Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Protokolle zur Verwendung mit Infrarot-(IR)-Übertragungseinheiten, z.B. die IrDA-(Infrarot-Daten-Vereinigung)-Übertragungsprotokolle, und genauer, auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Bereitstellen einer Transaktionsunterstützung für IrDA-kompatible Systeme, die Sender-Empfänger mit Mediensinn (bzw. „media sense") umfassen.

Die Medienzugriffssteuerungs-(MAC)-Regeln der IrLAP-(Verbindungszugriffsprotokoll)-Spezifikation, die gegenwärtig von der IrDA zum Standardisieren von Infrarot 9IR-Kommunikationen diskutiert wird (diese und dazugehörige Standardinformationen sind elektronisch auf der IrDA-Internetseite unter "irda.org" verfügbar), erfordern es, dass vor dem Initiieren einer IR-Übertragung eine Sender-Empfänger-Einheit derart eingestellt werden muss, dass sie für zumindest 500 ms zuhört und während dieser Zeit keinen IR-Datenverbindungsaufbau erfasst. Diese Verzögerung von 500 ms kann mit bestimmten Systemen, in welchen die IrLAP-Spezifikation angewendet werden könnte, wie etwa Fernsteuerungen, Probleme verursachen. Dieser Verzögerungsprobleme können in einem gewissen Maß vermieden werden, wenn die Sender-Empfänger-Einheit derart eingestellt wird, dass sie kontinuierlich in der IR-Domain zuhört. In solch einem Fall, wenn kein IR-Verkehr erfasst wird wenn eine Übertragung angefordert wird, kann eine verbindungslose Datenübertragungsanforderung sofort erfüllt werden, wohingegen in dem üblichen Fall verbindungslose Dienste verlangsamt werden. Solche kontinuierlich zuhörenden Einheiten besitzen jedoch einen großen Nachteil, wenn Verkehr in der IR-Domain erfasst wird, da die Einheit nutzlos gemacht wird, bis die IR-Domain frei und verfügbar zum Übertragen ist.

Eine Einführung in die IrDA-Spezifikation ist durch "The IrDA Platform", S. Williams & I. Miller, HP Laboratories, Bristol, 1995 bereitgestellt.

Alternative Ansätze, die verwendet werden können, um die Ir-DA-Protokolle für eine Verwendung für Fernsteuerungen ansprechender zu machen, umfassen:

die MAC-Regeln könnten in den Ir-LAP Spezifikationen derart gelockert werden, dass die verbindungslosen Datendienste gelockerte MAC hätten, da eine verbindungsorientierte Datenübertragung dazu in der Lage ist, sich von gelegentlich verloren gegangen Rahmen zu erholen, wenn verhindert wird, dass sie durch einen verbindungslosen Datenrahmen gesendet werden; oder

einfache Einheiten könnten autorisiert werden, einen verbindungslosen Datenrahmen auszusenden, auch wenn sie anderen Verkehr erfassen, aber manche Regeln bezüglich Zeitbegrenzungen müssten erzeugt werden, so dass die verbindungslosen Daten keinen Verbindungsaufbau zerstören; oder

die Benutzerdaten für höhere Schichten, das heißt Objekte, könnten in den XID-Rahmen platziert werden, die zum Abtasten (bzw. „sniffing") verwendet werden, was einen Zugriff auf die gelockerten MAC der Abtastrahmen geben würde.

Von einem Hardware-Standpunkt aus, erfordern Systeme aus dem Verbrauchelektronikgebiet größere Übertragungsdistanzen, als die, die von den meisten IrDA-SIR-(der offiziellen IrDA-Spezifikationen) Implementierungen unterstützt werden. Somit können Verbraucherelektronikanwendungen Änderungen in der IrDA-SIR-Definitionen für die minimale Distanz, die von Sender-Empfänger-Einheiten erforderlich ist, und für die maximale Ausgabeenergie, die verwendet werden kann, erfordern.

Die IrDA-verbindungsorientierten Datendienstspezifikationen passen nicht in die Beschränkungen von Verbraucherelektronikeinheiten. Die Größe der Implementierung und die Verarbeitungsenergie, die erforderlich sind, schließen die Verwendung der verbindungsorientierten Datendienste als eine brauchbare Option in dieser Beziehung aus. Um eine Konnektivität zwischen IrDA-Einheiten zu erreichen, die IrDA-Spezifikationen und Einheiten auf dem Verbraucherelektronikgebiet unterstützen, muss eine gemeinsame minimale Funktionalität auf eine solche Weise ausgewählt werden, dass sowohl hochwertige Desktop-Systeme als auch einfach Systeme wie etwa Fernbedienungen sich auf die Funktionalität verlassen können.

Es ist deshalb ein Problem des Standes der Technik, die Funktionalität der verbindungslosen Datendienste von IrLAP und IrLMP (Verbindungsverwaltungsprotokoll) mit Objekteinkapselungsregeln zu kombinieren, wie in den IrDA-Objektaustauschspezifikationen (OBEX) definiert ist, um verschiedene IR-Sender-Empfänger-Einheiten, besonders diese, die in Verbraucherelektronik verwendet werden, aufzunehmen.

Es ist dementsprechend eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und Einrichtungen zum Bereitstellen einer Transaktionsunterstützung für IrDA-kompatible Systeme mit Sender-Empfängern mit Mediensinn (bzw. „media sense") bereitzustellen.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung solch eine Unterstützung durch Plazieren der Objektaustauschregeln der IrDA-OBEX-Spezifikationen in den Daten der verbindungslosen Dienste der IrLAP- und IrLMP-Protokolle bereitzustellen.

Die vorliegende Erfindung beinhaltet ein Verfahren und Einrichtungen zum Anpassen der MAC-Regeln der IrLAP-Spezifikationen, um verschiedene IR-Sender-Empfänger-Einheiten mit oder ohne Mediensinn (bzw. „media sense") aufzunehmen. Die Erfindung verwendet einen IrDA-Protokollstapel mit einer Reihe von Schichten, mit:

Diese Art von Protokollstapel kann auf eine sehr große Vielzahl von Einheiten angewendet werden, wie etwa Fernsteuerungen mit einer Rückkopplung für Abstimmer („tuner"), Fernseher, Videos, Audio-Equipment, und PCs. Ebenso kann er für Datentransaktionen auf Anforderung hin verwendet werden, z.B. Funkrufempfängerberichterstattung von empfangenen Nummern, Telefonberichterstattungen von Identifikationen eines Anrufers, oder Senden eines Telefonbucheintrags durch ein Mobiltelefon. Weiter ist es anwendbar auf Datenbeschaffungssysteme, wie etwa eine tragbare GPS-Berichterstattung einer Änderung von Aufenthaltsorten, und medizinische Systeme.

Verschiedene Wege zum Implementieren der Erfindung umfassen:

Verwendung der verbindungslosen Datendienste;

Verwendung von XID-Rahmen; oder

Verwenden geschützter oder offener Objektdefinitionen.

Der bevorzugte Ansatz ist es, den verbindungslosen Datendienst, der in der IrDA-Spezifikation bereits vorhanden ist, zusammen mit den sich entwickelten OBEX-Objektdefinitionen zu verwenden. Dieser Ansatz erfordert keine Änderungen in existierenden Systemen und die offene Dienstspezifikation stellt eine Konnektivität zwischen Systemen von verschiedenen Anbietern sicher.

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Anpassen der Medienzugriffsteuerungsregeln der IrLAB-Spezifikation, um verschiedene IR-Sender-Empfänger-Einheiten mit oder ohne Mediensinn (bzw. „media sense"), besonders diese, die in Verbraucherelektronik verwendet werden, aufzunehmen. Wie aus der folgenden Übersicht ersichtlich ist, umfasst die Erfindung vorzugsweise einen IrDA-Protokollstapel mit einer Reihe von Funktionsschichten, analog zu dem "Open System Interconnection"-(OSI)-Modell, mit:

Die physikalische Schicht, Schicht 1, kann von Einheit zu Einheit verschieden sein. Die IrDA-SIR, die offizielle IrDA-Spezifikation, das heißt mit Geschwindigkeiten von bis zu 115, 2 kbit/s, ist in der Übersicht gezeigt. Es können jedoch auf andere solche Spezifikationen verwendet werden, wie etwa IrDA-FIR, welches ein vorgeschlagenes schnelles IR mit Geschwindigkeit von bis zu 1.152 Mbit/s und 4 Mbit/s ist, und das Sharp DASK, welches ein Sharp-spezifisches System ist, mit Geschwindigkeiten bis zu 57,6 kbit/s.

Das Datenverbindungsschichtprotokoll ist die IrLAP-Protokollschicht, Schicht 2. Dieses Protokoll unterstützt eine Entdeckung von anderen Einheiten und verlässliche Datenübertragungsdienste. Diese Schicht muss sowohl MAC-Regeln einhalten, als auch andere Einheiten korrekt darauf hinweisen, dass das IR-Medium in Verwendung ist.

Das Netzwerkschichtprotokoll ist die IR-LMP-Protokollschicht, Schicht 3. Dieses Protokoll unterstützt eine Dienst-zu-Dienst-Verbindungs-Bindung und eine Aufteilung einer verlässlichen IrLAP-Verbindung in mehrere Kanäle. Dieses Rahmen-für-Rahmen-Multiplexen ermöglicht mehrere gleichzeitige Dienste.

Auf der IrLMP-Schicht kann es mehrere Protokolle geben, die verschiedene Funktionen implementieren, wie etwa die einer Transportschicht, das heißt Segmentierung und Wiederzusammenbau, Ablaufsteuerung, usw. Die Schicht, die auf den anderen liegt, ist die Anwendungsschicht, welche die Dienste enthält, die Funktionen unterstützten, die durch Anwendungen benötigt werden, wie etwa den IrDA-spezifischen Informationszugriffsdienst (IAS). Der IAS besteht aus einem Client und einem Server, wobei der Client dazu in der Lage ist, Anfragen an den Server bezüglich Diensten, die das Host-System unterstützt, zu tätigen. Der Server holt Informationen von einer lokalen Datenbank, die aus Dienstinstanz spezifischen Informationen besteht, wobei der wichtigste Teil dieser Informationen die LSAP ID ("Verbindungsdienstzugriffspunkt") ist, an welchem die Dienstinstanz in dem Host-System gelegen ist. Diese Information wird verwendet, wenn eine Dienst-zu-Dienst-Verbindung gemacht wird.

Anhand der Funktionen der Schichten stellt die folgende Beschreibung einige der wichtigeren Merkmale in dieser Beziehung dar.

Der Entdeckungsprozess, der durch das Datenverbindungsschichtprotokoll unterstützt wird, das heißt die IrLAP-Protokollschicht, Schicht 2, wird verwendet, um einer Station zu ermöglichen, herauszufinden, welche andere Einheiten in dem IR-Medium gesehen werden können. Dieser Prozess wird durch die IrLAP-Schicht implementiert, obwohl er zu den Benutzern dieser Schicht durch die IrLMP-Schicht getunnelt wird. Der Entdeckungsprozess ist dynamisch, und ermöglicht so, dass mehrere Einheiten durch eine Anfrage identifiziert werden. Jede antwortende Einheit kann an den Initiator zurück senden:

• 1) eine Adresse der Einheit mit 32 bit (veränderbar durch die Spezifikation);
• 2) Diensthinweise mittels eines Bit-Feldes, das die unterstützten Dienstkategorien angibt, z.B. Fax, Modem, Telefonie, PDA und Drucker; und
• 3) einen Namen der Einheit, z.B. eine vom Benutzer definierbare Folge wie etwa "Bob's PDA".

Nach einer Entdeckung kann der Benutzer eine Auswahl der Host-Einheit, mit der er zu verbinden ist, vornehmen, oder die Verbindungsherstellung kann automatisch vorgenommen werden. Um herauszufinden, ob der spezifische Dienst durch das Host-System unterstütz wird, kann die IAS-Dienstverbindung hergestellt werden.

Der IAS-Dienstzugriff wird verwendet, um herauszufinden, ob das Host-System den Dienst, der erforderlich ist, unterstützt. Wenn es mehrere Host-Systeme gibt, wird mit allen von diesen einzeln eine IrLAP-Verbindung vorgenommen, um herauszufinden, welches System den erforderlichen Dienst unterstützt. Dieser IAS-Zugriff kann durch Bindung des lokalen LSAP X mit dem Host LSAP 0 vorgenommen werden, wobei der IAS-Server sich immer bei LSAP 0 befindet. Die Informationen, die durch den lokalen IAS-Client von der Host-IAS-Datenbank geholt werden, sind in der Dienstspezifikation definiert. Die Informationen können in Abhängigkeit des Dienstes variieren, aber eine oder zwei Sachen, die immer vorhanden sein werden, sind der Instanzname des Dienstes und der LSAP, bei welchem auf sie auf dem Host-System zugegriffen werden kann.

Wenn der gewünschte Host mit dem erforderlichen Dienst lokalisiert ist, wird eine Dienst-zu-Dienst-Verbindung hergestellt. Diese Dienstverbindung ist nicht aktiv, bis der lokale LSAP mit dem Host-LSAP durch die IrLMP-Schicht verbunden ist. Bei dieser Bindung werden die LSAPs mit einander verbunden, so dass Daten, die von dem verbundenen Host-LSAP zu dem lokalen LSAP kommen, akzeptiert werden, und andersrum. Nach diesem Punkt kann das dienstspezifische Protokoll aktiviert werden.

Die IrLMP-LSAP-Bindungs-Stammfunktionen („primitives") können ein Feld Benutzerdaten (bis zu 60 Oktett) umfassen. Diese Daten können in der Verbindungsherstellung für solche Zwecke wie Austauschen von Verschlüsselungsschlüsseln verwendet werden. Das Verschlüsselungsverfahren, wenn eines gibt, ist derart, dass die Dienstimplementierung jedes verfügbare Verschlüsselungsverfahren verwenden kann. All diesen Verfahren gemeinsam ist, dass deren Einflussbereich auf die Daten begrenzt ist, die zwischen zwei gegebenen LSAPs übertragen werden. IrLAP- oder IrLMP-Protokoll spezifische Felder in den Rahmen werden durch die Verschlüsselung nicht beeinflusst. Ein dritter Teilnehmer kann dazu in der Lage sein, zu sehen, dass Transaktionen zwischen den zwei Dienstinstanzen stattfinden, aber ist nicht dazu in der Lage den tatsächlichen Dateninhalt zu entschlüsseln.

Die Implementierung des Protokollstapels sollte derart sind, dass dem Endbenutzer ein Hinweis gegeben wird, wenn die IrLAP-Schichtverbindung verloren geht. Die IrDa-Spezifikation gibt vor, das ein "keine Aktivität"-Hinweis an den Endbenutzer gegeben wird, wenn die Verbindung für mehr als 3 Sekunden verloren gegangen ist. Die tatsächliche Dienstverbindung geht verloren, wenn ein Unterbrochen-Hinweis empfangen wird. Dies kann vorkommen, wenn die Verbindung für 8 bis 40 Sekunden verloren gegangen ist (ein verhandelbarer Wert).

Der IrDA-Protokollstapel der Erfindung kann als ein Zwischenknoten zwischen zwei Einheiten, die bekannte Dienste unterstützten, agieren. Bei solchen Implementierungen, gibt es 5 wichtige Faktoren, die in Betracht zu ziehen sind:

• – die Dienstspezifikation und die IAS-Information
• – Implementierung der Verbindungsherstellung
• – Verwendung einer Verschlüsselung
• – Benutzerinteraktion und Hinweise
• – Kopplung zu den existierenden Dienstprotokollstapeln.

Im Allgemeinen ist es wichtig, die Ausmaße der IrDA-Spezifikationen in dieser Hinsicht zu verstehen, bei der manche Sachen absichtlich ausgelassen wurden, um den Entwickler die Freiheit von unterschiedlichen Implementierungsauswahlen zu geben. Es liegt innerhalb des Bereichs des Fachmanns, die Erfindung im Zusammenhang der IrDA-Spezifikationen zu implementieren.

Diese Art von Protokollstapel kann auf eine sehr große Vielzahl von Einheiten angewendet werden, wie etwa Fernsteuerungen mit einer Rückkopplung für Abstimmer („tuner"), Fernseher, Videos, Audio-Equipment, und PCs. Ebenso kann er für Datentransaktionen auf Anforderung hin verwendet werden, z. B. Funkrufempfängerberichterstattung von empfangenen Nummern, Telefonberichterstattungen von Identifikationen eines Anrufers, oder Senden eines Telefonbucheintrags durch ein Mobiltelefon. Weiter ist es anwendbar auf Datenbeschaffungssysteme, wie etwa eine tragbare GPS-Berichterstattung einer Änderung von Aufenthaltsorten, und medizinische Systeme.

Verschiedene Wege zum Implementieren der Erfindung umfassen:

Verwendung der verbindungslosen Datendienste;

Verwendung von XID-Rahmen; oder

Verwenden geschützter oder offener Objektdefinitionen.

Der bevorzugte Ansatz ist es, den verbindungslosen Datendienst, der in der IrDA-Spezifikation bereits vorhanden ist, zusammen mit den sich entwickelten OBEX-Objektdefinitionen zu verwenden. Dieser Ansatz erfordert keine Änderungen in existierenden Systemen und die offene Dienstspezifikation stellt eine Konnektivität zwischen Systemen von verschiedenen Anbietern sicher. Verbindungsorientierte Daten können ebenso verwendet werden, aber nicht in allen Situationen, wegen der MAC-Regeln oder der Größe der Implementierung, oder der Leistung des Mikroprozessors.

Diese Erfindung ermöglicht es der Verbraucherelektronikindustrie die IrDA-Protokolle und deren Systeme zu implementieren, so dass die Hersteller dieser Systeme dazu geneigt werden, die IrDA-Hardware-Spezifikationen anzupassen. Dies wird die Standardisierung der IR-Protokolle vorantreiben. Die Hardware-Spezifikationen können manche Änderungen bezüglich der Distanz und der Ausgabeenergie von IR-Systemen erfordern, aber eine Unterstützung von der gemeinsamen Hardware ist das Grunderfordernis für Konnektivität.

Eine Unterstützung der gleichen Hardwareplattform und derselben IrDA-Protokolle in sowohl der Kommunikations- als auch der Verbraucherelektronikindustrie sollte mehr und mehr Firmen dazu bringen, die Konnektivität als einen Wert auf dem Markt zu betrachten. Diese Unterstützung würde ebenso bedeuten, dass viele Interferenzprobleme vermieden werden können, weil die IrDA-Protokolle Medienzugriffsteuerungen unterstützen, um Interferenzen zu minimieren.

Die Erfindung kann auf eine sehr große Vielzahl von Einheiten angewendet werden, wie die vorher erwähnten Fernsteuerungen für Abstimmer („tuner"), Fernseher, Videos, Audio-Equipment, und PCs, als auch für Telefone, Mobiltelefone, Pager, Spielzeuge, Datenerzeugungssysteme wie tragbare GPS-Empfänger, Uhren, oder PIMs mit Alarm oder Zeitnehmerfunktionen, oder zum Eingeben von Terminen.

Obwohl die IrDA-Protokolle für die Systeme auf dem Verbrauchelektronikgebiet ohne Modifikationen verwendet werden können, können manche Änderungen in dem IrDA-IrLAP-Medienzugriffsregeln und in den Hardwareschichtspezifikationen erforderlich sein, welche Änderungen angesichts der vorstehenden Beschreibungen für den Fachmann ersichtlich sind.