Российские операторы приступают ко внедрению USSD-сервисов

Российский рынок USSD-услуг (Unstructured Supplementary Services Data) начинает активно развиваться. Если в 2001 году услуг на базе USSD не оказывал ни один отечественный оператор, то сегодня эта технология реализована в большинстве крупных сотовых сетей.

Основным достоинством USSD является возможность снижать общую нагрузку на сеть оператора: голосовые каналы освобождаются от бесплатного трафика, который, по статистике, составляет до 40% объема передаваемой речевой информации. Любопытно, что эта технология начала свое шествие по России не как обычно, со столицы. В данном случае пионером оказался оператор «Кубань GSM», который использует для предоставления указанных услуг решение фирмы SoftPro. С осени 2001 года краснодарским абонентам доступны справочная информация, данные о лицевом счете, возможности автоматического блокирования и разблокирования номера.

В том же году калининградский оператор сотовой связи «Экстел» стал предоставлять услуги USSD на базе оборудования НПФ «Беркут». Санкт-Петербургский «МегаФон», будучи тогда еще «Северо-Западным GSM», приступил к тестированию USSD-платформы в начале 2002 года. По результатам испытаний в компании пришли к выводу, что наиболее эффективно использовать ее для обработки запросов абонентов при роуминге, а также для активации карт оплаты и проверки клиентского баланса.

Сегодня на основе технологии USSD операторы предоставляют услуги пополнения счета (в том числе при роуминге), перевода денег на лицевой счет с платежных и банковских карт, рассылают по запросу пользователей информацию о дорожной обстановке, погоде, курсах валют и др.

Что представляет собой технология USSD? Она является внутренней спецификацией стандарта GSM (02.90 и 03.90) и позволяет передавать информацию между пользователями и сетевыми приложениями через каналы сигнализации SS7. Таким образом, высокоскоростной обмен данными осуществляется по каналу сигнализации без создания дополнительной нагрузки на голосовые каналы. Данная технология обеспечивает уникальную для сетей мобильной связи двунаправленную сеансовую передачу неструктурированных данных, реализованную только в сетях стандарта GSM. Длина USSD-сообщения достигает 182 символов, чего, как правило, вполне достаточно для большинства абонентских сервисов.

При разработке протокола USSD решались две главные задачи. Во-первых, нужно было организовать для абонента специфические сервисы с помощью транспортных механизмов, типа стандартных функций Call Barring, Call Forwarding и т. п. Во-вторых, требовалось создать транспортный механизм в сети GSM, обеспечивающий передачу данных в объемах, достаточных для информационного обмена между абонентом и сетевыми приложениями оператора.

В сетях GSM фазы 2+ USSD-сервис может использоваться для полноценной доставки данных, включая мультимедийные сообщения. Они транспортируются через радиосеть по частям и собираются в единое целое на абонентском терминале. USSD поддерживается всеми телефонами стандарта GSM.

В чем же отличие USSD от более привычной технологии SMS? USSD является средством, позволяющим органично развивать спектр дополнительных услуг оператора сотовой связи. Ее использование расширяет границы сервисов SMS. Иными словами, эти технологии взаимно дополняют друг друга. Как и при внедрении SMS, при развертывании служб USSD у оператора не возникает необходимости в каких-либо изменениях инфраструктуры самой сети или ПО.

Если не вдаваться в подробности технической реализации, можно сказать, что посредством USSD организуется прямое соединение «абонентский терминал — сетевое приложение» в сети оператора сотовой связи. Для USSD характерно использование более простого аппаратного и программного обеспечения — за счет отсутствия базы данных как элемента системы. Такое упрощение ведет к повышению надежности работы служб.

Услуги на базе USSD доступны при роуминге всем категориям абонентов. Это позволяет, к примеру, организовывать исходящие вызовы для prepaid-клиентов, находящихся в гостевых сетях. При использовании SMS действие «запрос — ответ» осуществляется за две транзакции, а в случае применения USSD — за одну транзакцию.

И еще. Услуги SMS наиболее эффективны при передаче информации между абонентскими терминалами, а сервисы USSD — при ее транспортировке между телефоном и сервером услуг оператора. Другими словами, USSD лучше всего применять в качестве транспорта при построении информационных служб.

Абоненты, как правило, быстро привыкают к такому сервису и не заваливают сall-центр оператора вопросами, связанными с правилами его активации и использования. Не надо хранить на своем телефоне номер центра сообщений, не надо набирать инициирующее короткое сообщение. Достаточно команды, которая выглядит как набор заданного телефонного номера.

Существенный плюс рассматриваемой технологии — скорость доставки информации. При использовании USSD она до пяти раз выше, чем при запросе через центр коротких сообщений. USSD обеспечивает интерактивное взаимодействие с информационными приложениями в режиме реального времени, причем для ответа системе требуется от 2 до 4 с, а USSD-сообщения сразу же выводятся на экран терминала. В памяти SIM-карты они не сохраняются, но некоторые модели телефонов позволяют записывать такие сообщения в телефонную память.

Как уже было сказано, технология USSD является встроенным элементом архитектуры сетей стандарта GSM. Услуги на ее основе могут быть оказаны как в процессе голосового соединения, так и без него. При голосовом соединении USSD-сообщения передаются по Fast Associated Control Channel, а без голосового соединения — по Standalone Dedicate Control Channel. Использование USSD-транспорта не приводит к перегрузке контрольного канала и обеспечивает сохранение значительных резервов для использования других сервисов.

Оптимальными областями приложения этой технологии являются различные справочные службы, новостные и информационные каналы, рекламные рассылки и т. д. Возможна также организация доступа к корпоративным информационным ресурсам, поскольку степень надежности аутентификации абонента при обращении к сервисам на основе USSD является вполне достаточной.

Одно из таких приложений развернуто полицией города Бостон (США). Если полицейский, скажем, обнаруживает днем на улице подростка, он может получить на мобильный телефон расписание его школьных занятий и узнать, не прогуливает ли он. Новая технология позволяет полицейским получать на мобильный телефон информацию о расписании каждого из 63 тыс. школьников города, тогда как раньше им приходилось иметь при себе толстую книгу со сведениями о каждом ученике. Технология USSD позволяет не только идентифицировать прогульщика, но и отправить уведомление на мобильный телефон его родителей.

На базе USSD можно реализовать и широковещательный режим оповещения. Однако более эффективной для такого рода задач является технология Cell Broadcast, заложенная в стандарте GSM.

Каковы необходимые условия доступности USSD-услуг при роуминге? Существует ли возможность доступа к USSD-услугам в гостевых сетях с использованием тех же номеров, что и дома? На этих вопросах хотелось бы остановиться подробнее. Рассмотрим для начала технический базис предоставления USSD-услуг при роуминге.

В общем случае USSD-шлюз представляет собой компьютер, который оснащен платой контроллера, обрабатывающего подуровень MAP протокола SS7, и включен в сеть SS7 оператора сотовой связи. Шлюз, по сути, является маршрутизатором с поддержкой дополнительных интеллектуальных функций. Таблица маршрутов, хранящаяся на USSD-шлюзе, однозначно определяет соответствие абонентских запросов тем приложениям, которые должны их обрабатывать. Связь между шлюзом и всеми приложениями в сети оператора GSM осуществляется по сети TCP/IP с применением открытых протоколов, например SMPP (Short Message Peer-to-Peer Protocol).

Несмотря на ограниченный диапазон основных команд (реализуемых набором номеров от 100 до 149), количество приложений, обрабатывающих запросы, может быть значительно большим. Каждому абоненту, в зависимости от его уникального идентификационного номера (IMSI), могут назначаться разные приложения в ответ на одну и ту же USSD-команду. Например, абоненты prepaid и postpaid могут набирать один и тот же код доступа к системам автоинформирования и активации платежных карт, в то время как сами эти запросы обрабатываются разными сетевыми приложениями.

Отправленное USSD-сообщение приходит на шлюз вместе с дополнительной информацией, идентифицирующей абонента и место его пребывания. Уникальный номер абонентского аппарата и адрес регистра абонентов операторской сети (VLR), с которого было отправлено сообщение, включаются в SS7/MAP-пакет. Центр USSD-сервисов извлекает из этого пакета нужную информацию и проверяет на истинность. Если информация верна, центр USSD открывает сессию с приложением, которому адресован запрос. SS7/MAP-сеанс поддерживается в течение всего периода от принятия запроса абонента до получения им нужной информации. Все ошибки обрабатываются. Например, если абонент ввел код несуществующего приложения, он получает соответствующее извещение, сформированное USSD-шлюзом (рис. 1).

Рис. 1. Посредством USSD абоненту в роуминге доступны те же сервисы, что и в домашней сети

USSD-команды в диапазоне от 100 до 149, отправленные с сотового телефона абонента, вначале всегда доставляются в домашний сетевой регистр (HLR), который, в свою очередь, переадресует их USSD-шлюзу. То, что USSD-команды в диапазоне от 100 до 149 непременно доставляются в домашнюю сеть абонента, создает для оператора целый ряд интересных прикладных возможностей. При реализации другими способами такие возможности или требуют серьезных первоначальных вложений, или просто невыгодны для оператора.

Теперь рассмотрим процесс предоставления услуг при роуминге. USSD-доступ дает возможность путешествующему абоненту получать услуги так, как если бы он находился в домашней сети. Для просмотра текущего баланса, остатка на счете или получения справки о стоимости последнего разговора роумер, использующий традиционные услуги IVR, должен сделать довольно продолжительный междугородний звонок. В случае подключения к сервису USSD при отсылке последовательности из трех цифр легко можно узнать свой текущий баланс или активировать карту предоплаты. При наличии единых карт оплаты мультисетевых операторов абоненту вообще не стоит беспокоиться о том, сколько оставить на счету денег, уезжая в командировку, или какого номинала карты покупать в дорогу.

Кроме того, сессия может быть инициирована и приложением. При невозможности доставки SMS-сообщения — это единственный способ известить абонента о необходимости пополнения счета. Поскольку гостевой абонент получает услуги так, как если бы он находился в домашней сети, то и для передачи USSD-команд ему нужны те же номера, что и дома.

Для определения нагрузки на сеть, создаваемой USSD-трафиком, недавно был проведен эксперимент. Его задача — расчет вероятности блокировки вызова при заданном числе абонентов и технологических параметрах сети в случае использования USSD-доступа. В качестве генератора трафика применялся информационный сервер. На основе полученных данных были проведены вычисления для абонентской базы на 100 тыс. пользователей. Они показали, что нагрузка на контрольный канал в такой ситуации составляет 51%, а вероятность блокировки USSD-соединения при одновременном обращении к приложениям 30 тыс. абонентов — менее 1%.

Резонно задаться вопросом, а существует ли возможность переноса сервисов, основанных на IVR, на USSD-платоформу? Как выяснилось, такая возможность не только существует, но и активно воплощается в жизнь многими сотовыми операторами. Технология USSD продемонстрировала свои преимущества перед SMS и IVR при организации многих абонентских сервисов, среди которых стоит отметить активацию платежных карт и работу с автоинформатором. Главным достоинством является высокая скорость передачи данных. При использовании USSD-транспорта время обработки запросов уменьшается в 8—10 раз по сравнению с технологией IVR и в 5 раз — по сравнению с SMS.

Возьмем для примера работу с автоинформатором. Информирование клиентов осуществляется в любое время, при использовании любого абонентского аппарата и в скоростном автоматическом режиме. Абонент набирает на трубке строку *110#ххх, где префикс *110# определяет USSD-команду, а расширение xxx — опциональные параметры. Скажем, ввод параметров 111 означает доступ к текущему балансу счета, а 222 — к звонкам за последние сутки.

При поступлении заявки из USSD-центра подсистема USSD AutoInformer обеспечивает online-взаимодействие с биллинговой системой оператора связи. После анализа поступившей команды подсистема обращается к процедуре получения баланса данного абонента, запрашивая данные у ИБС. На основании этих данных формируется текстовое сообщение, которое отправляется в USSD-центр. Последний доставляет сообщение абоненту и закрывает сессию.

В сегодняшних сетях GSM реализованы следующие сервисы, базирующиеся на USSD-технологии: автоинформирование абонентов, активация платежных карт, исходящие соединения Call Back, интерактивные информационно-справочные службы, управление услугами. Одним из примеров Call Independent USSD-сервиса является интерактивная информационная служба, реализованная в специальном приложении Information Server. Пользователь инициирует соединение, отправляя USSD-строку, которая направляется на USSD-шлюз. Он, в свою очередь, устанавливает соединение с сервером информационных услуг. Information Server отвечает передачей входного меню, которое отображается на дисплее абонентского терминала. Пользователь выбирает нужную позицию и отправляет дополнительный запрос. Этот процесс повторяется до получения пользователем необходимой информации.

Поскольку голосовые каналы в такой модели вообще не задействуются, USSD является не только наиболее удобным для абонента, но и наиболее выгодным для оператора способом доставки информации от сетевого приложения.

Что касается отечественного рынка продуктов для организации USSD-сервиса, пожалуй, самым популярным является решение санкт-петербургской компании «Беркут» Bercut USSD Centre. Оно может быть реализовано на любой предпочтительной для оператора платформе, то есть Sun, HP или Intel, и способно обрабатывать USSD-трафик по восьми потокам Е1 (2 Мбит/с в каждом потоке). Это решение применяется многими российскими операторами сотовой связи.

Однако телекоммуникационные технологии не стоят на месте. Постоянно возникают новые идеи, в том числе в области технологии USSD.

Недавно «Мобиком-Кавказ» (торговая марка «МегаФон») запустил USSD-сервис на базе технологии JUST. В нашей стране это решение внедрено впервые. Оно позволит абонентам получать информацию через интерфейс браузера, а не набирать вручную символы для USSD-команд. Решение JUST является, по сути, сплавом технологий Java, USSD и SIM Application Toolkit. Его внедрению оператор обязан альянсу фирм-разработчиков «Беркут» и «Орга Зеленоград». Петербургская компания установила у оператора USSD-центр, хранилище информации и сервер для ее трансляции, а «Орга Зеленоград» создала приложение для SIM-карт — JUST-браузер.

В результате владельцам практически любых трубок GSM сегодня доступны сводки погоды, новостные ленты, курсы валют, программы телепередач. Исходную информацию «Мобиком-Кавказу» предоставляет один из ростовских контент-провайдеров. По словам эксперта отдела внедрения новых услуг Марии Митрофановой, в будущем оператор планирует подключить к проекту еще несколько поставщиков контента, за счет чего расширится спектр информационных сервисов.

Чтобы воспользоваться услугой, абонент может пойти традиционным путем, набирая USSD-команды, либо приобрести у оператора SIM-карту со встроенным JUST-браузером. В настоящий момент сервис находится на стадии тестовой эксплуатации.

Первопроходцем платных сервисов на основе технологии USSD стал другой оператор сети «МегаФон» — компания «МСС-Поволжье». По словам менеджера по новым услугам «МСС-Поволжья» Владимира Карпушкина, USSD-запрос обходится абоненту всего в два рубля, причем доступен большой объем информационно-справочной информации. Интерактивное взаимодействие между абонентом и сервисными приложениями оператора основано на программном продукте, разработанном петербургской фирмой «Протей».

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями