专利名称：在无汇接操作中移动站到移动站的dtmf信令的制作方法
本申请要求1999年12月28日提交的序列号为No.60/173,351的临时申请的优先权。
本发明涉及移动电话站，尤其涉及用于在不切换到汇接操作模式的情况下，在无汇接操作(TFO)模式中移动站之间双音多频(DTMF)信令的方法和设备。
移动站到移动站通信装置100的公知操作如
图1所示，并称作汇接操作。在汇接操作中，如果移动站A(MS A)102试图向移动站B(MS B)124发送DTMF信令，则MS A 102根据IS-95标准利用DTMF信号编码一个消息并以无线方式发送该消息。编码DTMF信号由编译码器(CODEC)A 108接收，由CODEC A 108解码，并在高比特率线路112上发送给CODEC B 118。CODEC B编码DTMF信号并将它发送给MS B 124。MS B 124解码该编码DTMF信号并使用它。CODEC A 108和CODEC B 118知道它们各自移动站的格式，并将提供所需要的任何一种协议或格式转换，这些协议或格式转换例如CDMA到TDMA。如果MS A 102和MS B 124都使用CDMA，即都是数字的，则CODEC A 108和CODEC B 118不通过它们的操作添加任何东西，除了一些量化噪声、失真和一些时间延迟。失真和延迟是在该领域建议开放旁路或无汇接操作(TFO)模式标准的原因。
当前建议的TFO标准并不包括在不首先切换到汇接操作模式和通过CODEC的情况下，提供移动站到移动站DTMF信令的方法。用于CDMA的IS-95标准提供反向(上行链路)DTMF信令消息和前向(下行链路)DTMF信令消息；然而，当前在所推荐的TFO模式中没有端到端DTMF信令机制。因为TFO标准目前没有TFO模式中的DTMF信令机制，目前无论如何都需要DTMF信令它都必须进入汇接操作模式(即没有TFO)，并使用CODEC。
根据当前建议的TFO标准，完成TFO模式可能需要大约60毫秒。根据用于DTMF检测的BellCore标准，周期为40毫秒或者更长的DTMF能量突发应当被目标站成功地检测。因此，可以看出60毫秒的等待时间很可能导致在接收移动站中DTMF字符和/或数字不被检测。
而且，无线本地环路(WLL)应用变成无线应用和产品的至关重要的一部分。在WLL中网络接口单元(NIU)通常被用作移动站。终端用户可以将普通的现有地面线路装置(例如应答装置、POTS电话机等)连接到它们的NIU。因此，确保DTMF音频从一个移动站(例如MS A 102)到另一移动站(例如MS B 124)的可靠传输，尤其在MS B 124是NIU时，并能够借助于DTMF音频通过使用信令来可靠地使用任何一种NIU外围设备(例如应答装置)是很重要的。
因此，在本技术领域需要带有可靠DTMF信令的TFO。
在本技术领域还需要不带有因CODEC的不必要编码和解码所导致的无用失真和延迟的移动站到移动站操作。
这个建议使在TFO模式中支持移动站到移动站DTMF信令成为可能，在移动站使用兼容无线数字通信技术时不必切换到汇接操作模式。
根据本发明的一个方面，通过提供在呼叫进行过程中从第一MS向第二MS发送一组突发DTMF音频的一种方法来解决上述问题和实现现有技术的改进。这种方法包括步骤为这个呼叫建立TFO模式；使第一MS发送表示至少一个DTMF字符的突发DTMF音频；从第一MS向第一TFO处理器发送IS-95反向突发DTMF信令消息；从第一TFO处理器接收的突发DTMF信令消息中提取DTMF信息和形成包含这个DTMF信息的TFO帧；和将这个TFO帧发送给第二TFO处理器。一旦接收到TFO帧中的DTMF信息，该方法继之以步骤在另外一个TFO帧中从第二TFO PROC向第一TFO PROC发送DTMF信令确认消息；从第二TFO PROC接收到的TFO帧中提取DTMF信息和触发IS-95前向突发DTMF信令消息的生成；将这个前向突发DTMF信令消息发送给第二MS；和根据第二MS所接收的DTMF信令消息的DTMF信息生成DTMF音频。
根据本发明的另一方面，通过提供在呼叫进行过程中从第一MS向第二MS发送连续DTMF音频的一种方法来解决上述问题和实现现有技术的改进。这种方法包括步骤为这个呼叫建立TFO模式；使第一MS发送表示至少一个DTMF字符的连续DTMF音；从第一MS向第一TFO处理器发送IS-95反向突发DTMF信令消息；从第一TFO PROC接收的连续DTMF信令消息中提取DTMF信息和形成包含这个DTMF信息的TFO帧；和将这个TFO帧发送给第二TFO PROC。一旦接收到TFO帧中的DTMF信息，该方法继之以步骤在另外一个TFO帧中从第二TFO PROC向第一TFO PROC发送DTMF信令确认消息；从第二TFO PROC接收到的TFO帧中提取DTMF信息和触发IS-95前向突发DTMF信令消息的生成；将这个前向突发DTMF信令消息发送给第二MS；和根据第二MS所接收的DTMF信令消息的DTMF信息生成DTMF音频。
根据本发明的另一方面，通过提供在呼叫进行过程中从一个移动站向另一个移动站发送突发DTMF音频的一种设备来解决上述问题和实现现有技术的改进。该设备包括TFO处理器，用于为这个呼叫建立TFO模式；人工输入设备，用于使第一移动站发送一个突发DTMF数字或多个DTMF数字；IS-95反向突发DTMF信令消息单元，用于从第一移动站向第一TFO处理器发送IS-95反向突发DTMF信令消息；第一TFO处理器，用于从第一TFO处理器接收的连续DTMF信令消息中提取DTMF信息和形成包含这个DTMF信息的TFO帧；该TFO处理器具有一个输出，用于将这个TFO帧发送给第二TFO处理器；第二TFO处理器具有用于在另外一个TFO帧中向第一TFO处理器发送DTMF信令确认消息的装置；第二TFO处理器还从自第一TFO处理器接收到的TFO帧中提取DTMF信息和触发IS-95前向突发DTMF信令消息的生成；第二TFO处理器具有一个输出，用于将前向突发DTMF信令消息发送给第二移动站；和用于根据第二移动站所接收的DTMF信令消息生成DTMF音频的装置。
图1图示用于移动站到移动站操作的公知装置；图2图示根据本发明用于移动站到移动站操作的一种装置；图3是用于在TFO模式中从一个移动站向另一个移动站发送突发DTMF音频的处理的流程图；图4是用于在TFO模式中从一个移动站向另一个移动站发送连续DTMF音频的处理的流程图。
现在参考图2，将说明本发明的一种实施例。图2示出了装置200。装置200包括MS A 202，它是一些类型的数字协议单元，例如码分多址(CDMA)。MS A 202连接到链路204，再连接到TFO PROC A 206。MS A 202类似地通过链路204连接到CODEC A 208，用于非TFO操作，即汇接操作。TFO PROC A 206和CODEC A 208还连接到相加点210。相加点210将转发TFO PROC A 206和CODEC A 208的输出之和。因为在某一时间上通常将输出两者之一，这实现了所需要的结果。类似地，相加点210被连接到CODEC B 218，用于非TFO操作，即汇接操作。控制开关220由TFO PROCB 216控制。TFO PROC B 216确定当前操作是TFO操作还是非TFO操作，在TFO操作的情况下将开关220切换到TFO PROC B 216的输出，在非TFO操作的情况下将开关220切换到CODEC B 218的输出。开关220的中央触片通过链路222连接到MS B 224。
应当注意到链路204和222被简化以主要集中注意力于本发明。链路204和222至少在部分上是无线链路。所以链路204的一部分是用于MS A202的无线链路。类似地，链路222的一部分是到MS B 224的无线链路。这是装置200的结构，尽管MS B 224可以是用作用于大多连接电信单元的一种类型的集线器的网络接口单元(NIU)，例如传真机、计算机、应答机、POTS电话机等，因为移动站用作NIU，确保DTMF音频从一个MS向另一个MS(NIU)的可靠传输非常重要，以便能够以设计使用和控制NIU外围设备的方式使用任何一种外围设备。
例如，考虑操作情况1，其中利用突发DTMF执行来自MS A 202上一个用户的控制。在情况1中，已经根据本发明在TFO模式中建立MS A 202和MS B 224之间的移动站到移动站呼叫，如图2和3所示。MS A 202上的移动用户指示MS A 202发送突发DTMF字符，该字符可以是DTMF数字或者DTMF控制字符。另一个方式是，MS A 202上的用户也可以指示多个DTMF字符的传输。响应于用户指示，MS A 202向TFO PROC A 206发送用IS-95(1999)定义的IS-95反向突发DTMF信令消息。TFO PROCA 206从所接收的DTMF信令消息中顺序提取DTMF消息，并形成一个包含这个DTMF信息的TFO帧。由于IS-95中的消息长度要求，DTMF消息信息可以横跨多个TFO帧(最多7个TFO帧)。这个TFO帧通过相加点发送到TFO PROCB 216。TFO PROC B 216然后在另外一个TFO帧中向TFO PROC A 206发送DTMF信令确认消息。而且，TFO PROC B 216从自TFO PROC A 206接收到的TFO帧中提取DTMF信息，并触发IS-95前向突发DTMF信令消息的生成，该消息被发送到MS B 224。MS B 224根据所接收的DTMF信令消息生成DTMF音频。产生的突发DTMF字符可以在MS B 224音频输出上由另一用户收听，或者可以由它自身使用或者和随后的突发DTMF一起控制MS B 224和/或附加外围设备，该外围设备例如为应答机、计算机等。因为根据本发明的一个方面，CODEC A 208和CODEC B 218的旁路可以通过TFO PROC A 206和TFO PROC B 216进行，而在TFO模式中始终不必改变成汇接操作模式。
情况2是第二种情况，其中来自MS A 202上的用户的控制利用连续的DTMF而不是突发DTMF来执行。情况2假设为使用图2所示的装置200和图4所示的方法400的呼叫，已经根据本发明在TFO模式中建立MS A 202和MS B 224之间的移动站到移动站的呼叫。MS A 202上的移动用户指示MS A 202发送一个连续音频。响应于用户指示，MS A 202向TFO PROC A206发送一个IS-95(1999)反向连续DTMF信令消息。TFO PROC A 206然后从所接收的DTMF信令消息中提取DTMF信息，并形成包含一个这个DTMF信息的TFO帧。这个TFO帧被发送给TFO PROC B 216。响应于这个TFO帧，TFO PROC B 216在另外一个TFO帧中向TFO PROC A 206发送一个DTMF信令确认消息。接着，TFO PROC B 216从自TFO PROC A 206接收到的TFO帧中提取DTMF信息，并触发IS-95前向连续DTMF信令消息的生成，它被发送给MS B 224。MS B 224根据所接收的DTMF信令消息生成DTMF音频。最终的连续DTMF字符可以由另一用户在MS B 224音频输出上收听，或者可以由它自身使用或和随后的连续DTMF字符一起来控制MS B 224或附加外围设备。为了停止连续DTMF字符，移动用户指示MSA 206停止传输连续DTMF音频。然后，MS A 206向TFO PROC A 206发送一个IS-95反向连续DTMF信令消息，以停止连续的DTMF音频。TFO PROCA 206从所接收的DTMF信令消息中提取DTMF信息，并形成一个包含这个DTMF信息的TFO帧。然后，这个TFO帧被发送给TFO PROC B 216。响应于来自TFO PROC A 206的TFO帧，TFO PROC B 216在一个确认TFO帧中向TFO PROC A 206发送一个DTMF信令确认消息。然后，TFO PROC B 216从自TFO PROC A 206接收到的TFO帧中提取DTMF信息，并触发IS-95前向连续DTMF信令消息的生成，以停止连续的DTMF音频。然后，TFO PROCB 216将这个消息发送给MS B 224。响应于来自TFO PROC B 216的停止连续DTMF音频消息，MS B 224停止DTMF音频的生成。停止连续DTMF字符生成的结果是MS B 224上的另一用户不再能听到DTMF音频，或者连续DTMF字符停止以便完成MS B 224或连续DTMF控制的附加外围设备的控制步骤。
根据本发明通过在TFO模式使用突发DTMF音或者连续DTMF信令，在不切换到汇接操作的情况下能够实现移动站到移动站的DTMF控制操作，汇接操作将引入失真和延迟。当一个移动单元是复杂设备时，例如先进的移动终端、移动个人计算机、移动个人数字助理或固定无线NIU，这尤为重要。
本发明的一个实施例具有用于在TFO帧中发送的新的通用消息分组类型。所添加的新的TFO帧分组包括下述数据字段以处理通用消息发送系统标识符(8比特，在现有TFO标准中定义)；CODEC类型(4比特，在现有TFO标准中定义)；内嵌TFO消息标识符(1比特，在现有TFO标准中定义)；分组类型(在现有TFO标准中将被添加给现有值的一个新值)；消息类型(新字段将向DTMF信令指定的一个值；将向DTMF信令确认指定的另外一个值；保留并可以用于在TFO模式中进一步支持移动站到移动站信令的其它值)；消息长度(添加的新字段)；消息正文(添加的新字段)；和CRC(添加的新字段)。
除了上述定义的新通用消息发送分组类型之外，用于DTMF信令的消息正文的编码如下DTMF_SIG_TYPE(1比特，新字段；0=突发信令，1=连续信令)；NUM_DIGITS(8比特，在IS-95标准中定义，如果是连续信令时使用1)；DTMF_ON_LENGTH(3比特，在IS-95标准中定义，如果是连续信令则不使用)；DTMF_OFF_LENGTH(3比特，在IS-95标准中定义，如果是连续信令则不使用)；和DIGITi(4比特，在IS-95标准中定义；重复的NUM_DIGITS次数；使用1111以停止连续信令)。
用于DTMF信令确认的消息正文如下DTMF_ACK(1比特，新字段；0=成功；1=未成功)。
如果因为任何原因，移动站到移动站TFO链路不能被用于发送DTMF信令，则用于DTMF信令的缺省模式是汇接模式DTMF信令。这些原因的例子是消息协议不兼容和装置错误。再次参考图2，将描述在TFO模式中能够进行汇接操作的装置200。如果在TFO呼叫过程中，MS A 202上的用户指示DTMF音频的发送，响应于MS A 202的指示，TFO PROC A 206在TFO帧中向TFO PROC B 216发送一个DTMF信令消息。如果TFO PROC A206在来自PROC B 216的TFO帧中接收到一个表示操作成功的DTMF信令确认消息，或者如果在指定量的时间内，例如40ms，未接收到确认消息，TFO PROC A 206确认TFO PROC B 216不能处理TFO帧中的DTMF信令消息。在TFO PROC A 206确定TFO PROC B 216因为某种原因不能处理DTMF音频的情况下，TFO PROC A 206改变成汇接模式，并且与CODEC B208相连的DTMF音频发生器立即开始在PCM信道上向CODEC B 218发送DTMF音频，其使用每抽样的所有8比特。为了实现这个操作，CODEC A 208必须响应定时器的输出和TFO PROC A 206的不成功的DTMF_ACK敏感部分，或者必需复制定时器的功能操作和TFO PROC A 206的不成功的DTMF_ACK敏感部分。汇接操作模式中的第一DTMF音频应当在诸如100毫秒的指定最小时间内发送。与CODEC B 218相连的DTMF检测器检测PCM信道上的DTMF音，将这些音频解码成DTMF字符，并将表示DTMF字符的音频发送给MS B 224。TFO PROC B 216改变成汇接模式。为了实现这一改变，TFO PROC B 216必须或者响应于CODEC B 218输出的所检测的汇接操作模式，或者具有复制CODEC B 218的汇接操作模式敏感部分的功能操作的电路。
因此，现在将理解已经公开了用于TFO模式中，在移动站之间发送DTMF音的一种原先未知的方法和装置。虽然已经参考其优选实施例详细图示和说明本发明，本领域的技术人员将理解可以在其中进行形式、细节和应用上的改变。因此，所附的权利要求书将覆盖不脱离本发明实际精神和范围的形式、细节和应用上的所有变化。
权利要求
1．一种在呼叫进行中从一个移动站向另一个移动站发送一组突发DTMF音频的方法，包括步骤为这个呼叫建立TFO模式；指示第一移动站传送一个突发DTMF数字或多个DTMF数字；从第一移动站向第一TFO处理器发送一个IS-95反向突发DTMF信令消息；从第一TFO处理器所接收的DTMF信令消息中提取DTMF信息，并形成一个包含这个DTMF信息的TFO帧；将这个TFO帧从第一TFO处理器发送给第二TFO处理器；在TFO帧中从第二TFO处理器向第一TFO处理器发送DTMF信令确认消息；从由第二TFO处理器从第一TFO处理器接收到的TFO帧中提取DTMF信息，并触发IS-95前向突发DTMF信令消息的生成；将这个消息发送给第二移动站；和根据由第二移动站接收的DTMF信令消息生成DTMF音频。
2．权利要求1的方法，其中DTMF消息信息可能根据IS-95的消息长度要求跨越多个TFO帧。
3．权利要求2的方法，还包括步骤由PROC A在TFO帧中向TFO PROC B发送一个DTMF信令消息；如果TFO PROC A在TFO帧中从PROC B接收到表示操作不成功的DTMF信令确认消息，或者TFO PROC A在指定时间内未接收到确认消息，TFO PROCA在假设TFO PROC B不能处理TFO帧中的DTMF信令消息的前提下执行操作；响应于TFO PROC B不能处理TFO帧中的DTMF信令，由与CODEC A相关的DTMF音频生成器在PCM信道上发送DTMF音频；将TFO PROC A改变成汇接模式；在指定的最小时间内发送第一DTMF音频；由与CODEC B相关的DTMF检测器在PCM信道上检测DTMF音频；将TFO PROC B改变成汇接操作模式；和将DTMF音频解码成DTMF数字并向MS B发送这些音频。
4．权利要求3的方法，其中所述指定的时间是40毫秒，并且所述指定的最小时间是100毫秒。
5．权利要求3的方法，其中每抽样的所有8个比特用于在PCM信道上发送DTMF音。
6．权利要求1的方法，其中一个所述移动站是固定移动无线站。
7．权利要求1的方法，还包括步骤在TFO PROC A在TFO帧中向TFO PROC B发送DTMF信令消息之后，如果TFO PROC A在TFO帧中从PROC B接收到表示操作不成功的DTMF信令确认消息，或者在指定时间内未接收到确认消息，由TFO PROC A确定TFO PROC B不能处理TFO帧中的DTMF信令消息；响应于TFO PROC B不能处理TFO帧中的DTMF信令消息的确定，与CODECA相关的DTMF频发生器立即在PCM信道上发送DTMF音频，其使用每抽样的所有8个比特并将TFO PROC A改变成汇接操作模式；所述DTMF音频被首先发送一指定最小时间；与CODEC B相关的DTMF检测器在PCM信道上检测DTMF音频，将这些音频解码成DTMF数字，并将这些音频发送给MS B；和将TFO PROC B改变成汇接操作模式。
8．权利要求7的方法，其中所述DTMF被传输作为所述指定最小时间的40毫秒。
9．权利要求1的方法，其中DTMF信令确认消息具有一个比特字段，其中0表示连续通信，1表示不成功的通信。
10．一种在两个移动站之间发送连续DTMF信号的方法，包括步骤为这个呼叫建立TFO模式；指示第一移动站A传送一个连续DTMF音频；从第一移动站向第一TFO处理器发送一个IS-95反向连续DTMF信令消息；从第一TFO处理器所接收的DTMF信令消息中提取DTMF信息，并形成一个包含这个DTMF信息的TFO帧；将这个TFO帧发送给第二TFO处理器；在另外一个TFO帧中从第二TFO处理器向第一TFO处理器发送DTMF信令确认消息；从由第二TFO处理器从第一TFO处理器接收到的TFO帧中提取DTMF信息；触发IS-95前向连续DTMF信令消息的生成；将这个连续DTMF信令消息发送给第二移动站；和根据由第二移动站接收的DTMF信令消息生成DTMF音频。
11．权利要求10的方法，还包括步骤指示第一移动站停止传输连续DTMF音频；从第一移动站向第一TFO处理器发送IS-95反向连续DTMF信令消息，以停止连续DTMF音频；由第一TFO处理器从第一移动站接收到的DTMF信令消息中提取DTMF信息，并形成一个包含这个DTMF信息的TFO帧；将这个TFO帧发送给第二TFO处理器；在另外一个TFO帧中从第二TFO处理器向第一TFO处理器发送DTMF信令确认消息；从自第一TFO处理器接收到的TFO帧中提取DTMF信息；触发一个IS-95前向连续DTMF信令消息的生成，以由第二TFO处理器停止连续DTMF音频；从第二TFO处理器向第二移动站发送该停止连续DTMF音频的消息；和停止由第二移动站生成连续DTMF音频。
12．权利要求10的方法，还包括步骤在TFO帧中从第一TFO处理器向第二TFO处理器发送DTMF信令消息之后，如果第一TFO处理器在TFO帧中从第二TFO处理器接收到表示DTMF信令消息操作不成功的DTMF信令确认消息，或者在原先指定的时间内未接收到确认消息，第一TFO处理器确认第二TFO处理器不能处理TFO帧中的DTMF信令消息；一旦缺少肯定的确认消息，通过与第一CODEC相关的DTMF音频发生器在PCM信道上发送DTMF音频；将第一TFO处理器改变成汇接操作模式；由与第二CODEC相关的DTMF检测器检测PCM信道上的DTMF音频；将DTMF音频解码成DTMF字符；将DTMF音频发送给第二移动站；和将第二TFO处理器改变成汇接模式。
13．权利要求12的方法，其中使用每帧的所有8个比特发送PCM信令消息。
14．权利要求13的方法，其中第一DTMF音频应当被传输一指定最小时间。
15．权利要求14的方法，其中所述指定最小时间是100毫秒。
16．一种在呼叫进行中从一个移动站向另一个移动站发送一组突发DTMF音频的设备，包括为这个呼叫建立TFO模式的装置；指示第一移动站传送一个突发DTMF字符的装置；从第一移动站向第一TFO处理器发送一个IS-95反向突发DTMF信令消息的装置；从第一TFO处理器所接收的DTMF信令消息中提取DTMF信息，并形成一个包含这个DTMF信息的TFO帧的装置；将这个TFO帧发送给第二TFO处理器的装置；在另外一个TFO帧中从第二TFO处理器向第一TFO处理器发送DTMF信令确认消息的装置；从由第二TFO处理器从第一TFO处理器接收到的TFO帧中提取DTMF信息，并触发IS-95前向突发DTMF信令消息的生成的装置；将这个突发DTMF信令消息发送给第二移动站的装置；和根据由第二移动站接收的DTMF信令消息生成DTMF音频的装置。
17．一种在呼叫进行中从一个移动站向另一个移动站发送一组突发DTMF音频的设备，包括多个TFO处理器，用于为这个呼叫建立TFO模式；用户启动装置，用于指示多个TFO处理器的第一移动站传送一个突发DTMF字符；第一移动站具有一个输出，用于向第一TFO处理器发送一个IS-95反向突发DTMF信令消息；第一TFO处理器从第一TFO处理器所接收的DTMF信令消息中提取DTMF信息，并形成一个包含这个DTMF信息的TFO帧；第一TFO处理器具有一个输出，用于将这个TFO帧发送给多个TFO处理器的第二TFO处理器；第二TFO处理器具有一个确认输出，用于在另外一个TFO帧中向第一TFO处理器发送DTMF信令确认消息；第二TFO处理器从自第一TFO处理器接收到的TFO帧中提取DTMF信息，并触发IS-95前向突发DTMF信令消息的生成；第二TFO处理器具有一个输出，用于将这个突发DTMF信令消息发送给第二移动站；和第二移动站具有一个DTMF音频发生器，用于根据由第二移动站接收的DTMF信令消息生成DTMF音频。
18．权利要求17的设备，其中用户输入设备是一个多字符键盘，具有包括字母数字字符和控制字符的至少十二个字符。
19．权利要求17的设备，其中用户输入设备是语音识别系统。
20．权利要求17的设备，其中所述另外一个TFO帧具有一个比特的DTMF信令确认，逻辑0表示成功消息接收，逻辑1表示不成功的消息接收。
全文摘要
一种无线通信方法和装置便于和允许一端上的用户完全在不改变成汇接操作模式的无汇接操作模式中从一个无线单元向第二无线单元发送双音多频字符。通过在传送双音多频信令期间保持在无汇接操作模式中,避免了汇接操作模式中所用的CODEC的延迟和失真,避免因为现在的定时要求所导致的突发双音多频字符丢失的可能性。
文档编号H04W88/18GK1312663SQ00137400
公开日2001年9月12日 申请日期2000年12月27日 优先权日1999年12月28日
发明者扬·U·休, 马尔莫德·R·谢里夫 申请人:朗迅科技公司