BRPI0315910B1 - A method of establishing and automatically restoring a data connection on a wireless data network and mobile device to establish and maintain the same data connection - Google Patents

Description

MÉTODO DE ESTABELECER, E RESTABELECER AUTOMATICAMENTE, UMA CONEXÃO DE DADOS EM UMA REDE DE DADOS SEM FIO E DISPOSITIVO MÓVEL PARA ESTABELECER E MANTER A MESMA CONEXÃO DE DADOS

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção relaciona-se genericamente ao gerenciamento de conexões para redes sem fio. Mais particularmente, a presente invenção relaciona-se a iniciar e manter uma conexão a uma rede de dados sem fio.

HISTÓRICO DA INVENÇÃO

[002] Redes de dados sem fio permitem que dispositivos móveis sejam conectados remotamente a serviços como a distribuição de correspondência eletrônica e navegar na Internet sem conexão a uma interface de computador convencional. Muitas redes de dados acessíveis publicamente que podem funcionar por uma ampla área dependem de uma infra-estrutura celular e são ligadas a protocolos celulares como IS-95 que descreve a comunicação celular de Acesso Múltiplo de Divisão por Código (CDMA), e a Global System for Mobile Communications (GSM - Sistema global para comunicação móvel). Cada protocolo celular possui um protocolo de dados companheiro. Para a comunicação GSM, General Packet Radio Service (GPRS - Serviço de Rádio de Pacote Geral) no protocolo companheiro de dados de pacote, para redes IS-95, a norma "One Time Radio Transmission Technology" (1XRTT - Tecnologia de Transmissão de Rádio de On Times) definida na especificação CDMA2000 é o protocolo de dados companheiro.

[003] 1XRTT fornece aos dispositivos de interface de ar CDMA2000 um serviço de rádio com base em pacote que é capaz de altas velocidades de transmissão de dados, e suporta tanto as conexões de dados IP simples como as IP móvel. Uma desvantagem do sistema 1XRTT é que os recursos de rede como o endereço IP são consumidos simplesmente mantendo uma série de conexões de outra forma inativas. Isto é problemático para muitas portadoras, pois recursos como o espaço de endereço IP são finitos e não podem ser ampliados. Como resultado, as portadoras comumente deixam cair conexões de dados inativas quando as redes ficam congestionadas para liberar recursos ocupados. Adicionalmente, portadoras muitas vezes deixam cair conexões que não estiveram ativas por um período fixo de tempo independentemente dos níveis de utilização da rede, de modo que recursos não são alocados a conexões inativas. Um dispositivo que foi desconectado da rede devido à inatividade tipicamente libera os recursos de rede designados e apenas reconecta quando o usuário do dispositivo móvel tenta acessar serviços de dados.

[004] Se a conexão é terminada, os recursos alocados para o dispositivo móvel são liberados. Assim, quando da reconexão à rede, o dispositivo móvel é redesignado recursos, que então tipicamente registra com um número de serviços. No entanto, entre a hora em que os recursos são liberados e a hora em que os recursos readquiridos são registrados, o dispositivo não está disponível para serviço. Isto é problemático para os dispositivos ativados por empurro "sempre ligados", pois as conexões são importantes para a comunicação bidirecional, que envolve transferências de dados que não são iniciadas pelo dispositivo móvel. Se a conexão de dados sem fio está sendo utilizada para empurrar dados de um servidor remoto para um dispositivo móvel, o dispositivo móvel precisa permanecer conectado, pois o servidor remoto não pode conectar-se a um dispositivo móvel que a rede desconectou. Esse dispositivo requer uma conexão de dados 1XRTT "sempre ligado" que é capaz de recuperar automaticamente de uma desconexão.

[005] Outro problema apresentado pelos dispositivos 1XRTT atuais ocorre quando a conexão de dados não pode ser obtida de imediato. Isto pode ocorrer tanto n hora em que o dispositivo é inicializado, como na hora em que o dispositivo tenta readquirir uma conexão. Tipicamente, o dispositivo amostrará continuamente a rede por uma conexão, ou ele fará um número fixo de tentativas de conexão antes dele determinar que a conexão não pode ser obtida em cuja ocasião ele procurará a interação do usuário. O primeiro método é contraprodutivo, pois ele aumenta o tráfego de rede, que reduz a capacidade de canais de dados. Como resultado, muitas redes proibem a amostragem continua. Se o dispositivo experimentar dificuldades em conectar com a rede de dados sem fio, procurar a interação com o usuário meramente notifica o usuário da falta da conexão, e não auxilia em readquirir a conexão.

[006] Portanto, é desejável fornecer um dispositivo móvel para conectar a uma rede de dados 1XRTT que é capaz de manter conexões de dados "sempre ligadas" com recuperação de desconexão automática para minimizar a quantidade de tempo que a conexão de dados não está disponível.

SINOPSE DA INVENÇÃO

[007] É um objeto da presente invenção tornar desnecessário ou mitigar pelo menos uma desvantagem dos métodos anteriores de estabelecer e manter conexões de dados em redes sem fio.

[008] Em um primeiro aspecto da presente invenção, é fornecido um método de estabelecer uma conexão de dados em uma rede de dados sem fio. 0 método compreende as etapas de determinar que nenhuma conexão de dados para a rede de dados sem fio é estabelecida; inicializar um temporizador back off com base em um número anterior de solicitações de conexão; transmitir automaticamente uma solicitação de conexão para a rede de dados sem fio quando da expiração do temporizador back off; e estabelecer uma conexão de dados se a solicitação de conexão transmitida é aceita pela rede de dados sem fio. Em uma versão da presente invenção, a rede de dados sem fio é uma rede CDMA2000; e a etapa de determinar que nenhuma conexão de dados é estabelecida inclui receber uma mensagem de recusa de serviço da rede de dados sem fio, em que a mensagem de recusa de serviço é selecionada de uma lista que inclui mensagens de Retry Order, Release Order, Reorder Order e Intercept Order ou outros eventos de falhas. Em versões em que a mensagem de recusa de serviço é uma mensagem de Intercept, a solicitação de conexão pode ser transmitida automaticamente quando da detecção de uma nova rede de dados sem fio. Em outra versão da presente invenção, o temporizador back off é inicializado em um valor com base em uma semente aleatório, e é opcionalmente limitado a um valor maior ou igual a qualquer tempo do temporizador back off calculado após uma última conexão de dados estabelecida. Em ainda outra versão da presente invenção, inicializar os fundos do temporizador tem por base um retardo de nova tentativa especificada pela Retry Order, em que o temporizador back off é opcionalmente inicializado para um período de tempo maior ou igual ao retardo de nova tentativa. Em outra versão, a solicitação de conexão é uma Origination Message em CDMA 2000 e Activate PDP Context Request em GPRS.

[009] Em um segundo aspecto da presente invenção, é fornecido um método de restabelecer automaticamente uma conexão de dados em uma rede de dados sem fio. O método compreende as etapas de determinar uma situação de conexão de dados quando da expiração de um temporizador de verificação de serviço; transmitir automaticamente uma solicitação de conexão se a conexão de dados é determinada como estando perdida; e restabelecer a conexão de dados se a solicitação de conexão transmitida é aceita pela rede de dados sem fio. Em uma versão do segundo aspecto da invenção, a etapa de determinar a situação de conexão de dados é precedida por inicializar o temporizador de verificação do serviço. Em outra versão, a etapa de transmitir automaticamente a solicitação de conexão é efetuada quando da expiração de um temporizador back off, em que o temporizador back off é inicializado opcionalmente a um valor com base em um retardo de nova tentativa especificado por uma Retry Order recebida. Em uma outra versão da presente invenção, a etapa de determinar a situação de conexão de dados inclui comparar os recursos de rede designados a valores predefinidos, em que a etapa de comparar inclui opcionalmente determinar que nenhuma conexão de dados é estabelecida quando um endereço do Protocolo de Internet (IP) designado é fixado em 0.0.0.0.0.

Em uma outra versão, o método inclui a etapa de forçar a expiração prematura do temporizador de verificação de serviço quando do recebimento de uma Release Order. Em outras versões da invenção, a Release Order é uma solicitação de terminação Protocolo de Ponto-a-Ponto e a solicitação de conexão é uma Mensagem de Originação em CDMA2000 e uma Ativar Solicitação de Contexto PDP em GPRS.

[010] Em um terceiro aspecto da presente invenção, é fornecido um dispositivo móvel para estabelecer e manter uma conexão de dados a uma rede de dados sem fio. O dispositivo móvel compreende um temporizador back off, um temporizador de verificação do serviço e um gerente de conexão. O temporizador back off é para cronometrar um período de back off (retraimento). O temporizador de verificação do serviço é para cronometrar um período de verificação do serviço. O gerente de conexão é para determinar que uma conexão de dados para a rede sem fio é estabelecida na expiração do temporizador de verificação do serviço, refixar o temporizador de fixação do serviço quando de sua expiração se uma conexão estiver estabelecida, transmitir solicitações de conexão para a rede sem fio quando da inicialização, quando da expiração do temporizador back off e quando da determinação que a conexão de dados estabelecida foi perdida, e para refixar o temporizador back off em resposta ao recebimento de uma rejeição de conexão da rede sem fio. Em uma versão da presente invenção, a rede de dados sem fio é uma rede CDMA2000. Em outra versão da presente invenção, o gerente de conexão inclui meio para refixar o temporizador back off em resposta ao recebimento de uma Retry Order, tal que o temporizador back off é maior ou igual a um retardo de nova tentativa especificado na Retry Order. Em uma outra versão da presente invenção, o gerente de conexão inclui tanto um acumulador para acompanhar as rejeições consecutivas do serviço, como meio para refixar o temporizador back off de acordo com o número de rejeições consecutivas e meio para causar a expiração prematura do temporizador de verificação do serviço em resposta ao recebimento de uma Release Order.

[011] Outros aspectos e recursos da presente invenção tornar-se-ão aparentes para aqueles com habilidade ordinária na tecnologia quando da revisão da descrição seguinte das versões especificas da invenção em conjunto com as figuras acompanhantes.

DESCRIÇÃO SUCINTA DOS DESENHOS

[012] Versões da presente invenção serão descritas agora, por meio apenas de exemplo, com referência às Figuras anexas, em que: [013] A Figura 1 é um diagrama de blocos de um dispositivo móvel em um ambiente de dados sem fio.

[014] A Figura 2 é um diagrama de blocos de um dispositivo móvel da presente invenção.

[015] A Figura 3 é um fluxograma que ilustra um método de acordo com uma versão da presente invenção.

[016] A Figura 4 é um fluxograma que ilustra um método da presente invenção. E

[017] A Figura 5 é um fluxograma que ilustra um método da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[018] Geralmente, a presente invenção fornece um método e sistema para estabelecer e manter uma conexão de dados entre um dispositivo móvel e a rede de dados sem fio. Para os dispositivos móveis que dependem de terem dados empurrados em tempo real, manter uma conexão de dados com a rede de dados sem fio é um requisito de projeto importante. No entanto, geralmente é indesejável que o operador de rede permita que conexões de dados sejam mantidas permanentemente para todos os dispositivos. As redes não têm tanto um método simples de identificar dispositivos que exigem conexões sempre ligadas, como um meio simples para priorizar as conexões de dispositivos. Assim, as redes são projetadas para desconectar indiscriminadamente os dispositivos móveis sob um número de circunstâncias para impedir ou aliviar o congestionamento. Como resultado, mesmo se o dispositivo móvel é capaz de assegurar uma conexão de dados inicial, a conexão de dados poderá ser cortada pela rede em uma ocasião futura. A presente invenção mitiga os problemas da tecnologia anterior ao fornecer tanto um dispositivo móvel como um método para obter uma conexão de dados e manter a conexão uma vez ela esteja no lugar.

[019] Após ser energizada, o dispositivo móvel da presente invenção tipicamente busca uma rede de dados CDMA2000 para negociar e se conectar. Se bem sucedida, a negociação resulta na rede designar ao dispositivo móvel os recursos de rede necessários para uma conexão de dados. Entre os recursos designados está o endereço IP que identifica singularmente o dispositivo móvel. Tipicamente, esses recursos são obtidos pelo dispositivo móvel através da transmissão de uma Mensagem de Originação com base em dados para a rede de dados sem fio. Uma vez estabelecida a conexão de dados, o tráfego de dados pode ser empurrado de um servidor para o dispositivo móvel ao transmitir pacotes de dados para o endereço IP designado para o dispositivo móvel.

[020] A Figura 1 ilustra a conexão de um dispositivo móvel da presente invenção a uma rede sem fio capaz de fornecer tanto serviços de telefonia de voz como de dados. Um dispositivo móvel 100 conecta-se por um enlace sem fio a um sistema transceptor base (BTS) 102. O BTS 102 serve tanto como transmissor como receptor para os dados intercambiados entre o dispositivo móvel 100 e a rede sem fio. O BTS 102 é controlado pela controladora de estação base (BSC) 104, que em uma versão preferida conecta-se a uma pluralidade de BTSs. Isto permite que o dispositivo móvel 100 se desloque fora da faixa do BTS 102 e permaneça conectado à rede sem fio desde que ele esteja na faixa de outro BTS. O BSC 104 conecta o dispositivo móvel 100 ao centro de comutação móvel (MSC) 106, que permite que as chamadas de telefonia com base na voz sejam colocadas para a rede de telefonia comutada pública (PSTN) 108 ou outra rede sem fio (não mostrada) . O BSC 104 também conecta o dispositivo móvel 100 à rede de dados comutados públicos (PSDN) 110. O PSDN 110 permite que o tráfego de dados do dispositivo móvel 100 seja roteado da rede sem fio para outra rede conectada, como a Internet 112. Conectado à Internet 112 há um serviço de dados 114, que é acessível ao dispositivo móvel 100. Quando da negociação de uma conexão de dados, o dispositivo móvel 100 é dotado de um endereço IP, e opcionalmente um nome de domínio. O dispositivo móvel 100 pode então se conectar ao serviço de dados 114. Assim, para empurrar dados em tempo real para o dispositivo móvel 100, o serviço de dados 114 endereça simplesmente pacotes de dados para o endereço IP fornecido, e os transmite através da Internet 112 e a rede sem fio para o dispositivo móvel 100.

[021] A Figura 2 ilustra uma versão atualmente preferida de dispositivo móvel 100. O dispositivo móvel 100 é um dispositivo de comunicação sem fio para receber dados, e transmitir dados, para o BTS 102. Tipicamente, a conexão ao BTS 102 é alcançada utilizando a antena 148 para estabelecer um canal de dados através da camada fisica de interface de ar. A referência feita à verificação de uma conexão, exceto quando tornada explicitamente clara quanto ao contrário, refere-se a determinar se um canal de dados está em seu lugar para afixar logicamente o dispositivo móvel 100 à rede utilizando o enlace de camada fisica RF. A situação de conexão é tipicamente fornecida para o usuário do dispositivo móvel 100 por meio de uma indicação visual na tela 150. A situação da conexão é monitorada pelo gerente de conexão 156, que fornece à tela 150 uma indicação de situação, e é utilizado para estabelecer uma conexão na energização. O gerente de conexão 156 mantém a conexão, uma vez estabelecida, ao restabelecer a conexão, utilizando os métodos de estabelecimento de conexão da presente invenção, quando a conexão é liberada.

[022] O Gerente de Conexão 156 determina a situação da conexão, conforme descrito em relação à Figura 3, quando ocorre uma variedade de eventos. Esses eventos incluem o recebimento de uma Release Order, recebimento de um PPP Termination Request, e a expiração do Temporizador de Verificação de Serviço (SCT) 154; alguém habilitado na tecnologia apreciará que outros eventos de falha também podem fazer com que o gerente de conexão 156 verifique a conexão a intervalos fixos mínimos. 0 gerente de conexão 156 também pode refixar o SCT 154 quando o SCT 154 expirar ou quando do recebimento de tráfego de dados. Como é descrito abaixo, quando da determinação da perda da conexão, o gerente de conexão 156 emite uma mensagem de solicitação de conexão para a rede através da antena 148 e do BTS 102. Se a mensagem de solicitação de conexão é rejeitada, o gerente de conexão 156 fixa o temporizador back off (BOT) 152, em um valor preferivelmente determinado por uma semente aleatória. Quando da expiração do BOT 152, o gerente de conexão 156 re-emite uma solicitação de conexão na forma de uma Origination Message.

[023] Redes sem fio são projetadas para lidar com o congestionamento em um número de maneiras. Tipicamente, se a rede está muito congestionada quando uma mensagem de solicitação de conexão é recebida, a conexão é recusada, nenhum recurso de rede é designado, e uma Reorder Order ou uma Release Order é emitida para o dispositivo móvel 100. A Reorder Order serve para notificar o dispositivo móvel 100 de que a rede está ocupada e, portanto, não pode fornecer serviço. Em sua implementação inicial, a Reorder Order foi projetada para notificar o usuário do dispositivo móvel sem fio de que a rede estava excessivamente congestionada para aceitar uma nova conexão de voz. A utilização da Reorder Order foi ampliada por alguns operadores de rede para servir como uma mensagem de rejeição de serviços de dados além dos serviços de voz. Para as conexões com base na voz, o recebimento de uma Reorder Order tipicamente resulta em um tom de aviso. Muitos dispositivos não fornecem este tom de aviso quando uma Reorder Order é recebida como resultado de uma tentativa de conexão de dados falhada. Mesmo se o dispositivo é projetado para fornecer o tom de aviso para indicar o recebimento de uma Reorder Order em resposta a uma conexão de dados falhada, não é prático exceto que o usuário de um dispositivo sempre ligado, como o dispositivo móvel 100, tentará de novo manualmente reconectar até que uma conexão seja obtida.

[024] Em uma implementação apenas de voz, o usuário tipicamente ou tenta reiniciar a conexão ao rediscar, ou o dispositivo sem fio tenta periodicamente reconectar. Para manter uma conexão "sempre ligada" em um ambiente de dados, o dispositivo móvel 100 precisa transmitir mensagens de solicitação de conexão repetidas até uma conexão ser estabelecida e dados "empurrados" poderem ser recebidos. O dispositivo "sempre ligado" que depende da tecnologia de empurrar para receber informação de um hospedeiro na rede precisa manter a conexão de dados. A amostragem constante da rede é desestimulada por portadoras pois ela é contraprodutiva e simplesmente consume largura de banda que podería de outra forma ser alocada para conexões de dados ativas. A amostragem contínua ou periódica para determinar a disponibilidade de uma conexão aumenta o congestionamento da rede, que é contraprodutivo para estabelecer uma conexão, e diminui a vida útil da batería do dispositivo móvel, que não pode permanecer no modo de economizar energia quando transmitir os pacotes de amostragem ou receber suas respostas.

[025] O congestionamento em uma rede sem fio também pode resultar na terminação de conexões de dados já estabelecidas. Se o dispositivo móvel está conectado, mas não utilizando ativamente seu canal, a rede pode reduzir o congestionamento ao emitir uma Release Order, que faz com que o dispositivo móvel libera os recursos a ele alocados. Tipicamente, quando do recebimento de uma Release Order, o dispositivo móvel 100 restabelece seus recursos de rede designados para um valor predefinido. Em uma versão atualmente preferida, o dispositivo móvel 100 restabelece seu endereço IP para "0.0.0.0.0". Esses recursos de gerenciamento de congestionamento, juntamente com eventos como o dispositivo móvel entrar em uma região de cobertura fraca e rejeições de opção de serviço devido a incompatibilidade entre os parâmetros do dispositivo e a rede, podem fazer com que o dispositivo móvel 100 perca a conexão de dados para a rede.

[026] Retry Orders são conhecidas na tecnologia e são uma base em dados análoga a uma Reorder Order. Tipicamente, a Retry Order é fornecida em resposta a uma Origination Message se a rede não puder fornecer uma conexão. Tipicamente, as Retry Orders especificam um tempo de novas tentativas que o dispositivo móvel 100 precisa esperar antes de tentar novamente estabelecer a conexão. Retry Orders também podem ser transmitidas para o dispositivo móvel 100 quer para limpar ou aumentar um tempo de nova tentativa fornecido anteriormente. Se um número de dispositivos móveis são todos fornecidos Retry Orders que expiram simultaneamente haverá contensão maior para as conexões por ocasião da expiração do temporizador de nova tentativa.

[027] Várias opções existem quer para estabelecer uma conexão de dados após ter inicialmente recusada uma conexão, ou restabelecer uma conexão de dados liberada. Transmitir uma série de mensagens de solicitação de conexão distanciadas uma da outra, e permitir que o dispositivo móvel 100 entre no modo de economizar energia no tempo entre as transmissões de mensagens de solicitação de conexão fornece uma chance razoável do estabelecimento da conexão, e impede o consumo excessivo da batería.

[028] O dispositivo móvel 100 preferivelmente gera uma chamada de dados de mensagem de solicitação de conexão quando ele detecta serviços CDMA2000. A Figura 3 ilustra um método de estabelecer uma conexão de acordo com a presente invenção. O dispositivo móvel 100 é energizado na etapa 116. Como parte de sua rotina de inicialização, o dispositivo móvel 100 emite uma solicitação de conexão para a rede sem fio na etapa 118. Em uma versão atualmente preferida da presente invenção, a solicitação de conexão é uma Origination Message em CDMA2000 e uma Activated PDP Context Request em GPRS. Após transmitir a solicitação de conexão em 118, o dispositivo móvel 100 tipicamente recebe a resposta da rede na etapa 120. Na etapa 122, a resposta é analisada para determinar se a conexão foi estabelecida, como é bem conhecido na tecnologia. Quando a conexão é estabelecida na etapa 122, um temporizador de verificação de serviço (SCT) é iniciado, e quando de sua expiração na etapa 124, o endereço IP designado ao dispositivo móvel 100 é comparado ao "0.0.0.0.0" para determinar se a conexão ainda existe. Em uma versão atualmente preferida, o temporizador de verificação de serviço é iniciado após o dispositivo móvel 100 entrar em modo de dado inativo. Como é bem compreendido na tecnologia, o dispositivo móvel 100 refixa o endereço IP a um valor predefinido, "0.0.0.0.0" nesta implementação, quando a conexão não mais está disponível. Alguém habilitado na tecnologia apreciará prontamente que é conhecido um número de outras técnicas de verificação da conexão, e que podem ser substituídas por este teste sem desviar da presente invenção. Se a conexão ainda está estabelecida, o endereço IP não será "0.0.0.0.0", e o processo retorna para a etapa 124, se a conexão caiu, o processo retorna para a etapa 118 e emite uma nova solicitação de conexão.

[029] Se na etapa 122 é determinado da resposta da rede recebida em 120 que a mensagem de solicitação de conexão emitida não estabeleceu uma conexão, um temporizador back off é inicializado em 128. É preferível que esta etapa somente ocorra se a falha de conectar não é devida ao recebimento de uma ordem de interceptação. Um método atualmente preferido de lidar com uma ordem de interceptação é descrito abaixo. Em uma versão atualmente preferida, o temporizador back off é iniciado ao calcular um tempo de back off (retrocesso) . Se o temporizador back off é determinado como havendo expirado na etapa 130, o processo retorna para a etapa 118.

[030] Em uma versão atualmente preferida, o temporizador de conexão é fixado em 128 utilizando um algoritmo de back off fornecido por um inicializador de temporizador, preferivelmente um sementado com um valor aleatório. Tempos de back off aleatoriamente sementados permitem que uma pluralidade de dispositivos móveis, que foram todos desconectados simultaneamente, forneça à rede solicitações espalhadas, para impedir o congestionamento devido a um influxo de mensagens de solicitação de conexão. Em uma outra versão, o algoritmo de back off periodicamente aumenta a quantidade de tempo entre novas tentativas. Assim, o dispositivo móvel 100 tenta novamente por uma conexão a intervalos fixos que aumentam a uma taxa predeterminada. Isto é implementado para fornecer economia de vida útil da batería. A vida útil da batería é ampliada na maioria dos casos porque quando o dispositivo móvel 100 não pode estabelecer uma conexão após uma série de solicitações rápidas, é provável que haja um problema de rede ou que o dispositivo móvel 100 deixou uma área com serviço apropriado. Em qualquer desses casos, enviar solicitações de conexão espaçadas eqüitativamente não aumenta estatisticamente as chances de estabelecer uma conexão com rapidez. Ao aumentar os intervalos de tempo entre as tentativas, o dispositivo móvel 100 é capaz de esperar no modo de economia de energia, que ampliará a vida útil da batería.

[031] Em uma outra versão, após ser inicializado na etapa 120, o temporizador back off é comparado à informação fornecida em uma Retry Order. Se a Retrial Order especifica um período mínimo de nova tentativa, o temporizador back off é ajustado de modo que ele não é inferior ao período de nova tentativa. Isto assegura que o dispositivo móvel 100 não tenta restabelecer uma conexão até após o período de nova tentativa haver expirado. Alternativamente, o temporizador sempre é fixado para o valor de tempo especificado na Retry Order, se uma for fornecida, e fixado para o valor calculado apenas se não houver valor de tempo especificado na Retry Order.

[032] O dispositivo móvel 100 é tipicamente controlado por um sistema operacional que fornece ao usuário uma interface para a funcionalidade, como a distribuição de correspondência eletrônica, do dispositivo móvel 100. Em uma versão atualmente preferida, as Reorder Orders recebidas resultam em um "evento" que é passado para a camada de aplicação do dispositivo móvel 100. A camada de aplicação é projetada para implementar o método acima para estabelecer uma conexão, e aplica o algoritmo de conexão back off apropriado para fixar o temporizador back off. Quando o temporizador back off expira, a camada de aplicação emite outra mensagem de solicitação de conexão. Se a reconexão falhar, e outra Reorder Order for recebida, outro periodo back off aleatório é aplicado. Em uma versão atualmente preferida, o periodo de back off é igual ou maior que o periodo de back off anterior, de modo que o comprimento de tempo entre novas tentativas é não decrescente. Preferivelmente, até a conexão ser estabelecida, uma indicação "No Data Service" é exibida na interface de usuário do dispositivo móvel 100 de modo que o usuário sabe que o serviço de dados não está disponível. Quando uma conexão é estabelecida, o dispositivo móvel 100 preferivelmente indica a disponibilidade do serviço de dados para o usuário na interface de usuário.

[033] Quando uma Retry Order é recebida em resposta a uma mensagem de solicitação de conexão, o BSC 104 tipicamente especifica um retardo de nova tentativa dentro da Retry Order. Nesse caso, a camada de aplicação do dispositivo móvel 100 calcula um temporizador back off como antes, mas exige que o temporizador não seja mais curto que o retardo de nova tentativa. Os pedidos de nova tentativa na especificação CDMA2000 também podem incluir informação a respeito de outras opções de serviço que estão disponíveis. Se essas opções de serviço alternativas são suportadas, o dispositivo móvel 100 pode enviar uma mensagem de solicitação de conexão com opções de serviço alternativas durante o retardo de nova tentativa. Se qualquer uma das mensagens de solicitação de conexão transmitidas com opções de serviço alternativas é bem sucedida, o temporizador back off é preferivelmente cancelado pela camada de aplicação. De outra forma o dispositivo móvel 100 espera até o temporizador back off expirar, e depois transmite outra Origination Message com a opção de serviço original.

[034] A rede também pode enviar uma Retry Order com o retardo de nova tentativa fixado em zero. Isto é para indicar ao dispositivo de dados sem fio que não há retardo de nova tentativa. Essa Retry Order é comumente utilizada por portadoras para limpar retardos de nova tentativa fixados anteriormente. Quando uma Retry Order com um retardo de nova tentativa fixado em zero é recebida pelo dispositivo móvel, a camada de aplicação preferivelmente cancelará quaisquer temporizadors de retardo de nova tentativa pendentes e imediatamente retransmitirá uma Origination Message.

[035] Quando o dispositivo móvel 100 se energiza, o endereço IP é tipicamente inicializado para "0.0.0.0.0". O dispositivo móvel 100 poderá ter seu endereço IP refixado para este endereço, ou outro valor predefinido, se o BTS 104 transmite uma Release Order, com PPP Termination Request. Quando essa solicitação é recebida, ou quando o temporizador de verificação de serviço expirar, como na etapa 124, o dispositivo móvel 100 examina seu endereço IP. Se o endereço IP está fixado em seu valor predefinido, o dispositivo móvel 100 inicia uma solicitação de conexão de dados e renegociações PPP, conforme descrito na etapa 118. Se juntamente com a solicitação de terminação PPP, uma Reorder Order ou uma Retry Order é transmitida, o dispositivo móvel 100 esperará até a expiração do temporizador back off calculado antes de retornar para a etapa 118.

[036] A Figura 4 ilustra uma versão exemplar de um método da presente invenção. Quando do estabelecimento de uma conexão de dados na etapa 160, o dispositivo móvel 100 inicializa o SCT 154 na etapa 162. Preferivelmente, a inicialização do SCT 154 na etapa 162 é precedida pela cessação de transmissões de dados, pois não é estritamente necessário verificar a situação de uma conexão que está em uso. Quando o SCT 154 expira na etapa 164, o gerente de conexão 156 verifica a situação da conexão na etapa 168. Alternativamente, o gerente de conexão 156 verifica a situação da conexão em 168 se uma Release Order, ou outra mensagem assim, é recebida em 166. Em uma versão da presente invenção, quando do recebimento de uma Release Order na etapa 166, o SCT 154 é refixado para 0 para causar a verificação da conexão na etapa 168. As etapas 126, 118, 122, 128 e 130 são realizadas conforme descrito em relação à Figura 3.

[037] A Figura 5 ilustra uma versão exemplar do método de afixação persistente da presente invenção. O dispositivo móvel 100 é energizado na etapa 116, e uma solicitação de conexão é emitida na etapa 118. Em uma versão atualmente preferida, a solicitação de conexão é uma Origination Message em CDMA2000 e uma Activate PDP Context Request Message em GPRS. A resposta da rede é recebida na etapa 120. Na etapa 122, o dispositivo móvel 100 determina se uma conexão foi estabelecida. Se for determinado que uma conexão foi estabelecida na etapa 122, o dispositivo móvel 100 prossegue para a etapa 160, que pode ser utilizada como o ponto de partida do método da Figura 4. Se uma conexão não é estabelecida, BOT 156 é inicializado na etapa 128, e quando de sua expiração na etapa 130, uma solicitação de conexão é re-emitida na etapa 118.

[038] Em um número de circunstâncias, como navegar em uma rede não autorizada, o dispositivo móvel 100 pode falhar em um desafio de autenticação da rede. No evento de um desafio de autenticação de rede falhado, o dispositivo móvel 100 recebe uma Intercept Order. Em uma versão atualmente preferida, o dispositivo móvel 100 não fixa seu temporizador de back off, mas espera até ele haver detectado uma nova rede antes de re-emitir uma solicitação de conexão. Durante este período de tempo, o usuário pode ser notificado de que há uma falta de serviço através de uma indicação na tela ou através de uma dica de áudio. Alguém habilitado na tecnologia prontamente apreciará que existe um número de técnicas conhecidas na tecnologia para detectar a presença de uma nova rede.

[039] O algoritmo de back off descrito acima é preferivelmente empregado da seguinte maneira. 0 dispositivo móvel 100 determina que ele não mais possui uma conexão de dados, como na etapa 124. Em uma versão atualmente preferida isto é determinado pela verificação de um endereço IP na etapa 126, em que o endereço de "0.0.0.0.0" indica que a conexão não foi mantida. Se é determinado que a conexão não está disponível, o dispositivo móvel 100 tenta conectar a rede de dados sem fio na etapa 118. Se a conexão é bem sucedida, então o processo é completado, e o dispositivo espera para a expiração do temporizador de verificação de serviço na etapa 124. Em uma versão atualmente preferida, o temporizador de verificação de serviço só é fixado após a atividade de dados haver parado, de modo que a etapa 124 é preferivelmente precedida pela cessação da transmissão de dados após a atividade de dados haver parado. Se a conexão não é estabelecida, conforme determinado nas etapas 120 e 122, a resposta da rede, recebida na etapa 120, é examinada. Se a resposta da rede não indica quando uma tentativa de reconexão será permitida, o temporizador back off é inicializado a um valor determinado com base no número de tentativas anteriores para conectar, e as condições da rede, conforme descrito em conjunto com a etapa 128. Quando o temporizador back off expira na etapa 130, uma solicitação de conexão é re-emitida e o processo é completado, e o dispositivo retorna para a etapa 124. Se a conexão não foi bem sucedida, o temporizador é reinicializado em 128 quer para um valor recalculado ou um valor fornecido pela rede. Esta repetição da fixação do temporizador back off e a solicitação de uma conexão é continuado até a conexão ser estabelecida, ou o dispositivo ser desenergizado.

[040] É preferível que o valor BOT não seja inferior ao valor de um temporizador anterior, e que no evento de uma Retry Order especificar um período de nova tentativa, o mais longo do período de nova tentativa e o temporizador back off aleatoriamente gerado é utilizado como o tempo até a próxima tentativa.

[041] Em uma versão atualmente preferida da invenção, os valores de temporizador são pré-calculados para evitar o envio de solicitações a intervalos tão freqüentes que surge um congestionamento de rede das solicitações e de modo que a vida útil da batería não seja afetada de modo deletério. Em uma versão da presente invenção, o temporizador back off é primeiro inicializado a um valor de 30 segundos, e aumenta por intervalos de 30 segundos a cada tentativa subseqüente. Isto é feito com a suposição de que se uma conexão é recusada repetidamente o dispositivo provavelmente está em uma área sem serviço de dados, e o intervalo entre a verificação de serviços de dados pode ser ampliada sem efeitos adversos. É integralmente previsto que o usuário pode tentar iniciar manualmente o serviço.

[042] A presente invenção fornece um método e sistema tanto para estabelecer uma conexão de dados sempre ligada a uma rede por um método de novas tentativas persistentes como para manter a conexão de dados estabelecida ao determinar a situação de conexão na expiração de um temporizador de verificação de serviço. O temporizador back off variável utilizado entre novas tentativas de conexão fornece maior vida útil da batería sem atrasar significativamente a reaquisição da conexão. Alguém habilitado na tecnologia prontamente apreciará que o dispositivo móvel 100 utilizará o temporizador back off variável, conforme descrito acima, durante a inicialização em resposta a uma Release Order, uma Intercept Order, uma Reorder Order, uma Retry Order, ou no evento de que a rede não responde. No evento de receber uma Release Order com a rejeição da opção de serviço quando o dispositivo não suporta outros tipos de serviços de dados, o dispositivo adia a originação dos dados até que uma nova rede seja encontrada. No evento de receber uma Release Order com a rejeição da opção de serviço, e o dispositivo de fato suporta outros tipos de serviços de dados, o dispositivo móvel 100 preferivelmente tentará uma conexão com diferentes opções de serviço, possivelmente em acréscimo à nova tentativa padrão. Se a resposta à mensagem de solicitação de conexão é uma Intercept Order, o dispositivo móvel 100 preferivelmente verifica uma nova rede na expiração do temporizador back off variável, e apenas tenta uma reconexão se uma nova rede foi identificada. No evento de que nenhuma resposta é recebida da rede, é provável que o dispositivo móvel 100 esteja fora de serviço, e outra mensagem de solicitação de conexão é transmitida quando uma rede é detectada. Adicionalmente, alguém habilitado na tecnologia apreciará que o temporizador back off variável da presente invenção, pretende ser apenas de exemplos. Alterações, modificações e variações poderão ser efetuadas nas versões particulares por aqueles de habilidade na tecnologia sem desviar do escopo da invenção, que é definido unicamente pelas reivindicações aqui apensas.

REIVINDICAÇÕES

Claims (16)

1. Método de restabelecer automaticamente uma conexão de dados em uma rede de dados sem fio caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: determinar uma situação de conexão de dados quando da expiração de um temporizador de verificação de serviço (154) o temporizador de verificação de serviço tendo sido iniciado originalmente no estabelecimento da conexão de dados; transmitir automaticamente uma solicitação de conexão se a conexão de dados for determinada como estando perdida; e restabelecer a conexão de dados se a solicitação de conexão transmitida for aceita pela rede de dados sem fio.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a etapa de determinar a situação de conexão de dados ser precedida pela inicialização do temporizador de verificação de serviço.

3. Método, de acordo a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de a etapa de transmitir automaticamente a solicitação de conexão ser efetuada quando da expiração de um temporizador back off (152).

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de o temporizador back off (152) ser inicializado para um valor com base em um retardo de nova tentativa especificado por uma Release Order recebida.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de a etapa de determinar a situação de conexão de dados compreende comparar os recursos de rede designados a valores predefinidos.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de a etapa de comparar compreende determinar que nenhuma conexão de dados está estabelecida quando um endereço de Protocolo da Internet designado estiver fixado para 0.0.0.0.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a etapa de forçar a expiração prematura do temporizador de verificação de serviço (154) quando do recebimento de uma Release Order.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de a Release Order ser uma solicitação de terminação de um Protocolo Ponto-a-Ponto.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de a solicitação de conexão ser uma Origination Message.

10. Dispositivo móvel (100) para estabelecer e manter uma conexão de dados com uma rede de dados sem fio compreendendo um temporizador back off (152) para cronometrar um período de retrocesso (back off) e um temporizador de verificação de serviço (154) para cronometrar um período de verificação de serviço; caracterizado pelo fato de o dispositivo móvel (100) compreende: um gerente de conexão (156) para determinar se uma conexão de dados com a rede sem fio está estabelecida na expiração do temporizador de verificação de serviço (154), o temporizador de verificação de serviço (154) tendo sido iniciado originalmente no estabelecimento da conexão de dados, para reiniciar o temporizador de verificação de serviço (154) quando da sua expiração se uma conexão for estabelecida, para transmitir solicitações de conexão com a rede sem fio quando da inicialização, quando da expiração do temporizador back off (152) e quando da determinação que a conexão de dados estabelecida foi perdida, e para refixar o temporizador back off (152) em resposta ao recebimento de uma rejeição de conexão da rede sem fio.

11. Dispositivo móvel (100), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de a rede de dados sem fio ser uma rede CDMA2000.

12. Dispositivo móvel (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 11, caracterizado pelo fato de o gerente de conexão (156) compreende meio para reiniciar o temporizador back off (152) em resposta ao recebimento de uma Retry Order, tal que o temporizador back off (152) é maior ou igual ao retardo de nova tentativa especificado na Retry Order.

13. Dispositivo móvel (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 ou 12, caracterizado pelo fato de o gerente de conexão (156) compreende um acumulador para acompanhar rejeições consecutivas de serviço, e meio para refixar o temporizador back off (152) de acordo com o número de rejeições consecutivas.

14. Dispositivo móvel (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizado pelo fato de o gerente de conexão (156) compreende um meio para causar a expiração prematura do temporizador de verificação de serviço (154) em resposta ao recebimento de uma Release Order.

15. Produto de programa de computador para permitir que um dispositivo móvel (100) estabeleça e mantenha uma conexão de dados a uma rede de dados sem fios, o produto de programa de computador compreendendo um meio legivel por computador incorporando um código de programa executável por um processador do dispositivo móvel (100) caracterizado pelo fato de implementar o método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9.

16. Sistema de comunicação sem fios caracterizado por compreender pelo menos um dispositivo móvel (100) como definido em qualquer uma das reivindicações 10 a 14.