移动设备网络信号传输管理的制作方法

移动设备网络信号传输管理的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种移动无线设备，所述移动无线设备保持无线电分区数据库。当未接收到来自无线电分区的对已发送的信令消息的响应或者接收到否定响应时，所述移动无线设备添加或更新所述无线电分区数据库。当接收到来自所述无线电分区的肯定响应时，所述移动无线设备从所述无线电分区数据库中删除所述无线电分区。在将信令消息发送至无线电分区之前，如果所述无线电分区在所述无线电分区数据库中，则所述移动设备确定时延值。当自发送至所述无线电分区的最新已发送的信令消息起的实耗时间未超过所确定的时延值时，所述移动无线设备弃用所述信令消息。在一个实施例中，所述无线电分区数据库中的每个无线电分区均包括故障计数值，并且所确定的时延值取决于所述故障计数值。
【专利说明】移动设备网络信号传输管理
【技术领域】
[0001]所述实施例整体涉及用于管理移动无线设备的网络信号传输的方法和装置。更具体地讲，本发明实施例描述了为使在拥堵或不良信号质量网络状况期间的电量消耗最小化而进行的移动无线设备的网络信号传输管理。
【背景技术】
[0002]随着新通信技术的发展和标准化，无线网络和移动无线设备不断演进。当前的移动无线设备可包括对连接至可使用不同无线通信技术的一个或多个无线网络的支持。代表性移动无线设备可包括对第三代合作伙伴计划(3GPP)全球移动通信系统(GSM)、通用移动通信系统(UMTS)、和/或长期演进(LTE)无线通信标准的一个或多个版本和/或第三代合作伙伴计划2(3GPP2)CDMA20001x(也称为IxRTT或Ix)无线通信标准的一个或多个版本的支持。代表性无线网络可支持对每者可使用一个或多个不同无线通信标准的不同移动无线设备的连接。
[0003]移动无线设备，在上电初始化时，可搜索一个或多个无线网络的合适的无线电分区，所述无线电分区支持移动无线设备可与之相关联的兼容的无线通信标准。移动无线设备可通过无线网络的无线电分区中的一者来向已定位的无线网络注册，并可以空闲状态“预占”无线网络的无线电分区。当在空闲状态中时，移动无线设备与无线网络之间不存在活动的信号传输或数据连接；因此，移动无线设备的位置通过定期和/或随机位置更新而提供至无线网络。为了执行移动无线设备向无线网络的初始注册以及也为了将位置更新发送至无线网络，移动无线设备可向无线网络发送信令消息以请求与无线网络建立信令连接。信令连接可用于在移动无线设备与无线网络之间输送一个或多个信令消息以完成注册和/或位置更新过程。此外，当存在对电路交换式或分组交换式连接的请求时，移动无线设备可设法与无线网络建立信令连接。
[0004]在拥堵网络状况期间，无线网络可拒绝来自移动无线设备的建立信令连接的请求，并且移动无线设备可随后重新发送建立信令连接的请求，因为在没有信令连接的情况下，注册和/或位置更新所需的信息交换可能无法完成。每次移动无线设备接收到来自无线网络的拒绝时，可发送另一信号传输请求。通过向无线网络重复地发送信令连接请求，移动无线设备可耗尽其自身的有限电池资源。类似地，当移动无线设备位于弱信号覆盖的区域中时，移动无线设备可能未接收到来自无线网络的对建立信令连接的请求的响应，移动无线设备可再次重复地发送信号传输请求，从而比所需更快地耗尽电池。移动无线设备还可被配置为较之于使用更早一代无线通信协议的无线网络(诸如2G无线网络)，而优选对使用更新一代无线通信协议的无线网络(诸如3G无线网络)的连接。当被更优选的3G无线网络拒绝或未接收到来自更优选的3G无线网络的响应时，移动无线设备可与次优选的2G无线网络相关联并可尝试切换回更优选的3G无线网络。移动无线设备可重复地尝试与拒绝或无响应的更优选的3G无线网络相关联，而不是与次优选的2G无线网络相关联，从而导致不必要的电池消耗。因此，存在对用于管理移动无线设备与无线网络之间的网络信号传输的方法的需求，该方法用于使在拥堵和/或不良信号质量状况期间的电量消耗最小化。

【发明内容】

[0005]在一个实施例中，描述了一种通过管理移动无线设备与无线网络之间的信令连接来节省电池电量的方法。该方法包括至少以下步骤。在第一步骤中，移动无线设备保持无线电分区数据库。随后，移动无线设备接收用于将信令消息发送至无线网络中的无线电分区的触发。当无线电分区在无线电分区数据库中时，移动无线设备确定无线电分区的时延值和自最新发送信令消息起的实耗时间。当实耗时间未超过预定时延值时，移动无线设备弃用信令消息。当无线电分区不在无线电分区数据库中时，移动无线设备将信令消息发送至无线网络中的无线电分区。当接收到来自无线网络的响应于已发送信令消息的否定响应或者未接收到响应时，移动无线设备将该无线电分区添加至无线电分区数据库。在一个实施例中，无线电分区数据库中的每个无线电分区均包括故障计数值，并且所确定的时延值取决于无线电分区的故障计数值。
[0006]在另一个实施例中，描述了一种包括接收器和可配置处理器的移动无线设备。处理器被配置为处理更高层信令消息。接收器被配置为基于更高层信令消息而将更低层信令消息发送至无线网络以及接收来自无线网络的更低层信令消息。处理器还被配置为生成与无线网络建立无线电资源连接的请求。收发器还被配置为基于存储在移动无线设备中的遭拒无线电分区的数据库来确定是否建立所请求的无线电资源连接。当无线电分区在遭拒无线电分区的数据库中时，收发器被配置为确定无线电分区的时延值，并且当自发送与无线网络建立无线电资源连接的最新请求起的实耗时间小于无线电分区的所确定的时延值时，弃用建立无线电资源连接的请求。否则，收发器被配置为发送建立无线电资源连接的请求。
[0007]在另一个实施例中，描述了一种包括接收器和可配置处理器的移动无线设备。处理器被配置为处理更高层信令消息。接收器被配置为基于更高层信令消息而将更低层信令消息发送至无线网络以及接收来自无线网络的更低层信令消息。处理器还被配置为生成与无线网络建立无线电资源连接的请求。收发器还被配置为基于存储在移动无线设备中的无响应无线电分区的数据库来确定是否建立所请求的无线电资源连接。收发器还被配置为为无响应无线电分区的数据库中的每个无线电分区存储至少一个信号质量度量。当无线电分区在无响应无线电分区的数据库中时，收发器被配置为确定无线电分区的时延值，并且当至少一个信号质量度量的当前值未超过无线电分区的至少一个信号质量度量的存储值的至少一个信号质量阈值以及当自发送与无线网络建立无线电资源连接的最新请求起的实耗时间小于无线电分区的所确定的时延值时，弃用建立无线电资源连接的请求。否则，收发器被配置为发送建立无线电资源连接的请求。
[0008]在另一个实施例中，描述了在非暂时性计算机可读介质中编码的用于管理移动无线设备与多个无线网络之间的信令连接的计算机程序产品。移动无线设备中的计算机程序产品包括以下计算机程序代码。用于将移动无线设备中的无线电分区数据库和延迟数据库初始化的计算机程序代码。用于预占或重选至无线网络中的无线电分区的计算机程序代码。用于接收在移动无线设备与无线网络之间建立信令连接的请求的计算机程序代码。用于基于存储在无线电分区数据库和延迟数据库中的无线电分区的无线电分区属性来确定是否与无线电分区建立信令连接的计算机程序代码。用于当确定不建立信令连接时弃用请求的计算机程序代码。用于当确定建立信令连接时将请求发送至无线电分区的计算机程序代码。当接收到拒绝时以及当未接收到来自无线网络的响应于已发送请求的响应时用于将无线电分区添加至无线电分区数据库的计算机程序代码以及用于更新存储在无线电分区数据库中的无线电分区的无线电分区属性的计算机程序代码。当接收到来自无线网络的响应于已发送请求的建立消息时用于清除无线电分区数据库中的无线电分区的计算机程序代码。
【专利附图】

【附图说明】
[0009]通过参考下面结合附图进行的描述可以最佳地理解所述实施例及其优点。
[0010]图1A示出了通用无线通信网络的组件。
[0011]图1B示出了移动无线设备以及多个无线网络的若干重叠无线电分区(小区)。
[0012]图2示出了 UMTS无线通信网络的组件。
[0013]图3示出了 CDMA20001X无线通信网络的组件。
[0014]图4示出了 LTE无线通信网络的组件。
[0015]图5示出了移动无线通信设备的若干代表性架构。
[0016]图6示出了针对UMTS无线网络和GSM无线网络的移动无线通信设备的状态转换图。
[0017]图7示出了针对UMTS无线网络、LTE无线网络和GSM无线网络的移动无线通信设备的状态转换图。
[0018]图8示出了针对LTE无线网络和CDMA20001X无线网络的移动无线通信设备的状态转换图。
[0019]图9和图10示出了尝试与无线网络的若干不同重叠无线电分区通信的两个移动无线设备。
[0020]图11示出了移动无线设备与无线网络的无线接入子系统之间的在不成功的遭拒连接请求的情况下的消息的序列。
[0021]图12示出了移动无线设备与无线网络的无线接入子系统之间的在不成功的无响应连接请求的情况下的消息的序列。
[0022]图13示出了移动无线设备与来自两个不同无线网络的两个不同无线接入子系统之间的消息的序列。
[0023]图14示出了一组无线电分区(小区)的代表性数据库阵列以及延迟的代表性数据库阵列。
[0024]图15示出了用于管理移动无线设备与无线网络中的一个或多个拒绝无线电分区(小区)之间的信令消息发送的代表性方法。
[0025]图16示出了用于管理移动无线设备与无线网络中的一个或多个无响应无线电分区(小区)之间的信令消息发送的代表性方法。
[0026]图17示出了用于管理移动无线设备与无线网络中的一个或多个拒绝无线电分区(小区)之间的信令消息发送的另一个代表性方法。
[0027]图18示出了一组用于确定是否在无线移动设备与无线网络之间建立连接的步骤。
[0028]图19示出了用于管理移动无线设备与无线网络中的一个或多个无响应无线电分区之间的信令消息发送的另一个代表性方法。
【具体实施方式】
[0029]在以下描述中，阐述了许多具体细节，以提供对所述实施例的基础概念的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员显而易见的是，所述实施例可以在不具有这些具体细节中的一些或全部的情况下实施。在其他情况下，为了避免不必要地使基础概念费解，没有详细描述熟知的处理步骤。
[0030]无线通信标准的每一者均可为移动无线设备的用户提供一组服务，其中更近一代的标准通常支持更高的上行和下行传输率。移动无线设备可被配置为较之于支持更早一代标准的无线网络而优选地连接至支持更新一代标准的无线网络的无线电分区，例如，LTE优选于UMTS，UMTS优选于GSM。
[0031]下文所提供的实例和实施例描述了用于管理无线移动设备与无线网络之间的网络信号传输的各种方法和装置，特别是描述了在移动无线设备中为使在拥堵或不良信号质量网络状况期间的电量消耗最小化的网络信号传输管理。应当理解，所述方法和装置的具体实施可适用于各种无线网络中使用的移动无线设备。例如，相同的教导内容可适用于GSM网络、UMTS网络、LTE网络、CDMA20001X网络或者移动无线设备可支持的这些网络的任何组合。通常，本文所描述的教导内容可适用于基于无线接入技术而在蜂窝无线网络中工作的移动无线设备。
[0032]由于无线通信网络技术的进步以及新的或更新的无线通信协议的标准化，无线通信网络部署不断演进。电路交换网络继续提供语音服务，而分组交换网络则从面向数据的服务扩展至包括视频和分组语音在内的众多服务。无线移动设备在功能上也不断增加以通过多媒体互联网连接来补充语音连接。典型的“智能电话”可包括可通过多个不同类型的无线网络通信的无线电路，所述无线网络包括短程无线(例如蓝牙)、中程无线(例如WiFi)以及远程无线(例如GSM、UMTS、CDMA2000和LTE)。可基于集成电路的可限制可用总电池寿命的可用等级，根据特定形状因数、制造成本点以及电量消耗要求来设计移动无线设备。移动无线设备的用户既可优选由更近一代无线协议(例如更高数据传输率)提供的增加的功能，又可同时向移动无线设备要求使电池寿命最大化(即，使电量消耗最小化)。通过可导致频繁重复发送(例如为发起连接的信号传输请求)的移动无线设备网络状况进行识别，并调节移动无线设备中的行为以使给定时间段内的所需发送次数最小化，可降低电量消耗从而延长移动无线设备的电池寿命。
[0033]当移动设备在注册过程中与无线网络相关联时以及当移动无线尝试向无线网络执行位置更新时，可发生快速电池消耗。移动无线设备可与之相关联的无线网络中的无线电分区可对来自移动无线设备的信令消息，诸如在移动无线设备与无线网络之间建立信令连接的请求，做出否定响应或不做出响应。移动无线设备可需要信令连接以向无线网络发送注册和/或位置更新信息。当接收到来自无线网络的否定响应时，移动无线设备可在具有或不具有伴随否定响应的等待时间的情况下，被重定向以继续使用相同的无线电分区。移动无线设备可随后通过向无线网络的相同的否定响应无线电分区(或向无响应无线电分区)重新发送信令消息，来重新尝试建立信令连接。发送信令消息和接收到否定响应或未接收到响应的该循环可在相对短的时间间隔内重复多次，并可引起移动无线设备中的不必要的电池消耗。
[0034]移动无线设备可能未觉察到针对来自无线网络的否定响应或缺乏来自无线网络的响应的原因。在拥堵网络状况下，无线网络可能无法允许针对信令连接的请求，并且在不良无线电频率信号状况下，发至或来自无线网络的信令消息可能在发送期间丢失或损坏。然而，移动无线设备可继续发送信令消息，例如请求建立连接，因为当前无线电分区可在将关联和连接的无线电分区中具有最高优先级。即使当移动无线设备可“退步”至使用更早一代无线通信协议的无线电分区(诸如2G无线网络中的无线电分区)时，移动无线设备也可重选至3G无线网络中的无线电分区并重新尝试与3G无线电分区交换信令消息，因为3G无线网络可优选于2G无线网络。在不利网络状况下，不同无线网络的优先化可导致移动无线设备在一个或多个无线网络的多个无线电分区之间“回跳”，从而导致不期望的电池消耗。
[0035]为识别网络状况，移动无线设备可保持一个或多个数据库，所述数据库包含关于移动无线设备目前正关联以及先前已关联的无线电分区的连接行为的信息。具体地讲，移动无线设备可保持已针对一个或多个已发送的信令消息返回否定响应和/或未从其接收到响应的无线电分区的数据库。对于数据库中的每个无线电分区而言，移动无线设备可包括关于无线电分区的信息，诸如唯一标识符、一个或多个信号质量指标的值以及可指示连续信令消息故障的次数的故障计数。此外，移动无线设备可保持使故障计数值与时延值相关的数据库。否定响应和无响应无线电分区可添加至所述一个或多个数据库，并且肯定响应无线电分区可从所述一个或多个数据库中删除。在一个实施例中，否定响应无线电分区数据库可与无响应无线电分区的数据库分离。在另一个实施例中，否定响应无线电分区和无响应无线电分区两者均可在相同数据库中。在一个实施例中，每个类型的信号质量指标可已关联信号质量阈值。
[0036]移动无线设备可被配置为确保送至特定无线电分区的连续发送的信令消息之间的时间可取决于该特定无线电分区的一个或多个已观察到和/或已测得的特征。对于否定响应或无响应无线电分区而言，移动无线设备可随着连续故障的次数增加而使发送消息间隔得更远，从而减少在给定时间间隔内的发送次数并保持电池电量。移动无线设备还可将特定无线电分区的当前无线电频率信号状况(例如接收在移动无线设备处测得的无线电频率信号质量)与过去的测量相比较，以确定在特定无线电分区内的移动无线设备的无线电频率状况的改变是否会发生以及何时发生。当无响应无线电分区的无线电频率信号状况改善时，移动无线设备可提高对该无响应无线电分区的发送的频率，因为在改善的无线电频率信号状况下，无线电分区(以及移动无线设备)可以能够更成功地接收到先前丢失或破坏的信令消息。通过限制对无响应无线电分区的发送，移动无线设备的电池寿命可得到改善。
[0037]下文结合图1-19讨论这些及其他实施例。然而，本领域的技术人员将易于理解的是，本文结合这些附图给出的详细描述仅出于说明性目的，不应将其理解为具有限制性。
[0038]图1A示出了代表性通用无线通信网络100，其可包括由无线电链路126连接至由无线接入网络128提供的无线电分区104的多个移动无线设备102。每个无线电分区104可代表从相关无线电节点108发射的无线电覆盖的地理区域，该相关无线电节点在选定频率下使用无线电频率载波。无线电分区104可取决于天线配置而具有不同的几何形状，诸如以近似圆形或以六边形从位于中心的无线电节点108向外辐射或者对于定向天线而言以锥形形状从位于转角的无线电节点108向外辐射。无线电分区104可在地理区域覆盖上重叠使得移动无线设备102可同时接收来自不止一个无线电分区104的信号。每个无线电节点108可生成移动无线设备102可经由一个或多个无线电链路126而连接的一个或多个无线电分区104。
[0039]在一些无线网络100中，移动无线设备102可同时连接至不止一个无线电分区104。移动无线设备102连接的多个无线电分区104可来自单个无线电节点108或者来自可共享共用无线电控制器110的单独的无线电节点108。无线电节点108连同相关无线电控制器110的组可称为无线接入子系统106。通常，无线接入子系统106中的每个无线电节点108可包括安装在天线塔上的一组无线电频率发送和接收设备，连接至无线电节点108的无线电控制器110可包括用于控制和处理已发送和已接收无线电频率信号的电子设备。无线电控制器110可对将移动无线设备102连接至无线接入网络128的无线电链路126的建立、维护和释放进行管理。
[0040]提供对移动无线设备102的无线电频率空中链路连接的无线接入网络128还连接至核心网络112，该核心网络可包括通常用于语音业务的电路交换域122以及通常用于数据业务的分组交换域124。在无线接入网络128的无线接入子系统106中的无线电控制器110既可连接至电路交换域122中的电路交换中心118，又可连接至核心网络112的分组交换域中的分组交换节点120。电路交换中心118可将电路交换业务，诸如语音通话，路由至公用交换电话网(PSTN) 114。分组交换节点120可将分组交换业务，诸如数据包的“非连接”集合，路由至公用数据网(PDN) 116。
[0041]图1B示出了可使用不止一种无线电频率接入技术的无线网络130的一组重叠无线电分区。(在一些无线技术中，术语“无线电分区”可由术语“小区”代替以指示地理覆盖的区域。在不丧失一般性的同时，在本申请中将使用通用术语“无线电分区”。)移动无线设备102可与由服务无线接入子系统134生成的服务无线电分区132相关联。相邻无线电网络子系统138的相邻无线电分区140可在移动无线设备的范围内，虽然其处在比当前服务无线接入子系统134更大距离处。由RAT间无线接入子系统142生成的“RAT间”(无线接入技术)相邻无线电分区144也可与服务无线电分区132和相邻无线电分区140重叠。。移动无线设备102可定期测量从无线电分区132/140/144的每一者处接收到的无线电频率信号，并且可基于测得的接收无线电频率信号以及一个或多个无线电分区选择标准，来选择将关联从当前的服务无线电分区132改变至相邻无线电分区140或RAT间相邻无线电分区。移动无线设备102可被配置为较之于具有更低测得无线电频率信号质量的“更弱的”无线电分区，而优选与具有更高测得无线电频率信号质量的“更强的”无线电分区相关联。移动无线设备102可被配置为在当前测得的无线电频率信号质量值与已存储的测得无线电频率信号质量值相比超出信号质量阈值时，尝试从“更弱的”无线电分区切换至“更强的”无线电分区。移动无线设备102还可被配置为较之于使用更早一代无线通信协议的无线电分区(例如GSM网络)，而优选与使用更新一代无线通信协议的无线电分区(例如LTE网络)相关联。
[0042]在可接受的网络状况下，例如在充足的无线电频率资源和良好的无线电频率信号质量下，移动无线设备102可在不同无线电分区之间无缝地转移关联。在不利网络状况下，移动无线设备可能无法接收来自优选无线电分区的对一个或多个信令消息的肯定响应。例如，移动无线设备102可首先与服务无线电分区132相关联，并可优选与相邻无线电分区140相关联，因为来自相邻无线电分区140的接收信号质量可比来自服务无线电分区132的接收信号质量高至少一个信号质量阈值。然而，由于未指明的不利网络状况，诸如网络拥堵，相邻无线电网络子系统138可对来自移动无线设备102的信令消息做出否定响应。尽管从相邻无线电网络子系统138处接收到否定响应，但由于相邻无线电分区可具有比服务无线电分区132 “更高的优先级”，因此移动无线设备102仍可持续向相邻无线电分区140发送信令消息。重复地发送信令消息并接收否定响应可耗尽有限的电池资源。类似地，当移动无线设备设法与RAT间无线电分区144相关联时(例如，当RAT间相邻无线电分区提供一组优选的网络功能时)，即使当从RAT间相邻无线电分区144接收到多个否定响应或未接收到响应时，移动无线设备102也可重复地尝试重选至RAT间相邻无线电分区144。如下文进一步的描述，移动无线设备102可通过识别不利网络状况并减缓信令消息的发送直至网络状况改善，来提高其电池寿命。
[0043]图2示出了可包括一个或多个用户设备(UE) 202的代表性UMTS无线通信网络200，该一个或多个用户设备(UE)可与可连接至核心网络(CN) 236的UMTS地面无线接入网络(UTRAN)242通信。核心网络236可包括可将UE202连接至公用交换电话网(PSTN) 232的电路交换域238以及可将UE202连接至分组数据网(I3DN) 234的分组交换域240。UTRAN242可包括每者均可包括无线电网络控制器(RNC) 208/212的一个或多个无线电网络子系统(RNS) 204/214，以及由对应RNC管理的一个或多个节点-B (基站)206/210/216。UTRAN242内的RNC208/212可互连以交换控制信息并管理从UE202接收到以及送往UE202的数据包。每个RNC208/212均可处理UE202通过其连接至无线网络200的小区244的无线电资源的分配和管理，并可相对于核心网络236作为UE202的接入点而工作。(UMTS网络200中的小区244可视为相当于通用无线通信网络100中的无线电分区104。)节点-B206/210/216可通过上行链路接收由UE202的物理层发送的信息，并且通过下行链路将数据发送至UE202，并且可作为UE202的对UTRAN242的接入点而工作。可使用无线电链路220，通过一个或多个小区244来输送UE202与无线网络200中的RNS204/214之间所交换的信令消息。建立和消除无线电链路220可以在RNS204中的RNC212的控制下进行，并且UE202可请求一个或多个无线电链路220以在注册、位置更新或其他维护过程期间输送信令消息。
[0044]UTRAN242可构建并保持无线接入载体(RAB)以在UE202与核心网络236之间通信。提供至具体UE202的服务可包括电路交换(CS)服务和分组交换(PS)服务。例如，可通过电路交换服务来输送一般语音会话，而网页浏览应用程序可通过可归类为分组交换(PS)服务的互联网连接来提供对万维网(WWW)的接入。为支持电路交换服务，RNC208/212可连接至核心网络236的移动交换中心(MSC) 228，并且MSC228可连接至可管理对诸如PSTN232的其他网络的连接的网关移动交换中心(GMSC) 230。为支持分组交换服务，RNC208/212也可连接至服务通用分组无线服务(GPRS)支持节点(SGSN) 224，该服务通用分组无线服务(GPRS)支持节点(SGSN)可连接至核心网络236的网关GPRS支持节点(GGSN) 226。SGSN224可支持与RNC208/212的分组通信，并且GGSN226可管理与诸如TON234的其他分组交换网络的连接。代表性TON234可为“互联网”。[0045]图3示出了代表性CDMA2000无线网络300，其可包括与早先针对通用无线网络100和UMTS无线网络200所描述的那些元件相类似的元件。多个移动站302可通过无线电频率链路326连接至一个或多个无线电分区304。每个无线电分区304均可从基站收发台(BTS) 308向外辐射，该基站收发台(BTS)连接至基站控制器(BSC) 310，从而共同形成基站子系统(BSS)306。可聚集多个基站子系统306以形成无线接入网络328。不同基站子系统306中的基站控制器310可互连。基站控制器310既可连接至使用多个移动交换中心(MSC) 318的电路交换域322，又可连接至与分组数据服务节点(PDSN) 320形成在一起的分组交换域324，从而共同可形成无线网络300的核心网络312。与上文所述的其他无线网络100/200 一样，核心网络312的电路交换域322可互连至PSTN114，而核心网络312的分组交换域324可互连至I3DNl 16。如上文针对通用无线网络100和UMTS无线网络200所述，信令消息可通过一个或多个无线电分区304经由无线电链路326在无线网络300中的移动站302与BSS306之间交换。建立和释放无线电链路326可以在BSS306中的BSC310的控制下进行，并且移动站302可请求一个或多个无线电链路326以在注册、位置更新或其他维护过程期间输送信令消息。
[0046]图4示出了专门设计作为分组交换网络的代表性长期演进(LTE)无线网络400架构。移动终端402可通过与从演进节点B (eNodeB) 410发射的无线电分区404相关的无线电链路426来连接至演进无线接入网络422。eNOdeB410包括发送和接收基站(诸如通用无线通信网络100中的无线电节点108、UMTS网络200中的节点B206以及CDMA2000网络300中的BTS308)和基站无线电控制器(诸如通用无线网络中的无线电控制器110、UMTS网络200中的RNC212以及CDMA2000网络300中的BSC310)两者的功能。LTE无线网络400的等效核心网络为演进分组核心网络420，该演进分组核心网络包括将演进无线接入网络422互连至公用数据网(TON)网关416的服务网关412，该公用数据网(TON)网关连接至外部互联网协议(IP)网络424。多个eNodeB410可组合在一起以形成演进UTRAN(eUTRAN)406。eNodeB410还可连接至可通过移动终端402的连接提供控制的移动性管理实体(MME)414。信令消息可通过一个或多个无线电分区404经由无线电链路426在无线网络400中的移动终端402与eUTRAN406之间交换。eNodeB410可控制建立和释放无线电链路426。移动站302可请求一个或多个无线电链路426以在注册、位置更新或其他维护过程期间输送信令消息。
[0047]图5示出了移动无线设备500的选择元件。移动无线设备500可包括可根据一个或多个无线通信协议来处理信号的收发器504。在一些实施例中，移动无线设备500可包括多个收发器(未示出)。收发器504可连接至可提供更高层功能的应用程序处理器(AP) 502，所述更高层功能诸如请求针对各种驻留应用程序服务的连接的建立和释放。收发器504可提供更低层功能，所述更低层功能可支持对由应用程序处理器502预订的更高层服务所用的数据的输送。在一些实施例中，AP502和收发器504可为相同集成电路的一部分，而在其他实施例中，AP502和收发器504可为单独的设备。在一些实施例中，AP502与收发器504之间的更高层功能和更低层功能的划分可以是灵活的。在一些实施例中，更低层功能的至少一些和/或更低层功能的管理可由AP502执行，其中收发器504专用于最低层(例如物理层)功能。收发器504可连接至可根据一个或多个无线通信协议来发送和接收信号的一个或多个天线506。较之于单天线配置，针对某些无线通信协议的多个天线的使用可提供改善的性能(例如，更高的数据率或更好的抗干扰性)。
[0048]图6示出了状态转换图600，其具有在支持UMTS无线通信协议和GSM/GPRS无线通信协议两者的无线网络中的UE202用于协议栈的无线电资源控制(RRC)部分的多个状态。UE202可处于未连接空闲状态624中、UTRA RRC连接状态610中或GSM/GPRS连接状态616中。在空闲状态624中，UE202可请求建立与无线网络的信令连接。UE202可使用信令连接来与无线网络通信，诸如当向网络注册或提供位置更新时。在一个实施例中，信令连接可称为RRC连接。UE202还可请求建立RRC连接以便分配无线电资源(例如无线接入载体)以用于每当可获得数据而在UE202与UTRAN242之间交换时便与无线网络通信。当UE202上的应用程序需要连接以发送数据或检索来自网络的数据时、当发起移动语音连接时，以及当在寻呼信道上从UTRAN242或SGSN224接收指示数据可从外部数据网络获得的寻呼之后终止UE202的连接时，可发生建立RRC连接。一旦UE202为建立无线电连接而向UTRAN242发送请求，UTRAN242便可为RRC连接选择状态。UTRA RRC连接状态可包括四个单独的状态，CELL_DCH 状态 606、CELL_FACH 状态 608、CELL_PCH 状态 604 以及 URA_PCH 状态 602。
[0049]UE202可从空闲状态624内的UTRAN“空闲”状态612转换至CELL_FACH状态608，在CELL_FACH状态608中，UE202可进行初始数据传输，继这之后，无线网络可确定使用哪个RRC连接状态来用于持续的数据传输。无线网络可将UE202移动到小区专用信道(CELL_DCH)状态606中或使UE202保持在小区前向接入信道(CELL_FACH)状态608中。在CELL_DCH状态606中，可将专用信道分配至UE202用于交换数据的上行链路和下行链路两者。或者，UTRAN242不将UE202置于CELL_DCH状态中，而是使UE202保持在CELL_FACH状态608中。在CELL_FACH状态608中，没有专用信道可被分配至UE202。相反，可使用共用信道以数据的相对小的突发来发送信号传输。
[0050]UE202可通过已知为无线接入技术(RAT)间重选622的过程来在UTRAN “空闲”状态612至GSM/GPRS “空闲”状态614之间转换。当无线网络可能无法支持UMTS(3G)连接并且GSM/GPRS(2G)连接可用作备用时，可发生通过重选622从UTRAN空闲612向GSM/GPRS空闲614的转换。UE202还可通过称为RAT间切换618的过程在UTRA “RRC连接”状态610至GSM/GPRS “连接”状态616之间转换。对于某些无线通信协议而言，在使用一种无线通信技术的一个无线网络与使用不同无线技术的第二网络之间的切换可在保持活动连接的同时发生。对于其他无线通信协议而言，切换可仅在空闲状态中发生，即在切换时不能保持活动连接，这就因此可能需要释放和建立连接(转换620)。可能需要UE202与UTRAN242中的RNS204/214之间的信令连接来实现数据/语音连接的建立和释放(转换620)以及在不同无线通信协议之间切换，例如空闲状态中的RAT间重选622以及连接状态中的RAT间切换 618。
[0051]图7示出了状态转换图700，其扩展图6的状态转换图以包括针对LTE网络400的状态。活动E-UTRAN连接状态704与GSM/UMTS网络的连接状态之间的转换可通过RAT间切换618来实现。E-UTRAN连接状态704与E-UTRAN空闲状态702之间的转换可通过建立和释放连接620来实现。E-UTRAN空闲状态702与GSM/GPRS/UMTS网络的空闲状态之间的转换可使用RAT间重选622过程。除连接状态之间以及空闲状态之间的转换之外，移动无线设备还可通过RAT间重选622来从UTRA RRC连接状态610或GSM/GPRS连接状态616转换至E-UTRAN空闲状态702。移动无线设备还可通过先前在图6中示出并在图7中重复的RAT间切换来在UTRA RRC连接状态610与GSM/GPRS连接状态616之间转换。移动无线设备还可通过先前在图6中示出并在图7中重复的RAT间切换来在UTRARRC连接状态610与GSM/GPRS连接状态616之间转换。
[0052]图8示出了在LTE网络400和CDMA20001x网络300中的状态之间的状态转换图800。CDMA20001x网络300中的移动无线设备可处于lxRTT/EV_D0空闲状态802中并且可建立和释放连接620以在lxRTT/EV-DO空闲状态802与lxRTT/EV_D0连接状态804之间转换。lxRTT/EV-DO空闲状态802与E-UTRAN空闲状态702之间的转换可通过RAT间重选622过程来实现，而E-UTRAN连接状态704与lxRTT/EV-DO连接状态804之间的转换可使用RAT间切换618过程来实现。RAT间切换618可允许当在使用两个不同无线通信协议的两个网络之间转换的同时保持当前活动连接。RAT间重选622可提供机制以在与无线网络300/400中的一者相关联但不活动地连接的同时在两个不同无线接入技术之间选择。
[0053]对于图6、7和8所示的状态转换图中的任一者，移动无线设备102可要求信令连接以便向无线网络注册(即首先进入空闲状态)，以更新位置、建立连接、在不同无线接入技术和其他功能之间重选。此外，当在使用相同无线接入技术的无线电分区之间重选时，移动无线设备102也可要求信令连接以当这两个无线电分区位于单独的定位区域、路由区域和/或跟踪区域中时实现在相同无线网络中的无线电分区之间的转换。无线网络100的位置区域可包括多个无线电节点108以及一个或多个无线电控制器110。每个位置区域可具有唯一的位置区域身份(LAI)。当在位置区域内的无线电分区104之间切换时，可不需要更新；然而，当在位于不同位置区域中的无线电分区104之间切换时，可需要从移动无线设备102至无线网络100的位置区域更新。交叉位置区域边界可取决于移动无线设备102的移动，所述移动可因不同的移动无线设备102以及在不同时间而基本上不同。由位置的改变所致的位置区域更新可称为“随机”位置区域更新。移动无线设备102还可在设定时间间隔之后定期向无线网络100更新其位置，并且这些更新可称为“定期”位置区域更新。
[0054]一些无线网络可包括可不同于地理覆盖中的“位置区域”的“路由区域”，其中路由区域用于分组交换数据业务，并且位置区域用于电路交换语音业务。通常，路由区域小于位置区域，每个位置区域具有多个路由区域。移动无线设备102可以与位置区域更新类似的方式来执行路由区域更新。一些无线网络将这些位置更新更普遍地称为跟踪区域更新，本文的描述可同样地涉及位置区域更新、路由区域更新和/或跟踪区域更新。
[0055]图9示出了移动无线设备102尝试在三个重叠无线电分区104A、104B和104C的集合中与一个或多个无线接入子系统106建立通信的场景900。第一移动无线设备102A可定位在由全部三个无线电分区104AU04B和104C覆盖的区域中，而第二移动无线设备102B可在仅一个无线电分区104C的范围内。第一移动无线设备102A可首先不与无线电分区104中的任一者相关联并且可发送一个或多个信令消息，诸如一个或多个请求(REQ)，以建立信令连接，以便向一个或多个无线电分区104注册。进而，如图所示的每个无线接入子系统106可向移动无线设备102A发送拒绝(REJ)该建立信令连接的请求的信令消息。可基于一个或多个网络状况(例如网络拥堵)、可用无线电资源的优先级以及无线接入子系统106接收请求时的干扰等级而出现拒绝。移动无线设备可继续向无线网络发送请求，并可以快速耗尽电池电量的连续循环来接收拒绝。
[0056]即使在成功注册之后，当在空闲状态中时，移动无线设备102也可发送一系列的针对信令连接的请求并且以可消耗存储在移动无线设备102中的有限可用能量的快速循环来接收拒绝。移动无线设备102A可与无线电分区中的一者(例如从无线接入子系统106发射的无线电分区104A)相关联，并可请求信令连接以便重选至另一无线电分区104，例如无线电分区104B或无线电分区104C。移动无线设备102A可优选通过多个无线电分区104中的一者(例如具有由移动无线设备102A测得的最强信号质量的无线电分区104)与无线网络相关联和/或连接到无线网络。即使当接收到针对重复请求的多个拒绝时，移动无线设备102A仍可持续地请求与较之于当前无线电分区104而优选的无线电分区104的信令连接。当信号传输请求重复地故障时，该请求和拒绝循环可以不必耗尽，有限的电池资源。类似地，对于当接收到来自无线网络中一个或多个无线接入子系统的否定响应时持续地从移动无线设备102向无线网络发送的信令消息的任何序列而言，均可发生电池消耗。
[0057]图10示出了移动无线设备102可能未接收到来自所述一个或多个无线接入子系统106的响应的另一个场景1000。从移动无线设备102至无线接入子系统106的信令消息，例如建立无线电资源信令连接的请求，可在发送中“丢失”或“损坏”，在这种情况下，无线接入子系统可不针对已发送的信令消息提供响应。类似地，对信令消息的响应可由无线接入子系统106的一者或多者发送，但在发送期间可被破坏和/或严重衰减并且可能不被移动无线设备102接收或解码。在未接收到响应的情况下，移动无线设备102可重新发送信令消息，例如建立信令连接的请求、向无线网络注册移动无线设备102的请求、建立数据或语音连接的请求、或在无线网络中更新移动无线设备102的当前位置的请求。由移动无线设备102向无响应无线接入子系统106进行的信令消息的重复发送可导致不期望的过度电池消耗。
[0058]图11示出了移动无线设备102与无线网络100的无线接入子系统106之间的信令消息1100的序列，该序列包括遭拒连接请求。首先，移动无线设备102可不附接至无线网络100。移动无线设备102可向无线接入子系统106发送无线电资源控制(RRC)连接请求信令消息。无线接入子系统106可以若干不同响应中的一者来对RRC连接请求信令消息做出响应。在对RRC连接请求的一个响应中，无线接入子系统106可向无线接入子系统106的相同无线电分区104发送可包括对移动无线设备102的重定向指示的RRC连接拒绝信令消息。在一段回避时间间隔之后，移动无线设备102可向无线接入子系统106重新发送另
一RRC连接请求信令消息。在对RRC连接请求的另一响应中，无线接入子系统106可以可包括等待时间间隔的RRC连接拒绝信令消息做出响应。在以指定等待时间间隔延迟发送之后，移动无线设备102可重新发送RRC连接请求信令消息。当无线接入子系统106选择不针对RRC连接请求信令消息分配无线电资源时，移动无线设备102可发送多个请求继而接收多个拒绝。由于连续发送的请求之间的随机回避时间段可相对短，并且指定的等待时间也可为相对短的时间间隔，因此无线接入子系统106的持续拒绝可导致可耗尽移动无线设备102的电池的相对大量的已发送RRC连接请求。因此，可优选的是，移动无线设备102识别该情况并暂时延迟向无线网络100的无线接入子系统106的发送以便避免快速电池消耗。
[0059]图12示出了不同的场景1200，在该不同的场景中，当由移动无线设备102向移动无线设备102未能从中接收到响应的无线网络100的无线接入子系统106发送一系列的RRC连接请求时，可出现快速电池消耗。在一个实施例中，移动无线设备102可在不存在接收到来自无线接入子系统106的响应的情况下，发送达预定最大数量的RRC连接请求，并且该预定最大数量可由无线网络100的无线接入子系统106指定。每个请求可由移动无线设备102在未接收到来自无线接入子系统106的响应之后发送。在发送所述系列的RRC连接请求之后，移动无线设备102可等待随机回避时间段，然后向无线接入子系统106重新发送最高至预定最大数量的RRC连接请求。RRC连接请求的突发的连续序列可在未接收到来自无线接入子系统106的响应时持续并且可导致移动无线设备102中可用的有限电池资源的电量消耗。同理，可优选的是，移动无线设备102识别该情况并暂时避免向无线网络100的无线接入子系统106的发送以便避免快速电池消耗。
[0060]图13示出了另一个场景1300，在该场景中，在一个无线接入子系统106可被移动无线设备102优选于另一个无线接入子系统106的情况下，移动无线设备102中可出现快速电池消耗；然而，优选的无线接入子系统106可对来自移动无线设备102的信令消息做出否定响应或不提供响应。首先，移动无线设备102可既不附接至可具有较低优先级的无线接入子系统106A，也不附接至可具有较高优先级的无线接入子系统106B。可基于无线接入子系统106的测得和/或接收到的特征，诸如测得的接收信号属性或无线接入子系统106的网络服务信息播送，来确定移动无线设备102内的优先级。在代表性实施例中，更高优先级无线接入子系统106B可使用更近一代无线通信协议，而更低优先级无线接入子系统106A可使用更早一代无线通信协议。基于可提供的服务，例如更高的数据传输率或服务因素的具体质量，更近一代无线通信协议可优选于更早一代无线通信协议。在另一个代表性实施例中，移动无线设备102可测量与来自更低优先级无线接入子系统106A的更低接收信号质量相比超过至少一个信号质量阈值的来自更高优先级无线接入子系统106B的更高接收信号质量。
[0061]移动无线设备102可首先向更高优先级无线接入子系统106B发送信令消息以请求RRC连接。更高优先级无线接入子系统106B可发送信令消息作为拒绝RRC连接请求的响应，并且移动无线设备102可改为向更低优先级无线接入子系统106A发送RRC连接请求。更低优先级无线接入子系统106A可以RRC连接建立信令消息来肯定地做出响应，针对该RRC连接建立信令消息，移动无线设备102可以RRC连接建立完成信令消息做出响应。移动无线设备102和更低优先级无线接入子系统106A然后可使用已建立的RRC连接来交换多个信令消息以通过更低优先级无线接入子系统106A来向无线网络注册移动无线设备102。在注册完成之后，移动无线设备102可在空闲状态中附接至更低优先级无线接入子系统106A。更高优先级无线接入子系统106B仍可以是可由移动无线设备102观察到的，并且基于重选标准，移动无线设备102可重选至更高优先级无线接入子系统106B。移动无线设备102然后可向更高优先级无线接入子系统106B发送RRC连接请求以通过更高优先级无线接入子系统106B向无线网络注册(从而完成重选至无线网络)。当不利网络状况持续时，更高优先级无线接入子系统106B可通过向移动无线设备102发送RRC连接拒绝信令消息来再次对RRC连接请求做出否定响应。移动无线设备102作为响应然后可重选回更低优先级无线接入子系统106A并重复注册过程。在无线接入子系统106之间重选和注册的这个循环可重复并且可由此导致过度电池消耗。
[0062]在代表性实施例中，移动无线设备102可尝试预占拒绝移动无线设备102的强RF3G无线电分区104。移动无线设备102然后可预占更低优先级2G无线电分区104但随后重选至强RF3G无线电分区104。强RF3G无线电分区104可再次拒绝移动无线设备102，并且拒绝和重选的循环可重复。如本文进一步的描述，移动无线设备102可识别该场景1300并且可管理信令连接以降低移动无线设备102中的电量消耗。
[0063]其中移动无线设备102可在两个不同无线接入子系统106的两个不同无线电分区104之间重选的图13示出的场景1300可扩展至多个无线电分区104。在代表性实施例中，移动无线设备102可尝试“预占”具有更高优先级或更强无线电频率信号的无线电分区104并向该无线电分区注册。更高优先级或“更强RF”无线电分区104可拒绝移动无线设备102，并且移动无线设备102继而可预占可具有更低优先级和/或更弱无线电频率信号的其他无线电分区104并向所述其他无线电分区注册。移动无线设备102可优选更高优先级和/或更强RF信号无线电分区104，从而导致重选的循环。在代表性实施例中，移动无线设备102可尝试预占具有不良RF信号的3G无线电分区。移动无线设备可重选至另一个无线电分区，诸如具有强RF信号的有限范围/服务型无线电分区104(例如移动无线设备102可在“毫微微小区”的范围内)。有限范围/服务型无线电分区104可拒绝移动无线设备102，诸如当移动无线设备102不具有通过无线电分区104连接的许可时。响应于拒绝，移动无线设备102可重选至更低优先级2G无线电分区104并向该更低优先级2G无线电分区104注册。在预占更低优先级2G无线电分区104的同时，移动无线设备可稍后重选至更强信号3G无线电分区104或有限范围/服务型无线电分区104并且可再次被“优选”无线电分区104的两个中的任一者拒绝。重选和拒绝的这个循环可以重复，从而导致移动无线设备102中的电池资源的消耗。
[0064]图14示出了两个数据库阵列1400/1410，移动无线设备102可在内部保持数据库阵列1400/1410，数据库阵列1400/1410可识别在移动无线设备102发送信令消息之后已从其接收到否定响应或未接收到响应的无线电分区104的特征。第一数据库阵列1400中的每个无线电分区104条目可由数字来编索引，该数字还用于为相同无线电分区104检索信息。无线电分区104可由位置区域标识符(LAI)来表示。当针对已发送的信令消息接收到否定响应或未接收到响应时，可将无线电分区104输入数据库1400。每次连续从无线电分区104接收到否定响应或未接收到响应时，数据库1400中的计数器可以递增。当针对已发送的信令消息接收到肯定响应时，可将无线电分区104从数据库1400中删除。
[0065]在一个实施例中，可为无响应无线电分区104定期记录并更新信号质量的测量，例如接收信号码功率(RSCP)和/或信噪比/信号干扰比(EcNo)。信号质量阈值可与信号质量的测量的每一者相关联。特定无线电分区104的计数器值可用于确定由移动无线设备102发送至特定无线电分区104的连续发送的信令消息之间的最小时延。第二数据库阵列1410可将时延值与计数器值的阈值相关联。对于具有不超过阈值N的特定计数器值(例如Cnt2)的特定无线电分区104(例如无线电分区2)而言，移动无线设备102可确保在发送至相同无线电分区104的连续发送的信令消息之间经过至少T时间单位。当特定计数值在从N+1至2N的范围内时，移动无线设备102可将连续发送的信令消息之间的时延增加至至少2T时间单位。数据库1410中的条目的表格可预配置或可取决于已观察到的网络状况而动态地调节。
[0066]在一个实施例中，移动无线设备102可测量一个或多个当前信号质量值，例如无响应无线电分区的当前RSCP和/或EcNo，并且可将当前信号质量值与数据库1400中针对特定无响应无线电分区104的先前测得和存储的信号质量值相比较。在当前信号质量值的至少一者(或两者)与先前存储的信号质量值相比超过至少相关信号质量阈值时，移动无线设备102可在无延迟的情况下向无响应无线电分区104发送信令消息。不同信号质量度量可与不同信号质量阈值相关联。在一个实施例中，信号质量阈值可预先确定。在当前信号质量值的至少一者(或两者)与先前存储的信号质量值相比未超过至少该相关信号质量阈值时，移动无线设备102可被配置为延迟信令消息，直至基于无响应无线电104的计数器值的第二数据库1410中的指示的至少一个时延已经自发送了至无响应无线电分区104的上一个信令消息之后过去。
[0067]分区图15示出了用于信令连接管理以节省移动无线设备102中的电池电量的代表性方法1500。在步骤1502中，移动无线设备102保持针对由移动无线设备102发送的信令消息发送否定响应的无线电分区104的数据库1400。在步骤1504中，移动无线设备102接收对于将信令消息发送至无线网络100中的无线电分区104的触发。在步骤1506中，移动无线设备102确定无线电分区104是否在无线电分区数据库1400中。当无线电分区104在无线电分区数据库1400中时，移动无线设备102在步骤1508中确定时延值。在一个实施例中，时延值取决于无线电分区104的已测得的特征(例如对先前已发送的信令消息的否定响应或无响应的计数)。在步骤1510中，移动无线设备102将自发送至无线电分区104的最新已发送的信令消息起的实耗时间与所确定的时延值相比较。当实耗时间未超过该时延值时，在步骤1512中信令消息弃用移动无线设备102。当无线电分区104不在否定响应数据库1400中或当实耗时间超过该时延值时，在步骤1514中的移动无线设备向无线电分区104发送信令消息。当移动无线设备102接收到来自无线电分区104的对已发送的信令消息的否定响应时，在步骤1518中，无线电分区104的特征的一个或多个存储值被添加至否定响应无线电分区数据库1400或在否定响应无线电分区数据库1400中更新。当移动无线设备102接收到来自无线电分区104肯定响应时，删除否定响应分区数据库1400中的无线电分区的条目。
[0068]图16示出了用于移动无线设备102中的信令连接管理的另一个代表性方法1600。在步骤1602中，移动无线设备保持无响应无线电分区104的数据库1400。在步骤1604中，移动无线设备102接收对于将信令消息发送至无线网络100中的无线电分区104的触发。在步骤1606中，移动无线设备102确定无线电分区104是否在无响应无线电分区数据库1400中。当无线电分区104在无响应无线电分区数据库1400中时，移动无线设备102在步骤1608中确定时延值。在步骤1610中，移动无线设备102将自发送至无线电分区104的最新已发送的信令消息起的实耗时间与所确定的时延值相比较。当实耗时间未超过该时延值时，在步骤1612中的移动无线设备102确定无线电分区104的接收信号质量。在步骤1614中，移动无线设备将所确定的接收信号质量与无线电分区104的已存储接收信号质量相比较。当所确定的接收信号质量与无线电分区104的已存储接收信号质量相比未超过至少相关信号质量阈值时，在步骤1616中的移动无线设备102弃用信令消息。当无线电分区104未在无响应无线电分区数据库1400中时，或当实耗时间超过所确定的时延值时，或当所确定的接收信号质量与无线电分区104的已存储接收信号质量相比超过至少该相关信号质量阈值时，在步骤1618中，移动无线设备102向无线电分区104送信令消息。当未接收到来自无线电分区104的对正在发送的信令消息的响应时，在步骤1622中的移动无线设备102在无响应无线电分区数据库1400中添加或更新无线电分区104的条目。当接收到来自无线电分区104的对已发送的信令消息的肯定响应时，在步骤1626中的移动无线设备102从无响应无线电分区数据库1400中删除无线电分区的条目。
[0069]图17示出了用于管理移动无线设备102与无线网络100的无线电分区104之间的信令连接的另一个代表性方法1700。在步骤1702中，移动无线设备将无线电分区数据库初始化，包括无线电分区数据库中的每个无线电分区的区域标识符和计数器条目。移动无线设备还将延迟数据库初始化。在步骤1704中，移动无线设备预占或重选至无线电分区104。在步骤1706中，移动无线设备102接收在移动无线设备102与无线电分区104之间建立连接的上层请求。在步骤1708中，移动无线设备102确定是否建立上层所请求的连接。步骤1708中的确定取决于无线电分区104的一个或多个已测得和/或已观察到的属性。当移动无线设备102确定不可以建立所请求的连接时，移动无线设备102放弃与无线电分区104建立连接的请求。当移动无线设备102确定可以建立所请求的连接时，然后在步骤1712中，移动无线设备102向无线网络100中的无线电分区104发送连接建立请求。当接收到来自无线网络中的无线电分区104的拒绝时，在步骤1714中，移动无线设备随后更新无线电分区数据库1400中无线电分区的条目。在一个实施例中，移动无线设备102记录无线电分区104的区域标识符并且将无线电分区数据库中的故障计数器递增。当移动无线设备102未接收到来自无线电分区104的对已发送的连接请求的拒绝时，在步骤1716中的移动无线设备102清除无线电分区数据库1400中无线电分区104的条目。在一个实施例中，清除区域标识符并重设故障计数器。
[0070]图18示出了用于确定移动无线设备102是否可以响应于建立连接的请求而建立对无线网络100中的无线电分区104的连接的方法1800的步骤。在步骤1802中，移动无线设备102确定无线电分区104是否在无线电分区数据库1400中。当无线电分区104不在无线电分区数据库1400中时，然后在步骤1812中，移动无线设备102确定可以建立对无线电分区104的所请求的连接。当无线电分区104在无线电分区数据库1400中时，移动无线设备102检索来自无线电分区数据库1400的无线电分区104的计数器。在步骤1806中，移动无线设备102基于所检索的计数器值来检索来自延迟数据库1410的延迟。在步骤1808中，移动无线设备102基于所检索的延迟值来确定无线电分区104是否需要额外的延迟以建立连接。当不需要额外的延迟时，移动无线设备102确定可以建立与无线电分区104的连接。当需要额外的延迟时，在步骤1810中的移动无线设备确定不可以建立与无线电分区104的连接。在一个实施例中，对额外的延迟的需求取决于自先前的建立连接的请求被发送至无线电分区104起的实耗时间。
[0071]图19示出了用于管理移动无线设备102与无线网络100中的无线电分区104之间的信令连接的另一个方法1900的步骤。在步骤1902中，移动无线设备将无线电分区数据库1400初始化，无线电分区数据库1400包括无线电分区数据库1400中的每个无线电分区104的区域标识符、计数器和至少一个信号质量。移动无线设备102还将延迟数据库1410初始化。在步骤1904中，移动无线设备102预占或重选至无线电分区104。在步骤1906中，移动无线设备102接收来自上层的与无线电分区104建立连接的请求。在步骤1908中，移动无线设备102确定可以建立与无线电分区104的连接。当确定可以建立与无线电分区104的连接时，在步骤1914中的移动无线设备102发送建立与无线电分区104的连接的请求。当在步骤1916中未接收到来自无线电分区104的响应时，移动无线设备更新无线电分区数据库1400中无线电分区104的条目，包括为无线电分区104记录区域标识符、将计数器值递增以及记录至少一个信号质量值。当接收到来自无线电分区的响应时，在步骤1918中移动无线设备102清除无线电分区数据库1400中无线电分区104的条目，包括清除区域标识符、重设计数器值以及清除所述至少一个信号质量值。当移动无线设备102确定不可以建立信令连接时，在步骤1910中，移动无线设备确定无线电分区104的至少一个信号质量度量是否已得到改善。在一个实施例中，所述至少一个信号质量度量的改善可能需要大于相关信号质量阈值。当无线电分区104的信号质量未得到改善时，在步骤1912中弃用建立信令连接的请求。当信号质量已得到改善时，发送建立与无线电分区104的信令连接的请求。
[0072]可单独地或以任何组合来使用所述实施例的各方面、实施例、具体实施或特征。可由软件、硬件或硬件与软件的组合来实现所述实施例的各方面。所述实施例还可体现为在非暂时性计算机可读介质中编码的计算机程序产品。非暂时性计算机可读介质为可存储可在此之后被计算机系统读取的数据的任何数据存储设备。非暂时性计算机可读介质的实例包括只读存储器、随机存取存储器、CD-ROM、DVD、磁带和光学数据存储设备。非暂时性计算机可读介质还可分布在已连接网络的计算机系统中，使得计算机程序产品以分布方式存储和执行。
[0073]在上述描述中，为了进行解释，使用了具体的命名以提供对所述实施例的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员而言显而易见的是，实践所述实施例不需要这些具体细节。因此，出于说明和描述的目的呈现了对本文所述具体实施例的上述描述。这些描述不旨在是穷举性的或将实施例限制为所公开的精确形式。对于本领域的普通技术人员而言显而易见的是，考虑到上面的教导内容可以作出许多修改和变型。
[0074]所述实施例的优点众多。不同的方面、实施例或具体实施可产生一个或多个以下优点。根据书面描述，本发明实施例的许多特征和优点显而易见，因此，随附权利要求意在覆盖本发明的所有此类特征和优点。此外，由于对于本领域的技术人员而言将易于进行多种修改和更改，因此不应将实施例限于举例说明和描述的准确构造和操作。因此，所有适当的修改和等效处理均可属于在本发明的范围之内。
【权利要求】
1.一种用于通过管理移动无线设备与无线网络之间的信令连接来节省电池电量的方法，所述方法包括: 在所述移动无线设备中， 保持无线电分区数据库； 接收对于将信令消息发送至所述无线网络中的无线电分区的触发； 当所述无线电分区在所述无线电分区数据库中时， 确定所述无线电分区的时延值和自最新发送的信令消息起的实耗时间；以及当所述实耗时间未超过所确定的时延值时，弃用所述信令消息；以及当所述无线电分区不在所述无线电分区数据库中时， 向所述无线网络中的所述无线电分区发送所述信令消息；以及当接收到来自所述无线网络的响应于所述已发送的信令消息的否定响应或者未接收到响应时，将所述无线电分区添加至所述无线电分区数据库。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述无线电分区数据库包括每个无线电分区的故障计数值；并且所确定的时延值取决于所述无线电分区的所述故障计数值。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括: 当所述无线电分区在所述无线电分区数据库中并且所述实耗时间超过所确定的时延值时，将所述信令消息发送至所述无线网络中的所述无线电分区。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括: 当接收到来自所述无线网络的对所述已发送的信令消息的肯定响应时，从所述无线电分区数据库中删除所述无线电分区。
5.根据权利要求3所述的方法，还包括: 当所述无线电分区在所述无线电分区数据库中时， 当接收到来自所述无线网络的对所述已发送的信令消息的否定响应或者未接收到响应时，将所述无线电分区的所述故障计数值递增。
6.根据权利要求3所述的方法，其中所述无线电分区数据库包括每个无线电分区的至少一个信号质量度量；并且还包括: 当将所述无线电分区添加至所述无线电分区数据库并且当更新所述无线电分区数据库中的所述无线电分区时，存储所述至少一个信号质量度量的最新值。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括: 当所述无线电分区在所述无线电分区数据库中时， 确定所述至少一个信号质量度量的当前值；以及 当所确定的当前信号质量度量值与所述已存储的最新信号质量度量值相比超过至少一个信号质量阈值时，不考虑所确定的时延值而将所述信令消息发送至所述无线网络。
8.根据权利要求7所述的方法，其中将所述信令消息发送至所述无线网络的所述触发为位置区域更新、路由区域更新和跟踪区域更新中的至少一者。
9.一种与无线网络中的无线电分区相关联的移动无线设备，包括: 处理器，所述处理器被配置为处理更高层信令消息；和 收发器，所述收发器被配置为基于所述更高层信令消息而将更低层信令消息发送至所述无线网络以及接收来自所述无线网络的所述更低层信令消息；其中所述处理器还被配置为生成与所述无线网络建立无线电资源连接的请求；并且 其中所述收发器还被配置为 基于存储在所述移动无线设备中的遭拒无线电分区的数据库来确定是否建立所请求的无线电资源连接；以及 当所述无线电分区在遭拒无线电分区的所述数据库中时，确定所述无线电分区的时延值，并且当自发送与所述无线网络建立无线电资源连接的最新请求起的实耗时间小于所述无线电分区的所确定的时延值时，弃用建立所述无线电资源连接的所述请求；以及否则，发送建立所述无线电资源连接的所述请求。
10.根据权利要求9所述的移动无线设备，其中所述收发器还被配置为: 当所述无线电分区不在遭拒无线电分区的所述数据库中时以及当接收到来自所述无线网络的响应于建立所述无线电资源连接的所述已发送请求的无线电资源拒绝消息时，将所述无线电分区添加至遭拒无线电分区的所述数据库。
11.根据权利要求10所述的移动无线设备，其中所述收发器还被配置为: 保持所述移动无线设备中的遭拒无线电分区的所述数据库中的每个无线电分区的连接请求故障计数；以及 当接收到来自所述无线网络的响应于建立所述无线电资源连接的所述已发送请求的无线电资源拒绝消息时，将所述无线电分区的所述连接请求故障计数递增。
12.根据权利要求11所述的移动无线设备，其中遭拒无线电分区的所述数据库中的每个无线电分区包括位置区域标识符、路由区域标识符和跟踪区域标识符中的至少一者。
13.根据权利要求11所述的移动无线设备，其中所述收发器还被配置为: 当接收到来自所述无线网络的响应于建立所述无线电资源连接的所述已发送请求的无线电资源建立消息时，从遭拒无线电分区的所述数据库中删除所述无线电分区。
14.根据权利要求11所述的移动无线设备，其中所述收发器还用于基于为遭拒无线电分区的所述数据库中的无线电分区存储的所述连接请求故障计数来确定所述无线电分区的所述时延值。
15.一种与无线网络中的无线电分区相关联的移动无线设备，包括: 处理器，所述处理器被配置为处理更高层信令消息；和 收发器，所述收发器被配置为基于所述更高层信令消息而将更低层信令消息发送至所述无线网络以及接收来自所述无线网络的所述更低层信令消息； 其中所述处理器还被配置为生成与所述无线网络建立无线电资源连接的请求；并且 其中所述收发器还被配置为 基于存储在所述移动无线设备中的无响应无线电分区的数据库来确定是否建立所请求的无线电资源连接 ；以及 为无响应无线电分区的所述数据库中的每个无线电分区存储至少一个信号质量度量；以及 当所述无线电分区在无响应无线电分区的所述数据库中时，确定所述无线电分区的所述至少一个信号质量度量的当前值；以及确定所述无线电分区的时延值；以及当所述至少一个信号质量度量的所述当前值与所述无线电分区的所述至少一个信号质量度量的所述存储值相比未超过至少一个信号质量阈值并且自发送与所述无线网络建立无线电资源连接的最新请求起的实耗时间小于所述无线电分区的所确定的时延值时，弃用建立所述无线电资源连接的所述请求；以及否则，发送建立所述无线电资源连接的所述请求。
16.根据权利要求15所述的移动无线设备，其中所述收发器还被配置为: 当所述无线电分区不在所述无响应无线电分区数据库中时以及当未接收到来自所述无线网络的响应于建立所述无线电资源连接的所述已发送请求的响应时，将所述无线电分区添加至无响应无线电分区的所述数据库。
17.根据权利要求16所述的移动无线设备，其中所述收发器还被配置为: 保持所述移动无线设备中的无响应无线电分区的所述数据库中的每个无线电分区的连接请求故障计数；以及 当未接收到来自所述无线网络的响应于建立所述无线电资源连接的所述已发送请求的响应时，将所述无线电分区的所述连接请求故障计数递增。
18.根据权利要求17所述的移动无线设备，其中无响应无线电分区的所述数据库中的每个无线电分区包括位置区域标识符、路由区域标识符和跟踪区域标识符中的至少一者。
19.根据权利要求17所述的移动无线设备，其中所述收发器还被配置为: 当接收到来自所述无线网络的响应于建立所述无线电资源连接的所述已发送请求的无线电资源建立消息时，从无响应无线电分区的所述数据库中删除所述无线电分区。
20.在非暂时性计算机可读介质中编码的用于管理移动无线设备与无线网络之间的信令连接的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括: 在所述移动无线设备中，` 用于将所述移动无线设备中的无线电分区数据库和延迟数据库初始化的计算机程序代码； 用于预占或重选至所述无线网络中的无线电分区的计算机程序代码； 用于接收在所述移动无线设备与所述无线网络之间建立信令连接的请求的计算机程序代码； 用于基于存储在所述无线电分区数据库和所述延迟数据库中的无线电分区的无线电分区属性来确定是否与所述无线电分区建立所述信令连接的计算机程序代码； 用于当确定不建立所述信令连接时弃用所请求的计算机程序代码； 用于当确定建立所述信令连接时将所述请求发送至所述无线电分区的计算机程序代码； 当接收到拒绝时以及当未接收到来自所述无线网络的响应于所述已发送请求的响应时用于将所述无线电分区添加至所述无线电分区数据库的计算机程序代码以及用于更新存储在所述无线电分区数据库中的所述无线电分区的无线电分区属性的计算机程序代码；以及 当接收到来自所述无线网络的响应于所述已发送请求的建立消息时用于清除所述无线电分区数据库中的所述无线电分区的计算机程序代码。
21.根据权利要求20所述的计算机程序产品，其中所述无线电分区属性包括区域标识符、故障计数器和信号质量。
22.根据权利要求21所述的计算机程序产品，其中更新所述无线电分区属性包括将所述故障计数器递增。
23.根据权利要求22所述的计算机程序产品，其中清除所述无线电分区包括清除所述区域标识符、清除所述信号质量以及重设所述故障计数器。
24.根据权利要求21所述的非暂时性计算机程序产品，其中用于确定是否与所述无线电分区建立所述信令连接的计算机程序代码包括: 用于从所述无线电分区数据库检索所述无线电分区的所述故障计数器的值的计算机程序代码； 用于基于所述检索的故障计数器值而从所述延迟数据库检索延迟值的计算机程序代码；以及 用于当自最新发送的请求起的实耗时间小于所述检索的延迟值时确定不建立所述信令连接的计算机程序代码。
25.根据权利要求24所述的非暂时性计算机程序产品，还包括: 用于测量所述无线电分区的当前信号质量值的计算机程序代码； 用于从所述无线电分区数据库检索所述无线电分区的已存储信号质量值的计算机程序代码；以及 用于当所述测得的当前信号质量值与所述无线电分区的所述已存储信号质量值相比超过至少一个信号质量阈 值时确定建立所述信令连接的计算机程序代码。
【文档编号】H04W88/02GK103891364SQ201280052469
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年10月4日 优先权日:2011年12月5日
【发明者】B-H·胡昂, R·阿亚潘, S·王 申请人:苹果公司