来电显示专利技术综述

陈玲珑

（国家知识产权局专利局专利审查协作四川中心，四川成都，610000）

引言

21世纪初，GSM网络在全球大规模部署，使人类通信进入2G时代，移动通信成本不再昂贵，移动终端开始在人们生活中变得流行。随着3G技术的发展，网络传输速率由十几KB变为几百KB，移动通信网络不仅能够传输语音数据，还能够传输数据业务。4G技术的提出，使通信迈入超高速移动通信时代，高质量的视屏图像传输成为可能。伴随着网络技术的发展，信息呈现方式不再只是单一数字、文字的显示，基于文字、图像、音视频的多媒体技术开始受到工程人员的青睐，基于多媒体的信息呈现业务具有内容丰富、可定制等特点，能够提升用户的体验。

然而，不法分子基于电话、网络和电信方式，编造虚假信息，设置骗局，对受害人实施远程、非接触式的电信诈骗[1-2]。以及网络推销、自动呼叫软件的出现，使用户终端不断收到这些推销信息、陌生用户发来的来电，骚扰电话霸屏现象频现，严重影响到了用户的正常生活。这些不利因素严重降低了用户的通信体验。

来电显示是指交换机将主叫用户的主叫号码、呼叫的日期、时间等信息传送给被叫用户，由被叫号用的显示器将主叫信息显示出来并存储，以便用户摘机前就知道到底谁打电话来，或外出回来后查阅谁来过电话。由此可知，来电显示涉及了来电信息的呈现，丰富的信息呈现不仅有助于完善来电显示功能，还能够满足用户的个性化需求，提高用户体验。同时来电显示具有提示被叫用户的作用，自动识别的来电显示技术具有解决网络诈骗、来电骚扰的潜力。

1 来电显示技术发展状况

1.1 来电显示技术的概况

（1）来电显示技术基本原理

主叫号码在被叫终端的显示是由具有主叫号码信息识别服务功能的交换机与具有主叫号码显示服务功能的终端相配合来实现，在终端上可以显示主叫电话机的号码、呼叫时间等信息[3-5]。

在来电信息传输过程中主要采用双音频信号（DMTF）和移频键控方式（FSK）进行主叫号码的传输，被叫终端通过解析上述调制信号获取主叫用户信息，并将主叫用户信息通过显示设备显示出来[6-8]。其中，DMTF在响铃之前显示来电，仅支持来电号码的显示；FSK在响铃的一、二声之间显示来电，其除了支持来电号码的显示外还支持来电的人名等信息的显示。

（2）技术分支

本报告所分析专利总数为 711条，并根据专利申请对现有技术改进的主要侧重点将待分析专利划分为4个大类：显示内容、显示作用、显示设备、以及其它，其它类为专利申请的改进主要侧重点不在显示内容、显示作用以及显示设备的专利申请，如针对来电显示信息存储地的改进、针对来电显示界面的改进等。其中，显示内容进一步划分为三个小类：显示号码、显示文本和图片、显示多媒体信息；显示作用进一步划分为：防骚扰和陌生来电的显示方法、提高显示安全性的来电显示方法、用于未接和提示来电的显示方法，其中基于安全性的来电显示方法侧重点在于如何防止来电信息被非终端设备用户获取（该主叫用户可能为恶意用户），基于未接和提示的来电显示方法侧重点在于显示未接来电信息或如何便于被叫用户摘机之前知晓主叫用户信息（该主叫用户为非恶意用户）。

根据上述定义，本报告的技术分支架构如图1所示：

图1 技术分支图

1.2 来电显示技术的发展演进

结合图 2中的来电显示技术的发展演进路线，可以将来电显示技术的发展阶段主要划分为3个阶段。第一阶段为集中于1995年附近的对主叫号码的来电显示；第二阶段为集中于2004年附近的基于文字、图片以及多媒体的来电显示技术；第三阶段为2010年以后基于防骚扰、安全保护的来电显示技术。

对于第一阶段的来电显示业务，来电显示技术研究主要集中在如何实现主叫号码在被叫端的显示。该阶段包括对电路设置的改进，如专利申请：CN1237058 A中，PSTN交换通过物理线借助PS（脉冲置乱）通信占用并建立物理线连接，并基于该 PSTN交换机将主叫用户输入的被叫号码发送至MSC，以用于MSC判断是否向被叫发送主叫号码。

图2 来电显示技术演进路线图

第二阶段在第一阶段的基础上，来电显示技术研究主要集中在主叫号码的呈现内容的改进，如主叫的用户名、用户头像、主叫相关的图片或视频、位置信息等。这个阶段来电显示的内容与主叫用户的个体特性密切相关，丰富的显示内容使被叫用户明确知晓来电的主叫用户是谁，如专利申请：EP1033857 A2中涉及的通过主叫图像在被叫终端显示主叫信息。此外，该阶段由于显示的图片、视频等内容较号码对终端的存储能力要求更高，所以这个阶段的技术方案开始设置来电显示信息存储在网络服务器，当主叫发出呼叫后，由网络服务器向被叫端提供来电显示信息，如专利申请：CN1960399 A中涉及通过查询信息服务器获取主叫用户信息。

第一、二阶段的来电显示业务通常不需要终端安装专门的应用程序即可实现，而第三阶段的来电显示业务大多需要终端专门应用程序，通过专门应用程序获取来电号码，并通过该来电号码获取主叫用户对应的属性信息，根据该属性信息进行判断该来电是否为骚扰电话，

是否为诈骗电话等。这类来电显示技术对于骚扰来电的判断过程为：将获取的主叫号码同终端预置的骚扰电话黑名单比较，判断是否为骚扰电话，当在判定来电为骚扰电话时阻断来电或者直接不显示，该类方案如专利申请CN104168560A涉及的通过云端进行陌生号码识别，并将云端反馈的该陌生号码的分类信息显示在终端上，以降低用户被骚扰的概率。这类来电显示技术对诈骗来电的判断过程为：判断主叫号码是否为白名单用户，当不是时，基于远端服务器提供的信息判断该号码是否诈骗号码，这类方案如专利申请：CN104754583 A涉及的通过将与本地手机号码不匹配的来电号码发送至SNS网络服务器，以获取该来电号码的相关信息，并将相应的信息发送至被叫端以用于判断该来电是否为诈骗号码，若是诈骗号码则发出警报信息。

2 来电显示技术专利分析

2.1 全球和中国申请趋势分析

图3 申请量分布图

从全球专利量随年份变化的趋势可以看出，来电显示技术的专利申请从1986年开始出现，一直到1992年都处于缓慢发展时期。从1993年开始关于来电显示技术的专利申请整体呈现增长趋势，其中在2006年出现增长高峰，；在2006年之后的几年申请量开始慢慢下降，但在2012年开始，该领域的专利申请再次出现明显增长趋势，以2015年为例，该年份全球申请量目前为52件，仅低于增长高峰的2006年和2007年。

根据该曲线图可以看出，来电显示技术在出现初期，人类通信方式还处在有线网络向无线网络过渡时期，移动通信技术发展缓慢，科研机构和通信公司主要研究精力还集中在通信传输原理的研究上，对相应的增值服务研究较少。而随着GSM通信系统在1991年开始生效，来电显示技术的专利申请在此后的93年开始呈现增长趋势。在2000年，国际电信联盟确认以CDMA技术核心的第三代移动通信技术，移动通信网络的传输能力显著增强，移动运营商可以为移动用户提供多种增值业务，如来电显示、web访问等，在2005年附近，第三代移动通信技术发展成熟，此时来电显示技术的相关专利申请也出现了第一次增长高峰。此后，移动通信技术进入 LTE时代，并在 2011年LTE网络开始大规模部署，移动用户对移动通信业务具有新的需求，来电显示的专利申请量再次呈现明显增长趋势。

从我国的申请量分布曲线可以看出，我国关于来电显示技术的专利申请出现在2000年以后，其变化趋势同全球趋势一致，并在第一次增长高峰以后，我国的专利申请量开始成为该领域的主要申请量。这主要是因为：2009年年初，工信部正式发布3G牌照，我国正式进入3G时代，国内移动通信市场进入繁荣时代，运营商、通信设备商有能力也有动力向移动通信的增值服务投入更多的研发资源；其次，随着国内企业开始走向全球，这些企业的专利意识进一步提高，促使国内企业投入更多的精力进行专利申请，以保障自己的技术权益。

2.2 分支申请量分布分析

本文仅对显示内容和显示作用分支进行分析。

图4 不同显示内容申请时间分布图

图5 不同显示作用申请时间分布图

由图 4可知，来电显示的显示内容早期为显示主叫号码，然后过渡到显示文本、图片，最后过渡到显示多媒体信息；同时基于显示内容的申请主要出现在2004~2008年这段时间。

由图 5可知，来电信息的显示作用的演进并不像显示内容的演进那样具有明显的时间递进关系，而是几乎同时出现的方式在进行演进。这主要是因为：号码、文本和图片、多媒体信息，在传输时对通信系统的传输能力需求不同。显示号码仅需要较小的传输能力，模拟通信系统即可保证；文本和图片的传输则需要通信系统具有较好的传输能力，GSM系统能够满足该类内容传输的需求；而多媒体信息需要通信系统具有更高的传输能力，基于CDMA技术的第三代通信系统能够满足该类内容传输的需求。也即，来电信息显示的内容受制于通信系统的传输能力，当通信系统具有对等的传输能力时，移动终端才能显示该来电显示内容。而，LTE网络具有比第三代通信系统更好的传输能力，通信系统传输能力将不再限制来电显示技术对内容的呈现，用户需要终端具有更便利和安全的服务，防止骚扰来电、识别诈骗电话、未接提醒等是用户对这类服务的具体需求，通信业务需要在这些方面都满足，才能更好的提高用户的通信体验度。

2.3 典型申请人分析

图6 典型申请人申请量

图6 示出了来电显示技术的多个典型申请人，其中包括：华为、中兴、乐金电子这类传统通信设备商，北京奇虎、深圳宇龙计算机这类以安全、智能终端为特色的厂商，以及美国电话电报公司、中国电信、中国移动等通信运营商。下面结合图7，分别对传统通信设备商和特色厂商的专利分布进行相应的分析。

由图 7可知，华为、乐金电子这类传统通信设备商，对来电显示技术的专利申请始于2000年，且它们的申请量主要集中在2006年附近，在2008年以后显著减少；而以安全为核心业务的北京奇虎关于来电显示技术的专利申请始于2012年，且此后多年的申请量都维持在一个较高的水平。

这主要是因为：传统的通信设备商对来电显示技术的研究主要集中在显示内容、传输方式的改进，这些改进需要相应的相应时间段的移动通信架构（如GSM、CDMA等移动通信系统）、信息交互技术（如多媒体技术）的支持。同时，结合图3的分析可知，在第三代移动通信系统（CDMA2000、WCDMA等）开始商业部署以后，移动通信网络具有更高的传输速率，文字、图片、视频等呼叫信息在相应通信网络中的传输变得切实可行；且移动通信系统的进步，降低了移动通信成本，促进了移动通信终端的普及，用户需要更多内容丰富、具有个性的增值业务。通信技术的支持和用户的需求促使通信设备商有动力将现有信息交互技术应用于移动通信领域，形成新的来电显示业务，如显示主叫用户姓名、位置、图标等来电显示业务，结合视频、音频等多媒体来电显示业务。虽然在2011年LTE网络部署，移动通信系统具有更高的传输能力，但是来电显示技术不再受制于移动通信网络的限制，基于改进显示内容的来电显示技术也趋于成熟，且用户对来电显示业务不再是对个性化、内容丰富的需求，而是更看重来电信息如何安全显示、如何防止骚扰来电等，这些方面不再属于传统设备上的主要研究方向，而是北京奇虎这种互联网安全企业的研究方向。

图7 典型申请人申请时间分布图

2.4 重点专利分析

（1）由AT&T CORP.公司于1993年申请的专利US5371781涉及了一种当多个目录号码分配给一个网络设备时，识别来电目录号码的方法。该申请面对的问题是：当无线电话具有多个目录号码时，用户无法识别来电呼叫的是哪个目录号码。针对这个问题，该申请人提出了如下的技术方案：

如图8所示，设备115具有多个目录电话号码。当无线通信交换机130接收到来自设备 110对“555-1235”的呼叫请求时，该无线通信交换机 130首先通过使用被叫号码查询表145获取该来电呼叫对应哪些无线通信设备；该无线通信交换机130向该目录号码相关的无线设备115发送呼叫信号，并发出寻呼信息以决定本次呼叫的位置和最佳服务小区，同时将目的目录号码“555-1234”传输至上述无线设备，进一步，无线设备115通过DTMF技术将本次呼叫涉及的目录号码显示在屏幕上。

在该方案中，通过将被叫号码显示在被叫终端设备上，使终端设备的用户知道是由哪个目录号码接入的呼叫，可用于构建基于多目录号码的虚拟办公群。

图8 多目录号码通信系统

（2）由SONY公司于1997年申请的专利US5907604涉及一种肖像图像与呼叫者ID关联的方法，如图9所示：

图9 肖像图像显示流程

发送方设置图像并转发至接收方，接收方将图像与其对应的呼叫者ID关联存储至本地数据库。当接收方再次收到该主叫的呼叫请求时，通过呼叫请求中的主叫ID在本地数据库中查询该主叫ID对应的头像图标，并通过被叫的电话显示设备向被叫用户显示。该方案针对通过用户号码标识用户造成的不便于被叫用户识别主叫用户的问题，提出将用户号码同用户图像关联，通过在呼叫之前向被叫显示主叫的图像，以使被叫在接听电话前，通过显示的图像提前了解主叫信息。

（3）由LUNCENT公司于2001年申请的专利US20020172338A1公开了一种多媒体标识。

图10 多媒体来电显示系统

在如图10所示的多媒体通信系统中，向目的终端提供用于呼叫的呼叫标识数据。产生一则用于建立用户端102和目的端202相互通信的信息，该信息中添加呼叫标识信息，其中呼叫标识信息包括视频数据、音频数据中的至少一种。呼叫标识数据和上述数据经分组交换网络传输至目的终端，并在目的终端显示上述呼叫标识数据。

该专利利用第三代移动网络具有更大的带宽，能够提供更强服务的特点，提出在呼叫过程中传输主叫用户的多媒体信息，以使被叫能够更充分了解主叫信息。

（4）由中兴公司于2009年申请的专利CN101510908 A公开了一种终端来电防火墙的实现方法。如图11所示，终端在接收到呼叫请求时，提取呼叫请求中的来电号码，对该来电号码在本地静态黑名单、通讯录中查询以判断来电是否为骚扰来电或者为正常来电，以及在上述查询未果的情况下，通过启动定时器监测该来电是否在预定的来电持续时间内挂断，当该来电持续时间小于阈值时间时，使用该来电号码更新本地的静态黑名单或者动态黑名单，同时存储该来电对应的时间戳。被叫终端仅在来电为通讯录来电号码或者持续时间超过定时时间时，在被叫用户显示该来电信息。当来电为骚扰来电时，终端不会触发振铃以及给出来电提示。

该申请通过动态更新终端本地黑名单，以减少用户需手动更新黑名单的烦劳；同时利用统计的骚扰来电号码的时间戳，设置该来电号码的老化时间，以便自动清理已经失效的骚扰号码，避免终端对经运营商回收再分发的号码的误检。

图11 骚扰号码识别流程

（5）由北京奇虎科技有限公司于2014年提出的专利CN104506731 A涉及一种陌生来电的提示方法。该方法获取陌生来电事件中的来电号码；查询与来电号码有关的评论信息，其中，评论信息由服务器收集用户对来电号码的评论而生成；在来电显示界面中展示与来电号码有关的评论信息。其显示效果如图12所示，由图可知，在来电界面展现的评论体现出与来电有关的更多信息，而不仅是简单的骚扰电话标记，向用户展现更准确全面的陌生来电的类型、来源、内容、用户评论意见等信息。该方案利用他人对骚扰电话的评论信息辅助判断骚扰来电，体现了互联网信息共享的特性。

此外，该申请人针对骚扰来电，在专利申请 CN104301533 A、CN104243718 A中提出了基于来电匹配的骚扰电话识别方法。对于来电的安全提醒，该申请人在专利申请CN106412331A中提出了一种根据来电号码与用户指定号码的联系程度，来向用户发出陌生来电警告的方法。

图12 弹幕形式的来电显示界面

（6）由宇龙计算机通信科技有限公司于 2009年申请的专利CN101778148A涉及一种来电保密方法。在该方法中，终端设备提取呼入的来电号码，将提取的来电号码中的部分数字以阿拉伯数字除外的其他符号来替代；终端显示部分数字被其他符合替代后的来电号码。其显示结果如图13所示。

图13 用户号码安全显示示例图

由图可知，当非机主看见该手机显示的号码时，其不能知晓该号码的全部数字，即避免了主叫用户号码的泄露问题。

09年以后，该申请人关于来电信息安全显示又进一步提交了多篇专利申请，如在专利申请CN103327164A中通过设置终端防窥视功能，对终端显示界面进行模糊化设置；在专利申请CN104796526中设置来电信息的显示等级，被叫终端根据来电信息的显示等级进行部分或者全部显示；以及在专利申请CN104639718中为私密联系人号码预设提示图标，当私密联系人发起呼叫时，在被叫端显示该号码对应的提示图标。

3 结束语

本文结合移动通信技术发展过程，对全球来电显示技术的典型申请人、申请趋势、研究方向进行了分析。由上述分析可知，来电显示技术由仅显示主叫号码发展至显示主叫相关的图片、用户名等，再发展至显示主叫相关的多媒体信息，满足了用户对显示内容的个性化需求；同时，针对日益普遍的诈骗电话、骚扰来电，来电显示技术向来电安全和防止骚扰方向进一步演进，以满足用户对信息安全、防骚扰等的需求。

[1]李颖.电信诈骗案频发运营商为何不担责[J].中国质量万里行, 2015.

[2]裘玥.利用网络电话实施犯罪的特点及应对策略[J].信息网络安全,2013.

[3]陈玮.来电信息管理系统研究与设计[D].湖南大学, 2014.

[4]潘保青.来电显示纵横谈[J].上海微型计算机, 1999.

[5]吴艳艳, 常芳.新型智能固定电话来电显示系统设计[J].中国新通信,2016.

[6]刘光明, 李加波.单片机实现DTMF或FSK来电显示[J].现代电子技术,2005.

[7]钱俊, 王芙蓉.一种新型FSK解调算法在来电显示中的应用[J].电子器件, 2004.

[8]常芳.基于信息导入的固定电话来电显示系统设计[D].西北农林科技大学, 2013.