手机直接互通的方法 本发明为一种手机直接互通的方法，尤指应用于DECT(DigitalEnhanced Cordless Telecommunications-数字增强无绳远程通信)欧洲数字无线电话规范的手机直接互通的方法。DECT是欧洲数字无线电话规范，可提供驻留(Residential)，PABX(Private Automatic Brauch Exchange—专用自动小交换机)等应用。当任两支手机欲互相通话，必须在同一基地台射频信号含盖范围内，经由基地台协助，才可进行通信。
请参见图1，在DECT系统中，当二手机12直接进行通信时，须借助于基地台11始能完成，而超出通信距离的手机15，因为无法与基地台11取得连接，所以可能会有二手机距离很近，却无法直接进行直接通信的缺失。其中，与外界通信则可透过电话公司的交换机13来达成。
若电话手机可兼具无线电对讲机使用，不局限于家庭范围内，则更加吸引人们使用具备多子机功能的DECT无线电话。
请参见图2，DECT欧规的无线通信标准系属于TDMA(TimeDivision Multiple Access—分时多路存取)系统，标准规划占有10信道(Channels，Carriers)，每个信道划分为24个时隙(Time Slots)，称为一个DECT信号帧，一般规划成12全双工承载电路(Full DuplexBearers)和，12个时隙作上行链路通信使用，12个时隙作下行链路通信使用。在DECT系统中，两支手机经由基地台协助，彼此互通。手机间无法直接互通，若是手机离开基地台服务范围，则手机无法进行通信。
本发明在DECT系统中，尚未有类似应用方式，但是日本的PHS(Personal Handphone System一个人手持电话系统)系统规范，则已规划手机直接互通的功能。PHS在全部的可用频道中，规划10信道作为PHS手机直接对谈时使用。其应用方式如下：
手机在直接互通模式时，持续扫描此10信道，当有一支手机欲成为呼叫端时，就选择一个空的信道，发射控制信号，通知被叫端手机，被叫端手机收到呼叫信号后，回讯给呼叫端手机，完成建立两端连接后，即可直接对谈。
由于持续扫描10信道，较耗电源，故有人提出较省电的方法，利用手机与基地台同步的特性，呼叫端与被叫端手机，只要在10个信道任一的同一时隙发射及接收信号，即可建立连接。其优点在于可节省手机持续扫描10信道及发射信号的时间，故可节省耗电，缺点是两支手机都必须在同一基地台射频信号含盖范围内，才能达到同步的目的，不能满足实际应用情况。
因而，本创作鉴于现有技术的缺失，乃经悉心试验与研究并一本锲而不舍的精神，终创作出本发明“手机直接互通的方法”。以下为本发明的简要说明。
本发明的目的是，在DECT系统中，使二手机可以不通过基地台直接连接通信。其次，配合在使用者话说时才传送语音信号地设计，更可达到省电的目的。
本发明为一种手机直接互通的方法，用以使符合DECT欧规无线通信规范的被叫端手机与呼叫端手机直接进行通信，其包含下列各步骤：首先，在被叫端手机及呼叫端手机分别输入相同的第一号码及第二号码，用以编码成二手机通信时的识别码。接着，当呼叫端手机呼叫被叫端手机时，把呼叫端手机的识别码传到被叫端手机，被叫端手机在收到识别码时，会比较与自己的识别码是否相同，若相同，则会使二手机取得同步，以进行彼此的通信。
上述被叫端手机的识别码系包含一直通识别码、一加解密码及一信道号码。
呼叫端手机呼叫被叫端手机时，呼叫端手机会进入直通待机模式，其包含：当呼叫端手机的直接通信初始化为真，即使用者按下通信键时，则进入直通呼叫模式，用以呼叫该被叫端手机。
在直通呼叫模式，呼叫端手机会扫描该信道号码各时隙的信号，根据信号强度以找出一尚未使用的时隙，将该时隙的号码设定为该呼叫端手机预定的时隙号码，并于该时隙中传送该呼叫端手机的直通识别码至该被叫端手机，而在接收到该被叫端手机的应答确认信号时，进入一直通连接模式的步骤。其中，该呼叫端手机预定的时隙号码是在上述对第一号码进行编码时产生的，用以与该被叫端手机维持同步。
在直通连接模式，呼叫端手机会在该被叫端手机的交换确识(Handshake_ack)信号失效时，回到上述直通待机模式的步骤，而在接收到该被叫端手机的开始通信的信号时，连接该呼叫端手机的语音信号，以进入直接通信模式。
在直接通信模式，呼叫端手机仍会以交换(Handshake)的方法进行通信以维持二手机的连接，同时，若呼叫端手机的使用者说话，则会发射语音信号至该被叫端手机。
上述被叫端手机的识别码包含一直通识别码、一加解密码及一信道号码。
其中当该被叫端手机接收该呼叫端手机的识别码时，该被叫端手机会进入直通待机模式，首先，被叫端手机会进入待机状态，再扫描该信道号码各时隙，当在一时隙接收到该呼叫端手机的呼叫信号时，则从时隙中，取呼叫端手机的直通识别码来作比较，若二者的直通识别码相符时，则进入直通接收模式。
在直通接收模式，被叫端手机会将该时隙的号码设定为该被叫端手机预定的时隙号码，同时发射应答信号至该呼叫端手机，以进入直通连接模式。其中，被叫端手机预定的时隙号码是在上述对第二号码进入编码时产生的，用以与该呼叫端手机维持同步。
在直通连接模式中，被叫端手机会在呼叫端手机的交换确识信号失效时，加述直通待机模式的步骤，而当使用者决定接听时，会发射开始通信的信号到呼叫端手机，同时连接接收端的语音信号，以进入直接通信模式。
直接通信模式中，在接收端会以交换的方法进行通信以维持该二手机的连接，若该被叫端手机的使用者说话，则发射语音信号至该呼叫端手机。
换言之，本发明的手机直接互通的方法包含下列步骤：首先，进入一直通待机模式，于该手机发出直通请求时，进入一直通呼叫模式，而在接收到另一手机的呼叫信号且确认该呼叫信号内所含部份信号与该手机相符时，进入一直通接收模式，用以达成同步。其次，进入一直通连接模式，以在传送一语音资料时，连接该语音资料以进入一直接通信模式。
其中呼叫信号的部份信号是一直通识别码，而该手机亦内含一直通识别码，以在接收到该呼叫信号时，与该呼叫信号内所含直通识别码进行比较，以接受该呼叫信号而进入该直通接收模式。
其中该手机的直通识别码是在进入该直通呼叫模式时，该手机所含的呼叫信号发射至另一手机。
当然，进入该直通呼叫模式更进行下列步骤：首先，扫描载波号码，以找出一未被使用的时隙。接着，设定该未被使用的时隙为直通时隙的号码，并在该未被使用的时隙中发射该手机的呼叫信号。其次，在接收到另一手机的应答信号时发射该手机的应答确认信号。最后，在接收到另一手机的交换确识信号时，启动语音加密以进入该直通连接模式。
其中进入该直通连接模式包括进行下列步骤：首先，当该交换确识信号存在，且一使用者发出该语音信号时，发射该手机的开始通信信号，并连接该语音信号以进入该直接通信模式。接着，当该交换确识信号存在，且接收到另一手机的开始通信信号时，连接该语音信号以进入该直接通信模式。
其中进入该直接通信模式包括进行下列步骤：首先，当接收到另一手机的停止通信信号时，回到该直通待机模式。而当交换失败时，回到该直通待机模式。最后，当该使用者中断通信时，发射该手机的停止通信信号，以进入该直通待机模式。
当然，进入该直通接收模式包括进行下列步骤：首先，设定该手机的时隙计数器为通信时隙的号码，且发射该手机的应答信号。而收到另一手机的应答确认信号时，发射该手机的交换确识信号。最后，启动语音加密，以进入该直通连接模式。
上述呼叫信号更包含一加解密码及一信道号码。该加解密码被用以使语音加密，而该信道号码则用以设定该手机进入通信时的信道号码。
如上所述的发射语音信号、交换的方法、连接语音信号、编码等动作为现有技术，可由本领域技术人员据以实施，故本发明不多加赘述，而欲待详加说明的是其流程及动作原理等。
借助于下列附图及详细说明，以便更深入地了解本发明：
图1：DECT系统无线电话应用示意图。
图2：DECT系统信号帧结构。
图3：二手机直接通信示意。
图4：输入手机直通识别码。
图5：手机直接通信的模式切换流程图。
图6：直通待机模式。
图7：直通呼叫模式。
图8：直通接收模式。
图9：直通连接模式。
图10：直通通信模式。
图11：DECT时隙信号格式。
以上图式的主要构件如下：
11：基地台。
12：手机。
13：交换机。
15：手机。
本发明即在提供一套方法，使两支手机不必经由基地台协助，即可直接互通。说明如下：
请参见图3，当DECT的二手机15超出通信距离，离基地台11太远时，例如外出、聚会、结伴逛百货公司、大型超市等开放空间时，则可由本发明的方法加以实现，使二手机15可以直接通信，且兼具省电的考虑。
请参见图4，若是两支DECT手机欲直接通信，先在此两支手机输入一组相同的号码，再进入直通待机模式(Direct_Comm_Idle_Mode)。此组密码经由一套演算法，可产生一识别码，其包含三组ID号码，一组为直通辨识码ID，一组作为通信加解密码的密钥(KEY)，一组作为手机直接通信时，使用的信道号码(Channel Number)，其包括下行链路与上行链路(载波号码，时隙号码)。上述编码的演算法并非本发明所欲涵盖的范围，所以在此不拟详述。
请参见图5，为手机进行直接通信，整个过程的模式切换。呼叫端手机在上述编码产生识别码之后即进入待机模式(图6)，当使用者欲使用直通功能时可切换功能键，使手机初始化之后进入直通呼叫模式(图7)，直通连接模式(图9)，最后再进入直接通信模式(图10)。
当然，被叫端手机在编码之后也会进入直通待机模式，与呼叫端不同之处在于，收到呼叫信号时，会进入直通接收模式(图8)，直通连接模式，再到直接通信模式与呼叫端进行直通。而在通信的过程中，为了省电的考虑，仅在使用者说话时，才会接收或传送语音信号。
例如，假设我们有两支手机，手机—A，手机—B，先在此两支手机输入相同的号码1234，此号码可为手操作输入或利用DECT系统内部设定得到，再经由演算得到：直通识别码ID为[13579]，通信加解密码的密钥[246801234567]，并设定手机直接通信用的下行链路信道号码为(3,5)。即载波号码＝3，时隙号码＝5。上行链路信道号码为(3,17)。即载波号码＝3，时隙号码＝17。
请参见图6，两支手机进入直通待机模式后，暂时进入待机状态(IDLE STATE)以节省电源消耗，但是每隔一定时间就醒来(WakeUp)，在预定的载波号码接收一段时间，等待接收另一支手机的呼叫信号(CALL_REQ)。手机在直通待机模式下的工作流程。
在此例中，两支手机进入待机状态后，每隔620ms就醒来，在预定的载波号码3，接收20ms，等待接收另一支手机的呼叫信号。
请参见图7，当有一支手机欲与另外一支手机通话时，即将手机切换为直通呼叫模式，先在预定的载波号码扫描信号强度，找出一个未被使用的时隙，并设定此时的时隙计数器(Slot Counter)为预定的下行链路信道号码(Corrier，Slot)，并在此信道号码(Channel Number)发射呼叫信号(CALL_REQ)一段时间，若持续一段时间，仍收不到另外一支手机的应答信号(ACCESS_REQ)，表示两支手机相距太远，则放弃呼叫，并将手机切换回直通待机模式。手机在直通呼叫模式下的工作流程。
在此例中，手机-A进入直通呼叫模式后，就先扫瞄载波3的讯号强度，找出一个未被使用的时隙，假设为13，这是手机-A使用自己的时隙计数器测知的值。接着重新设定此本机的时隙计数器为5，即为预定的下行链路信道号码(3，5)，然后在此下行链路时隙发射呼叫信号(CALL_REQ)讯号，内含手机-A的直通识别码ID[13579]，持续发射800ms，并在对映的上行链路信道号码(3，17)接收信号，若收不到另外一支手机的应答信号，则通知使用者放弃呼叫，将手机-A切换回直通待机模式。
请参见图八，当一支手机在直通待机模式，收到另外一支手机呼叫讯号时，先比较呼叫信号(CALL_REQ)中的直通识别码ID，是否与自己的直通识别码ID相同，若是相同，则锁定此信道，将手机切换为直通接收模式(Direct_Comm_Receive_mode)，并重设时隙计数器为预定的下行链路信道号码(载波，时隙)，然后在预定的上行链路信道号码，送出应答信号，若在下一个DECT信号帧下行链路信道，收到另外一支手机的应答确认信号(ACCESS_CONFIRM)时，即完成两支手机直通连接的建立。否则即回到直通待机模式。手机在直通接收模式。
在此例中，手机一B在直通待机模式，每隔620ms醒来后，扫描载波3，在某一个本机的时隙(Local Time Slot)收到另一支手机—A呼叫时，先比较呼叫信号(CALL_REQ)中的直通识别码ID[13579]，是否与本机的直通识别码ID[13579]相同，确认相同后，则锁定此时隙，将手机切换为直通接收模式，并重设时隙计数器(Slot Counter)＝5，即预定的下行链路信道号码(3，5)，于是两支手机的位计数器(BitCounter)及时隙计数器维持同步。然后手机—B在预定的上行链路信道号码(3，17)，送出应答信号(ACCESS_REQ)，若在下一个DECT信号帧下行链路信道号码收到手机—A的应答确认信号时，即刻设定本机的多帧计数器(Local Multiframe Counter)及信号帧计数器(FrameCounter)皆为0，并在同一个DECT信号帧送回交换确识(HANDSHAKE_ACK)，并利用产生第二号码编码的密钥(KEY)，启动语音加密的功能，即完成两支手机间直通连接的建立。手机—B可切换为直通连接模式。
手机—A在上行链路信道(3，17)收到访问请求(ACCESS_REQ)信号，接着，手机—A在下一个DECT信号帧下行链路信道(3，5)送出应答确认(ACCESS_CONFIRM)，并立刻设定自己本机多帧计数器及信号帧计数器皆为0，于是两支手机的多帧计数器及信号帧计数器维持同步。若是在同一DECT信号帧的上行链路信道(3，17)收到手机—B的交换确认(HANDSHAKE_ACK)信号，即完成两支手机间直通连接的建立。手机—A利用产生第一号码编码的密钥(Key)，启动语音加密的功能，然后切换为直通连接模式，请参考图7。
请参见图9，当两支手机间直通连接建立完成后，双方仍以交换确识(HANDSHAKE_ACK)信号互传，作为维护连接的方式。当被叫端手机决定通话时，即可连接语音信号(U_Plane)，并送出开始通信(START_COMM)的信号，通知呼叫端同时连接语音信号，两支手机即可进入直接通信模式(Direct_Communication_Mode)，直接进行通话。由于语音加密功能已经启动，故通话内容可防止被其他人窃听。
在此例中，当两支手机间直通连接建立完成后，手机—B可以利用振铃通知使用者，收到手机—A的呼叫信息。使用者按下通话键，手机—B即可连接语音信号，并通知手机—A同时连接语音信号，两支手机即可直接进行通话。
手机—A直通连接建立完成后，就显示[READY—就绪]通知使用者，已找到手机—B，准备通话。当收到手机—B连接语音信号的指示，手机—A同时连接语音信号，并显示[TALKING—通话]通知使用者，可以进行通信。
请参见图10，当两支手机间直通连接建立完成后，两支手机间即以交换确认信号{HANDSHAKE_ACK}送收(发送和接收)，作为连接的交换(HANDSHAKING)方式。直到连接中断。当两支手机开始通话后，配合语音探测器(VOICE ACTIVE DETECTOR)，决定是否需要发射语音信号，并利用{HANDSHAKE_ACK}信号中挟带的信息，通知对方手机，此次时隙信息是否包含语音信号(U_Plane)。故手机仅当使用者说话时，才会发射语音或接收时信号，否则，只有交换(HANDSHAKING)信号。维持两支手机间连接。如此可节省发射或接收语音信号的电源消耗。
请参考图11。DECT时隙格式(One Full Slot Structure一单全时隙结构)，DECT时隙(Slot)中信息组(S_Field)被用于确认时隙(Slot)同步，信息组A_Field用于送收控制信号(S_Plane Data)，例如交换确识信号{Handshake_Ack}，呼叫信号{CaU_Req}等，信息组B_Field则用于送收语音或数位资料(U_Plane Data)。由于信息组A_Field长度远小于信息帧B_field，故当使用者不说话时，利用时探测器仅消耗少许电源，即可维持两支手机间的连接。
上述通话结束后，两支手机互相送出停止通信{STOP_COMM}信号，即各自回到直通待机模式。若因两支手机距离逐渐走远，使两支手机连续一段时间无法收到正确交换确识{HANDSHAKE_ACK}信号，则两支手机各自回到直通待机模式。手机在直接通信模式下的工作流程。
以上手机间直通连接方法，不只适用于语音互通，亦可用于一资料的传送，其应用方式类似一般无线RS—232电缆，用于办公室内点对点的无线传输，并且可利用DECT系统特性，提高传输速率，最高可达到1Mbps。
为了配合DECT系统作省电的设计，在上述的动作中，两支手机使用DECT S_Plane维持连接及同步，即仅有有效全时隙(Active FullSlot)的信息组A_Field有发射及接收消耗电源，因为有语音探测器的设计，故信息组B_Field仅当有语音信号或资料传输时，才有发射及接收消耗电源，此方式使手机较一般无线电对讲机更省电。DECT系统中每个全时隙结构，请参考图11。
本发明按照DECT系统通信协定而设计，所在以上提出的手机直通协定中，皆配合原本DECT系统通信协定设计，故可与原本DECT系统相容，当两支手机直接互通时，由于不需透过基地台以取得同步，所以不会干扰附近其他DECT系统的操作。且原本DECT系统通信协定设计的方法，如交接，高级连接(Handover，Advance_Connect)等仍可应用于此手机直通模式中。
借助于本发明的提出，本领域的技术人员必然可以任由变更设计与执行流程，加以仿效以达本发明相同的目的，因此申请人提出如所附权利要求的请求保护范围，以保护创作的心血结晶于万一。