專利名稱：用于在移動和固定人群之間傳輸數據的方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明的領域是關于通過電話或計算機通信網絡傳送數據。
更具體地講，本發明涉及到一種使得兩組人以安全快捷的方式交換數據的方法和系統，其中的一組人是固定的(例如長途業務提供者)，而另一組人是移動的(例如業務提供者的用戶)。
所提出的問題是，使得一個授權移動用戶獲得對業務提供者所提供業務的遠程接入權，同時防止欺詐分子申明他是有權用戶，已經支付相關費用或沒有要求需要他支付費用的業務。
為解決該問題，建議使用接入密鑰，該密鑰由移動用戶通過介質終端或與電話手機相連的一種外圍設備產生，例如通過將一個存儲卡插入到外圍設備中。這些方法，除了它們的費用之外，并不實用，并且實現繁瑣，因為它們要求安裝諸如存儲卡讀卡器之類的外圍設備。實際上，如果沒有設法同時解決另一個問題，也就是設計一種方便使用，實現快捷并且經濟的方法和系統，上述問題是無法有效解決的。因為，一旦一種應用被用于大量公眾，使用的方便和省時變成為重要的問題，不可忽視。更特別的是，用戶喜歡移動產品具有信用卡般大小，可以方便地裝入錢包或卡夾，這要求設計用這些尺寸特性來實現移動產品的方法和系統。
根據本發明，通過包括以下步驟的方法，這些問題可以被解決，這些目標可以實現-便攜式物體按照移動人群中的個人的要求放置，這些物體具有類似信用卡的形式，并且通過對每個人和每張卡特定的標識符來定做，-上述卡被用來發送至少部分加密的DTMF類型的簡短的聲音識別信號，當卡被卡持有者激活時，聲音識別信號就被卡發送(一個這種類型的卡在法國專利No.2705853中被描述，該專利發表于1994，12月2日。)，-上述聲音識別信號通過標準電話機的麥克風接收，且上述信號被標準電話機處理，使得處理后的信號可以通過電話或計算機網絡發送，-該信號經過電話通信網絡被發送到固定人群中的至少一個人的數據處理服務器。
在現有技術的情況下，減小了的尺寸和卡的形式以及使用卡的條件(比如存在老化了的麥克風，卡和麥克風之間較差的聲音耦合，環境噪聲，溫度等)，不允許具有某種質量的DTMF聲音信號的前向發送，使得所接收的信號總能由存在于數據處理服務器中的聲音服務器按原來的樣子加以利用。具有信用卡形式的便攜式物體的實現由此帶來了一個問題，到現在為止，限制了該技術的使用。
為了克服上述困難，根據本發明的方法，結合剛才闡述的步驟，進一步包括以下步驟-從卡而來的信號(經過麥克風，標準的電話機，通信網絡)被特定的軟件程序處理，該軟件的參數是以下諸因素的函數卡的特性，它的與電話機麥克風結合的使用條件，聲音識別信號的特定特性，以及用于相應于被發送的識別數據的特定類型的信號的通信網絡特性。
這樣，處理之后，從卡而來并被數據處理服務器接收的信號包含有移動人群希望發送給固定人群的數據。
根據本發明，該方法進一步包括以下步驟-為識別卡和卡的持有者，信號被解密，解密之后獲得的數據元素被與數據處理服務器中保存的數據元素相比較。
這樣，通過這種方法，業務提供者確認呼叫者確實擁有授權卡，不是一個數據處理業務的欺詐者，而且他能夠識別卡的持有者是一個他所提供的業務的有權用戶。結果，當安全快捷的識別過程實現之后，兩個群體的人們便可以十分安全地交換數據了。
有利地，在一個可選實施方案中，為了確定處理來自卡的信號的特定軟件程序的參數，根據本發明的方法是-該卡被用來發送一個預定的聲音信號以對應于一個校準信號，特別是在頻率上和功率上，-所接收的信號被數據處理服務器分析，被與校準的聲音信號進行比較，-通過上述比較導出特定處理軟件程序的參數。
本發明還涉及到一種使得兩組人以安全快捷的方式交換數據的系統，其中的一組人是固定的(例如長途業務提供者)，而另一組人是移動的(例如業務提供者的用戶)。該系統的特點是具有包含實現以上定義的方法以及它的可選實施方案的設備。
更具體而言，根據本發明，該系統包括-便攜式物體按照移動人群中的個人的要求放置，這些便攜式物體具有類似信用卡的形式，并且通過對每個人和每張卡特定的標識符來定做，-每個卡包含用于發送至少部分加密的DTMF類型的簡短聲音識別信號的設備，當卡被卡持有者通過可從卡的表面接觸的至少一個部件按照他的需要激活時，聲音識別信號就被卡發送，-一個標準的電話機包括*一個麥克風，當聲音識別信號被發送時，相對于該麥克風，卡的持有者根據他的需要放置該卡，*用于對上述聲音識別信號作標準處理的設備，使得處理后的識別信號可以通過一個電話通信網絡被發送設備前向發送到某個距離，-一個包括數據處理設備的數據處理服務器，它是按照固定人群中至少一個人的需要，與電話通信網絡相連，并負責接收從電話機而來的識別信號。
在現有技術的情況下，減小了的尺寸和卡的形式以及使用卡的條件(比如存在老化了的麥克風，卡和麥克風之間較差的聲音耦合，環境噪聲，溫度，等)，不允許具有某種質量的DTMF聲音信號的前向發送，使得所接收的信號總能由存在于數據處理服務器中的聲音服務器按原來的樣子加以利用。為了克服上述困難，根據本發明的系統是使得所述的數據處理設備進一步包括*用于處理從卡(經過麥克風，標準的電話機或通信網絡)而來的信號的設備，該設備包含特定的軟件程序，該軟件程序的參數是以下諸因素的函數卡的特性，它的與電話機麥克風結合的使用條件，以及用于相應于被發送的識別數據的特定類型的信號的通信網絡的特性。這樣，處理之后，從卡而來并被數據處理服務器所接收的信號包含了移動人群希望發送給固定人群的數據元素。
所述的數據處理設備進一步包括*用于對信號解密的設備，使得通過這些信號可以獲得卡和卡持有者的特定的標識符，*一個數據庫，包含根據需要的卡和卡持有者的資料，以及他們的識別數據，
*用于將卡和卡持有者的特定標識符與數據庫中所包含的該卡以及卡持有者的識別數據進行比較的設備。結果，在該快速安全的識別過程完成之后，兩個人群中的每個人群的人們便可以完全安全地交換數據了。
有利地，根據一個可選實施方案，為了確定處理來自該卡的信號的特定軟件程序的參數，根據本發明的系統是-該卡的發送設備發出一個預定的聲音信號，該信號相應于校準信號，特別是在頻率上和功率上，-數據處理服務器的數據處理設備，包含用于分析數據處理服務器所接收的信號以及用于將該信號與校準的聲音信號比較的裝置，根據本發明，在系統的第一個可選實施方案中，上述用于處理從卡而來的信號的設備，對于其它構成數據處理設備的設備來說，被放置在上行線路(upline)。
根據本發明，在系統的第二個可選實施方案中，上述用于處理從卡而來的信號的設備，對于其它構成數據處理設備的設備來說，被作為資源來放置。
根據本發明，在系統的第三個可選實施方案中，上述用于處理從卡而來的信號的設備，對于其它構成數據處理設備的設備來說，被放置在網絡中。
根據本發明，在系統的第四個可選實施方案中，上述用于處理從卡而來的信號的設備，與其它構成數據處理設備的設備綜合在一起。
本發明的其它的特性和優點從以下的四個本發明的優選實施方案的描述和附圖中可以表現出來，給出的實施方案作為說明性且非限定性的例子，其中-
圖1顯示了根據本發明系統的透視結構圖。
-圖2以框圖的形式給出了第一個可選實施方案的視圖，上述用于處理從卡而來的信號的設備，對于其它構成數據處理設備的設備來說，被放置在上行線路。
-圖3以框圖的形式給出了第二個可選實施方案的視圖，上述用于處理從卡而來的信號的設備，對于其它構成數據處理設備的設備來說，被作為資源來放置。
-圖4以框圖的形式給出了第三個可選實施方案的視圖，上述用于處理從卡而來的信號的設備，對于其它構成數據處理設備的設備來說，被放置在網絡中。
-圖5以框圖的形式給出了第四個可選實施方案的視圖，上述用于處理從卡而來的信號的設備，與其它構成數據處理設備的設備綜合在一起。
-圖6以框圖的形式給出了處理流程圖的視圖。
現在參照圖1闡述根據本發明的系統和方法。根據本發明的系統和方法使得移動人群中的每個人11得以使用含有麥克風17的電話機16安全快捷地訪問固定人群(業務提供者12)中的人們12為他們提供的服務器30。位于離業務提供者12的數據處理服務器18一定距離的電話機16與電話通信網絡15相連。
該系統包括具有信用卡形式的卡10，通過用于每個卡和每個用戶11的特定標識符來定做。該卡根據使用者的需要由業務提供者12設置。該卡10包含用于發送至少部分加密的DTMF類型的簡短的聲音識別信號20的設備13。
當發送設備13被用戶通過部件14激活時，這些信號便被發送，部件14可以從卡的外部訪問(圖中不能看出，因為它位于卡的另一邊)。聲音信號20被電話機的麥克風17接收，相對于該麥克風，用戶放置卡10。系統還包括了設備19，用于處于電話機16內的聲音信號20的前向傳輸。這些前向傳輸設備在信號處理之后，通過電信網15，實現信號的長途傳輸，將信號送到業務提供者的數據處理服務器18。與電信網絡15相連的該數據處理服務器，包括了數據處理設備21。該數據處理設備21包括-設備22，用于激活上述電話機16的前向傳輸設備19，-設備28，用于處理由卡(經過麥克風，標準的電話機和通信網絡)而來的信號，該設備包含特定的軟件26，該軟件的參數是以下諸因素的函數卡10的特性，它的與電話機16的麥克風17結合的使用條件，以及用于相應于被發送的識別數據元素的特定類型的信號的通信網絡15的特性。
為了定義前向傳輸線路的轉移函數，即為了考慮信號處理設備28的特定軟件26中的以下特性-麥克風的質量(阻尼，失真，背景噪聲)，
-電話單元的特性(放大，限幅，帶通濾波)，-卡被使用地點的環境溫度(隱含由卡發出的頻率和由麥克風和線路產生的失真)，-線路本身的噪聲和質量，-在長途呼叫中經常發生的中斷/截止，回聲，該卡發送一個預定的聲音信號，以對應于與精確特性校準的信號，特別是在頻率和功率上。
將由數據處理服務器在線路端接收的信號與依據精確特性的預定的校準聲音信號相比較。該比較使得數據處理設備21能計算出特定處理軟件16的參數。該軟件26的主函數涉及到-相對于高通和低通濾波器的信號線性化，-對于高阻尼信號和/或噪聲浸入信號的信號相關性計算，-有關傳輸地點的環境溫度和發送設備狀態的頻率漂移的測量和校正，-設備噪聲濾除，-糾錯，-回聲抵消，-信號的自同步，-脈沖的檢測和解釋，-信號的智能統計分析語聲/代碼識別，-具有限幅信號部分重組功能的電話機放大量和/或濾波器的限幅度的檢測。
這樣，通過這些處理設備28和位于通信網絡15另一端、被呼叫的業務的提供者附近的特定軟件程序26，用戶11有可能使用具有信用卡形式的移動產品10，他們已習慣該產品并可以方便地攜帶在錢包或卡夾中。而且，人們可以使用標準的電話機16，地球上有大約一億部可以被使用。
數據處理設備21還包括*設備24，用于對信號解密，使得可以從這些信號中獲得卡和卡持有者的特定標識符，*數據庫23，包含有卡和卡持有者的參數，以及他們的識別數據，*設備25a，用于將卡和卡持有者的特定標識符和數據庫中保存的卡和卡持有者的識別數據作比較。
結果，在完成了上述快捷準確的識別處理后，兩個人群中的每個人群的人們便可以以完全安全的方式交換數據元素了。
卡的加密設備和數據處理服務器的解密設備最好以這樣一種方式設計，即每種操作(時鐘同步，計數操作，等，如特別在美國專利No.4998 279和美國專利4 298 098中所闡述的)時的聲音信號改變。錄音之后，不合法用戶就不可能以任何形式使用聲音信號獲準通過業務提供者的數據處理服務器的識別，因而也不能從他的業務中獲得利益。
為了增強系統的安全性，在圖1顯示的可選實施方案中，系統進一步包括第二個比較設備25b。這些比較設備使得能在數據庫中保存的用戶專用的保密代碼與用戶發出的保密代碼之間進行比較。該代碼由與電話機16和/或卡10相關的鍵盤27發出，并由通信網絡15發送給業務提供者的數據處理設備。這樣，業務提供者便可以確認呼叫者11是真正的有資格與他的業務連接的人。一張被偷竊的卡不能被偷竊者使用，因為他不知道保密代碼。
參看圖2，3，4和5，現在將闡述設備28的四種實施方案，該設備用于處理從卡發送而來，并由電信網絡傳輸的信號。這些圖中使用了相同的參數來指明已參照圖1所描述的各部分和設備。
根據圖2中以框圖形式顯示的第一個實施方案，用于處理從卡而來的信號的設備28被放置在相對于構成數據處理設備21的其它設備的上行線路(在語聲服務器18，30的前面)。聲音信號被設備28處理并在經過電話線路重新生成后再保存(restore)，例如它們被以ASCII類型數字形式或任何其它可以直接被計算機使用的規格再保存，或以可以被放置在下行線路(downline)的語音服務器的數字信號處理器(DSP)使用的標準的DTMF形式再保存。這種安排使得(放置在下行線路的語音服務器的)數據處理設備21的任何部分不用被改變。當然，它在信號處理設備28的輸入和輸出端需要相同數目的電話線路。
根據圖3中以框圖形式顯示的第二個實施方案，用于處理從卡而來的信號的設備28被作為其它構成數據處理設備21(語音服務器)的設備的資源放置。在這種情況下，語音服務器接收到呼叫，但凡有必要都使用信號處理設備28作為系統資源。這種設計允許使用語音服務器18的電話線轉接和管理系統40。該語音服務器將一個PCM或ADPCM類型的數字化的聲音文件轉換為資源。該信號處理設備28采取電子卡與計算機和軟件程序相結合的方式。如果線路的數目少，則信號處理設備28包含一個軟件程序。它們接著向語音服務器18發送一個ASCII類型的信號或其它類型的信號。
根據圖4中以框圖形式顯示的第三個實施方案，用于處理從卡而來的信號的設備28被放置在與構成數據處理設備21的其它設備相連的網絡中。因為，在某些情況下，特別是取決于語音服務器18中使用的操作系統，將信號處理設備作為資源來放置是不可能的。在這種情況下，信號處理設備28被放置在網絡中的一臺計算機50上。數字化的語音文件經過本地網絡15a被傳送，并被包括信號處理設備28的網絡中的計算機予以處理。由計算機執行的處理操作的結果被以ASCII形式或其它形式經本地網絡15a發送到語音服務器。
根據圖5中以框圖形式顯示的第四個實施方案，用于處理從卡而來的信號的設備28被與構成數據處理設備21的其它設備綜合在一起。更具體而言，這些設備28被綜合到語音服務器18的電子卡的數字信號處理器(DSP)60中，上述服務器中具有調用該特殊DSP功能的邏輯電路。用綜合信號處理設備28的功能的特定DSP代替本地服務器的DSP也是可能的。
參看圖6，現在將闡述信號處理設備28的處理流程圖。被接收信號的結構具有固定的特性所有發送頻率的完整定義，每個頻率組的傳輸時間，要被接收的信號數目和所有信號的時長，相應于校準信號的預定信號。所以該信號處理設備“知道”它們必須搜索什么。它們采用快速傅立葉變換函數(FFT)，以小幅度的可變步長(FFT1，FFT2，…，FFT N)100滑動，能夠(i)建立相關函數(110)，(ii)獲得噪聲抑制，以及(iii)在一些FFT時段的每個信號部分的觀測。例如，對于20～50毫秒的單一信號，工作步長可以是5毫秒。
接著并行采用數字梳狀濾波操作(120)，輸入的數目及其功能可以被參數化。最后，每個結果被比較，并且統計計算(130)能去掉某些可疑信號。相應于校準信號的預定特性信號(140)使用了一組頻率，這相對于卡10可能發出的頻率來說是足夠的。因而可以獲得在所有發送的頻率上的整個前向傳輸線路上的有關失真，阻尼，漂移，能量，噪聲電平和回聲等的狀態報告。由于預定信號是已知的，沒有對它作其它的解釋。它使得能夠校準信號處理設備，并使確定前向傳輸線路(150)的轉移函數成為可能。因此由卡發送的信號可以相對于系統的總響應曲線予以校正(160)。所以該信號處理設備28可以處理不同類型的信號，無論它們是單頻，雙頻還是多頻信號，以不同的速度發送，以及具有不同的時長值，因為將它們作為要被檢測的信號(DTMF或其它)的函數來編程便足夠了。
權利要求
1.一種方法，使得兩組人以安全快捷的方式交換數據，其中的一組人是固定的(例如長途業務提供者)，而另一組人是移動的(例如該業務提供者的用戶)，上述方法的特征在于它包括了以下步驟-便攜式物體按照移動人群中的人們的要求進行放置，這些物體具有類似信用卡的形式，并且通過對每個人和每張卡的特定的標識符來定做，-上述卡被用來發送至少部分加密的DTMF類型的簡短的聲音識別信號，當卡被卡持有者按他的要求激活時，聲音識別信號就被卡發送出去，-上述聲音識別信號通過標準電話機的麥克風接收，且上述信號被標準電話機處理，使得處理后的信號可以通過電話或計算機網絡進行傳送，-該信號經過通信網絡被前向發送到固定人群中的至少一個人的數據處理服務器，在現有技術的情況下，減小了的尺寸和卡的形式以及使用卡的條件，比如存在老化的麥克風，卡和麥克風之間較差的聲音耦合，環境噪聲，溫度，等，不允許具有某種質量的DTMF聲音信號的前向發送，使得所接收的信號總能由存在于數據處理服務器中的聲音服務器按原來的樣子加以利用，-由卡而來的信號經過麥克風，標準的電話機和通信網絡借助于特定的軟件程序處理，該軟件的參數是以下諸因素的函數卡的特性，它的與電話機的麥克風結合的使用條件，用于相應于被發送的識別數據的特定類型的信號的通信網絡的特性，這樣，處理之后，從卡而來并被數據處理服務器接收的信號包含有移動人群希望發送給固定人群的數據，-為識別卡和卡的持有者，信號被解密，解密之后獲得的數據元素被與數據處理服務器中保存的數據元素相比較，這樣，當這種安全快捷的識別過程實現之后，兩個人群的每個人群的人們便可以十分安全地交換數據了。
2.根據權利要求1的方法，其特征在于，確定用于處理從卡而來的信號的特定軟件程序的參數-該卡被用來發送一個預定的聲音信號，該信號相應于校準信號，特別是在頻率上和功率上，-所接收的信號被數據處理服務器分析，被與校準聲音信號進行比較，-通過上述比較導出特定的處理軟件程序的參數。
3.一種使得兩組人以安全快捷的方式交換數據的系統，其中的一組人是固定的(例如長途業務提供者)，而另一組人是移動的(例如該業務提供者的用戶)，該系統包括-按照移動人群中的個人的要求放置的便攜式物體，這些便攜式物體是具有類似信用卡的形式、通過對每個人和每張卡特定的標識符來定做的卡，-上述卡包含用于發送至少部分加密的DTMF類型的簡短的聲音識別信號的設備，當卡被卡持有者通過可從卡的表面接觸的至少一個部件，按照他的需要激活時，聲音識別信號就被該卡發送出去，-一個標準的電話機，包括*一個麥克風，當聲音識別信號被發送時，相對于該麥克風，卡的持有者根據他的需要放置卡，*用于對上述聲音識別信號的標準處理的設備，使得處理后的識別信號可以通過一個電話通信網絡被發送設備前向發送到某個距離，-一個數據處理服務器，包括數據處理設備，它是按照固定人群中至少一個人的需要，與電話通信網絡相連，并負責接收從電話機而來的識別信號，在現有技術的情況下，減小了的尺寸和卡的形式以及使用卡的條件，比如存在老化的麥克風，卡和麥克風之間較差的聲音耦合，環境噪聲，溫度等，不允許具有某種質量的DTMF聲音信號的前向發送，使得所接收的信號總能夠由存在于數據處理服務器中的聲音服務器按原來的樣子加以利用，所述的數據處理設備包括*用于處理從卡經過麥克風，標準的電話機或通信網絡而來的信號的設備，該設備包含特定的軟件程序，該軟件的參數是以下諸因素的函數卡的特性，它的與電話機麥克風結合的使用條件，用于相應于被發送的識別數據的特定類型的信號的通信網絡的特性，這樣，處理之后，從卡而來并被數據處理服務器接收的信號包含移動人群希望發送給固定人群的數據元素，*用于對信號解密的設備，使得通過這些信號獲得卡和卡持有者的特定的卡標識符成為可能，*一個數據庫，包含根據其需要的卡和卡持有者的資料，以及他們的識別數據，*用于將卡和卡持有者的特定標識符與數據庫中包含的該卡和卡持有者的識別數據進行比較的設備，這樣，在該快速安全的識別過程完成之后，兩個人群中的每個人群的人們便可以完全安全地交換數據了。
4.根據權利要求3的系統，其特征在于，確定處理來自卡的信號的特定軟件程序的參數-該卡的發送設備發送一個預定的聲音信號，該信號相應于校準信號，特別是在頻率上和功率上，-數據處理服務器的數據處理設備，包含用于分析被數據處理服務器接收的信號以及用于比較該信號與校準聲音信號的裝置。
5.根據權利要求3或4之一的系統，其特征在于，上述用于處理從0卡而來的信號的設備，相對于構成數據處理設備的其它設備來說，被放置在上行線路上。
6.根據權利要求3或4之一的系統，其特征在于-上述用于處理從卡而來的信號的設備，對于構成數據處理設備的其它設備，被作為資源來放置。
7.根據權利要求3或4之一的系統，其特征在于，上述用于處理從卡而來的信號的設備，相對于構成數據處理設備的其它設備來說，被放置在網絡中。
8.根據權利要求3或4之一的系統，其特征在于，上述用于處理從卡而來的信號的設備，與構成數據處理設備的其它設備綜合在一起。
9.根據權利要求3-8之一的系統，其特征在于-所述卡包括加密設備，使得一種操作的聲音信號不同于另一種操作的聲音信號。
全文摘要
一種使得兩組人(12)能夠安全快捷地交換數據的方法,其中的一組人是固定的(特別是遠程業務提供者),而另一組人是移動的(特別是業務提供者的用戶(11))。根據該方法,在移動人群中分發了一種信用卡大小的便攜的物體(10)。該卡被用來發送短的DTMF－類型的聲音識別信號(20),該信號至少是部分加密的,且由標準電話設備的麥克風(17)來接收,然后通過標準電話設備(16)處理,使得處理后的信號通過電話或計算機網絡(15)發送到固定人群中至少一個人(12)的計算機服務器(18)上。從卡而來的信號,被用特定的軟件(26)來處理,該軟件具有依賴于卡的特性的參數,結合電話設備的麥克風的工作狀態,以及用于對應于發送的識別數據的特定信號的通信網絡特性。該信號被解密,且解密后的數據被與計算機服務器上保存的卡以及卡持有者的識別數據相比較。
文檔編號H04B7/26GK1202292SQ9619831
公開日1998年12月16日 申請日期1996年9月25日 優先權日1995年9月25日
發明者L·高雷塔, C·杜勞克斯 申請人:芬特爾公司