TWI364934B - Mobile communication apparatus and base station system used for connecting communications between mobile stations - Google Patents

Description

1364934 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種通訊系統，尤其是指一種可識別數位雙 音多頻(Dual Tone Multi-Frequency，DTMF)資料的行動通訊裝置及 用以連接行動台之間的通訊的基地台系統。 【先前技術】 最初，雙音多頻信令是被用作發送至電話交換中心的電話信 令，其中電話信令是承載於語音頻帶上。用以電話撥號的dtmf 版本已被熟知為按鍵撥號模式（T〇uch-Tone)，並且被國際電信聯 盟建議書Q.23(ITU-T Recommendation Q.23)標準化。其他多頻系 統用來實現通訊網路中的信令連接。 在DTMF信令出現之前，電話系統利用脈衝（美國使用的撥 號脈衝）或迴路切斷（Loop Disconnect ’ LD)信令來完成撥號過 知，其藉由迅速的斷開以及連接關閉呼叫方的電話線來工作，正 如快速地切斷或閉合光開關。重複的連接和斷開，如電話撥號盤， 撥號時會發出一段連續的卡噠聲(clicks)。電話交換設備計算撥號 時所產生的卡噠聲或撥號脈衝以決定被叫號碼.。迴路切斷之應用 h圍叉限於訊號失真和其他技術問題，並且在設置長距離撥號 日守，也需要接線員的協助(使用較早的多頻撥號方式)或者需要提供 用戶中繼撥號設備。 1364934 DTMF彳5令在貝爾實驗室（触心）得到了發展，透過撥 號以實現對長途電話號碼的呼叫，其_在某種程度上並不亞於 在無線鏈接方面的應用’比如：微波無線電傳遞鏈接或衛星通訊。 對於少數非縱橫(_ cro咖)辦公室系統來說，編碼/解碼器之加 入為用以將最_脈衝訊號轉換為DTMF音訊織並發送至遠端 的辦公室。而在遠端站點同樣配備有編碼/解碼器，能夠解碼dtmf _音訊訊號以完成脈衝撥號。上述方式類似於直接與遠端站點連 接。同樣地，DTMF信令可應用於各種鏈接環境中。使用已存在 的網路來發送#令以及訊息的這_構想已經如帶崎令⑼如如 signaling)般習知。 早在1·年DTMF得以發展之時，電開關中的與電機縱橫系 統相反的開關特性被使用。任—交換系統能適用于任一撥號系 統’但是DTMF信令允許更短的佔線時間（h〇lding _)，此特 性對於設置於縱橫_統巾雜大或較複_寄存器來說是非常 重要的。於此情況下’脈衝織可避免對f財的各節點進行即 時感知，並盡可能將DTMF信令發送至終端使用者。對縱橫制 (娜sba〇系統的相關測試已於196〇年完成，.而dtmf信令的 應用已被熟知為按鍵撥號模式。 如今，已實現各種各樣基於DTMF的應用。比如，使用者通 電話上的按鍵來操控遠端鑛器的音訊魏表，1中遠端 3 ^減齡㈣TMF斜_者在纽魏表情入 。因為此類應用廣泛，基於GSM或3G通訊原理的行動電 要支持此類功能。 一在行動通Bfl (如GSM或3G (3rd Generation))網路應用方面， 仃動台與基地台之間存在複數個通道。以gsm系統為例，除了傳 輸音訊資_語音通道之外，翁數㈣道，如快速關聯控制通 道（Fast Associated ContlOl Channd，FACCH)，建立於行動台與 基地口之間。當制者在行動台上按壓__個按鍵時，相應的DTmf 資料從發送方㈣台發送至基地台，基地台產生並發送對應的類 比語音訊號至目的電話裝置，以回應發送方行動台。 π多閱第1圖，係顯示行動台與基地台交互過程的示意圖。 行動台101發送DTMF啟動資料(STARTDTMF)至基地台1〇2。基 地台102產生相應的類比語音訊號至行動台1〇3。基地台1〇2進一 步經由基於DTMF協定的方式與行動台1〇1保持通訊。即基地台 102發送啟動DTMF確認資料（START DTMF ACK)至行動台 101 ;行動台101發送停止DTMF資料（STOP DTMF)至基地台 102，行動台103經由基地台伺服器回饋停止DTMF確認資料 (STOPDTMFACK)至行動台101。第2A圖係顯示於按壓一個 1364934 按鍵時，習知dtmf協定的示意圖，而帛2B圖係顯示於按壓複 數個按鍵時，習知職F齡的示意圖。其中相關流程與上述第 1圖所顯示之流程類似。其摘錄自1999年搬提出的 TS24.008(V3.1.0)中的圖 5.8。 即使接收方並枝支持GSM網路制式的接收方行動台，而是 (Public Switched Telephone Network > PSTN)制式的電雜置，設計也是可實_，這是因為基地 台102發送的是類比語音訊號。但是，為了解碼使用者在行動台 皿上按壓按鍵所對應之資料資料，行動台ιω需要設置複雜的 DTMF音訊識別電路。❹卜，類比訊號在通道傳輸過程中，很容 ‘易，文到外界干擾而發生錯誤。比如’使时縣滅的數位鍵為 1，而經過雜後，触方可賴科觸㈣職的數位 在電I系、，克中’要改變基地台或行動台本身的硬體架構是【 難的’除非職的改變並不會產生巨_成本。因此有必要扮 一種有效的處理枝麵決上狀财技射dtmf 問題’以提供更方便可靠的_。 創 【發明内容】 為有政解決以上所述之技術問題，本發明提供了一種 1364934 行動通訊裝置及用以連接行動台之間的通訊的基地台系統。 基於上述目的，本發明實施例揭露了一種用以連接行 動通讯裝置的基地台系統。每一行動台經由數位通道發送雙音多 頻讯號至基地台系統，包括：交換模組，建立介於第一行動台與 第二行動台之間的連接。以及網路模組，經由基地台系統與第二 行動台之間的數位通道轉送自第一行動台所接收之數位雙音多頰 貝料至第二行動台。以及經由基地台系毵與第一行動台之間的數 位通道轉送自第二行動台所接收之數位雙音多頻資料至第一行動 台。 . 本發明實施例更祕了-種行動通訊裝置。該行動通訊裝置 可識別經由數位通道自基地台系統接收之雙音多頻㈣，該雙音 鲁多頻資料係傳輸自-發送方行動台。行動通訊裝置包括：網路模 組，回饋-雙音多頻確認資料至發送方行動台，並分析（卿⑷ 經由數位通道所接收的雙音多頻㈣，數位雙音多頻資料包含錐 音多頻數位:以及處鞋，根據雙音多頻數位㈣以啟動= 應。 依本發賴露之喊’自發送方行動台發送至基地台伺服器 之DTMF資·不會顯輕料轉送精糾之類比語音訊 1364934 號，並以數位通道加以傳輸。藉此避免雜訊干擾。 【實施方式】 第3圖係顯示以全球移動通訊系統為例之通訊網路的示意 圖’依據本發明所揭示較佳實施方式之基地台與通訊裝置係實施 於全球移動通訊系統中。行動電話321，其是諸多習知行動通訊裝 置中的一種，經由GSM網路中的基地台（Base Transceiver Station， BTS)、基地台控制器（Base Station Controller，BSC)及其他基地 台與另一行動電話322相連通。為了連接行動電話321與公用電 話交換網（Public Switched Telephone Network，PSTN)電話 323， 資料經由行動交換中心（Mobile Switching Center，MSC)和公用 電活父換網從基地台子糸統（Base Station Subsystem ) 301傳輸至 交換子系統（Switching Subsystem) 302。倘若行動電話321與網 際網路（Internet)互連’資料則經由GPRS服務支援節點（Serving GPRS SupportNode ’ SGSN)、網際網路協定的分組骨幹網（GPRS Backbone IP Network)及 GPRS 閘道支持節點（Gateway GPRS Support Node，GGSN )傳輪至分組控制單元（packet Control Unit， PCU)以轉送至GPRS核心網路303。通常存在許多用以架構完整 的通訊系統的不同的互連通訊設備。 δ兒明書中所k及的術語”基地台系統（Base Station system ) ’涉及硬體和/或軟體及兩者之組合，用以形成通訊系統的一部分 1364934 或全部’當連賤數個行動台（Mc>bne Statbn)之間之通訊時， 通訊系統處理麵F協定。舉例來說，術語,，基地台祕，，指的是 在土也。紅0巾運行的相關軟體程式以實現必要的處理〇丁娜 協定的網路層魏。此外，術語，，基地衫統，，指的是—個或多個 L fu又備#配合相關軟體程式處理相應行動纟之dTmf協定的 資料。 因為本發明之主要特徵包括提供一種改良的DTMF處理方 弋除改良的DTMF功能外，凡熟悉此項技藝者皆可使用各種習 知的技術來魏其他部份。出於簡明之目的，在3Gpp規範令已經 揭不的且所有本領域技術人員職f之技術行陳述，以下僅閣 明與本發_關之内容。例如’凡熟悉此徽#者知道如何實現 ⑽以及BSC ’並且知道如何實現DTMF功能，在此將不再費述 這些已知的部份。 本發明所揭示之基地台系統包括交換模組（Switch Module)以建立行動台之間的絲連接。另外，當兩個行動台互 連時，基地台系統還包括網路模組以處理DTMF資料。此處術語 i交換模組”可理解為硬體、軟體及兩者之組合以提供部^或全 部有關互連兩行動台之功能。例如交賴組可以是涉及任何能夠 於兩個行動台之財立連接的至少—賴。比如交換可以\ 12 1364934 實現連接兩行動台之網路層功能的伺服器中的—部分。當交換模 組貫現摘台互料’會於行動台之間提供—個或彡個通道以進 行資料交換。以GSM網路為例，除傳輸語音資料的通道之外，行 動台之間還存在其他複數個通道。例如，快速關聯控制通道（F⑽ Associated Control Channd ’ FACCH)，此通道係用於 gsm 網路之 數位通道，用以實現自行動台傳遞财娜資料至基地台词服器。 鲁精由存在於行動台之間的此類數位通道，基地台中的網路模組將 自-行動台所接收之數位DTMF㈣轉送(fo_d)至另—行動 台’反之亦然。在對基地台舰器作如此改進下，與傳統傳輸給 接收方行動台類比語音訊號的做法不同的是傳輸數位饥娜資料 以減少資料在傳遞過程中所受_雜訊干擾，並且不需要在接收 方行動台中設置複雜的音訊識別電路以識別所接收之D·資 第4圖與第5圖_示本發明提供之饥娜協定流程示意 圖。需注意岐’紐台舰器鱗總是依雌收的dtmf資料 來產生類比語音訊號。相反地，如果有必要或已被設置，基地台 ^服器由-行動台接收並將DTMF f料轉送至㈠睹動台。所 指”轉送”鋪表輯接㈣㈣不經任何處理而直接傳輸。例 如’轉送”係、指基地台飼服器依據自所接收的麵 另一 DTMF資料。 、 13 1364934

在第4圖令’使用者按壓一按鍵，如行動電話上的數位“1”鍵， 由行動電話產生具有DTMF數位資料(DTMF di⑽之,，START DTMF訊號(即” Γ )’並將其發送至基地台飼服器。其中於第4 圖中將基地σ伺服器標記成網路丽^)。需注意的是，說明 書中所提及之快速_控_道料枝_本發明，並非對本 毛月之限制。在不同標準的通訊環境中，此處所指快速關聯控制 鲁‘通，道可被其他通道所代#。基地純服難不產生類比頻率訊號 y，而是騎由魏方行動自發触DTMF㈣至接收方行動 台。接收方行動台可能不能辯識DTMF啟動資料(3丁術 dtmf)。如接收方行動台確認不能辯識dtmf啟動資料，基地台 產生並發送習知類比DTMF語音訊號至接收方行動台。或者，其 地台利用-段時間來等待接收方行動台回應，倘縣能接收到啟 動刪Μ認資料（STARTDTMFACK)，基地台確定接收方行 籲動台不能支持本發明所揭示之肌碰協定。隨後基地台將此狀況 回饋至發达方行動台。再者，如果接收方行動台支持（s卿⑻ 本發明所揭示之DTMF協定，接收方行動台產生並發送啟動 刪F侧料（STARTDTMFACK)至基地台，並由基地台轉 送啟動確認資料至發送方行動台。另外，發送方行動台經由基地 台伺服器繼續發送停止DTMF資料⑽pdtmf)至接收方行動 台；接收方行動台經由基地台舰ϋ_停止DTMF確認資料 (STOP DTMF ACK )至發送方行動台。其中基地台恤測到 14 1364934 接收方行自基地纟舰器與魏方行動 位通道所接收之數位雙音多頻資料，網路模組發送拒絕雙音多 資料至發送方行動台。 曰’ 相關交互_可參閱第5圖，第5 _顯示在—個完整的交 互過程中按壓複數個按鍵之情形。财所示的各訊號所表示之意 思與第4财的各峨所表示之意思_，在此不再贅述。依據 本發明可避免因傳統硬體結構存在之缺陷㈣絲台或接收方行 動台的現有硬體結構作出任何改變，亦即具備良好的系統相^ 性。此前並沒有任何習知技術提出過相同或類似的改良技術方 案。進-步而言，以上提及之技術問題並沒有在以往的任何發明 中得以解決。 & 第6圖係顯示依本發明實施例之基地台词服器的運作流程 圖。由於提供之實施例主要係錢DTMF轉之處理，因此= 基地台伺服器的其他處理操作在此不再重複描述。與本發明有關 之處理流程可由相應之硬體電路、軟體程式及兩者之組合來加以 貫現。首先’基地台飼服器接收由發送方行動台發送的dt碰資 料（步驟6〇1)。基地台伺服器檢測接收方行動台是否支持本發明 改良之DTMF協定（步驟603 )。如果基地台飼服器檢測接收方行 動台不支持本發日謂於DTMF協定之改良設計，基地台伺服器產 15 丄处4934 生類比DTMF資料（步驟6〇5)並發送此類比=身料至接收 •方行動台（步称607);否則，基地台伺服器轉送數位dtmf資料 _至接收方行動台（步驟609)，如果減方行動台以任何DTMFf 料回應基地㈣服器，難基地台舰輯送自接收方行動台接 收之DTMF資料至發送方行動台（步驟611)。 鲁 第7圖係顯示本發明一實施例之行動通訊裝置的示意圖。行 動通訊裝置70支持本發明所揭示之DTMF協定，行動通訊褒置 包括網路模組72和處理器74。其中網路模組之其中一實例是 、处理DTMF資料的DTMF模組。而行動通訊裝置7〇是行動 電話，如基於GSM ,網路的行動電話。在此情況下，網路模組72 係用以產生DTMF資料，並經由數位通道將產生之dtmf資料發 运至支持本發明所揭示之DTMF協定的基地台伺服器；另外，網 ,路拉組72可以分析處理自基地台伺服器接收到的d丁娜資料，其 _ DTMF貧料包含DTMF數位資料，其對應於行動通訊裝置上按 鍵已被使用者按屢之事件，或要傳送至另一行動通訊裝置之程式 產生資料之事件。 除了，.同路模組72外，處理器74根據所接收的DTMF數位資 =啟動-回應。在此架構下可以設計各種形式的回應，例如，現 1、任何音讯功能表回應系統可以廣泛應用於行動通訊裝置 16 1364934 中另外’可柳介於行動通喊置7G與其他行動台之關 通道來發送各楂資料。即，除了使用者按制複數個按鍵之外， DT^MF Μ村吨含細贿料之間交換之各種龍。需注意 的疋Jt明書中所列舉的相關實施例，並非對本發明的限制。 除以上所揭示的新的DTFM.功能之外，任何熟習此技藝之人 士可實現網路模組72和處理器74的其他部分。亦即本發明利於 透過相關硬體電路、軟體程式或者兩者之組合來加以實現。 雖然本拥已以難實施例揭露如上，料並義以 二夂任何細曝者，在不脫離本發明之精神和範圍内，， 種之更動與_，因此本發明之保護範圍當視後附 專利範圍所界定者為準。 T °月 Φ 【圖式簡單說明】 行動台與基地台交互過程的示意圖。 苐2Α圖係顯示於按壓一個按 定的示意圖。 ^知〇丁娜協 第2Β圖係顯示於按壓複數個 協定的示意圖。 自知dtMf 第3圖係顯示以全球移動通訊 的示意圖。 勹灼之通矾網路 1364934 第4圖係顯示本發明提供之DTMF協定流程示意 圖。 第5圖係顯示本發明提供之DTMF協定流程示意 圖。 第6圖係顯示依本發明實施例之基地台伺服器的運 作流程圖。 第7圖係顯示本發明一實施例之行動通訊裝置的示 鲁意圖。 【主要元件符號說明】 72〜網路模組；74〜處理器； 321、322〜行動電話；301〜基地台子系統； 302〜交換子系統；303〜GPRS核心網路； 323〜公用電話交換網電話（固定電話）；

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Claims (1)

1364934 100年9月28日修正替換頁 十、申請專利範圍： !· 一種^連接行動台之_通訊的基地台系統，每-行 動台經由㈣道發送-雙音多頻Tone Multi-Frequency，DTMF)資料至兮发 ^ ^ . 該基地台系統，該基地台系統包 括· 一交換模組，建立介於一第一彳 一連接;以及 仃動务第二行動台之間的 一網路觀’經由該基地台系統與該第二行動台之間的該數 位通道轉送（forwani)自該第—行動台所接收之數位雙音多頻資 料至該第二行動台；以及經由該基地㈣統與該第—行動台之間 的該數位通道轉达自鄕二行動台所接收之數位雙 該第-行動心 其中該網珞模組檢測到該第二行動台不能識別自該基地台系 統與該第二行動台之_該數位通道所接收之數位雙音多頻資 料’遠網路歡轉送—類比雙音多頻訊號至該第二行動台。 2·如申請專利範圍第1項所述之用以連接行動台之間的通訊 ，基地台系統，其中該基地台系統係符合GSM標準及該數位通道 疋陕迷心路控制通道（Fast Associated Control Channe卜 FACCH)。 3.如申请專利範圍第1項所述之用以連接行動通訊裝置的基 19 1364934 100年9月28日修正替換頁 地台系統，其中該雙音多頻資料之類型包含一啟動雙音多頻資 料，一啟動雙音多頻確認資料及一雙音多頻數位資料。 4. 如申請專利範圍第3項所述之用以連接行動通訊裝置的基 地台系統，其中該雙音多頻資料之類型更包含一停止雙音多頻資 料，一停止雙音多頻確認資料及一拒絕雙音多頻資料。 5. 如申請專利範圍第1項所述之用以連接行動通訊裝置的基 地台系統，其中該網路模组檢測到該第二行動台不能識別自該基 地台系統與該第二行動台之間的該數位通道所接收之數位雙音多 頻資料，該網路模組發送一拒絕雙音多頻資料至該第一行動台。 6. —種行動通訊裝置，可識別經由一數位通道自一基地台系 統接收之數位雙音多頻資料，該雙音多頻資料係傳輸自一發送方 行動台，該行動通訊裝置包括： 一網路模組，回饋一雙音多頻確認資料至該發送方行動么， 並分析經由該數位通道所接收的該雙音多頻資料，該雙音多頻資 料包含一雙音多頻數位資料；以及 貝 一處理器，根據該雙音多頻數位資料以啟動一回應。 7.如申請專利範圍第6項所述之行動通訊裝置，其中兮声 20 100年9月28日修正替換頁 使用者，及該音訊功 器提供-音訊魏表至該發送方行動台之 能表是根據該雙音多頻資料而操作。 8·如申請專利_第6項所％ 3，. , 1又仃動通訊裝置，其中該處理 益產生要魏㈣發送方行動台之—回應雙衫頻資料。 如申請專利範圍第6項所述之行動通訊裝置，其中該發送 方行動台符合GSM標準及絲㈣奴快搞雜制通道。 10,如申請專利範圍第6項所述之行動通訊裝置，其中該雙音 多頻資料之類型包含一啟動雙音多頻資料，一啟動雙音多頻確認 資料及一雙音多頻數位資料。 11.如申請專利範圍第1〇項所述之行動通訊裝置，其中該雙 音多頻資料之類型更包含一停止雙音多頻資料’一停止雙音多頻 確認資料及一拒絕雙音多頻資料。 十一、圖式： 21