Способ биллинга с учетом качества предоставляемых услуг связи Российский патент 2019 года по МПК H04L12/14 

Изобретение относится к устройствам и способам обработки данных коммерческого применения, в частности к системам и способам учета и оплаты предоставленных телекоммуникационных услуг, и может найти применение в информационно-телекоммуникационных сетях (ИТКС).

Управление трафиком является одной из важнейших задач, решаемых системой управления ИТКС. Согласно рекомендациям ITU-N серии 3000, управление трафиком реализуется посредством четырехуровневой системы управления, одной из важных составляющих которой является биллинговая система.

Биллинговая система представляет собой совокупность процедур и связанных с ними технических средств (телекоммуникационного и компьютерного оборудования, систем передачи и каналов связи), обеспечивающих учет доступа пользователей к услугам, расчет и списание денежных средств с клиентских лицевых счетов в соответствии с тарифными планами. Она располагается на уровне управления услугами и обеспечивает регулирование клиентского трафика в зависимости от состояния его счета и тарифной политики. В простейшем случае биллинг-управление трафиком сводится к отказу в обслуживании клиента при обнулении его счета [Цветков, В.Ю. Биллинг-управление трафиком мультисервисной сети: метод. пособие по курсу «Документ. службы и термин. устройства телекоммуникаций» для студентов специальности «Сети телекоммуникаций» всех форм обучения / В.Ю. Цветков, Ю.В. Смирнов, А.Н. Кулешевский. - Минск: БГУИР, 2011. - 50 с.: ил., стр. 8-9].

Существует ряд международных документов ITU-T, регламентирующих основные функции биллинговых систем и способы реализации этих функций. Например, документы серий Е230, Е260 и Е1001 посвящены техническим аспектам расчета длительности соединения, регистрации вызовов при различных видах связи и определению оплачиваемой деятельности сеансов связи. Описания основных принципов тарификации услуг мобильной связи и сценариев соединений приведены в рекомендациях серий D103, D110, D93.

Однако в настоящее время к биллинговым системам не предъявляются требования по регистрации и измерению качества предоставляемых услуг связи в целях учета этих данных при осуществлении расчетов, что противоречит Федеральному закону от 7 февраля 1992 г. №2300-I «О защите прав потребителей», согласно которому продавец (исполнитель) обязан передать потребителю товар (выполнить работу, оказать услугу), качество которого соответствует договору.

В то же время деятельность по предоставлению услуг связи, осуществляемая в конкурентной рыночной среде, также выдвигает определенные требования к качеству услуг. Конкурентные преимущества операторов связи достигаются не только благодаря внедрению самых совершенных технических средств передачи и коммутации, но и путем улучшения качества обслуживания клиентов. Таким образом, очень важно изучать потребности пользователей и отслеживать показатели качества услуг (QoS), описывающие эти требования, и обеспечивать их выполнение. Ведь именно анализ требований, предъявляемых пользователями услугами связи, является первым и наиболее важным шагом в процессе разработки сети связи. Именно они, в конечном счете, определяют топологию сети, транспортные протоколы, аппаратное и программное обеспечение. С экономической точки зрения это действительно так, поскольку местоположение пользователей, их количество и платежеспособность предопределяет топологию сети. Технические вопросы предоставления услуг связи являются прерогативой специалистов в области телекоммуникаций, на основе учета требований и способов количественной оценки качества предоставляемых услуг связи.

Так, например, для пользователей ключевыми критериями при получения услуг связи могут выступать: отсутствие задержек; устойчивость к ошибкам; безопасность; минимальная оплата использования услуг связи и т.д. Количественные значения этих критериев изложены в международных и национальных стандартах.

В этой связи актуальна (требуется) разработка технических решений, основанных на интеграции существующих систем и способов биллинга и систем и способов количественного измерения качества предоставляемых услуг в реальном масштабе времени в течение времени предоставления услуги.

Уровень техники.

Из существующего уровня техники известны различные системы и способы приема платежей за услуги связи, однако, способы приема платежей за качественные услуги связи отсутствуют.

Известен способ приема платежей, реализованный в системе приема платежей за услуги связи, включающие биллинговую систему, описанную в книге [Л.З. Дич. Биллинговые системы в телекоммуникациях. М.: Радио и связь, 2003 г., стр. 7-29], которая характеризуется выполнением следующих функций: регистрация и учет абонентов; учет объема и номенклатуры представленных услуг; учет платежей за оказанные услуги; контроль за оплатой оказанных услуг; справочно-информационное обслуживание абонентов; выставление счетов на оплату оказанных услуг; формирование отчетов и аналитической информации.

К недостаткам способа можно отнести отсутствие возможности определения качества предоставляемых услуг связи для потребителя; автоматическое списание средств за предоставленные услуги связи, качество которых не соответствует предъявляемым требованиям.

Известен способ, реализованный в биллинговой системе, описанный в книге [Цветков, В.Ю. Биллинг-управление трафиком мультисервисной сети: метод, пособие по курсу «Документ, службы и термин, устройства телекоммуникаций» для студентов специальности «Сети телекоммуникаций» всех форм обучения / В.Ю. Цветков, Ю.В. Смирнов, А.Н. Кулешевский. - Минск: БГУИР, 2011. - 50 с.: ил., стр. 10-12], которая решает следующие задачи: аккаунтинг, аутентификацию и авторизацию клиентов; контроль денежных средств на счетах клиентов и списание средств в соответствии с действующими тарифными планами; пополнение счетов клиентов; внесение изменений в тарифы; предоставление статистики по операциям.

Недостатком данного способа являются отсутствие возможности определения качества предоставляемых услуг связи; автоматическое списание средств за предоставленные услуги связи, качество которых не соответствует предъявляемым требованиям.

Известен способ, реализованный в биллинговой системе, описанной в [Патент 2312393 Российская Федерация, МПК Н04М 15/00. Автоматизированная система приема платежей за услуги связи / Закрытое акционерное общество «Средневолжская межрегиональная ассоциация радиотелекоммуникационных систем» (ЗАО «СМАРТС») - 2005117292; заявл. 06.06.2005; опубл. 10.12.2007, бюлл. №34. - 14 с.], включающая устройство ввода-вывода, устройство маршрутизации, устройство управления лицевыми счетами абонентов, устройство хранения, устройство оценки разговоров, устройство управления коммутатором.

Недостатком способа являются ограниченная область применения (относится только к системам приема платежей за услуги сотовой телефонной связи), отсутствие возможности определения качества предоставляемых услуг связи с периодичностью, характерной для работы биллинговой системы, автоматическое списание средств за предоставленные услуги связи, качество которых не соответствует предъявляемым требованиям.

Известен способ осуществления управления биллингом [Патент 2407182 Российская Федерация, МПК H04L 12/14 (2006.01). WAP-шлюз и способ осуществления управления биллингом для абонентов тарифа с предоплатой / ПЭН Чживэй - 2008129825; заявл. 27.11.2006; опубл. 27.01.2010, бюлл. №35. - 20 с.], который заключается в следующем: WAP-шлюз протокола беспроводных приложений обменивается соответствующей информацией с системой биллинга согласно различным запросам на обслуживание абонента тарифа с предоплатой, а также собирает и контролирует соответствующие платежи согласно информации, полученной в результате обмена.

Недостатком данного способа являются ограниченная область применения (относится только к системам приема платежей за услуги мобильной связи), отсутствие возможности определения качества предоставляемых услуг связи; автоматическое списание средств за предоставленные услуги связи, качество которых не соответствует предъявляемым требованиям. Способ позволяет только в последующем отменить списание трафика в случае загрузки большого файла при предварительном списании трафика и недовольстве абонента содержательной услугой вследствие различных отклонений от нормы.

Наиболее близким по технической сущности и принятым за прототип является способ биллинга с аутентификацией, описанный в [Павлюков Ю.А. Биллинговые системы в телекоммуникационной отрасли // ИНФОРМОСТ «Радиоэлектроника и Телекоммуникации». - №5 (29). - 2003. - с. 53-58], который заключается в следующей последовательности действий:

аутентификация клиента;

авторизация клиента с предтарификацией;

сбор CDR (данных, содержащих информацию об имевших место соединениях через данный коммутатор (маршрутизатор));

тарификация (определение стоимости совершенных звонков);

формирование отчета.

Недостатком данного способа являются ограниченная область применения (относится только к системам приема платежей за услуги обычной и IP-телефонии), отсутствие возможности определения качества предоставляемых услуг связи; автоматическое списание средств за предоставленные услуги связи, качество которых не соответствует предъявляемым требованиям.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в расширении области применения существующих систем и способов, а также в создании способа, позволяющего объективно определять уровень качества предоставляемых услуг связи для потребителя и осуществлять расчет платежей с учетом качества предоставляемых услуг связи.

Техническим результатом изобретения является возможность коррекции платежей на основе учета качества предоставляемых услуг связи и повышение информированности производителей о качестве услуг связи с точностью до элемента составного канала связи.

Технический результат достигается тем, что в известном способе биллинга, заключающемся в том, что производят аутентификацию и авторизацию клиента, собирают данные о предоставляемых услугах, определяют стоимость предоставленных услуг, формируют отчет, дополнительно записывают в запоминающее устройство пороговые значения показателей качества предоставляемых услуг, формируют тестовую последовательность, во время получения услуги передают тестовую последовательность, принимают тестовую последовательность, вычисляют значения показателей качества, сравнивают вычисленные значения показателей качества с заданными пороговыми значениями, если вычисленное значение показателя меньше порогового, продолжают сбор данных, содержащих информацию о предоставляемых услугах, и определение стоимости предоставленных услуг, если вычисленное значение показателя качества больше порогового, то фиксируют временной интервал, в течение которого вычисленное значение показателя качества больше порогового, считают в данной временном интервале услугу не оказанной, исключают из расчета стоимости.

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного способа, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".

«Промышленная применимость» способа обусловлена наличием элементной базы, на основе которой могут быть выполнены устройства, реализующие способ.

Изобретение поясняется чертежами.

Фиг. 1 - блок-схема способа биллинга с учетом качества услуг связи;

Фиг. 2 - структура протокола взаимодействия клиента с RADIUS -сервером.

Фиг. 3 - пример тестовой последовательности.

Способ может быть реализован следующим образом:

В блоке 1 фиг. 1 производят аутентификацию клиента.

Аутентификация - процедура проверки подлинности [Ричард Э. Смит. Аутентификация: от паролей до открытых ключей. - М.: «Вильяме», 2002. - С. 432.]

Примером аутентификации может выступить проверка подлинности пользователя путем сравнения введенного им пароля (для указанного логина) с паролем, сохраненным в базе данных пользовательских логинов; предъявление цифрового сертификата; биометрические данные и т.д. [Безуглый Ю.А., Вершенник А.В., Попова А.В., Сухорукова Е.В. Анализ методов аутентификации // Труды Северо-Кавказского филиала Московского технического университета связи и информатики. 2017. №2. С. 20-24.]

В блоке 2 фиг. 1 производят авторизацию клиента.

Авторизация - предоставление определенному лицу прав на выполнение определенных действий; а также процесс проверки (подтверждения) данных прав при попытке выполнения этих действий [Руководящий документ. Гостехкомиссия России, 2003 год. Электронный ресурс.URL: https://fstec.ru. Дата обращения 25.11.2018 г.]

Авторизация клиента, как правило проводится, с предтарификацией. Если количество условных единиц на лицевом счете клиента больше нуля, то он проходит авторизацию. В противном случае клиент получает отказ в соединении.

Функции авторизации и аутентификации при предоставлении телефонных услуг могут выполняться как самим коммутационным оборудованием (например, DISA «Meridian»), так и биллингововой системой (например, при помощи карточных платформ на базе плат «Dialogic»). [Павлюков Ю.А. Биллинговые системы в телекоммуникационной отрасли // ИНФОРМОСТ «Радиоэлектроника и Телекоммуникации». - №5 (29). - 2003. - с. 53-58]

Функции авторизации и аутентификации при передаче данных в биллинговой системе может выполнять RADIUS-сервер [Павлюков Ю.А. Биллинговые системы в телекоммуникационной отрасли // ИНФОРМОСТ «Радиоэлектроника и Телекоммуникации». - №5 (29). - 2003. - с. 53-58; Цветков В.Ю. Биллинг-управление трафиком мультисервисной сети: метод, пособие по курсу «Документ. службы и термин. устройства телекоммуникаций» для студентов специальности «Сети телекоммуникаций» всех форм обучения / В.Ю. Цветков, Ю.В. Смирнов, А.Н. Кулешевский. - Минск: БГУИР, 2011. - 50 с.: ил., стр. 17-29].

В блоке 3 фиг. 1 в процессе получения телекоммуникационных услуг клиентом (передачи данных, ведения видеоконференцсвязи, IP-телефонии и т.д.) собирают данные, содержащие информацию о предоставляемых услугах. Если количество условных единиц на лицевом счете становится меньше нуля, производят отключение клиента. Подключиться к системе он сможет только когда будет пополнен его счет.

Сбор данных при предоставлении услуг телефонии подразумевает сбор следующей информации:

номера вызывающего и вызываемого абонента;

время начала и окончания разговора;

длительность разговора;

другая сопроводительная информация (тип звонка: входящий, исходящий, перевод и т.п., номер транка и номер группы или IP-адреса и порты в VoIP, дата и время начала разговора, длительность дозвона и т.п.)

Сбор данных при предоставлении услуг телефонии (аккаунтинг) может быть осуществлен путем формирования коммутатором, через который осуществляется соединение, CDR-данных (Call Detail Recording), формат строк которых и события, по которым надо выдавать записи, настраиваются в процессе конфигурирования.

Каждая запись CDR соответствует одному вызову, состоит из нескольких десятков полей и содержит номер и категорию вызывающего абонента, номер вызываемого абонента, время начала и конца обслуживания вызова, время установления соединения, время посылки сигнала "Вызов" абоненту, время разговора, время разъединения, флаг наличия ответа вызываемого абонента, причину разъединения, информацию о переадресации и т.д. (полный формат записи определен в Рекомендации ITU-T Q.825). [И.З. Розенцвайг, A.M. Фельдман, Г.В. Яльчик. Методика сбора информации для генерации CDR в системе распределенного мониторинга сетей ОКС №7 // Журнал «Электросвязь», №8, 2005. Электронный ресурс: URL: http://niits.ru/public/2005/2005-064.pdf. Дата обращения 26.11.2018 г.]

CDR с коммутатора может быть получена различными путями, в частности, одним из распространенных путей для коммутаторов РВХ является передача данных по последовательному порту. Так, например, работают коммутаторы «Meridian» фирмы «Nortel». [Павлюков Ю.А. Биллинговые системы в телекоммуникационной отрасли // ИНФОРМОСТ «Радиоэлектроника и Телекоммуникации». - №5 (29). - 2003. - с. 53-58].

Сбор данных по услугам передачи данных можно разделить на две категории: относящиеся к сессиям и трафику. Сессия определяется как промежуток времени между установлением соединения и разъединением. Данные о трафике (например, размер дискового пространства, занимаемого файлами и сообщениями абонента за единицу времени и др.) должны собираться отдельно для входящего и исходящего трафика и индивидуально для каждого внешнего канала к первичному провайдеру [Цветков, В.Ю. Биллинг-управление трафиком мультисервисной сети: метод. пособие по курсу «Документ. службы и термин, устройства телекоммуникаций» для студентов специальности «Сети телекоммуникаций» всех форм обучения / В.Ю. Цветков, Ю.В. Смирнов, А.Н. Кулешевский. - Минск: БГУИР, 2011. - 50 с.: ил., стр. 8-50].

Организовать сбор данных при оказании услуг передачи данных возможно, например, при помощи механизмов RADIUS, TACACS+, SNMP, DIAMETER.

Структура протокола взаимодействия клиента с RADIUS - сервером представлена на фиг. 2, где 13 - оконечный пользователь; 14 - RADIUS-клиент (представляет собой сервер доступа, сервер VPN или точку доступа беспроводной локальной сети); 15 - RADIUS - сервер.

В блоке 4 фиг. 1 формируют тестовую последовательность.

Тестовая последовательность может быть сформирована на основе адресной информации, характеризующей легитимных абонентов сети (IP-адрес, номер телефона и т.д.). Это уникальная информация для заданной сети. Формирование тестовой последовательности может быть осуществлено при помощи кодов, обнаруживающих ошибки.

Например, при применении двоичного кода простейшим методом проверки является проверка на четность. Для осуществления проверки на четность мы разделяем имеющуюся двоичную последовательность на блоки по п знаков и добавляем к каждому блоку проверочный символ, выбирая его так, чтобы общее число единиц было четным. Например, в блоке 101 100 проверочный символ будет 1, в блоке 100 010 проверочный символ будет 0.

Таким образом тестовая последовательность будет иметь вид, представленный на фиг. 3, где N1-N6, N7-N12… - символы исходной последовательности, Р1, Р2…P_k - проверочные символы.

Этот способ позволяет обнаружить на приемной стороне одиночную ошибку. Однако узнать, в каком знаке произошла ошибка, нельзя. Двойная ошибка не будет обнаружена [Хэмминг Р.В. Теория кодирования и теория информации: Перевод с английского. - М.: Радио и связь, 1983. - 176 с., ил.].

Адресная информация может быть преобразована в двоичный вид при помощи известных таблиц кодирования.

Наиболее распространенной является таблица кодирования текста ASCII. ASCII - американский стандартный код для обмена информацией. ASCII представляет собой кодировку для представления десятичных цифр, латинского и национального алфавитов, знаков препинания и управляющих символов. Изначально разработанная как 7-битная, с широким распространением 8-битного байта ASCII стала восприниматься как половина 8-битной. В компьютерах обычно используют расширения ASCII с задействованной второй половиной байта.

В настоящее время в компьютерах в основном применяется операционная система Windows, в которой используется другая таблица соответствия двоичного кода и текстовых символов. Эта таблица называется ANSI. В этих двух таблицах первые 128 строк соответствия символов совпадают. В этой части таблицы содержатся символы цифр, знаков препинания, латинские буквы верхнего и нижнего регистров и управляющие символы. Национальные расширения символьных таблиц и символы псевдографики содержатся в последних 128 кодах этих таблиц. [Цифровые устройства и микропроцессоры: учеб. пособие: Учебное пособие / Микушин А.В., Сажнев A.M., Сединин В.И. - СПб: БХВ-Петербург, 2010. - 832 с.].

Таким образом, в результате будет сформирована уникальная тестовая последовательность.

В общем случае, вся информационная последовательность (или ее часть) может выступать в качестве тестовой последовательности путем разделения ее на блоки длиной n символов и добавления после каждого информационного блока проверочных символов.

Кодирующие и декодирующие устройства, реализующие проверку на четность, известны и широко применяются системах передачи и хранения информации [Н.И. Сорока, Г.А. Кривинченко. Телемеханика. Конспект лекций для студентов специальности Информационные технологии и управление в технических системах, стр. 100-103. Электронный ресурс.URL: https://www.bsuir.by/m/12_108786_1_62250.pdf. Дата обращения 26.11.2018 г.; Патент 2310274 Российская Федерация. Устройство и способ кодирования/декодирования канала с использованием параллельного каскадного кода проверки на четность с низкой плотностью // КИУНГ Гиу-Бум (KR), ДЗЕОНГ Хонг-Сил (KR), КИМ Дзае-Йоел (KR), заявл. 11.11.20014, опубл. 10.11.2007 г.; Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Том 2. / А.В. Нефедов. - М.: ИП РадиоСофт, 1998 г. - 640 с.: ил.; Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги. Справочник. Перельман Б.Л., Шевелев В.И. "НТЦ Микротех", 1998 г., 376 с. - ISBN-5-85823-006-7; Микросхемы контроля и генерации четности. Электронный ресурс.URL: https://www.chipfind.ru/catalog/ic/parity/. Дата обращения 26.11.2018 г.].

Во время получения услуги передают тестовую последовательность (блок 5 фиг. 1).

Принимают тестовую последовательность (блок 6 фиг. 1).

Вычисляют значения показателей качества (блок 7 фиг. 1).

Показателями качества услуг связи могут выступать коэффициент ошибок, джиггер и др. [Буранова М.А., Киреева Н.В. Технологии обеспечения качества обслуживания в мультисервисных сетях: учебное пособие / М.А. Буранова, Н.В. Киреева. - Самара: ПГУТИ, 2016. - 194 с., стр. 4-30]. Данные показатели и их значения задаются существующими нормативными документами и договорами на оказание услуг связи с операторами связи.

В блоке 8 фиг. 1 сравнивают вычисленные значения показателей качества с заданными пороговыми значениями. Пороговые значения показателей качества предоставляемых услуг предварительно записывают в запоминающее устройство биллинговой системы.

Если вычисленное значение заданного показателя качества меньше порогового, продолжают сбор данных, содержащих информацию о предоставляемых услугах (блок 9 фиг. 1).

Если вычисленное значение показателя качества больше порогового, то фиксируют временной интервал, в течение которого вычисленное значение показателя качества больше порогового (блок 10 фиг. 1), считают в данной временном интервале услугу не оказанной и исключают из расчета стоимости.

В блоке 11 фиг. 1 определяют стоимость предоставленных услуг (блок 8 фиг. 1).

В блоке 12 фиг. 1 формируют отчет.

Таким образом, за счет учета качества предоставляемых услуг появляется возможность коррекции платежей и повышение информированности производителей о качестве услуг связи с точностью до элемента составного канала связи. Технический результат достигнут.

Изобретение относится к способам учета и оплаты предоставленных телекоммуникационных услуг. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей биллинговых систем. Способ биллинга с учетом качества предоставляемых услуг заключается в том, что производят аутентификацию и авторизацию клиента, собирают данные о предоставляемых услугах, определяют стоимость предоставленных услуг, формируют отчет, записывают в запоминающее устройство пороговые значения показателей качества предоставляемых услуг, формируют с помощью кодера тестовую последовательность, во время получения услуги передают по каналам связи тестовую последовательность, принимают тестовую последовательность, вычисляют с помощью декодера значения показателей качества, сравнивают с помощью процессора вычисленные значения показателей качества с заданными пороговыми значениями, если вычисленное значение показателя меньше порогового, продолжают сбор данных, содержащих информацию о предоставляемых услугах, и определение стоимости предоставленных услуг, если вычисленное значение показателя качества больше порогового, то определяют временной интервал, в течение которого вычисленное значение показателя качества больше порогового, считают в данном временном интервале услугу не оказанной, исключают из расчета стоимости. 3 ил.

Способ биллинга с учетом качества предоставляемых услуг связи, заключающийся в том, что производят аутентификацию и авторизацию клиента, собирают данные о предоставляемых услугах, определяют стоимость предоставленных услуг, формируют отчет, отличающийся тем, что записывают в запоминающее устройство пороговые значения показателей качества предоставляемых услуг, формируют с помощью кодера тестовую последовательность, во время получения услуги передают по каналам связи тестовую последовательность, принимают тестовую последовательность, вычисляют с помощью декодера значения показателей качества, сравнивают с помощью процессора вычисленные значения показателей качества с заданными пороговыми значениями, если вычисленное значение показателя меньше порогового, продолжают сбор данных, содержащих информацию о предоставляемых услугах, и определение стоимости предоставленных услуг, если вычисленное значение показателя качества больше порогового, то определяют временной интервал, в течение которого вычисленное значение показателя качества больше порогового, считают в данном временном интервале услугу не оказанной, исключают из расчета стоимости.