Тарификацией, по определению 3GPP (3rd Generation Partnership Project — Проект партнерства по системам 3-го поколения), называется функция сети телекоммуникации, которая выполняет сбор, обработку, передачу и оценку информации, относящейся к тарифицируемому событию и определяет объём потребления для выставления счёта тарифицируемой стороне или списания средств со счёта абонента.
Из приведённого определения следует, что формальное предназначение системы тарификации в сети оператора мобильного ШПД (Сети широкополосного доступа) — это подсчёт объёма информации, переданной абонентом, и передача сведений в биллинг. Такая система может показаться чрезмерно простой, к ней едва ли возможно предъявить иные требования, кроме производительности и точности вычисления. При этом операторы, предоставляющие абонентам широкополосный доступ в Интернет, предъявляют различные требования в сфере тарифной политики, благодаря чему система тарификации часто становится одним из наиболее сложных и функционально насыщенных элементов сети.
По мере того, как голосовые услуги и короткие текстовые сообщения уступают свои позиции услугам передачи данных, операторы мобильного ШПД (Сети широкополосного доступа) посвящают всё больше внимания проблемам монетизации сети. Потребность в услугу передачи данных кратно возрастает из года в год; согласно ежегодному отчёту компании Cisco, Интернет-сессии, установленные с применением технологии 4G(fourth generation — четвёртое поколение), в 2015 году потребляли примерно в 15 раз больше трафика, чем другие соединения.
Эволюция технологий радиодоступа и пакетного ядра позволяют наращивать объёмы пропускаемого трафика на высоких скоростях; однако основным фактором, вынуждающим операторов контролировать потребление с помощью тарифов и прямого ограничения трафика, является невозможность для клиентов увеличивать платежи за ШПД (fourth generation — четвёртое поколение) в 15 раз на протяжении одного — двух лет.
Предполагая рассмотреть разновидности систем тарификации сетей мобильного ШПД в целом и LTE (Long-Term Evolution — долговременное развитие, часто обозначается как 4G LTE) в частности, начнём с сетей, где форма расчёта наиболее проста, то есть устанавливает прямую зависимость стоимости услуги от максимальной скорости передачи данных.
Определение 3GPP (3rd Generation Partnership Project — Проект партнерства по системам 3-го поколения) позволяет заключить, что в сетях такого типа система тарификации практически отсутствует, поскольку средства абонента списываются непосредственно в момент покупки пакета услуг, а не в процессе или после их потребления. Однако такой подход — скорее, исключение, тарифная стратегия операторов сетей четвёртого поколения определяется более обширным количеством показателей. Для ограничения потребления абонентами трафика широко применяется лимитирование его доступного объёма за определённый период времени — чаще всего сутки или месяц, когда опционально может быть ограничена скорость передачи информации.
Когда порог потребления превышается, в действие вступает штрафное правило, по которому существенно снижается пропускная способность вплоть до наступления следующего периода отчётности.
Определение 3GPP (3rd Generation Partnership Project — Проект партнерства по системам 3-го поколения) позволяет заключить, что в сетях такого типа система тарификации практически отсутствует, поскольку средства абонента списываются непосредственно в момент покупки пакета услуг, а не в процессе или после их потребления. Однако такой подход — скорее, исключение, тарифная стратегия операторов сетей четвёртого поколения определяется более обширным количеством показателей.
Альтернативой введению штрафных санкций для ограничения трафика может служить тарификация по факту потребления. Для создания и применения таких тарифов система тарификации должна иметь следующие возможности: подсчёт и сохранение потребления абонента, обновление или сброс месячных или суточных счётчиков, ограничение битрейта в нормальном или штрафном режимах. Первая и вторая функции могут быть выполнены биллинговой системой или PCRF (Policy and Charging Rules Function — Узел выставления счетов абонентам), а последняя — PGW (Packet Data Network Gateway — Пакетный шлюз), в сфере действия системы тарификации остаётся функционал, определяемый 3GPP (3rd Generation Partnership Project — Проект партнерства по системам 3-го поколения). Однако более эффективной, а иногда — и единственно возможной является покупка тарификационной платформы, выполняющей все функции управления тарифами, а не распределение решения по нескольким существующим системам, созданным разными производителями.
Структурирование и разделение абонентской базы при помощи представленной группы тарифов зачастую усиливается операторами благодаря адаптации тарифных предложений к видам используемых устройств — планшетов, смартфонов разных моделей и т.д. Тарификационная система помимо дифференциации абонентов по типу устройства должна выявлять применение терминала в качестве модема для более ресурсоёмких подключений от одного или нескольких ноутбуков (как точка доступа Wi-Fi), если тарифная опция исключает такие виды использования сети.
Рассмотрим ситуацию потери связи в реальном времени между центральной опорной сетью (core network) и системой поддержки информационного бизнеса OSS/BSS (Operation Support System/Business Support System — система поддержки операций/система поддержки бизнеса). В случае возникновения нештатной ситуации на одном из участков сети или же в случае штатного облуживание сети. В нормальном режиме работы происходит обмен данными по протоколу Diameter (сеансовый протокол) между PCRF (Policy and Charging Rules Function — Узел выставления счетов абонентам) и OSS/BSS (Operation Support System/Business Support System — система поддержки операций/система поддержки бизнеса) по следующему сценарию:
- Абонент начинает сессию передачи данных. При этом MPU посылает на PCEF (Policy and Charging Rules Function — управление начислением платы) запрос на создание сессии для пропуска трафика (IP-Connectivity Access Network — совокупность сущностей и интерфейсов);
- PCEF (Policy and Charging Rules Function — управление начислением платы) формирует запрос по интерфейсу Gx и посылает его на PCRF (Policy and Charging Rules Function — Узел выставления счетов абонентам). Это заключается в формировании Diameter CCR (Credit-Control-Request — кредитный управляющий запрос) запроса с информацией об абоненте и запрашиваемых услугах;
- PCRF (Policy and Charging Rules Function — Узел выставления счетов абонентам) осуществляет запрос профиля абонента по интерфейсу Ud;
- Получает профиль с параметрами услуг абонента;
- Осуществляет подписку на нотификацию об изменениях профиля;
- PCRF (Policy and Charging Rules Function — узел выставления счетов абонентам) принимает PCC (Policy and Charging Control — политика управления начислениями) — решение о возможности предоставлении услуг абоненту и с какими параметрами качества. Формирует PCC-правила, которые отправляет на PCEF по интерфейсу Gx. Это заключается в формировании Diameter CCA (Credit-Control-Answer — кредитный управляющий ответ) ответа с включенным набором PCC (Policy and Charging Control — политика управления начислениями) — правил;
- При получении ответа PCEF (Policy and Charging Rules Function — управление начислением платы) устанавливает сессию кредитного контроля с OCS по интерфейсу. Gy с помощью обмена сообщениями Diameter CCR/CCA;
- PCEF (Policy and Charging Rules Function — управление начислением платы) разрешает установку IP-CAN сессии;
- Поток трафика (Service Data Flow) начинает проходить между устройством абонента и внешними сетями связи;
- Через некоторое время абонент завершает сессию передачи данных и BBERF посылает на PCEF запрос на разрыв IP-CAN сессии;
- PCEF осуществляет завершение Diameter сессий на PCRF по интерфейсу Gx. Завершение сессий заключается также в обмене сообщениями Diameter CCR/CCA;
- PCEF осуществляет завершение Diameter сессий на OCS по интерфейсу Gy.
После завершения сессии формируется CDR (call detail record — детальная запись звонка) на всех элементах сети PCRF, BSS, в случаи штатной работы для выставления счета абоненту используется только CDR сформированная на BSS. Теперь рассмотрим более детально случай когда связь между BSS и PCRF отсутствует. В данном случаи CDR будет генерировать только на элементе PCRF с определённым флагом, который свидетельствует о режиме bypass. Для доставки CDR в систему с BSS с сетевого элемента PCFR используется система Mediation, данная система используется для сбора CDR, декодирования-разбора, фильтрации по определенным условиям и доставки в третью систему, такую как BSS или PRM (Partner Relationship Management — управление партнерскими взаиморасчётами).
Таким образом мы получаем на выходе отказоустойчивую систему с возможностью резервирование всех компонентов системы информационной поддержки сети, крайне необходимые для бесперебойного выставления счетов абонентов.