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Title:
MOBILE RADIOTELEPHONE METHOD AND SYSTEM AND TERMINAL USED IN SUCH A SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/049827
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a method using mobile terminals and an operating infrastructure having at least one call centre, the portable terminals being assigned a unit credit, determined before they are purchased and having means for calling only one of said call centres. When the first call is made from the terminal, a user identification is emitted therefrom, a temporary subscriber number is transmitted from the call centre to the terminal enabling the call from said terminal through the network and said number is stored at the call centre.

Inventors:
BALBI DOMINIQUE (FR)
Application Number:
PCT/FR1998/000810
Publication Date:
November 05, 1998
Filing Date:
April 23, 1998
Export Citation:
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Assignee:
FRANCE TELECOM (FR)
BALBI DOMINIQUE (FR)
International Classes:
H04M1/66; H04M15/28; H04M17/00; H04M19/08; H04M15/00; H04W88/02; (IPC1-7): H04M17/00; H04M15/28; H04M19/08; H04M1/66
Domestic Patent References:
WO1996003001A11996-02-01
WO1993020644A11993-10-14
WO1996016504A11996-05-30
WO1993012583A11993-06-24
Foreign References:
US5542100A1996-07-30
Attorney, Agent or Firm:
Fort, Jacques (84 rue d'Amsterdam, Paris Cedex 09, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Procédé de radiotéléphonie mettant en oeuvre des terminaux mobiles et une infrastructure d'exploitation ayant au moins un centre d'appels, les terminaux portables étant affectés d'un crédit d'unités, fixé avant leur achat et ayant des moyens d'appel d'un seul dit centre d'appels, suivant lequel, au premier appel depuis le terminal, on émet, depuis celuici, un identifiant sous forme chiffrée et on transmet, du centre d'appel vers le terminal, un numéro d'abonné tempo raire permettant l'appel dudit terminal par l'intermédiaire du réseau et on mémorise ce numéro au centre d'appels.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, au premier appel, le centre d'appels enregistre et affecte au terminal un numéro temporaire auquel il peut tre appelé, et, à chaque appel depuis le terminal, débite le crédit d'unités avant d'invalider le terminal en mode d'émission d'appels lors de l'épuisement du crédit.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on enregistre au centre d'appels, dès la fabrication ou la vente, un identifiant affiché sur le terminal et en ce qu'au premier appel un contrôle est effectué sur cet identi fiant.
4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que, après épuisement du crédit, on rejette les appels provenant du terminal, ces opérations étant effectuées à partir du centre d'appels.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on invalide le terminal en réception et on libère son numéro d'abonné à la fin d'une période d'usage prédéterminée.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2, ou 5, caractérisé en ce que, en réponse à chaque appel, on fournit vocalement, au possesseur du poste, son solde d'unités.
7. Système de radiotéléphonie numérique comportant un réseau ayant au moins un centre d'appels et ayant des terminaux portables dans chacun desquels sont stockées des données d'identification et un un numéro d'appel d'un seul centre d'appels appartenant au réseau, ledit centre compor tant des moyens de gestion des téléphones vendus ou fabri qués, des moyens de gestion des paiements par débit d'un compte initial affecté à chaque terminal et des moyens de gestion et de routage des appels.
8. Terminal utilisable dans un système selon la revendi cation 7, comportant un vocodeur relié à des moyens démissionréception de porteuse modulée numériquement par un signal de parole, une mémoire inaccessible en écriture et protégée en lecture, contenant un identifiant, des moyens d'appels d'un centre d'appel unique ayant un numéro prédéfini et mémorisé et d'envoi de l'identifiant au centre d'appels, sous forme chiffrée.
9. Terminal selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte un bouton d'appel provoquant l'émission du numéro du centre d'appels unique.
10. Terminal selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte uniquement des positions d'arrt, de veille et de prise de ligne en réception en plus de la position d'émission d'appel.
Description:
PROCEDE ET SYSTEME DE RADIO TELEPHONE MOBILE ET TERMINAL UTILISABLE DANS UN TEL SYSTEME L'invention concerne la téléphonie mettant en oeuvre des terminaux mobiles et une infrastructure d'exploitation de réseau, généralement fixe mais pouvant comporter un relayage par satellites en orbite basse. Elle trouve une application particulièrement importante bien que non exclusive en téléphonie numérique.

Les systèmes existants de téléphonie cellulaire numérique, tels que le GSM et le DECT 1800, comportent un réseau ayant des stations de base capables de communiquer entre elles et avec des terminaux mobiles, dont la constitution est complexe pour des raisons de confidentia- lité, d'utilisation internationale et de sécurité de transmission. Ces systèmes exigent de l'utilisateur potentiel qu'il fasse une démarche dans des points de vente en nombre limité et souscrive un abonnement qui le lie pour une période généralement longue et ne prend fin que moyennant une résiliation. Ces contraintes dissuadent beaucoup de personnes qui n'ont besoin d'un téléphone mobile que pendant des périodes de temps très limitées, au cours desquelles il est peu fréquent qu'elles séjournent dans des endroits très distants les uns des autres. Ce mme inconvénient existe pour les autres réseaux cellulaires et subsiste lors de la mise en oeuvre de la norme UMTS.

La vente de cartes à puce insérables dans un terminal banalisé et contenant un nombre fixé d'unités prépayées n'apporte qu'une solution très partielle, car l'utilisateur doit disposer d'un terminal standard complexe ; de plus l'introduction de ces cartes a augmenté le nombre de vols de terminaux.

On connaît par ailleurs des télescopes cellulaires jetables (WO-A-96/03001).

L'invention vise essentiellement à fournir un procédé et un système de radio-téléphonie mobile donnant un accès

immédiat au réseau dès l'achat d'un terminal, ayant un prix réduit et permettant de téléphoner pendant une durée limitée, avec une commodité comparable à celle d'un téléphone cellu- laire complexe, sans devoir rechercher un téléphone public.

Dans ce but l'invention propose notamment un procédé de radio téléphonie mettant en oeuvre un réseau ayant au moins un centre d'appels et des terminaux portables affectés d'un crédit d'unités pré-fixe et ayant des moyens figés d'appel d'un seul centre, suivant lequel, au premier appel depuis le terminal, on émet, depuis le terminal, un identifiant et on transmet, du centre d'appel vers le terminal, un numéro d'abonné temporaire permettant l'appel dudit terminal par l'intermédiaire du réseau et on mémorise ce numéro au centre d'appel.

Au cours de chaque appel depuis le terminal on incrémente le débit et on le compare au crédit ou on débite le crédit.

Après épuisement du crédit, on rejette les appels provenant du terminal et/. ou on invalide le terminal et on libère, éven- tuellement avec un délai, son numéro d'abonné.

L'invention propose également un système de radiotélépho- nie numérique comportant un réseau ayant au moins un centre d'appel et ayant des terminaux portables dans chacun desquels sont stockées des données d'identification, un numéro d'appel d'un seul centre appartenant au réseau et éventuellement une indication d'un nombre initial d'unités transmissible vers le centre.

L'invention propose enfin un terminal utilisable dans un système du genre ci-dessus défini., comportant un codeur- décodeur de parole relié à des moyens démission-réception de porteuse modulée par un signal de parole, une mémoire préprogrammée inaccessible en écriture et protégée en lecture contenant un identifiant, des moyens d'appel d'un seul centre d'appel ayant un numéro prédéfini et mémorisé et d'envoi de l'identifiant, et, éventuellement, d'un crédit pré-enregis- tré, sous forme sécurisée. Il est toutefois plus commode que le crédit soit déduit par le réseau de llidentifiant qu'il

reçoit. L'identifiant sera conforme aux normes du réseau radio utilisé, par exemple celui à onze ou quinze chiffres actuellement prévu en GSM.

Pour réduire le coût du terminal, il serait possible de le munir d'un seul bouton, provoquant : l'établissement de la liaison avec le centre d'appels par émission du numéro de ce dernier lorsque seuls les appels sont autorisés. Toutefois il est préférable de prévoir un ou des boutons permettant de placer le terminal à l'arrt, en veille (pour la réception d'appels), en prise de ligne en réponse à un appel entrant, en prise de ligne en vue d'établir une communication.

L'écran habituel des téléphones cellulaires peut tre omis, ce qui réduit également le prix. Mais un écran à cristaux liquides en noir et blanc ou couleurs peut tre maintenu en vue de l'affichage d'indications fixes ou animées, pré-enregistrées, y compris de message publicitaire ou de jeux, pour créer un effet de gamme. Mais cet écran n'est pas destiné à afficher des informations de téléphonie.

L'invention trouve de nombreuses applications, car diverses circonstances rendent irremplaçable un téléphone mobile, sans pour autant justifier un abonnement ou alors que les conditions requises pour obtenir un abonnement ne sont pas remplies (personnes en déplacement par exemple).

On peut citer, à titre non limitatif, les enfants en déplacement occasionnel, notamment en congés scolaires, les personnes présentant des risques d'insolvabilité, ainsi que les cadres en déplacement craignant la panne, le vol, la perte ou l'oubli d'un téléphone mobile classique.

Les terminaux peuvent tre commercialisés dans les grandes surfaces et bureaux de tabac avec un montant prépayé, qui peut s'accompagner de la contrainte de ne téléphoner que depuis ou dans le pays de vente. Pour réduire le prix de revient du terminal, le boîtier peut porter une publicité dont le bénéficiaire participe au financement.

Le numéro de téléphone attribué à l'acheteur, dont le maintien en validité est conditionné par un solde créditer

et/ou un délai de validité lui permet d'tre appelé, y compris de l'étranger, par le réseau auquel il est rattaché.

Le terminal sera généralement non rechargeable, pour réduire les risques de fraude.

Le principe de fonctionnement peut mettre en oeuvre des moyens comparables à ceux utilisés pour les télécartes et : pour le GSM, mais sous une forme très simplifiée, surtout dans le cas, le plus fréquent, où aucun rechargement n'est envisagé. Toutefois, et c'est là une différence essentielle, le débit du montant prépayé s'effectue au niveau du réseau à partir du crédit communiqué par le centre d'appel. Les terminaux sont invalidés après épuisement du crédit et/ou expiration d'un délai de validité, mais éventuellement collectés pour plusieurs utilisations successives de quelques composants tels que le vocodeur et la tte haute fréquence (comme dans le cas des appareils photographiques dits jeta- bles). La gestion au niveau du centre d'appels et du centre de taxation est très simple et très souple. Le crédit initial peut tre décrémenté progressivement et le solde indiqué à l'appelant par le centre d'appels à chaque nouvel appel. La consommation peut tre déterminée au fur et à mesure de l'utilisation et comparée au crédit initial. La possibilité de recevoir des appels peut tre maintenue par programmation du centre d'appels pour une durée déterminée après épuisement du crédit, éventuellement avec envoi d'un message indiquant l'épuisement.

Les opérations initiales de mise en service par attribu- tion d'un numéro, puis l'établissement d'une communication peuvent tre faites grâce à un serveur vocal. Toutefois il est plus justifié à ce jour de faire intervenir des opéra- teurs humains.

L'identifiant peut tre mis en oeuvre de manière compa- rable à celle du GSM et calculé, à partir d'un numéro de série, de fabrication, etc... inaccessible de l'extérieur, par un algorithme tel que DES (data encryption standard), RSA (Rivest Shamir Adleman) ou à apport de connaissance nul.

Pour simplifier le terminal il est préférable d'éviter de transférer des données, autres que celles nécessaires à l'initialisation du terminal, à sa reconnaissance et à sa localisation dans le réseau cellulaire.

Le système peut utiliser l'infrastructure d'un réseau de radiotéléphonie cellulaire existant. Cette infrastructure comporte généralement des stations fixes affectées chacune à une cellule et des contrôleurs de stations de base qui gèrent toutes les cellules d'une région déterminée. Le mode d'établissement d'une liaison à l'initiative d'un terminal suivant l'invention avec la station de base appropriée peut tre le mme que pour les terminaux classiques, si ce n'est : que le numéro d'appel autorisé pour le terminal est unique et provoque le routage vers un centre d'appels unique pouvant : accéder au réseau général. Ce centre d'appels comporte des moyens d'accueil, de transmission d'appel vers le correspon- dant souhaité et de gestion des paiements. Les fonctions à remplir peuvent tre résumées comme suit : Gestion des téléphones distribués Les numéros de série ou de fabrication des téléphones (ou un autre identifiant) sont communiqués au centre d'appel soit dès leur mise en place dans les réseaux de vente, soit lors de la vente. Dans ce dernier cas, les conséquences du vol d'un lot de téléphones aptes à fonctionner, à leur sortie d'usine, disparaissent.

Divers moyens de contrôle sont utilisables pour réduire les fraudes. L'un consiste à enregistrer au centre d'appels les numéros de série ou de fabrication de tous les téléphones distribués (ainsi que le montant prépayé alloué s'il varie suivant le type d'appareil). Dès le premier appel depuis le terminal, le centre d'appels identifie le terminal par un échange mettant en oeuvre un algorithme de chiffrement interdisant par écoute de reconnaître le numéro.

Ultérieurement, un contrôle du solde peut tre effectué par les mmes moyens pour vérifier la cohérence entre le montant comptabilisé et celui qui reste et qui est indiqué par le

terminal, dans la mesure où ce dernier est prévu pour le faire.

Etant donné que les montants en jeu restent faibles, des algorithmes simples à apport de connaissance nulle sont utilisables. Toutefois, des algorithmes plus complexes tels que DES (Data Encrypton Standard) ou RSA sont utilisables.

Gestion des paiements La gestion peut s'effectuer par une opératrice, ce qui est la solution la plus simple à mettre en place, ou automa- tiquement avec des moyens de reconnaissance de parole et de synthèse de parole au centre d'appels.

Dans le premier cas, l'opératrice, lorsqu'elle établit la communication, peut indiquer au propriétaire du terminal le solde d'unités. Elle enclenche le mécanisme de taxation.

Le réseau interrompt la communication si le solde devient nul, éventuellement après une indication sonore, et les données relatives au terminal sont effacées au centre d'appels à la fin de la période prédéfinie de validité. En fin de communication, le solde est mis à jour et peut également tre inscrit dans le terminal. Il est indiqué à l'appelant de façon vocale. Des contrôles de cohérence supplémentaires peuvent tre implémentés (cohérence entre le type de montant alloué et la destination de l'appel...). Des règles d'apurement de fichier peuvent tre prévues. En particulier, les terminaux peuvent tre vendus avec l'indica- tion d'une période de validité au-delà de laquelle les données relatives au terminal sont effacées par le centre d'appels. Pour éviter que le terminal périmé puisse tre utilisé pour des appels qui échoueraient, mais encombreraient les stations de base. Le terminal peut tre prévu pour que les moyens d'émision de la tte haute fréquence puisse tre invalidés par un ordre émis par le réseau.

Gestion des appels Au premier appel (identifié par exemple par le fait qu'aucun numéro d'appel n'est encore associé à l'identifiant

dans une base de données), un numéro est affecté, indiqué vocalement à l'acheteur et mémorisé. L'émission des appels par le centre, lorsqu'il reçoit ; une demande, est une fonctionnalité classique, facile à réaliser par des moyens humains. Un échange vocal est aisé et rend au surplus inutile de munir le terminal d'un écran de visualisation, ce qui diminue le coût, l'encombrement et la consommation.

On peut également utiliser la synthèse vocale pour informer le possesseur du terminal et la reconnaissance de parole pour identifier le poste qu'il souhaite appeler et dont il épelle les numéros d'abonné. Un tel système de serveur vocal peut utiliser des moyens comparables à ceux déjà mis en oeuvre par France Télécom pour fournir des renseignements sur les spectacles dans diverses régions.

La gestion des appels est simple lorsque les terminaux sont vendus avec l'indication qu'ils n'autorisent que des appels nationaux, et cela uniquement dans une langue déter- minée. Toutefois, le choix peut tre laissé à l'utilisateur de s'adresser dans une langue autre que celle du pays de vente, en mettant en oeuvre l'une ou l'autre de plusieurs solutions, par exemple : -accès sur le centre d'appel du pays de vente, suivi d'un renvoi sur une opératrice de la langue sélectionnée, -sélection directe de la langue par l'acheteur au moment de l'initialisation du terminal jetable ; un programme résidant au sein du terminal est alors prévu pour permettre à l'acheteur de sélectionner la langue et affecte au bouton d'appel prévu sur le terminal le numéro d'accès au centre ayant la langue choisie.

En cas de traitement automatique des appels, un mme centre peut comporter des moyens d'analyse et de synthèse de parole en plusieurs langues.

La gestion par un seul centre par pays présente l'avantage de centraliser toutes les données en un seul lieu, où sont enregistrés les crédits et effectués les débits.

Dans un but de protection de 1'environnement, il peut

tre prévu un remboursement partiel en cas de restitution et/ou une réduction du prix de vente lorsqu'un appareil épuisé est rapporté. Certains composants peuvent tre réutilisés, chaque utilisation pouvant tre indiquée par une indication portée sur le composant afin de le rejeter après un nombre donné d'emplois. L'alimentation peut tre prévue par piles chimiques ou par cellules solaires. L'utilisation d'accumulateursn'esteneffetpasjustifiéedufaitdela courte durée de vie utile et de l'absence de rechargement en unités.

On décrira maintenant, à titre d'exemple non limitatif, une constitution possible de terminal de radio-téléphonie mobile conforme à l'invention. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels : -la figure 1 est une vue en perspective d'un terminal montrant les composants qui apparaissent sur la face avant ; -la figure 2 montre un aspect possible de la partie basse de la face arrière ou avant, faisant apparaître un voyant d'état des piles ; -la figure 3 est un synoptique de principe ; -la figure 4 montre une autre disposition possible des moyens de commutation.

Le terminal portable montré en figure 1 comporte un boîtier en deux pièces emboîtées ou soudées l'une à l'autre.

Sur la face avant apparaissent les fentres 10 destinée à l'écouteur et 12 destinée au microphone, ainsi qu'un jeu de quatre boutons 14, prévus pour qu'un seul puisse tre enfoncé à la fois pour donner un état bien déterminé au terminal. En d'autres termes, chaque position enfoncée d'un bouton est exclusive de toutes les autres. Des diodes électro- luminescentes 15 (LED) donnent des indications essentielles, par exemple l'état du poste (émission/réception ou réception uniquement). Dans le cas de la figure 1, chaque bouton peut comporter une LED, par exemple vue par transparence à travers le bouton.

La face arrière est munie d'un volet permettant de mettre

en place des piles et d'une trappe de réception des piles.

Une LED placée au dos peut donner l'état des piles (fig. 2).

Une tension insuffisante de ces dernières peut tre indiquée par un changement de couleur ou un ciignotement ou par un signal sonore. Une large plage peut : t : re laissée disponible pour une inscription publicitaire. Le numéro de série de l'appareil, qui permettra de le suivre, peut tre imprimé ou embossé sur la face arrière. Il peut comporter un numéro de série simple ou un numéro de série suivi de chiffres de vérification de son caractère authentique, lorsque le numéro de série doit tre annoncé par l'utilisateurà un opérateur lors de la première mise en service.

Le terminal peut tre vendu sous une enveloppe transparente scellée pouvant contenir également des piles.

Une étiquette peut tre prévue pour que l'utilisateur puisse y inscrire le numéro temporaire d'appel, affecté lors de la mise en service.

Les boutons peuvent par exemple avoir les fonctions suivantes : Arrt A : lorsque ce bouton est enfoncé l'alimentation du terminal est coupé ; aucune émission ou réception n'est possible.

Veille V : cette position permet la réception d'appels.

Dans cet état un programme mémorise et contrôle périodique- ment que l'alimentation est suffisante, allume le voyant d'indication de tension et bascule le terminal en mode de réception, qui peut tre celui prévu par le réseau adapté.

Dans ce cas il y a automatiquement déroulement d'une séquence de mesure de champ pour rechercher une fréquence de réception, d'émission du signal sur une voie balise pour informer la station appropriée de la présence du terminal, de signalisation en cas de réception d'appel, de choix de la voie de dialogue, d'indication de station visuelle ou sonore en cas d'appel. Le terminal peut tre prévu pour repasser en mode arrt au bout d'un temps déterminé pour économiser les piles.

Réponse à appel R : cette position permet à l'utilisateur de prendre la ligne, s'il le souhaite, lorsqu'il reçoit : un avertissement d'appel. L'actionnement de ce bouton met en fonctionnement le module vocodeur.

Prise de liane E : cette position permet l émission d'appel avec connexion automatique au centre serveur par l'intermédiaire du réseau radio. De nouveau le programme contrôle périodiquement que l'alimentaticn est suffisante, pilote l'allumage du voyant indiquant que l'appareil est sous tension et fait basculer le terminal en mode d'émission d'appel. Il y a par exemple, lorsque le terminal est utilisé dans un système GSM, mesure de champs pour rechercher une fréquence d'émission, recherche d'une vcie de balise pour permettre au réseau de localiser le terminal, signalisation (émission d'appel), choix de la voie de dialogue, transmission de la séquence d'identification du terminal (qui permettra au centre serveur d'initialiser le débit du compte ou de refuser l'appel en cas de perte, vcl ou épuisement du crédit) déclenchement du module d'émission et déclenchement du vocodeur. Au niveau du système, il peut y avoir automatiquement routage sur un numéro de secours du centre serveur en cas d'occupation de ce dernier.

Etant donné que 1'alimentation s'effectue par piles, dont l'autonomie est limitée, il peut tre avantageux d'utiliser un module démission dont la puissance est réglable et de régler cette puissance en fonction de la proximité dune borne relais, déterminée grâce à la mesure des champs.

Le synoptique du terminal peut tre celui montré en figure 3. Il comporte alors un module de gestion 20 et un module 22 de réseau mobile, qui peuvent l'un et l'autre tre des circuits intégrés actuellement disponibles sur le marché et destinés aux terminaux GSM ou des modules simplifiés. Ce module est relié à un récepteur 24 et à un émetteur 26, qui comportent l'un et l'autre un amplificateur et sont reliés à l'antenne 28. Cette antenne peut tre directement imprimée sur la carte qui porte les circuits intégrés. Un vocodeur 32

fournit le signal audio de sortie à un écouteur 34 et reçoit le signal audio à traiter provenant d'un microphone 36. Il est relié par l'intermédiaire d'un circuit d'aiguillage 38 à l'émetteur et au récepteur. Les données nécessaires au fonctionnement sont stockées dans une mémoire 40.

Lorsque l'on recherche un coût minimum (ce qui sera fréquent), le terminal est démuni de moyens d'émission et de réception de données, autres que celles mentionnées plus haut, ce qui imposera des contraintes quant à l'initialisation du terminal à la première mise en service.

Les modules de gestion sont reliés aux boutons de mise en veille 14a, de prise de ligne 14b, d'appel 14c et d'arrt 14d. Le module de gestion est également relié à un composant d'avertissement d'appel 16 qui peut tre une sonnerie 42.

Le système peut tre prévu pour réduire le risque de vol ou du moins le rendre moins rentable. Deux types de vol sont à craindre, celui d'un lot complet de téléphones et le vol à l'arraché.

Une mesure consiste à affecter à chaque poste un numéro d'identification imprimé à l'arrière et qui devra tre prononcé par l'acheteur à son premier appel. Ce numéro peut tre codé à l'aide d'une clé secrète, de façon qu'un nombre donné au hasard ne respecte pas le code et qu'un nombre repris sur un autre téléphone soit identifié comme ayant déjà été affecté. Une autre solution consiste à informer le distributeur, par un envoi séparé, d'un mot qui devra tre prononcé par l'acheteur.

Un téléphone individuel volé pourra tre invalidé sur plainte du possesseur légitime en mettant le crédit à zéro.