TW453079B - Concurrent IP based voice and data services via wireless network - Google Patents

Description

453〇7 - 五、發明說明（1) 發明範圊 本發明俾關於聲音資訊在無線通信網路一亦即在某些通 信裝置（譬如行動電話機、以通信為主的個人數位助理 <PDA>或可通信之電腦）與網路接達節點（在細胞式網路中 通稱為基地台）間具有無線連結之網路一内之通信。各個 網路接達節點從本地無線裝置接收資訊並傳送資訊到本地 無線裝置。 發明背景 今曰的先進無線網路一特別是諸如行動通信全球系統 (Global System for Mobile communication GSM)與代碼 分隔多路接達（Code Division Multiple Access CDMA)網 路等數位細胞式網路一提供許多種使用者可用的通路服 務，每種通路服務之特點與使用成本都不相同。雖然這些 網路在許多方面不同，但本發明可應用於所有這些網路， 所以可參照任何一種網路一譬如GSM —來描述。 G SM在其每個無線電頻道結構内的8個時間槽中提供時間 槽作控制資訊與使用者通話用，該架構為時間分隔多路# 達（Time Division Multiple Access TDMA)的一種變u。 在此環境下的一頻道是界定一在一頻率上之點對點傳輸路 徑的該特別操作頻率與參數。每個時間槽提供一包括必# 之頻道編碼的22.8kbps額定容量，這會形成額定13kbps的 語音服務容量與12kbps的最快資料服務容量。後者的 mbps資料傳輸率更因使用提供額外資料錯誤修正的無線 電連結通信協定（Radio Link Protocol)而降低到額定

第5頁 4 53 ο 7 9 五、發明說明（2) 9 6 0 〇 b p s。 所謂'^控制頻道"（在GSM中是每頻道8個時間槽中的一 個時間槽而非一真實獨立頻道）被行動裝置與網路使用作 通話控制，亦即當使用者第一次打開電話機或進入一網路 涵蓋範圍時登記為存在網路中有活動者、打出或接聽一通 電話。任何剩餘的控制頻道容量被用作低傳輸率資料服務 用。簡訊服務（Short Messaging Service SHS)與無結構 附力口月艮務資料（Unstructured Supplementary Service Data USSD)是兩種低速或窄頻帶資料服務* SMS與USSD資 料服務均為低速封包資料服務，因為訊息只要在網路有剩 餘容量以傳送該等訊息時即可送出。使用完整時間槽的語 音和高速資料服務被稱為電路交換（circuit-switched)服 務’因為一電路被從使用者到端末點建立，該端末點在語 音通話情況下可為另一具電話機或在資料通信情況下可為 另一部電腦。 使用者一般習慣於語音服務而對服務提供之複雜性無特 殊了解也不在意。他們僅使用按鍵板來輸入想要的電話號 碼並按下適當的通話鍵，剩下的就交給電話機與網路處 理。使用者常從網路的語音回應系統接收到因其他使用者 打電話無法得到接聽而留下訊息時產生的SMS訊息。最 近，S M S， ϋ S S D與類似服務已被使用來傳送諸如交通資訊 4資訊給盯閱此種服務的使用者。但是若使用者想要傳送 訊息’就或則需要一電腦以介面連接到電話機的S M S或 U S S D接達裝置，或則使用複雜的按鍵程序以利用基本電$

第6頁 五、發明說明（3) ， 機功能產生並傳送此類訊息。若使用者要使用電路交換資 料服務，郫需要一整合或附加的電腦來處理資料應用。 已經有許多資料應用被利用傳統以網際網路為基礎的和 其他通信的技術開發並經由GSM與其他網路使用，但網際 網路通信協定（TCP/IP與UDP/IP)漸成為業界標準°這些應 用在其現今的使用與最佳使用間尚有極大距離。 無線應用通信協定（Wireless Application Protocol WAP)論壇是一業界論壇，其目標是傳送先進的電話與資訊 服務給諸如電話機、呼叫器、智慧型電話機與個人數位助 理等行動無線裝置的使用者》WAP論壇已經產生一組規格 以符合這些目標並繼續以完成並加強此任務》ffAP的基本 觀念是使用以網際翌路羞基礎的技術傳送服務，使__甩_.者使. 用微形瀏覽器與電話機_及..多的哉務、互、動，被通信協定傳 送的資訊類似於網—思多網週碜巍.信、協..定（IP)與超文 字傳輸通信協定（HyperText Transfer Protocol HTTP) 者。WAP通信協定有相當於網際網路之UDP/IP的無線資料 圖通信協定（Wireless Datagram Protocol WDP)、提供確 認傳送與最佳分割及重組的無線交易通信協定（W i r e 1 e s s

Transaction Protocol WTP)、及類似於 HTTP 之無線會話 通信協定（Wireless Session Protocol WSP)。 還有額外的無線傳輸層安全保證（Wireless Transport

Layer Secur i ty WTLS)用來傳送WAP用戶端與WAP代理 (p r o x y )伺服器間確認及安全的資料傳遞（代理是一作為用 戶端與通信網路間一中介體的伺服器電腦，且更明霉地

4 53 C 五、發明說明（4) 說，WAP代理伺服器負責以一與網路資料通信協定無關之 格式傳送資料内容）。通信協定已被設計成在諸如窄頻帶 SMS與USSD資料服務等現今網路内可用之通路服務上操 作，也可以9600bps或較低傳輸率在較高資料傳輸率的電 路交換資料服務上操作。資料内容的格式為無線附加語言 (Wireless Markup Language WML)與WMLScript(二者均根 據網際網路的延伸附加語言extended Markup Language XML 與超文字附加語言HyperText Markup Language HTML) 及JavaScript(雖然WML是HTML的子集合也是HTML的母集合 且WMLScript是JavaScript的子集合也是JavaScript的母 集合）。所以，應用與服務可以WML或WMLScript提供而不 須擔心正在使用諸如S M S， U S S D或電路交換哪一種通路。 ML内容之格式為許多組卡片（一個或更多個〜卡片"的集 合，每個卡片包括一完全指定好的WML或WMLScripl;内容或 功能的片段）。 下文對本發明之描述將以範例參照WAP進行，但類似的 方法可使用傳統TCP/IP或UDP/IP在一 HTTP會話上及一以 HTML, XML或XMLScript為基礎之應用上實施。 現在考慮一加強的語音服務，譬如國際商業機器公司 (ΪΒM Corporation)的DirectTalk產品提供之語音郵件服 務。賞語音_訊息到jt使用者的智慧型.語童.訊息m濟時，孩 等訊息、被起錄旅綠由某種與本討諦無關冬方法得到發話者 的辨識符號（發話線辨識符號或語音辨識為此辨識符號的 兩種選用功能）。訊息服務產生適當的w M L以描述各種發話 _ 11 II 1! _ 叫〇79 五 '發明說明（5) 者的辨識符號及通話控制選用機能（譬如"接聽"、"拋 棄夕、 ''镩存〃、 ''前進〃），並在引發（拉取模式）或非 引發（推送模式）時將之傳送給使用者。該傳送可經由WAP 客戶端與WAP代理端二者可用的任何通路服務來進行，而 該通路服務有責任將内容安全、有效率、且可靠地傳送給 使用者。採用SMS或USSD有其優點，因為它們可在一電路 交換語音通話正在進行時使用且它們不’需要單獨建立一個 通訊呼叫。如果使用者用需要建立語音通話的通訊呼叫選 項來因應此訊息，則以WAP為基礎的電話機有所有使用WML 與内部支援的ffAP程式庫建立該通話的能力。在任何時 候，使用者可使用電話機的微形瀏覽器介面來進行所需服 務功能的改變（停止、重複等）並經由已經建立的SMS或 USSD服務再次傳送這種指令。 為了讓使用者能在進行中的語音通話情況下進行通信， WAP必須讓電話機能實施一到達’雙音調多頻率（Dual Tone Multi Frequency DT M F)功能（DTMF信號是在一 ''接觸音 調〃電話機内按下一電話機的接觸鍵而產生的信號）或某 些其他信號通知階層功能的介面，該功能的可用情況與使 用的網路型式甚至提供的設備間會非常有關係一即使網路 架構是為該功能而設。 如果S MS, USSD或相當的服務被用來在語音通話進行中 作信號通知用，則使用者將對二服務一即語音通話連結與 用作控制信號的SMS或相當服務一均付費。 第US-A- 5 7 9 9 2 5 1號揭橥無線電電話系統内的一潛在問

第9頁 ο 3 5 4 訊 料 資 短 之 送 傳 .間 號 信 一帀 控 諸 於 介 上 道 頻 tuj 寺 控 6)在 Γν 為 明 說因 明 發’ 、 Μ 五題 帝輸 控傳 塞¾ 阻通 會音 語 ε a響 S影 e bb M i. CO可 ”並 D' 優 rt干 ho的 (s知 息通 道 頻 出 提 文 該 信象 }Ί, # 一 控的 成 造 輸決 傳..解 自心：種 訊ί此 料。 資作 考操 用般 使道 為-頻 別制 特(控 道二 頻第 電 一 線像 無道 一頻 留之 保留 及保 涉被 案此 方， 決用 成 者 用 使 的 隨 伴 及 〇 題道 問頻 度的 用外 使額 源一 資要 路需 網者 是用 題使 問為 個因 一 ， 的題 案問 方本 匕曰 封。 態輸開 動傳隔 的來分 道閒道 頻空頻 輸道：制 傳頻控 料些〃料 資哪資 包有與 封間道 用期頻 可落的 禁段派 揭間指 號時態 511 動 05某被 9在， -57據料 -Α根資 is便的 TL 第以化 派包 頻 信 通 用 可 讓 而 從 用 輸 43* 傳 料。 資用 供使 道的 頻性 的彈 HJ 口 F 彳 專率 要效 需具 不更 以有 所道 述 概 明 發 信通 通訊 線資 無音 於聲 用作 使路 種網 一 信 了通 供線 提無 - 態過 相透 種間 一置 第裝 的信 明通 發端 本遠 據與 根置 裝 裝立 信獨 通以 個並 1 ， 的訊 -0™ 一貧 置音 裝聲 信的 通i式 等形 該位 在·數 :供 括提 包式 法方 方包 該封 ，立 法獨 方以 的處 信置 該話 於通 結一 連單 話該 通由 一經 立及 建； ; 間 訊之 資，_置 制裝 控信 的通 式端 i形)遠 位、該 i數一與 供/置 提裝 式信 方通 包線 封無 一封 制 控 話 通 立 獨 等 該 0 /包 ,封 一音 ί聲 ί立 一獨I等 -該 |送 ;# j時 同一 |結。 連包

訊-過 資 立/.建 聲、夂中 固㈣效;, 傳 過 - 在 結 話 遑 對/①或 a 結 輯 'Μ連 邏㈣的 一 4獨 -與- 單 單 一料一 由資# 經音維 玉口 R -1-5--D 成資 合制 或控 音為 語中 程 連 獨 單 I 次 多 許 立

第10頁 4 53 Ο ' —— 五、發明說明（7) ------- — 結的必要。本發明避免了為 在每次通詩的整個過程中使田I#裝置間的每個通信方向 降低使用者通話的成本（明確兩^個通θ路^必要’且如此會 置與一網路接達節點之間兩/說’是、藉著避免一行動裝 用者可用的網路容量。也就i =要）並提高其他使 SMS .USSD__低寬矣窄頻帶務或臺—免獨除^的要較同高時^^ 率〜通路來傳送填話的控制資訊，通路之容量可被利用作' ,a , ‘一-- 知々嫁額外的容量可用竹：語音僂^名' 他SMS與USSD訊息服$外，降低SMS或USSD型式通&月^ 與之用。的需求可降低需要動態指 務對進行中之服務控制能性。 底額 外Ϊ t輸率資料服Ϊ Ϊ ί解決方案使用較少的網路資源， 而且還有其他的優·點^ 目為在通話建立之後僅維 活耗費電話機電池n通話控制資訊以封包形式在— :^結。其次’在=的具體實例中，等待時間 乂換通话严結上^ 真也較可預測。對互動式語音 或SMS訊息的等待時間=是無法接受的；USSD快— J用而言，SMS的長等祷夺換連結為長且較無法預 ::旦是其等待時間有相同等待時間本身就有好 :保：：肓料與控：以停任等待控制資㉝。譬如，若使 二去:”避免讓浩θ =二個訊息，則其會希望在沒有延遲 用者選擇'"前進〃到次〆1 ^ 的^下移動到= 或時間槽給語音資料及控制資 以前的技術有專用的頻

d 53， 五、發明說明（8) 史用，且對這些資料型態各使用一種經過長時間針對各 個資料型態已經極佳化的通信協疋，本發兩^與以前技術 的上述一般教導顯然不同。換言之，以前技術的重點或則 在於使語音處理及伴隨的傳輸通信協定極佳化，或則在於 在相關頻道架構標準可用資料容量之限制下加強語音服 務，而沒有重視如何降低語音服務的成本。這在以前光是 要跟上高語音品質和周延的錯誤修正等 '相衝突的要求就需 要可觀的開發努力的可用資料通信容量環境下是可以理解 的。 根據本發明的一種較佳具體實例，建立一通話連結的步 騍跟在一通話呼叫裝置（譬如行動電話）使用者要求接達一 傳訊中心以使用互動式傳訊服務之後，該使用者要求又跟 在新訊息的推送（PUSH)通知或由普通使用者或行動裝置發 動的檢查（内容拉取PULL)之後。連結之建立較佳地包括從 通話呼叫裝置發送一初始通知（譬如經由SMS或USSD)到被 呼叫裝置（譬如傳訊中心），通知被呼叫裝置譎填話呼叫 蓉I打算要建立一互動式語音導向會話，然後被呼叫裝置 與通話呼叫裝置建立一連結（可能是在傳送一證實信號到 通話呼叫者之後）。一旦建立此連結並確認彼此身分，該 等裝置就彼此通知將使用新頻道做後續控制資訊的傳輸 用。也可以接受一種包括相同步驟但省略初始通知階段的 替代且較簡單方法。 在連結建立以後，僅需要一單一個通話呼叫連結來傳送 ...- .. 語音資料與伴隨的同行通話控制資訊。語音資料封包與控 一— —-·————...

第12頁 五、發明說明（9) j1】封包使用一共通傳輸通信協定傳送。這可譬如為一根據 現行使用WML或WMLScript當作資料内容格式的用IP傳送 WAP通信協定之通信協定。在·互動式會話的末尾，呼叫裝 置可指示會話結束或直接終止該連結，這些動作中的一個 可被預先界定為再開始使用分享低頻寬通路做後續通知與 接達的條件。 語音通信需要規則地傳送内容，但人類也可容忍諸如卡 搭聲與小量資訊未被傳送的 ''洞孔〃等語音小干擾。本發 明較佳地經由一 ^|__二/電^释交、換連結g獨皂封包方式傳送語 音内容與控制資訊，以便在低經常性負擔與低複雜度下達. 成規律的傳送。為達成錯誤與封包損失恢復力，一在封包 網路上的類似方法需要對規則的傳送與爭用有稍多一些控 制，包括某些在控制j訊..很小、時且可在緩衝器能處理的時 >1内填滿間隙的語音緩衝器控制。 本發明較佳地使用"語音I P傳送〃技術，該技術需要將 語音資訊數位化，並以獨立封包形式使用網際網路通信協 定（不同於電話網路的傳統電路交換通信協定但較佳地使 用電路交換連結）在網路間傳送。但是本發明不侷限於 '、語音I P傳送〃技術的任何特定實施法且包括任何在以I P 為基礎之連結上傳送適當編碼之語音的裝置。 在諸如將其通信頻道分割成多個時間槽之GSM等網路架 構中，本發明若與一種適當的語音資訊編碼方法併用，則 可提供最大利益，該種語音資訊編碼方法在一單一時間槽 内留下多餘的容量，或者使用一可提供多餘容量之非標準

第13頁 53 〇 v 五、發明說明（ίο) 复率.，以使語音和控制資訊可在一單一時間槽的容 量内提保。. 在本發明的第二種相態中，提供了一種無線通信裝置 (諸如行動電話或具備’通信功能之個人數位助理）包括：用 來將氣.艰4的^音頻資訊編碼成獨立的封包之裝置及用來 產生數位呼叫控制資訊之獨立封包的裝置；用來經由一 信網路之接達節點建立一通話連結的裝置；用來將獨立音 頻封包與獨立„控制封包經由該if話連結傳送到本地接達巧 點，裝置；用來鏗由該通話連結從網路接達_節择收包含 音頻資>麗之獨立封包與包含通話控制資訊之獨立封包的裝 置；和用來嚴接收到之音頻資訊封包與控制資訊封包解碼 的_裝置。 本發明之第三種相態提供一傳訊中心以在一支援無線通 信之通信網路中提供以語音為基礎之通信服務，該網路包 椬铁..填節點（或基地台）以從其本地細胞内之行動電話接收 信號並傳送信號到其本地細胞内之行動電話，該傳訊中心、 包括：用來將數拉形式''之音顏實訊編碼成獨立封包的裝置 和用來話控制兔_訊之j蜀立I包的裝置；用來建 立一個介猃傳訊申心與網路中一行動電話間之通話連結的 裝置；用來將經编碼之獨立音頻封包與獨立控制封包經由 . — — · 該通話連結傳送到行動電話之裝置；用來接收從_行動電話 跨越網路傳送尚包含音頻資訊之獨立封包與包含通話控制 資訊之獨立封_包的裝翼；及用來將运1欠到的音頻資訊封包 與控制資訊封包解碼的裝.置。 一

第丨4頁 4 53 Ο 7 1 > 五、發明說明（11) 該傳訊中心較佳地包括用來經由一無線通信網路傳送第 一訊息到一無線通信裝置的裝置，在該訊息内容中包括一 個或更多個可選擇作業之選單，及用來因應一從無線通信 裝置根據該第一訊息而送出之訊息的接收（不論是有互動 或沒有）建立該通話連結以提供一被選擇之作業的裝置。 所以該傳訊中心可用使用該可選擇選單提出之要求提供統 一的傳訊服務以傳送許多種以ML， WMLScript或其他相當 的語言傳送之不同資料内容型式（電子郵件、語音、電子 商務交易、資料庫查詢作業），且可因應此類行動而利用 類如文字轉語音等技術轉換成語音格式。 圖示簡述 現將參考諸附圖舉例詳述本發明的一種較佳具體實例， 諸圖示中： 圖1是根據以前技術之資料通信網路的簡要示意圖；及 圖2是根據一種較佳具體實例實施本發明的資料通信網 路的簡要示意圖。 較佳具體實例描述 圖1中簡要示意顯示根據以前技術的一種無線通信網路 (亦即包括無線連結的網路）。該圖顯示一行動電話機1 0經 由兩個不同的傳輸路徑70， 80與一遠端傳訊中心50通信。 該電話機經由一網路接達節點2 0與網路3 0通信。該傳訊中 心是遠端通信裝置的一個範例，語音資料發送到該傳訊中 心且從該傳訊中心接收語音資料，傳訊中心提供諸如當一 使用者的電話機無法連絡上（譬如關機、在另一通電話

第15頁 453〇7 9 五、發明說明（12) 上、或超過一網路接達單元的範圍之外）時紀錄的語音郵 件等語音跟務。行動電話機與傳訊中心或另一通信裝置間 的通信包括建立一第一連結以便以SMS或USSD警報訊息形 式經由一簡訊服務中心（Short Message Service Center SMSC)或無結構附加服務資料中心（Unstructured Supplementary Services Data Center USSDC)40 傳送控 制資訊。一經由不同傳輸路徑的第二連結接著因應該等警 報而建立，且被用來做行動電話機與傳訊服務或另一通信 裝置間的語音資料通信用。與傳訊服務之通信係經由一傳 統的相互工作功能（Interworking Function IWF)60 ，IWF 做固定電話線之資料傳輸通信協定與無線通信之資料傳輸 通信協定間的轉換。此第一連結一方面被用來做警報訊息 以觸發第二連結之建立以傳輸語音資料，另一方面也被用 來做後續通話呼叫控制資訊之傳輸用》— WAP通信環境9 0 提供接達到包括SMS, USSD等各種通路的控制資料。傳統 語音接達（譬如PSTN或ISDN)被用作傳訊中心之傳統接達》 這·種傳統配置的問恿_是|-使各·.連结占直量，在 通話的整個考程中農須焦老jLUg一义放速_.結？這樣對網路 資源的使用一般都會回頭向使用者收費。 圖2顯示一種適合實施本發明之一種具體實例的通信網 路’其中的一第一控制路徑1 7 0被用來經由一簡訊傳訊服 務中心或無結構附加服務資料中心1 3 0在一行動電話機1 0 〇 與一傳訊中心1 4 0間傳送警報信號。在接收到初始警報信 號之後，或者一SMS或USSD回應訊息已經回覆之後，一獨

第16頁 453 07 9 五、發明說明（13) 立通話連結1 8 0經由一遠端接達伺服器或閘道1 9 0 (將於下 文中描述）.建立於行動電話機與傳訊中心之間。假設傳訊 中心有適當的資料通信環境以傳遞通知、選單以控制任何 處理訊息之選項等，且假設此為以W A P為基礎者》 建立了此獨立連結以後，所有後續會話控制資訊以及語 音資料均經由此達結傳送，且不再需要該用來#送警報信 欹之H。（當然，如杲通話連結在通語期間終止，則須 建立一新連結且重新連結的通信路徑會不同一譬如行動電 話機可能移動到細胞網路的一新細胞内。但是這並不會造 成任何困擾，因為該新連結會伴隨有一新的辨識符號（IP 位址）通知給該行動電話機）。 經由一單一連結傳送語音和控制資料包括處理語音信赛 (音頻資料之數位化、包括#縮之編碼、及封包化）以使語 音和控制資料可在一共同通信協定上載運。初始^色制頻k 單一語音及控制連結策兵 '之孝被通知給兩邊的通信裝詈 — — _ __广 當作建立語音連結並終止初始控制連‘結處理過程的一部 份。 一旦不再需要行動電話機與傳訊中心間的主要互動，該 通話即被停止且所有進一步的控制均交還給初始控制路徑 - 〜· --——_· _ — ' --· -- - 170。 根據較佳具體實例實施本發明的通信網路的各種構成要 素之角色如下： 遠罐接Remote Access Server):提供對 IP 連 結之接達給行動電話機。遠端接達伺服器提供一路徑於行

第17頁 五、發明說明（14) 動網路與行動電話機之間，不論實際的通信是使用以封包 為基礎之埠路或電路交換通路，且其可分配用戶端的ip位 址與諸如網際網路符號名稱解析服務（Internet Symbolic Names resolution services)等其他IP設備的IP位址’而 且其可提供認證服務，藉此僅容許被授權的接達。 簡 tfl 傳訊J艮務中心（Short Messaging Service Centre):提供由GSM與許多其他網路所提供之簡訊服務的 訊息交換服務，約1 5 0位元組的簡訊能可靠地藉此從行動 電話機傳送到行動電話機或一經界定的固定位置，因為 SMS有一選擇性儲存與轉送機制，該機制是當行動電話機 或固定裝置無法使用或沒有立即的多餘容量來接收S MS時 使用。 龜_^構 資料中心（Unstructured

Supplementary Service Data Centre USSDC) ·提供類似 於SMSC提供給SMS之訊息交換服務給USSD。但是由於USSD 的本質，其可靠度較低且無儲存和轉送能力，但有較SMS 簡單且快速的傳遞。 傳訊中心（messaging centre):包括一至少包含一語音 訊息儲存的服務環境且可在更複雜的具體實例中包含整個 統一傳訊環境。要從行動電話機與其他適當的通話呼叫裝 置接達此傳訊中心需要在傳統上為電話或丨SDN線等的通信 接達’但在本狀況下將如前文所述般使用封包化編碼語音 利用ί P當作通信協定來傳遞語音封包。傳訊中心也需要 WAP通信環境的控制功能150，或者傳統的TCP/IP與HTML環

第18頁 4 53 ο 7 五、發明說明（15) 境，該環境提供通知並管理與傳訊服務提供之使用者互 動，譬如墀知你有哪些訊息、是舊的訊息還是新的、與是 誰發出的等等，接聽、移動到下—訊息、刪除、保留、轉 送、及許多其他基本控制等選項，和諸如從語音轉文字或 文字轉語音之轉換、傳真等等更複雜的選擇性功能。雖然 附圊中將SMSC之通信協定處理的WAP問道顯示為傳訊中心 的一個整體構成元件，其也可在傳訊中心的外面。 圖2也顯示網路基礎建設在使用現行相互工作功能 (InterWorking Function)來在網路特定通信協定與諸如 PSTN或ISDN等在行動網路以外較普及常見的通信協定之間 轉換時未被改變。經修改之I W F功能2 0 0額外地包括I P語音 封包化通信協定，該通信協定是為提供更一般的語音服務 給行動通信所需，藉此去除傳統語音編碼，並用像是在諸 如傳統電路交換或高速一般無線電封包通路等許多個通路 服務選項上的服務等純I P語音取代之。 根據本發明之較佳具體實例，諸如傳訊中心等通話裝置 提供用來執行一初始通知（經由譬如SMS或USSD)的裝置， 其後跟著呼叫者裝置與被呼叫者裝置建立一通話讓語音資 料傳輸與伴隨的進行中之控制資訊可被該一通話處理。所 以使用者僅需要一通話且網路有更多可讓其他使用者與服 務使用的SMS與USSD容量。從使用者的觀點來看，服務使 用成本僅為使用加強語音服務期間的語音通話成本。對營 運業者而言，本發明提供之改善的效能提高了客戶滿意 度’同時，此期間SMS或USSD流量的降低一雖然如果通路

第19頁 五、發明說明（16) 服務付費降低收入而非分攤入服務成本内—可對該網路細 胞内仍使用該服務的其他使用者產生較佳的回應。這對其

他使用者有益且可能避免增加額外頻道或專用SMS， USSD 容量的成本，增加頻道或專用容量會增加成本但不一定增 加收入β

音與網際網路技術最近的發展已提及使用以網際網路 通仏協定為基礎的通信處理傳送以語音為基礎之資訊的設 備。這包括以獨立封包傳送數位形式的語音資訊而不使用 電話網路的傳統以電路交換為基礎之通信協定。任何發展 中之以封包為基礎的服務均可被使用（諸如由GMS, CMA

Packet,或UMTS Packet 等部署 wgprs)。 用IP傳送語音資料（此後稱為ν〇ΙΡ)的特定機制係從 VoIP論壇11導引出來’這是由包括Cisc〇， y〇calTec, 3Com’及Netspeak等主要設備供應商推動使用通信協定標 準ITU-T H. 323的努力。這已漸成為在公眾網際網路上與 内部網路内使用I P傳送音頻與視頻信號的標準。該論壇也 推動使用目錄服務標準以便使用者可找尋其他使用者以及 使用接觸音調信號做自動通話分配及語音郵件。 除了IP之外’v〇ip使用即時通信協定（reai_time protocol RTP)以協助確保封包以及時方式獲得傳送。若 使用公+網路’現在很困難保證服務品質（Q u a 1 j t y 〇 f Service QoS)。若使用由企業或由網際網路電話服務提供 者（I n t e r n e t T e 1 e p h ο n y s e r v i c e p r 〇 v i d e r I T S P )管理的 私有網路較有可能得到較佳服務。

第20頁 453〇79 五、發明說明（ΙΌ 至少一家設備製造商（Netspeak)使用的一種協助確保封 包較快速傳遞之技術是用脈波探測接達公眾網路的所有可 能網路閘道電腦並在與另一端點建立一 TCP插口連結之前 選擇最快速的路徑。 要使用VoIP，企業將一 VoIP裝置"（諸如具備v〇Ip機 能的C i s c 〇 A S 5 3 0 0接達j伺服器）置於閘道處。該g道從上 司内的使用_者塋收封包化，婆後將之轉送到其 内部網路（區域網路或廣域網路）他部分，或使用τ _ j 或E-1界面將其在公眾交換電話網路上傳送。 對Vo I P而言’备音寶在適奮II波芝一後被取樣，最常見 的是以每秒8k個樣本取樣8位元（或更多）個樣本，這造成 64kbps或更高。這種水準的語音品質與一般使用每秒“個 樣本而每個樣本8位元之電信業的基準相符e GSM的後續編 ，將傳送的資料率降下到全傳輸率語音的13kbps或半傳輸 f語音服務的6. 5kbps，半傳輸率語音服務是新近提出之 提供可接受聲音品質的語音編碼與解碼。將資料框在適當 大小的I P封包内、抵銷使用可能是每封包6 4或丨2 8位元組 的小封包之必要性以使發話及恢復損失最小、及容許經常 H，傾向使用較大封包，這造成約丨6-1 9kbps的全傳輸 f 5吾音（其封包為64-128位元組的資料）或8-9. 5kbps的半 傳輸率語音。 全傳輸率G S Μ語音編碼與解碼的資料率太高以致無 ^/，進現行的96〇(^口3資料通話中。但是靠著〇3^{基本資 料速率的增加，用1 ρ編碼之全傳輸率語音可被考慮。然而

4 53 ϋ、, 五、發明說明（18) 使用具有9 6 0 0 bps或更高資料電路的半傳輸率語音編解碼 的選擇可冬許有足夠的剩餘資料容量來提供諸如WAP增強 服務等低頻寬資料應用在相同IP通信電路中並存。這會因 語音中自然的靜止時段之存在而較容易達成，該靜止時段 的出現在某程度下是可靠的* 如上文所述，通信協定H, 323已為以IP語音為基礎之服 務的傳遞而建立。雖然在使用以點對點電路交換通話為基 礎的連結形式之GS Μ或其他行動網路情況下，IP語音必定 需要更高的複雜性，但GSM的通用封包無線電服務 (General Packet Radio Service GPRS)被考慮的情形是 更重要的，所以這是實施本發明之封包化語音傳送的一個 額外選擇。 故此，下文將舉例說明下述方法以解決上文用來加強語 音傳訊服務的問題》 一行動電話使用者因為某種原因無法接收到某些打進來 的電話。這可能筆因於許多原因，譬如電話機正在使用 中、關機或未在網路的涵蓋範圍内。傳訊中心以WML卡片 組的形式產生一推送（PUSH)警訊給使用者，該警訊使用譬 如U S S D等可用的預設通路服務經由w A P代理器1 5 0傳送給使 用者。電話機接收到該USSD内容後即將之透過微形瀏覽器 使用者介面顯示。現在該使用者可決定是否延缓此通知或 對其採取某些行動。假設使用者要對該警訊採取某些行動 而選擇要接聽該訊息。藉著選擇 '、接聽訊息〃的行動，電 話機可選擇性地經由W A Ρ代理器傳送一回應到傳訊中心且

第22頁 4 53 〇 五、發明說明（19) 必須指示該電話機建立一通往遠端接達伺服器閘道的次 通話以讓I?接達到WAP代理器與傳訊服務。一旦建立起 由遠端接達伺服器閘道的I Ρ連結，一訊息即被傳送到傳&訊 服務以建立新的辨識符號（若該訊息是稍早時傳送的）並^ 外地傳送、、接聽"指令（若該訊息不是稍早時傳送的）'。1 建立好所有的辨識符號與指令之後，傳訊服務現在可以開 始提供I Ρ語音。在某一點上，使用者可透過W Α ρ代理器經 由通往傳訊服務的I p資料連結用新指令插斷。在會話結束 時’用戶端可發送一最終訊息給w A P代理器以刪除現行暫 時遠端接達伺服器辨識符號並恢復預設的連結，然後切斷 通"ί主遠端接達饲服器間道的通話。 為了舉例說明本發明可如何簡單地實施，現在將描述可 對 在G S Μ上以W A Ρ為基礎之服務提供系統中包含的元件做 一組改變以實施本發明： 行動電話機可使用現存的語音處理機能做傳送與接收處理 (語音編碼與解碼）以在可用的連結位元傳輸率上達成此方 法支援的必需原始資料傳輸率。該行動電話機額外需要： 1 '除了基本敬的^援WAP環境之任,SMS A USSD以外的網際信毖力-^jinp/iP)與以 PPP為基礎之資料通信協定連結建立。這在許多情況下應 該不會增加電話機的功能需求，因為WAp環境最理想的是 使用1 p f許多需要較大量資料的服務，像是、、在無線通信 中處理（over the air programming)或甚至當SMS 或 USSD無法使用時的基本服務。

第23頁 453〇 } 五、發明說明（20) 2. 將編碼的語音封包化成I P封包以經由連結傳輸的能 力。對接C到的訊而f一竟要接收封包化的語音並將之傳 遞到電話機的語音解碼電路。 3. 將語音和資料控制封包多工化的能力。這應為一普通 的I p功能，但若提供某些語音封包緩#τ以使同步（規則地） 取樣的語音在網路上準同步（以一額定傳輸率但不是同步） 地傳送則更理想。 傳訊中心一甚或一獨立的閘道一之W A P通信功能不需要任 何改變，因為恢復不同通路上的連結之能力已經被界定。 傳訊中心除了對WAP的支援以外不需要改變其控制作業， 而對WAP的支援不論是否實施本發明均為一般需求者。但 是傳訊中心會需要與電話機相同的機能以編碼、解碼、缓 衝並管理用I P傳送之語音資訊流之封包化。 WAP代理器具備有支援辨識符號更新/改變的能力（這是應 W A P規格而設）。傳訊中心、遠端接達伺服器問道與（最好 是有但較不重要）WAP代理器間的遞送需要足夠的容量以避 免如果使用於行動連結上的語音I P傳送通信協定沒有 Η. 3 2 3完全的能力以緩衝時發生擁擠。 在上述整個範例中，均假設建立的網際網路埠數原理被用 來辨識應用，亦即語音I Ρ傳送，所以不需要外顯的服務辨 識位元。但是本發明認知到傳送編碼與封包化語音的I Ρ封 包内的通知信號位元可傳送其他有用的資訊（諸如靜音時 段期間、編碼演算法等）以便在可用的通路容量上使選擇 性與效能極大化。

第24頁 4 53 c 五、發明說明（21) 還有其他可解決伴隨多重專用頻道之成本問題的替代方 法，但每獐替代方法均有其問題。 首先，有可能在聲音頻帶内使用DTMF通知信號。簡單的選 擇當然可依照此方法處理，但是複雜的訊息或進一步的 WML訊息就可能會非常沒有效率。一個可能的問題是在某 些網路中一通話期間諸如DTMF的通知信號是使用USSD達成 且在網路内重建，所以沒有增益，只是增加複雜度。如前 文所述者，這些機能和網路型式及配置有關聯。 其次，通話可分隔t兩部分，一 j卩份為_傳統語音通話而另 一部份是吨粹為傳遞i制訊用的資料通話。在任一時點 上語音或資料通話二者之一可被使用，二者各有其預定通 信格式與通信協定，但每一時點只能使J 一彳I。這可降低 使用者的成本，但較本發明複雜，且即使在任一時點上所 需的頻道數目與本發明者相同，其對網路基礎建設資源的 需求也較大。使用者會被要求支付一通電話或兩通電話費 用是網路服務提供者的選擇。以支援此類同時語音或資料 通話為目的之機能正在销芽，但是所需的網路機能甚複雜 且並非所有網路均有此能力。 上文中描述本發明經由窄頻寬通路使用一初始通知，然後 使用寬頻寬通路做I P語音服務及並行的控制。僅使用以封 包為基礎之服務的替代實施法是可能的，但這些替代實施 法從通路成本、電池電力消耗、及網路利用度來看是較不 好的。一種僅使用以封包為基礎之服務的解決方案會從網 路基礎建設而不使用電路交換通話要求遠端接達伺服器終

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Claims (1)

1. ,

   案號 88Π6752 圍 /月

   修正 1 . 一種使用於經由無線通信網路在無線通信裝置與遠端 通信裝置間做音頻資訊通信之方法，該方法包括： 在該等通信裝置之一處以獨立封包方式提供數位形式 的音頻資訊，並以獨立封包方式提供數位形式的通話控制 資訊； 在該無線通信裝置與該遠端通信裝置間建立一通話連 結，及 1煩 参獨 Is 2. 1%^ 内 容 I月 疹所 $ 經由該單一通話連結同時傳送該等獨立音頻封包與該 立通話控制封包。 如申請專利範圍第1項之方法，其中該建立一通話連 步驟包括： 從該等通信裝置之一經由一第一連結發送一通知信號 等通信裝置中的另一個裝置； 在該二裝置間建立該通話連結； 確認該等通話裝置的辨識符號； 通知各該等裝置後續的控制資訊將經由該通話連結交 及 結束或暫停該第一連結。 3. 如申請專利範圍第2項之方法，包括通知各該等裝置 對一異於該單一連結之連結的使用將因應於該單一通話連 結之結束或通信會話之結束而恢復。 4. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該通知信號、音 頻封包與控制封包包括WMLScript及/或WML或其他以XML為 基礎的或以HTML為基礎的語言。

   O:\60\60602.ptc 第g頁 2001.04. 09. 027 4 5" 5 . Ί _案號88116752 年V月々曰 修正_ 六、申諳專利範圍 ：v 5 .如申請專利範圍第2至第4項中任一項之方法，其中該 通知信號經由一低頻寬通路服務傳送而該通話連結使用一 寬頻寬通路服務。 v6.如申請專利範圍第2至第4項中任一項之方法，其中該 遠端通信裝置係一提供以語音為基礎之通信服務的傳訊中 心，該方法包括下列步驟： 從該傳訊中心經由一第一連結發送一通知信號到該無 線通信裝置，告知有一可用的訊息要傳遞給該無線通信裝 .置； 從該無線通信裝置發送一通知信號到該傳訊中心，告 知該無線通信裝置欲建立一以語音為基礎之通信連結； 該無線通信裝置與該傳訊中心建立該通話連結； 確認該等通信裝置的辨識符號； 通知各該等裝置後續的控制資訊將經由該被建立之通 話連結交換；及 結束或暫停該第一連結" v7.如申請專利範圍第2至第4項中任一項之方法*其中該 等獨立音頻封包與控制封包係使用網際網路通信協定在電 路交換通話連結上傳送。 8.如申請專利範圍第7項之方法，其中該等音頻封包與 控制封包係使用通信協定I TU-T Η. 3 2 3在網際網路通信協 定上傳送。 y 9.如申請專利範圍第2至第4項中任一項之方法，其中該 以獨立封包方式提供數位形式的音頻資訊之步驟包括使用

   453〇79 _案號88116752 f 0年/月f曰 修正_ 六、申請專利範圍 一達成約1 9kbps或更低的傳輸率之編碼架構編碼該語音資 料。 1 0.如申請專利範圍第9項之方法，其中該使用該編碼架 構之編碼達成約9. 5kbps或更低之傳輸率。 1 1 . 一種無線通信裝置，包括： 用來將音頻資訊編碼成數位形式的獨立封包的裝置與 用來產生數位通話控制資訊的封包的裝置； 用來建立一經由通信網路的一接達節點之通話連結的 裝置； 用來經由該通話連結同時傳送獨立音頻封包與獨立控 制封包到本地接達節點的裝置； 用來經由該通話連結從網路接達節點接收包含音頻資 訊之獨立封包與包含通話控制資訊之獨立封包的裝置；及 用來將接收到之音頻資訊封包與控制資訊封包解碼的 裝置。 12. —種用來在一支援無線通信之通信網路内提供以語 音為基礎之通信服務之傳訊中心，該網路包括用來從其本 地細胞内之無線通信裝置接收信號並傳送信號至該等無線 通信裝置的接達節點，該傳訊中心包括： 用來將音頻資訊編碼成數位形式的獨立封包的裝置及用 來產生數位通話控制資訊的獨立封包的裝置； 用來建立傳訊中心與網路内無線通信裝置間之通話連結 的裝置； 用來經由該通話連結傳送該等經編碼之獨立音頻封包與

   O:\60\60602.ptc 第 f 頁 2001. 04· 09. 029 453079 j / ^ _案號88116752 年衿月/曰 修正_ 六、申請專利範圍 獨立控制封包到無線通信裝置的裝置； 用來接收從無線通信裝置透過網路傳送來的包含音頻資 訊之獨立封包與包含通話控制資訊之獨立封包的裝置；及 用來將接收到的音頻資訊封包與控制資訊封包解碼的裝 置。 1 3.如申請專利範圍第1 2項之傳訊中心，包括： 用來經由一無線通信網路傳送一第一訊息到一無線通信 裝置的裝置，該第一訊息在訊息内容中包括一個或更多個 可選擇作業的選單；及 因應於一從該無線通信裝置根據該第一訊息而發送的訊 息之接收，用來建立該通話連結以提供一被選擇之作業的 裝置。

   O:\60\60602.ptc 2001.04.09. 030