个查询消息发送之前为其添加一个携带广播数据的一个附加数据域(BCD),第二便携式设备(10)接收被发送的查询消息并从附加数据域中读取广播数据。

Description

通过便携式设备的数据传送

本发明涉及提供给电子设备用户的业务，所述用户特别是但不局限于诸如移动电话和适当装备的PDA(个人数字助理)的移动通信设备的用户。本发明还涉及用于这种业务传送的装置以及接收这种业务的设备。

近年来全球范围移动电话网的用户剧增，随着技术发展和功能增加，蜂窝电话变成了可信赖的个人设备。这就使得一个移动信息社会在不断发展，并且个人化和本地化的服务变得日益重要。一种“上下文知道(Context-Aware)”(CA)的移动电话利用低功率、短程基站在诸如商场这样的地方提供位置相关的信息。这些信息可能包括本地地图、附近的商店和餐馆的信息等。这种用户的CA终端可以提供给用户根据预先存储的用户选项过滤所接收到的信息，并且只在收到一条用户特别关注的数据时才发出警告。

美国专利5,835,861中给出了一种CA终端的例子，其公开了在广告牌环境中无线电话的使用。一个无线电话的用户通过激活他/她的无线电话向一个活动的广告源发送一个提示信号，然后从上述广告源接收到包含正做上述广告的供货商的电话号码的响应信号，从而得到上述供货商的电话号码。通过公众交换电话网，可以使用这个电话号码自动发出对上述供货商的呼叫。可替代地，可以存储此电话号码，以后再拨打。采用这种方法给一个供货商打电话既不需要记住供货商的电话号码也不用把号码写下来。该广告牌和主叫用户间的信号作为调制红外线信号(IR)传送。

许多建议CA系统采用的服务和应用得益于一种真正的广播模式，即这种模式不要求移动终端加入无线网络。MIT的媒体实验室发明了“纪念徽章(MEME BADGES)”或称作“思考标签”，佩戴这种标签和徽章的用户处在红外线发射接收范围和视线范围内时可以交换简单文本消息和报价单。其它相似的概念如“热徽章”，由PHILPS DESIGN在其1996年的“Vision of the Future(幻想未来)”(http：//www.design.philips/com/vof/)中公布，其中个人装置向本地区广播他们用户的概况信息，临近的其它参加用户可以获取这些信息用于相关联的个人匹配。另外，一种短距离的R.F.装置(“得到爱(the lovegety)”)在1998年的日本是帮助男女青年间第一约会的时尚装置。“得到爱”的用户可以选取和设定三种预先指定信号中的一种，并当另一位“得到爱”的用户在范围内时得到听觉和视觉提示，选择了相同设置的用户们相遇时得到的提示是不同的(可能和寻找约会的例子相对应)。

这些装置和概念的作者清楚地表明在通过采用这种电子方式增强该装置用户的个性、兴趣、情绪、技巧或财力的表达，使得某些范围内的个人和社会活动可以较容易的进行。上述“得到爱”的风行预示了在青年人中潜在使用短距离RF装置的大规模流行。在一个专业场合，例如一个大型的商业展示会，诸如“破冰器”装置可以把商业兴趣互补的用户集合在一起或是一种交换电子商务卡片交换的形式。

当移动电话快速地变得无处不在时，上述的用户装置在其市场竞争力上受到了限制。随着蓝牙通信协议将被作为移动通信装置的一种通用技术，一种为CA应用建立广播模式问题的可能解决方案是：利用完全通用的蓝牙握手过程为愿意选择这种服务的用户携带的移动设备之间的数据交换建立一个双向的蓝牙连接。正如我们共同未决的联合王国的专利申请0015454.2中所说明的(本专利要求该专利申请的优先权，并在此处结合该专利的内容作参考)，当移动电话用户与固定信标(beacon)相遇时，目前的蓝牙连接协议具有以下缺点：

·在可以交换任何数据前用于建立连接的时间(需10～30秒，

  在此时间内，相遇的用户可能不在R.F的范围内了)；

·对于为收听设备建立网络连接的握手传输过程中的功耗；

·广播设备能找到的处于活动状态的收听设备的数目限制(在一

  个微微网中有7个活动设备)；

·收听设备因在建立连接的过程中广播设备得知收听设备的设

  备身份号(ID)而失去隐私。在很多种可能的情况下，某一个

  广播的收听者希望他们的身份号(ID)和收听地点保持匿名和

  私密。这是一个主要的缺点。

CA应用的另一个可能解决方案可以是通过一种集中服务将那些移动用户注册到和他们相临近的一个固定的基础设施，例如和网上存储用户概况相比较，通过蓝牙或蜂窝网络向用户告知匹配。然而，这种方法仍然受到上述缺点(特别是隐私)的损害，此外，还把相遇限制在一个安装了用户位置R.F信号的某预定地区，而不是特定的相遇。

因此，本发明的一个目的是提供一种便携通信设备用户不需要专用硬件或某固定基础设施就能够在彼此间广播信息的方法。

依照本发明的第一个方面，提供一种通信系统，其包括至少一个具有无线消息发送功能的第一便携式设备以及至少一个具有接收这种消息传输的功能第二便携式设备，其中至少一个第一便携式设备被安排来广播一系列查询消息，这些查询消息中的每一个是以多个根据第一通信协议安排的预定数据域的形式，其中至少一个第一便携式设备进一步被安排在发送查询消息前，向每一个查询消息中添加附加的数据域，并且其中至少一个第二便携式设备被安排来接收所发送的查询消息，并从所述附加数据域中读取数据。通过为查询阶段添加广播消息方案，消息可以从一个用户发送到另一个(或多个)用户，而既不需要发送用户设备也不需要接收用户设备加入到一个微微网。

在这种系统中，至少一个第一便携式设备可以被安排来把上述附加数据域添加到一个各自查询消息的尾部，和/或至少一个第一便携式设备可以被安排来在上述预定的数据域的一个中包含一个指示，该指示表示上述附加数据域的存在。

上面提到的第一通信协议合适地(尽管不是基本地)包括蓝牙消息传送，至少一个第一便携式设备可选地被配置为在一系列预定的、时钟控制的频率上广播一系列查询消息，对于所述第一便携式设备的时钟信息包含在上述附加数据域携带的数据中。就像下文中将要描述的，上述附加数据域是可以从几个比特到至少64比特和可选地更大的任何尺寸的数据。

为了让上述系统中的便携式设备可以过滤掉不需要的消息，至少一个第一便携式设备可以被安排来将第一比较数据包括在一个消息中，至少一个第二便携式设备还包括一个存有第二比较数据的存储装置和比较器装置，用于识别当第一比较数据和第二比较数据匹配时，呈现从上述附加数据域中读出的数据，否则将不呈现。此系统还包括根据上述第二便携式设备的用户的用户概况产生这种第二比较数据的装置。

依照本发明的另一个方面，将提供可作为上文提到的系统中所述第一便携式设备使用的移动通信设备，这个设备包括能够实现无线消息发送的通信部件，并且被安排来可以广播一系列查询消息，其中的每个消息是以按照第一通信协议安排的多个预定数据域的形式，并且在发送前向每一个查询消息中添加上述附加数据域。

进一步依照本发明，将提供可以作为上文提到的系统中第二便携式设备使用的移动通信设备，这个设备包括能够接收包括按照第一通信协议安排的多个数据域的短程无线查询消息的接收器，判断上述附加数据域何时添加到上述多个数据域的装置以及从上述附加数据域中读取数据并将其呈现给用户的装置。

一个实施本发明的便携通信设备优选地但不是基本地被配置为根据蓝牙协议接收和/或发送消息，并同时具有上述第一和第二便携式设备的技术特性。这个便携通信设备还可以包括用于选择作为上述第一便携式设备操作或第二便携式设备操作的用户可操作装置，和/或可操作地在上述第一便携式设备的操作和第二便携式设备的操作之间切换的控制装置。为了避免同步问题，正如此后将描述的，这种控制装置按照伪随机时间间隔可以在上述第一便携式设备的操作和第二便携式设备的操作之间做适宜地可操作的切换。

仍进一步依照本发明，将提供一种使得第一便携通信设备的用户能够向其它便携通信设备用户广播消息的方法，其中，所述第一便携通信设备广播一系列查询消息，每一个查询消息是以多个根据第一通信协议安排的预定数据域的形式，并且其中上述第一便携式设备在每一个查询消息被发送之前，在该消息中加入携带广播消息数据的附加数据域，这样使得那些被适当配置的便携式设备可以接收已经发送的查询消息并从上述附加数据域中读取该广播数据。

在这种方法中，上述第一便携通信设备可以适当地把上述附加数据域添加到一个各自查询消息的尾部，和/或第一便携通信设备可以在一个上述预定的数据域中包含一个指示，该指示表示上述附加数据域的存在。

根据本发明的一个替代实施方案，将提供一种通信系统，其包括至少一个具有无线消息发送功能的便携式设备和至少一个具有接收这种消息传输的功能的固定接收机，其中至少一个便携式设备被安排来广播一系列查询消息，每一个查询消息是以多个根据第一通信协议安排的预定数据域的形式，其中至少一个便携式设备还被安排来在每一个查询消息被发送之前，在其中加入一个附加数据域，并且其中至少一个固定的接收设备被安排来接收发送的查询消息和从上述附加数据域中读取数据。因此，可以看出和理解，并不是必须和本发明保持一致，如消息的接收者是一个便携式设备。

现在将仅通过举例并参考附图描述本发明一个优选实施方案，其中：

图1阐明数据流的一对便携式设备示意图；

图2实施本发明的一个信标和一对便携式设备的示意框图；

图3处于连接信标基础设施中的一系列设备的示意图；

图4是集中于一个给定频率的一序列查询存取码发送的图；

图5是查询广播持续期间中的查询消息序列间的交替图；

图6是在某一个现有传输时隙中插入广播数据分组的图；

图7是说明在一个连续查询消息序列顺序中发送时钟数据的第一安排；以及

图8是说明图7中用于时钟数据发送的一种替代安排。

下面的描述中，我们特别考虑一种CA应用，这种应用采用蓝牙协议作为从信标到便携式设备(无论是电话、PDA还是其它)间的消息通信，特别是从便携式设备到信标间以及从一个便携式设备到另一个便携式设备间的消息通信。可以认识到，包括广播信道作为查询过程的一部份的本发明的总概念并不仅仅局限于蓝牙设备，这种总概念也适用于其它通信方案，特别是跳频系统。

这个解决方案将采用上述基本的“查询阶段的数据广播”建议，其中移动设备变成了广播设备。这种方法解决了使用整个蓝牙握手过程建立蓝牙连接的局限，正如上面描述的，该方法允许处在拥挤的场所中的任何数量的收听设备接收来自广播用户的广播数据，同时能保证收听者处于匿名状态。

我们可以预期的查询广播的总发送速率大约是每个周期64K字节。如果主设备持续进行查询周期(即只作广播而从不建立微微网)，则我们得到的总比特率是50K比特/秒。这种数据速率使得用户容易地向他们自己周围广播以诸如用于概况数据格式(OPS)的W3C建议的标准格式的XML类型概况描述，或者一种广播消息，这种消息也许被打上了帮助不同收听设备做过滤的一个分类类型的标签。可替代地，用户可以向本地广播关于他们的音乐上的感觉、一席演讲或他们寻找商业伙伴和休闲伙伴的兴趣。

收听设备需要识别出进来的查询分组中是否有广播数据，并提取它们的类型(由一个移动用户广播)，以及用于译码被广播的媒体格式的信息。进来的数据被诸如“运动兴趣”“性别”等类型标签标记，这些标签将再次和收听者的概况相比较，以查找匹配项。

由于配备有蓝牙的移动设备只装有一个无线电单元，这样这些手机或者可以广播查询数据或者可以收听，但不能同时做上述两种操作，所以需要一个重要的步骤。此外，如果两个移动设备碰巧(例如由两个移动设备同时接收到的一个外部触发)在接收/发送中同步(比如它们同时收到了一个外部的触发)，则它们中的任何一方可能永远也收不到另一方的广播。本解决方案将移动设备安排来可以进入交替地广播和接收的模式，并且此循环的开始时间在每一个移动设备上按照伪随机方法选取。用户可以为他们的移动设备从下面三种可能的状态中选取一种：

·只广播，但不收听其它设备的广播

·只收听，但根本不向外广播

·在广播和收听状态间循环交替

在一个典型的实施方案中，这种“热徽章”类型的社会应用将申请人在查询阶段信号中嵌入广播数据的技术从固定蓝牙设备扩展到包括来自用户携带的移动设备的单向和无连接的数据广播。另外，入口匹配过程最好是包括在可以过滤这种移动广播或其它用户的提议。当上述广播和提议按照某种共同的分类方案(例如XML中的)打上标签时，这种过滤是容易实现的。

一个装有蓝牙的GSM或UMTS或其它蜂窝电话被期待成为用于这种应用中的终端的一个普通实现平台。然而，显然存在其它平台，例如普通PDA和甚至是通常被列为可能的移动蓝牙平台的膝上个人电脑。

用户可以选择一套随意预定的数据在他们的移动设备上做本地广播，这些数据可能包括为了吸引其它用户来连接并探究到底的他们的网站或电话号码。这种数据可能采用下列形式，如被编码的带感情图形的肖像，压缩的文本消息，个人兴趣列表或渴望得到的特征等。例如，有些数据可以被收听设备解码并显示为一系列SMS消息，如“有人喜欢摇滚乐吗？”或“给我打电话，我是便宜电脑的供货商”，“我是一个医生”，“我是麦当娜迷”等。

收听设备，例如其它用户的启用蓝牙的移动设备，必须可以检测被打上含有单向广播数据标签的蓝牙查询轮询信号。这些收听设备应该具有保持沉默的能力，即不对进来的查询信号发送蓝牙响应。然后，被标记为含有数据包的进来的查询信号要求收听设备做译码，以提取、译解和解释这些嵌入的广播数据。伴随着广播数据内容的附加特性，或元数据(例如，作为XML描述)可以被可选地与收听者自己的兴趣或搜索概况对比和过滤。通过这一过滤过程的广播则可以被在收听者的移动设备上作为一种视觉的，听得见的或触觉的(例如振动一下)信号而提示。

这样在RF广播范围内的任何数量的其它用户可以在译解广播流的同时保持其仍然处于匿名状态。这些用户因此可以被引起兴趣的社会机会提示，然后有选择地探究网络URL的连接指示器或随此广播的电话号码，或者进而又广播他们自己数据的一个版本(可能为响应接收到的数据作出修改)。

图1中显示了这种应用的一个简单的数据流，从发送便携式设备12的麦克风100开始，通过激活级102和编解码器104到广播终端106。从天线108，消息60通过天线110传播到接收便携式设备10中的收听终端112。从收听终端112，一个音频消息将通过编解码器114和数字到模拟转换器116传送到扩音器118。用于显示的数据消息将被从编解码器114的输出路由到显示装置120。在每一边，一个数据存储122和124可以用来提供消息/数据等的本地存储。

这种方案存在许多可能的变化，包括使用预先设置的消息，由采样单词或音位变体而合成的消息，语音合成。为节省内存而采用编码格式存储消息也是方便的。其它的安排也是可能的。

在广播终端，广播数据在被发送到空中之前必须被分成分组。一个个人广播数据分组可能含有域的下面不完全列表：

头：

协议鉴别器(“个人广播音频”)

分组长度指示器

分组内容数据的形式(图标的、文本的、音乐的、语音的)

描述内容的元数据，或参考某一个一致同意的分类设计的元数据

计划

编解码器类型

开始/结束/中间/整个数据分组

分组号

主体：

被编码的内容数据

图2是一个示意框图，该图描述一个使用中CA移动电话10和另一个这样的设备12以及一个或多个低功耗、短范围基站或信标14。正如前面所提到和下面详细论述的，这样的安排可以在诸如大型购物中心的地方提供和位置相关的信息，如本地地图，附近的商店和餐馆的信息等等，用信标向一个移动设备下载信息密钥：这是移动用户10和12之间交互作用之外的。一个信息密钥是一个小的数据对象，为一个全部信息的来源提供参考，并且它采用多个预定义域的形式，这些域中的一个包含一条短的提供给用户的描述性文本。另一个域将是一个指示器，或某种形式的地址，比如一个URL和电话号码。其它的辅助域可以控制如何把上述数据呈现给用户和如何使用上述地址。信标14和/或移动设备12通常循环地广播许多这样的密钥，每一个都典型地涉及一个不同的业务或几个数据项。

用户的CA终端10包括一个天线16，该天线和用于消息接收和发送的收发信机级18耦合。发出的消息来自用户在电话上的输入，或者是通过麦克风20和A/D转换器22的音频输入，或者是通过键区或其它输入装置24的其它数据输入。这些输入由信号和数据处理级26处理成消息数据格式，并在提供给收发信机级18之前由编码器28转换成发送格式。

通过天线16和收发信机18收到的消息经由解码级30到过滤和信号处理级32。如果消息携带的数据用于在电话的显示屏34上呈现，则这些数据将交给显示驱动器36，可选择在经过缓存38之后，驱动器将组织显示图象的格式。将认识到，显示器34可能是一个相对简单、低分辨率的设备，并且接收数据转换到显示数据可以作为处理级32功能的一个子集实现，而不要求一个专用的显示驱动级。

这里，此消息携带来自另一用户12或信标14中的一个的数据，该电话具有根据40个预先存储的用户优先选择过滤接收到的信息的能力，并且用户只用当存储的优先选择数据和消息中的主题内容指示器比较后显示收到一条和某一特殊兴趣相关的数据时才被提醒(即信息只被保留在缓冲器38中和/或显示在屏幕34上)。

对于常规的音频消息，音频数据通过过滤和处理级32，经由D/A转换器42和放大器44输出到耳机或扬声器46。从电话网48接收到此类消息由箭头50指示：电话网48也提供从电话10到一个广域网(WAN)服务器52的连接，并且经由WAN54(可能是因特网)连接到一个或多个远端的业务提供商56，该提供商能为电话10提供一种数据源。

接收CA终端(电话10)和一个发送机用户站12(或信标14)间的通信采用两种模式：“推”和“拉”。在“推”模式中，信息由设备12，14广播到所有的便携式设备终端10，信息具有60处指示的短“密钥”形式。这些密钥根据应用而具有各种各样的形式，但是一般将包含一个关于被发送信息的简明描述和一个指向更全信息的指示器，例如一个识别业务提供商56的URL。

密钥被终端10“不知不觉地”接收，即，无需用户直接干涉，并且根据用户预置的优先选择自动过滤。有些密钥将被丢弃，有些将被留下来做进一步的研究，其它的可能导致用户立即收到提示。作为一个例子，商店可以选择把特殊提供的详细资料推入经过的终端，该终端知道有兴趣并且因此设置了他们的过滤器32的用户因此将被他们的终端提示。

有时，这些用户希望获得比包含在密钥中的信息更多的信息。这里，“拉”模式允许用户建立一个到服务器56(并不是必须特别地配置给CA用)的连接，并积极地要求把信息拉入终端10。因此这种模式是典型的交互式。

尽管基站或信标将是典型的彼此独立的(在一个大型购物中心的设置中，每一个商店提供并维护各自的信标而不参照附近的商店提供的任何信标)，但是这些信标可以与关于它们的广播消息的至少某个协调全部或部分联网。图3中是链接在一起的信标这样的一个系统200的图解，这些信标实施本发明并提供了一个用于比如百货公司，大型购物中心，主题公园等基础设施的实现。系统200包括许多分布在一系列场所的信标202，204，206，208。206-208中的每一个信标广播一条或多条短范围查询信号，这些查询信号的格式是此后将详细描述的时隙格式。这些信标都被一个信标基础设施服务器(BIS)210控制，有一个或多个终端212，214，216，218连接到这个服务器210。终端212-218使得业务提供商，即信标202-208的用户，可以创作或编辑被分配的业务时隙，这些业务时隙具有在被信标202-208发送的查询简易化信号中附加(piggy back)的添加数据的形式。一个业务提供商可以从此基础设施提供商处租用一个信标或这个信标的业务时隙。为此，服务器210提供简单的HTML模板，用户通过212-218终端中的一个填写这些模板。模板填写完成后，比如填入一个业务的描述和其它的通过信标广播携带的数据的信息之后，该模板被返回给服务器210，优选地经由使用比如安全HTTP(S-HTTP)或加密套接字层(SSL)的一条安全链路。SSL在客户端和服务器间建立一个安全的连接，任何数量的数据可以安全地在该连接上发送。S-HTTP被设计用来安全地发送各个消息。服务器210基于随着模板提交的信息，创建添加到202-208信标中的相关的一个信标的查询信号的适当的附加数据包。此系统200还将包括一个应用服务器220，用于协助实现各种功能，这些很容易被熟练的读者了解。

参照前面的图1和图2，用于上述CA系统中的至少“推”模式的无线连接所需要的一个强大的候选技术是蓝牙技术。通过CA广播或“推”模式利用中蓝牙协议的分析，发现了一个问题。在理想的情况下，终端10根本无需发送，它将检测发送移动设备12或固定信标14，并从中提取基本的信息。然而，当前的蓝牙规范不支持这种类型的广播操作。

部分地，不兼容性跟随着蓝牙信标系统的频率跳动本性，这意味着为了广播消息(或者，实际上，任何消息)能被一个经过的终端收到，该终端必须和信标在时间上和频率上保持同步。上述便携式设备10必须使它的时钟和信标(或者是发送移动设备)时钟同步，根据信标的身份来推论出正在使用几个跳频中的哪一个。

为了做这一推论，便携式设备按照惯例被要作为从设备加入由作为微微网主设备的信标管理。两组程序被使用，即“查询”和“寻呼(page)”。查询允许想要成为从的设备寻找一个基站并发出一条加入微微网的请求。寻呼允许基站邀请它选择中的从设备加入到此网络。对这些程序的分析指出：加入一个微微网和然后处于一个从主设备接收信息的位置所需的时间可能是几十秒，对于CA应用，这个时间太长了，这里用户在加入过程完成前可能从信标的范围移出了。

为解决集合主设备和从设备的问题，特别提出了蓝牙查询程序：申请人认为在主设备发送的查询消息上附加一个广播信道是可能的。只有CA终端需要读取上述广播信道消息并且只有CA基站或信标发送这些广播信道消息。结果是，在空中接口处，这套机制与常规(非CA)的蓝牙系统是完全兼容的。

为阐明此方案是如何实现的，参照图4和图5，我们首先考虑查询程序本身是如何操作的。当一个蓝牙单元想要发现其它蓝牙设备时，它进入一种所谓的查询子状态。在这种模式下，它发送一个包含一个一般查询访问码(GIAC)或多个可选专用查询访问码(DIAC)的查询消息。这个消息发送在几个层次上重复；首先，它将在组成查询调频序列的总共32个频率中的16个频率上发送。这个消息在偶数时隙中两个频率上发送两次，其后的奇数时隙用来收听在两个相应的查询响应跳频上的响应。因此，16个频率和它们的响应对应物可以被16个时隙或10毫秒覆盖。图4中的图表阐明了在f{k}中心周围的16个频率点上的一个序列的发送，这里f{k}代表查询跳跃序列。

下一步是发送序列的重复，起码重复Ninquiry次。最少的情况下，这应该设置为整个序列重复Ninquiry＝256次，就构成了我们称作查询发送序列A的一个发送序列。接着，查询发送序列A替换在剩余的16个频率点上组成一个发送序列的查询发送序列B。再一次，序列B是由256次该发送序列的重复组成。总体上，这种查询发送在序列A和序列B的发送间循环。正如图5所示，该规范规定这种序列间的切换必须至少发生三次，目的是为保证在一个没有错误的环境中的所有响应的收集。这就意味着一个查询广播至少需要10.24秒。

一个减少查询广播时间的办法是把查询传送序列间的转换变得更迅速，也就是该转换无需等到为覆盖16个时隙的256次重复，每次10毫秒，共2.56秒全部完毕。这可以适宜地被完成，即通过设置此系统在如果比如50毫秒后还没有查询消息被检测到，如果在当前序列的剩余部分中没有此类消息将被检测到，则就转换。

一个想被信标发现的便携式设备进入查询扫描子状态。这里，它监听包含其感兴趣GIAC或DIAC的消息。它也用循环的方式运转。它在一个单一的跳频上监听一个查询扫描周期，该周期必须足够长到能覆盖该查询使用的16个查询频率。连续的扫描的开头之间的间隔必须不得大于1.28秒。所选择的频率来自32个组成该查询跳跃序列的列表。

当监听到一个包含一个合适的IAC的查询时，便携式设备进入一个所谓的为查询响应子状态，并向信标发布许多的查询响应消息。该信标则将寻呼该便携式设备，邀请它加入微微网。

正如上面提及的和图6中显示出的，本申请人建议被基站发布的查询消息包含一个附加到其的额外的域，该域有能力携带一个用户定义的有效载荷(CD DATA)。在CA场景中，这个有效载荷用来在查询阶段携带广播信息，或密钥到CA终端。通过在查询消息的尾部添加该域，应当理解，非CA接收者无需修改就可以忽略它。此外，通过使用一个CA特定的DIAC，CA接收者可以因额外信息域的存在而被提示。

额外数据域的存在意味着按照惯例允许在一个蓝牙查询分组尾部的防卫空间将被减少。然而，这个空间，提供给一个频率合成器转变到一个新的跳频所需的时间，一般情况下将是不使用的，因为作为现在的频率合成器具有在不需要延长到该额外保护空间的速度下做转换的能力。这种标准的查询分组是一个68比特长的ID分组。因为它在半个时隙中发送，故分配给保护空间的是(625/2-68)＝244.5微秒(625微秒时隙周期，1M比特每秒的信令速率)。现代合成器可以在更短的100微秒内或用该领域专家设计的较少慎重考虑的程序来转换。因此，申请人建议分配100比特作为此新域的合适尺寸，尽管显然其它的域尺寸当然也是可能的。

CA手持机可以很快地接收到广播数据，而不被要求为加入微微网而运行一个冗长的程序。此外，因为这里不需要手持机发送任何信息，因此带来的能量节省在许多CA基站可能存在的密集环境中是特别重要的。尽管如此，当手持机处于交互模式并希望加入一个微微网以获得更多信息时，作为常规，它将使用默认的查询程序。通过支持上述附加数据域，不存在功能丢失。

在一个典型的实施方案中，我们100比特中的4个作为用于ID域的尾部比特被丢失；这是它被一个相关器读取后的结果。对于剩余的96个比特，申请人的首选分配是64个作为数据使用和32个作为一个2/3的FEC(前向纠错)校验和，尽管这个校验和，包括的任何头，还有其它的系统开销将大大地减少可以用于数据的比特数，在有些情况下也许被减少到10比特或更少。因此，每一个查询突发包含8字节的广播数据。在最通常的情况下，便携式设备通过第二组A和B序列找到基站，推定它是一个CA信标并等候广播数据。由于便携式设备将明确的收听，它将至少可以读取256个数据脉冲两次(A和B)，给我们2批2K字节，或一共4K字节。

在此阶段，便携式设备并不知道信标的时钟相位，因为这一信息还没有被发送。为了帮助便携式设备，时钟信息和一些指示何时在A和B之间转换的辅助信息共同在第一个A和B组中的序列中的至少一些中发送，如图7中所示。这些时钟信息将被放在CA广播数据的位置上发送，所以提供了一种辨别这两种数据信道的办法。采用单独的DIAC是一种可能的办法。

在便携式设备知道信标定时的情况下，便携式设备也知道它怎样跳跃，这给予了跟踪一个序列的所有传输的能力。因为一个帧中有16个传输，则作为结果的CA信道包含16倍同样多的容量，并可以运送64K字节的信息。

因为终端每隔1.28秒或更少的时间醒来一次，它一般在第一个A或B周期的半途标记处就已经获得了它所需要的时钟信息。如图8中的说明，在这些半途标记处从时钟转换到数据时，提供了许多有益的优点。首先，一些数据可以在少于从查询过程开始的5秒内被收到。第二，终端仍然可以通过自动地向基站发布一条查询响应消息(如果这是该终端该采取的合适行动)来对一个重要的密钥作出响应，即使该密钥在该循环中出现的较晚。应当指出，假设容量没有增长。

在前面的描述中，便携式设备将从32个查询信道中的一个上接收所有附加的数据域分组，从而只使用了可用带宽的1/32。将认识到，如果关于便携式设备(信标从设备)何时将接收第一个查询分组的不确定性可以被克服，跳跃序列的预先确定的特性可以被接纳，并且全部带宽因此可以被使用。对于一个在其收到第一个数据分组的点和一个主设备的查询跳跃序列同步的从设备，它需要同时知道主设备的时钟偏移和第一个接收到的分组在主设备跳跃序列中的位置。在下面的例子中，假定主设备遵循蓝牙最小询问过程，该过程包括16信道查询跳跃序列的256次重复，和三次序列转换(如图4)。每次掠过上述16个信道需要10毫秒。

另一个可替代的同步从跳跃的办法是在每一个广播域中传送时钟数据。该附加数据域(BCD；图1)携带包含下列信息的4个字节：

·主时钟偏移(2字节)；

·全序列重复的次数编号(1字节)-假定一个全部序列包含10

  毫秒序列的256次重复，则此参数的范围是0-255(在查询

  转换到下一个全序列之前)。该参数向从设备表明何时主设备

  将做下一次全序列转换。

·在当前查询周期内已经完成的全序列转换次数(1字节)-这

  个数据向从设备表明主设备在当前序列结束时将有可能做的

  操作，即是否它转换到另一个全序列，或者是否查询程序将结

  束。

只要在10毫秒序列中没有信道重复，则无需表明当前信道在跳跃序列中位置的数据域，因为从设备有能力从对该序列的了解中得知此位置。

从前面的描述中看到，通过向每一个附加域分组添加4个字节，从设备可以在查询结束时获得所有附加数据域分组，同时仍然有4字节可用于携带广播数据(根据我们的优选分配，从100个比特中取64个用于数据)。

考虑一个完整的信标信号，容易理解，该信号需被分解为许多4字节的分组，每一个随着一个查询分组被发送。作为例证，假定一个固定长度的信标信号长度是16kB，则该完全信号可以被一个单一的查询序列所接纳(一个序列是16信道跳跃序列的256次重复，则256*16*4＝16kB)。

对此做扩展，通过把一个信标信号的第一个分组固定在一个查询序列的第一个分组上发送，根据消息头中当前16信道跳跃序列的重复的次数编号的消息指示域，从设备能够得知它所收到的信标分组在完整的信标信号中的位置。

通过阅读本公开内容，其它修改对于本领域的技术人员将是明显的。这些修改可能包括其它的特性，这些特性在固定和便携通信系统以及那里的系统和组件结合的设计，制造和使用中是已知的，这些特性可以被用来替代或作为添加到此处已描述的特性。例如，在预定的地点中的任何广播数据可以被一个本地固定蓝牙单元获得，并中继到其它的固定广播单元，这些广播单元的覆盖面积大于一个移动设备的个人广播范围：这样就越过一个系统保留了一些隐私，该系统中用户都注册使用一种集中服务。其它的扩展包括使用固定的信标触发来自处于一个特定地点内的许可用户或注册移动用户的用户数据的一个子集的广播。例如，一个迪斯科舞厅中的信标可以被设置用来触发来自处于其范围内的所有用户的移动设备的个人广播，该广播向其它用尸发送他们个人概况中的“音乐品味”部分。最后，收听移动设备可以记录该用户遇到的个人广播，连同以后使用的连接指示器。

Claims (17)

1.一种通信系统，包括至少一个具有无线消息发送功能的第一便携式设备和至少一个具有接收这种消息发送的功能第二便携式设备，其中至少一个第一便携式设备被安排来广播一系列查询消息，每一个查询消息是以多个根据第一通信协议安排的预定数据域的形式，其中至少一个第一便携式设备还被安排在发送查询消息前，向每一个查询消息中添加附加的数据域，并且其中至少一个第二便携式设备被安排来接收被发送的查询消息并从所述附加数据域中读取数据。

2.如权利要求1所述的系统，其中至少一个第一便携式设备被安排来把所述附加数据域添加到一个各自查询消息的尾部。

3.如权利要求1或2所述的系统，其中至少一个第一便携式设备被安排来在所述预先确定的数据域的一个中包含一个指示，所述指示表示所述附加数据域的存在。

4.如权利要求1到3的任何一个所述的系统，其中所述第一通信协议包括蓝牙消息传送。

5.如权利要求4所述的系统，其中至少一个第一便携式设备被配置为在一系列预定的、时钟控制的频率上广播一系列查询消息，用于所述第一便携式设备的时钟信息被包含在所述附加数据域所携带的数据中。

6.如权利要求1所述的系统，其中至少一个第一便携式设备被安排来在一个消息中包含第一比较数据，至少一个第二便携式设备还包括存储第二比较数据的存储装置和比较器装置，这些装置被安排来识别第一和第二比较数据匹配时，呈现从附加数据域中读取的数据，否则不呈现该数据。

7.如权利要求6所述的系统，还包括从所述第二便携式设备的用户的用户概况中产生所述第二比较数据的装置。

8.用作如权利要求1到7的任何一个所述的系统中的所述第一便携式设备的一种移动通信设备，该设备包括具有无线消息发送功能并被安排来一系列查询消息的通信部件，每一个查询消息采用多个根据第一通信协议安排的预先确定的数据域的格式，并在发送之前向每一个查询消息添加所述附件数据域。

9.用作如权利要求1到7的任何一个所述的系统中的所述第二便携式设备的一种移动通信设备，该设备包括一个具有接收含有多个根据第一通信协议的数据域的短范围无线查询消息能力的接收机，用于确定一个附加数据域何时被添加到所述多个数据域的确定装置，以及用于从这种附加数据域读取数据并向用户呈现同样数据的装置。

10.如权利要求9所述的设备，还包括权利要求8所述的技术特征，这些特征使得所述设备可以用作所述第一设备。

11.如权利要求10所述的设备，还包括用户可操作装置，用于选择作为所述第一或所述第二便携式设备操作。

12.如权利要求10所述的设备，还包括可操作地在作为所述第一或所述第二便携式设备操作之间切换的控制装置。

13.如权利要求12所述的设备，其中所述控制装置可操作地在伪随机间隔在作为所述第一或所述第二便携式设备操作之间切换。

14.一种用于使得一个第一便携通信设备的用户能够广播消息到另外的便携式通信设备的用户的方法，其中所述第一便携式通信设备广播一系列查询消息，每个查询消息是以根据第一通信协议安排的多个预定数据域的形式，并且其中所述第一便携式通信设备在每个查询消息发送之前为该消息添加一个携带广播消息数据的附加数据域，以便恰当配置的其它便携式设备可以接收所发送的查询消息，并从所述附加数据域中读取数据。

15.如权利要求14所述的方法，其中第一便携式通信设备在一个各自的查询消息的末尾添加所述附加数据域。

16.如权利要求14或15所述的方法，其中第一便携式通信设备包括在所述预定数据域之一中的一个指示，所述指示表示所述附加数据域的存在。

17.一种通信系统，包括能够无线消息发送的至少一个便携式设备以及能够接收这种消息发送的一个固定接收机设备，其中至少一个便携式设备被安排来广播一系列查询消息，每个消息是以根据第一通信协议安排的多个预定数据域的形式，其中至少一个便携式设备还被安排来在每个查询消息发送之前为其添加一个附加数据域，并且其中至少一个固定接收机设备被安排来接收被发送的查询消息并从所述附加数据域中读取数据。

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