專利名稱：用于重新建立與無線通信網絡的數(shù)據連接的方法和設備的制作方法
技術領域：
一般地，本發(fā)明涉及一種無線通信設備和相關聯(lián)的網絡，更具體地，涉及在例如通用分組無線業(yè)務(GPRS)網絡的無線通信網絡內通信數(shù)據的移動臺。
背景技術：
例如移動臺等無線通信設備利用通用分組無線業(yè)務(GPRS)無線網絡來建立具有GPRS添附(attach)的分組數(shù)據協(xié)議(PDP)上下文(context)。GPRS添附通過發(fā)送標識和路由區(qū)域信息來使無線設備識別網絡。如果GPRS添附成功，則無線設備從空閑狀態(tài)轉到準備狀態(tài)。在GPRS添附過程期間，在無線設備和GPRS網絡之間建立加密參數(shù)。當正確地復位數(shù)據連接時，無線設備和GPRS網絡都復位其各自的加密參數(shù)。
然而，在超出網絡覆蓋條件期間，無線設備可能會關閉電源或復位。這會引起無線設備復位其數(shù)據連接參數(shù)(例如，其加密參數(shù))，由于無線設備超出覆蓋，無線網絡不能斷開。當無線設備重新進入網絡覆蓋并且發(fā)送GPRS附加以試圖重新建立PDP上下文時，無線設備的加密參數(shù)不能與GPRS網絡的加密參數(shù)同步。因此，在設備和網絡之間不能成功地傳輸包括PDP上下文請求的加密數(shù)據。
因此，結果是需要克服現(xiàn)有技術中缺陷的用于重新建立數(shù)據連接的方法和設備。

發(fā)明內容
說明了用于重新建立與無線通信網絡的數(shù)據連接的方法和設備。首先，無線通信設備維持與無線通信網絡的數(shù)據連接。在超出網絡的覆蓋條件期間，無線設備關閉電源。當重新開啟電源并重新獲得網絡覆蓋之后，無線設備向網絡發(fā)送使與數(shù)據連接相關聯(lián)的一個或多個網絡參數(shù)復位的消息。隨后，無線設備向網絡發(fā)送一個或多個附加消息，以便重新建立數(shù)據連接。在這里具體所述的實施例中，數(shù)據連接是具有通用分組無線業(yè)務(GPRS)添附的分組數(shù)據協(xié)議(PDP)上下文。所述消息是斷開幀，且所述一個或多個附加消息包括通用分組無線業(yè)務(GPRS)添附請求。有利地，實質上無縫地維持了用于無線設備的數(shù)據連接，盡管網絡連接很復雜。


現(xiàn)在參考附圖，說明作為示例的本發(fā)明的實施例，其中圖1是示出了在無線通信網絡中進行通信的無線通信設備的相關構件的方框圖；圖2是圖1中優(yōu)選無線通信設備的更詳細的圖；圖3是用于與無線通信設備進行通信的系統(tǒng)的具體結構；圖4和5是重新建立與無線通信網絡的數(shù)據連接的方法的流程圖；圖6是與圖4和5中方法相關的系統(tǒng)流程圖；以及圖7是可以用于數(shù)據連接的復位網絡參數(shù)的斷開幀的格式的演示。
具體實施例方式
在這里所述的技術中，無線通信設備維持與無線通信網絡的數(shù)據連接。在超出網絡的覆蓋條件期間，關閉無線設備的電源。當重新開啟電源并重新獲得網絡覆蓋之后，無線設備向網絡發(fā)送使與數(shù)據連接相關聯(lián)的一個或多個網絡參數(shù)復位的消息。隨后，無線設備向網絡發(fā)送一個或多個附加消息，以便重新建立數(shù)據連接。在這里具體所述的實施例中，數(shù)據連接是具有通用分組無線業(yè)務(GPRS)添附的分組數(shù)據協(xié)議(PDP)上下文。所述消息是斷開幀，且所述一個或多個附加消息包括通用分組無線業(yè)務(GPRS)添附請求。有利地，實質上無縫地維持了用于無線設備的數(shù)據連接，盡管網絡連接很復雜。
圖1是通信系統(tǒng)100的方框圖，包括通信無線通信網絡104進行通信的移動臺102。移動臺102優(yōu)選地包括可視顯示器112、小鍵盤114和可能的一個或多個輔助用戶接口(UI)116，每一個均與控制器106相連?？刂破?06還與射頻(RF)收發(fā)器電路108和天線110相連。
典型地，控制器106體現(xiàn)為在存儲器構件(未示出)中運行操作系統(tǒng)軟件的中央處理單元(CPU)。控制器106通?？刂埔苿优_102的整體操作，而通常在RF收發(fā)器電路108中進行與通信功能相關聯(lián)的信號處理操作?？刂破?06與設備顯示器112相連，以顯示所接收的信息、所存儲的信息、用戶輸入等。通常設置了可以是電話類型小鍵盤或完全阿拉伯數(shù)字小鍵盤的小鍵盤114，用于輸入用于存儲在移動臺102的數(shù)據、用于傳輸?shù)骄W絡104的信息、進行電話呼叫的電話號碼、在移動臺102上要執(zhí)行的命令和其它可能或不同的用戶輸入。
移動臺102通過天線110，利用無線鏈路向和從網絡104發(fā)送和接收通信信號。RF收發(fā)器電路108執(zhí)行與站118和BSC 120相類似的功能，例如包括調制/解調和可能的編碼/解碼以及加密/解密。還設想RF收發(fā)器電路108可以執(zhí)行除了由BSC 120執(zhí)行的功能以外的一定功能。對于本領域技術人員顯而易見的是，RF收發(fā)器電路108適于特定的無線網絡或其中移動臺102意欲進行操作的網絡。
移動臺102包括電池接口134，用于接收一個或多個可充電電池132。電池132向移動臺102中的電路提供電源，電池接口132向電池132提供了機械和電連接。電池接口132與調節(jié)到設備的功率的調節(jié)器136相連。當完全操作移動臺102時，通常只有當正向網絡發(fā)送時，才按鍵或開啟RF收發(fā)器電路108的RF發(fā)射器，否則將其關閉以保存資源。類似地，通常周期性地關閉RF收發(fā)器電路108的RF接收器以保存資源，直到在指定的時間周期期間需要接收信號或信息(如果有)。
移動臺102利用在SIM接口142處與移動臺102相連或插入移動臺102的訂戶身份模塊(SIM)140來進行操作。SIM 140是一種傳統(tǒng)類型的“智能卡”之一，用于識別其中移動臺102的端用戶(或訂戶)并使設備私人化。當沒有SIM 140時，不能完全操作移動臺終端以用于通過無線網絡104的通信。通過將SIM 140插入移動臺102，端用戶能夠接入任意或所有他/她訂閱的服務。SIM 140通常包括處理器和用戶存儲信息的存儲器。由于SIM 140與SIM接口142相連，其通過通信線路144與控制器106相連。為了識別訂戶，SIM 140包含例如國際移動訂戶身份(IMSI)的某些用戶參數(shù)。使用SIM 140的優(yōu)點在于不必利用任何單一的物理移動臺來界定端用戶。SIM 140還可以存儲用于移動臺的附加用戶信息，包括記事(或日歷)信息和近來的呼叫信息。
移動臺102由單一的單元組成，例如數(shù)據通信設備、蜂窩電話、具有數(shù)據和語音通信能力的多功能通信設備、能夠用于無線通信的個人數(shù)字助理(PDA)或包含內部調制解調器的計算機?？蛇x地，移動臺102可以是包括多個獨立構件的多模塊單元，包括但不限于與無線調制解調器相連的計算機或其它設備。具體地，例如在圖1的移動臺方框中，可以將RF收發(fā)器電路108和天線110實現(xiàn)為插入到膝上計算機上端口中的無線電調制解調器單元。在這種情況下，膝上計算機包括顯示器112、小鍵盤114、一個或多個輔助UI 116和體現(xiàn)為計算機的CPU的控制器106。還設想通常不能進行無線通信的計算機或其它設備適于例如上述之一的單個單元設備的RF收發(fā)器電路108和天線110相連并有效地進行控制。這種移動臺102可以具有如隨后在圖2的移動臺402所述的具體實現(xiàn)。
移動臺102通過無線通信網絡104并在其中進行通信。在圖1的實施例中，根據通用分組無線業(yè)務(GPRS)和全球數(shù)字移動電話系統(tǒng)(GSM)技術配置無線網絡104。無線網絡104包括具有相關塔站118的基站控制器(BSC)120、移動交換中心(MSC)122、歸屬位置寄存器(HLR)132、服務通用分組無線業(yè)務(GPRS)支持節(jié)點(SGSN)126和網關GPRS支持節(jié)點(GGSN)128。MSC 122與BSC 120和例如公眾交換電話網(PSTN)124的陸地線路網絡相連。SGSN 126與BSC 120和GGSN 128相連，GGSN 128隨后與公共或專用數(shù)據網絡130(例如因特網)相連。HLR 132與MSC 122、SGSN 126和GGSN128相連。
站118是固定收發(fā)站，這里的站118和BSC 120均指固定收發(fā)器設備。固定收發(fā)器設備向通常被稱作“小區(qū)”的具體覆蓋區(qū)域提供無線網絡覆蓋。固定收發(fā)器設備通過站118向和從其小區(qū)中的移動臺發(fā)送通信信號和接收通信信號。固定收發(fā)器設備通常執(zhí)行以下功能在其控制器的控制下，根據通常預定的通信協(xié)議和參數(shù)，調制并可能編碼和/或加密要發(fā)送到移動臺的信號。固定收發(fā)器設備類似地解調并如果必要，可能解碼和解密從其小區(qū)中的移動臺102接收到的任意通信信號。不同網絡之間的通信協(xié)議和參數(shù)可能是不同的。例如，網絡可能使用不同的調制方案并在與其它網絡不同的頻率處進行操作。
圖1的通信系統(tǒng)100所示的無線鏈路表示了通常是不同射頻(RF)信道的一個或多個不同信道和無線網絡104和移動臺102之間使用的相關協(xié)議。通常由于整體帶寬和移動臺102的有限電池功率的限制，RF信道是必須保存的有限資源。本領域技術人員顯而易見的是，取決于所需網絡覆蓋的整個擴張，實際中的無線網絡包括每一個由站118(即，或站扇區(qū))進行服務的數(shù)百個小區(qū)。通過由多個網絡控制器控制的多個交換機和路由器(未示出)能夠連接所有的相關構件。
對于向網絡運營商注冊的所有移動臺102，在HLR 132中存儲了永久數(shù)據(例如移動臺102用戶的概況)和臨時數(shù)據(例如移動臺102的當前位置)。在到移動臺102的語音呼叫的情況下，查詢HLR 132以確定移動臺102的當前位置。MSC 122的訪問位置寄存器(VLR)負責一組位置區(qū)域并存儲當前處于其責任區(qū)域中那些移動臺的數(shù)據。這包括用于更快接入已經從HLR 132發(fā)送到VLR的部分永久移動臺數(shù)據。可選地，針對GPRS和非GPRS業(yè)務和功能的更有效協(xié)作(例如，用于通過SGSN 126能夠更有效進行的電路交換呼叫的尋呼，和結合GPRS和非GPRS的位置更新)，能夠增強MSC 122的VLR。
服務GPRS支持節(jié)點(SGSN)126處于與MSC 122相同的等級并且保持對各個移動臺位置的跟蹤。SGSN 126還執(zhí)行安全功能和接入控制。網關GPRS支持節(jié)點(GGSN)128提供與外部分組交換網絡的交互工作并通過基于IP的GPRS骨干網絡與SGSN(例如SGSN 126相連)。SGSN 126根據與已有GSM中相同的算法、密鑰和標準來進行認證和密碼設置過程。在傳統(tǒng)的操作中，可以由移動臺102或命令移動臺102選擇特定小區(qū)的固定收發(fā)器設備來自治地進行小區(qū)選擇。移動臺102通知無線網絡104重新選擇被稱作路由區(qū)域另一個或一組小區(qū)。
為了接入GPRS業(yè)務，移動臺102首先通過執(zhí)行被稱作GPRS“添附”的動作使無線網絡104得知其存在。該操作建立了移動臺102和SGSN 126之間的本地鏈路并使移動臺102例如可用于通過SGSN、輸入GPRS數(shù)據的通知或SMS消息來基于GPRS接收尋呼。為了發(fā)送和接收GPRS數(shù)據，移動臺102協(xié)助激活其希望使用的分組數(shù)據地址。該操作使GGSN 128得知移動臺102；之后能夠開始與外部數(shù)據網絡的交互工作。例如，例如封裝或隧道，能夠透明地在移動臺102和外部數(shù)據網絡之間傳輸用戶數(shù)據。數(shù)據分組配備了GPRS特定協(xié)議信息并且在移動臺102和GGSN 128之間傳輸。
本領域技術人員可以理解的是，可以將無線網絡與沒有在圖1中明確示出的可能包括其它網絡的其它系統(tǒng)相連。即使沒有實際的分組數(shù)據交換，網絡通常也會根據正在進行事務發(fā)送至少某種尋呼和系統(tǒng)信息。盡管網絡包括多個部分，這些部分工作在一起導致了無線鏈路處的一定行為。
圖2是優(yōu)選移動臺202的詳細方框圖。優(yōu)選地，移動臺202是至少具有語音和包括與其它計算機系統(tǒng)進行通信的能力的先進數(shù)據通信能力的雙向通信設備。取決于移動臺202提供的功能，可以將其稱作數(shù)據消息設備、雙向尋呼機、具有數(shù)據消息能力的蜂窩電話、無線因特網裝置或(具有或不具有電話能力的)數(shù)據通信設備。移動臺202可以與其地理覆蓋區(qū)域內的多個固定收發(fā)站200中的任意一個進行通信。
移動臺202通常包括通信子系統(tǒng)211，所述通信子系統(tǒng)211包括接收器212、發(fā)射器214和相關的構件，例如一個或多個(優(yōu)選是嵌入式或內部)天線單元216和218、本地振蕩器(LO)213和例如數(shù)字信號處理器(DSP)220的處理模塊。通信子系統(tǒng)211與圖1所示的RF收發(fā)器電路108和天線110相類似。如本領域技術人員顯而易見的，通信子系統(tǒng)211的具體設計取決于其中移動臺202意欲進行操作的通信網絡。
當所需的網絡注冊或激活過程已經完成之后，移動臺202可以基于網絡發(fā)送和接收通信信號。將通過網絡由天線216接收的信號輸入到接收器212，接收器212執(zhí)行普通的接收器功能，例如信號放大、頻率下轉換、濾波、信道選擇等以及圖2所示的示例中的模擬數(shù)字(A/D)轉換。所接收信號的A/D轉換使得能夠更復雜的功能，例如要在DSP 220中進行的解調和解碼。按照類似的方式，例如，DSP220處理要發(fā)送的信號，包括調制和編碼。將這些經過DSP處理的信號輸入到發(fā)射器214，用于數(shù)字模擬(D/A)轉換、頻率上轉換、濾波、放大和通過天線218在通信網絡上的傳輸。DSP 220不僅處理通信信號，還向接收器和發(fā)射器提供控制。例如，可以通過在DSP 220中實現(xiàn)的自動增益控制算法來自適應地控制應用到接收器212和發(fā)射器214中通信信號的增益。
網絡接入與移動臺202的用戶或訂戶相關聯(lián)，因此，移動臺202需要插入到SIM接口264的訂戶身份模塊或“SIM”卡262，以便在網絡中進行操作。SIM 262包括在圖1中所述的那些特征。移動臺202是利用電池供電的設備，因此還包括電池接口254，用于接收一個或多個可充電電池256。這種電池256向移動臺202中的大多數(shù)或所有電路提供電源，電池接口254向其提供機械和電連接。電池接口254與向所有電路提供功率V+的調節(jié)器(未示出)相連。
移動臺202包括控制了移動臺202的整體操作的微處理器238(作為圖1中控制器106的一種實現(xiàn))。通過通信子系統(tǒng)211執(zhí)行至少包括數(shù)據和語音通信的通信功能。微處理器238還與附加的設備子系統(tǒng)進行交互，例如顯示器222、快閃存儲器224、隨機存取存儲器(RAM)226、輔助輸入/輸出(I/O)子系統(tǒng)228、串行端口230、小鍵盤232、揚聲器234、麥克風236、短距離通信子系統(tǒng)240和通常在242處指定的任意其它設備子系統(tǒng)。圖2所示的某些子系統(tǒng)執(zhí)行與通信相關的功能，而其它子系統(tǒng)提供“常駐”或設備上婦女。特別地，例如小鍵盤232和顯示器222的某些子系統(tǒng)可以同時用于例如輸入用于在通信網絡上傳輸?shù)奈谋鞠⒌呐c通信相關功能和例如日歷或任務列表的設備常駐功能。優(yōu)選地，將微處理器238使用的操作系統(tǒng)軟件存儲在例如快閃存儲器224的永久存儲器中，可選地，可以是只讀存儲器(ROM)或類似的存儲單元(未示出)。本領域技術人員可以理解的是，可以臨時將操作系統(tǒng)、特定設備應用程序或其一部分裝載到例如RAM 226的易失性存儲器中。
優(yōu)選地，除了其操作系統(tǒng)功能以外，微處理器238還能夠執(zhí)行移動臺202上的軟件應用程序。通常在制造期間，將控制至少包括數(shù)據和語音通信應用程序(例如網絡重建方案)的基本設備操作的應用程序預定集合安裝在移動臺202上。裝載到移動臺202上的優(yōu)選應用程序可以是具有組織和管理有關用戶數(shù)據項的能力的個人信息管理器(PIM)應用程序，例如但不限于電子郵件、日歷事件、語音郵件、預約和任務項。自然，在移動臺202和SIM 256上的一個或多個存儲器是可用的，以便于PIM數(shù)據項和其它信息的存儲。
優(yōu)選地，PIM應用程序具有通過無線網絡發(fā)送和接收數(shù)據項的能力。在優(yōu)選的實施例中，利用存儲和/或關聯(lián)主計算機系統(tǒng)的移動臺用戶的對應數(shù)據項，通過無線網絡無縫地集成、合成和更新PIM數(shù)據項，由此在移動臺202上創(chuàng)建相對于這些項的鏡像(mirrored)主計算機。特別地，優(yōu)點在于主計算機系統(tǒng)是移動臺用戶的辦公計算機系統(tǒng)。通過網絡、輔助I/O子系統(tǒng)228、串行端口230、短距離通信子系統(tǒng)240或其它任意適當?shù)淖酉到y(tǒng)242，還可以將附加應用程序裝載到移動臺202中，并由用戶安裝到RAM 226或優(yōu)選是非易失性存儲器(未示出)中，用于微處理器238的執(zhí)行。這種應用程序安裝的靈活性增加了移動臺202的功能并且提供了增強的設備上功能、通信相關功能或這二者。例如，安全通信應用程序使得能夠利用移動臺202執(zhí)行電子商務功能和其它這種金融交易。
在數(shù)據通信模式中，由通信子系統(tǒng)211處理例如文本消息、電子郵件消息或網頁下載的所接收信號，并輸入到微處理器238。優(yōu)選地，微處理器238進一步處理信號，用于輸出到顯示器222或可選地輸出到輔助I/O設備228。例如，移動臺202的用戶還可以利用小鍵盤232結合顯示器222和可能的輔助I/O設備228來編輯例如電子郵件消息的數(shù)據項。優(yōu)選地，小鍵盤232是完整的阿拉伯數(shù)字鍵盤和/或電話類型鍵盤。通過通信子系統(tǒng)211在通信網絡上發(fā)送這些編輯的項。
對于語音通信，除了將所接收的信號輸出到揚聲器234并且由麥克風236產生用于傳輸?shù)男盘?，移動臺202的整體操作實質上是相似的。還可以在移動臺202上實現(xiàn)例如語音消息記錄子系統(tǒng)的可選語音或音頻I/O子系統(tǒng)。盡管優(yōu)選地主要通過揚聲器234來實現(xiàn)語音或音頻信號輸出，作為某些示例，顯示器222也可以用于提供呼叫方的身份、語音呼叫的持續(xù)時間或其它語音呼叫相關信息的指示。
通常在個人數(shù)字助理(PDA)類型的通信設備中實現(xiàn)圖2中的串行端口230，雖然是可選構件，希望其與用戶的臺式計算機同步。串行端口230是用戶能夠通過外部設備或軟件應用程序來設置首選項，并且除了通過無線通信網絡，通過向移動臺202提供信息或軟件下載來擴展移動臺202的能力。例如，可選的下載路徑可用于通過直接并因此可靠而可信的連接將加密密鑰裝載到移動臺202上，由此提供安全設備通信。
圖2的短距離通信子系統(tǒng)240是向移動臺202和不同系統(tǒng)或設備之間提供通信的附加可選構件，其不必是類似設備。例如，子系統(tǒng)240可以包括紅外設備和相關電路和構件，或藍牙TM通信模塊，以提供與類似激活系統(tǒng)和設備的通信。藍牙TM是Bluetooth SIG，Inc的注冊商標。
圖3示出了用于與移動臺進行通信的特定系統(tǒng)結構。具體地，圖3示出了可以使用的基于IP的無線數(shù)據網絡的基本構件。移動臺100與無線分組數(shù)據網絡145進行通信，并且還能夠與無線語音網絡(未示出)進行通信。如圖3所示，網關140與內部或外部地址解析構件335和一個或多個網絡入口點305相連。通過建立從網關140到移動臺100的無線網絡隧道325，將數(shù)據分組從作為要發(fā)送的信息源的網關140發(fā)送到移動臺100。為了創(chuàng)建該無線隧道325，唯一的網絡地址與移動臺100相關聯(lián)。然而，在基于IP的無線網絡中，網絡地址通常不是永久分配給特定移動臺100，而是根據需要動態(tài)分配。因此，最好是移動臺100獲取網絡地址且網關140確定該地址，由此建立無線隧道325。
例如，網絡入口點305通常用于復用并解復用多個網關、共同服務器和例如因特網的成批連接(bulk connection)。由于還用于集中外部可用的無線網絡服務，通常這些網絡入口點305很少。網絡入口點305經常使用有助于網關與移動臺之間的地址分配和查找的某些形式的地址解析構件335。在該示例中，將地址解析構件335表示為動態(tài)主機配置協(xié)議(DHCP)，作為提供地址解析機構的一種方法。
無線數(shù)據網絡345的中心內部構件是網絡路由器315。通常，網絡路由器315專用于特定網絡，但可選地，可以由標準商業(yè)網可用硬件來構造。對于返回到網絡入口點305的遠程連接，網絡路由器315的目的是將通常在相對較大網絡中實現(xiàn)的數(shù)千個固定收發(fā)站320集中到中心位置。在某些網絡中，存在網絡路由器315的多個等級和存在主和從網絡路由器315的情況，但在所有這種情況中功能都是類似的。在與因特網中使用的域名服務器(DNS)307相同的情況下，網絡路由器315經常會接入名稱服務器以查找用于路由數(shù)據消息的目的地。如上所述，固定收發(fā)站320向例如移動臺100的移動臺提供無線鏈路。
打開穿過無線網絡345的例如無線隧道325的無線網絡隧道，以便分配必要的存儲器、路由和地址資源以傳送IP分組。建立這種隧道，作為被稱作分組數(shù)據協(xié)議或“PDP上下文”(即，數(shù)據會話)的一部分。為了打開無線隧道325，移動臺100必須使用與無線網絡345相關聯(lián)的特定技術。打開這種無線隧道325的步驟需要移動臺100指示其希望用于打開無線隧道325的域或網絡入口點305。在該示例中，隧道首先到達網絡路由器315，網絡路由器315使用名稱服務器307來確定哪一個網絡入口點305與所提供的域相匹配。能夠從一個移動臺100打開多個無線隧道用于冗余，或接入網絡上的不同網關和服務。一旦發(fā)現(xiàn)了域名，隨后將隧道延長到網絡入口點305，并沿著該方向在每一個節(jié)點處分配必要的資源。然后，網絡入口點305使用地址解析(或DHCP 335)構件來分配用于移動臺100的IP地址。當已經將IP地址分配給移動臺100并與網關140進行通信時，然后，將信息從網關140轉發(fā)到移動臺100。
無線隧道325通常具有有限壽命，這取決于移動臺100的覆蓋情況和有效性。無線網絡145在無效或超出覆蓋的一定周期之后，會斷開無線隧道325，以便為其它用戶重新捕獲由該無線隧道占用的資源。這樣做的主要原因在于當首次打開無線隧道325時，重新要求的為移動臺100臨時保留的IP地址。一旦丟失了IP地址并斷開了無線隧道325，無論基于傳輸控制協(xié)議(TCP)還是基于用戶數(shù)據報協(xié)議(UDP)，網關140均會喪失向移動臺100發(fā)起IP數(shù)據分組的能力。
圖4和5是說明了重新建立與無線通信網絡的數(shù)據連接的方法的流程圖。圖4的流程圖涉及在關閉無線設備的電源之前的設備操作，而圖5的流程圖涉及在重新開啟無線設備的電源之后的設備操作。
從圖4的開始框402處開始，無線設備(例如移動臺)維持與無線通信網絡的數(shù)據連接(步驟404)。在數(shù)據連接的建立期間，建立無線設備和網絡之間的加密參數(shù)。在該具體實施例中，數(shù)據連接涉及無線設備和網絡之間的添附和PDP上下文?？偟膩碚f，“添附”意味著無線設備注冊到了網絡。添附還允許移動(即，網絡能夠跟蹤無線設備的移動)。此外，能夠對無線設備進行認證和加密。當激活分組數(shù)據協(xié)議(PDP)上下文時，為無線設備分配IP地址并提供訂戶相關的參數(shù)，以便能夠傳輸數(shù)據。當激活了無線設備上的數(shù)據應用程序時，例如，創(chuàng)建無線設備和網絡之間的PDP上下文。當終止了應用程序時，PDP上下文結束但保留了到無線網絡的注冊。
建立了數(shù)據連接之后的某個時刻，無線設備經歷具體的事件集合。作為其中一個，無線設備識別超出網絡的覆蓋條件(步驟406)。例如，當設備不再能夠通過無線網絡成功地發(fā)送或接收數(shù)據時，無線設備可能處于超出覆蓋。當超出覆蓋時，關閉無線設備的電源(步驟408)。例如，關閉電源可能是因為無線設備上ON/OFF開關的手動激活、無線設備的自動關閉電源或無線設備經歷的不注意的復位。
由于通知無線設備其超出覆蓋，無線設備在關機之前不會向無線網絡發(fā)送“離開”請求。可選地，緊接在關閉電源之前，無線設備發(fā)送由于超出覆蓋條件而不會被網絡接收到的“離開”請求。無線設備還復位用于數(shù)據連接的參數(shù)，包括其加密參數(shù)。然而，對于未釋放的數(shù)據連接，網絡不會復位其對應的網絡參數(shù)。當復位設備上的加密參數(shù)時，其失去了與無線網絡的加密參數(shù)的同步。
在圖5的開始框502處開始，開啟無線設備的電源(步驟504)。例如，重新開啟電源可能是因為無線設備上ON/OFF開關的手動激活、無線設備的自動開啟電源或無線設備經歷的不注意的復位。接下來，無線設備識別處于無線網絡的覆蓋條件(步驟506)。傳統(tǒng)地，在這種情況下，無線設備發(fā)送添附請求，隨后是PDP上下文請求的傳輸。然而，至少在某些網絡中，之后不可能進行數(shù)據通信，這是因為網絡不會復位之前的數(shù)據連接并仍然維持之前的加密參數(shù)。
在本中請中，無線設備在添附和PDP上下文的建立之前向無線網絡發(fā)送斷開幀消息(步驟508)。該斷開幀引起無線網絡復位無線設備和網絡之間的之前的數(shù)據連接，包括復位與之前的數(shù)據連接相關聯(lián)的網絡參數(shù)(例如網絡加密參數(shù))。接下來，無線設備向無線網絡發(fā)送添附請求(步驟510)。由于加密參數(shù)現(xiàn)在處于同步，無線網絡能夠與無線設備進行通信。最后，無線設備發(fā)送PDP上下文請求，并且之后建立了PDP上下文(步驟512)。
圖6是示出了根據本申請用于重新建立與無線網絡的數(shù)據連接的系統(tǒng)流程的系統(tǒng)流程圖。在圖6中概述的方法之前，無線設備與SGSN進行通信并依次通過基站與GPRS網絡中的GGSN進行通信。之后的某個時刻，無線設備超出覆蓋并且不能充分地與周圍任意基站進行通信。當無線設備超出覆蓋時，其損失了功率并且關閉其電路。該關機可以持續(xù)較短或較長的時間周期。由于通知無線設備其超出了覆蓋，無線設備不能在關機之前向無線網絡發(fā)送“離開”請求。可選地，緊接在關閉電源之前，無線設備發(fā)送由于超出覆蓋條件而不會被網絡接收到的“離開”請求。
根據本申請，一旦無線設備再次獲得功率和網絡覆蓋，其優(yōu)選地向GPRS網絡發(fā)送到達SGSN的斷開幀(流程602)。作為響應，GPRS網絡復位與數(shù)據通信相關聯(lián)的網絡參數(shù)(例如加密參數(shù))，以使無線設備和網絡可以再次進行通信。然后，無線設備優(yōu)選地向GPRS網絡發(fā)送到達SGSN的GPRS添附請求(流程604)。作為響應，SGSN通知添附的HLR且HLR進行應答(流程606)。然后，SGSN向無線設備發(fā)送添附的接受(流程608)。接下來，無線設備向SGSN發(fā)送PDP上下文請求(流程610)。作為響應，SGSN向GGSN發(fā)送請求以創(chuàng)建PDP上下文(流程612)。由于現(xiàn)在同步了無線設備和GGSN的加密參數(shù)，GGSN向SGSN發(fā)送響應(流程614)。隨后，SGSN向無線設備發(fā)送接受消息(流程616)。完全建立了數(shù)據連接，無線設備進行到待機或等待模式。
圖7是示出了在超出覆蓋條件期間，在復位之后返回覆蓋時由無線設備發(fā)送的GPRS斷開幀700的方框圖。在本實施例中，該特定消息引起了復位與舊數(shù)據連接相關聯(lián)的網絡參數(shù)，以便能夠進行新建立的數(shù)據連接。然而，可以取決于網絡，使用任意適當?shù)南韺崿F(xiàn)相同的結果。
在說明邏輯鏈路控制(LLC)標準(GSM 04.64)中定義了斷開幀700，所述標準用于設備和服務SGSN之間的分組傳輸。利用幀進行LLC層交換。優(yōu)選地，斷開幀包括地址字段702、控制字段704和幀校驗序列(FCS)708。地址字段702包括協(xié)議區(qū)分符(PD)位710、命令/響應(CR)位712和服務接入點標識符(SAPI)714。PD位710指示了幀正在使用的協(xié)議。LLC幀將PD位710設為“0”。PD位被設為“1”的幀是無效的。CR位712識別了幀是作為命令還是響應。如果設備向網絡發(fā)送命令，則將CR位712設為“0”。如果網絡向設備發(fā)送命令，則將CR位712設為“1”。由于從設備發(fā)送斷開幀700，本實施例中將CR位712設為“0”。SAPI 714識別了幀所用于的數(shù)據鏈路控制器的標識符。在斷開幀中，分別將SAPI位1-4設為1，0，0，0?？刂谱侄?04識別了幀的類型，并且通常包括一個和三個八位字節(jié)之間。在這種情況下，由于幀是控制功能，將位8-6220均設為“1”。位5722是輪詢或最終位。當將幀作為命令發(fā)出時，該位是輪詢位。當將幀作為響應發(fā)出時，該幀是最終位。在該實施例中，對于斷開幀，優(yōu)選將剩余位724，位1-4分別設為0，0，1，0。通常，LLC幀具有通常包含多種命令和響應的信息字段。在斷開幀中，不允許存在信息字段。幀校驗序列(FCS)字段708包括24位循環(huán)冗余校驗(CRC)碼。CRC-25用于檢測幀頭標和信息字段中的位錯誤。在說明邏輯鏈路控制(LLC)標準(GSM 04.64)中確定幀校驗序列。
最終評論。已經說明了用于重建與無線通信網絡的數(shù)據連接中使用的方法和設備。首先，無線通信設備維持與無線通信網絡的數(shù)據連接。在超出網絡的覆蓋條件期間，無線設備關閉電源。這引起無線設備復位其與數(shù)據連接相關聯(lián)的參數(shù)，但由于無線設備超出覆蓋，無線網絡不能斷開。優(yōu)選地，當重新開啟電源并重新獲得網絡覆蓋之后，無線設備向網絡發(fā)送使與數(shù)據連接相關聯(lián)的一個或多個網絡參數(shù)復位的消息。隨后，無線設備向網絡發(fā)送一個或多個附加消息，以便重新建立數(shù)據連接。在優(yōu)選的實施例中，數(shù)據連接是具有通用分組無線業(yè)務(GPRS)添附的分組數(shù)據協(xié)議(PDP)上下文，所述消息是斷開幀，且所述一個或多個附加消息包括通用分組無線業(yè)務(GPRS)添附請求。有利地，實質上無縫地維持了用于無線設備的數(shù)據連接，盡管網絡連接很復雜。
本發(fā)明的上述實施例僅作為示例。在不脫離本申請范圍的前提下，本領域技術人員能夠對具體實施例進行改變、修改和變化。在這里引用的權利要求中所述的本發(fā)明意欲覆蓋并包圍在技術中的所有適當變化。
權利要求
1.在無線通信設備中，一種用于在重新建立與無線數(shù)據網絡的數(shù)據連接中使用的方法，包括維持與無線通信網絡的數(shù)據連接；以及如果在超出無線通信網絡的覆蓋條件期間，無線設備關閉電源，則當重新開啟電源之后，向無線通信網絡發(fā)送使與數(shù)據連接相關聯(lián)的一個或多個網絡參數(shù)復位的消息。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于還包括動作發(fā)送消息之后，向無線通信網絡發(fā)送一個或多個附加消息，用于重新建立與無線通信網絡的數(shù)據連接。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于還包括動作發(fā)送消息之后，添附并建立無線通信網絡的分組數(shù)據協(xié)議(PDP)上下文。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于維持數(shù)據連接的動作包括維持到無線通信網絡的添附。
5.根據權利要求1所述方法，其特征在于維持數(shù)據連接的動作包括維持分組數(shù)據協(xié)議(PDP)上下文會話。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于發(fā)送消息的動作還包括向無線通信網絡發(fā)送斷開幀的動作。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于一個或多個網絡參數(shù)包括被復位的加密參數(shù)。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于當無線通信設備重新獲得網絡覆蓋時，超出覆蓋條件期間無線通信設備的電源關閉引起將該消息發(fā)送到無線通信網絡。
9.一種無線通信設備，包括接收器；發(fā)射器；與接收器和發(fā)射器相連的一個或多個控制器；所述一個或多個控制器用于維持與無線通信網絡的數(shù)據連接；以及如果在超出無線通信網絡的覆蓋條件期間，無線設備關閉電源，則當重新開啟電源之后，引起向無線通信網絡發(fā)送使與數(shù)據連接相關聯(lián)的一個或多個網絡參數(shù)復位的消息。
10.根據權利要求9所述的無線通信設備，其特征在于所述一個或多個控制器還用于引起向無線通信網絡發(fā)送一個或多個附加消息，用于重新建立與無線通信網絡的數(shù)據連接。
11.根據權利要求9所述的無線通信設備，其特征在于所述一個或多個控制器還用于引起向無線通信網絡發(fā)送一個或多個附加消息，用于重新建立與無線通信網絡的數(shù)據連接；以及其中在無線通信設備重新獲得無線通信網絡的覆蓋之后，執(zhí)行消息的發(fā)送。
12.根據權利要求9所述的無線通信設備，其特征在于在超出覆蓋條件期間，自動或手動地關閉無線通信設備的電源。
13.根據權利要求9所述的無線通信設備，其特征在于數(shù)據連接包括關于無線通信網絡的分組數(shù)據協(xié)議(PDP)上下文。
14.根據權利要求9所述的無線通信設備，其特征在于數(shù)據連接包括到無線通信網絡的添附。
15.根據權利要求9所述的無線通信設備，其特征在于所述一個或多個控制器用于發(fā)送包括斷開幀的消息。
16.一種無線通信系統(tǒng)，包括無線通信網絡；具有與無線通信網絡的已建立數(shù)據連接的無線通信設備，所述無線設備包括接收器；發(fā)射器；與接收器和發(fā)射器相連的一個或多個控制器；以及所述一個或多個控制器用于在重新開啟無線通信設備的電源之后，響應在超出無線通信網絡的覆蓋條件期間關閉了無線通信設備的電源，引起向無線通信網絡發(fā)送斷開幀。
17.根據權利要求16所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于所述無線通信設備的一個或多個控制器還用于發(fā)送用于重新建立數(shù)據連接的一個或多個附加消息。
18.根據權利要求16所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于數(shù)據連接包括分組數(shù)據協(xié)議(PDP)上下文。
19.根據權利要求16所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于所述一個或多個控制器還用于通過將通用分組無線業(yè)務(GPRS)添附請求發(fā)送到無線通信網絡來建立數(shù)據連接。
20.根據權利要求16所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于當無線通信設備再次開啟電源時，超出覆蓋條件期間無線通信設備的電源關閉引起將斷開幀發(fā)送到無線通信網絡。
全文摘要
說明了一種用于重建與無線通信網絡的數(shù)據連接中使用的方法和設備。首先，無線通信設備維持與無線通信網絡的數(shù)據連接。在超出網絡的覆蓋條件期間，無線設備關閉電源。這引起無線設備復位其與數(shù)據連接相關聯(lián)的參數(shù)，但由于無線設備超出覆蓋，無線網絡不能斷開。當重新開啟電源并重新獲得網絡覆蓋之后，無線設備向網絡發(fā)送使與數(shù)據連接相關聯(lián)的一個或多個網絡參數(shù)復位的消息。隨后，無線設備向網絡發(fā)送一個或多個附加消息，以便重新建立數(shù)據連接。在優(yōu)選的實施例中，數(shù)據連接是具有通用分組無線業(yè)務(GPRS)添附的分組數(shù)據協(xié)議(PDP)上下文，所述消息是斷開幀，且所述一個或多個附加消息包括通用分組無線業(yè)務(GPRS)添附請求。有利地，實質上無縫地維持了用于無線設備的數(shù)據連接，盡管網絡連接很復雜。
文檔編號H04W76/02GK1672444SQ03817684
公開日2005年9月21日 申請日期2003年6月25日 優(yōu)先權日2002年7月23日
發(fā)明者弗雷澤·C·吉布斯 申請人:捷訊研究有限公司