专利名称：通话费信息存在手机中的通信系统的制作方法
技术领域：
本发明与一种诸如无线电转接或遥转系统(telepointsystem)那样的通信系统有关。这种系统由一个基台和至少一个手机组成。在基台中有用来计量在基台与手机占用一个无线电信道通话期间所耗费的各个计算单位的计量装置。
通常，遥转系统由无绳(无线电)手机，亦即无绳手提部件(CPP)，和作为相对固定的无线电基台的无绳固定部件(CFP)组成。无绳固定部件一般安装在公共环境(如车站、商业区，甚至列车)中，也可以安装在私人或半私人的环境中(如提供厂内服务)。无绳手提部件基本上是低功率的无绳电话手机，而遥转无绳固定部件则是有关基台。这些基台接到有线用户线(如公共交换电话网PSTN)上，或者通过蜂窝系统(当基台安装在列车上时)接入有线电话用户线(PSTN)。这些类型的设备的一个值得注意的特点是无论哪一个手机都不能不通过一个基台而直接与另一个手机通信。这些类型的产品有CT2(第二代无绳电话)、DECT(数字式欧洲无绳电话)等等。
在这些情况下，通常手机用户必需为得到这种服务而付费。手机中装有存储帐户情况的存储器，以备遥转系统的经营者查核后将帐单发送给手机的用户(物主)。此外，在手机的存储器中还存有一个秘密号码，这使遥转基台可以验证(可以就地，也可以通过遥感)该手机是否真正预定了这顶服务。
秘密号码以明码或密码形式存储在手机中，在通过无线电接口发送给基台前，根据基台发出的命令加密，即编成密码。帐户情况也存储在手机中(以明码或密码形式)。当基台要求手机发送帐户情况时，帐户情况可以或者以加密即编成密码形式，或者以明码形式通过无线电接口发送给基台。这个过程称为“鉴别”，这是由基台从手机取来帐户情况和其它有关数据(包括秘密号码)的过程。另一个类似的过程是手机鉴别基台或网络，亦即所谓“网络鉴别”。在这个过程中，手机验证该网络是否真正原定的网络。基台或网络鉴别手机加上手机鉴别基台或网络本身的过程称为“互鉴”。
存储在手机中的帐户情况和秘密号码总称为“登记数据”，可以包括其它一些控制访问和允许用户进行通话的类别的数据字段。通常，手机中装有多块存储器，存储登记数据。这些存储块也称为“登记槽”。
有两种方法将登记数据输入到手机内。
第一种方法是手工处理，通过手机键盘将各项以标准格式输入，这些数字经解码，存储在手机中相应的登记槽内。
第二种方法是按照基台通过无线电接口发来的命令存储数据。基台命令手机接收某些新的登记数据，将之存储在登记槽内。这种处理方式可以用于最初将登记数据存储到手机内，或者用于以后将更新的数据存储到手机内。某些或所有的更新数据或原始数据可以由基台通过无线电接口或者以全部明码或全部密码形式，也可以以部分明码部分密码的混合形式，发送给手机。这种处理称为“越空登记”(OTAR)。通常为了安全起见，至少采用部分加密进行这种处理。此外，往往(但非必需)只是在手机已经完成网络鉴别、验明了向手机发出新数据的基台是原定基台后才进行这种处理。这就增加了整个系统的安全性。
迄今，收费是记帐式的。打了电话后，用户要在晚些时候才收到帐单。这颇象信用卡(记帐卡)，交易后，帐单要晚些时候通常以用该卡号结算的月清单形式提交给卡主或用户。类似，预订遥转服务的用户打该电话或其它PSTN电话，这些服务的费用集中起来，要晚些时候才在清单中通知用户或物主，这是利用存储在手机相应登记槽内作为部分登记数据的帐号来完成的。
国际性的欧洲无线电通信标准3001311990在7.2.8节中描述了遥转CFP发出的用来启动呼叫鉴别处理的鉴别请求信息单元(AUTHREQ)。该文件在7.2.9节中描述了CPP为响应鉴别请求信息单元而发出的用来将遥转登记参数和鉴别参数传送给遥转CFP的鉴别响应信息单元(AUTHRES)。AUTHRES单元包括遥转登记数据(TRD)，该数据用于传送正在使用的CPP的遥转帐户情况。该文件指明，TRD字段的专用码配置由遥转经营者规定和负责。
国际专利申请WO/91/07856描述了一种装入手机中的中转识别码。这种中转识别码包括多达20个二进制编码的十进制数字(BCD)，也就是80个二进制位，这可以用作收取电话费帐单的帐号。在国际欧洲无线电通信标准300131·90的7.2.9中对TRD字段的这80位有所说明。，在固定的PSTN收费电话领域，通常提供一块需预先付款的半导体芯片卡，卡中含有规定该卡有效的计费单位的数目。卡插入收费电话的一个槽中，随着通话的进行，存储在卡上的数目不断减去由PSTN系统测得的计费单位数。当预付的计费单位数用完时，卡就作废了。
通用空间接口(CAI)标准没有考虑到预付款系统也是固定的PSTN收费电话领域的一种情况，因此没有为这种配置采取措施。本发明的目的是提供一种符合CAI规格的预付款配置。
一种按本发明所提供的通信系统包括至少一个基台和至少一个手机。手机具有通过一个无线电信道与基台建立通话的装置和接收基台发出的越空登记序列并根据该越空登记序列将一个数(TRD)存储在非易失存储器内的装置，而基台具有计量基台与手机通话期间所耗计费单位的计量装置。这种通信系统的特征是基台具有根据计量装置的计量结果自动产生一个要发向手机的新的越空登记序列并将该新的越空登记序列发送给手机的装置，以及手机具有将由接收到的新的越空登记序列决定的新的数据代替存储在非易失存储器内的数据的装置。
因此，当计量装置计得耗费了一个计费单位时，本发明就作出响应，以新的数据完全代替现存的TRD字段中的信息。对于每一个计量得的单位可以重复进行这个处理，在加密之前，这旧数和新数之间存在着一个确定的关系，这由所计量的这个单位的值来确定。
最好，每当计量得一个通话单位时，就产生一个新的越空登记序列，将它发送给手机。这样，如果通话由于诸如信号丢失而过早结束，对于系统来说也不会损失收入。
所计量的计费单位可以具有不同的值，这取决于通话性质。因此，对于国际长途电话来说，所计量的计费单位就比较大。所产生的新的序列与前一个序列(无论是最初收到的还是由于计量得一个早一些的计费单位而产生的)之间有一个预定的关系，该关系仅由所测量的计费单位的值确定。
越空登记序列最好包括一个对于预订户是唯一的、而对于手机可以是唯一的第一部分，以及一个根据测得所耗计费单位而变化的第二部分。
本说明所引用的英文缩略语罗列如下AUTH-NO鉴别算法序号AUTH-REQ鉴别请求信息单元
AUTH-RES鉴别响应信息单元BCD二进制编码的十进制数CFP无绳固定部件CKEY加密关键字CPP无绳手提部件CT2第二代无绳电话DECT数字或欧洲无绳电话ESN电子序号INCZ增加撤消字段ISW入台信令字LSB最低有效位MSB最高有效位OPSIC话务员识别码OSW出台信令字OTAR越空登记PSTN公共交换电话网络RAND随机数TCOS遥转服务类别TRD遥转登记数据zapp撤消在本发明的附图中
图1为按本发明的优选实施例所提供的CFP和CPP的示意图;
图2为示出本发明的一个实施例的AUTH-REQ信息单元的附图;以及图3为示出相应的AUTH-RES信息单元的附图。
在图1中示出了无线电转接通信中的CFP10和CPP11。CFP10有一个与PSTN连接的接头12、一个计费单位计量器13、一个TRD寄存器14、一个加密/解密单元15和一个无绳收发组件16。图中还以虚线示出了一个可供选用的计费单位累加器17。图中还示出了在CPP中的非易失的电可擦可编程只读存储器(EEPROM)20。
本发明的这种系统的工作情况说明如下。
当CPP用户想打电话时，就在其CPP手机上拨号，从而将一个入台信令字(ISW)发给CFP，启动呼叫处理。CFP接到ISW后，向CPP发送一个鉴别请求信息单元(AUTH-REQ)，启动呼叫鉴别处理。所发出的这个鉴别请求信息单元的内容如图2所示。图中，AUTH-NO用来向CPP指出应该使用CPP提供的鉴别算法中的哪一个算法(即使CPP只能执行一个算法处理)。RAND是一个由CFP的加密/解密单元15产生的32位随机数，供CPP在呼叫鉴别处理中使用。INCZ使CPP增加一个4位的撤消字段的内容，这不需加以详细说明。
作为对AUTH-REQ单元的响应，CPP向CFP发出一个传送遥转登记参数和鉴别参数的AUTH-RES单元，如图3所示。
参见这个AUTH-RES单元的内容，CKEY为由CPP在呼叫鉴别处理中计算得到的32位结果，提供CFP进行校验。OPSIC用来传送CPP所需的遥转服务细节的类别。TRD字段用来传送CPP的正在使用的遥转帐户的情况。其中，TRD字段存储在CPP中的EEPROM20内。
CFP10接到TRD字段后，由加密/解密单元15对该信息进行解密，经解密后得到的帐号被存储在寄存器14内。随机数RAND在解密处理时使用。
一旦呼叫成功，通过无绳收发组件16，CPP与PSTN之间就开始进行通信。过了一段时间，从PSTN接收到一个计量信号，该信号由计量器13加以检测。这使一个减信号得以通过，加到寄存器14上，从而TRD字段中的数据就减去一个计费单位。这导致进行如下的OTAR处理。寄存器14中的新帐号(也可以经过加密/解密单元15加密后)通过无绳收发机16发给CPP11。接到OTAR命令后，CPP11用接收到的新信息来代替其现存的TRD字段。这个新数据与上一个数据的不同之处在于被设置在一旁用来存储计费单位的BCD存储单元中的一个存储单元已经减去了一个计费单位。
在整个通话过程中，每当在计量器13中计量到一个计费单位就重复一次上述处理。
与上述配置并行，可以采用原有技术的使用一个计费单位累加器17的配置。在这种配置中，当通话结束时，寄存器14内存放的帐户(是固定不变的和未经解密的)与通话期间所耗费的计费单位总数一起经PSTN馈送到帐单开发中心，由此开出一张帐单，发给用户。当从OPSIC字段识别出发给该手机的经营者不进行预付款型服务时就能运行这种机制。
因此，CTAR机制是用来提供预付款型服务的，用户或手机主向提供服务者或遥转经营者预付一定数目的计费单位的款。一个可取之处是寄存器14有一个检测什么时候剩下的计费单位数已经落到门限以下的门限检测器和通过PSTN向一个帐单开发中心(可以是与基台经营者独立的单位，如信用卡发放单位)发出一个指示以便将TRD字段通知帐单开发中心的装置，这样就能向CPP用户发出一个提示，警告他所付的计费单位即将用尽，或者也可以采取其它措施。可以看到，与原有技术的配置相比，大大降低了与帐单开发中心通信的频繁程度，这是一个优点。这为CFP的拥有者节约了花在PSTN开帐单上的开支和花在其它开帐处理上的开支。
CPP用户可以向经营者再新付一定数目的计费单位的款，这样就有一个新的“帐号”发给所有各基台，作为业务调配指令。于是，当该用户下一次使用系统时，在ISW中CPP的ESN就发给CFP，与业务调配指令上的ESN数相比较。如果一致，说明这个CPP需要重新登记，从而采用OTAR机制来进行“常规”处理，一个新的TRD字段就装入到非易失存储器20内。
如果不采用业务调配方案，则可以向用户说明，当他付了更多的计费单位款后，必需进行再登记手续，按击键盘，通知CFP他希望再登记，从而CFP通过PSTN与帐单开发中心通话，帐单开发中心作出答复，告知新的TRD字段，而后该字段传给CPP装入非易失存储器20。
作为一个可供选用的方案，手机中可以存有二种或更多种计费单位计数型式，例如，一种大单位计数和一种小单位计数。如果用户在打长途电话，则小单位的耗费率会较高，而用大单位计数的大单位的耗费率就比较低。然而在打市内电话的情况下，则耗费小单位。
还有一种可供选用的方案是，CFP使TRD字段的数据在专用信息中发送给CPP，在手机显示器上显示出来，指出还剩下的预付计费单位数。另一种可选方案是CFP中预先存储的信息发送给CPP，使得CPP的耳机发出催促声。这些各种机制用来警告手机用户预付金越来越少，或者已经用完。
总而言之，OTAR机制用来提供一种预付款服务的型式，用户或手机主向服务提供者或遥转经营者预付一定数目的计费单位的款。当这些预付的单位用完，用户就要通过访问经营者或利用遥控机制安排新的预付金。在用户下一次通过一个适当的基台进入这个通信网时，这预付金就由OTAR机制装入到手机的登记槽内。
权利要求
1.一种由至少一个基台(10)和至少一个手机(11)组成的通信系统，其中手机具有在一个无线电信道上建立与基台通话的装置和接收从基台发出的一个越空登记序列并将一个取决于该越空登记序列的数(TRD)存储在非易失存储器(20)内的装置，而基台具有计量在与手机通话期间所耗费的计费单位的计量装置(13)，这种通信系统的特征是所述基台具有对计量装置(13)作出响应自动产生一个要发给手机的新的越空登记序列并将该新的越空登记序列发送给手机的装置(14)；以及所述手机具有以一个取决于所述新的越空登记序列的数代替存储在非易失存储器(20)内的数的装置。
2.一种按权利要求1所提出的通信系统，其特征是其中所述基台的自动产生新的越空登记序列的装置包括使接收到的来自手机的一个登记数增大或减小的装置，和将经增大或减小后的数的至少几分之一与一个门限相比较并根据比较结果进行动作的装置。
3.一种按权利要求2所提出的通信系统，其特征是其中所述基台具有一个接到一个公共交换电话网络的接头(12)，而所述进行动作的装置包括启动向一个预定号码进行呼叫的自动拨号装置。
4.一种按权利要求2或3所提出的通信系统，其特征是其中所述基台包括存储一个预先录好的语音消息，而所述进行动作的装置包括将该语音消息发送给手机以使手机的耳机发出声音的装置。
5.一种按以上任一个权利要求所提出的通信系统，其特征是其中所述手机还包括显示由基台发出的、取决于至少部分新的登记序列的信息的显示器和装置。
6.一种按以上任一个权利要求所提出的通信系统，其特征是其中所述基台包括计量具有不同量级的计费单位的计量装置(13)，和根据计量装置对不同量级的计费单位的计量使接收到的来自手机的一个登记数改变不同数值以便产生新的登记序列的装置。
全文摘要
本发明提供的通信系统由至少一个基台和至少一个手机组成。手机具有在一个无线电信道上建立与基台通话的装置和接收从基台发出的一个越空登记序列并将一个取决于该序列的数存储在非易失存储器的装置，而基台具有计量在与手机通话期间所耗费的计费单位的计量装置。基台还装有装置，该装置对计量装置作出响应，自动产生一个新的越空登记序列，发送给手机。手机收到后，用一个取决于该新的越空登记序列的新数来代替存储在非易失存储器内的数。新、旧数之间的差别就反映了预付的计费单位减少情况。
文档编号H04M15/28GK1081548SQ9310331
公开日1994年2月2日 申请日期1993年3月27日 优先权日1992年3月28日
发明者杰拉尔德·安东尼·沃里克, 奈杰尔·埃弗拉德·巴恩斯 申请人:莫托罗拉有限公司