(57)【要約】通信システムは、ワイヤレス・メッセージ伝送が可能な第一及び第二のビーコン装置（１２、１４）と、該メッセージ伝送を受信可能な少なくとも１つの携帯機器（１０）とを有する。第一のビーコンは、ブルートゥースなどの第一の通信プロトコルに従って一連の照会メッセージ（ＩＮＱ）をブロードキャストするように構成される。携帯機器（１０）は、該照会メッセージを検知し、該携帯機器用の識別子で応答する。次いで、第一のビーコン（１２）は、受信した識別子を第二のビーコン（１４）へ送信する。第二のビーコン（１４）及び携帯機器（１０）は、該第二のビーコンが携帯機器識別子を受信したことをトリガとしてサービス・インターアクションを実行するように構成される。
2004502343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス・メッセージ伝送が可能な第一及び第二のビーコン装置と、該メッセージ伝送を受信可能な少なくとも１つの携帯機器とを有する通信システムであって、
前記第一のビーコンは、第一の通信プロトコルに従って、一連の照会メッセージをブロードキャストするように構成され、
前記少なくとも１つの携帯機器は、該照会メッセージを検知し、該携帯機器についての識別子で応答するように構成され、
前記第一のビーコンは、前記第二のビーコンに受信した識別子を送信するように構成され、
前記第二のビーコン及び携帯機器は、該第二のビーコンが前記携帯機器識別子を受信したことをトリガとしてサービス・インターアクションを実行するように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項２】
請求項１記載のシステムであって、
それぞれが前記第一のビーコンから識別子を受信するように構成された複数の第二のビーコン装置を有することを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項１記載のシステムであって、
前記第一及び第二のビーコン装置をつなぎ、受信された識別子の伝送に用いられるセキュア・データ・チャネルを更に有することを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項１記載のシステムであって、
前記第二のビーコン装置は、サービス・インターアクションが実行されている携帯機器の識別子リストを維持し、周期的に更新することを特徴とするシステム。
【請求項５】
請求項４記載のシステムであって、
タイマを更に有し、
前記第二のビーコン装置は所定期間の間にインターアクションが発生しなければ前記リストから該携帯機器の識別子を削除するように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項６】
請求項４記載のシステムであって、
前記第二のビーコン装置は、前記第一のビーコン装置から二重に識別子が受信された場合、該２つの同じ識別子の一方を前記リストから削除するように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項４記載のシステムであって、
前記第二のビーコン装置は、前記インターアクションに前記携帯機器からの削除を要求する所定のメッセージが含まれる場合、前記リストから該携帯機器の識別子を削除するように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項１記載のシステムであって、
各照会メッセージは、前記第一の通信プロトコルに準拠して配列された複数のデータ・フィールドの形をしており、
前記第一のビーコン装置は、更に、送信前に追加的データ・フィールドを各照会メッセージに付加するように構成され、
前記少なくとも１つの携帯機器は、前記送信された照会メッセージを受信し、前記追加的データ・フィールドからデータを読み取るように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項９】
請求項８記載のシステムであって、
前記第一のビーコン装置は、前記所定のデータ・フィールドのうちの１つに前記追加的データ・フィールドの存在を示す表示を含むように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項１０】
請求項１記載のシステムであって、
前記第一の通信プロトコルは、ブルートゥース・メッセージングを有し、
前記第一のビーコン装置は、所定のクロックト連続周波数上で一連の照会メッセージをブロードキャストするように構成され、
前記第一のビーコン装置用のクロック情報は、前記追加的データ・フィールドによって搬送されるデータに含まれていることを特徴とするシステム。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一記載のシステムにおいて用いられる携帯通信機器であって、
ショートレンジ・ワイヤレス照会メッセージを受信可能な受信器と、前記メッセージ内に含まれるデータを処理すると共に該機器についての識別子を含む応答メッセージを組み立てる処理手段と、前記組み立てられた応答メッセージを前記照会メッセージの発信元へワイヤレスで送信するように構成された送信手段とを有する携帯通信機器。
【請求項１２】
請求項１記載の通信システムにおいて用いられる通信インフラであって、
第一及び第二のビーコン装置と、それらの間の相互接続とを有し、
前記ビーコン装置は、前記少なくとも１つの携帯機器へワイヤレス・メッセージ伝送が可能であり、
前記第一のビーコンは、
第一の通信プロトコルに従って、一連の照会メッセージをブロードキャストし、
前記携帯機器についての携帯機器識別子を含むあらゆる応答メッセージを検知し、
受信した識別子を前記第二のビーコンへ送信し、
前記第二のビーコンは、該第二のビーコンが前記携帯機器識別子を受信したことをトリガとして前記携帯機器とのサービス・インターアクションを実行するように構成されることを特徴とする通信インフラ。
【請求項１３】
請求項１２記載の通信インフラであって、
前記第一及び第二のビーコン装置の間の前記相互接続は、セキュア・データ・チャネルをすることを特徴とする通信インフラ。
【請求項１４】
請求項１２又は１３記載の通信インフラであって、
更に、複数の第二のビーコンを有することを特徴とする通信インフラ。
【請求項１５】
請求項１４記載の通信インフラであって、
送信メッセージの伝送セッションを前記複数の第二のビーコンのうちの一から他の一へ切り替えるハンドオーバーを開始し、達成させるメッセージ管理手段を更に有することを特徴とする通信インフラ。
【請求項１６】
請求項１２乃至１５のいずれか一記載の通信インフラであって、
複数の前記第一のビーコン装置を更に有することを特徴とする通信インフラ。
【請求項１７】
ワイヤレス・メッセージ伝送が可能な第一及び第二のビーコン装置を少なくとも有する環境において、携帯通信機器のユーザにビーコン装置とのサービス・インターアクションの実行を可能にする方法であって、
第一のビーコンは、第一の通信プロトコルに従って、一連の照会メッセージをブロードキャストし、
前記ユーザの携帯機器は、該照会メッセージを検知し、該携帯機器についての識別子で応答し、
前記第一のビーコンは、前記第二のビーコンに受信した識別子を送信し、
前記第二のビーコン及び携帯機器は、該第二のビーコンが前記携帯機器識別子を受信したことをトリガとしてサービス・インターアクションを実行することを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の方法であって、
前記第二のビーコン装置は、サービス・インターアクションが実行されている携帯機器の識別子リストを維持し、周期的に更新することを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１８記載の方法であって、
前記第二のビーコン装置は所定期間の間にインターアクションが発生しなければ前記リストから該携帯機器の識別子を削除することを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１８記載の方法であって、
前記第二のビーコン装置は、前記第一のビーコン装置から二重に識別子が受信された場合、該２つの同じ識別子の一方を前記リストから削除することを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１８記載の方法であって、
前記第二のビーコン装置は、前記インターアクションに前記携帯機器からの削除を要求する所定のメッセージが含まれる場合、前記リストから該携帯機器の識別子を削除することを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項１７記載の方法であって、
前記照会メッセージは、それぞれ、前記第一の通信プロトコルに準拠して配列された複数の所定のデータ・フィールドの形をしており、
前記第一のビーコン装置は、送信前に報知メッセージ・データを載せた追加的データ・フィールドを各照会メッセージに付加し、
前記携帯機器は、前記送信された照会メッセージを受信し、前記追加的データ・フィールドからデータを読み取ることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、電子機器のユーザ、特に（しかし非限定的に）携帯電話や適切な装備を有するＰＤＡ（パーソナル・ディジタル・アシスタント）などの携帯通信機器のユーザに対して、提供されるサービスに関する。本発明は、更に、該サービスを伝達する手段、及び該サービスを受信する携帯機器にも関連する。
【０００２】
携帯電話網への加入者が近年大幅に増加している。技術の進歩と機能性の追加により、携帯電話は個人向けの信頼された装置となった。この結果、モバイル情報社会が発展しており、個人向けサービス及びローカル・サービスが益々重要になっている。このような「コンテキスト認識（Ｃｏｎｔｅｘｔ−Ａｗａｒｅ；ＣＡ）」携帯電話は、ローカル情報を提供するために、ショッピング・モールのような場所で、低パワでショート・レンジの基地局と共に用いられる。この情報は、例えば、ロケーション・マップや、近隣のショップ・レストラン情報などである。ユーザのＣＡ端末には、予め記録されたユーザの好みに従って受信情報をフィルタリングする装備が備えられ、特定の興味あるデータ・アイテムが受信された時のみユーザに通知されるようにしてもよい。
【０００３】
ＣＡ端末の一例は、広告掲示板のコンテキスト内でのワイヤレス電話の使用について開示している米国特許第５，８３５，８６１号に示されている。このワイヤレス電話のユーザは、彼／彼女のワイヤレス電話を用いて、作動中の広告ソースへプロンプト信号を送信し、該広告ソースから該広告ベンダの電話番号を含む応答信号を受信することによって、ベンダの電話番号を取得する。次いで、この電話番号は公衆交換電話網を通じて該ベンダへ自動的に電話を掛けるのに用いられ得る。別の方法として、該電話番号はその後の使用のために記録されてもよい。この装置は、電話番号を覚えなくても又は書き留めなくても、ベンダへ電話を掛けるのに用いられ得る。掲示板と発呼者との間の信号は変調赤外線（ＩＲ）信号として送信され得る。
【０００４】
ユーザがアクションを採る必要無しに、例えば、携帯機器とビーコンとの間にコンタクトが確立されている間、ビーコンの近くに留まることや、（上記米国特許第５，８３５，８６１号に係るシステムと同様に）具体的なインターアクションを始める必要無しに、ビーコンからのデータを迅速且つ効果的に集めることはＣＡ機器に要求される重要な点であることは明らかである。
【０００５】
無線ビーコンを実施する現存の方法論は、機器を発見する段階と、該機器を用いた実際の情報伝送の段階という２段階の接続プロセスを実行する。このようなシステムを構築するのに使用可能な技術／プロトコルの１つであるブルートゥースは、上記発見段階が伝送を開始することができる前に完了していることを要求する。ダイナミック・モバイル環境において用いられると、このプロセスに掛かる時間は、該機器がレンジ内に存在する実際の時間よりも長くなる場合も多く、情報がクライアントにまで届かなくなり得る。
【０００６】
これより、ビーコンを介してモバイル・クライアントに情報を中継する際に２つの点が重要であることが分かる。１点目は、トランザクションが完了するまでに掛かる時間である。クライアントの移動性及び通常は小さいビーコンのレンジのために、トランザクションが実行されるのに掛かる時間はクリティカルである。このインターアクションが完全に実行されるための時間（すなわち、照会（ｉｎｑｕｉｒｙ）段階から実際のサービス・インターアクションまで）が長過ぎると、クライアントはビーコンのレンジ外へ移動し、該サービス情報を受信できない。
【０００７】
２点目は、携帯機器の電力消費である。携帯機器はコンパクトで、且つ軽量であることが要求されるため、電力消費は該機器に追加的な機能性を追加する際に問題となる。それぞれが独自の照会を実行する多くの個別のビーコンは、機器に頻繁に送信することを要求する。各送信は、受信よりも大幅に高い電力を必要とするため、使用可能電力を素早く枯渇させ得る。
【０００８】
よって、本発明の目的は、ビーコンと携帯機器との間のリンクを該携帯機器の電力を過剰に消費することなく比較的素早く確立させる、ビーコンを介したデータ伝達システムを提供することである。
【０００９】
本発明の第一の態様によれば、ワイヤレス・メッセージ伝送が可能な第一及び第二のビーコン装置と、該メッセージ伝送を受信可能な少なくとも１つの携帯機器とを有する通信システムであって、上記第一のビーコンは、第一の通信プロトコルに従って、一連の照会メッセージをブロードキャストするように構成され、上記少なくとも１つの携帯機器は、該照会メッセージを検知し、該携帯機器についての識別子で応答するように構成され、上記第一のビーコンは、上記第二のビーコンに受信した識別子を送信するように構成され、上記第二のビーコン及び携帯機器は、該第二のビーコンが上記携帯機器識別子を受信したことをトリガとしてサービス・インターアクションを実行するように構成されることを特徴とするシステムが提供される。
【００１０】
上記態様は携帯機器が照会プロセス及びページング・プロセスの両方を通過することが要求されるが、このプロセスをより素早く行うために、第一のビーコンが照会パケットを連続的に発行する能力を有してもよい。更に、第二のビーコンにすべてのインターアクションを処理させることによって、第一のビーコンはページ・メッセージを発行するのにオペレーションを一時停止させる必要がなく、双方向トラフィックを停止させずに済む。結果として、携帯機器は照会モードに入るのに第一のビーコンを待機する必要がなくなり、大幅な節約となる。
【００１１】
本システムは、第二のビーコン装置を１つだけ有してもよく、複数個有してもよい。第二のビーコン装置のそれぞれは、第一のビーコンから識別子を受信するように構成される。第一のビーコン装置から第二のビーコン装置又は各第二のビーコン装置へ受信した識別子を送信するためのセキュア・データ・チャネルが存在することが望ましい。
【００１２】
上記第二のビーコン装置は、サービス・インターアクションが実行されている携帯機器の識別子リストを維持し、周期的に更新してもよい。冗長な入力を削除するために、本システムは、タイマを更に有し、上記第二のビーコン装置は所定期間の間にインターアクションが発生しなければ前記リストから該携帯機器の識別子を削除するように構成されてもよい。代わりに、若しくは追加して、上記第二のビーコン装置は、上記第一のビーコン装置から二重に識別子が受信された場合、該２つの同じ識別子の一方を上記リストから削除してもよい。更に別の方法として、上記第二のビーコン装置は、上記インターアクションに上記携帯機器からの削除を要求する所定のメッセージが含まれる場合、すなわちユーザが該インターアクションを明確に終了させる場合、上記リストから該携帯機器の識別子を削除してもよい。
【００１３】
本システムへの拡張において、各照会メッセージは、上記第一の通信プロトコルに準拠して配列された複数のデータ・フィールドの形をしており、上記第一のビーコン装置は、更に、送信前に追加的データ・フィールドを各照会メッセージに付加するように構成され、上記少なくとも１つの携帯機器は、上記送信された照会メッセージを受信し、上記追加的データ・フィールドからデータを読み取るように構成されてもよい。
【００１４】
上記照会メッセージ上の報知メッセージのピッギーバック伝送を行うための上記追加的データ・フィールドは、望ましくは（しかし必須ではない）ブルートゥース・メッセージングを有する上記第一の通信プロトコルをサポートする非ブロードキャスト端末によって無視されるように、それぞれの照会メッセージの終わりに配置されることが望ましい。
【００１５】
このように照会メッセージをブロードキャストするために、上記第一のビーコン装置は、所定のクロックト連続周波数上で一連の照会メッセージをブロードキャストするように適切に構成される。上記第一のビーコン装置用のクロック情報は、上記追加的データ・フィールドによって搬送されるデータに含まれている。
【００１６】
更に、本発明によれば、上記システムにおいて用いられる携帯通信機器であって、ショートレンジ・ワイヤレス照会メッセージを受信可能な受信器と、前記メッセージ内に含まれるデータを処理すると共に該機器についての識別子を含む応答メッセージを組み立てる処理手段と、前記組み立てられた応答メッセージを前記照会メッセージの発信元へワイヤレスで送信するように構成された送信手段とを有する携帯通信機器が提供される。
【００１７】
更に、本発明によれば、上記通信システムにおいて上記携帯通信機器と共に用いられる通信インフラであって、第一及び第二のビーコン装置と、それらの間の相互接続とを有し、前記ビーコン装置は、前記少なくとも１つの携帯機器へワイヤレス・メッセージ伝送が可能であり、前記第一のビーコンは、第一の通信プロトコルに従って、一連の照会メッセージをブロードキャストし、前記携帯機器についての携帯機器識別子を含むあらゆる応答メッセージを検知し、受信した識別子を前記第二のビーコンへ送信し、前記第二のビーコンは、該第二のビーコンが前記携帯機器識別子を受信したことをトリガとして前記携帯機器とのサービス・インターアクションを実行するように構成されることを特徴とする通信インフラが提供される。このようなインフラにおいて、上記第一及び第二のビーコン装置の間の上記相互接続は、携帯機器識別子に安全性を提供するセキュア・データ・チャネルをすることが望ましい。
【００１８】
このような通信インフラは、更に、複数の第一及び／若しくは第二のビーコンを適切にネットワーク化された配置で有してもよい。
【００１９】
このような通信インフラにおいて、送信メッセージの伝送セッションを前記複数の第二のビーコンのうちの一から他の一へ切り替えるハンドオーバーを開始し、達成させるメッセージ管理手段が設けられることが望ましい。
【００２０】
更に、本発明によれば、ワイヤレス・メッセージ伝送が可能な第一及び第二のビーコン装置を少なくとも有する環境において、携帯通信機器のユーザにビーコン装置とのサービス・インターアクションの実行を可能にする方法であって、第一のビーコンは、第一の通信プロトコルに従って、一連の照会メッセージをブロードキャストし、前記ユーザの携帯機器は、該照会メッセージを検知し、該携帯機器についての識別子で応答し、前記第一のビーコンは、前記第二のビーコンに受信した識別子を送信し、前記第二のビーコン及び携帯機器は、該第二のビーコンが前記携帯機器識別子を受信したことをトリガとしてサービス・インターアクションを実行することを特徴とする方法が提供される。
【００２１】
本発明の他の特徴及び利点は、付属の請求項、参考文献としてここに組み込まれる開示、及び本開示に記載されている。
【００２２】
ここで、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を例示的に説明する。
【００２３】
以下の説明においては、ビーコンから携帯機器（電話、ＰＤＡなど）へのメッセージの伝達にブルートゥース・プロトコルを用いるＣＡアプリケーションについて特に考える。明らかにされるように、本発明の一般的な概念に関連するビーコンは、照会手順の一部として報知チャネルを含む付属的特徴と共に、ブルートゥース機器に制限されず、他の通信装置、特に周波数ホッピング・システムに適用可能である。上記付属的特徴は、共通して譲り受けられ、同時継続中の英国特許出願第００２００９９．８号（タイトル：「Ｄａｔａ　Ｄｅｌｉｖｅｒｙ　Ｔｈｒｏｕｇｈ　Ｂｅａｃｏｎｓ」）により詳細に記載されている。
【００２４】
図１は、相互接続された一組の低パワでショート・レンジの基地局若しくはビーコン１２、１４と共に用いられるＣＡ携帯電話１０の概略ブロック図である。前述のように、そして後に詳述するように、このような装置は、ビーコンが情報キーを携帯機器へダウンロードすることによって、ローカル・マップや、近隣のショップ・レストラン情報などのローカル情報を提供するために、ショッピング・モールのような場所で用いられ得る。情報キーは、完全な情報のソースへの参照を提供する小さなデータ・オブジェクトであり、複数の所定フィールドの形をしている。そのうちの１つはユーザへ提示される説明文の短い一部を含む。別のフィールドは、例えばＵＲＬや電話番号などの形をしたポインタ若しくはアドレスである。他の補助的フィールドは、該データがどのようにユーザに対して提示されるか、及び、該アドレスがどのように利用されるかについて制御し得る。明らかにされるように、適切なキーを待機することは時として時間の浪費となり得るが、ビーコンは、一般的に、通常はそれぞれが異なるサービスに関連するこれら複数のキーを周期的にブロードキャストする。
【００２５】
ビーコンの構造及び構成に関する問題の１つは、出力パワ（通常は、１ｍＷ〜１００ｍＷの範囲）、局所的な干渉レベル、及び受信器の感度に依存するビーコン・レンジである。
【００２６】
ユーザのＣＡ端末１０は、メッセージを送受信する送受信ステージ（Ｔｘ／Ｒｘ）１８に連結されたアンテナ１６を有する。送信メッセージは、該電話へのユーザ入力によってもたらされる。音声入力はマイク２０及びＡ／Ｄ変換器２２を介して入力され、他のデータ入力はキーパッド若しくは他の入力手段（ＵＩＰ）２４を介して入力される。これら入力は、信号・データ処理ステージ（ＰＲＯＣ）２６によってメッセージ・データ形式へ処理され、送受信ステージ１８へ供給される前にエンコーダ（ＥＮＣ）２８によって送信形式へ変換される。
【００２７】
アンテナ１６及び送受信器１８を介して受信されたメッセージは、デコーディング・ステージ（ＤＥＣ）３０を介してフィルタリング・信号処理ステージ（ＦＩＬＴ）３２へ転送される。該メッセージによって搬送されたデータが該電話のディスプレイ（ＤＩＳＰ）３４上に表示させるためのものである場合、該データは、任意的にバッファリング（ＢＵＦ）３８された後、ディスプレイ画像をフォーマットするディスプレイ・ドライバ（ＤＲＩ）３６へ転送される。明らかにされるように、ディスプレイ３４は、比較的シンプルな低解像度の装置でもよく、受信データのディスプレイ・データへの変換は、専用のディスプレイ・ドライバ・ステージを必要とせず、処理ステージ３２の機能性の１つとして実行されてもよい。
【００２８】
上記メッセージがビーコン１４の１つからのデータを搬送している場合、該電話は、予め記録された（ＰＲＯ）ユーザの好み４０に従って受信した情報をフィルタリングする能力を有し、格納された趣向データと該メッセージにおける題目インジケータとの比較が特定の興味あるデータ・アイテムが受信されたことを示す場合のみ、ユーザに通知される。
【００２９】
従来の音声メッセージについて、該音声データは、フィルタリング・処理ステージ３２によって、Ｄ／Ａ変換器４２及び増幅器（ＡＭＰ）４４を介して、イヤフォン若しくはスピーカ４６へ出力される。電話網（ＴＥＬ）４８からのこのようなメッセージの受信は、矢印５０によって示される。電話網４８は、更に、電話１０から広域網サーバ（ＷＡＮ　ＳＥＲＶ）５２へのリンク、更には、ＷＡＮ５４（例えばインターネット）を介した、電話１０に対してデータ・ソースを提供する１以上の遠隔サービス・プロバイダ（ＳＥＲＶ）５６へのリンクを提供する。
【００３０】
ＣＡ端末（電話１０）とＣＡ基地局（ビーコン（ＢＥＡ）１２及び１４）との間の通信は、２つの形式：「プッシュ」及び「プル」を採る。「プッシュ」モードにおいて、照会情報は、ビーコン１２によって、短いキー６０の形で全携帯機器１０へブロードキャストされる。以下に詳述するように、電話１０は、自分自身についての識別子を第一のビーコン１２へ送信することによって、該照会キーに応答する。第一のビーコンは該インターアクションを第二のビーコン１４へ転送すると共に、照会キーのブロードキャストを続ける。
【００３１】
他の形のキーは、「無意識に」、すなわちユーザによる直的的な介入無しに、端末１０によって受信され、処理ステージ３２において適用される比較器機能によってユーザの予め設定された趣向に従って自動的にフィルタリングされる。この処理ステージは、受信し得る比較的大量のキーを並列的に処理するために、複数のコピーに対して同時に若しくは重ねて比較器機能を適用できると適当である。破棄されるものもあり、更なる研究のために保存されるものもあり、ユーザに対して直ちに通知されるものもある。例として、ショップは、興味を持ち、よってそれに応じて自身のフィルタ３２を設定しているユーザは自分の端末によって通知を受けるという知識に基づいて、特別奉仕品の詳細を通り掛かる端末にプッシュすることを選ぶかもしれない。
【００３２】
ユーザがキーに含まれる情報以上の情報を欲する場合もある。ここで、「プル」モードは、ユーザにサーバ５６との接続をセットアップし、能動的に情報を端末１０内へプルダウンすることを要求することを可能にする。よって、このモードは、通常、双方向である。
【００３３】
前述のように、本例において、１つのビーコン１２は「照会」ビーコンと呼ばれ、ブルートゥース照会メッセージを絶えず送出している。他方の（若しくは両）ビーコンは「双方向」ビーコンと呼ばれ、要求に応じて１対１で端末１０と通信することができる。ここで、照会手順は、照会ビーコン１２によって実行され、ページング手順は双方向ビーコン１４によって実行される。このように機能を分担させることによって、さもなくばピコネットに参加する試みによって失われるかなりの時間を節約することができる。
【００３４】
図２は、（括弧内の数字によって）メッセージ送信シーケンスを示すデュアル・ビーコン・システムの概略ブロック図である。この基本システムには１つの照会ビーコン（ＩＮＱ）１２と１つの双方向ビーコン（ＩＮＴ）１４とが存在するが、以下の記載から明らかなように、このシステムは複数の照会ビーコン及び双方向ビーコンから成るネットワーク化されたインフラへ拡張され得る。照会ビーコン１２は絶えず照会パケット（１）を送信している。この照会パケットは、該ビーコンのレンジ内のあらゆるクライアント（携帯機器）のＩＤを発見するのに用いられる。クライアント（ＣＬ）１５が一旦レンジ内へ入ると、自身のＩＤに関する照会情報を提供する照会（２）に応答する。
【００３５】
次いで、発見されたクライアントに関する情報は、複数のチャネル（通常は固定インフラ）を通じて、１人だけクライアントへの情報送信に係わる双方向ビーコン１４へ送信される。次いで、クライアント１５が応答する該クライアントのＩＤを含むページ・メッセージを発行することによって、サービス・インターアクション（４）が開始される。
【００３６】
クライアントは照会及びページング手順を通る義務があるが、照会ビーコンは照会パケットを絶えず発行することができるという事実はこの処理をより迅速化することができる。すべてのインターアクションに対して別々のビーコン１４を用いると、照会ビーコンがページング・メッセージを発行するために一時停止する必要がなくなると共に、双方向トラフィックを可能にするために停止する必要がなくなる。よって、クライアントは照会モードに入るのに照会ビーコンを待機する必要はない。これは、それ自体大幅な時間の節約である。付加的ボーナスとして、双方向ビーコンはページ・メッセージを発行する前に照会サイクルが完了するのに待機する必要がなくなり、ここでも数秒が節約される。
【００３７】
図３は、上記アイディアが、複数の双方向ビーコンＡ、Ｂ、Ｃと多くの場合１以上の照会ビーコンＩとを含むより大きなネットワークへ拡張されたマルチプル・ビーコン・ネットワークの概略図である。
【００３８】
複数の双方向ビーコンは、ローカル固有のコンテンツをクライアントへ送信することを可能にする１つの照会ビーコンに関連付けられ得る。デュアル・ビーコン・システムと同じように、照会ビーコンは、該ネットワークにおいて、クライアントのＩＤをすべての双方向ビーコンへ転送する。これは、クライアントが該ネットワークのレンジ内に留まっている間、該クライアントは照会プロセスを一度だけ通ればよいことを意味する。
【００３９】
双方向ビーコンが一旦クライアントのＩＤを知ると、これらは、次いで、サービス・インターアクションを実行するタスクを開始することができる。双方向ビーコンは、すべてのクライアントに対して連続的にページングすることができる。クライアントが１つの双方向ビーコンのレンジ内に入ると、該双方向ビーコンとのリックをセットアップすることによって、該ページに応答する。残りの双方向ビーコンは、通常、該リンクがクリアされるまで、該クライアントに対するページングを中止する。より進歩したページング方法は、地上の近隣セルへのみページングを行う。該近隣セルとは、ユーザがより遠くのセルへ到達するために通過しなければならない１以上のセルである。このように、大きなシステムはページングを経済的に行うことができる。他のページング方法も可能である。
【００４０】
別の方法においては、端末が停止モードに入ることを要求することができる。停止モードにおいて、端末には（ブルートゥース・マスタとしての）双方向ビーコンから特殊のＩＤが付与される。次いで、端末はほとんどの時間スリープし、自身をマスタに再同期させるために周期的に目覚め、ページ・メッセージを含む考えられる命令に対する特殊のビーコン・メッセージを聞く。ユーザがいくつかの命令を実行すると決定すると、該端末は目覚め、マスタとのリンクを要求する。次いで、前と同様に、双方向動作が進められる。
【００４１】
広域網セットアップにおいて、端末の特殊な停止モードＩＤは、該システムのすべての双方向ビーコンに対して既知である。これにより、端末は１つのサイトにおいて停止モードに入り、別のサイトにおいて照会プロセスを経ることなく目覚めることができる。
【００４２】
前述のように、１以上の照会ビーコンがこのシステムの一部となり得る。ショッピング・モールは、例えば、その建物の各入口に１つずつ配置するかもしれない。このような分散型システムにおいては、クライアント端末が照会プロセスを完了させたのがいずれの照会ビーコンにおいてであるかは関係ないのが普通である。
【００４３】
照会機能と双方向機能とを分けることによって、大幅な時間の節約となる。なぜなら、各ビーコンにおいてピコネットにサインアップする必要性が除去されるからである。しかし、このままでは、クライアントは依然として双方向ビーコンの情報、更には報知情報でさえもリクエストする必要がある。これは、クライアントに、使用可能な情報が興味のあるものかどうかも確立する前に自身のＩＤを送信し明らかにすることを要求する。報知情報を照会パケットを通じて送信するメカニズムは、前述の同時係属出願に記載されており、以下に図４乃至９を参照して要約される。この方法は、上記説明した分散型固定部分アーキテクチャ方法と非常に有益的に一体化され得る。
【００４４】
マルチプル・ビーコン・ネットワークにおいて、様々なロケーションにおいて報知情報を提供するのに用いられる複数の照会ビーコンは、前述の分散型アーキテクチャを補助し得る。照会ビーコンによって発行された情報のうちの特定の一部についてより多く知りたいクライアントは、任意の双方向ビーコンの方を向き、双方向リンクをセットアップする。考えられるボーナスとして、該端末は、ショッピング・モール（若しくは他のビーコンが配置されたエリア）に入った時に照会プロセスに服従する必要がなく、興味ある報知メッセージを発見するまで控え得る。
【００４５】
複数の他の機能は分散型固定部分ネットワークをうまく利用する。これらのうち最も重要なものの１つは呼ハンドオーバ若しくはハンドオフである。この機能は、有効なリンクを有する端末に該リンクを１つの固定呼から他の固定呼へ理想的には（音声モードに対して）シームレスに転送することを可能にさせる。端末ＩＤ及び固定側におけるリンク機能の管理を分散させるために、広域複数セル固定網におけるハンドオーバはブルートゥース及び同様のプロトコルにおいて可能となる。
【００４６】
複数のビーコンは、それらの報知メッセージについて少なくとも一部調整の上、全体的に若しくは部分的にネットワーク化されてもよい。図４は、本発明を具現化し、例えばデパートやショッピング・モールやテーマ・パークなどにおいて用いられるインフラの実現を提供するリンクされたビーコンから成る上記システム１００の図である。システム１００は、一連の場所にわたって分散した複数のビーコン１０２、１０４、１０６、１０８を有する。ビーコン１０２、１０４、１０６、１０８のそれぞれは、以下に詳述するタイムスロット・フォーマットにおいて１以上のショートレンジ照会信号をブロードキャストする。ビーコン１０２、１０４、１０６、１０８は、ビーコン・インフラ・サーバ（ＢＩＳ）１１０によって制御されており、１以上の端末１１２、１１４、１１６、１１８はサーバ１１０に接続されている。端末１１２、１１４、１１６、１１８は、サービス・プロバイダのユーザ、すなわちビーコン１０２、１０４、１０６、１０８のユーザに、ビーコン１０２、１０４、１０６、１０８によって送信された照会促進信号上にピギーバックされた付加データの形の割当サービス・スロットを記述若しくは編集を可能にさせる。サービス・プロバイダは、インフラ・プロバイダから、一ビーコン、又はビーコンのサービス・スロットのうちの１つを借りてもよい。このため、サーバ１１０は、端末１１２、１１４、１１６、１１８の１つを介して、ユーザによって記入されるためのシンプルなＨＴＭＬテンプレートを提供する。このテンプレートに例えばビーコン・ブロードキャストを介して搬送されるデータに対するサービス及び他の情報の記述を記入すると、該テンプレートは、好ましくはセキュアＨＴＴＰ（Ｓ−ＨＴＴＰ）やセキュア・ソケット・レイヤ（ＳＳＬ）などを用いた安全なリンクを介して、サーバ１１０へ返される。ＳＳＬはクライアントとサーバとの間に安全なリンクを作成する。このリンク上では、あらゆる量のデータが安全に送信され得る。Ｓ−ＨＴＴＰは、個々のメッセージを安全に送信するためのものである。サーバ１１０は、次いで、ビーコン１０２、１０４、１０６、１０８のうちの関連する１つについての照会信号を添付するための適切な追加的データ・パッケージを上記テンプレートで提出された情報に基づいて作成する。システム１００は、更に、当業者には容易に明らかなように、様々な機能を実行するのを補佐するアプリケーション・サーバ１２０を有してもよい。
【００４７】
図１に戻る。少なくとも上記ＣＡシステムの「プッシュ」モードのために必要なワイヤレス・リンクについての強力な候補技術はブルートゥースである。なぜなら、ブルートゥースは大量の携帯電話１０の構成部品となることが予想されるからである。ＣＡブロードキャスト若しくは「プッシュ」モード利用についてブルートゥース・プロトコルを分析すると、問題が見つかる。理想的なケースにおいて、端末１０は固定ビーコン１２を検知し、端末１０が何らの送信も行うことなく、該ビーコン１２からその基本情報を取り出す。しかし、この種のブロードキャスト・オペレーションは現在のブルートゥース規格によってサポートされていない。
【００４８】
一部では、この不適合はブルートゥース・ビーコン・システムの周波数ホッピング性質を追う。すなわち、通過する端末によって受信された報知メッセージ（又は、実際にはあらゆるメッセージ）のために、端末は時間及び周波数の両方においてビーコンと同期が取られなければならない。携帯機器１０は、そのクロックをビーコン・クロックに合わせなければならない。更に、ビーコンＩＤから、複数のホッピング周波数のうちいずれが採用されているのかを推定しなければならない。
【００４９】
この推定を行うために、該携帯機器は、従来通り、スレーブとして、ピコネット・マスタであるビーコンによって管理されたピコネットへ参加することが必要とされる。照会及びページ手順の分析は、ピコネットに加わり、マスタから情報を受信する位置に達するまでに掛かる時間は何十秒にも及ぶ。これはＣＡ用途に対して長過ぎる。なぜなら、ユーザは加入が完了する前に一ビーコン・レンジの外へ移動し得るからである。
【００５０】
ビーコンからの報知データの受信の困難性は、ブルートゥース及び同様のシステムの周波数ホッピング性質によって少なくとも部分的に生じる。上記ブルートゥース照会手順は、マスタ及びスレーブを一緒に連れて行くことの問題を具体的に解決することを提案している。すなわち、出願人は、マスタによって発行された照会メッセージ上の報知チャネルをピギーバックすることが可能であることを認識した。ＣＡ端末のみが報知チャネル・メッセージを読むことが必要であり、ＣＡ基地局若しくはビーコンのみがそれを送信する。ゆえに、大気干渉において、このメカニズムは全体的に従来通りの（非ＣＡ）ブルートゥース・システムと適合する。
【００５１】
これをいかに実行するかを示すために、我々は、最初に、照会手順自体がどのように動作するのかについて図５及び６を参照して考える。ブルートゥース・ユニットが他のブロードキャスト機器を発見したいとき、いわゆる照会サブステートに入る。このモードにおいて、それはＧｅｎｅｒａｌ　Ｉｎｑｕｉｒｙ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｄｅ（ＧＩＡＣ）又は複数の任意的なＤｅｄｉｃａｔｅｄ　Ｉｎｑｕｉｒｙ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｄｅｓ（ＤＩＡＣ）を含む照会メッセージを発行する。このメッセージ送信は、複数のレベルにおいて繰り返される。まず、それは照会ホッピング・シーケンスを構成する全部で３２周波数から１６の周波数で送信される。このメッセージは偶数タイムスロットで２つの周波数で以下のように２度送信され、奇数タイムスロットは該２つの対応する照会応答ホッピング周波数への応答を聞くのに用いられる。よって、１６個の周波数及びそれらへの応答は、１６個のタイムスロット若しくは１０ｍｓにおいて覆われ得る。図５のチャートは、照会ホッピング・シーケンスを表すｆ｛ｋ｝周りに集められた１６個の周波数上のシーケンスの送信を示す。
【００５２】
次の工程は、送信シーケンスを少なくともＮｉｎｑｕｉｒｙ回繰り返すことである。最も少ない場合で、これは全体のシーケンスのＮｉｎｑｕｉｒｙ＝２５６回の反復に設定されるべきである。これは我々が照会送信行列Ａと呼ぶ送信行例を構成する。次に、照会送信行列Ａは残りの１６個の周波数上の送信シーケンスから成る照会送信シーケンスＢへスワップされる。再び、行列Ｂは送信シーケンスの２５６回の反復から成る。全体として、照会送信は、行列Ａの送信と行列Ｂの送信との間で繰り返される。図６によって示されるように、行列間のこの切り替えの仕様状態は、誤りの無い環境においてすべての応答の集合を確保するように少なくとも３回発生しなければならない。
【００５３】
これを減らす１つの方法は、照会送信行列間の切り替えをより急速に、すなわち、１６個のタイムスロットをカバーするのに１０ｍｓを２５６回の繰り返すための２．５６秒が経過するまで待機することなく、行うことである。これは、例えば５０ｍｓ後に照会メッセージが検知されなかった場合、該メッセージは現行列の残部において検知されないであろうという理解に基づき、システムを切り替えるように設定することによっても適切に達成され得る。
【００５４】
ビーコンによって発見されることを欲する携帯機器は、照会スキャン・サブステートに入る。ここで、携帯機器は興味あるＧＩＡＣ若しくはＤＩＡＣを含むメッセージを聞く。携帯機器は、更に、周期的に作動する。携帯機器は、単一のホップ周波数上で、照会によって用いられる１６個の照会周波数をカバーするほど十分に長くなければならない照会スキャン区間の間、傾聴する。連続スキャンの先頭間の間隔は、１．２８秒より大きくてはならない。選ばれた周波数は、照会ホッピング・シーケンスを構成する３２のリストから来る。
【００５５】
適切なＩＡＣを含む照会を聞いているとき、携帯機器は、いわゆる照会応答サブステートに入り、ビーコンに対する複数の照会応答メッセージを発行する。ビーコンは、次いで、該携帯機器をページし、ピコネットへ参加するように誘う。
【００５６】
前述のように、及び図６に示すように、基地局によって発行される照会メッセージは、ユーザ定義ペイロード（ＣＡ　ＤＡＴＡ）を載せることができる付加された余分なフィールドを有する。ＣＡシナリオにおいて、このペイロードは、照会手順中に、ＣＡ端末へ報知情報若しくはキーを搬送するために用いられる。照会メッセージの終わりにフィールドを追加することによって、非ＣＡ受信器は修正無しにこれを無視することができることは明らかである。加えて、ＣＡ固有のＤＩＡＣを用いることによって、ＣＡ受信器は余分な情報フィールドの存在を通知されることが可能である。
【００５７】
余分なデータ・フィールドの存在は、ブルートゥース照会パケットの終わりに従来通りに割り当てられたガード・スペースが減らされることを意味する。しかし、新しいホップ周波数へ変更するための周波数シンセサイザ時間を与えるために設けられたこのスペースは、一般的に、それ以外に用いられない。なぜなら、現在の周波数シンセサイザは余分なガード・スペース内へ拡張する必要の無いスピードで切り替えることができるからである。この標準的な照会パケットは、６８ビット長のＩＤパケットである。このパケットはハーフスロットで送信されるため、割り当てられるガード・スペースは、（６２５／２−６８）＝２４４．５μｓ（スロット区間：６２５μｓ、送信：１メガビット／秒）である。最近のシンセサイザは、本分野のエキスパートによれば、１００μｓ以下の考えられたルーチンというより短い時間で切り替えることができる。よって、出願人は、１００ビットをこの新しいフィールドのサイズとして割り当てることを提案する。しかし、他のフィールド・サイズも当然可能であることは、明らかである。
【００５８】
ＣＡハンドセットは、ピコネットに加わる冗長な手順を経る必要無しに、素早く報知情報を受信することができる。加えて、該ハンドセットはいかなる情報も送信する必要は無いため、結果として、多くのＣＡ基地局が存在する密集した環境において特に重要となる電力節約が達成される。それにもかかわらず、該ハンドセットは双方向モードであり、より多くの情報を取得するためにピコネットへ加わることを望む場合、該ハンドセットはデフォルトの照会手順を通常通り採用することができる。追加的データ・フィールドをサポートすることによって機能性の損失は存在しない。
【００５９】
通常の環境において、我々の１００ビットのうちの４ビットはトレーラー・ビットとしてＩＤフィールドのために失われる。これは訂正器によって読み出されるためである。残りの９６ビットのうち、出願人が好む割当は、６４ビットをデータとして用い、３２ビットを２／３ＦＥＣ（前方誤り訂正）チェックサムとして用いることである。しかし、チェックサムはあらゆるヘッダが含む。他のオーバーヘッドは、おそらく１０ビット以下まで、データ用に使用可能なビット数を大幅に低減し得る場合もある。このように、各照会バーストは、８バイトの報知データを含む。最も一般的なシナリオにおいて、Ａ及びＢ行列の第二のグループによって携帯機器は基地局を見つけ、それをＣＡビーコンと理解し、報知データを認識する。携帯機器は具体的に傾聴するため、２５６５バーストのデータを少なくとも２度（Ａ及びＢ）読むことができ、我々に２キロバイトの２つのロット、すなわちトータルで４キロバイトのロットを与える。
【００６０】
このステージにおいて、携帯機器は、ビーコン・クロックの位相を知らない。なぜなら、この情報は送信されていないからである。携帯機器を支援するために、クロック情報は、次にＡＢ間での切り替えが発生する時を示す補助情報をと共に図８に示すように、第一のＡＢグループにおいて少なくとも行列の一部として送信される。このクロック情報は、ＣＡ報知データの場所で送信されるため、２つのデータ・チャネル間を区別する手段が設けられる。別々のＤＩＡＣを用いることも１つの考えられる方法である。
【００６１】
携帯機器がビーコンのタイミングを知っている場合、携帯機器はそれがどのようにホップするのかも知っているため、すべての行列送信を追跡することができる。一フレームには１６個の送信が存在するため、結果として得られるＣＡチャネルは１６倍の容量を有し、６４キロバイトの情報を運ぶことができる。
【００６２】
端末は１．２８秒（若しくはそれ以下）毎に目覚めるため、第一のＡ若しくはＢ期間において半分のマークによって端末が必要とするクロック情報を取得するのが一般的である。上記半分のマークにおいてクロックからデータへ切り替えることは、図９に示すように、複数の有益な利点を提供する。第一に、いつくかのデータを照会手順の開始から５秒以内に受信することができる。第二に、キーが比較的後のサイクルにおいて現れても、（それが該端末にとって採るべき適切なアクションであれば）基地局に対する照会応答メッセージを自動的に発行することによって、端末は依然として重要なキーへ応答することができる。容量は増加しないものとすることに注意。
【００６３】
前述のように、携帯機器は、追加的データ・フィールド・パケットを３２個の照会チャネルのうちの１つで受信するため、使用可能帯域の１／３２のみが用いられる。明らかなように、携帯機器（ビーコン・スレーブ）が第一の照会パケットをいつ受信したかについて不確かであることを克服することができると、ホッピング周波数の所定の性質が提供され、よって全帯域幅が用いられる。スレーブが第一のパケットを受信した地点から増すタイムスタンプ照会ホッピング・シーケンスと同期を取るためには、マスタ・クロック・オフセットと該第一の受信パケットのマスタ・ホッピング・シーケンスにおける位置とを両方知っていなければならない。以下の例において、マスタが最小問い合わせ手順に従うものとする。この手順は、図６に示すように３つの行列切り替えと共に１６のチャネル照会ホッピング・シーケンスを２５６回繰り返すことを含む。１６のチャネルにわたる各スイープには１０ｍｓ掛かる。
【００６４】
スレーブ・ホッピングを同期させる別の方法は、クロック・データを報知フィールド毎に送信することである。追加的データ・フィールド（図１のＢＣＤ）は、以下の情報を含む４バイトを搬送する。
・マスタ・クロック・オフセット（２バイト）
・全反復回数（１バイト）　−　完全な行列は１０ｍｓの行列を２５６回繰り返すことを含み、このパラメータの範囲は０〜２５５である（照会が次の完全な行列に切り替える前）。これは、マスタが次にいつ完全な行列に切り替えるのかをスレーブに示す。
・いくつの完全な行列が現照会サイクルにおいて完了したか。（１バイト）　−　このデータは、マスタが現在の完全な行列の終わりに何をする確率が高いか、すなわちマスタは別の完全な行列へ切り替えるのか、又は、照会手順が終了するか、をスレーブに示す。
１０ｍｓの行列においてチャネルが繰り返されない限り、ホッピング・シーケンスにおける現チャネルの位置を示すフィールドは必要とされない。なぜなら、スレーブはそれをシーケンスの知識から導くことができるからである。
【００６５】
上記より明らかなように、各追加的フィールド・パラメータに４バイトを加えることによって、スレーブは照会の終わりに追加されたフィールド・パラメータをピックアップすることができる。しかし、依然として報知データを搬送するのに４バイトは使用可能である（我々が推奨する１００ビットのうち６４ビットをデータ用とする割当によれば）。
【００６６】
完全なビーコン信号を考えると、該信号は、それぞれが各照会パケットと共に送信される複数の４バイト・パケットへ分割される必要があることは明らかである。例示的に、ビーコン信号の長さが固定長であるものとすると、１６ｋＢにおいて、完全な信号は単一の照会行列上に収容され得る（１６チャネルのホップ・シーケンスが２５６回繰り返される行列は、２５６×１６×４バイト＝１６ｋＢを与える）。
【００６７】
これを拡張すると、ビーコン信号の第一のパケットが照会行列の第一のパケット上に行くように固定することによって、メッセージ・ヘッダにおける現在の１６チャネル・ホッピング・シーケンスについての反復数に関するメッセージ・インジケータ・フィールドから、スレーブは、完全なビーコン信号における受信したビーコン・パケットの位置を導くことができる。
【００６８】
本開示を読めば、当業者には他の変形例も明らかであろう。そのような変形例は、移動通信システム及びその構成部品の設計、製造、及び使用において既に知られ、本明細書で既に説明された機能の代わり若しくは加えて使用され得る機能を含み得る。報知パケット毎に４バイトのクロック及び４バイトのデータを有する前述の方法に代わり、他の構成を用いてもよい。一例として、１６パケット毎に、そのうちの１５パケットにおいて、２バイトのクロックと６バイトのデータとを有する構成は、同期獲得性能を下げることなく、データ搬送容量を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明を具現化するビーコン及び携帯機器の概略ブロック図である。
【図２】
マルチプル・ビーコン・システムにおけるメッセージ確立及びハンドオーバを表す概略ブロック図である。
【図３】
ショップなどのロケーションにおける相互接続されたシステムに対するビーコン分配の外観図である。
【図４】
リンクされたビーコン・インフラにおける一連の機器の概略図である。
【図５】
所定の周波数上に集約された照会アクセスコード行列の送信を示すチャートである。
【図６】
照会ブロードキャスト区間にわたって照会メッセージ行列間の交替を示す図である。
【図７】
現存する送信スロット内での報知データのパケットの挿入を示す図である。
【図８】
照会メッセージ行列のシーケンスにおいてビーコン・クロック・データを送信する第一の構成を示す図である。
【図９】
ビーコン・クロック・データを送信する図８の構成に対する代替的構成を示す図である。
【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際公開パンフレット】
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2004502343.tif 000033
2004502343.tif 000034
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004502343.tif 000035
2004502343.tif 000036
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004502343.tif 000037
2004502343.tif 000038
【国際調査報告】
2004502343.tif 000039
2004502343.tif 000040
2004502343.tif 000041