О терминах «real-time», «prepaid», «конвергентное решение»

Самсонов М.С. О терминах "real-time", "prepaid", "конвергентное решение".
"Мобильные системы", №12, 2004, стр. 44-49.

Автор рассматривает значение терминов «real-time», «prepaid» and «convergent solution», дает сравнительный анализ автоматизированных систем расчетов в разрезе указанных терминов, и рассматривает бизнес-модель поддержки услуг третьего поколения на базе конвергентного биллингового решения PETER-SERVICE BISrt.

The author envisages the singularities of the terms «real-time», «prepaid» and «convergent solution», gives the comparative analysis of billing systems agianst this terms, and considers the business model of 3G services support with PETER-SERVICE BISrt convergent billing solution.

Последние полтора-два года за рубежом и в России активно обсуждаются достоинства и недостатки различных технологий обслуживания клиентов операторов связи на основе авансового метода расчетов. Многие публикации были посвящены созданию и эксплуатации единой (конвергентной) биллинговой платформы, позволяющей реализовать несколько моделей обслуживания. Часто в качестве «последнего» аргумента используется термин «real-time» (режим реального времени), носящий технический характер и слабо cвязанный с обсуждаемыми бизнес-моделями.

СИСТЕМЫ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

Применительно к автоматизированным системам управления (АСУ) и программному обеспечению режим реального времени означает режим работы, при котором реакция на внешнее событие должна происходить в течение заданного промежутка времени и/или до начала обработки следующего события, относящегося к тому же внешнему источнику или объекту. Таким образом, работа в режиме реального времени не означает «очень быстро», а — «в течение заданного интервала и с определенным приоритетом».

Среди систем реального времени выделяют системы soft real-time и hard real-time. Первые имеютследующие особенности:

• превышение заданных времен отклика ведет к нежелательным, но не катастрофическим последствиям;
• при превышении времени отклика событие все равно нужно обрабатывать, возможно, по специальным алгоритмам;

Характеристиками системы hard real-time являются:

• превышение заданных времен отклика ведет к катастрофическим последствиям;
• при превышении времени отклика событие не нужно обрабатывать.

Классический пример системы hard real-time — система управления воздушным движением, однако не следует думать, что они обязательно связаны с обеспечением безопасности. Шлюз IP-телефонии должен пропускать «опоздавший» пакет, что ведет к серьезным последствиям для качества звука, и поэтому также является системой hard real-time.

ЗАПРОСЫ, ОБРАБАТЫВАЕМЫЕ В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

При организации предоплаченного сервиса выделяют несколько типов запросов, которые требуют обработки в режиме реального времени:

• идентификацию — определение параметров клиента, таких как разрешенные услуги, баланс счета на основании информации об абонентском устройстве(например, по номеру IMSI) или на основании идентификации номера клиента (PIN);
• авторизацию — принятие решения о доступности или недоступности услуги для клиента;
• предтарификацию — вычисление разрешенного объема потребления услуги на основе информации о балансе;
• тарификацию — вычисление стоимости оказанной услуги после ее завершения и учет этой стоимости на балансе клиента.

Отметим, что группа 3GPP (Third Generation Partnership Project) классифицирует системы предоплаченного сервиса по длительности промежутка времени от момента оказания услуги до отражения этого факта на балансе:

• система real-time — менее одной секунды;
• система near real-time— от одной секунды до минуты;
• система offline — более одной минуты.

В данной классификации остаются непонятными временные характеристики других функций, обеспечиваемых системой (например, запроса баланса или запроса на прием платежа). Кроме того, для классических prepaid-систем c анонимными клиентами критическим является требование, чтобы баланс не стал отрицательным, т.е. нельзя допустить дебиторскую задолженность клиентов. Даже в самом простом случае это требование удовлетворяется не столько за счет временных ограничений,сколько при условии, что авторизация происходит после завершения тарификации его предыдущей сессии. Данный пример показывает, что хотя классификация, основанная на времени отклика, может быть необходима при обсуждении сравнительных достоинств и недостатков систем расчетов, сам факт «очень быстрого» функционирования системы не гарантирует правильность ее работы.

ПРИЛОЖЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

Продукты с авансовой формой расчетов в сетях фиксированной и мобильной связи создавались для клиентов, которые по тем или иным причинам не желали заключать договора с операторами. Такими причинами являются отсутствие кредитной истории абонента, нежелание туристов и командированных заключать контракты в странах пребывания и т.п.

В таблице даны примеры приложений, в которых для учета стоимости услуг отдельные функции разработаны с поддержкой режима реального времени. В качестве дополнительного параметра классификации систем расчета применяют следующие способы управления:

• first party call control, при котором управление осуществляется одним из оконечных устройств, используемых для предоставления услуг связи;
• third party call control, при котором управление осуществляется дополнительным устройством, не используемым непосредственно для предоставления услуг.

Примеры приложений с реализацией некоторых функций в real-time.

Приложение	Функции, обеспечиваемые в режиме реального времени	Способ управления	Примечание
Классический таксофон	Авторизация Предтарификация Тарификация	First party	Идентификация не требуется
Карточный таксофон	Идентификация Авторизация Предтарификация Тарификация	Third party
Системы calling card	Идентификация Авторизация	Third party
Классический prepaid для фиксированной связи	Идентификация Авторизация Предтарификация Тарификация	Third party
Prepaid для мобильной связи на основе CAMEL или «петли»	Авторизация Предтарификация Тарификация	Third party	Идентификация обеспечивается сетью
Prepaid для мобильной связи «на SIM-карте»	Авторизация Предтарификация Тарификация	First party	Идентификация обеспечивается сетью
Prepaid для мобильной связи на основе технологии hot billing («контракт с предоплатой»)	Тарификация	Не применимо	Идентификация обеспечивается сетью

Способ управления third party call control в сочетании с функциями реального времени впервые был применен в так называемых системах calling card, которые получили широкое распространение в 1980 — 1990-x гг. В таких системах применяется идентификация клиентов по PIN-коду (Personal identification number) в режиме реального времени и кредитный режим оплаты с заключением договора. Для систем calling card характерна ориентация на корпоративных клиентов и высокие тарифы. Требование обслуживания в режиме реального времени для таких систем заключается в том, что авторизация должна происходить до начала предоставления услуги. Необходимое время отклика на ввод PIN-кода при этом вычисляется исходя из предположений о задержке, приемлемой для клиента.
Классические prepaid-системы для фиксированной связи появились, как естественное развитие систем calling card. Такие системы ориентированы на анонимных клиентов, использующих авансовый метод расчетов без заключения договора. В них существует два требования, связанных с обслуживанием в режиме реального времени:

• идентификация клиента по PIN-коду — авторизация вызова и вычисление его максимальной разрешенной продолжительности в зависимости от набранного номера (требование oбслуживания в режиме реального времени аналогично системам calling card);
• тарификация — требование состоит в том, чтобы вычисление стоимости вызова и списание средств с баланса происходило до начала авторизации следующей услуги.

Prepaid-системы для мобильной связи отличаются от аналогичных продуктов для фиксированной связи прежде всего тем, что идентификация абонента проводится средствами сети. Отсутствие сложных юридических отношений определяло базовые требования и ограничения на prepaid-приложения, которые можно назвать «классическими»:

• отсутствие у абонента обязательств по погашению задолженности перед оператором;
• простота заключения договора или отсутствие договора как такового;
• ограниченные возможности по обслуживанию (например, уменьшенное время доступности информации об оказанных услугах, отсутствие счетов и т.д.).

«Справедливая» интерпретация первого требования означает для абонента что, с одной стороны, он не может говорить в долг, а с другой — все средства, внесенные на счет, идут только на оплату трафика без взимания абонентской платы. При этом на Западе prepaid — это простота подключения и более дорогие тарифы, а в России — часто более дешевые тарифы при равной сложности подключения по контракту. В российском общественном сознании prepaid ассоциируется в основном с отсутствием абонентской платы, что, скорее, является свойством тарифного плана. Таким образом, prepaid отличает не только форма оплаты, но и справедливый, по мнению абонентов, подход к начислениям. Есть примеры массового перехода контрактных абонентов на prepaid из-за нежелания платить абонентскую плату.

Большинство отечественных биллинговых систем поддерживает предоплаченный режим работы с горячим отключением. Такие системы обеспечивают тарификацию в режиме реального времени, но не гарантируют отсутствие дебиторской задолженности.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что prepaid-платформа — это программно-аппаратный комплекс, в котором полностью или частично реализован набор функций, состоящий из авторизации, предтарификации, тарификации и управления услугами в режиме реального времени с использованием способа управления third party call control. Необходимость использования операторами мобильной связи prepaid-платформы оценивается на основе простых экономических расчетов, учитывающих, с одной стороны, более высокую по сравнению с биллинговой системой стоимость prepaid-платформы, с другой — возможные убытки от непокрытой дебиторской задолженности prepaid-клиентов.

В фиксированной связи prepaid-платформа выполняет дополнительную функцию идентификации клиента в режиме реального времени, когда он звонит не со своего телефона или использует услуги альтернативного оператора связи. Поэтому внедрение prepaid-платформы часто является для оператора фиксированной связи единственным способом выхода на рынок c предоплаченными услугами.
Вторая группа prepaid-платформ используется в фиксированной связи для обслуживания таксофонных карт.

КОНВЕРГЕНТНАЯ СИСТЕМА

Конвергентная биллинговая система — это система, обеспечивающая поддержку различного набора функций на единой платформе. Этот термин не является устоявшимся, и специалисты вкладывают в него непохожие значения: поддержку абонентов разных стандартов (например, GSM и NMT); поддержку всех типов услуг, связанных с передачей голоса и данных; обслуживание обеих моделей расчетов — авансовую и кредитную. Так как в данной статье речь идет прежде всего о способе расчетов, то остановимся подробнее на последнем определении конвергенции биллинга. При обсуждении перехода на единую модель обслуживания часто предполагается, что существующий бизнес оператора связи построен на упрощенной сегментации клиентов, которую можно проиллюстрировать диаграммой (рис. 1).

Биллинговая система обслуживает кредитную модель, работая в пакетном режиме. Ее основные функции обеспечиваются с помощью периодических процессов. Prepaid-cистема для поддержки авансовой модели управляется событиями (авторизация, предтарификация, тарификация и др.) и обрабатывает некоторые из них в режиме реального времени. Такая ситуация характерна для европейских операторов и означает, что создание конвергентной системы требует слияния двух разных подходов и архитектур, имеющих свои особенности. Prepaid-система, с одной стороны, проста и надежна, поскольку использует обыкновенные тарифные планы и обладает ограниченным набором функций обслуживания абонента. С другой — она сложна, так как обеспечивает контроль баланса и управление услугами в режиме реального времени и гарантирует отсутствие дебиторской задолженности. У биллинговой системы все наоборот: она сложна, поскольку поддерживает перекрестные тарифные планы и полный набор функций обслуживания абонента, но в то же время проста, так как работает в пакетном режиме и к ней предъявляются ограниченные требования по скорости обработки данных.

Переход от двух различных систем к конвергентной даст определенные преимущества всем участникам процесса. Для «бывших» prepaid-абонентов:

• доступ к услугам, которые в настоящее время технически невозможно обеспечить в рамках prepaid-платформы;
• прозрачную миграцию на контрактные тарифные планы.

Для «бывших» контрактных абонентов:

• оперативный контроль расходов;
• прозрачную миграцию на тарифные планы prepaid.

Для оператора:

• повышение лояльности абонентов за счет предоставления им дополнительных услуг;
• дополнительные маркетинговые возможности для всех категорий абонентов;
• инструмент для создания разнообразных тарифных планов, сложных скидок любых типов.

Сегодня задача создания конвергентной системы решается путем организации интерфейсов по обмену определенными данными между prepaid-платформой и биллинговой системой путем стыковки двух систем разных производителей (рис. 2).

При этом возникает проблема разработки и сопровождения нестандартизованного интерфейса между системами, включающего в себя большое количество функций. В частности, требуются интерфейсы для синхронизации балансов счетов, данных абонентов, информации об оказанных услугах, организации управления коммутатором. Такая архитектура может существенно снизить надежность обеих систем и повысить эксплутационные расходы. Описанную схему объединения систем можно оптимизировать общей реализацией отдельных функций, используемых обеими платформами (рис. 3).

В этом случае часть функций одной из систем «выключается». В данном примере используется единый модуль управления тарифами из биллинговой системы. Хотя такая модель более надежна, чем предыдущая, она имеет те же принципиальные недостатки. Кроме того, при «выключении» одной из функций интегрируемых систем могут быть потеряны некоторые возможности обслуживания абонентов. Большинство операторов мобильной связи, работающих на территории бывшего СССР, в отличие от европейских коллег находятся в других исходных условиях. Из-за исторических особенностей, отсутствия практики кредитных расчетов, требований законодательства и других причин «усредненная» сегментация может быть представлена, как показано на рис. 4.

Соответственно преимущества от объединения биллинговой системы и prepaid-платформы несколько отличаются от европейской модели. Перечислим их. Для «бывших» prepaid-абонентов:

• доступ к услугам, которые в настоящее время технически невозможно обеспечить в рамках prepaid-платформы;
• прозрачная миграция на контрактные тарифные планы;
• получение бухгалтерских документов для корпоративных абонентов, использующих тарифные планы prepaid;
• повышение мобильности за счет использования интегрированного биллингового решения.

Для «бывших» контрактных-абонентов:

• оперативный контроль расходов;
• прозрачная миграция на тарифные планы prepaid,в том числе и для корпоративных клиентов.

Для оператора:

• повышение лояльности абонентов за счет предоставления им дополнительных услуг;
• дополнительные маркетинговые возможности для всех категорий абонентов;
• инструмент для создания разнообразных тарифных планов, сложных скидок любых типов;
• возможность работы с юридическими лицами по prepaid-схеме;
• выбор модели бухгалтерского учета для prepaid-абонентов — учета карты оплаты как товара либо звонка как услуги;
• сокращение лазеек для злоупотреблений;
• уменьшение капитальных и операционных расходов за счет использования одной платформы вместо двух.

Архитектура отечественных биллинговых систем для операторов мобильной связи, как правило, предполагает управление событиями, а не пакетный режим обработки и реализацию части функций с поддержкой режима реального времени. Такие системы позволяют строить на их основе по-настоящему единое решение, обслуживающее всех абонентов оператора связи (рис. 5)

КОНВЕРГЕНТНОЕ БИЛЛИНГОВОЕ РЕШЕНИЕ BISRT

С учетом растущего интереса к конвергентным биллинговым решениям ЗАО «Петер-Сервис» дополнило линейку своих продуктов новой системой PETER-SERVICE BRT (Billing in the Real Time), реализующей функции контроля баланса и управления услугами в режиме реального времени. Использование данного продукта позволяет создавать конвергентное биллинговое решение, которое может применяться (в том числе и одновременно) в двух режимах: в качестве платформы для реализации предоплаченных услуг и как средство усиления кредитного контроля. В первом случае решение позволяет:

• поддерживать все услуги для абонента с контролем баланса в режиме реального времени;
• применять бизнес-процессы, типичные для prepaid-абонентов;
• реализовывать дополнительные функции абонентского обслуживания, такие как запрос баланса и прием платежа в режиме реального времени.

Во втором случае решение обеспечивает:

• обслуживание отдельных услуг с контролем баланса в режиме реального времени;
• подключение/отключение управления в режиме реального времени в зависимости от «поведения» клиента;
• применение бизнес-процессов, типичных для контрактных абонентов.

Логическая архитектура конвергентного биллингового решения, внедренного в настоящее время у одного из клиентов ЗАО «Петер-Сервис», приведена на рис. 6.

Помимо модуля контроля баланса и управления услугами в режиме реального времени BRT конвергентное биллинговое решение включает в себя:

• информационно-биллинговую систему PETER-SERVICE BIS, обеспечивающую поддержку функций, не требующих обработки в режиме реального времени, таких как работа отдела обслуживания, расчет абонентской платы, подготовка отчетности (следует отметить, что решение строится на основе тиражируемой версии BIS, что обеспечивает естественную конвергентность всех моделей обслуживания клиентов как с использованием контроля балансов в режиме реального времени, так и без такого контроля);
• высокопроизводительный сервер тарификации PETER-SERVICE HRS, выполняющий запросы по пред-тарификации и тарификации;
• компоненту CAMEL gateway, поставляемую сторонней фирмой и выполняющую функции шлюза к сети интеллектуальной сигнализации;
• модули сопряжения (mediation devices), обеспечивающие разделение CDR в зависимости от того, как управляется услуга: через CAMEL с помощью BRT или нет.

Архитектура решения допускает одновременное потребление нескольких услуг, обслуживая контроль баланса в режиме реального времени, например для:

• двух и более голосовых вызовов одного абонента(режим «конференция» — один вызов активный, другой на удержании);
• посылки SMS-сообщения во время голосового вызова;
• параллельного вызова разных категорий абонентов группового клиента.

При потреблении абонентом нескольких услуг с одного баланса обеспечивается возможность отключения каждой из услуг по достижению порога отключения с использованием всего баланса. Причиной выделения интерфейса с сетью оператора мобильной связи в отдельную компоненту (CAMEL gateway) является гетерогенность сетей третьего поколения. В них не только появляется большое количество различных источников CDR и соответствующих mediation devices, но и значительно увеличивается количество сетевых элементов, управляющих предоставлением услуг. Соответственно архитектура конвергентного биллингового решения должна включать дополнительный уровень абстракции для одновременной поддержки разных протоколов, например CAMEL и DIAMETER. Кроме того, выделенный интерфейс с сетевыми элементами позволяет легко интегрировать продукты ЗАО «Петер-Сервис» с существующей сетевой инфраструктурой без замены уже внедренного оборудования. За счет данной особенности описанное решение отличается более развитой интеграцией с сетевыми структурами. К тому же его можно использовать для построения виртуальной домашней среды (VHE) в рамках UMTS и GPRS/3G на спецификации CAMEL Phase 4 (3GPP Release 00/Release 4), которая позволяет предоставлять абоненту полный комплекс «домашних» услуг в роуминге. Добавим, что потенциальная возможность использования механизма расчета за роуминг при проведении расчетов оператора с контент- и сервис-провайдерами расширяет границы применения данного решения. Возможное смещение «центра тяжести» в сторону новых услуг отнюдь не означает, что классическая тарификация, основанная на пакетной обработке CDR, уходит со сцены. При совершении абонентом небольших финансовых транзакций посредством 3G-сетей (различные покупки, предоставление платной информации от третьих компаний и пр.), низкая стоимость подобных операций приводит к тому, что их отдельная обработка может стать для оператора экономически неэффективной, поскольку посредники, такие как центры авторизации кредитных карт, начисляют определенную комиссию за каждую из них. Тогда для сокращения накладных расходов оператору выгоднее объединять несколько небольших транзакций в одну и обрабатывать ее в пакетном режиме. Также пакетный режим сохранит актуальность при обработке CDR, связанных с предоставлением услуг связи клиентам и будет важен с точки зрения гарантии получения дохода и правильности взаиморасчетов с контрагентами. С этих позиций одним из достоинств конвергентного биллингового решения ЗАО «Петер-Сервис» является возможность обработки одних и тех же событий как по информации, поступающей в реальном времени, так и по CDR. При этом предусмотрено несколько режимов работ:

• резервирование баланса по событиям, поступающим из сети в режиме реального времени, и списание средств с баланса по данным CDR;
• обработка CDR в случае сбоев, отказов или плановых остановок модуля реального времени;
• использование событий реального времени для обслуживания абонентов и CDR при расчете с контент-провайдерами, партнерами по роумингу и т.п.

Все это позволяет рассматривать описанное решение не просто как гибкий механизм обслуживания абонентов, но и как своего рода модель, применимую для поддержки предоставления 3G-услуг.