Software & Systems

Биллинговые системы – автоматизированные системы расчетов с абонентами операторов связи различных типов (мобильной, телефонной, передачи данных и т.п.).

В последние годы наблюдается заметный всплеск интереса к биллинговым системам. Свидетельство тому – появление в научной печати статей, посвященных исследованиям в этой области, создание специализированных журналов, проведение семинаров, конференций и симпозиумов, в том числе международных. Повышение спроса на разработку программного обеспечения этого направления, вызванное быстрым развитием телекоммуникационной отрасли, делает биллинг одним из самых динамично развивающихся направлений развития программных решений.

Сегодня создано множество биллинговых систем для различных операторов и видов услуг. Основной тенденцией в развитии современного биллинга является стремление к стандартизации и унификации подходов, методов, протоколов обмена. Задачами научного исследования становится создание универсальных методов автоматизации расчетов с абонентами и подходов к разработке биллинговых систем.

Построение концептуальной модели автоматизированной расчетной системы является важным шагом к универсализации, поскольку позволит построить каркас системы, определить ее общую структуру, которую в дальнейшем можно будет насыщать дополнительными элементами, детализировать.

Для построения концептуальной модели были изучены существующие системы, а также особенности предметной области. На основании проведенных исследований получены следующие основные элементы концептуальной модели (они же – подсистемы биллинговой системы).

1.   Учет абонентов. В данной структуре хранятся различные реквизиты абонентов, параметры договорных отношений, справочники адресов и т.п.

2.   Сбор и предварительная обработка первичной информации, то есть данных о предоставленных услугах в различных форматах.

3.   Тарификация. Здесь первичная информация сопоставляется с учетными записями абонентов, прейскурантами и другой информацией. В результате получаются обобщенные данные о балансе абонентов и списаниях с лицевых счетов.

4.   Учет платежей. Подсистема хранит данные о пополнении абонентами лицевых счетов с помощью различных подсистем.

5.   Контроль доступа к услугам. На основании информации о балансе абонентов принимаются решения об ограничении или разрешении доступа к различным услугам.

Остановимся более подробно на механизме тарификации, поскольку он является ключевым, связывающим между собой остальные подсистемы. Механизм тарификации выполняет ряд основных функций.

1.   Классификация. Производится на базе сравнения определенного поля первичных данных с неким значением, по которому можно определить класс. Пример классификации – отнесение номера телефона вызываемого абонента к определенному направлению вызова (коду страны – коду города), или отнесение IP-адреса назначения потока данных к определенному классу трафика.

2.   Сопоставление. Отнесение первичной информации к определенной учетной записи абонента, то есть связывание с лицевым счетом.

3.   Агрегирование. Сохранение обобщенной информации о предоставленных услугах с различной степенью детализации по временным периодам.

4.   Преобразование. Проводится по определенным правилам тарификации. В результате преобразований получаются значения списаний с лицевых счетов абонентов.

Для классификации используются шаблоны. Пример структуры шаблона для IP-трафика:

[ip-подсеть источника][ip-подсеть приемника][TCP/UDP порт источника][TCP/UDP порт приемника][количество байт][время начала потока] [класс Услуги]

Каждое из полей шаблона имеет определенный формат. Также для некоторых полей допустимы специальные значения.

«Любой» – при классификации к данному полю подходит любое значение.

«Сопоставление» – используется при сопоставлении первичной информации с учетными записями абонентов.

«Время» – используется для правильной агрегации информации.

«Количество» – количество услуги.

Пример структуры кортежа первичной информации (IP-трафик):

[ip-адрес источника][ip-адрес приемника][TCP/UDP порт источника][TCP/UDP порт приемника][кол-во байт][время начала потока]

Пример экземпляров классификационных шаблонов (IP-трафик):

[Любой][Сопоставление][любой][любой][Количество][Время] [Входящий Интернет-трафик]

[Сопоставление][Любой][любой][любой][Количество][Время][Исходящий Интернет-трафик]

[192.168.0.0/16][Сопоставление][любой][любой] [Количество][Время][Входящий локальный трафик]

[Сопоставление][192.168.0.0/16][любой][любой] [Количество][Время][Исходящий локальный трафик]

[192.168.1.50][Сопоставление][110][любой][Коли- чество][Время][Входящий трафик от локального почтового сервера]

Рассмотрим последовательные действия механизма тарификации (см. рисунок):

1.   Классификация. Производится сравнение кортежа со всеми шаблонами. При этом проверяется совпадение кортежа с наиболее специфическими шаблонами. В конечном итоге находится подмножество шаблонов, с которыми совпадает кортеж.

2.   Сопоставление. По каждому из найденных шаблонов производится сопоставление соответствующего поля данных с учетной записью, принадлежащей абоненту. Если сопоставление успешно, переходим к следующему шагу.

3.   Агрегирование. На основании предыдущих шагов производится обновление агрегационной информации, имеющей следующую структуру:

[учетная запись][количество услуги][временной период][класс Услуги]

Временной период может быть любым, в зависимости от необходимой точности агрегации. Могут сохраняться значения, допустим, за год; за год и месяц; за год, месяц и день и т.д.

Соответственно, время в первичной информации хранит полную дату и время начала оказания услуги (к примеру, сеанса телефонной связи или потока трафика), исходя из этого, каждый классифицированный кортеж относится к определенному временному периоду агрегации. Количество услуги за соответствующий временной период инкрементируется на количество, получаемое из анализируемого кортежа.

4.   Преобразование. После обновления агрегационной информации за определенный период производится обновление информации о списаниях с лицевых счетов абонентов за обрабатываемый период. Эта процедура легко выполнима, так как в агрегационной информации уже выделены учетные записи, временной период, класс услуги, так что достаточно определить, каким образом тарифицируется данный класс услуги по соответствующему лицевому счету, и обновить информацию о балансе абонентов.

Несколько ступеней агрегирования первичной информации могут использоваться для различных целей. Допустим, информация, обобщенная за календарный месяц, может использоваться для тарификации, за день – для отображения статистики абонентам, за час – для анализа нагрузки на сеть доступа. Преимуществом такого подхода также является сокращение времени обработки (за счет сокращения количества записей в таблицах данных).

Подсистема тарификации связывает первичную информацию о предоставленных услугах с информацией о финансовом состоянии лицевых счетов абонентов, позволяя оператору принимать решения о контроле доступа к услугам, выставлять счета, следить за дебиторской задолженностью. Предложенный подход можно использовать для обработки любых данных о предоставленных услугах.