DE60215871T2

DE60215871T2 - Kontaktmanagement für mobile Kommunikationsgeräte in mobilen Paketnetzen

Info

Publication number: DE60215871T2
Application number: DE60215871T
Authority: DE
Inventors: Matthias Waterloo Wandel
Original assignee: Research in Motion Ltd
Current assignee: BlackBerry Ltd
Priority date: 2001-10-01
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2022-09-28
Also published as: DE60208059D1; JP2005505215A; CN1565139A; DE60208059T2; HK1079654A1; US20060030299A1; CA2461319E; HK1065672A1; ATE344608T1; WO2003030575A1; BR0213022A; EP1433349A1; JP4420670B2; CA2461319C; US6999729B2; ATE313234T1; ES2273303T3; CA2461319A1; DE60215871D1; US20040248573A1

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Anmeldung betrifft im Allgemeinen das Gebiet der kabellosen Kommunikationen und im Speziellen Techniken, um die Rechtzeitigkeit, mit der Datenpakete über eine kabellose Verbindung in geringfügiger Abdeckung zu einem mobilen Gerät ausgeliefert werden zu verbessern, ohne übermäßige Mengen an Sendeaufrufen auf der Verbindung hinzuzufügen.
Beschreibung des Standes der Technik
Es kann sein, dass mobile Kommunikationsgeräte, wenn sie in Randbereichen von Abdeckungsgebieten in kabellosen, paketvermittelten Netzwerken betrieben werden, nur in sporadischen Intervallen in der Lage sind, Paketverkehr zu senden und zu empfangen. Dies verursacht, dass paketvermittelte Datentransaktionen nach herkömmlichen Vorstellungen zusammenbrechen. Herkömmliche Ansätze, wie etwa die Übermittlung unter Verwendung eines einfachen Verzögerungsalgorithmus nochmals zu probieren, führen entweder zu einer intensiven Benutzung von Funkressourcen (z.B. übermäßige Sendeaufrufe) oder zu einer geringen Zuverlässigkeit, besonders für Kommunikationen in einer Richtung von dem Netzwerk zu dem mobilen Gerät. In geringfügiger Abdeckung könnten Daten an dem mobilen Gerät nicht in rechtzeitiger Weise empfangen werden, wie dies für Echtzeitanwendungen erwartet wird.
Zusammenfassung
Wie hierin beschrieben wird die Rechzeitigkeit, mit der Verkehr in geringfügiger Abdeckung zu einem mobilen Gerät ausgeliefert wird verbessert, ohne übermäßige Mengen an Sendeaufrufen auf der Verbindung hinzuzufügen. Auch die Anzahl, wie oft ein mobiles Gerät ein Netzwerk aktualisiert, kann in vorteilhafter Weise basierend auf bekannten Netzwerk-Kommunikationsschemen reduziert oder minimiert werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zählt zu einem Verfahren zum Aufrecherhalten eines Kontakts mit einem kabellosen Kommunikationsnetzwerk im Allgemeinen das Überwachen eines kabellosen Kommunikationskanals, das Ermitteln einer empfangenen Signalstärke von Signalen auf dem kabellosen Kommunikationskanal, und das Versuchen, eine Nachricht aus den Signalen zu dekodieren. In Reaktion auf das Identifizieren von unzulänglichen Kommunikationsbedingungen übermittelt das mobile Gerät eine Aktualisierungsnachricht, welche das Netzwerk über das mobile Gerät informiert. Andererseits unterlässt es das mobile Gerät normalerweise, eine Aktualisierungsnachricht in Reaktion darauf zu übermitteln, dass eine Nachricht während einer Funkrufübermittlungs-Periode erfolgreich dekodiert wurde – auch falls die empfangene Signalstärke unter einem vorbestimmten Grenzwert liegen sollte.
Eine Aktualisierungsnachricht ist jede von einem mobilen Gerät übermittelte Nachricht, die verwendet wird, um das Netzwerk über den Status des mobilen Geräts zu informieren und/oder diesen zu aktualisieren, auch wenn die Nachricht einem anderen, unterschiedlichen Hauptzweck dient. Die Aktualisierungsnachricht kann unmittelbar nach dem Identifizieren der unzulänglichen Kommunikationsbedingung übermittelt werden, oder wenn die Bedingungen sich verbessert haben oder ausreichende sind, und/oder nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeitperiode. Die unzulängliche Kommunikationsbedingung kann basieren auf einer oder mehrerer Anzeigen identifiziert werden, einschließlich, beispielsweise, einer erfolglosen Dekodierung von einer oder mehrerer Nachrichten oder der Detektion einer ungeeigneten Kommunikationsqualität für eine erweiterte Zeitperiode. Die dekodierte Nachricht kann eine Rundgesendete Funkruf-Nachricht sein, welche, wenn sie das mobile Gerät von einer anstehenden Datenkommunikationssitzung benachrichtigt, das mobile Gerät veranlasst, auf das Netzwerk zu antworten, um Datenkommunikationen zu empfangen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung zählt zu einem Verfahren zum Aufrecherhalten eines Kontakts mit einem kabellosen Kommunikationsnetzwerk im Allgemeinen das Überwachen eines kabellosen Kommunikationskanals, das Empfangen einer Nachricht, welche das mobile Kommunikationsgerät über eine anstehende Datenkommunikationssitzung benachrichtigt, und das Übermitteln von einer oder mehreren Antwortnachrichten in Reaktion auf den Empfang der Nachricht. Nach dem Übermitteln der einen oder mehreren Antwortnachrichten könnten weitere Datenkommunikationen, die mit der Nachricht verbunden sind, nicht von dem mobilen Gerät empfangen werden. In dieser Situation wird das mobile Gerät eine Aktualisierungsnachricht übermitteln, welche das Netzwerk über das mobile Gerät informiert, nachdem es eine vorbestimmte Bedingung detektiert. Die vorbestimmte Bedingung kann jeden geeigneten Beweggrund miteinbeziehen, das Netzwerk zu kontaktieren, beispielsweise einen Ablauf einer vorbestimmten Zeitperiode, die Detektion einer ausreichenden Kommunikationsqualität oder eine Detektion einer Benutzeraktivität an dem mobilen Gerät. Die anfängliche von dem mobilen Gerät empfangene Nachricht kann eine rundgesendete Funkrufnachricht von dem Netzwerk sein.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung zählt zu einem Verfahren zum Aufrecherhalten eines Kontakts mit einem kabellosen Kommunikationsnetzwerk das kontinuierliche Führen einer Nachrichten-Dekodierverlaufsliste und das Vergleichen dieser mit einem vorbestimmten Funkrufmuster des Netzwerks. Die Nachrichten-Dekodierverlaufsliste weist eine Vielzahl von Nachrichten-Dekodierkennzeichen auf, welche zusammen eine Zeitperiode abdecken, die gleich ist dem oder größer als das vorbestimmte Netzwerk-Funkrufmuster. Eine Aktualisierungsnachricht, die das Netzwerk über das mobile Gerät informiert wird in Reaktion darauf übermittelt, dass identifiziert wird, dass eine oder mehrere erfolglose Dekodierperioden in der Nachrichten-Dekodierverlaufsliste mit allen Funkruf-Übermittlungsperioden in dem vorbestimmten Netzwerk-Funkrufmuster überlappen. Andererseits wird die Aktualisierungsnachricht in Reaktion auf das Identifizieren, dass irgendeine erfolgreiche Dekodierperiode in der Nachrichten-Dekodierverlaufsliste mit irgendeiner Funkruf-Übermittlungsperiode in dem vorbestimmten Netzwerk-Funkrufmuster überlappt, normalerweise nicht übermittelt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm eines Kommunikationssystems, in welchem die Techniken der vorliegenden Anmeldung implementiert sein können;
2 zeigt ein Zustandsübergangs-Diagramm eines mobilen Geräts gemäß verschiedener Aspekte der Techniken der vorliegenden Anmeldung;
3 ist ein Blockdiagramm eines bevorzugten Kommunikationssystems, mit welchem ein Netzwerk-Aktualisierungsschema gemäß der vorliegenden Anmeldung implementiert sein kann;
4 ist ein Blockdiagramm eines bevorzugten mobilen Kommunikationsgeräts, das konfiguriert sein kann, um ein Netzwerk gemäß einem in dieser Anmeldung beschriebenen Netzwerk-Aktualisierungsschema über seinen Verbindungsstatus zu informieren;
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Aufrecherhalten eines Kontakts mit einem kabellosen Netzwerk beschreibt;
6 ist ein Flussdiagramm, welches ein weiteres Verfahren zum Aufrecherhalten eines Kontakts mit einem kabellosen Netzwerk beschreibt;
7 ist ein Flussdiagramm, welches noch ein weiteres Verfahren zum Aufrecherhalten eines Kontakts mit einem kabellosen Netzwerk beschreibt; und
8(A)–(G) sind Zeitablauf-Diagramme, die sich auf das Verfahren beziehen, das in Verbindung mit 7 beschrieben wird.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
1 ist ein Blockdiagramm eines Kommunikationssystems, in welchem die Techniken der vorliegenden Anmeldung implementiert sein können. Das beispielhafte Kommunikationssystem 300 enthält ein Netzwerk 302 und ein mobiles Kommunikationsgerät 304, welches über eine kabellose Verbindung 305 kommuniziert. Das Netzwerk 302 enthält einen Server 306, eine Netzwerk-Steuereinheit 308, eine Basisstations-Steuereinheit 310, eine Basisstation 312 und eine Antenne, wobei die in 1 gezeigte einen Antennenturm 313 beinhaltet.
Der Server 306 kann jede Komponente oder jedes System sein, welches an das Netzwerks 302 oder innerhalb desselben angeschlossen ist. Der Server 306 kann beispielsweise ein Dienstanbietersystem sein, welches dem Gerät 304 kabellose Kommunikationsdienste bereitstellt und Daten, die für das Routen eines Kommunikationssignals zu dem mobilen Gerät 304 erforderlich sind, speichert. Der Server 306 kann auch ein Gateway zu anderen Netzwerken sein, einschließlich, jedoch in keiner Weise darauf beschränkt, einem Telephonnetzwerk, einem Nahbereichsnetzwerk oder einem Fernbereichsnetzwerk wie etwa dem Internet. Der Fachmann, welchen die vorliegende Anmeldung betrifft, wird verstehen, dass ein typisches Kommunikationsnetzwerk, obwohl nur ein einzelner Server 306 in 1 gezeigt ist, weitere zusätzliche Netzwerkspeicher-, Verarbeitungs-, Routing- und Gatewaykomponenten enthalten kann.
Die Netzwerk-Steuereinheit 308 handhabt normalerweise die Wegwahl (Routing) von Kommunikationssignalen durch das Netzwerk 302 zu einem mobilen Ziel-Kommunikationsgerät (wie etwa dem mobilen Gerät 304). Im Zusammenhang mit paketvermittelten Kommunikationsnetzwerken, wie etwa einem auf dem allgemeinen Paketfunkdienst (General Packet Radio Service, GPRS) basierenden Netzwerk, muss die Netzwerk-Steuereinheit 308 ein Ziel oder eine Adresse des mobilen Zielgeräts ermitteln und Pakete für das mobile Gerät durch einen oder mehrere Router oder Switches (nicht gezeigt), und schließlich zu einer Basisstation weiterleiten (wie etwa der Basisstation 313), welche ein Netzwerk-Abdeckungsgebiet bedient, in dem sich das mobile Gerät derzeit befindet.
Die Basisstation 312, sowie die ihr zugeordnete Steuereinheit 310 und die Antenne/der Turm 313 bieten eine kabellose Netzabdeckung für einen bestimmten Abdeckungsbereich, der allgemein als eine „Zelle" bezeichnet wird. Die Basisstation 312 übermittelt Kommunikationssignale zu und empfängt Kommunikationssignale von mobilen Geräten innerhalb ihrer Zelle über die Antenne 313. Die Basisstation 312 führt normaler Weise gemäß bestimmter, üblicherweise vorbestimmter Kommunikations-Protokolle und -Parameter solche Funktionen wie Modulation und möglicherweise Kodierung und/oder Verschlüsselung von zu dem mobilen Gerät zu übermittelnden Signalen unter der Steuerung der Basisstations-Steuereinheit 310 durch. In ähnlicher Weise demoduliert und möglicherweise dekodiert und entschlüsselt, falls erforderlich, die Basisstation 312 alle Kommunikationssignale, die von dem mobilen Gerät 304 innerhalb ihrer Zelle empfangen werden. Die Kommunikations-Protokolle und -Parameter können zwischen unterschiedlichen Netzwerken variieren. Ein Netzwerk kann beispielsweise ein unterschiedliches Modulationsschema verwenden und auf anderen Frequenzen arbeiten als andere Netzwerke.
Der Fachmann wird verstehen, dass ein tatsächliches kabelloses Netzwerk, wie zum Beispiel ein Mobitex^TM-Netzwerk oder ein DataTAC^TM-Netzwerk, hunderte Zellen enthalten kann, wobei jede von einer eigenen Basisstations-Steuereinheit 310, einer Basisstation 312 und einem Sende-Empfänger bedient wird, abhängig von der gewünschten gesamten Ausdehnung der Netzabdeckung. Alle Basisstations-Steuereinheiten und Basisstationen können, gesteuert von mehreren Netzwerk-Steuereinheiten, von denen nur einer in 1 gezeigt ist, durch mehrere Switches und Router (nicht gezeigt) verbunden sein. In ähnlicher Weise kann, wie oben beschrieben, das Netzwerk 304 eine Vielzahl von Servern 306 enthalten, einschließlich, zum Beispiel, Speicher-, Routing-, Verarbeitungs- und Gatewaykomponenten. Mobitex^TM ist eine registrierte Marke von Telia AB; und DataTAC^TM ist eine registrierte Marke von Motorola Inc.
Somit wird der Begriff „Netzwerk" hierin verwendet, um die fixen Teile des Netzwerks zu bezeichnen, einschließlich RF-Sende-Empfängern, Verstärkern, Basisstations-Steuereinheiten, Netzwerkservern, und an das Netzwerk angeschlossenen Servern. Der Fachmann wird verstehen, dass ein kabelloses Netzwerk an andere Systeme angeschlossen sein kann, möglicherweise einschließlich anderer Netzwerke, die in 1 nicht ausdrücklich gezeigt sind. Ein Netzwerk wird normalerweise zumindest irgendeine An von Funkruf- und Systeminformation auf einer fortlaufenden Basis übermitteln, auch wenn gegenwärtig keine Paketdaten ausgetauscht werden. Obwohl das Netzwerk aus vielen Teilen besteht, arbeiten alle diese Teile zusammen, um ein bestimmtes Verhalten an der kabellosen Verbindung zu bewirken. Welche Teile des Netzwerks jedoch schließlich für welche bestimmten Aspekte des Verhaltens der kabellosen Verbindung verantwortlich sind, liegt außerhalb des Umfangs dieser Anmeldung. Wichtig ist das Gesamtverhalten, das die Komponenten des Netzwerks erzeugen, wie weiter unten detaillierter beschrieben ist.
Das mobile Kommunikationsgerät 304 hat vorzugsweise ein Display 320, eine Tastatur 322, sowie möglicherweise eine oder mehrere zusätzliche Benutzerschnittstellen (UI) 324, von denen jede an eine Steuereinheit 314 angeschlossen ist, die im Gegenzug an ein Modem 316 und eine Antenne 318 angeschlossen ist. Das mobile Kommunikationsgerät 304 sendet Kommunikationssignale zu und empfängt Kommunikationssignale von dem Netzwerk 302 über die Kabellose Verbindung 305 über die Antenne 318. Das Funkmodem 316 führt Funktionen aus, die denen der Basisstation 312 ähnlich sind, einschließlich, beispielsweise, Modulation/Demodulation und möglicherweise Kodierung/Dekodierung und Verschlüsselung/Entschlüsselung. Es ist auch in Betracht gezogen, dass das Modem 316 bestimmte Funktionen zusätzlich zu denen durchführt, die von der Basisstation 312 durchgeführt werden. Wenn die Information in einem Kommunikationssignal oder Paket vertraulich ist, und nur an dem mobilen Zielgerät entschlüsselt werden kann, kann die Basisstation 312 zum Beispiel ein empfangenes Paket, welches Informationen enthält, die vorher verschlüsselt wurden, nicht entschlüsseln, wohingegen das Funkmodem solche verschlüsselte Information entschlüsseln kann. Es wird dem Fachmann klar sein, dass das Funkmodem an das bestimmte kabellose Netzwerk oder die Netzwerke angepasst sein wird, in welchen das mobile Gerät 304 für einen Betrieb vorgesehen ist.
In den meisten modernen Kommunikationsgeräten wird die Steuereinheit 314 als eine zentrale Verarbeitungseinheit oder CPU ausgebildet sein, welche die Betriebssystem-Software ausführt, die in einer Speicherkomponente (nicht gezeigt) des mobilen Geräts gespeichert ist. Die Steuereinheit 314 steuert normalerweise den Gesamtbetrieb des mobilen Geräts 304, wohingegen die mit den Kommunikationsfunktionen verbundenen Signalverarbeitungs-Handlungen, typischer Weise in dem Modem 316 ausgeführt werden. Die Steuereinheit 314 ist mit einem Geräte-Display 320 verbunden, um empfangene Informationen, gespeicherte Informationen, Benuterzeingaben und dergleichen anzuzeigen. Eine Tastatur 322, die ein Telephon-Tastenfeld oder eine vollständige alphanumerische Tastatur sein kann, möglicherweise mit zusätzlichen Eingabekomponenten, ist normalerweise an dem mobilen Kommunikationsgerät vorgesehen, um Daten für eine Speicherung auf dem mobilen Gerät, Informationen für eine Übermittlung von dem mobilen Gerät zu dem Netzwerk, eine Telephonnummer, um einen Anruf von dem mobilen Gerät zu tätigen, auf dem mobilen Gerät auszuführende Befehle und möglicherweise andere oder unterschiedliche Benutzereingaben einzugeben.
Somit wird der Begriff „mobiles Gerät" hierin im Bezug auf ein kabelloses mobiles Kommunikationsgerät verwendet. Das mobile Gerät kann aus einer einzelnen Einheit bestehen, wie etwa ein Datenkommunikationsgerät, ein Mobiltelephon, ein Multifunktions-Kommunikationsgerät, beispielsweise mit Daten- und Sprachkommunikationsfähigkeiten, ein zu kabelloser Kommunikation fähiger persönlicher digitaler Assistent (PDA), oder ein Computer, der ein internes Modem enthält, es könnte jedoch stattdessen auch eine Mehrmodul-Einheit sein, welche eine Vielzahl einzelner Komponenten aufweist, einschließlich, jedoch in keiner Weise darauf beschränkt, einem Computer oder einem anderen Gerät, das an ein kabelloses Modem angeschlossen ist. In dem Blockdiagramm des mobilen Geräts der 1 können zum Beispiel das Modem 316 und die Antenne 318 als eine Funkmodemeinheit ausgebildet sein, die in einen Port in einem Laptop-Computer eingesetzt sein kann, welcher eine Anzeige 320, eine Tastatur 322, möglicherweise einen oder mehrere zusätzliche UIs 324, und eine Steuereinheit 314, die als die CPU des Computers ausgebildet ist, enthalten würde. Es wird auch in Betracht gezogen, dass ein Computer oder eine andere Ausrüstung, die normalerweise nicht zu kabellosen Kommunikationen in der Lage ist, geeignet sein kann, sich an das Funkmodem 316 und die Antenne 318 eines Einzeleinheits-Geräts, wie etwa einem der oben beschriebenen anzuschließen und praktisch die Steuerung von diesen zu übernehmen. Obwohl nur ein einzelnes Gerät 304 in 1 gezeigt ist, wird es für den Fachmann, den diese Anmeldung betrifft, offensichtlich sein, dass viele Geräte, einschließlich unterschiedlicher Arten von Geräten innerhalb eines kabellosen Kommunikationsnetzwerks gleichzeitig aktiv sein oder betrieben werden können.
Nachdem die Komponenten in dem System der 1 beschrieben wurden, wird nun sein Betrieb detaillierter erörtert. Ein Sender des mobilen Geräts, der sich in 1 innerhalb des Funkmodems 316 befindet, wird typischerweise nur dann eingeschaltet oder angedreht, wenn er zu dem Netzwerk sendet, und wird andernfalls ausgeschaltet, um Ressourcen zu bewahren. Solch ein unterbrochener Betrieb des Senders hat dramatische Auswirkungen auf den Stromverbrauch des mobilen Geräts 304. Da die Energie des mobilen Geräts normalerweise von einer beschränkten Energiequelle, wie etwa einer Batterie, bereitgestellt wird, müssen die Ausbildung und der Betrieb des Geräts den Energiebedarf minimieren, um das Batterieleben oder die Zeit zwischen den Aufladehandlungen der Energiequelle, wenn ein mobiles Gerät eine wideraufladbare Energiequelle enthält, zu verlängern.
Die kabellose Verbindung 305 stellt einen oder mehrere unterschiedliche Kanäle dar, typischerweise unterschiedliche Funkfrequenz(RF)-Kanäle, sowie zugehörige Protokolle, die zwischen dem Netzwerk 302 und dem Gerät 304 verwendet werden. Ein RF-Kanal ist eine, typischerweise aufgrund von Einschränkungen der Gesamtbandbreiten, beschränkte Ressource, mit der sparsam umgegangen werden muss, wie beispielsweise auch die Batterieenergie des mobilen Geräts, und es können eine Vielzahl von Modulations- und Duplex-Schemata verwendet werden. Obwohl ein Netzwerk normalerweise so angepasst ist, dass es intermittierend oder kontinuierlich geschaltet wird, auch wenn kein Verkehr ausgetauscht wird, wird ein mobiles Gerät typischerweise nur dann geschaltet, wenn Verkehr zu senden ist. Herkömmliche „Pull"-Ansätze, die eine Abfrage von dem Gerät 304 zu dem Netzwerk 302 miteinbeziehen, bevor bedeutungsvolle Information zwischen dem mobilen Gerät und dem Netzwerk ausgetauscht wird, ist daher RF-Ressourcenintensiv und somit ungeeignet für viele kabellose Kommunikationsanwendungen.
Obwohl kein Netzwerkabdeckungsstatus-Lösungsschema die tatsächliche Netzabdeckung verbessern kann, ist es möglich, die Rechtzeitigkeit, mit der Verkehr zu einem mobilen Gerät zugestellt wird, auf andere Weise zu verbessern, als das mobile Gerät zu zwingen, das Netzwerk verhältnismäßig häufig über seine Anwesenheit zu informieren. Grob gesagt enthält ein neuer Ansatz für das Handhaben der Netzabdeckung oder des Kontaktstatus, dass ein mobiles Kommunikationsgerät bestimmte verfügbare Information ausnutzt, einschließlich der vorbestimmten Netzwerkbetriebs-Parameter oder -Eigenschaften, und/oder gemessener oder detektierter Ereignisse, um eine informierte Einschätzung über das mobile Gerät aus der Sicht des Netzwerks zu treffen. Wenn das mobile Gerät folgert, dass das Netzwerk möglicherweise der Ansicht ist, dass das mobile Gerät außerhalb der Abdeckung ist, dann kann es ein Paket oder ein Signal zu dem Netzwerk übermitteln, welches anzeigt, dass das Gerät in Wirklichkeit innerhalb der Netzabdeckung ist. Wenn umgekehrt das mobile Gerät in der Lage ist, zu folgern, dass das Netzwerk es nicht als außerhalb der Reichweite beurteilt haben sollte, kann es Funkressourcen einsparen, indem es entweder seine Anwesenheit nicht dem Netzwerk anzeigt, oder indem es seine Anwesenheit nur zu wenigen Zeitpunkten anzeigt.
2 zeigt ein Zustandsübergangs-Diagramm eines mobilen Geräts gemäß verschiedener Aspekte der Techniken der vorliegenden Anmeldung. Ein mobiles Gerät kann eine Basisstation in allen in 2 dargestellten Zuständen hören, außer in dem Zustand 406 „temporärer Abdeckungsverlust" und dem Zustand 408 „Verloren, muss benachrichtigen". Der Zustand 404 repräsentiert ein mobiles Gerät, das in guter Abdeckung ist, jedoch keine Daten aktiv mit dem Netzwerk austauscht. Im Falle eines Verlustes des Signals auf dem Netzwerk-Funkrufkanal oder einem ähnlichen Kanal, der von dem mobilen Gerät überwacht wird, oder wenn die Stärke solch eines Signals unter einen RSSI (Indikator der Empfangenen Signalstärke) Grenzwert fällt, wechselt 412 das mobile Gerät von dem Zustand 404, „Gute Abdeckung", zu einem Zustand 406 „temporärer Abdeckungsverlust". Wenn das Signal wiedererlangt wird, oder sich nach einer kurzen Zeitperiode verbessert, kann das mobile Gerät dann einen Wechsel 414 zurück zu dem Zustand 404, „gute Abdeckung", vornehmen. Wird eine Netzabdeckung nach einer Zeitüberschreitung nicht wiedererlangt, wechselt 416 das mobile Gerät zu einem Zustand 408, „Verloren, muss benachrichtigen", der unten detaillierter beschrieben ist.
In Reaktion auf einen Funkruf auf der Abwärtsanbindung im Zustand 404, „gute Abdeckung", wechselt 418 das mobile Gerät zu einem Zustand 410, „Kontaktversuch", in welchem das mobile Gerät versucht, eine Antwort zu dem Netzwerk zu senden. Bei einem erfolgreichen Kontakt mit einer Basisstation in dem Netzwerk wechselt 420 das mobile Gerät zu einem Zustand 402, „Verkehrsaustausch", wobei die Basisstation Daten zu dem mobilen Gerät sendet. Der Verkehrsaustausch in diesem Zustand 402 kann mit sich bringen, dass viele Datenpakete zwischen dem mobilen Gerät und dem Netzwerk übermittelt werden. Nach dem Verkehrsaustausch wechselt 422 das mobile Gerät zurück zu Zustand 404, „gute Abdeckung".
Das mobile Gerät hat auch einen Zustand 430, „in Abdeckung, muss benachrichtigen". In diesem Zustand 430 hört das mobile Gerät das Netzwerk ab. Das mobile Gerät weiß, dass es das Netzwerk über seine Anwesenheit informieren muss, es wartet jedoch noch ab, entweder, bis eine gewisse Zeit abläuft, oder bis sich das Signal oder die Abdeckung verbessert. Im Allgemeinen verbringt das mobile Gerät, wenn immer das möglich ist, die Zeit eher im Zustand 430, als indem Zustand 408, „Verloren, muss benachrichtigen". Herkömmliche Ansätze könnten vorschreiben, dass das mobile Gerät außerhalb der Abdeckung ist, bis das Signal für eine Zweiwege-Kommunikation ausreicht. Wenn jedoch das Signal gut genug ist, dass das mobile Gerät das Netzwerk „hört", kann es sich im Zustand 430 befinden. Um sich nach dem Netzwerk zu richten, wird es nicht versuchen, während dieses Zustands zu dem Netzwerk zu senden.
Von dem Zustand 408, „Verloren, muss benachrichtigen", wird das mobile Gerät beim Empfang eines Signals, egal wie schwach dieses ist, einen Wechsel 434 zu dem Zustand 430, „in Abdeckung, muss benachrichtigen", durchführen, es wird jedoch zu dem Zustand 408, „Verloren, muss benachrichtigen", zurückwechseln 432, wenn es das Signal wieder verliert. Das mobile Gerät kann auch einen Wechsel 436 von dem Zustand 410, „Kontaktversuch", zu dem Zustand 430, „in Abdeckung, muss benachrichtigen", durchführen, wenn das Kontaktieren einer Basisstation fehlschlägt, nachdem durch einen Wechsel 418 ein Funkruf empfangen wurde (oder nach einem Fehler des Netzwerks, eine Kommunikationshandlung abzuschließen), wie unten detaillierter beschrieben wird. In dem Zustand 430, „in Abdeckung, muss benachrichtigen", wechselt 438 das mobile Gerät in den Zustand 410, „Kontaktversuch", und versucht, wiederum in Reaktion auf das Detektieren einer vorbestimmten Bedingung, die Basisstation zu kontaktieren. Die vorbestimmte Bedingung kann ein Ablauf einer Zeitüberschreitungs-Periode sein, eine Änderung des RSSI, die Detektion eines Signals, das so stark ist, wie von der Netzwerkspezifikation vorgeschrieben, sowie jeder andere Hinweise darauf, dass es eine gute Zeit währe, nochmals zu versuchen, das Netzwerk zu kontaktieren, wie etwa eine Benutzeraktivität oder eine an dem mobilen Gerät detektierte Eingabe.
In den meisten Netzwerken ist vorbestimmt, wie oft und in welchen Intervallen das Netzwerk eine Funkrufnachricht an ein mobiles Gerät senden darf. Ein mobiles Gerät kann dabei einen Funkruf-Kanal oder einen gleichwertigen Kanal auf der kabellosen Verbindung beobachten und, wenn es nicht gerufen wird, sicher sein, dass das Netzwerk nicht versucht hat, es zu kontaktieren. Somit hat, auch in Perioden in denen das Signal für ein erfolgreiches Sattfinden eines Zweiwege-Austausches zu schwach ist, wenn das mobile Gerät ermittelt, dass während dieser Zeit kein Paketaustausch von dem Netzwerk versucht wurde, das Netzwerk keine Kenntnis davon, dass die Abdeckung in der Zwischenzeit schlecht war, und wird nicht aufgegeben haben, das mobile Gerät zu kontaktieren.
Gemäß dieser Ausführungsform verbleibt das mobile Gerät auch dann in dem Zustand 404, „Gute Abdeckung", wenn die Abdeckung verhältnismäßig schlecht ist, es sei denn, es kann kein Signal dekodiert werden. Das heißt, dass weder eine Signalqualität, noch ein Signalniveau von sich aus einen Wechsel 412 verursachen. Der Wechsel 412 ist somit auf Situationen beschränkt, in denen das mobile Gerät versagt, Signale von dem Netzwerk zu dekodieren. Somit werden Netzwerk-Aktualisierungssignale, die normalerweise von dem mobilen Gerät gesendet werden, wenn die Abdeckung schwach aber nicht verloren ist, vermieden. Wenn ein Funkruf- oder ein ähnliches Signal detektiert wird, wenn das mobile Gerät in schlechter Abdeckung ist, wird das mobile Gerät den Wechsel 418 zu dem Zustand 410, „Kontaktversuch" durchführen, und der Betrieb fährt im Wesentlichen fort, wie oben beschrieben.
Umgekehrt kann das mobile Gerät, wenn die Signalstärke und -qualität gut sind (Zustand 404) und das mobile Gerät detektiert, dass das Netzwerk entweder das mobile Gerät ruft, oder versucht, Verkehr zu dem mobilen Gerät zu senden (Wechsel 418 zu Zustand 410), das Netzwerk diese Kommunikationshandlung jedoch nicht fertigstellt, folgern, dass das Netzwerk nicht in der Lage war, die Antwort des mobilen Geräts zu dekodieren. Das mobile Gerät weiß daher, dass das Netzwerk versucht haben kann, ihm Verkehr zu senden, jedoch nicht erfolgreich war, und wechselt 436 hierauf in den Zustand 430, „in Abdeckung, muss benachrichtigen". Wenn bestimmte Zeit-, Signalzustands- oder Benutzeraktivitätszustände erfüllt sind, wechselt 438 das mobile Gerät zum Zustand 410, „Kontaktversuch" und informiert das Netzwerk nochmals über seine Anwesenheit. Wenn ein Kontakt mit dem Netzwerk aufgebaut ist, wechselt 420 das mobile Gerät zum Zustand 402, „Verkehrsaustausch" und das Netzwerk wird nochmals versuchen, den Verkehr zu senden. Jeder Verkehr wird daher zu dem mobilen Gerät in einer verspäteten, jedoch nur mäßig verspäteten Weise ausgeliefert. Gemäß dieses Aspekts der Erfindung kann das mobile Gerät die Probleme erkennen, und die zugehörigen Verzögerungen der Verkehrsauslieferungen wesentlich verringern.
Während Perioden, in denen das mobile Gerät vollständig den Kontakt zu dem Netzwerk verloren hat (Zustand 406), kann es sein, dass das Netzwerk versucht hat das mobile Gerät zu erreichen, und es als unerreichbar eingestuft hat, oder auch nicht. Wenn das mobile Gerät für zeitweilige Perioden vollständig ohne Kontakt ist, ist es für das mobile Gerät nicht möglich zu beurteilen, ob das Netzwerk versucht hat, es zu kontaktieren, oder nicht. In Paketvermittelten Netzwerken kann das Netzwerk eine verhältnismäßig lange Zeitperiode mit dem Versuch verbringen, das mobile Gerät zu kontaktieren, bevor es das mobile Gerät als nicht erreichbar erachtet. Es wurde beobachtet, dass zum Beispiel ein Mobitex-Netzwerk Stunden mit dem Versuch verbrachte, ein mobiles Gerät zu kontaktieren. Bei GPRS-Netzwerken zum Beispiel ist die Zeit, welche die GPRS-Komponenten des Netzwerks mit dem nochmaligen Versuchen verbringen, typischer Weise viel geringer, die an das GPRS-Netzwerk angeschlossenen Server können dies jedoch viel länger erscheinen lassen, da sie Wiederversuche höheren Niveaus auf dem IP-Paketniveau durchführen.
Wenn die Charakteristika, die das Netzwerk bei dem Versuch, ein mobiles Gerät zu kontaktieren verwendet, bekannt sind, dann kann diese Kenntnis bei dem mobilen Gerät ausgenutzt werden. Wenn ein Steuerungssystem oder eine Software auf dem mobilen Gerät weiß, wie lange und wie oft das Netzwerk versuchen kann, das mobile Gerät zu kontaktieren, auch ohne eine Antwort, dann kann eine Beurteilung getroffen werden, ob das Netzwerk während der ganzen Periode, in der das mobile Gerät nicht in der Lage war, das Netzwerk zu hören, in der Lage gewesen sein kann, einen Kontakt versucht und aufgegeben zu haben, oder nicht. Wenn die Zeitperiode, die das mobile Gerät außerhalb der Abdeckung war (Zustand 406), geringer war als die Zeit, die das Netzwerk dazu braucht, um das mobile Gerät als außerhalb der Abdeckung zu beurteilen, ist es als solches für das mobile Gerät nicht notwendig, dem Netzwerk anzuzeigen, dass es nach einer Periode des Kontaktverlustes wieder in die Abdeckung eingetreten ist. Gemäß dieser Ausführungsform verbleibt das mobile Gerät vorzugsweise in dem Zustand 406 „temporärer Abdeckungsverlust", und kann somit einen Wechsel 414 zurück zum Zustand 404, „Gute Abdeckung" für eine wesentlich längere Dauer durchführen, als dies bekannte Systeme ermöglichen.
Dieses allgemeine Konzept kann weiter ausgedehnt werden, um eine fleckige Abdeckung einzubeziehen, wobei das mobile Gerät die Zeitsegmente eines Erfolgreichen Empfangs eines Netzwerk-Funkrufkanals mit dem Muster vergleichen kann, das bei Funkrufanfragen normalerweise zu sehen ist. Wenn, und nur wenn, das Muster von Funkrufanfragen in solch einer Weise eingepasst werden kann, dass das mobile Gerät möglicherweise jeden Funkrufversuch versäumt haben kann, sollte das mobile Gerät dem Netzwerk anzeigen, dass es zurück in der Abdeckung ist. Das mobile Gerät kann daher von dem Zustand 404, „Gute Abdeckung", einen Wechsel 440 zu dem Zustand 430, „in Abdeckung, muss benachrichtigen", durchführen, wenn alle Netzwerk-Funkrufanfragen versäumt worden sein könnten. Um weiter Strom sparen zu können, kann dies im Gegenzug ausgeweitet werden, um ein Risiko versäumter Nachrichten gegen eine Funkressourcenverwendung abzuwägen. Der Wechsel 440 könnte daher auf Situationen geschränkt sein, in denen eine Gesamtwahrscheinlichkeit, dass das mobile Gerät eine Nachricht versäumt hat, ausreichend hoch ist, beispielsweise in Abhängigkeit von der Tageszeit, vergangenen Verkehrsmustern oder anderen Kriterien.
Einige Aktualisierungsschemata kabelloser Netzwerke wurden oben beschrieben. Ein erläuterndes Bespiel eines kabellosen Netzwerks und eines mobilen Kommunikationsgeräts, in Verbindung mit welchen irgendeines der obigen Schemata implementiert werden kann, wird nun detailliert mit Bezug auf die 3 und 4 beschrieben. Diese Bespiele sind jedoch ausschließlich zum Zwecke der Erläuterung vorgesehen; Die hierin beschriebenen Netzwerk-Aktualisierungsschemata sind in keiner Weise auf den bestimmten Typ von Netzwerken oder Geräten, die unten beschrieben sind, beschränkt.
Bevorzugtes Netzwerk. In dieser Anwendung soll der Ausdruck „IP-basiertes kabelloses Netzwerk" die folgenden miteinbeziehen, jedoch nicht darauf beschränkt sein: (1) Das Code Division Multiple Access (CDMA) Netzwerk, welches von Qualcomm entwickelt und betrieben wurde; (2) das General Packet Radio Service (GPRS) zur Verwendung in Verbindung mit dem Global System for Mobile Communications (GSM) Netzwerk, die beide von dem Standards-Kommitee der Europäischen Konferenz der Verwaltung für Post und Telekommunikation (CEPT) entwickelt wurden; und (3) zukünftige Netzwerke der dritten Generation (3G), wie etwa Enhanced Data rates for GSM Evolution (EDGE) und Universal Mobile Telekommunications System (UMTS). GPRS ist eine Datenkommunikations-Überlagerung oberhalb des kabellosen GSM-Netzwerks. Es ist zu verstehen, dass, obwohl in 3 ein IP-basierendes kabelloses Netzwerk gezeigt ist, das Netzwerkaktualisierungs-Schema, wie es in der vorliegenden Erfindung beschrieben wird, mit anderen Typen kabelloser Paketdatennetzwerke verwendet werden könnte.
3 ist ein Blockdiagramm eines bevorzugten Kommunikationssystems mit welchem ein Netzwerkaktualisierungs-Schema gemäß der vorliegenden Anmeldung implementiert werden kann. 3 zeigt die grundlegenden Komponenten eines IP-basierenden, kabellosen Datennetzwerks, wie etwa dem GPRS-Netzwerk. Das mobile Gerät 500 kommuniziert mit einem kabellosen Paketdatennetzwerk 545 und kann auch in der Lage sein, mit einem kabellosen Sprachnetzwerk (nicht gezeigt) zu kommunizieren, wie unten detaillierter beschrieben ist. Das Sprachnetzwerk kann dem IP-basierenden, kabellosen Datennetzwerk 545 zugeordnet sein, ähnlich den GSM- und GPRS-Netzwerken, zum Beispiel, oder es kann ein vollständig eigenes Netzwerk sein.
Das Gateway 540, die Netzwerk-Zugangspunkte 505, der Namensserver 507 und die Adressauflösungskomponenten 535 sind alle bestimmte Beispiele des in 1 gezeigten und oben beschriebenen Servers 306. In ähnlicher Weise sind die Netzwerkrouter 615 der 3 Beispiele einer Netzwerksteuereinheit 308 der 1. Obwohl in 3 nicht ausdrücklich gezeigt, wird es einem Fachmann klar sein, dass die in 3 allgemein mit 520 bezeichneten Basisstationen entsprechende Basisstations-Steuereinheiten enthalten, und zu den Komponenten 310 und 312 der 1 analog sind. Das IP-basierende GPRS-Datennetzwerk ist dahingehend einzigartig, dass es im Grunde eine Überlagerung auf dem GSM-Sprachnetzwerk ist. Als solches werden die GPRS-Komponenten entweder bestehende GSM-Komponenten erweitern, wie etwa die Basisstationen 520, oder zusätzlich hinzugefügte Komponenten erfordern, wie etwa einen erweiterten GPRS-Gateway-Dienstknoten („gateway GPRS service node, GGSN) als einen Netzwerk-Zugangspunkt 505.
Wie in 3 gezeigt ist, kann das Gateway 540 an eine interne oder externe Adressauflösungskomponente 535 und einen oder mehrere Netzwerk-Zugangspunkte 505 gekoppelt sein. Datenpakete werden von dem Gateway 540, welches die Quelle der Information ist, die in dem beispielhaften System der 3 zu dem mobilen Gerät 500 übermittelt werden soll, über das Netzwerk 545 zu dem mobilen Gerät 500 übermittelt, indem ein kabelloser Netzwerktunnel 525 von dem Gateway 540 zu dem mobilen Gerät 500 aufgebaut wird. Um diesen kabellosen Netzwerktunnel zu erzeugen, muss dem mobilen Gerät eine einzigartige Netzwerkadresse zugeordnet werden. In einem IP-basierenden kabellosen Netzwerk sind jedoch Netzwerkadressen normalerweise nicht permanent einem gestimmten mobilen Gerät 500 zugewiesen, sondern werden stattdessen dynamisch auf einer Bedarfsbasis zugewiesen. Somit ist es für die mobile Station notwendig, eine Netzwerkadresse zu erhalten, und für das Gateway 540, diese Adresse zu ermitteln, um so den kabellosen Netzwerktunnel 525 einzurichten.
Ein Netzwerkzugangspunkt 505 wird im Allgemeinen verwendet, um zwischen vielen Gateways, Betriebsservern und Massenanschlüssen, wie zum Beispiel dem Internet, zu multiplexen und demultiplexen. Es gibt normalerweise sehr wenige dieser Netzwerkzugangspunkte 505, da sie auch darauf abzielen, extern verfügbare kabellose Netzwerkdienste an einer zentralen Stelle zu vereinigen. Die Netzwerkzugangspunkte 505 verwenden oft eine Art einer Adressauflösungskomponente 535, die bei der Adressenzuordnung und der Suche zwischen Gateways 545 und mobilen Geräten 500 hilft. Bei diesem Beispiel wird das Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) als ein Verfahren zum Bereitstellen eines Adressenauflösungsmechanismus gezeigt.
Eine zentrale interne Komponente des kabellosen Datennetzwerks 545 ist ein Netzwerkrouter 515. Normalerweise sind diese Netzwerkrouter 515 proprietär zu dem speziellen Netzwerk, aber sie können alternativ dazu aus handelsüblicher Standardhardware erstellt sein. Ihr Zweck ist es, die Tausenden der Basisstationen 520, die normalerweise in einem relativ großen Netzwerk implementiert sind, für eine Langstrecken-Verbindung zurück zu dem Netzwerkzugangspunkt 505 an einer zentralen Stelle zu vereinigen. Bei einigen Netzwerken können mehrere Ränge von Netzwerkroutern 515 vorhanden sein, und es gibt Fälle, wo Master- und Slave-Netzwerkrouter 515 vorhanden sind, aber in allen diesen Fällen sind die Funktionen ähnlich. Häufig greift der Netzwerkrouter 515 auf einen Namensserver 507 zu, in diesem Fall gezeigt als Dynamischer Namensserver (DNS) 507, wie er im Internet verwendet wird, um Ziele zum Routen von Datenmeldungen nachzuschlagen. Die Basisstationen 520, wie oben beschrieben, stellen kabellose Verbindungen zu den mobilen Geräten 500 bereit.
Ein Problem, auf das die meisten IP-basierenden, kabellosen Netzwerke 545 treffen ist, dass die zugehörige kabellose Ausrüstung dazu neigt, komplexer zu sein, als ein herkömmliches (z.B. kabelgebundenes) IP-Netzwerk, und es enthält fortschrittliche, proprietäre Hardware, die normalerweise nicht exklusiv auf IP als Kommunikationsstandard beruht. Daher können andere Protokolle erforderlich sein, um Informationen über das kabellose Netzwerk 545 zu übermitteln. Kabellose Netzwerktunnel, wie etwa 525, werden quer über das kabellose Netzwerk 545 geöffnet, um den erforderlichen Speicher, das Routing und Adressenressourcen zuzuweisen, um IP-Pakete auszuliefern.
Um beispielsweise den Tunnel 525 zu öffnen, muss das mobile Gerät 500 eine bestimmte Technik benutzen, die mit dem bestimmten kabellosen Netzwerk 545 verbunden ist. In GPRS werden diese Tunnel 525 beispielsweise PDP-Kontext genannt. Der Schritt des Öffnens eines Tunnels kann von dem mobilen Gerät erfordern, die Domain oder den Netzwerk-Zugangspunkt 505 anzuzeigen, mit dem es den Tunnel zu öffnen wünscht. In diesem Beispiel erreicht der Tunnel zuerst den Netzwerkrouter 515 und der Netzwerkrouter 515 benutzt dann den Namensserver 507, um zu ermitteln, welcher Netzwerk-Zugangspunkt 505 zu der bereitgestellten Domäne passt. Für Redundanz oder um auf unterschiedliche Gateways und Dienste im Netzwerk zuzugreifen, können von einem mobilen Gerät 500 mehrere Tunnel geöffnet werden. Wenn der Domainname einmal gefunden ist, wird der Tunnel dann zu dem Netzwerk-Zugangspunkt 505 ausgedehnt, und die notwendigen Ressourcen werden an jedem der Knoten entlang des Weges zugewiesen. Der Netzwerk-Zugangspunkt 505 benutzt dann die Adressauflösungskomponente (oder DHCP 535) um eine IP-Adresse für das mobile Gerät 500 zuzuweisen. Wenn eine IP-Adresse für das mobile Gerät zugewiesen und zu dem Gateway 540 kommuniziert wurde, können dann Informationen von dem Gateway 540 zu dem mobilen Gerät 500 weitergeleitet werden.
Der kabellose Netzwerktunnel 525 hat typischerweise eine begrenzte Lebensdauer, die von dem Abdeckungsprofil und der Aktivität des mobilen Geräts 500 abhängt. Das kabellose Netzwerk 545 wird den Tunnel 525 nach einer gewissen Zeit der Inaktivität oder einem Zeitraum außerhalb der Abdeckung abbrechen, um Ressourcen, die von diesem Tunnel 525 in Beschlag genommen werden, für andere Benutzer zurückzugewinnen. Der Hauptgrund dafür ist es, die IP-Adresse, die vorübergehend für dieses mobile Gerät 500 reserviert worden ist, als der Tunnel 525 zuerst geöffnet wurde, zurückzugewinnen. Wenn die IP-Adresse einmal verloren und der Tunnel 525 abgebrochen worden ist, verliert das Gateway 540 alle Fähigkeiten, IP-Datenpakete zu dem mobilen Gerät einzuleiten, sowohl über das Transmission Control Protocol (TCP) als auch über das User Datagram Protocol (UDP). Diese allgemeine Charakteristik von IP-basierenden, kabellosen Netzwerken veranschaulicht weiters die Notwendigkeit eines mobilen Geräts 100, welches in der Lage ist, seinen Status aus der Sicht des Netzwerks gemäß dem hierin beschriebenen Netzwerkaktualisierungs-Schema zu bestimmen oder angemessen einzuschätzen.
Bevorzugtes Gerät. 4 ist ein Blockdiagramm eines bevorzugten mobilen Kommunikationsgeräts, welches konfiguriert sein kann, um ein Netzwerk gemäß einem in dieser Anmeldung beschriebenen Netzwerkaktualisierungs-Schema über seinen Verbindungsstatus zu informieren. Das mobile Kommunikationsgerät 610 kann konfiguriert sein, um ein Netzwerk gemäß einem Netzwerkaktualisierungs-Schema der vorliegenden Anmeldung über seinen Verbindungsstatus zu informieren. Das mobile Kommunikationsgerät 610 ist vorzugsweise ein Zeiwege-Kommunikationsgerät, das mindesten Sprach- und Datenkommunikationsfähigkeiten besitzt. Das mobile Gerät hat vorzugsweise die Fähigkeit, mit anderen Computersystemen über das Internet zu kommunizieren. In Abhängigkeit von der von dem mobilen Gerät bereitgestellten Funktionalität kann man das mobile Gerät als Datentransfergerät, als Zweiwege-Pager, als Mobiltelefon mit Datentransferfähigkeiten, als kabellose Internetanwendung oder als Datenkommunikationsgerät (mit oder ohne Telefonfähigkeiten) bezeichnen.
Wenn das mobile Gerät 610 für Zweiwege-Kommunikationen befähigt ist, wird das mobile Gerät normalerweise ein Kommunikationsuntersystem 611 beinhalten, einschließlich einem Empfänger 612, einem Sender 614 und dazugehörigen Komponenten, wie eine oder mehrere, vorzugsweise eingebaute oder interne Antennenelemente 616 und 618, Lokale Oszillatoren (LOs) 613 und ein Prozessormodul, wie einen Digital-Signal-Prozessor (DSP) 620, beinhaltet. Das Kommunikationsuntersystem 611 ist analog zu dem Funkmodem 316 und der Antenne 318, die in 1 gezeigt sind. Es wird für Fachleute im Kommunikationsbereich ersichtlich sein, dass die spezielle Gestaltung des Kommunikationsuntersystems 611 von dem Kommunikationsnetzwerk, in dem das mobile Gerät betrieben werden soll, abhängt. Ein mobiles Gerät 610 kann beispielsweise ein Kommunikationsuntersystems 611 enthalten, das ausgebildet ist, um innerhalb eines Mobitex-Mobilkommunikationssystems, eines DataTAC-Mobilkommunikationssystems oder eines GPRS-Kommunikationssystems zu arbeiten.
Die Netzwerkzugangserfordernisse werden auch in Abhängigkeit vom Typ des verwendeten Netzwerks 619 variieren. In Mobitex- und DataTAC-Netzwerken ist beispielsweise solch ein mobiles Gerät 610 im Netzwerk unter Verwendung einer einzigartigen Identifikationsnummer registriert, die jedem mobilen Gerät zugeordnet ist. In GPRS-Netzwerken ist der Netzwerkzugang jedoch einem Teilnehmer oder Benutzer des mobilen Geräts 610 zugeordnet. Ein GPRS-Gerät benötigt daher ein Teilnehmer-Identitätsmodul (nicht gezeigt), das im Allgemeinen als „SIM"-Karte bezeichnet wird, um in dem GPRS-Netzwerk betrieben zu werden. Ohne eine SIM-Karte wird ein GPRS-Gerät nicht voll Funktionsfähig sein. Lokale oder nicht Netzwerkgebundene Kommunikationsfunktionen (wenn es welche gibt) können funktionsfähig sein, das mobile Gerät 610 wird jedoch nicht in der Lage sein, irgendwelche Funktionen auszuführen, die Kommunikationen über das Netzwerk 619 miteinbeziehen.
Das mobile Gerät 610 kann nach Abschluss der erforderlichen Netzwerkregistrierungs- oder Aktivierungsvorgänge Kommunikationssignale über das Netzwerk 619 senden und empfangen. Signale, die von der Antenne 616 über das Netzwerk 619 empfangen werden, werden in den Empfänger 612 eingespeist, der solche allgemeinen Empfängerfunktionen wie Signalverstärkung, Frequenz-Abwärtswandlung, Filtern, Kanalauswahl und dergleichen sowie, wie in 4 als Beispiel gezeigt wird, Analog-zu-digital (A/D)-Wandlung ausführen kann. Die A/D-Wandlung eines empfangenen Signals ermöglicht es, dass komplexere Kommunikationsfunktionen, wie Demodulation und Dekodierung, in dem DSP 620 ausgeführt werden können. Auf ähnliche Weise werden zu übertragende Signale von dem DSP 620 verarbeitet, einschließlich, beispielsweise, Modulation und Kodierung, und in den Sender 614 zur Digital-zu-Analog (D/A)-Wandlung, Frequenz-Aufwärtswandlung, Filterung, Verstärkung und Übertragung über das Kommunikationsnetzwerk 619 über die Antenne 618 eingespeist. Der DSP 620 verarbeitet nicht nur Kommunikationssignale, sondern sorgt auch für Empfänger- und Sendersteuerung. Die auf Kommunikationssignale im Empfänger 612 und im Sender 614 angewendeten Verstärkungen können zum Beispiel durch automatische Verstärkungssteuerungsalgorithmen, die in dem DSP 620 implementiert sind, geregelt werden. Das mobile Gerät 610 beinhaltet einen Mikroprozessor 638 (der eine Anwendung des Controllers 314 von 1 ist), der den Gesamtbetrieb des mobilen Geräts steuert. Kommunikationsfunktionen, einschließlich zumindest Daten- und Sprachkommunikationen, werden durch das Kommunikationsuntersystem 611 ausgeführt. Der Mikroprozessor 638 steht auch in Wechselbeziehung mit zusätzlichen Geräteuntersystemen, wie einem Display 622, einem Flash-Speicher 624, einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 626, zusätzlichen Eingangs-/Ausgangs (I/O)-Untersystemen 628, einem seriellen Port 630, einer Tastatur 632, einem Lautsprecher 634, einem Mikrofon 636, einem Kurzstrecken-Kommunikationsuntersystem 640 und beliebigen anderen Geräteuntersystemen, die allgemein mit 642 bezeichnet sind.
Einige der in 4 gezeigten Untersysteme führen kommunikationsbezogene Funktionen aus, während andere Untersysteme „ortsbezogene" Funktionen oder Funktionen im Gerät bereitstellen können. Es ist zu erwähnen, dass einige Untersysteme, wie zum Beispiel die Tastatur 632 und das Display 622, sowohl für kommunikationsbezogene Funktionen, wie das Eingeben einer Textnachricht zur Übermittlung über ein Kommunikationsnetzwerk, als auch für am Gerät ansässige Funktionen, wie einen Rechner oder eine Aufgabenliste, verwendet werden können.
Die von dem Mikroprozessor 638 verwendete Betriebssystemsoftware wird vorzugsweise in einem bleibenden Speicher, wie einem Flash-Speicher 624, gespeichert, der alternativ ein Nur-Lese-Speicher (ROM) oder ein ähnliches Speicherelement (nicht gezeigt) sein kann. Fachleute werden erkennen, dass das Betriebssystem, spezifische Geräteanwendungen oder Teile davon zeitweilig in einen flüchtigen Speicher, wie etwa den RAM 626, geladen werden können. Es wird in Betracht gezogen, dass empfangene Kommunikationssignale, das Signaldetektions-Protokoll und das Signalverlust-Protokoll auch in dem RAM 626 gespeichert werden können.
Der Mikroprozessor 638 ermöglicht, zusätzlich zu seinen Betriebssystemfunktionen, vorzugsweise die Ausführung von Softwareanwendungen auf dem mobilen Gerät. Ein vorbestimmter Satz von Anwendungen, die grundlegende Geräteoperationen steuern, wobei sie zumindest Daten- und Sprachkommunikationsanwendungen (wie etwa ein Netzwerk-Aktualisierungsschema) beinhalten, wird normalerweise auf dem mobilen Gerät 610 während der Herstellung installiert. Eine bevorzugte Anwendung, die auf das mobile Gerät geladen werden kann, kann eine persönliche Informationsmanager(PIM)-Anwendung sein, welche die Fähigkeit besitzt, auf den Benutzer des mobilen Geräts bezogene Datenelemente, wie etwa, aber nicht darauf beschränkt, E-Mails, Kalenderereignisse, Sprachnachrichten, Termine und Aufgabenelemente, zu organisieren und zu verwalten. Natürlich stehen eine oder mehrere Speicherablagen auf dem mobilen Gerät zur Verfügung, um die Speicherung von PIM-Datenelementen auf dem mobilen Gerät zu erleichtern. Solch eine PIM-Anwendung hätte vorzugsweise die Fähigkeit, Datenelemente über das kabellose Netzwerk zu senden und zu empfangen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden PIM-Datenelemente nahtlos über das kabellose Netzwerk mit den entsprechenden Datenelementen des Benutzers des mobilen Geräts, die auf einem Hostcomputersystem gespeichert oder diesem zugeordnet sind, integriert, synchronisiert und aktualisiert, wodurch ein gespiegelter Hostcomputer auf dem mobilen Gerät zumindest im Bezug auf diese Datenelemente geschaffen wird. Das ist besonders von Vorteil, wenn das Hostcomputersystem das Bürocomputersystem des Benutzers des mobilen Geräts ist. Zusätzliche Anwendungen können auch über das Netzwerk 619, ein zusätzliches I/O-Untersystem 628, einen seriellen Port 630, ein Kurzstrecken-Kommunikationsuntersystem 640 oder jedes andere geeignete Untersystem 642 auf das mobile Gerät 610 geladen werden, und von einem Benutzer in dem RAM 626 oder vorzugsweise einem nicht flüchtiger Speicher (nicht gezeigt) für die Ausführung durch den Mikroprozessor 638 installiert werden. Diese Flexibilität bei der Anwendungsinstallation erhöht die Funktionalität des mobilen Geräts 202 und kann erweiterte Funktionen im Gerät oder kommunikationsbezogene Funktionen, oder beides, bereitstellen. Sichere Kommunikationsanwendungen können zum Beispiel Funktionen des elektronischen Geschäftsverkehrs und andere solche finanzielle Transaktionen, die unter Nutzung des mobilen Geräts 610 ausgeführt werden sollen, ermöglichen.
Bei einem Datenkommunikationsmodus wird ein empfangenes Signal, wie etwa eine Textnachricht oder ein Download einer Webseite durch das Kommunikationsuntersystem 611 verarbeitet und in den Mikroprozessor 638 eingespeist, der vorzugsweise das Signal für die Ausgabe an das Display 622 oder, alternativ dazu, an das zusätzliche I/O-Gerät 628 weiterbearbeiten wird. Ein Benutzer des mobilen Geräts 610 kann auch Datenelemente, wie zum Beispiel E-Mail-Nachrichten, unter Verwendung der Tastatur 632, die vorzugsweise eine vollständige alphanumerische Tastatur oder eine Telefon-Tastenfeld ist, in Verbindung mit dem Display 622 und möglicherweise einem zusätzlichen I/O-Gerät 628 zusammenstellen. Diese zusammengestellten Elemente können dann über ein Kommunikationsnetzwerk durch das Kommunikationsuntersystem 611 übertragen werden.
Für Sprachkommunikation ist der Gesamtbetrieb des mobilen Geräts 610 im Wesentlichen ähnlich, außer dass empfangene Signale über einen Lautsprecher 634 ausgegeben und die Übertragungssignale durch das Mikrofon 636 erzeugt würden. Alternative Sprach- oder Audio-I/O-Untersysteme, wie ein Sprachnachrichten-Aufzeichnungsuntersystem, können auch auf dem mobilen Gerät 610 implementiert sein. Obwohl die Ausgabe von Sprach- oder Audiosignalen vorzugsweise vorrangig über den Lautsprecher 634 erfolgt, kann auch das Display 622 genutzt werden, um zum Beispiel eine Angabe der Identität eines Anrufers, der Dauer eines Sprachanrufs oder andere anrufbezogene Informationen bereitzustellen.
Der serielle Port 630 in 4 wäre normalerweise in einem Kommunikationsgerät vom Typ eines persönlichen digitalen Assistenten (PDA) eingebaut, für das die Synchronisation mit dem Desktopcomputer des Benutzers (nicht gezeigt) eine wünschenswerte, wenn auch fakultative, Komponente darstellt. Der serielle Port 630 ermöglicht es dem Benutzer, Einstellungen über ein externes Gerät oder eine Softwareanwendung festzulegen und erweitert die Fähigkeiten des mobilen Geräts durch das Bereitstellen von Informations- oder Softwaredownloads auf das mobile Gerät 610, die nicht über ein kabelloses Kommunikationsnetzwerk vorgenommen werden. Der andere Downloadpfad kann zum Beispiel verwendet werden, um über eine direkte und somit zuverlässige und vertrauliche Verbindung einen Verschlüsselungsschlüssel auf das mobile Gerät zu laden, um dadurch eine sichere Gerätekommunikation bereitzustellen. Das Kurzstrecken-Kommunikationsuntersystem 640 ist eine zusätzliche fakultative Komponente, die eine Kommunikation zwischen der mobilen Gerät 624 und unterschiedlichen Systemen oder Geräten, die nicht notwendigerweise ähnliche Geräte sein müssen, bereitstellt. Das Untersystem 640 kann zum Beispiel ein Infrarotgerät und damit verbundene Schaltkreise und Komponenten oder ein Bluetooth^TM-Kommunikationsmodul beinhalten, um eine Kommunikation mit Systemen und Geräten mit ähnlichen Fähigkeiten bereitzustellen. Bluetooth^TM ist ein eingetragenes Warenzeichen der Bluetooth SIG, Inc.
5 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Aufrechterhalten eines Kontakts mit einem kabellosen Netzwerk beschreibt. Das Flussdiagramm kann irgendeines der im Zusammenhang mit 1, 3 oder 4 beschriebenen mobilen Geräte und/oder Netzwerke miteinbeziehen. Das Verfahren der 5 ist ein detaillierteres Beispiel einer der Verfahren, die vorher im Zusammenhang mit 2 beschreiben wurden. In dieser Beschreibung kann die Benutzung des Begriffs „Empfänger" sich auf das Funkmodem 316 der 1 oder den Empfänger 612 der 4 beziehen; Der Begriff „Sender" kann sich auf das Funkmodem 316 der 1 oder den Sender 614 der 4 beziehen; und der Begriff „Prozessor" kann sich auf die Steuereinheit 314 der 1 oder den Mikroporzessor 638 oder den DSP 620 der 4 beziehen.
Beginnend bei Startblock 702 der 5 benutzt ein mobiles Gerät seinen Empfänger, um einen Funkrufkanal zwischen dem mobilen Gerät und dem kabellosen Netzwerk zu überwachen (Schritt 704). Hier arbeitet das mobile Gerät vorzugsweise in einem diskontinuierlichen Empfangsmodus, wobei der Empfänger gesteuert wird, um in einer periodischen Weise abzuschalten und aufzuwachen, um ausgestrahlte Nachrichtensignale in einer von dem Netzwerk zugewiesenen Zeitnische zu hören. Während es Signale auf dem Funkrufkanal empfängt, verwendet das mobile Gerät seinen Prozessor, um eine empfangene Signalstärke von den Signalen zu ermitteln (Schritt 706), wie dies üblich ist. Die empfangene Signalstärke ist im Allgemeinen hoch, wenn das Mobile Gerät sich in einem Gebiet mit guter Abdeckung befindet, und im Allgemeinen niedrig, wenn das Mobile Gerät sich in einem Gebiet mit schlechter Abdeckung befindet.
Mit herkömmlichen Verfahren wird das mobile Gerät, wenn die empfangene Signalstärke zu niedrig ist, das derzeitige Netzwerk zurückweisen und den Abdeckungsbereich „scannen", um irgendein besseres Signal identifizieren, das von unterschiedlichen Basisstationen oder Netzwerken bereitgestellt werden kann. Bei dem vorliegenden Verfahren fährt das mobile Gerät jedoch mit seinem Empfänger damit fort, dem Netzwerk zuzuhören, und zu versuchen, eine auf seinem Funkrufkanal ausgestrahlte Nachricht zu dekodieren (Schritt 708), unabhängig von der empfangenen Signalstärke. Zusätzlich zum fortgesetzten Abhören des Netzwerks kann das mobile Gerät auch den Abdeckungsbereich scannen, um irgendwelche besseren Signale von einem unterschiedlichen Netzwerk zu identifizieren, wenn die empfangene Signalstärke gering ist, was in einer Zeitaufgeteilten Kommunikationsumgebung möglich ist.
Als nächstes testet das mobile Gerät, ob die Nachricht erfolgreich dekodiert wurde (Schritt 710). Dieser Schritt kann in dem Prozessor unter Verwendung irgendeines geeigneten Tests, herkömmlich oder anders, durchgeführt werden, wie etwa durch Prüfen eines Fehlerermittlungs-Codes (z.B. eine zylindrische Redundanzprüfung oder CRC), Testen auf einen Prüfsummenfehler, Testen, ob die dekodierte Nachricht mit einem vorbestimmten Nachrichtenformat übereinstimmt, etc. Das mobile Gerät kann eine Anzeige speichern, ob die Nachricht tatsächlich erfolgreich dekodiert wurde, oder nicht, vorzugsweise in einer Dekodierverlaufsliste, die eine bestimmte Zeitperiode abdeckt.
Wenn die Nachricht erfolgreich dekodiert wurde, wie in Schritt 710 identifiziert, dann ermittelt das mobile Gerät, ob die Nachricht das mobile Gerät über eine anstehende Datenkommunikations-Sitzung benachrichtigt (Schritt 712). Dieser Schritt 712 kann in dem Prozessor unter Verwendung herkömmlicher Techniken durchgeführt werden, wie etwa indem ein mobiler Identifikationskode in der Nachricht mit dem Identifikationskodes des mobilen Geräts (oder dem von dem Netzwerk zugewiesenen temporären Identitätscode) verglichen wird, und wenn eine Übereinstimmung existiert, ist bekannt, dass eine anstehende Datenkommunikation auftreten wird. Wenn die in Schritt 710 dekodierte Nachricht das mobile Gerät in Schritt 712 von einer eingehenden Datenkommunikationssitzung informiert, dann verarbeitet das mobile Gerät die Nachricht weiter, wie dies üblich ist (Schritt 714) (d.h. es bezieht einen zugewiesenen Verkehrskanal und empfängt danach Daten über den Verkehrskanal). Wenn alle Daten empfangen wurden, kann das mobile Gerät zurückgehen, um in Schritt 704 einen Funkrufkanal zu überwachen.
Unter der Annahme, dass in Schritt 712 keine Nachricht an das mobile Gerät gerichtet wurde, identifiziert das mobile Gerät, ob ein unzureichender Dekodierzustand vorliegt (Schritt 716). Wenn ein unzureichender Dekodierzustand vorliegt, wie in Schritt 716 getestet, dann wird der Prozessor den Sender des mobilen Geräts veranlassen, eine Aktualisierungsnachricht zu senden, welche das Netzwerk über das mobile Gerät informiert (Schritt 718). Eine Aktualisierungsnachricht ist jede von einem mobilen Gerät übermittelte Nachricht, die verwendet wird, um das Netzwerk über den Status des mobilen Geräts zu informieren und/oder diesen zu aktualisieren, auch wenn die Nachricht einen weiteren, unterschiedlichen Zweck haben kann. In GPRS kann die Nachricht zum Beispiel eine Standortbereichs-Aktualisierungsnachricht oder eine Routingbereich-Aktualisierungsnachricht sein. Als weiteres Beispiel kann die Aktualisierungsnachricht eine Nachricht zum Senden von Benutzerdaten sein. Andererseits, wenn die ungünstige Dekodierungsbedingung bei Schritt 716 nicht vorhanden ist, wird der Prozessor es normalerweise unterlassen, die Aktualisierungsnachricht zu übermitteln. Typischerweise wird in dieser Situation keine Aktualisierungsnachricht übermittelt, auch wenn die Signalstärke gering ist, solange die meisten Nachrichten erfolgreich dekodiert werden. Das mobile Gerät kann zurückgehen, um in Schritt 704 den Funkrufkanal zu überwachen, um diesen Ablauf zu wiederholen.
Offenbar verwendet der Test in Schritt 716 ein intelligenteres Verfahren, um eine Aktualisierungsnachricht zu übermitteln, welches sich davon unterscheidet, nur die empfangene Signalstärke zu testen. Die in Schritt 716 getestete unzureichende Dekodierungsbedingung wird basierend auf einer erfolglosen Dekodierung einer oder mehrerer regelmäßig ausgestrahlter Nachrichten ermittelt. Die Bedingung, die in Schritt 716 getestet wird, basiert vorzugsweise im Speziellen darauf, dass die Nachrichten, die den meisten oder allen Funkruf-Übermittlungsperioden des Netzwerk-Funkrufmusters entsprechen, erfolglos dekodiert worden sind. In diesem Fall kann die Analyse das detailliertere Verfahren miteinbeziehen, das später im Zusammenhang mit 7 und 8(A)–(G) beschrieben wird.
In einer Variation zu Schritt 718 in 5 übermittelt das mobile Gerät die Aktualisierungsnachricht nur, wenn oder bis dass die Kommunikationsbedingungen als ausreichend eingeschätzt werden (z.B. die empfangene Signalstärke über einem vorbestimmten Grenzwert liegt, und/oder eine oder mehrere Nachrichten dekodiert werden können, etc.). In einer anderen Variation verzögert das mobile Gerät die Übermittlung der Aktualisierungsnachricht um eine vorbestimmte Zeitperiode. In noch einer anderen Variation übermittelt das mobile Gerät die Aktualisierungsnachricht nur, wenn oder bis dass die Kommunikationsbedingungen ausreichend sind, nachdem um eine vorbestimmte Zeitperiode verzögert wurde.
Wie aus dem im Zusammenhang mit 5 beschriebenen Verfahren klar ist, hält das mobile Gerät den Kontakt mit dem kabellosen Netzwerk aufrecht, ohne die kabellose Verbindung mit Aktualisierungsnachrichten zu überlasten, wenn die empfangene Signalstärke niedrig ist. Wie beschrieben zählt zu dem Verfahren das Überwachen eines kabellosen Kommunikationskanals, das Ermitteln einer empfangenen Signalstärke von Signalen auf dem kabellosen Kanal, und der Versuch, eine Nachricht aus den Signalen zu dekodieren. Das mobile Gerät unterlässt es normalerweise, eine Aktualisierungsnachricht zu übermitteln, wenn eine Nachricht während einer Funkruf-Übermittlungsperiode erfolgreich dekodiert worden ist, auch wenn die empfangene Signalstärke unter einem vorbestimmten Grenzwert ist. In Reaktion darauf, dass eine unzureichende Dekodierungsbedingung identifiziert wird, übermittelt das mobile Gerät jedoch eine Aktualisierungsnachricht, die das Netzwerk über das mobile Gerät informiert. Die Übermittlung der Aktualisierungsnachricht kann durchgeführt werden, wenn die Kommunikationsbedingungen als ausreichend eingeschätzt werden, nachdem eine vorbestimmte Zeitperiode abgelaufen ist, oder beides.
6 ist ein Flussdiagramm, welches ein weiteres Verfahren beschreibt, um den Kontakt mit einem kabellosen Netzwerk aufrecht zu erhalten. Das Verfahren kann irgendwelche mobile Geräte und/oder Netzwerke miteinbeziehen, die in Zusammenhang mit 1, 3 oder 4 beschrieben wurden. Das Verfahren der 6 ist ein detaillierteres Beispiel eines der vorher in Zusammenhang mit 2 beschriebenen Verfahren. In dieser Beschreibung kann die Verwendung des Begriffs „Empfänger" sich auf das Funkmodem 316 der 1 oder den Empfänger 612 der 4 beziehen; Der Begriff „Sender" kann sich auf das Funkmodem 316 der 1 oder den Sender 614 der 4 beziehen; und der Begriff „Prozessor" kann sich auf die Steuereinheit 314 der 1 oder den Mikroporzessor 638 oder den DSP 620 der 4 beziehen.
Beginnend bei Startblock 802 der 6 benutzt ein mobiles Gerät seinen Empfänger, um einen Funkrufkanal zwischen dem mobilen Gerät und dem kabellosen Netzwerk zu überwachen (Schritt 804). Hier arbeitet das mobile Gerät vorzugsweise in einem diskontinuierlichen Empfangsmodus, wobei der Empfänger gesteuert wird, um in einer periodischen Weise abzuschalten und aufzuwachen, um ausgestrahlte Nachrichtensignale in einer von dem Netzwerk zugewiesenen Zeitnische zu hören. Während es den Funkrufkanal überwacht, empfängt das mobile Gerät Signale über den Kanal und versucht, eine Nachricht aus den Signalen zu dekodieren. Im Speziellen verwendet das mobile Gerät seinen Empfänger und Prozessor, um zu testen, ob es eine Funkrufnachricht empfängt und dekodiert, welche das mobile Gerät über eine anstehende Datenkommunikationssitzung benachrichtigt (Schritt 806). Dieser Schritt kann unter Verwendung herkömmlicher Techniken durchgeführt werden, etwa indem der Prozessor verwendet wird, um einen mobilen Identifikationscode in der Nachricht mit dem Identifikationscode des mobilen Geräts zu vergleichen, und, wenn eine Übereinstimmung besteht, ist bekannt, dass eine anstehende Datenkommunikations-Sitzung für das mobile Gerät auftreten wird.
Wenn die Nachricht das mobile Gerät in Schritt 806 über eine eingehende Datenkommunikationssitzung informiert, dann wird der Prozessor veranlassen, dass eine Funkruf-Antwortnachricht durch den Sender zurück zu dem Netzwerk übermittelt wird (Schritt 808). Falls innerhalb einer kurzen Zeitperiode von dem Netzwerk keine Antwort zurück empfangen wird, wird jedoch der Prozessor veranlassen, dass eine oder mehrere zusätzliche Funkruf-Antwortnachrichten zu dem Netzwerk übermittelt werden, gemäß einer herkömmlichen oder standardisierten Methodologie. Falls schließlich eine Netzwerkantwort in Schritt 810 empfangen wird, fährt das mobile Gerät damit fort, die Nachricht zu verarbeiten, wie dies üblich ist (Schritt 812) (d.h. es bezieht einen zugewiesenen Verkehrskanal und empfängt danach Daten über den Verkehrskanal). Wenn alle Daten empfangen wurden, kann das mobile Gerät zurückgehen, um in Schritt 804 einen Funkrufkanal zu überwachen.
Wenn jedoch nach der Übermittlung der Funkruf-Antwortnachrichten) immer noch keine Antwort von dem Netzwerk empfangen wird, wie bei Schritt 810 getestet, dann veranlasst der Prozessor des mobilen Geräts eine Verzögerung für eine gewisse Zeitperiode, bis ein vorbestimmtes Ereignis eintritt (Schritt 814). Nachdem das vorbestimmte Ereignis eintritt, wie bei 814 getestet, veranlasst der Prozessor, dass eine Aktualisierungsnachricht, welche das Netzwerk über das mobile Gerät informiert, über den Sender gesendet wird (Schritt 816). Eine Aktualisierungsnachricht ist jede von einem mobilen Gerät übermittelte Nachricht, die verwendet wird, um das Netzwerk über den Status des mobilen Geräts zu informieren und/oder diesen zu aktualisieren, auch wenn die Nachricht einen weiteren, unterschiedlichen Zweck haben kann. In GPRS kann die Nachricht zum Beispiel eine Standortbereichs-Aktualisierungsnachricht oder eine Routingbereich-Aktualisierungsnachricht sein. Als weiteres Beispiel kann die Aktualisierungsnachricht eine Nachricht zum Senden von Benutzerdaten sein.
Nachdem diese Aktualisierungsnachricht übermittelt wurde, wartet das mobile Gerät nochmals, um in Schritt 810 eine Netzwerkantwort zu empfangen. Wenn das mobile Gerät die Netzwerkantwort empfängt, kann es dann damit fortfahren, die Verarbeitung des Funkrufs in Schritt 812 fertigzustellen. Wenn das mobile Gerät die Netzwerkantwort nicht empfängt, wie in Schritt 810 getestet, dann fährt es mit dem Flussdiagramm in Schritt 814 fort, und wartet, wie gezeigt darauf, dass das vorbestimmte Ereignis wieder auftritt..
Alternativ kann das mobile Gerät, nachdem in Schritt 816 die Aktualisierungsnachricht übermittelt wurde, anstatt in Schritt 810 auf eine Netzwerkantwort zu warten, zur Überwachung des Funkrufkanals in Schritt 804 zurückkehren, um den selben (aber neuerlich ausgestrahlten) Funkruf in Schritt 806 zu detektieren. Danach verzögert das mobile Gerät abermals, bis das vorbestimmte Ereignis in Schritt 814 auftritt, um die Aktualisierungsnachricht in Schritt 816 zu übermitteln und den Funkrufkanal für den Funkruf zu überwachen.
In einer Ausführungsform ist das in Schritt 814 detektierte, vorbestimmte Ereignis ein Ablauf einer vorbestimmten Zeitperiode. In diesem Fall beträgt die vorbestimmte Zeitperiode vorzugsweise zwischen dreißig (30) Sekunden und fünf (5) Minuten. Solch eine Verzögerung ist (im Gegensatz zu einem Sprachanruf) für Kommunikationen akzeptabel, die aktualisierte Benutzerdaten zum Gegenstand haben, wie etwa eine Email-Benachrichtigung für eine neu empfangene Email-Nachricht, eine Emailnachricht oder eine aktualisierte Kalenderinformation. Es können auch andere Zeitperioden verwendet werden, die für diese Datenkommunikationen geeignet sind.
In einer anderen Ausführungsform ist das in Schritt 814 detektierte, vorbestimmte Ereignis die Detektion einer ausreichenden Kommunikationsqualität. Die Kommunikationsqualität kann beispielsweise auf der empfangenen Signalstärke basieren, oder ob Nachrichten dekodiert werden können oder nicht. Wenn das Ereignis auf der empfangenen Signalstärke basiert, wartet das mobile Gerät, dass die empfangene Signalstärke über einem vorbestimmten Grenzwert liegt, oder dass sie für eine vorbestimmte Zeitperiode über einem vorbestimmten Grenzwert liegt. Wenn das Ereignis darauf basiert, ob Nachrichten dekodiert werden können oder nicht, detektiert das mobile Gerät, wenn eine einzelne über den Kanal empfangene Nachricht erfolgreich dekodiert wird. Alternativ detektiert das mobile Gerät, wenn eine Vielzahl von über den Kanal empfangenen Nachrichten erfolgreich dekodiert werden.
In noch einer anderen Ausführungsform ist das in Schritt 814 detektierte vorbestimmte Ereignis die Detektion einer Benutzeraktivität an dem mobilen Gerät. Das mobile Gerät kann zum Beispiel irgendeine Benutzereingabe an dem mobilen Gerät, wie etwa die Betätigung einer Taste oder eines Touchscreen-Gerätes, detektieren, bevor es die Aktualisierungsnachricht übermittelt. Als noch ein spezielleres Beispiel kann das mobile Gerät detektieren, dass der Endbenutzer versuch, auf eine Email-Anwendung (oder eine Kalenderanwendung) am mobilen Gerät zuzugreifen oder diese zu öffnen, oder versucht, Email-Information (oder Kalenderinformation) von dem mobilen Gerät zu lesen. Eines oder mehrere dieser Ereignisse können in Kombination verwendet werden, und es können auch andere vorbestimmte Ereignisse verwendet werden, die einen geeigneten Beweggrund bieten, das Netzwerk zu kontaktieren.
Wie aus dem im Zusammenhang mit 6 beschriebenen Verfahren klar ist, hält das mobile Gerät einen ausreichenden Kontakt mit dem kabellosen Netzwerk aufrecht, ohne die kabellose Verbindung mit Aktualisierungsnachrichten zu überlasten, wenn eine unzureichende Reaktion von dem Netzwerk vorliegt. Wie beschrieben zählt zu dem Verfahren im Allgemeinen das Überwachen eines kabellosen Kommunikationskanals, das Empfangen einer Nachricht, welche das mobile Gerät über eine eingehende Datenkommunikationssitzung benachrichtigt, und das Übermitteln von einer oder mehrerer Antwortnachrichten in Reaktion auf den Empfang der Nachricht. Nachdem die eine oder mehreren Antwortnachrichten übermittelt wurde, können weitere Kommunikationen, die mit der Nachricht verbunden sind, von dem mobilen Gerät nicht empfangen werden. In dieser Situation wird das mobile Gerät, nachdem es einen vorbestimmten Zustand detektiert, eine Aktualisierungsnachricht übermitteln, welche das Netzwerk über das mobile Gerät informiert. Der vorbestimmte Zustand kann jeden geeigneten Beweggrund miteinbeziehen, das Netzwerk zu kontaktieren, beispielsweise der Ablauf einer vorbestimmten Zeitperiode, die Detektion einer geeigneten Kommunikationsqualität, oder die Detektion einer Benutzeraktivität an dem mobilen Gerät.
7 ist ein Flussdiagramm, das noch ein weiteres Verfahren zum Aufrechterhalten eines Kontakts mit einem Kabellosen Netzwerk beschreibt. Das Verfahren kann irgendwelche mobile Geräte und/oder Netzwerke miteinbeziehen, die in Zusammenhang mit 1, 3 oder 4 beschrieben wurden. Das Verfahren der 7 ist ein detaillierteres Beispiel eines der vorher in Zusammenhang mit 2 beschriebenen Verfahren. In dieser Beschreibung kann die Verwendung des Begriffs „Empfänger" sich auf das Funkmodem 316 der 1 oder den Empfänger 612 der 4 beziehen; Der Begriff „Sender" kann sich auf das Funkmodem 316 der 1 oder den Sender 614 der 4 beziehen; und der Begriff „Prozessor" kann sich auf die Steuereinheit 314 der 1 oder den Mikroporzessor 638 oder den DSP 620 der 4 beziehen. Das Verfahren der 7 nutzt etwas, was als „vorbestimmtes Funkrufmuster" bezeichnet wird, welches von dem Netzwerk jedes Mal benutzt wird, wenn ein mobiles Gerät gerufen wird, um Daten zu empfangen. Bevor das Flussdiagramm der 7 detailliert beschrieben wird, wird ein Beispiel eines vorbestimmten Netzwerk-Funkrufmusters in Zusammenhang mit einem in 8(A) gezeigten Diagramm beschrieben.
Das Netzwerk ist konfiguriert und bereit, dieselbe Funkrufnachricht mehr als einmal gemäß dem Funkrufmuster der 8(A) zu einem mobilen Gerät auszustrahlen, da das mobile Gerät in einem schlechten Abdeckungsbereich sein kann, und nicht in der Lage, den Funkruf beim ersten oder den darauf folgenden Versuchen durch das Netzwerk zu empfangen. Im Speziellen enthält das vorbestimmte Netzwerk-Funkrufmuster der 8(A) eine Vielzahl von Funkruf-Aussendeperioden 1002, die jeweils mit einem Buchstaben „P" und einer zugehörigen Nummer bezeichnet sind. In 8(A) offenbart das bestimmte Funkrufmuster, dass das Netzwerk, jedes mal, wenn es versucht ein mobiles Gerät zu rufen, eine Maximalanzahl von sechs (6) Funkrufnachrichten über ein Intervall von fünfzehn (15) Sekunden ausstrahlt, wobei je zwei (2) aufeinander folgende Ausstrahlungen von Funkrufnachrichten mit einem Intervall von 0,5 Sekunden gepaart sind, mit sieben (7) Sekunden Verzögerungsperioden zwischen jedem Funkruf-Anssendepaar. Im Speziellen ist die Erste Nachricht, welche das Netzwerk ausstrahlt, eine Funkrufnachricht 1004 (P1), die bei der Zeit t₀ gezeigt ist. etwa 0,5 Sekunden später strahlt das Netzwerk eine weitere Funkrufnachricht 1006 (P2) aus. Wenn das Netzwerk, kurz nachdem die Funkrufnachrichten 1004 und 1006 ausgestrahlt wurden, keine Funkrufantwort von dem mobilen Gerät empfängt, strahlt es nach einer Verzögerung von etwa sieben (7) Sekunden zu einer Zeit t₇ weitere zwei Funkrufnachrichten 1008 und 1010 (P3 und P4) aus. So wie die Funkrufnachrichten 1004 und 1006 (P1 und P2) sind die Funkrufnachrichten 1008 und 1010 (P3 und P4) um 0,5 Sekunden beabstandet. Wenn das Netzwerk, kurz nachdem die Funkrufnachrichten 1008 und 1010 ausgestrahlt wurden, keine Funkrufantwort von dem mobilen Gerät empfängt, strahlt es nach einer weiteren Verzögerung von etwa sieben (7) Sekunden zu einer Zeit t₁₄ weitere zwei Funkrufnachrichten 1012 und 1014 (P5 und P6) aus. Die Funkrufnachrichten 1012 und 1014 sind ebenfalls um 0,5 Sekunden beabstandet.
Wenn das Netzwerk, kurz nachdem die Funkrufnachrichten 1012 und 1014 ausgestrahlt wurden, keine Funkrufantwort von dem mobilen Gerät empfängt, wird das Netzwerk vollständig damit aufhören Funkrufnachrichten zu dem mobilen Gerät auszusenden (angenommen, dass keine weitere Methodologie angewendet wird). In diesem Fall erachtet das Netzwerk das mobile Gerät als „verloren" und hört auf, ihm Funkrufe zu senden. Es ist wünschenswert, dass das Netzwerk das Ausstrahlen von Funkrufnachrichten zu dem mobilen Gerät abbricht, da dies das Ausmaß an Netzwerkverkehr über die kabellose Verbindung verringert; Dies ist jedoch dann unerwünscht, wenn das mobile Gerät eine ausreichende Abdeckung wiedererlangt und in der Lage ist, Funkrufe zu empfangen.
8(B) und 8(C) zeigen zwei Beispiele von herkömmlichen Antwortszenarien von einem mobilen Gerät, nachdem es einen Funkruf von dem Netzwerk empfangen hat. Zur Erläuterung ist in 8(B) gezeigt, dass das mobile Gerät die erste Funkrufnachricht, die von dem Netzwerk ausgestrahlt wird (nämlich die Funkrufnachricht 1004 oder P1 der 8(A)), erfolgreich empfängt und dekodiert, und antwortet, indem es eine Funkruf-Antwortnachricht 1016 übermittelt. Danach findet ein mit dem Funkruf verbundener Datenaustausch 1018 zwischen dem mobilen Gerät und dem Netzwerk statt. In 8(C) ist jedoch gezeigt, dass das mobile Gerät anfänglich eine verhältnismäßig schlechte Abdeckung 1020 hat (z.B. über die ersten neun (9) Sekunden oder so), und daher die anfänglichen Funkrufnachrichten, die von dem Netzwerk ausgestrahlt werden, versäumt (nämlich versäumt es die Funkrufnachrichten 1004 bis 1010). Nach der anfänglichen Zeitperiode hat jedoch das mobile Gerät eine verhältnismäßig gute Abdeckung und daher empfängt und dekodiert es eine nachfolgende Funkrufnachricht (nämlich die Funkrufnachricht 1012 oder P5 der 8(A)). Daher übermittelt das mobile Gerät schließlich die Funkruf-Antwortnachricht 1024, und danach findet ein mit dem Funkruf verbundener Datenaustausch 1026 zwischen dem mobilen Gerät und dem Netzwerk statt. In den zwei Szenarien der 8(A) und der 8(B) arbeitet das System wie vorgesehen, und es treten keine Probleme auf.
Um den neuartigen Aspekt der vorliegenden Erfindung anzuwenden, hat das mobile Gerät Kenntnis über das in seinem Speicher (z.B. einem RAM, ROM oder EEPROM) gespeicherte vorbestimmte Netzwerk-Funkrufmuster. Das Funkrufmuster kann in jeder geeigneten Form in dem Speicher des mobilen Geräts gespeichert sein. Das mobile Gerät kann beispielsweise das Funkrufmuster der 8(A) in seinem Speicher in binärer Form als „110000000000001100000000000011" gespeichert haben, wobei eine binäre „1" eine ausgestrahlte Funkrufnachricht anzeigt, und eine binäre „0" anzeigt, dass für eine gegebene Zeitperiode keine Funkrufnachricht ausgestrahlt wird. Obwohl 8(A) ein sehr bestimmtes Beispiel eines von einem Netzwerk verwendeten Funkrufmusters zeigt, kann jedes geeignete Funkrufmuster verwendet werden. Vorzugsweise deckt das vorbestimmte Netzwerk-Funkrufmuster eine verhältnismäßig kurze Zeitperiode ab, beispielsweise eine vorbestimmte Zeitperiode, die nicht länger ist, als eine (1) Minute.
Das mobile Gerät benutzt seine Kenntnis des Funkrufmusters in Verbindung mit einer als „Nachrichten-Dekodierungsverlaufsliste" bezeichneten Liste, die im Speicher des Geräts geführt wird. Die Nachrichten-Dekodierungsverlaufsliste ist eine Liste von Nachrichten- Dekodierindikatoren, von denen jeder eine Anzeige bietet, ob eine vorhergehende Nachricht, wenn eine erwartet wird, über eine verhältnismäßig kurze Zeitperiode (z.B. 0,5 Sekunden) erfolgreich dekodiert worden ist, oder nicht. Anders formuliert verfolgt die Nachrichten-Dekodierungsverlaufsliste ob jede aus einer Vielzahl neuester regelmäßig ausgestrahlter Nachrichten erfolgreich dekodiert worden ist, oder nicht. Die Liste der Nachrichten-Dekodierindikatoren kann zusammen eine verhältnismäßig lange Zeitperiode (z.B. die Länge des gesamten vorbestimmten Netzwerk-Funkrufmuster, 15 Sekunden) von der Vergangenheit zur Gegenwart abdecken.
Die Nachrichten-Dekodierungsverlaufsliste und ihre Indikatoren können in jeglicher Anzahl unterschiedlicher Arten repräsentiert sein. Zum Beispiel kann jeder Nachrichten-Dekodierindikator entweder einen Zustand „NACHRICHT ERFOLGREICH DEKODIERT" („1") oder einen Zustand „NACHRICHT NICHT ERFOLGREICH DEKODIERT" („0") für die Zeitperiode anzeigen. In diesem Fall kann die Nachrichten-Dekodierungsverlaufsliste in binärer Form dargestellt werden, zum Beispiel als „111011111111111011111101111111", wobei jede binäre Ziffer einer Periode von 0,5 Sekunden für eine Gesamtperiode von 15 Sekunden entspricht, wobei die binäre Ziffer am weitesten Links die am längsten vergangene Zeitperiode ist und die rechteste Ziffer die jüngste Zeitperiode ist. Somit werden diese Indikatoren vorzugsweise in zeitlicher Reihenfolge von links nach rechts gespeichert. In diesem bestimmten Beispiel zeigt die dargestellte Verlaufsliste über die fünfzehn (15) sekündige Zeitperiode eine verhältnismäßig gute Dekodierung mit nur drei (3) kurzen Intervallen (dort wo sich die drei binären Ziffern „0" befinden) wo die Dekodierung schlecht war. Offensichtlich deckt die Nachrichten-Dekodierungsverlaufsliste eine Zeitperiode ab, die gleich ist oder größer als das gesamte vorbestimmte Netzwerk-Funkrufmuster.
Das mobile Gerät erzeugt die Nachrichten-Dekodierungsverlaufsliste unter Verwendung seines Empfängers, um den zwischen dem mobilen Gerät und dem kabellosen Netzwerk aufgebauten Funkrufkanal zu überwachen. Während der Funkrufkanal überwacht wird, führt das mobile Gerät verschieden Aufgaben aus, einschließlich dem Empfang von Signalen über den Kanal, dem Ermitteln der empfangenen Signalstärke der Signale, und dem Versuch, eine Nachricht aus den Signalen zu dekodieren. Das mobile Gerät ermittelt einen Nachrichten-Dekodierindikator basierend darauf, ob eine erwartete ausgestrahlte Nachricht über die Zeitperiode dekodiert worden ist oder nicht. Im Speziellen wird, wenn die ausgestrahlte Nachricht über die Zeitperiode dekodiert worden ist, der Nachrichten-Dekodierindikator als erfolgreich markiert („NACHRICHT ERFOLGREICH DEKODIERT" oder „1"); wenn die ausgestrahlte Nachricht über die Zeitperiode nicht dekodiert werden konnte, wird der Nachrichten-Dekodierindikator als nicht erfolgreich markiert („NACHRICHT NICHT ERFOLGREICH DEKODIERT" oder „0"). Nachdem der derzeitige Nachrichten-Dekodierindikator ermittelt wurde, veranlasst das mobile Gerät, dass er in der Nachrichten-Dekodierungsverlaufsliste als der jüngste Eintrag gespeichert wird.
Die Verwendung der Nachrichten-Dekodierungsverlaufsliste und des gespeicherten Netzwerk-Funkrufmusters wird nun in Verbindung mit dem Flussdiagramm der 7 beschrieben. Beginnend bei Startblock 902 der 7 führt das mobile Gerät eine Nachrichten-Dekodierungsverlaufsliste in seinem Speicher (Schritt 904). Das Führen der Verlaufsliste kann die Benutzung des Prozessors und des Speichers miteinbeziehen, um die Speicherung der Liste kontinuierlich aufrecht zu erhalten und die Nachrichten-Dekodierindikatoren zu aktualisieren, um die aktuelle Zeitperiode wiederzugeben. Zum Führen der Liste kann es auch zählen, verhältnismäßig „alte" Dekodierindikatoren zu löschen. Als ein Beispiel kann es vorzuziehen sein, wenn die Verlaufsliste in binärer, zeitlich geordneter Form geführt wird, wie oben beschrieben, eine „logische Verschiebung nach Rechts" oder eine gleichwertige Operation auf die Liste anzuwenden, um simultan den jüngsten Nachrichten-Dekodierindikator hinzuzufügen und den ältesten zu entfernen.
Als nächstes verwendet das mobile Gerät seinen Prozessor, um die Nachrichten-Dekodierungsverlaufsliste mit dem vorbestimmten Netzwerk-Funkrufmuster zu vergleichen, das in seinem Speicher gespeichert ist (Schritt 906 der 7). Das vorbestimmte Netzwerk-Funkrufmuster kann beispielsweise das oben in Zusammenhang mit 8(A) beschriebene sein. In diesem Vergleich sind die Zeitperioden in der Liste und das Muster passend nach der Reihe ausgerichtet, um die Überlappung zwischen schlechten/guten Dekodierperioden und den Perioden mit Funkrufübermittlung/ohne Übermittlung zu identifizieren. Das mobile Gerät nutzt dann seinen Prozessor, um zu testen, ob eine oder mehrere erfolglose Nachrichten-Dekodierperioden in der Nachrichten-Dekodierungsverlaufsliste mit allen Funkruf-Übermittlungsperioden in dem Funkrufmuster überlappen (Schritt 908). In diesem Fall kann das mobile Gerät einen Funkruf von dem Netzwerk versäumt haben, daher übermittelt es eine Aktualisierungsnachricht, welche das Netzwerk über das mobile Gerät informiert (Schritt 910), und es kann das Verfahren beginnend bei Schritt 904 wiederholen. Eine Aktualisierungsnachricht ist jede von einem mobilen Gerät übermittelte Nachricht, die verwendet wird, um das Netzwerk über den Status des mobilen Geräts zu informieren und/oder diesen zu aktualisieren, auch wenn die Nachricht einen weiteren, unterschiedlichen Zweck haben kann. In GPRS kann die Nachricht zum Beispiel eine Standortbereichs-Aktualisierungsnachricht oder eine Routingbereich-Aktualisierungsnachricht sein. Als weiteres Beispiel kann die Aktualisierungsnachricht eine Nachricht zum Senden von Benutzerdaten sein.
Wenn die eine oder mehrere unerfolgreiche Nachrichten-Dekodierperioden nicht mit allen Übermittlungsperioden in dem Muster überlappen (d.h. wenn irgendein erfolgreicher Nachrichten-Dekodierindikator in der Verlaufsliste mit irgendeiner Funkruf-Übermittlungsperiode in dem Funkrufmuster überlappt), wie in Schritt 908 getestet, unterlässt es das mobile Gerät normalerweise, eine Aktualisierungsnachricht zu dem Netzwerk zu übermitteln. Das Verfahren kann wieder beginnend bei Schritt 904 wiederholt werden.
In einer alternativen Ausführungsform der 7 übermittelt das mobile Gerät die Aktualisierungsnachricht nur, wenn die Kommunikationsbedingungen als ausreichend erachtet werden (z.B. wenn die empfangene Signalstärke oberhalb eines vorbestimmten Grenzwerts ist, und/oder eine oder mehrere Nachrichten dekodiert werden können, etc.). In einer weiteren alternativen Ausführungsform verzögert das mobile Gerät für eine vorbestimmte Zeitperiode, bevor die Aktualisierungsnachricht übermittelt wird. In noch einer alternativen Ausführungsform übermittelt das mobile Gerät die Aktualisierungsnachricht nur, wenn die Kommunikationsbedingungen ausreichend sind, nachdem um eine vorbestimmte Zeitperiode verzögert wurde.
Wenn die Verlaufsliste und die Funkrufmuster-Daten in binärer Form geführt werden, können die Schritte 906 und 908 der 7 unter Verwendung einer logischen „UND"-Operation zwischen der Liste und dem Muster durchgeführt werden. Eine logische UND-Operation des Funkrufmusters „110000000000001100000000000011" und der Verlaufsliste „111011111111111011111101111111" führt zum Beispiel zu eine Nichtnull-Ergebnis, was anzeigt, dass zumindest eine erfolgreiche Nachrichten-Dekodierperiode gemeinsam mit einer potentiellen Funkrufnachricht, die von dem Netzwerk ausgestrahlt wurde, existierte. Und eine logische UND-Operation des selben Funkrufmusters „110000000000001100000000000011" und der Verlaufsliste „000010101000000000000111000000" führt zu einem Ergebnis von Null, was anzeigt, dass keine erfolgreiche Nachrichten-Dekodierperiode gemeinsam mit einer potentiellen Funkrufnachricht, die von dem Netzwerk ausgestrahlt wurde, existierte. Im letzteren Fall übermittelt das mobile Gerät eine Aktualisierungsnachricht, welche das Netzwerk über das mobile Gerät informiert; im ersteren Fall macht es dies normalerweise nicht. Wie ein Fachmann leicht verstehen wird, können andere geeignete logische Operationen verwendet werden, um die selben Ergebnisse zu erzielen.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform der 7 erfordert das mobile Gerät, dass eine größere Anzahl erfolgreicher Nachrichten-Dekodierperioden mit Funkrufnachricht- Ausstrahlungsperioden überlappen, um das Übermitteln der Aktualisierungsnachricht zu unterlassen. Das heißt, es ist erforderlich, dass mehr als eine erfolgreiche Nachrichten-Dekodierperiode mit mehr als einer potentiellen Funkruf-Übermittlung von dem Netzwerk überlappen. Das mobile Gerät kann beispielsweise erfordern, dass zwei oder drei erfolgreiche Nachrichten-Dekodierperioden mit zwei drei potentiellen Funkrufnachricht-Ausstrahlungsperioden überlappen, um das Übermitteln der Aktualisierungsnachricht zu unterlassen. In diesem Fall wird jede Anzahl die kleiner ist als zwei oder drei dazu führen, dass die Aktualisierungsnachricht von dem mobilen Gerät übermittelt wird.
8(D) bis 8(G) zeigen verschiedene Beispiele möglicher Antworten von einem mobilen Gerät unter Verwendung der Methodologie, die in Zusammenhang mit 7 und 8(A) beschrieben wurden. In den 8(D) bis 8(G) arbeitet das mobile Gerät in einer verhältnismäßig geringen Abdeckung und das Netzwerk hat nicht versucht, irgendwelche Funkrufnachrichten zu dem mobilen Gerät zu senden. 8(D)–(E) offenbaren Szenarien, in denen der Abdeckungsbereich tatsächlich schlecht genug war, um eine Aktualisierungsnachricht zu dem Netzwerk zu übermitteln, wohingegen 8(F)–(G) Szenarien offenbaren, wo die Übermittlung einer Aktualisierungsnachricht als nicht notwendig erachtet wurde.
Im Speziellen zeigt 8(D), dass das mobile Gerät über eine ausgedehnte Zeitperiode (z.B. über 15 Sekunden) in einer verhältnismäßig schlechten Abdeckungsperiode 1028 betrieben wurde. Somit zeigten alle Nachrichten-Dekodierindikatoren in der Nachrichten-Dekodierungsverlaufsliste, die von dem mobilen Gerät geführt wurde, eine schlechte Abdeckung über diese Periode 1028 (d.h. die Liste ist „000000000000000000000000000000"). In Reaktion auf den Vergleich der Verlaufsliste und des Netzwerk-Funkrufmusters übermittelt die mobile Station eine Aktualisierungsnachricht 1032, welche das Netzwerk während einer verhältnismäßig guten Abdeckungsperiode 1030 über das mobile Gerät informiert. Die mobile Station übermittelt die Aktualisierungsnachricht 1032, obwohl es sein kann, dass das Netzwerk während der Periode 1028 keine Funkrufnachricht übermittelt haben könnte.
8(E) zeigt, dass das mobile Gerät in einem Randbereich betrieben wurde, wo sowohl schlechte als auch gute Abdeckungsbedingungen angetroffen wurden. Wie in 8(E) gezeigt, fand das mobile Gerät eine Vielzahl schlechter Abdeckungsperioden 1036, 1040 und 1044 vor, als auch eine Vielzahl guter Abdeckungsperioden 1038, 1042 und 1046. Dies veranlasste das mobile Gerät, eine Aktualisierungsnachricht 1048 zu übermitteln. Die Nachrichten-Dekodierungsverlaufsliste könnte diese Zeitperiode gemäß 8(E) in binärer Form als „000000111111110000001111111100" repräsentieren. Wenn eine logische „UND"-Operation mit dieser Verlaufsliste und dem Funkrufsmuster „110000000000001100000000000011" durchgeführt wird, führt dies zu einem Ergebnis von Null, was dazu führt, dass eine Aktualisierungsnachricht übermittelt wird. Die mobile Station übermittelt die Aktualisierungsnachricht 1048, obwohl es sein kann, dass das Netzwerk keine Funkrufnachricht während der Periode schlechter Abdeckung übermittelt haben könnte.
8(F) zeigt, dass das mobile Gerät in einem weiteren Randbereich betrieben wurde, wo sowohl schlechte als auch gute Abdeckungsbedingungen angetroffen wurden. Wie in 8(F) gezeigt, fand das mobile Gerät eine Vielzahl schlechter Abdeckungsperioden 1052 und 1056 vor, als auch eine Vielzahl guter Abdeckungsperioden 1054 und 1058. Das mobile Gerät unterließ es jedoch, eine Aktualisierungsnachricht zu übermitteln. Die Nachrichten-Dekodierungsverlaufsliste könnte diese Zeitperiode gemäß 8(F) in binärer Form als „000000111111000000000000000011" repräsentieren. Wenn eine logische „UND"-Operation mit dieser Verlaufsliste und dem Funkrufsmuster „110000000000001100000000000011" durchgeführt wird, führt dies zu einem Ergebnis ungleich Null, was veranlasst, dass das mobile Gerät es unterlässt, eine Aktualisierungsnachricht zu übermitteln.
8(G) zeigt, dass das mobile Gerät in noch einem anderen Randbereich betrieben wurde, wo sowohl schlechte als auch gute Abdeckungsbedingungen angetroffen wurden. Wie in 8(G) gezeigt, fand das mobile Gerät eine Vielzahl schlechter Abdeckungsperioden 1052 und 1056 vor, als auch eine Vielzahl guter Abdeckungsperioden 1054 und 1058. Das mobile Gerät unterließ es jedoch, eine Aktualisierungsnachricht zu übermitteln. Die Nachrichten-Dekodierungsverlaufsliste könnte diese Zeitperiode gemäß 8(G) in binärer Form als „000000000000111100000000000000" repräsentieren. Wenn eine logische „UND"-Operation mit dieser Verlaufsliste und dem Funkrufsmuster „110000000000001100000000000011" durchgeführt wird, führt dies zu einem Ergebnis ungleich Null, was veranlasst, dass das mobile Gerät es unterlässt, eine Aktualisierungsnachricht zu übermitteln.
Wie aus dem in Zusammenhang mit den 7 und 8(A)–8(G) beschriebenen Verfahren klar ist, hält ein Gerät einen ausreichenden Kontakt mit dem kabellosen Netzwerk aufrecht, ohne die kabellose Verbindung mit Aktualisierungsnachrichten zu überlasten, wenn die Abdeckung geringfügig ist. Wie beschrieben, beinhaltet dieses Verfahren, kontinuierlich eine Nachrichten-Dekodierungsverlaufsliste zu führen, und diese mit einem vorbestimmten Funkrufmuster des Netzwerks zu vergleichen. Eine Aktualisierungsnachricht, die das Netzwerk über das mobile Gerät informiert wird reagierend darauf übermittelt, dass eine oder mehrere erfolglose Nachrichten-Dekodierperioden in der Nachrichten-Dekodierungsverlaufsliste mit allen Funkruf-Übermittlungsperioden in dem vorbestimmten Netzwerk-Funkrufmuster überlappen. Andererseits wird die Aktualisierungsnachricht normalerweise nicht übermittelt, wenn identifiziert wird, dass irgendeine erfolgreiche Nachrichten-Dekodierperiode in der Nachrichten-Dekodierungsverlaufsliste mit irgendeiner Funkruf-Übermittlungsperiode in dem vorbestimmten Netzwerk-Funkrufmuster überlappt. Vorzugsweise verwendet das mobile Gerät eine Kombination aus einem oder mehreren (oder allen) der hierin beschriebenen Kontaktmanagement-Schemata. Es ist zu verstehen, dass die obige Beschreibung nur Beispielhaft bevorzugte Ausführungsformen betrifft.
Es ist auch ein in einem mobilen Kommunikationsgerät verwendetes Verfahren offenbart, um einen Kontakt mit einem kabellosen Kommunikationsnetzwerk aufrecht zu erhalten, welches folgende Handlungen aufweist: Überwachen eines kabellosen Kommunikationskanals; Ermitteln einer empfangenen Signalstärke von Signalen auf dem kabellosen Kommunikationskanal; Versuchen, eine Nachricht aus den Signalen zu dekodieren; kontinuierlich Wiederholen der Handlungen des Überwachend, Ermittelns und Versuchens zu dekodieren: Übermitteln einer Aktualisierungsnachricht, welche das Netzwerk über das mobile Kommunikationsgerät informiert, in Reaktion darauf, dass eine unzureichende Kommunikationsbedingung identifiziert wird; und normalerweise Unterlassen des Übermittelns einer Aktualisierungsnachricht an das Netzwerk, in Reaktion darauf, dass eine Nachricht während einer Funkruf-Übermittlungsperiode erfolgreich dekodiert wurde, auch wenn die empfangene Signalstärke unter einem vorbestimmten Grenzwert für die Funkruf-Übermittlungsperiode liegt.
Die unzureichende Kommunikationsbedingung kann beispielsweise aufweisen: eine unzureichende Dekodierungsbedingung, wobei eine oder mehrere Nachrichten erfolglos dekodiert wurden; oder eine Ermittlung, dass Nachrichten für alle Funkruf-Übermittlungsperioden des Netzwerk-Funkrufmusters erfolglos dekodiert wurden.
Das Verfahren kann weiters folgende Handlungen aufweisen: Identifizieren, wenn die Kommunikationsbedingungen ausreichend sind, bevor die Aktualisierungsnachricht übermittelt wird; oder Verzögern für eine vorbestimmte Zeitperiode, bevor die Aktualisierungsnachricht übermittelt wird.
Die Handlung des Versuchens, eine Nachricht aus den Signalen zu dekodieren kann die weitere Handlung aufweisen, zu versuchen, eine ausgestrahlte Funkrufnachricht zu dekodieren. Die Handlung des normalerweise Unterlassens des Übermittelns der Aktualisierungsnachricht kann die weitere Handlung aufweisen, es normalerweise zu unterlassen, die Aktualisierungsnachricht zu übermitteln, außer die erfolgreich dekodierte Nachricht benachrichtigt das mobile Kommunikationsgerät von einer anstehenden Datenkommunikationssitzung.
Es ist ebenfalls ein mobiles Kommunikationsgerät offenbart, welches aufweist: einen Empfänger; einen Sender; eine and den Empfänger und an den Sender gekoppelte Antenne; einen oder mehrere and den Empfänger und an den Sender gekoppelte Prozessoren; wobei der eine oder die mehreren Prozessoren konfiguriert sind zum: Steuern des Empfängers, um einen kabellosen Kommunikationskanal zu überwachen; Ermitteln einer empfangene Signalstärke von Signalen auf dem kabellosen Kommunikationskanal; Versuchen, eine Nachricht aus den Signalen zu dekodieren; kontinuierlich Wiederholen der Handlungen des Steuerns des Empfängers, des Ermittelns und des Versuchens zu dekodieren; während der wiederholten Handlungen des Steuerns des Empfängers, des Ermittelns und des Versuchens zu dekodieren: Veranlassen, dass eine Aktualisierungsnachricht, welche das Netzwerk über das mobile Kommunikationsgerät informiert, durch den Sender übermittelt wird, nachdem eine geeignete Kommunikationsbedingung identifiziert wurde; und normalerweise Unterlassen, zu veranlassen, dass eine Aktualisierungsnachricht durch den Sender zu übermittelt wird, in Reaktion darauf, dass eine Nachricht während einer Funkruf-Übermittlungsperiode erfolgreich dekodiert wird, auch wenn die empfangene Signalstärke unter einem vorbestimmten Grenzwert für die Funkruf-Übermittlungsperiode liegt.
In solch einem mobilen Kommunikationsgerät kann die unzureichende Kommunikationsbedingung aufweisen: eine unzureichende Dekodierungsbedingung, wobei eine oder mehrere Nachrichten erfolglos dekodiert wurden; oder eine Ermittlung, dass Nachrichten für alle Funkruf-Übermittlungsperioden eines vorbestimmten Netzwerk-Funkrufmusters erfolglos dekodiert wurden.
Der eine oder die mehreren Prozessoren können weiters konfiguriert sein um zu: Identifizieren, wenn die Kommunikationsbedingungen ausreichend sind, bevor die Aktualisierungsnachricht übermittelt wird; oder Verzögern für eine vorbestimmte Zeitperiode, bevor die Aktualisierungsnachricht übermittelt wird.
Die Aktualisierungsnachricht kann beispielsweise eine aus einer Standortbereichs-Aktualisierungsnachricht oder eine Routingbereich-Aktualisierungsnachricht aufweisen.
Um zu versuchen, eine Nachricht aus den Signalen zu dekodieren, können der eine oder die mehreren Prozessoren weiters konfiguriert sein, um zu versuchen eine ausgestrahlte Funkrufnachricht zu dekodieren.
Es ist auch ein Verfahren in einem mobilen Kommunikationsgerät offenbart, um einen Kontakt mit einem kabellosen Kommunikationsnetzwerk aufrecht zu erhalten, welches folgende Handlungen aufweist: Überwachen eines kabellosen Kommunikationskanals; Empfangen, über den kabellosen Kommunikationskanal, einer Nachricht, welche das mobile Kommunikationsgerät über eine anstehende Datenkommunikationssitzung benachrichtigt; Übermitteln einer oder mehrerer Antwortnachrichten in Reaktion auf das Empfangen der Nachricht; nach dem Übermitteln der einen oder mehreren Antwortnachrichten, fehlschlagen des Empfangs weiterer Datenkommunikationen, die der Nachricht zugeordnet sind; nach dem Fehlschlagen des Empfangs weiterer Datenkommunikationen, die der Nachricht zugeordnet sind, Ermitteln einer vorbestimmten Bedingung; und in Reaktion auf das Ermitteln der vorbestimmten Bedingung, Veranlassen der Übermittlung einer Aktualisierungsnachricht, welche das Netzwerk über das mobile Kommunikationsgerät informiert.
In solch einem Verfahren kann die Nachricht eine ausgestrahlte Funkrufnachricht aufweisen, und die eine oder mehrere Antwortnachrichten weisen eine oder mehrere Funkruf-Antwortnachrichten auf. Die eine oder die mehreren Antwortnachrichten können eine oder mehrere Bestätigungsnachrichten aufweisen. Die Vorbestimmte Bedingung kann beispielsweise den Ablauf eines Zeitmessers oder die Detektion einer geeigneten Kommunikationsbedingung oder eine Detektion von Benutzereingaben an dem Mobilen Kommunikationsgerät aufweisen.
Es ist ebenfalls ein mobiles Kommunikationsgerät offenbart, welches aufweist: einen Empfänger; einen Sender; eine and den Empfänger und an den Sender gekoppelte Antenne; einen oder mehrere and den Empfänger und an den Sender gekoppelte Prozessoren; wobei die eine oder die mehreren Prozessoren konfiguriert sind zum: Steuern des Empfängers, um einen kabellosen Kommunikationskanal, der mit einem kabellosen Kommunikationsnetzwerk aufgebaut ist, zu überwachen; Empfangen, über den Empfänger, einer Nachricht, welche das mobile Kommunikationsgerät über eine eingehende Datenkommunikationssitzung informiert; Veranlassen der Übermittlung einer oder mehrerer Antwortnachrichten durch den Sender in Reaktion auf das Empfangen der Nachricht; nach dem Veranlassen der Übermittlung der einen oder mehreren Antwortnachrichten, Fehlschlagen des Empfangs weiterer Datenkommunikationen, die der Nachricht zugeordnet sind, durch den Empfänger; nach dem Fehlschlagen des Empfangs der weiteren Datenkommunikationen, die der Nachricht zugeordnet sind, Detektieren einer vorbestimmten Bedingung; und in Reaktion auf das Detektieren der vorbestimmten Bedingung, Veranlassen der Übermittlung einer Aktualisierungsnachricht, welche das Netzwerk über das mobile Kommunikationsgerät informiert.
In solch einem mobilen Kommunikationsgerät können der eine oder die mehreren Prozessoren für den Empfang einer Nachricht konfiguriert sein, welche eine ausgestrahlte Funkrufnachricht aufweist. Der eine oder die mehreren Prozessoren können weiteres konfiguriert sein, um die Übermittlung von einer oder mehrerer Antwortnachrichten zu veranlassen, welche eine oder mehrere Bestätigungsnachrichten aufweisen. Die vorbestimmte Bedingung kann beispielsweise aufweisen: einen Ablauf eines Zeitmessers; oder eine Detektion einer geeigneten Kommunikationsbedingung; oder eine Detektion von Benutzereingaben an dem Mobilen Kommunikationsgerät.

Claims

Verfahren zum Aufrechterhalten eines Kontaktes mit einem kabellosen Kommunikationsnetzwerk, welches Verfahren in einem mobilen Kommunikationsgerät folgende Handlungen aufweist: Führen einer Meldungs-Dekodierverlaufsliste (904); Vergleichen der Meldungs-Dekodierverlaufsliste und eines vorbestimmten Netzwerk-Funkrufmusters (906); und Übermitteln einer Aktualisierungsmitteilung (910), welche das Netzwerk des mobilen Kommunikationsgerätes in Reaktion darauf informiert, dass erkannt wird, dass eine oder mehrere erfolglose Mitteilungs-Dekodierperioden in der Meldungs-Dekodierverlaufsliste mit allen Funkrufübermittlungsperioden in dem vorbestimmten Netzwerk-Funkrufmuster überlappen (908).
Verfahren nach Anspruch 1, welches weiters aufweist: üblicherweise Absehen von der Übermittlung der Aktualisierungsmitteilung in Reaktion auf das Erkennen, dass irgendeine erfolgreiche Mitteilungs-Dekodierperiode in der Mitteilungs-Dekodierverlaufsliste mit irgendeiner Funkrufübermittlungsperiode in dem vorbestimmten Netzwerk-Funkrufmuster überlappt.
Verfahren nach Anspruch 1, welches weiters die Handlung aufweist, die Handlung des Übermittelns der Aktualisierungsmitteilung zu verzögern, bis die Kommunikationsbedingungen ausreichend sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Handlung des Führens einer Meldungs-Dekodierverlaufsliste die weitere Handlung aufweist, eine Meldungs-Dekodierverlaufsliste mit Kennzeichen zu führen, die bestimmt werden, basierend darauf, ob Meldungen dekodiert werden oder nicht; oder wobei die Handlung des Führens einer Meldungs-Dekodierverlaufsliste es aufweist, eine Meldungs-Dekodierverlaufsliste gemäß einer Zeitperiode, die der des vorbestimmten Netzwerk-Funkrufmusters gleicht, zu führen, oder wobei die Handlung des Führens einer Meldungs-Dekodierverlaufsliste die weitere Handlung aufweist, die Meldungs-Dekodierverlaufsliste für eine jüngst verstrichene Zeitperiode fortwährend zu aktualisieren.
Mobiles Kommunikationsgerät (304, 611), welches aufweist: einen Empfänger (316, 612); einen Sender (316, 614); eine Antenne (318, 616, 618), die an den Empfänger und den Sender gekoppelt ist; einen oder mehrere Prozessoren (314, 638), die an den Empfänger und den Sender gekoppelt sind; einen Speicher; wobei der eine oder die mehreren Prozessoren ausgebildet sind für das: Führen einer Meldungs-Dekodierverlaufsliste in dem Speicher (904); Vergleichen der Meldungs-Dekodierverlaufsliste und eines vorbestimmten Netzwerk-Funkrufmusters (906); und Bewirken, dass eine Aktualisierungsmitteilung durch den Sender übermittelt wird (910), nach dem Erkennen, dass eine oder mehrere erfolglose Mitteilungs-Dekodierperioden in der Meldungs-Dekodierverlaufsliste mit allen Funkrufübermittlungsperioden in dem vorbestimmten Netzwerk-Funkrufmuster überlappen (908).
Mobiles Kommunikationsgerät nach Anspruch 5, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren weiters ausgebildet sind für: üblicherweise Abzusehen von dem Bewirken, dass eine Aktualisierungsmitteilung durch den Sender übermittelt wird, wenn irgendeine erfolgreiche Mitteilungs-Dekodierperiode in der Mitteilungs-Dekodierverlaufsliste mit irgendeiner Funkrufübermittlungsperiode in dem vorbestimmten Netzwerk-Funkrufmuster überlappt.
Mobiles Kommunikationsgerät nach Anspruch 3, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren ausgebildet sind, das Übermitteln der Aktualisierungsmitteilung zu verzögern, bis die Kommunikationsbedingungen ausreichend sind.
Mobiles Kommunikationsgerät nach Anspruch 5, wobei, für das Führen der Mitteilungs-Dekodierverlaufsliste, der eine oder die mehreren Prozessoren weiters ausgebildet sind für das: Führen einer Meldungs-Dekodierverlaufsliste gemäß einer Zeitperiode, die der des vorbestimmten Netzwerk-Funkrufmusters gleicht; oder Führen einer Meldungs-Dekodierverlaufsliste, welche eine Zeitperiode des vorbestimmten Netzwerk-Funkrufmusters abdeckt, und eine Vielzahl von zeitlich geordneten Meldungs-Dekodierkennzeichen aufweist, von denen jedes eine Zeitperiode eines Funkruf-Ausstrahlungsintervalls abdeckt; oder Führen einer Meldungs-Dekodierverlaufsliste, welche eine Vielzahl Meldungs-Dekodierkennzeichen aufweist, von denen jedes für entweder eine erfolgreiche Meldungs-Dekodierperiode oder eine erfolglose Meldungs-Dekodierperiode Indikativ ist; oder fortwährend Aktualisieren der Meldungs-Dekodierverlaufsliste für eine jüngst verstrichene Zeitperiode.
Softwareanwendung, welche ausführbar ist, um ein Verfahren zum Aufrechterhalten eines Kontaktes zwischen einem mobilen Kommunikationsgerät und einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durchzuführen, durch: Führen einer Meldungs-Dekodierverlaufsliste (904); Vergleichen der Meldungs-Dekodierverlaufsliste und eines vorbestimmten Netzwerk-Funkrufmusters (906); und Übermitteln einer Aktualisierungsmitteilung (910), welche das Netzwerk des mobilen Kommunikationsgerätes in Reaktion darauf informiert, dass erkannt wird, dass eine oder mehrere erfolglose Mitteilungs-Dekodierperioden in der Meldungs-Dekodierverlaufsliste mit allen Funkrufübermittlungsperioden in dem vorbestimmten Netzwerk-Funkrufmuster überlappen (908).
Softwareanwendung nach Anspruch 9, welche weiters eingerichtet ist, irgendeinen der Schritte der Ansprüche 2 bis 4 auszuführen.