专利名称：个人区域网络的资源管理的制作方法
技术领域：
本发明总的来说涉及在无线个人区域网络(PAN)上提供通信的方法和设备，更具体的，涉及在无线PAN上提供通信管理的方法和设备。
背景技术：
诸如无线电话、互联网设备、个人数字助理以及其他设备的无线通信单元可以在例如无线蜂窝系统的广域网络(WAN)上通信，或通过到现存互联网节点的无线链路通信。此外，这种无线通信设备可能还有短距离无线收发机，从而允许和其他相互邻近的本地装置无线通信。例如，互联网设备包括局域网络通信机制，例如基于BluetoothTM的收发机，短距离光收发机，或其他短距离收发机，从而允许通过局域网络和其他无线装置，例如打印机、耳机等通信。通常，无线通信单元和广域网络之间以及无线通信单元和其他本地用户设备之间的无线接口是不同的。例如，通用的标准蜂窝空中接口包括GSM，IS-95，IS-136等。无线LAN空中接口包括诸如BluetoothTM，IEEE 802.11，HiperlanTM等。
当实施个人区域网络时，必须提供通过不同设备的网络(networkof distinct devices)分配资源给即时应用的装置。例如，必须提供通过不同设备的网络路由语音和数据到正确的传播资源的装置。对于固定终端电话和蜂窝网络已经存在对多个不同设备的资源管理。例如，中继式(trunked)无线系统能确定哪些固定资源对它们来说是可用的。这些资源例如可以包括哪些传输信道可用，哪些控制台可用，哪些安全模块可用等。然而，该固定资源管理对于使用无线技术的较小的个人装置不起作用，并且不能解决无线动态特性。
另一种资源管理方法是BluetoothTM服务发现技术，其中一个装置必须向其他装置查询可用资源。然而，在该技术中，蓝牙(Bluetooth)网络内的资源是未知的，除非某装置查询自己的资源。此外，使用一个资源管理器来管理可用资源。这并不允许容易地应用到个人区域网络的动态资源变化上。
此外，个人区域网络趋向于对于各个用户或甚至各个连接可用的不同设备的自组网(ad-hoc)。在不同装置的电源/电池寿命状态影响即时应用的资源分配的情形中，该问题更加复杂。解决方案必须能够解决和固定终端网络相比更加随机的装置可用性。例如，不同装置的开/关状态要求根据仅在该装置内提供的资源反映应用程序可用性的装置，以及重新路由应用程序到其他装置内的资源的装置。
因此，需要一种技术，用户使用该技术规定自己的动态个人区域网络(PAN)，该网络结合有可在LAN或WAN网络或在两者之上操作的装置。个人区域网络内的所有资源都应当可由无线装置自身管理。装置能够确定个人区域网络上来自其他装置的哪些服务/资源可用，以及请求或接收关于那些服务/资源的可用性更新的装置也是有益的。如果个人区域网络能提供不仅确定有哪些装置/资源，还能确定这些装置/资源特性的装置是非常有利的，这些特性有助于确定提供服务的装置的最大能量和/或成本效率。
特别在附随的权利要求中提出了被认为是新颖的本发明的特征。通过结合附图参考下面的说明能更好理解本发明及其他目的和优点，在附图中相同参考标记表示相同元件，其中图1是示出根据本发明一个实施例的管理个人区域网络中资源的系统实例的框图；图2是根据本发明一个实施例的允许无线资源共享的设置菜单的图表；以及图3是示出根据本发明一个实施例的管理个人区域网络内资源的方法的流程图。
具体实施例方式
本发明提供了一种通过无线装置自身管理个人区域网络内所有资源的技术。每个装置都能确定来自个人区域网络上的其他装置的哪些服务/资源可用，并请求或接收关于这些服务/资源可用性的更新。此外，每个装置都不仅能确定有哪些装置/资源，还能确定那些装置/资源的特性，这些特性有助于确定提供服务的装置的最大能量和/或成本效率。
更具体的，在个人区域网络内的每个装置都有确定个人区域网络内哪些资源可用以及正在使用的资源管理器。更具体的，装置的资源管理器能搜索可以连接的可用网络并将其资源广播到该网络。个人区域网络内的一个装置会用作该个人区域网络的主资源管理器。各个装置的资源管理器会向主资源管理器登记它们可用的资源，例如蓝牙音频、显示器、存储器、UMTS蜂窝等。主资源管理器然后规定个人区域网络可用的资源表。该表可包括访问任何特定资源或装置的所有必须协议。
装置中任何一个上的应用程序可以从主资源管理器请求它所需要的资源。因此，如果用户希望进行语音呼叫，主资源管理器会分配个人区域网络的必要音频和蜂窝资源给该应用程序。当该应用程序完成时，主资源管理器会重新分配这些资源。假定在系统中不存在资源冲突，多个应用程序能使用不同资源在相同时刻运行。例如，在个人区域网络内能同时发生FM立体声广播和UMTS数据呼叫。
每个装置内的资源管理器都可以用作该个人区域网络的主资源管理器。使用优先表决技术来决定哪个装置的资源管理器是个人区域网络的主资源管理器。当建立个人区域网络时、当现有主资源管理器离开个人区域网络时、或如果具有较高主资源管理器优先级的新装置加入到个人区域网络并可用作主资源管理器时会发生此种情形。例如，如果用做主资源管理器的装置关机，请求资源的下一装置会发现主资源管理器消失了。然后从剩余的装置中选择一个新的主资源管理器，从而继续该个人区域网络。装置具有某些类型的配置信息，使它们倾向为主资源管理器。例如，耳机或麦克风由于自身有限资源以及自身作用，即主要的是终端节点I/O装置，所以是主资源管理器的较差选择。另一方面，蜂窝电话、个人数字助理(PDA)，以及个人计算机(PC)是较好的主资源管理器。因此，在本发明中，每个无线装置都包括分配有相对主资源管理器优先级的资源管理器，该优先级可用于选择个人区域网络主资源管理器的表决。
在实际中，资源并不总是可用的，即使相关装置仍然在网络中。例如，打印机可能在共享因此暂时不可用，或装置电源不足。因此，当各个装置向主资源管理器登记时，不同装置的资源管理器必须根据时间表或装置的当前电池状态计算各个资源的可用时间。在主资源管理器内周期性更新该可用时间，从而将资源的使用期限通知主资源管理器。如果UMTS蜂窝装置内的电池将要耗尽，或如果该装置暂时不可用，在用户使用该资源之前可以通知用户。
在优选实施例中，各个装置的资源管理器还会登记可用资源的特定首选属性。当为各个应用程序分配资源时，主资源管理器会使用这些首选属性。例如，蓝牙耳机可以具有用于音频资源的首选属性，从而在蓝牙耳机可用于个人区域网络的任意时刻，主资源管理器会将其用于和音频资源的所有连接。这些首选属性可以由用户设定，或由不同装置确定。更优选的，每个装置的资源管理器可以具有向主资源管理器登记的附加特性，例如资源相关成本。这些成本特性会和用户首选属性捆绑，从而用户可以选择较便宜的资源。
本发明具有安全、自我管理个人区域网络的优点，使用可伸缩、强大的机制来管理个人区域网络内的所有可用资源。将资源管理器放在各个装置内确保了所有装置在多种无缝用途的互操作性。此外，不同资源管理器中的每一个都能用作主资源管理器确保了无需要求任何特定装置存在就能使个人区域网络良好运行。
图1是显示个人区域网络100内资源管理的框图，个人区域网络100包括无线局域网络(LAN)通信系统102，例如短距离无线通信系统，例如符合BluetoothTM标准或其它适当的短距离通信协议，包括(但不限于)802.11或光通信协议。可选的，个人区域网络100可包括到无线广域网络(WAN)通信系统104的连接，该无线广域网络通信系统例如是可用蜂窝通信系统(例如CDMA或GSM通信系统)、到互联网的无线链路或任何其他适当的通信系统之一。个人区域网络的无线局域网络通信系统102部分包括多个无线单元106a-106n，诸如无线电话装置，包括(但不限于)手持装置、膝上型计算机、台式计算机，或任何其他适当的无线通信装置，以及各种无线外围装置，例如打印机、传真机、耳机、扬声器电话，或任何具有LAN收发机的其他装置。
无线单元106a-106n的每一个都包括无线局域网络通信收发机，例如基于BluetoothTM的收发机，还可以包括无线广域网络收发机，例如CDMA蜂窝收发机。无线单元的每一个使用无线局域网络通信收发机相互之间以对等方式通信，而具有无线广域网络收发机的可以分别和无线广域网络通信系统104通信。如图所示，无线单元106b-106n使用无线局域网络协议和无线单元106a通过无线LAN通信链路107a-107d通信。无线单元106b和无线单元106d相互靠得足够近，以允许如通信链路108所示的这两个设备之间的通信。类似的，无线单元106d和无线单元106n靠得足够近，从而允许如通信链路110所示的无线局域网络通信。然而，如图所示，无线单元106c可以不在无线单元106n可接受的邻近距离之内，从而不能允许这两个设备之间的短距离通信。可选的，无线单元106a通过链路120和无线广域网络104通信。
在该实施例中，无线单元106a-106n的每一个都包括(为简化起见仅在单元106a内显示)处理器112，例如能运行应用程序和包括资源管理器的数字信号处理器、微处理器、离散逻辑或任何其他适当电路。例如，处理器112的资源管理器执行存储在存储器113内的指令，尤其使得处理器112确定无线设备106a的资源是否可用于在该无线个人区域网络内共享。资源管理器还能确定该单元的电池116的使用寿命，该单元的操作状态，以及优选的资源使用成本。所有这些信息都通过LAN收发机114(和/或可选的WAN收发机115)传送到个人区域网络100的主资源管理器(此例中单元106a)。通常，各单元的处理器112根据该单元的特定操作，可操作地连接到适当的用户接口117，例如音频、视频、触觉和机械用户接口装置。更具体的，这些接口装置可以是显示屏、键盘、扬声器、麦克风、语音识别设备或任何和该单元的特定资源相关的其他输入设备。
在操作中，个人区域网络自动运行来提供最佳的资源管理，而无需用户介入。该自动运行通常要求各个单元的资源管理器周期性地寻找一个或多个可用的个人区域网络，并和网络的主资源管理器通信，从而在个人区域网络上登记其可用资源。此外，主资源管理器可广播消息到任何可用单元来将这些单元的资源向网络登记。然后主资源管理器在其存储器内保持可用资源表，以备个人区域网络需要时使用。如前所述，这全都可以自动实现，包括主资源管理器的选择。然而，在某些情形中，在个人区域网络资源管理中需要用户的介入。例如，如果运行在个人区域网络任何单元上的应用程序要求某一其他单元的特定资源，并且发现了两个具有相同可用资源的单元，或者如果不存在具有该资源的单元，则询问用户，从而让用户介入并决定动作的正确方向。
参考图1和图2，主资源管理器的处理器112连接到用户接口117的显示设备，从而允许处理器提供设置屏幕200，该屏幕200显示出具有选择菜单202的用户输入接口，以产生用户可以用来选择在其他邻近的无线单元内的共享的无线个人区域网络资源或排定其优先级的消息。在该例中，提供设置屏幕200，其包括有问题“耳机和扬声器可用，你选哪一个？”。用户选择“耳机”或“扬声器”按钮，然后产生到处理器112的信号，指示选定的资源。处理器112然后产生指示无线设备106b允许该应用程序共享使用其资源的消息(例如到无线单元106b的链路107a)。可选的，可以提供防止某特定资源(或在没有可用资源的情形中)进行资源共享的按钮，命令处理器忽略应用程序指向所指示资源的任何I/O请求。优选的，当第一次建立个人区域网络时，可使用相同的屏幕设置来排定资源优选级。在任何一种例子中，存储器113可操作地连接到处理器112，并包括可执行指令，当处理器112运行该可执行指令时使得处理器112尤其命令所指示的单元响应应用程序I/O指令，应用程序I/O指令可以是直接来自请求的装置的或通过主资源管理器中继的。然而应当认识到，除了处理器112运行指令外，可如期望的使用任何适当的硬件或硬件、软件和固件的组合。因此，处理器112可以控制其他电路或处理装置来执行在此所述的操作。
图3是显示根据本发明一个实施例的个人区域网络资源管理方法的流程图。该个人区域网络可在一个或多个无线局域网络(LAN)和无线广域网络(WAN)上运行。该方法包括第一步骤300，提供可在该个人区域网络内运行的多个通信装置。每个通信装置都具有可和个人区域网络共享的资源以及能传送并管理个人区域网络上所驻留的装置的可用资源的资源管理器。下一步骤302包括将其中一个资源管理器分配作个人区域网络的主资源管理器，以协调来自多个通信装置的可用资源。当形成初始个人区域网络时、当添加更适当的装置到个人区域网络时、或当现有主资源管理器离开个人区域网络时指定主资源管理器。在这些情形的任何一个中，在个人区域网络装置的资源管理器中使用优先表决来决定将它们中的哪一个分配作为主资源管理器。
下一步骤304包括登记个人区域网络内各通信装置的资源。这是通过个人区域网络内的各个装置向主资源管理器广播要登记的自己的资源完成的。然而，在资源冲突、冗余、能量限制或其他问题的例子中，步骤304可以包括设定资源优先级或选择资源。例如处理器可以建立具有选择菜单的用户接口，从而允许选择个人区域网络可用的资源或安排其优先级。作为替换，主资源管理器可根据预定优先级或选择算法来自动选择资源。优选的，登记步骤包括周期性检查305资源可用性的变化。这样，网络的主资源管理器可正确更新自己的资源表。为提供无缝操作，登记步骤可以包括登记各装置的可用能量储备，存储在主资源管理器的资源表中，这样主资源管理器可自动避开那些具有有限能量储备的装置而重新路由信息。更优选的，登记步骤包括登记各个装置的首选属性。首选属性可以提供资源的初始优先级以解决在其他类似资源可用时的冲突。还可以在互补(complimentary)资源之间建立首选项，诸如和对应麦克风一起使用的优选耳机。别的首选属性可以包括特定资源的成本和效率特性。当协调可用资源之间的信息传送时，主资源管理器然后可以考虑装置的首选属性。
下一步骤306包括由运行在这些装置中任何一个上的应用程序向主资源管理器请求资源。想象一下请求应用程序在主资源管理器的装置上发起。然而，个人区域网络上的任何装置都可以发起应用程序。在此例子中，运行该应用程序的特定装置的资源管理器通过主资源管理器请求必要的资源。设想一下有时会有一个以上的应用程序在个人区域网络上运行。在此情形中，会出现资源需求冲突。因此优选的该步骤包括分配307应用程序优先级，从而新的应用程序可以根据和该新的应用程序相关的优先级，从另一应用程序优先取得资源。
下一步骤308包括根据各自相关可用资源协调个人区域网络内装置的信息传送。该协调可以通过主资源管理器，或一旦主资源管理器建立了用于某应用程序的对等资源协议，可直接在装置之间协调。假定资源状态、能量损失、冲突、新应用程序等的任何变化，资源管理器可以自动重新路由信息，从而适应资源可用性中的变化。
应当认识到本发明中的局域网络通信可以是光局域网络和基于射频的局域网络或任何其他适当的无线LAN。在该例中，无线局域网络可以是如所期望的任何适当的短距离局域网络。
还应当理解，到各个通信装置的广域和局域通信可以不是来自相同网络的。例如，一个系统可以是访问特定数据的UMTS系统，而另一个系统可能使用GSM系统。类似的，可使用不同的LAN系统。应当认识到，可以有适当的协议，从而允许通信装置、LAN和WAN，甚至是没有访问特定网络的性能的用户之间的期望连接。
如在此所述的，并如前面提到的，无线通信装置的每一个都可包括无线广域网络收发机和无线局域网络收发机，以及可操作的连接到无线广域网络收发机和无线局域网络收发机的处理装置，其中该处理装置操作用于执行上述操作。因此，该处理装置可用可执行指令或应用程序编程，当执行该指令或应用程序时，使得该处理装置或多个装置执行如在此所述的操作。
应当理解，本领域普通技术人员清楚本发明不同方面的其他变形以及修改实施，所述特定实施例并不限制本发明。因此期望本发明覆盖任何和所有落入在此所公开和所要求的基本潜在原理范围内的修改、变化或等同物。
权利要求
1.一种在个人区域网络内的资源管理方法，该方法包括步骤提供多个可在个人区域网络上操作的通信装置，每个通信装置都有在个人区域网络上共享的资源以及能传送并管理个人区域网络上所驻留装置的可用资源的资源管理器；将所述资源管理器中的一个指定为个人区域网络的主资源管理器，以协调来自所述多个通信装置的可用资源；个人区域网络内的各个通信装置向主资源管理器登记各自资源；以及根据各自相关的可用资源协调个人区域网络内装置的信息传送。
2.根据权利要求1的方法，其中所述登记步骤包括登记各个装置的首选属性，并且其中当协调信息传送时，所述协调步骤考虑装置的首选属性。
3.根据权利要求2的方法，其中所述登记步骤包括将效率特性作为一种首选属性，并且其中当协调信息传送时，所述协调步骤考虑效率特性。
4.根据权利要求1的方法，其中，所述指定步骤包括优先表决以确定将哪个资源管理器指定为主资源管理器。
5.根据权利要求1的方法，进一步包括步骤由运行在所述装置任何一个上的应用程序向主资源管理器请求资源。
6.一种在个人区域网络上管理通信的系统，该系统包括可操作用于一起通信的多个通信装置，每个通信装置都有与所述多个通信装置共享的资源以及能传送并管理个人区域网络上所驻留装置的可用资源的资源管理器；用于所述个人区域网络的主资源管理器，该主资源管理器是从所述资源管理器中的任何一个指定的，该主资源管理器操作用于协调来自所述多个通信装置的用于个人区域网络的可用资源；以及向主资源管理器请求个人区域网络上的资源的应用程序，所述主资源管理器随后分配必要的资源，其中，所述主资源管理器协调装置的信息传送，并根据各个装置的操作状态和可用资源分配个人区域网络的资源。
7.根据权利要求6的系统，其中，各个资源管理器操作用于当通信装置开机时，将其相关通信装置的操作状态向所述主资源管理器登记。
8.根据权利要求6的系统，其中，各个资源管理器操作用于传送相关通信装置的通信首选属性到所述主资源管理器，并且其中所述主资源管理器根据各个装置的首选属性来协调装置的信息传送及分配个人区域网络的资源。
9.根据权利要求6的系统，其中，各个资源管理器操作用于传送相关通信装置的效率特性到所述主资源管理器，并且其中所述主资源管理器根据各个装置的效率特性来协调装置的信息传送及分配个人区域网络的资源。
10.根据权利要求6的系统，其中，所述资源管理器中的每一个都能用作主资源管理器，通过优先表决在所述资源管理器中选择所述主资源管理器。
全文摘要
一种在个人区域网络内的资源管理方法，包括提供(300)具有在个人区域网络上共享的资源的多个通信装置。每个通信装置都有资源管理器，该管理器能传送并管理个人区域网络内所驻留装置的可用资源。可将资源管理器中的任何一个指定(302)为个人区域网络的主资源管理器，以协调(308)信息传送并分配来自该多个通信装置的可用资源。个人区域网络内各通信装置的资源登记(304)到主资源管理器，当从个人区域网络请求(306)资源时，主资源管理器协调(308)装置的信息传送。
文档编号H04L12/28GK1723677SQ200380105595
公开日2006年1月18日 申请日期2003年12月9日 优先权日2002年12月11日
发明者埃里克·洛文, 詹姆斯·布伦南, 迈克尔·墨菲 申请人:摩托罗拉公司