JP2006505200A - 無線データ接続を維持するための方法およびシステム - Google Patents

Abstract

バックオフタイマーおよびサービスチェックタイマーの使用を介して、無線ネットワークへ「常時接続」のデータ接続を確立して維持するシステムおよび方法が開示される。接続が確立されない場合、バックオフタイマーは決定値に初期化される。タイマーが終了すると、接続が試みられる。さらなる接続が試みられるにつれて、バックオフタイマーはさらなる増大値に設定される。データ接続が確立されると、サービスチェックタイマーが初期化される。サービスチェックタイマーが終了するときに、データ接続状態が決定される。サービスチェックタイマーが終了するときにデータ接続が無効となるように決定される場合に、この接続方法が用いられる。

Description

（関連出願の参照）
本出願は次の先願の優先権を主張し、次の先願に関連する： ”ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＳＹＳＴＥＭ ＦＯＲ ＭＡＩＮＴＡＩＮＩＮＧ Ａ ＷＩＲＥＬＥＳＳ ＤＡＴＡ ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ”２００２年１１月４日出願の米国仮出願第６０／４２３３７１号。全体の明細書と図面とを含むこの先願は、本願に援用される。

本発明は、一般的には無線ネットワークへの接続を管理ことに関係する。本発明は、特に、無線データネットワークへの接続を開始して維持することに関係する。

無線データネットワークによって、従来のコンピュータインタフェースに接続することなく、モバイル機器がＥメール配信やインターネットブラウジングのようなサービスに、遠隔に接続できるようになった。多くの公然のアクセス可能なデータネットワークはセルラーインフラに依存している広い部分に機能し、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）セルラー通信を表すＩＳ−９５やＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）のようなセルラープロトコルに接続している。セルラープロトコルはそれぞれコンパニオンデータプロトコルを有する。ＧＳＭ通信には、ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）がパケットデータコンパニオンプロトコルで、ＩＳ−９５ネットワークには、ＣＤＭＡ２０００規格に定義される１ＸＲＴＴ（Ｏｎｅ Ｔｉｍｅｓ Ｒａｄｉｏ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｓｔａｎｄａｒｄ）がコンパニオンデータプロトコルである。

１ＸＲＴＴが提供するパケット単位の無線サービスを有するＣＤＭＡ２０００エアインタフェース機器は、高いデータ伝送レートを有し、単純なＩＰとモバイルＩＰデータ接続をサポートする。１ＸＲＴＴシステムの１つの不利な点は、ＩＰアドレスのようなネットワーク資源が消費され、他の一連の非能動的接続を単純に維持する点である。これは多くの回線業者にとって問題である。というのは、ＩＰアドレス空間のような資源が限定され、拡大されないからである。その結果、混雑する時に、ネットワークが占有した資源を解放するために、通信事業者は一般に非能動的データ接続をドロップする。さらに、通信事業者は、ネットワーク使用レベルにかかわらず一定の間能動的でない接続をしばしばドロップし、資源が非能動的接続に割り当てられないようにする。典型的な非能動性のためにネットワークから切断された機器は、割り当てられたネットワーク資源を解放し、モバイル機器のユーザーがデータサービスにアクセスを試みる場合に、再接続するのみである。

接続が終了すると、モバイル機器に割り当てられた資源は解放される。このように、ネットワークに再接続されることで、モバイル機器は再び資源を割り当てて、それから典型的に多くのサービスを登録する。しかしながら、資源が解放される時間と必要な資源が登録される時間の間は、機器はサービスに利用できない。これは、機器が「常時接続（ａｌｗａｙｓ−ｏｎ）」状態であることを可能にするプッシュにとって問題である。なぜなら、接続は双方向通信にとって重要であり、双方向通信は、モバイル機器によって起動されないデータ伝送に関係するからである。無線データ接続が遠隔サーバーからモバイル機器にデータをプッシュするのに用いられる場合、遠隔サーバーはネットワークが切断されているモバイル機器に接続できないため、モバイル機器は接続を維持しなければならない。そのような機器は、切断から自動的に回復が可能な「常時接続」１ＸＲＴＴデータ接続を必要とする。

データ接続が直ちに維持できない場合、現在の１ＸＲＴＴ機器に提示される別の問題が発生する。この問題は、機器が初期化される時、また、機器が接続を再獲得しようと試みる時に発生する。典型的に、機器は、接続のためネットワークを連続的にポーリングするか、ユーザーインタラクションを探す時に接続を維持できないと決定する前に、一定回数の接続を試みる。

第１の方法は、データチャンネルの容量を減少させるネットワークトラフィックを増大させるので、逆効果である。その結果、多くのネットワークは連続ポーリングを妨げる。無線データネットワークへの機器の接続が困難であると、ユーザーインタラクション模索は接続欠如のユーザーを通知するのみで、接続を再獲得する補助をしない。

それゆえ、モバイル機器を１ＸＲＴＴデータネットワークへの接続に提供することが望ましい。１ＸＲＴＴデータネットワークは、自動切断回復機能を有し、データ接続が利用不可能な時間を最小にして、「常時接続」データ接続を維持することが可能である。

本発明の目的は、無線ネットワークでデータ接続を確立し維持する従来の方法の少なくとも１つの不利な点を除去するか軽減することにある。

（概要）
本発明の第１の局面で、無線データネットワークでデータ接続を確立する方法が提供されている。この方法は、無線データネットワークに対するデータ接続が確立されていないことを決定するステップ、接続要求の先の数を基にバックオフタイマーを初期化するステップ、バックオフタイマーが終了すると接続要求を無線データネットワークに自動的に伝送するステップ、伝送された接続要求が無線データネットワークに受容されるとデータ接続を確立させるステップを包含する。本発明の実施態様では、無線データネットワークはＣＤＭＡ２０００ネットワーク上で、データ接続が確立されていないことを決定するステップは、無線データネットワークからのサービスメッセージの拒否を受け取ることを含む。無線データネットワークでは、サービスメッセージの拒否は再試行命令（Ｒｅｔｒｙ Ｏｒｄｅｒ）、解放命令（Ｒｅｌｅａｓｅ Ｏｒｄｅｒ）、再注文命令（Ｒｅｏｒｄｅｒ Ｏｒｄｅｒ）、遮断命令（Ｉｎｔｅｒｃｅｐｔ Ｏｒｄｅｒ）メッセージまたは他の失敗事象を含むリストから選択される。サービスメッセージの拒否が遮断メッセージである実施態様では、新しい無線データネットワークが検出されると、接続要求が自動的に伝送される。本発明の別の実施態様では、バックオフタイマーは、ランダムシードを基にした値に初期化され、最後のデータ接続が確立した後に計算されたいかなるバックオフタイマー時間より大きいかまたは等しい値に随意的に制限される。本発明のまた別の実施態様では、バックオフタイマーの初期化は再試行命令によって特定される再試行遅れを基にしている。再試行命令でバックオフタイマーは、再試行遅れより大きいかまたは等しい時間に随意的に初期化される。別の実施態様では、接続要求はＣＤＭＡ２０００のＯｒｉｇｉｎａｔｉｏｎ ＭｅｓｓａｇｅおよびＧＰＲＳのＡｃｔｉｖａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｑｕｅｓｔである。

本発明の第２の局面では、無線データネットワーク上でデータ接続を自動的に再確立する方法が提供されている。その方法は、サービスチェックタイマーが終了するとデータ接続状態を決定するステップ、データ接続が無効にされたと決定されると接続要求を自動的に伝送するステップ、伝送された接続要求が無線データネットワークによって受容されるとデータ接続を再確立させるステップを包含する。発明の第２の局面の実施態様では、データ接続状態を決定するステップは、サービスチェックタイマーの初期化に先行する。別の実施態様では、受信した再試行命令によって特定された再試行遅れを基にする値に随意的に初期化されるバックオフタイマーが終了すると、接続要求を自動的に伝送するステップが実行する。本発明のさらなる実施態様では、データ接続状態を決定するステップはデフォルト値に割り当てられたネットワーク資源の比較を含む。デフォルト値において、比較するステップは、割り当てられたインターネットプロトコルアドレスが０．０．０．０．０．と設定されると、データ接続は確立されない決定を随意的に含む。さらなる実施態様では、その方法は、解放命令を受けると早期終了を強制するステップを含む。発明の他の実施態様では、解放命令はＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ終了要求で、接続要求はＣＤＭＡ２０００のＯｒｉｇｉｎａｔｉｏｎ ＭｅｓｓａｇｅおよびＧＰＲＳのＡｃｔｉｖａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｑｕｅｓｔである。

本発明の第３の局面において、無線データネットワークに対するデータ接続を確立し維持するモバイル機器が提供されている。モバイル機器は、バックオフタイマー、サービスチェックタイマー、接続マネージャーを備える。バックオフタイマーはバックオフ期間を計測するものである。サービスチェックタイマーはサービスチェック期間を計測するものである。接続マネージャーは、無線ネットワークへのデータ接続がサービスチェックタイマーが終了するときに確立されると決定するもので、接続が確立されている場合、サービスチェックタイマーが終了するときにサービスチェックタイマーをリセットし、初期化の時点、バックオフタイマーが終了するとき、確立されたデータ接続が無効とされた決定をした時に接続要求を無線ネットワークに伝送する。接続マネージャーは、また、無線ネットワークからの接続拒否を受けたことに応じてバックオフタイマーをリセットするものである。本発明の実施態様では、無線データネットワークはＣＤＭＡ２０００ネットワークである。本発明の別の実施態様では、接続マネージャは、再試行命令を受けたことに応じてバックオフタイマーをリセットする手段を含み、バックオフタイマーは再試行命令で特定される再試行遅れより大きいかまたは等しい。本発明のさらなる実施態様では、接続マネージャは、サービスの連続拒絶をトラッキングするアキュミュレータ、および、連続拒絶回数に基づいてバックオフタイマーをリセットする手段および解放命令を受けたことに応答サービスチェックタイマーを早期に終了させる手段を含む。

他の局面および本発明の特性は、付属の図と共に発明の特定の実施態様を再検討することで当業者にとって通常明らかとなろう。

以下において、本発明の実施形態が、図面を参照して例示的に記載される。

一般的に、本発明は、モバイル機器と無線データネットワーク間でデータ接続を確立して維持する方法およびシステムを提供する。リアルタイムでデータがプッシュされることに依存するモバイル機器にとって、無線データネットワークへのデータ接続を維持することは重要な設計必要条件である。しかし、ネットワークオペレータによってデータ接続がすべての機器で持続的に維持されることは一般的に好ましいことではない。ネットワークは、常時接続の接続を必要とする機器を特定する単純な方法、および、機器接続を優先する単純な方法を欠いている。このように、ネットワークは、混雑を予防するかまたは軽減するための状況下でモバイル機器を無差別に切断するように設計される。その結果、たとえモバイル機器が初期のデータ接続を確実なものにできたとしても、データ接続は将来時、ネットワークによってダメージを与えられることがあり得る。本発明は、データ接続を獲得し、一度獲得した場合その接続を維持するためのモバイル機器および方法を提供することで、先行技術の問題を緩和する。

始動されると、本発明のモバイル機器は、典型的には、接続して交渉するためのＣＤＭＡ２０００データネットワークを模索する。成功すると、交渉の結果、ネットワークは、データ接続に必要なネットワーク資源をモバイル機器に割り当てる。資源のうちで割り当てられたＩＰアドレスはモバイル機器を独自に識別する。典型的には、これらの資源は、モバイル機器がデータを基にした開始メッセージを無線データネットワークに伝送することによって維持される。一度データ接続が確立されると、モバイル機器に割り当てられたＩＰアドレスにデータパケットを伝送することで、データトラフィックはサーバーからモバイル機器にプッシュされる。

図１は、本発明のモバイル機器が、音声およびデータの電話通信サービスを提供することができる無線ネットワークへ接続している状態を図示している。モバイル機器１００が無線リンクを利用して基地システム（ｂａｓｅ ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ ｓｙｓｔｅｍ： ＢＴＳ）１０２に接続している。ＢＴＳ１０２はモバイル機器１００と無線ネットワーク間で変換されたデータの送信機と受信機の両方の役割を果たしている。ＢＴＳ１０２は基地局制御装置（ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ： ＢＳＣ）１０４によって制御されている。ＢＳＣ１０４は、好ましい実施態様では複数のＢＴＳに接続されている。これによって、別のＢＴＳの範囲内にある限りは、モバイル機器１００はＢＴＳ１０２の範囲の外に移動することができ、無線ネットワークに接続したままの状態を保つことができる。ＢＳＣ１０４はモバイル機器１００を移動通信交換局（ｍｏｂｉｌｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｃｅｎｔｅｒ： ＭＳＣ）１０６に接続する。ＭＳＣ１０６は音声を基にした電話通信コールを公衆交換電話網（ｐｕｂｌｉｃ ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ ｎｅｔｗｏｒｋ：ＰＳＴＮ）１０８または別の無線ネットワーク（示されていない）に送り込む。ＢＳＣ１０４はまたモバイル機器１００を公衆交換データ網（ｐｕｂｌｉｃ ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｄａｔａ ｎｅｔｗｏｒｋ：ＰＳＤＮ）１１０に接続させる。ＰＳＤＮ１１０は、モバイル機器１００からのデータトラフィックが、無線ネットワークからインターネット１１２のような別の接続されたネットワークに送られる経路となる。インターネット１１２へ接続されているデータサービス１１４は、モバイル機器１００へアクセス可能である。データ接続の交渉にあたり、モバイル機器１００はＩＰアドレスと、随意的にドメイン名が提供される。モバイル機器１００は、それからデータサービス１１４に接続する。このように、リアルタイムデータをモバイル機器１００にプッシュするためには、データサービス１１４は提供されるＩＰアドレスにデータパケットを単純にアドレスし、データパケットをインターネット１１２および無線ネットワークを介してモバイル機器１００に伝送する。

図２はモバイル機器１００の好ましい本実施態様を図示している。モバイル機器１００は、ＢＴＳ１０２からデータを受信し、ＢＴＳ１０２へデータを伝送する、無線通信機器である。典型的に、ＢＴＳ１０２への接続は、アンテナ１４８を用いてエアインタフェース物理層を介してデータチャンネルを確立することで達成される。そうではなくてきわめて明らかにされた場合を除いて、接続をチェックするための参照は、データチャンネルが設置されてＲＦ物理層リンクを用いてモバイル機器１００をネットワークに論理的に接続しているか判断することに言及する。接続状態は、ディスプレイ１５０上の視覚表示によってモバイル機器１００のユーザーに典型的に提供される。接続状態は接続マネージャー１５６によってモニターされる。接続マネージャー１５６はディスプレイ１５０に状態表示を提供し、電源入力への接続を確立するのに用いられる。一度確立されると、接続マネージャー１５６は、接続が解放されるときに、本発明の接続確立方法を用いて接続を再確立することで、接続を維持する。

接続マネージャー１５６は、図３に関係して記載されているように、さまざまな事象が発生する場合に接続状態を決定する。これらの事象は、解放命令の受け取り、ＰＰＰ終了要求の受け取り、サービスチェックタイマー（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｃｈｅｃｋ Ｔｉｍｅｒ： ＳＣＴ）１５４の終了を含み、当業者は、他の失敗事象はまた接続マネージャー１５６に接続状態の決定をさせるということを認めるだろう。ＳＣＴ１５４は、接続マネージャー１５６が最小の一定間隔で接続をチェックすることを確かにするために用いられる。接続マネージャー１５６はまた、ＳＣＴ１５４が終了する場合、または、データトラフィックを受ける場合にＳＣＴ１５４をリセットすることができる。下記されるように、接続無効の決定がされると、接続マネージャー１５６は、アンテナ１４８およびＢＴＳ１０２を経由してネットワークに接続要求メッセージを発行する。接続要求メッセージが拒否されると、接続マネージャー１５６は、ランダムシードによって好ましく決定された値にバックオフタイマー（ｂａｃｋ ｏｆｆ ｔｉｍｅｒ： ＢＯＴ）１５２を設定する。ＢＯＴ１５２が終了すると、接続マネージャー１５６は起点メッセージの形で接続要求を再発行する。

無線ネットワークはいくつもの方法で混雑に対処するよう設計される。典型的に、接続要求メッセージを受けたときにネットワークが過度に混雑している場合は、接続は拒否され、ネットワーク資源が割り当てられず、再注文命令または解放命令がモバイル機器１００に発行される。再注文命令は、モバイル機器１００に対して、ネットワークが混雑しているためにサービスを提供できないと通知する役割がある。初期の実行で、再注文命令は、無線機器のユーザーに対して、ネットワークが混雑していて新しい音声接続を受け入れることができないことを通知するために設計された。一部のネットワークオペレータは、音声サービスに加えてデータサービスの拒否メッセージとして作用するために、再注文命令の使用を拡大した。音声を基にした接続にとって、再注文命令を受ける結果、典型的に警告音になる。多くの機器は、失敗に終わったデータ接続試行の結果、再注文命令を受ける場合にこの警告音を提供しない。たとえ、データ接続が失敗したことに応じて再注文命令を受けたことを示すために警告音を提供するように機器が設計されていたとしても、モバイル機器１００のような常時接続の機器のユーザーが接続が維持できるまで再接続を手動で再試行するであろうと期待するのは非実用的である。

音声のみの実行では、ユーザーが典型的にリダイアルによって接続の再初期化を試みるか、無線機器が定期的に再接続を試みるか、である。データ環境で「常時接続」の接続を維持するためには、接続が確立されて「プッシュされた」データが受信されるまでモバイル機器１００が反復接続要求メッセージを伝送しなければならない。プッシュ技術に依存しネットワーク上のホストから情報を受ける「常時接続」機器はデータ接続を維持しなければならない。一定のネットワークのポーリングは、回線業者によって阻止される。なぜなら、一定のポーリングは逆効果で、そうでなければ能動的なデータ接続に割り当てられていたであろう帯域幅を単純に消費するからである。接続の可用性を決定する連続のまたは定期的なポーリングは、接続の確立には逆効果のネットワークの混雑を増大させ、ポーリングパケットを伝送するかまたはポーリングパケットへの返信を受ける時に省力モードのままでいることができないモバイル機器の効果的な電池寿命を減少させる。

無線ネットワークの混雑の結果はまた、すでに確立されたデータ接続の終了になる。モバイル機器が、能動的にチャンネルを用いるのではなく接続された場合、モバイル機器に割り当てられる資源をモバイル機器に解放させる解放命令を発行することで、ネットワークは混雑を減少できる。典型的に、解放命令を受けると、モバイル機器１００はその割り当てられたネットワーク資源をデフォルト値にリセットする。好ましい本実施態様では、モバイル機器１００はそのＩＰアドレスを「０．０．０．０．０」にリセットする。これらの混雑管理特性は、質の悪い受信可能範囲部分にあるモバイル機器やモバイル機器設定とネットワーク間の不適合によるサービスオプション拒否のような事象と同様に、モバイル機器１００のネットワークへのデータ接続を無効にさせる。

再試行命令はこの分野で周知のもので、再注文命令の類似に基づくデータである。典型的に、ネットワークが接続を提供できないとすると、起点メッセージに応答して再試行命令が提供される。典型的に、再試行命令は、接続を確立するための再試行をする前にモバイル機器１００が待機しなければいけない再試行時間を特定する。再試行命令はまたモバイル機器１００に伝送され、すでに提供された再試行時間をクリアするかまたは増大させる。同時に終了する再試行命令が多くのモバイル機器にすべて提供されている場合、再試行タイマー終了時に接続のためにコンテンションを増大させる。

初めに接続を拒否された後にデータ接続を確立するか、または、解放されたデータ接続を再確立するためのオプションがいくつか存在する。間隔が空けられた一連の接続要求メッセージを伝送すること、およびモバイル機器１００が接続要求メッセージ伝送間の時間に省力モードになることによって、接続を確立する適切な機会が提供され、過剰な電源消費を防ぐ。

モバイル機器１００は、ＣＤＭＡ２０００サービスを検知すると、接続要求メッセージデータコールを好ましく発生する。図３は、本発明に従って、接続を確立させる方法を図示する。モバイル機器１００はステップ１１６で電源が入力される。起動ルーチンの一部として、モバイル機器１００はステップ１１８で無線ネットワークに接続要求を出す。本発明の好ましい本実施態様では、接続要求は、ＣＤＭＡ２０００での起点メッセージおよびＧＰＲＳでのＡｃｔｉｖａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｑｕｅｓｔである。１１８で接続要求を伝送した後、モバイル機器１００は典型的にはステップ１２０でネットワーク応答を受け取る。この分野で周知であるので、ステップ１２２で、応答は分析され、接続は確立されたかどうか決定される。ステップ１２２で接続が確立されると、サービスチェックタイマー（ｓｅｒｖｉｃｅ ｃｈｅｃｋ ｔｉｍｅｒ： ＳＣＴ）が開始され、それがステップ１２４で終了すると、モバイル機器１００に割り当てられたＩＰアドレスは「０．０．０．０．０」と比較されて、接続が依然存在しているかどうかを決定する。好ましい本実施態様では、サービスチェックタイマーは、モバイル機器１００が非能動的データモードになると開始する。この分野でよく理解されているように、接続がもはや利用可能でなくなると、モバイル機器１００は、そのＩＰアドレスを、この実行では「０．０．０．０．０」であるデフォルト値にリセットする。当業者は、他のいくつかの接続検査技術が知られて、それらが本発明から逸脱することなくこの検査に代用されるということを容易に認めるであろう。接続が依然確立されている場合、ＩＰアドレスは「０．０．０．０．０」ではなく、このプロセスはステップ１２４に戻り、接続がドロップした場合、プロセスはステップ１１８に戻り、新しい接続要求を出す。

ステップ１２２において、１２０で受信されたネットワーク応答から発行された接続要求メッセージが接続を確立しなかったと決定される場合、バックオフタイマーは１２８で初期化される。遮断命令を受けるために接続に失敗したのではない場合に、このステップが発生するのみであるのが好ましい。遮断命令に対処する好ましい本実施態様が以下に記載されている。好ましい本実施態様では、バックオフタイムを計算することでバックオフタイマーが開始される。バックオフタイマーがステップ１３０で終了したと決定されると、プロセスはステップ１１８に戻る。

好ましい本実施態様では、ランダム値でシードされるのが好ましいタイマーイニシャライザに提供されるバックオフアルゴリズムを用いて、接続タイマーは１２８において設定される。ランダムにシードされたバックオフタイムによって、すべて同時に切断された複数のモバイル機器が、要求を展開するネットワークを提供することができ、接続要求メッセージの流入による混雑を防ぐ。さらなる実施態様では、バックオフアルゴリズムは再試行の間の時間を定期的に増やす。このように、モバイル機器１００は、規定レートで増大する一定の間隔で接続を再試行する。これは電池寿命節約のために実行される。ほとんどの場合、電池寿命は伸ばされる。なぜなら、一連の急速な要求の後、モバイル機器１００が接続を確立できない場合に、ネットワーク問題がありえるか、または、モバイル機器１００が適切なサービスを有する場所を離れたことがありえるからである。どちらの場合にも、等しい間隔を空けて接続要求を送信することで接続を速く確立させる機会を増やすことは、統計的にない。試行間の時間間隔を増やすことで、モバイル機器１００は電池寿命を伸ばす省力モードで待機することができる。

さらなる実施態様では、ステップ１２８で初期化された後、バックオフタイマーは再試行命令で提供される情報と比較される。再試行命令が最小の再試行期間を特定する場合、バックオフタイマーは再試行期間以下にならないように調整される。これは、モバイル機器１００は、再試行期間が終了し終わるまで、接続の再確立を試みないことを確実にする。代わりに、タイマーは、提供されている場合、常に再試行命令のタイム値に設定されていて、再試行命令で特定されるタイム値がない場合に限り計算された値に設定される。

モバイル機器１００は、Ｅメール配信のようなモバイル機器１００の機能性に対するインタフェースをユーザーに提供する動作システムによって典型的に制御される。好ましい本実施態様では、受信した再試行命令の結果、ある「事象」が起こり、この事象はモバイル機器１００のアプリケーション層にパスされる。アプリケーション層は、接続を確立するために上記の方法を実行するように設計され、バックオフタイマーを設定するために適切なバックオフ再接続アルゴリズムを適用する。バックオフタイマーが終了すると、アプリケーション層は別の接続要求メッセージを発行する。つまり、再接続が失敗して、別の再試行命令を受けると、別のランダムバックオフ期間が適用される。好ましい本実施態様では、バックオフ期間は先のバックオフと等しいかまたは大きくして、再試行間の時間の長さが非減少的であるようにする。好ましくは、接続が確立されるまで、「Ｎｏ Ｄａｔａ Ｓｅｒｖｉｃｅ」表示がモバイル機器１００のユーザーインタフェースにディスプレイされて、ユーザーはデータサービスが利用可能でないと知ることができるようにする。接続が確立されると、モバイル機器１００は、ユーザーインタフェース上でユーザーに対してデータサービスの利用可能を表示する。

接続要求メッセージに応じて再試行命令を受けると、ＢＳＣ１０４は再試行命令内の再試行遅れを典型的に特定する。この場合、モバイル機器１００のアプリケーション層は先のようにバックオフタイマーを計算するが、タイマーが再試行遅れより短くないことが必要とされる。ＣＤＭＡ２０００仕様の再試行命令はまた利用可能な他のサービスオプションの情報を含む。これらの代わりのサービスオプションがサポートされている場合、モバイル機器１００は再試行遅れの間に代わりのサービスオプションを有する接続要求メッセージを送ることができる。代わりのサービスオプションを有する伝送された接続要求メッセージのいずれかが成功する場合、バックオフタイマーはアプリケーション層によって好ましくは無効にされる。そうでなければ、モバイル装置１００はバックオフタイマーが終了するまで待機して、それから元のサービスオプションを有する別の起点メッセージを伝送する。

ネットワークはまた、再試行遅れがゼロと設定された再試行命令を送ることができる。これは、再試行遅れがないということを無線データに表示するためのものである。そのような再試行命令は、すでに設定された再試行遅れをクリアにするために回線業者によって一般に使われる。再試行遅れがゼロと設定された再試行命令がモバイル機器に受信されると、アプリケーション層は、好ましくは、いかなる目下の再試行遅れを無効にし、直ちに起点メッセージを伝送する。

モバイル機器１００が電源入力すると、そのＩＰアドレスは典型的に初期化され、「０．０．０．０．０．」になる。ＰＰＰ伝送要求によってＢＴＳ１０４が解放命令を伝送すると、モバイル機器１００はそのＩＰアドレスをこのアドレスまたは別のデフォルトにリセットすることがあり得る。そのような要求を受けると、またはサービスチェックタイマーが終了すると、ステップ１２４のように、モバイル機器１００はそのＩＰアドレスを検討する。ＩＰアドレスがそのデフォルト値に設定されると、ステップ１１８に記されているようにモバイル機器１００はデータ接続要求とＰＰＰ交渉を開始する。ＰＰＰ伝送要求とともに、再注文命令または再試行命令が伝送されると、モバイル機器１００は、ステップ１１８に戻る前に、計算されたバックオフタイマーが終了するまで待機する。

図４は本発明の方法の例示的な実施態様を図示している。ステップ１６０でデータ接続が確立されると、モバイル機器１００はステップ１６２においてＳＣＴ１５４を初期化する。好ましくは、ステップ１６２でのＳＣＴ１５４の初期化はデータ伝送の中止に先行する。なぜならＳＣＴ１５４は使用中の接続状態をチェックするのに厳密に必要ないからである。ＳＣＴ１５４がステップ１６４で終了すると、接続マネージャー１５６がステップ１６８で接続状態をチェックする。代わりに、解放命令または他のそのようなメッセージが１６６で受け取られると、接続マネージャー１５６は接続状態を１６８においてチェックする。本発明の一実施態様では、ステップ１６６で解放命令を受けると、ＳＣＴ１５４は０にリセットされ、ステップ１６８で接続チェックをさせる。図３との関連で記されているように
ステップ１２６，１１８，１２２，１２８，１３０は実行される。

図５は本発明の持続的な接続方法の例示的な実施態様を示している。モバイル機器１００はステップ１１６で電源が入れられ、接続要求がステップ１１８で発行される。好ましい本実施態様では、接続要求はＣＤＭＡ２０００の起点メッセージおよびＧＰＲＳのＡｃｔｉｖａｔｅ ＰＤＰ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｍｅｓｓａｇｅである。ネットワーク応答はステップ１２０で受け取られる。ステップ１２２で、モバイル機器１００は接続が確立されたかどうかを決定する。ステップ１２２で接続が確立されたと決定されると、モバイル機器１００はステップ１６０に進む。ステップ１６０は図４の方法の起始点として用いられる。接続が確立されない場合、ＢＯＴ１５６がステップ１２８で初期化され、ステップ１３０で終了すると、ステップ１１８で接続要求が再発行される。

いくつかの状況では、非認証ネットワーク上でのローミングのように、モバイル機器１００はネットワーク認証挑戦に失敗することがある。ネットワーク認証挑戦に失敗した場合、モバイル機器１００は遮断命令を受ける。好ましい本実施態様では、モバイル機器１００はバックオフタイマーを設定しないが、接続要求を再発行する前に新しいネットワークを検知するまで待機する。この期間中、ディスプレイ表示またはオーディオ合図を通してサービスを欠いているとユーザーは通知される。この分野で周知の多くの技術は新しいネットワークの存在を検出するためにあるということを当業者は容易に認めるだろう。

上記のバックオフアルゴリズムは次の方法で好ましく用いられる。モバイル機器１００はステップ１２４のようにもはやデータ接続を有していないと決定する。好ましい本実施態様では、これはステップ１２６のＩＰアドレスの検証によって決定される。ステップ１２６で「０．０．０．０．０」のアドレスは接続が維持されていないということを表示する。接続が使用不可であると決定されると、モバイル機器１００はステップ１１８で無線データネットワークに接続しようと試みる。接続が成功すると、プロセスは終了し、ステップ１２４で機器はサービスチェックタイマーの終了を待機する。好ましい本実施態様では、データ活動が止められるとサービスチェックタイマーは設定されるのみであるから、ステップ１２４は、データ活動が止められた後、データ伝送の休止に好ましくは先行される。接続が確立されていない場合、ステップ１２０および１２２で決定されたように、ステップ１２０で受けたネットワークからの応答は検討される。ネットワークからの応答がいつ再接続試行が許可されるか指示しない場合、バックオフタイマーは、接続がすでに試みられた回数、および、ステップ１２８とともに記述されるようにネットワーク状況を基に決定された値に初期化される。ステップ１３０でバックオフタイマーが終了すると、接続要求が再発行され、プロセスはステップ１１８に戻る。この再発行された接続要求の結果、接続し、プロセスが完了すると、機器はステップ１２４に戻る。接続が不成功だと、タイマーは１２８で、再計算された値かまたはネットワークに提供された値に再初期化される。バックオフタイマーの設定および接続の要求の繰り返しは、接続が確立されるまでまたは機器の電源が落ちるまで続けられる。

ＢＯＴ値が少なくとも先のタイマー値ほどで、再試行命令が再試行期間を特定する場合、より長い再試行期間およびランダムに発生されたバックオフタイマーが次の再試行までの時間として用いられることが好ましい。

発明の好ましい本実施態様では、タイマー値をあらかじめ算定して、間隔での送信要求があまりに頻繁で要求からネットワーク混雑が起こらないようにして、電池寿命が不利益に影響を受けないようにする。本発明の一実施態様では、バックオフタイマーは最初に３０秒の値に初期化され、その後の試行毎に間隔を３０秒ずつ増やしていく。これは次の仮定のもと行われる。つまり、接続が繰り返し拒否されると機器はデータサービスがない場所にあり得て、データサービスをチェックする間の間隔は逆効果なしに伸ばされるという仮定である。ユーザーが手動でサービスを起動する試みができることは十分予想される。

本発明は、持続的な再試行方法によってネットワークに常時接続のデータ接続を確立し、サービスチェックタイマー終了時の接続状態を決定することで確立されたデータ接続を維持する方法およびシステムを提供する。接続再試行間で用いられる可変性のバックオフタイマーは、接続再獲得が著しく遅れることなく、伸ばされた電池寿命を提供する。モバイル機器１００は、上記のように、解放命令、遮断命令、再注文命令、再試行命令、または結果的にはネットワークが応答しないことに対応して初期化する間、可変性のバックオフタイマーを利用することを当業者は容易に認めるであろう。サービスオプションが拒否されて機器が他の種類のデータサービスに対応しないで解放命令を受ける場合に、機器は新しいネットワークが見つかるまで、データ発生を遅滞する。サービスオプションが拒否されて解放命令を受け、機器は他の種類のデータサービスに対応する場合、モバイル機器１００は、標準的な再試行に加えて、異なるサービスオプションとの接続に好ましくは試みるだろう。接続要求メッセージへの応答が遮断命令である場合、モバイル機器１００は、可変性のバックオフタイマーの終了時に新しいネットワークを好ましくは検査し、新しいネットワークが確認された場合には、単に再接続を試みる。ネットワークから応答が受けられない場合には、モバイル機器１００は非稼動中で、ネットワークが検知される時に別の接続要求メッセージが伝送されることがあり得る。さらに、本発明の可変性のバックオフタイマーは、ＰＰＰ終了要求、ネットワーク休止タイマー終了または再注文命令と同じく、解放命令受信からの改良された接続復帰を提供することを当業者は認めるだろう。このように、本発明は、サービス休止中に費やされる時間を減少させるメカニズムを提供する。再接続されると、モバイル機器１００はネットワークを好ましくチェックし、サービス休止中にいずれの事象も見落とされていないかどうか決定するとことが当業者に認められるだろう。

本発明の上記の実施態様は例を意図するのみである。添付の請求項に定義された発明の範囲から逸脱することなく当業者によって変更、修正、変化が特定の実施態様に実施され得る。

無線データ環境におけるモバイル機器のブロック図である。 本発明のモバイル機器のブロック図である。 本発明の実施態様に従う方法を図示するフローチャートである。 本発明の方法を図示するフローチャートである。 本発明の方法を図示するフローチャートである。

Claims (25)

1. 無線データネットワークへのデータ接続が確立されていないことを決定することと、
   先の多くの接続要求に基づいてバックオフタイマーを初期化することと、
   該バックオフタイマーが終了すると該無線データネットワークに接続要求を自動的に伝送することと、
   該伝送された接続要求が該無線データネットワークに受容される場合にデータ接続を確立することと
   を包含する、無線データネットワーク上でデータ接続を確立する方法。
2. 前記無線データネットワークがＣＤＭＡ２０００ネットワークである、請求項１に記載の方法。
3. データ接続が確立されていないという決定のステップは前記無線データネットワークからサービスメッセージの拒否を受けることを包含する、請求項２に記載の方法。
4. サービスメッセージの拒否が再試行命令である、請求項３に記載の方法。
5. サービスメッセージの拒否が再注文命令である、請求項３に記載の方法。
6. サービスメッセージの拒否が遮断メッセージで、前記接続要求は新しい無線データネットワークが検出されると自動的に伝送される、請求項３に記載の方法。
7. 前記バックオフタイマーの初期化がランダムシードに基づいている、請求項１に記載の方法。
8. 前記バックオフタイマーが最後に確立されたデータ接続の後に計算されたいかなるバックオフタイマー時間より大きいかまたは等しい時間に初期化される、請求項７に記載の方法。
9. 前記バックオフタイマーの初期化が前記再試行命令によって特定される再試行遅れに基づいている、請求項４に記載の方法。
10. 前記バックオフタイマーが前記再試行遅れより大きいかまたは等しい時間に初期化される、請求項９に記載の方法。
11. 前記接続要求が起点メッセージである、請求項２に記載の方法。
12. サービスチェックタイマーが終了するとデータ接続状態を決定することと、
    該データ接続が無効であると決定された場合に接続要求を自動的に伝送することと、
    伝送された該接続要求が前記無線データネットワークに受容される場合に該データ接続を再確立することと
    包含する、無線データネットワークにデータ接続を自動的に再確立する方法。
13. 前記データ接続状態を決定するステップが前記サービスチェックタイマーの初期化に先行される、請求項１２に記載の方法。
14. 前記接続要求を自動的に伝送するステップはバックオフタイマーが終了すると実行される、請求項１２に記載の方法。
15. 前記バックオフタイマーが、受容された解放命令に特定される再試行遅れを基にした値に初期化される、請求項１４に記載の方法。
16. 前記データ接続状況を決定するステップはデフォルト値に割り当てられたネットワーク資源の比較を包含する、請求項１２に記載の方法。
17. 比較のステップは割り当てられたインターネットプロトコルアドレスが０．０．０．０．０．と設定される場合にデータ接続が確立されていないことの決定を包含する、請求項１６に記載の方法。
18. 解放命令を受けると前記サービスチェックタイマーの早期終了を強制するステップを包含する、請求項１２に記載の方法。
19. 前記解放命令がＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ終了要求である、請求項１８に記載の方法。
20. 前記接続要求が起点メッセージである、請求項１２に記載の方法。
21. 無線データネットワークにデータ接続を確立し維持するモバイル機器であって、
    バックオフ期間を計測するバックオフタイマーと、
    サービスチェック期間を計測するサービスチェックタイマーと、
    該サービスチェックタイマー終了時に前記無線ネットワークへのデータ接続が確立されていることを決定し、接続が確立されている場合にサービスチェックタイマー終了時にサービスチェックタイマーを設定し、初期化と該バックオフタイマーの終了時と該接続されたデータ接続が無効になったと決定すると該無線ネットワークへの接続要求を伝送し、該無線ネットワークからの接続拒否を受けたことに応答して該バックオフタイマーをリセットする接続マネジャーと
    を備える、モバイル機器。
22. 前記無線データネットワークがＣＤＭＡ２０００ネットワークである、請求項２１に記載のモバイル機器。
23. 前記接続マネジャーが再試行命令を受けたことに応答して前記バックオフタイマーをリセットする手段を含み、該バックオフタイマーが該再試行命令で特定化される再試行遅れより大きいかまたは等しい、請求項２２に記載のモバイル機器。
24. 前記接続マネジャーがサービスの連続拒否をトラッキングするアキュミュレータおよび連続拒否の回数に従って前記バックオフタイマーをリセットする手段を含む、請求項２１に記載のモバイル機器。
25. 前記接続マネジャーが解放命令を受けたことに応答して前記サービスチェックタイマーを早期に終了させる手段を含む、請求項２２に記載のモバイル機器。

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