专利名称：基于通信质量量化的浮动费率计费方法
技术领域：
本发明涉及移动通信技术领域，具体的说是一种移动通信的计费方法，用于各种移动通信体制(GSM，GPRS，CDMA)的计费系统。
背景技术：
目前，各种移动通信系统普遍采用固定费率的计费方式。在这种通信计费的过程中，一般由移动交换机将主叫号码、被叫号码、通话日期、通话起止时间、费率、移动台位置及通信结束原因等信息传送给计费系统。计费系统只根据通信的时长或传输数据的流量计算费用，而不考虑通信质量这一重要因素，也就是说不管用户通信质量的好与坏，均按同一个固定费率计费，这样必然造成对用户和移动通信运营商的显失公平。此外由于移动信道是随参信道，通信过程中的误码率高低要受到多种因素影响而不断变化，所以这种不体现通信质量参数的固定费率计费方式，既不符合以质定价、按量计费的国际商业标准，又有碍于提高通信质量，是一种极不合理的计费体制。
发明的技术内容本发明的目的在于改变现有移动通信固定费率的计费方式，提出一种基于通信质量量化的浮动费率计费方法。
实现本发明目的技术方案是在现有的基站系统中增加通信质量测试系统，由通信质量测试系统对通信质量的量化参数误码率Pe进行实时测量和计算，其步骤如下(1)根据通信质量的技术标准，设定不同通信质量等级所对应的不同的误码率参考值Per；(2)将通话过程中移动台向基站周期性发送的误码率Pei进行累加，得出累加误码率ΣiPei;]]>(3)求出误码率的平均值 Pe‾=1nΣi=1nPei]]>式中n为累加次数(4)将误码率的平均值 与各参考值Per进行比较，得出本次通话的质量等级；(5)将本次通信的质量等级与相应的计费标准相对应；(6)将本次通信质量所对应的计费标准与通信时长两个参数同时送给计费系统进行计费。
上述通话(信)质量的参考标准Per的设定是将每一个通信等级的信噪比范围换算为相应的Per值，即根据通信质量标准，当话音质量高于3级时，相应的的信噪比C/N≥12dB；当话音质量高于4级时，相应的的信噪比C/N≥18dB。
上述通信质量量化参数，即误码率Pe的实时测量计算，可通过硬件电路实现。该电路包括单片机及其外围器件，如EPROM和RAM。在基站控制器(BSC)和移动交换机(MSC)的配合下，该硬件电路完成了对Pe的实时测量计算，其中基站控制器(BSC)的作用是在通话过程中，将基站收发信机(BTS)所接收到的移动台(MS)发来的误码率参数发给单片机(MSC-96 8397)，在EPROM和RAM的配合下，完成对误码率Pe的暂时存储和对平均误码率 的计算功能；移动交换机(MSC)的作用是判断被叫用户是否摘机，同时记录用户的通信时长，主叫和被叫号码等信息。被叫用户的摘机信号将作为触发信号，它不仅是计费的开始信号，同时也是通信质量测量系统的触发信号；上述计费系统的计费是将误码率的计费平均值 与各参考值Per进行比较后，根据相应的计费标准和通话时长，计算本次通话费用。
本发明由于在移动通信计费系统中增加了质量参数，使移动通信的计费由现有的固定费率变为基于通信质量量化的浮动费率，因此计费体制将更趋合理；同时由于在计费体制中引入了通话质量等级制，不仅有利于公平竞争，而且可促进移动通信系统的网络优化和技术升级。此外本发明还具有不影响现有系统的正常运作，可根据运营商的要求通过修改软件方便地更改有关参数等优点。
图1是移动通信计费系统框2是基站功率控制框3是本发明的系统框4是本发明通信质量测试系统的软件流程5是本发明通信质量测试系统的硬件原理图
具体实施例方式以下参照附图详细说明本发明的技术方案。
参照图1，整个移动通信计费系统包含计费管理控制子系统、计费预处理子系统、计费处理子系统、与其它子系统的接口、客户费用查询子系统。各子系统的功能如下计费管理控制系统，主要完成费率、警戒线和用户信息设置三种功能。其中费率设置，是按服务费的收取标准进行设置，并针对不同的服务类型使用灵活多变的费率政策，比如提供按时间计费、按字节计费、按次数计费、按月计费、总时间分段不分时计费、总流量分段不分时计费、总时间分段分时计费、总流量分段分时计费等。同时也可以在不同时期设置不同的费率。
警戒线设置，可以为不同的服务类型设置一个使用量警戒线。这样当用户的使用量大于该警戒值时，系统将提醒用户采取相应的处理措施。在设置警戒值的同时设置服务类型，即对任何一种服务类型都要设置一个警戒值。
用户信息设置，是建立和维护用户信息库。
计费预处理系统，定时对通信系统给出的用户计费原始数据进行标准化处理和有效性检查，将正确的信息导入到计费系统数据库中，并提供方便的原始数据文件选取、数据预览及详细的出错报告等。
计费处理系统，分别完成按固定方式，如按月、按时间、按访问量进行计费；完成按时间段对信息收取费用(如晚上12点以后5折收费)和按不同的流量进行分段计算收取费用。能够实行灵活多样的优惠处理方式，并提供与代理商的资金结算数据，进行费率、应收、实收、用户信息使用量和链路占用时间的统计或者查询，为用户的查询提供方便，为领导决策提供准确科学的统计数据。
与其它子系统的接口，主要实现系统中的数据为其它部分所使用，避免数据重复储存和确保数据的一致性。通过与其它子系统相联系，充分利用已有的数据信息，提供用户的交费情况，并根据用户的交费情况进行信息链路的开通和催缴欠费等操作。
客户费用查询，主要为了能够让客户及时了解到自己使用系统资源的情况，控制自己的支出费用。该系统不但能够提供给客户应交的费用信息，同时还可提供给用户各个时段的信息使用量。本程序提供三种用户类型，一种是只在本地查看本地信息的用户，该用户操作时不与数据库连接；第二种是与数据库连接的用户，可以进行数据的查看等不修改数据的操作；第三种是对数据进行操作的用户，但是这些用户只能对信息进行添加。另外，在本系统外还有一个高级用户，它是数据库系统管理员。由它管理数据库的建立，用户帐号的建立，对实际费率和计费数据的修改及数据的备份等操作。
参照图2，基站功率控制过程是移动台连续不断地测量下行业务信道的误码率，周期性地将测量结果通过上行信道发给基站。基站收到移动台发来的误码率后，与规定的误码率门限值进行比较。如果误码率大于规定的门限值，则基站给移动台发出增大发射功率的指令；反之，基站则给移动台发出减小发射功率的指令。这样，基站通过接收移动台发来的误码率并与门限值进行比较，向移动台发出相应的指令，完成功率控制。在下一次接收误码率之前，基站寄存器要进行清零，基站只寄存当前的误码率值。即基站控制器根据基站收发信机所接收的由移动台发来的误码率值的大小(与门限值比较)，指令基站收发信机发送增加或减小发射功率的指令。
参照图3，本发明在现有通信系统中加入通信质量测量系统。该通信质量测试系统需要从基站和交换机获取有关通信质量等级和通信时长的参数，完成相关计算后，将其结果传送至计费系统。该通信质量测量系统完成通信质量测试，可通过软件或硬件实现。
参照图4，实现该通信质量测试的软件流程如下(1)时钟设定，使本程序运行的基本时钟与系统时钟保持一致；(2)初始状态设置，使本程序时刻处于等待运行状态；(3)呼叫到达和被叫摘机，这一过程启动程序运行；(4)接收误码率，移动台在通话过程中不断向基站报告所测量的误码率值，并发送给本程序；(5)将移动台周期性发给基站的误码率值进行累加，按以下公式求出其平均值；Pe‾=1nΣi=1nPei]]>(6)将误码率平均值 与各个误码率参考值Per进行比较，得出本次通话的质量等级；(7)将本次通信的质量等级、通信时长、用户类别等信息传送给计费系统。
参照图5，实现本发明通信质量测试的硬件电路包括MSC-96 8397单片机、RS-232C外设接口、EPROM和RAM。在基站控制器(BSC)和移动交换机(MSC)的配合下完成对通信质量的测试。其中基站控制器(BSC)将基站收发信机(BTS)所接收到的移动台(MS)发来的误码率参数发给单片机(MSC-96 8397)，在EPROM和RAM的配合下，完成误码率Pe的暂时存储和对平均误码率 的计算功能。移动交换机(MSC)判断被叫用户是否摘机，同时记录用户的通信时长，主叫和被叫号码、用户类别等信息。被叫用户的摘机信号将作为触发信号，它不仅是计费的开始信号，同时也是通信质量测量系统的触发信号；计费系统的作用是将误码率的平均值 与各参考值Per进行比较后，根据相应的计费标准和通话时长，计算本次通话费用。
根据语音通信的质量标准，通常将通信质量分为五个等级，即优、良、中、差、劣。其中优级(5级)的标准为话音完全可懂，噪音完全可以忽略；良级(4级)的标准为话音容易听懂，略有噪音；中级(3级)的标准为话音可懂，需稍加注意，个别词语可能需要重复，以便听清；差级(2级)的标准为话音听起来相当吃力，经常需要重复才能听懂，而且通话时有中断；劣级(1级)的标准为话音无法听懂，且多次中断。
在本发明中，将每一个通信等级的信噪比范围换算为相应的误码率值，作为通信质量参考标准。在数字移动通信中，根据通信技术标准，一般话音质量应不低于3.5级。高于3级的话音质量，对应的信噪比C/N≥12dB；高于4级的话音质量，对应的信噪比C/N≥18dB。
权利要求
1.一种基于通信质量量化的浮动费率计费方法，其实施过程如下(1)通过在基站系统中增设的通信质量测试系统，对通信质量的量化参数，即误码率Pe，按以下步骤进行实时测量和计算①设定不同的误码率参考值Per作为不同的通信质量等级参考标准；②将通话过程中移动台向基站周期性发送的误码率进行累加，得出累加误码率；③求出通信过程中的平均误码率 Pe‾=1nΣi=1nPei]]>式中n为累加次数④将平均误码率 与参考值Per进行比较，得出本次通话的质量等级；(2)将本次通话的质量等级与相应的计费标准参数进行对应；(3)将对应的计费标准与通信时长两个参数同时输入给计费系统进行计费。
2.根据权利要求1所述的计费方法，其特征在于参考值Per的设定是根据语音的通信质量标准，将每一个通信质量等级的信噪比范围换算为相应的误码率参考值Per，即当话音质量高于3级时，相应的的信噪比C/N≥12dB；当话音质量高于4级时，相应的信噪比C/N≥18dB。
3.根据权利要求1所述的计费方法，其特征在于通信质量测试系统对量化参数误码率Pe进行实时测量计算，可在基站控制器(BSC)和移动交换机(MSC)的配合下进行，其中基站控制器(BSC)的作用是将通话过程中，所接收到的移动台(MS)发来的误码率参数发给单片机(MSC-96 8397)，在EPROM和RAM的配合下，完成对误码率Pe的暂时存储和对平均误码率 的计算功能；移动交换机(MSC)判断被叫用户是否摘机，同时记录用户的通信时长，主叫和被叫号码等信息，且将被叫用户的摘机信号将作为触发信号。
4.根据权利要求1所述的计费方法，其特征在于计费系统的计费是将误码率的平均值 与各参考值Per进行比较后，根据相应通信等级的计费标准和通话时长，计算本次通话费用。
全文摘要
本发明公开了一种基于通信质量量化的浮动费率计费方法。该方法用在现有的基站系统中增加通信质量测试系统，并在该质量测试系统中首先设定衡量通信质量的量化参数，即误码率P
文档编号H04W4/26GK1431842SQ0311446
公开日2003年7月23日 申请日期2003年1月27日 优先权日2003年1月27日
发明者聂敏, 裴昌幸, 王磊 申请人:西安电子科技大学