专利名称：用于一语音通信系统中交换信息的方法及通信装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于一语音通信系统中交换信息的方法及相关装置，尤其涉及一种可提升通话的安全性与实用性的方法及相关装置。
背景技术：
随着电信网络的发展，通话费用的计算方式，如网内网外、时段、分区、国际话费等，也越来越复杂。以往根据去电者的电话号码估计通话费用的方式，也随着号码携带服务(Number Portability，NP)的开放，变得无法执行。号码携带服务是提供用户更换系统业者而免更换号码的服务，换言之，原本属于某一系统业者的电话号码，可能经号码携带后，变更为由另一系统业者提供服务。因此 ，用户无法单由去电者的电话号码，判断其是否为网内或网外。在此情形下，使用者只能单从电信业者的通话记录去判断，或是通过系统查询(如拨打一特殊的系统服务号码)，以判断通话费用，相当不方便也没有即时性。此外，在来电号码方面，现今已有歹徒以篡改来电显示(Caller ID)，假冒亲友进行诈骗，在目前电信网络的漏洞下，除非用户主动回拨电话，否则无法即时确认对方的身份，导致现在诈骗电话充斥，对用户相当不安全。
发明内容
因此，本发明即在于提供一种用于一语音通信系统中交换信息的方法及其相关装置。本发明公开一种用于一语音通信系统中交换信息的方法，包含有该语音通信系统的一第一通信装置与一第二通信装置建立一通信连接；以及在一特定时段，该第一通信装置与该第二通信装置交换一数字数据，以达成一特定功能；其中，该特定时段是该第一通信装置与该第二通信装置未交换声音信号的时段。其中，上述的方法还包括在所述特定时段，所述第一通信装置与所述第二通信装置启动静音功能。其中，所述第一通信装置是利用一音频编码技术与所述第二通信装置交换所述数字数据。其中，所述特定功能是一话费计算功能。其中，在所述特定时段，所述第一通信装置与所述第二通信装置交换数字数据，以达成所述特定功能的步骤包括:所述第一通信装置传送一话费计算功能控制码至所述第二通信装置，以启动所述话费计算功能；以及所述第二通信装置根据所述话费计算功能控制码，传送所述第二通信装置的一区域识别码至所述第一通信装置。其中，所述区域识别码包括一移动电话国家代码及一移动电话网络代码。
其中，所述区域识别码还包括一检查码，所述第一通信装置根据所述检查码，回传一确认码至所述第二通信装置。其中，上述的方法还包括所述第一通信装置根据所述第二通信装置的所述区域识别码，计算所述第一通信装置与所述第二通信装置的通信费用。其中,所述特定功能是一身份认证功能。其中，在所述特定时段，所述第一通信装置与所述第二通信装置交换数字数据，以达成所述特定功能的步骤包括:所述第一通信装置传送一身份认证功能控制码及一随机数种子值至所述第二通信装置，以启动所述身份认证功能；所述第二通信装置根据所述身份认证功能控制码及所述随机数种子值，产生一认证识别码至所述第一通信装置；以及所述第一通信装置根据所述随机数种子值及所述认证识别码，验证所述第二通信装置。其中，所述认证识别码包括一认证签章值，所述认证签章值是所述第二通信装置对所接收的所述随机数种子值与一第二密钥值执行一哈希算法MD5的结果。其中，所述第一通信装置根据所述随机数种子值及所述认证识别码，验证所述第二通信装置的步骤，包括:所述第一通信装置将所述随机数种子值与一第一密钥值执行所述哈希算法MD5，以产生一验证签章值；以及所述第一通信装置比对所述认证签章值与所述验证签章值，以验证所述第二通信装置。其中，上述的方法还包括在所述认证签章值与所述验证签章值相符时，所述第一通信装置判断所述第二通信装置认证成功。其中，上述的方法还包括在所述认证签章值与所述验证签章值不相符时，所述第一通信装置判断所述第二通信装置认证失败。其中，所述认证识别码还包括一检查码，所述第一通信装置根据所述检查码，回传一确认码至所述第二通信装置。其中，所述特定功能是一数据交换功能。其中，在所述特定时段，所述第一通信装置与所述第二通信装置交换数字数据，以达成所述特定功能的步骤包括:所述第一通信装置传送一数据交换功能控制码至所述第二通信装置，以启动所述数据交换功能；以及所述第二通信装置根据所述数据交换功能控制码，传送对应的数据至所述第一通信装置。其中，所述对应的数据包括一检查码，所述第一通信装置根据所述检查码，回传一确认码至所述第二通信装置。本发明还公开一种语音通信系统，包含有一通信网络；以及多个通信装置，该多个通信装置的一第一通信装置用来通过该通信网络与该多个通信装置中一第二通信装置建立一通信连接，并于该通信连接建立后的一特定时段，与该第二通信装置交换数字数据；其中，该特定时段是该第一通信装置与该第二通信装置未交换声音信号的时段。本发明还公开一种用于一语音通信系统的通信装置，包含有一麦克风，用来接收声音信号；一喇机，用来输出声音信号；一联线建立单兀，用来与一目的通信装置建立一通信连接；一音频处理单 元，耦接于该麦克风、该喇叭及该联线建立单元，用来在该通信连接建立后，将该麦克风所接收的声音信号通过该联线建立单元传送至该目的通信装置，或将该目的通信装置传送至该联线建立单元的声音信号由该喇叭播放；一通话状态判断单元，耦接于该音频处理单元，用来判断该联线建立单元与该目的通信装置的语音交换状态，以产生一判断结果；以及一信息交换单元，耦接于该通话状态判断单元及该联线建立单元，用来根据该判断结果，启动交换数字数据。其中，所述信息交换单元是在所述判断结果显示所述联线建立单元与所述目的通信装置持续一特定时段未交换声音信号时，通过所述联线建立单元与所述目的通信装置交换数字数据。其中，所述信息交换单元利用一音频编码技术与所述目的通信装置交换数字数据。其中，上述的通信装置还包括一静音单元，耦接于所述通话状态判断单元及所述麦克风，用来在所述判断结果显示所述联线建立单元与所述目的通信装置持续一特定时段未交换声音信号时，关闭所述麦克风。其中，所述信息交换单元是用来传送一话费计算功能控制码至所述目的通信装置，以要求所述目的通信装置回传一区域识别码。其中，所述区域识别码包括一移动电话国家代码及一移动电话网络代码。其中，所述区域识别码还包括一检查码。其中，上述的通信装置还包括一验证单元，用来根据所述检查码，回传一确认码至所述目的通信装置。其中，上述的通信装置还包括一话费计算单元，用来根据所述区域识别码，计算与所述目的通信装置的通信费用。其中，所述信息交换单元是用来传送一身份认证功能控制码及一随机数种子值至所述目的通信装置，以要求所述目的通信装置回传一认证识别码。其中，所述认证识别码包括一认证签章值，所述认证签章值是所述目的通信装置对所接收的所述随机数种子值与一第二密钥值执行一哈希算法MD5的结果。其中，上述的通信装置还包括一验证单元，用来将所述随机数种子值与一第一密钥值执行所述哈希算法MD5，以产生一验证签章值，并比对所述认证签章值与所述验证签章值，以验证所述目的通信装置。其中，所述验证单元是在所述认证签章值与所述验证签章值相符时，判断所述目的通信装置认证成功。其中，所述验证单元是在所述认证签章值与所述验证签章值不相符时，判断所述目的通信装置认证失败。其中，所述认证识别码还包括一检查码，且所述通信装置包括一验证单元，所述验证单元用来根据所述检查码，回传一确认码至所述目的通信装置。其中，所述信息交换单元是用来传送一数据交换功能控制码至所述目的通信装置，以要求所述目的通信装置回传一对应的数据。其中，所述对应的数据包括一检查码，且所述通信装置包括一验证单元，所述验证单元用来根据所述检查码，回传一确认码至所述目的通信装置。 本发明利用通话建立后未交换声音信号期间，交换数字数据，达成话费计算、身份认证、数据交换等功能，改善现今电信网络漏洞下所造成的问题，进而确保使用者通话的实用性与安全性。
图1为本发明实施例的一语音通信系统的示意图。图2为本发明实施例的一信息交换流程的示意图。图3为本发明实施例的一话费计算功能的示意图。图4为本发明实施例的一身份认证功能的示意图。图5为本发明实施例的一数据交换功能的示意图。图6为本发明实施例的一通信装置的示意图。主要组件符号说明:10语音通信系统60通信装置100通信网络20流程200、202、204、206、al a3、bl b3、Cl c3 步骤600麦克风602喇叭604联线建立单元606音频处理单元608通话状态判断单元610信息交换单元612静音单元Dec_RST判断结果UE_1 UE_n、UE_x、UE_y通信装置
具体实施例方式请参考图1，图1为本发明实施例的一语音通信系统10的示意图。语音通信系统10包含有一通信网络100及通信装置UE_1 UE_n。在语音通信系统10中，任一通信装置可与另一通信装置建立通信连接。其中，当一通信装置UE_x与一通信装置UE_y建立通信连接后，两者可在一未交换声音信号的特定时段(如通信建立第一秒内、语音停顿、短暂静音等时段)，启动交换数字数据。其运作方式可归纳为一信息交换流程20，如图2。信息交换流程20包含以下步骤:步骤200:开始。步骤202:通信装置UE_x与通信装置UE_y建立通信连接。步骤204:在一未交换声音信号的特定时段，通信装置UE_x与通信装置UE_y交换数字数据，以达成一特定功能。步骤206:结束。简单来说，当通信装置UE_x与通信装置UE_y建立通信连接后，两者可利用未交换声音信号的时段，交换数字数据，进而达成一默认功能，如话费计算、身份认证、数据交换等功能。举例来说，请参考图3，图3为本发明实施例的一话费计算功能的示意图。当通信装置UE_x与通信装置UE_y建立通信连接后，两者利用未交换声音信号的时段(如通信建立第一秒内、语音停顿、短暂静音等时段)，由通信装置UE_x传送一话费计算功能控制码至通信装置UE_y，启动话费计算功能(步骤al)。接着，通信装置UE_y回传一区域识别码至通信装置UE_x (步骤a2),其中区域识别码较佳地包含话机的移动电话国家代码(Mobile CountryCode, MCC)、移动电话网络代码(Mobile Network Code, MNC)、检查码及话费计算功能控制码等。当通信装置服_1收到移动电话国家代码及移动电话网络代码，并计算检查码无误后会传送一确认码(Acknowledgement, ACK)至通信装置UE_y (步骤a3),完成话费数据的交换工作，并恢复通话。同时，通信装置UE_x可根据各家电信业者通话费率(如网内、网外、市话、国际电话、短信等费率)，将话费数据显示在其显示屏幕上，由用户决定或自动依照预先设定的通话规则(如费率太高自动挂断、通话时间等规则)决定是否继续通话。因此，利用话费计算功能，用户不需要通过电信业者的查询，即可精确并实时地计算通话费率，避免电信业者溢收通话费用，并解决使用者在不知情的情况下拨打国际漫游或指定转接的通话，有效提高通话的实用性与便利性。
请继续参考图4，图4为本发明实施例的一身份认证功能的示意图。首先，通信装置UE_x默认一组专属的密钥(Key)值并分享给通信装置UE_y，通信装置UE_y将通信装置UE_x的电话号码和密钥值储存至话机。接着，当通信装置UE_x与通信装置UE_y建立通信连接后，假设通信装置服_1欲要求对方做身份认证，两者利用未交换声音信号的时段(如通信建立第一秒内、语音停顿、短暂静音等时段)，由通信装置UE_x传送身份认证功能控制码及随机数种子(Seed)值至通信装置UE_y，启动身份认证功能(步骤bl)。通信装置UE_y接收到身份认证功能控制码及随机数种子值后，将预先储存的密钥值和随机数种子值做加解密运算后，执行哈希算法MD5 (Message-Digest Algorithm5 (信息-摘要算法5))得到一认证签章值，将认证签章值及检查码组成一认证识别码传送至通信装置UE_x (步骤b2)。此时，通信装置UE_x也会将其密钥值和随机数种子值做加解密运算并做哈希算法MD5产生验证签章值，计算检查码无误后传送确认码，并将验证签章值与认证签章值进行比对，以验证通信装置UE_y (步骤b3)。当认证签章值与验证签章值比对相符时，通信装置UE_x判断通信装置UE_y身份认证成功；反之，当认证签章值与验证签章值比对不相符时，通信装置UE_x判断通信装置UE_y身份认证失败。最后，将认证结果显示在通信装置UE_x上，通信装置UE_x可依照预先设定的通话规则或用户自行决定是否继续通话。进一步地，为避免不肖人士窃听认证数据，上述身份认证功能亦可使用一次性密码(One-Time Password)或RSA算法等加密技术来实施,不限于此。通过身份认证功能，由于每次产生的随机数种子值都不同，在传送过程的认证识别码也会不同，因而可有效地阻绝来电号码遭篡改的诈骗电话，也可以防止不肖人士窃听认证资料，确保用户通话的安全性。请继续参考图5，图5为本发明实施例的一数据交换功能的示意图。首先，通信装置UE_y默认一组专属的密钥值并分享给通信装置UE_x，通信装置UE_x将通信装置UE_y的电话号码和密钥值储存至话机。接着，当通信装置UE_x与通信装置UE_y建立通信连接后，假设通信装置服_1欲要求通信装置UE_y的特定数据(如个人资料、GPS数据、短信等数据)，两者利用未交换声音信号的时段(如通信建立第一秒内、语音停顿、短暂静音等时段)，由通信装置UE_x传送数据交换功能控制码至通信装置UE_y，启动数据交换功能(步骤Cl)。通信装置UE_y接收到数据交换功能控制码后，依照默认的通话规则决定是否传送通信装置UE_x所要求的数据。若通信装置UE_y决定回传通信装置UE_x所要求的数据，则会对该数据进行加密，并可附加相关信息(如数据交换功能控制码、数据长度及检查码等)同时传送至通信装置UE_x (步骤c2)。通信装置UE_x在收到对应的数据后，计算检查码无误后传送确认码至通信装置UE_y (步骤c3)，并利用预先储存的密钥值将数据正确解密，储存至话机中，以完成数据交换功能的运作。通过数据交换功能，用户不仅可以免除输入数据的不便，并且可在通话中进行数据交换，不影响通话质量，节省短信的费用。除此之外，交换的数据种类涵盖范围广，可以是个人资料、GPS数据、短信、E-mail等数据，并利用密钥值将数据加密，防止数据被窃听。因此，当通信装置UE_x与通信装置UE_y未交换声音信号时，两者可启动交换数字数据，进而达成话费计算、身份认证、数据交换等功能。当然，除了前述的功能外，本领域技术人员可根据所需，作适当的修饰或变化，以达成其他功能，而不限于此。此外，需注意的是，通信装置UE_x与通信装置UE_y交换数字数据的方法不限于特殊流程或步骤，例如，可利用双音多频(Dual Tone Mult1-Frequency, DTMF)或频移键控(Frequency-shiftkeying, FSK)等技术来实施。其中，双音多频技术的传输速度约为12.5键音/秒，而频移键控则约为150字节(Bytes) /秒。若以传输速度较慢的双音多频技术为例，键音为O
9、A D、*、#共16种字键，可转换为16进制字符，即一个字键为0.5字节(4位)，故一秒内约可传送6个字节的数据。假设交换数字数据为话费计算数据，首先，通信装置UE_x传送的话费计算功能控制码为0.5字节；接着，通信装置UE_y回传的区域识别码包含的移动电话国家代码(1.5字节)、移动电话网络代码(1.5字节)、检查码(I字节)及话费计算功能控制码(0.5字节)共为4.5字节；最后，通信装置UE_x传送的确认码为0.5字节。因此，在话费计算功能运作期间的数据交换量为5.5字节，亦即可于I秒内完成话费计算功能。另一方面，若交换数字数据为身份认证数据时，通信装置UE_x传送的身份认证功能控制码(0.5字节)及随机数种子值(I字节)共1.5字节，而通信装置UE_y回传的认证签章值(16字节)及检查码(I字节)共17字节。以双音多频技术约需要3.6秒的时间来传送
18.5字节的身份认证数据，若以频移键控技术则只需要0.12秒的时间即可完成身份认证功能。再者，若交换数字数据为数据交换数据时，通信装置UE_x传送的数据交换功能控制码为0.5字节，而通信装置UE_y回传的数据交换功能控制码(0.5字节)、数据长度(2字节)、数据(以已加密的中文姓名为6字节为例)及检查码(I字节)共为9.5字节。因此，以双音多频技术约需要2秒的时间来完成数据交换功能，若以频移键控技术则只需要0.06秒的时间即可完成。需注意的是，上述双音多频或频移键控技术仅为本发明可能的实施例，其他音频编码技术亦可应用于本发明，而不限于此。此外，通信装置的种类除了可实现于手机外，也可实现于一般公共交换电话网络(Public Switched Telephone Network, PSTN)话机、因特网语音通信协议(Voice Over Internet Protocol, V0IP)电话等等,只要具有双音多频及频移键控或类似技术的话机，都可以使用于本发明中，因此能有效地降低升级成本，提高使用的便利性。
除此之外，由于通信装置UE_x与通信装置UE_y是利用未交换声音信号期间，交换数字数据，因此可进一步启动通信装置UE_x与通信装置UE_y的静音功能。如此一来，通信装置UE_x与通信装置UE_y可在静音功能启动的期间，交换数字数据，达成话费计算、身份认证、数据交换等功能。另一方面，关于通信装置UE_x或通信装置UE_y的实现，请参考图6。图6为本发明实施例的一通信装置60的示意图。通信装置60用来实现通信装置UE_x*UE_y，其包含有一麦克风600、一喇叭602、一联线建立单元604、一音频处理单元606、一通话状态判断单兀608、一信息交换单兀610及一静音单兀612。联线建立单兀604用来与另一通信装置建立通信连接，当通信连接建立后，音频处理单元606可将麦克风600所接收的声音信号通过联线建立单元604传送至另一通信装置，或将其他通信装置传送至联线建立单元604的声音信号由喇叭602播放。通话状态判断单元608可根据音频处理单元606的处理情形，判断联线建立单元604与另一通信装置的语音交换状态，以产生一判断结果Dec_RST。信息交换单元610则根据判断结果Dec_RST，通过联线建立单元604，启动交换数字数据。另外，静音单元612可于判断结果Dec_RST显示联线建立单元604与另一通信装置持续一特定时段未交换声音信号时，关闭麦克风600。简单来说，在通信装置60中，当联线建立单元604建立与其他通信装置的通信连接后，通话状态判断单元608会根据音频处理单元606的处理情形，判断语音交换状态，并产生对应的判断结果Dec_RST予信息交换单元610。若判断结果Dec_RST显示联线建立单元604与另一通信装置持续特定时段未交换声音信号时，信息交换单元610可启动交换数字数据，同时静音单元612会关闭麦克风600。如此一来，通过数字数据的交换，通信装置60可与其他通信装置交换特定信息，以达成话费计算、身份认证、数据交换等功能。需注意的是，图6所示的通信装置60是用以实现图1的通信装置UE_x或UEj,设计者当根据所需的功能，作适当修饰或变化。例如，信息交换单元610可利用双音多频或频移键控技术等音频编码技术进行数据交换的运作。另外，通信装置60可包含一验证单元，用来根据其他通信装置回传的检查码，进行验证，并据以回传确认码。其他关于话费计算、身份认证、数据交换等功能的运作方式可参考前述说明，在此不赘述。在公知技术中，使用者无法判断去电者的电话号码是网内或网外，造成话费计算的不便和缺乏实时性，且无法实时确认来电者的身份，导致现今社会诈骗电话的充斥，衍生社会问题。在此情形下，本发明利用通信装置通话时未交换声音信号期间，交换数字数据，以达成话费计算、身份认证、数据交换等功能，大大地提升通话的实用性与安全性。综上所述，本发明利用通话建立后未交换声音信号期间，交换数字数据，达成话费计算、身份认证、数据交换等功能，改善现今电信网络漏洞下所造成的问题，进而确保使用者通话的实用性与安全性。以上所述仅为本 发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的等同变化与修饰，皆应属本发明所涵盖的范围之内。
权利要求
1.一种用于一语音通信系统中交换信息的方法，所述方法包括: 所述语音通信系统的一第一通信装置与一第二通信装置建立一通信连接；以及在一特定时段，所述第一通信装置与所述第二通信装置交换一数字数据，以达成一身份认证功能； 其中，所述特定时段是所述第一通信装置与所述第二通信装置未交换声音信号的时段； 其中在所述特定时段，所述第一通信装置与所述第二通信装置交换数字数据，以达成所述身份认证功能的步骤包括: 所述第一通信装置传送一身份认证功能控制码及一随机数种子值至所述第二通信装置，以启动所述身份认证功能； 所述第二通信装置根据所述身份认证功能控制码及所述随机数种子值，产生一认证识别码至所述第一通信装置；以及 所述第一通信装置根据所述随机数种子值及所述认证识别码，验证所述第二通信装置。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述认证识别码包括一认证签章值，所述认证签章值是所述第二通信装置对所接收的所述随机数种子值与一第二密钥值执行一哈希算法MD5的结果。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述第一通信装置根据所述随机数种子值及所述认证识别码，验证所述第二通信装置的步骤，包括: 所述第一通信装置将所述随机数种子值与一第一密钥值执行所述哈希算法MD5，以产生一验证签章值；以及 所述第一通信装置比对所述认证签章值与所述验证签章值，以验证所述第二通信装置。
4.如权利要求3所述的方法，还包括在所述认证签章值与所述验证签章值相符时，所述第一通信装置判断所述第二通信装置认证成功。
5.如权利要求3所述的方法，还包括在所述认证签章值与所述验证签章值不相符时，所述第一通信装置判断所述第二通信装置认证失败。
6.如权利要求2所述的方法，其中所述认证识别码还包括一检查码，所述第一通信装置根据所述检查码，回传一确认码至所述第二通信装置。
7.一种用于一语音通信系统的通信装置，所述通信装置包括: 一麦克风，用来接收声音信号； 一喇叭，用来输出声音信号； 一联线建立单元，用来与一目的通信装置建立一通信连接； 一音频处理单元，耦接于所述麦克风、所述喇叭及所述联线建立单元，用来在所述通信连接建立后，将所述麦克风所接收的声音信号通过所述联线建立单元传送至所述目的通信装置，或将所述目的通信装置传送至所述联线建立单元的声音信号由所述喇叭播放； 一通话状态判断单元，耦接于所述音频处理单元，用来判断所述联线建立单元与所述目的通信装置的语音交换状态，以产生一判断结果；以及 一信息交换单元，耦接于所述通话状态判断单元及所述联线建立单元，用来根据所述判断结果，启动交换数字数据； 其中所述信息交换单元是用来传送一身份认证功能控制码及一随机数种子值至所述目的通信装置，以要求所述目的通信装置回传一认证识别码。
8.如权利要求7所述的通信装置，其中所述认证识别码包括一认证签章值，所述认证签章值是所述目的通信装置对所接收的所述随机数种子值与一第二密钥值执行一哈希算法MD5的结果。
9.如权利要求8所述的通信装置，还包括一验证单元，用来将所述随机数种子值与一第一密钥值执行所述哈希算法MD5，以产生一验证签章值，并比对所述认证签章值与所述验证签章值，以验证所述目的通信装置。
10.如权利要求9所述的通信装置，其中所述验证单元是在所述认证签章值与所述验证签章值相符时，判断所述目的通信装置认证成功。
11.如权利要求9所述的通信装置，其中所述验证单元是在所述认证签章值与所述验证签章值不相符时，判断所述目的通信装置认证失败。
12.如权利要求8所述的通信装置，其中所述认证识别码还包括一检查码，且所述通信装置包括一验证单元，所述验证单元用来根据所述检查码，回传一确认码至所述目的通信 装直。
全文摘要
本发明涉及用于一语音通信系统中交换信息的方法及通信装置。所述方法包含有该语音通信系统的一第一通信装置与一第二通信装置建立一通信连接；以及在一特定时段，该第一通信装置与该第二通信装置交换数字数据，以达成一特定功能；其中，该特定时段是该第一通信装置与该第二通信装置未交换声音信号的时段。本发明还涉及用于一语音通信系统中交换信息的通信装置。本发明利用通话建立后未交换声音信号期间，交换数字数据，达成话费计算、身份认证、数据交换等功能，改善现今电信网络漏洞下所造成的问题，进而确保使用者通话的实用性与安全性。
文档编号H04L29/06GK103220438SQ20131003756
公开日2013年7月24日 申请日期2009年6月23日 优先权日2009年6月23日
发明者陈少锋, 谢升达 申请人:纬创资通股份有限公司