在固网智能终端实现对增值业务计费的方法及其装置

摘要

本发明公开一种在固网智能终端实现对增值业务计费的方法及采用的智能终端，先在智能终端中预存增值业务费率，并充入预存资金；用户选择增值业务后，智能终端根据该业务费率计算一个计时单元的费用，判断预存资金是否足够支付，如果够，将预存资金扣除一个计时单元的费用，启动该增值业务，否则终止该增值业务；增值业务使用时，智能终端每过一个计时单元判断所述预存资金的余额是否足够支付一个计时单元的费用，如果够，扣费并保持业务，否则智能终端终止该增值业务。本发明还可进一步将智能网平台帐户上的金额从智能网平台转移到智能终端中。本发明计费方法易于实现，使智能终端升级为一个开放式的增值业务平台。

说明书

技术领域

本发明涉及通讯领域增值业务的计费方法及装置，尤其涉及在固网终端对增值业务的计费方法和相应的固网终端装置。

背景技术

目前我国的PSTN终端绝大多数是模拟电话，其主要缺陷是只能提供模拟语音业务，没有承载复杂的数字业务的能力，也无法提供灵活可靠的计费手段，从而影响了固网运营商对于各种增值业务的开展，已经不能满足日益增长的社会需求。

目前，基于模拟电话终端的增值业务主要包括号码携带、电话卡业务、大众呼叫业务等。上述增值业务的开发依赖于固网智能平台所能实现的功能，用户使用这些增值业务的方式大都是通过相应的模拟电话操作完成，计费手段比较单一，都是根据网络平台的语音提示，由用户在模拟电话键盘上输入相应的业务数据(如电话卡业务的卡号、密码和被叫号码等)，由网络平台根据用户的输入信息在网络端的相应数据库中完成费用的计算和记录(扣除)等操作。

这种增值业务的模式，用户端的模拟电话终端仅仅扮演了信息输入设备的角色，本身不具备任何计费功能，计费操作完全由网络平台实现。但是在这种计费模式下，智能平台系统计费数据的实现跟不上新增值业务发展的需求。智能平台计费点设在SSP，通过设在SCP中的计费矩阵来确定计费类别，由SSP进行实时计费和生成计费话单。但是受到计费矩阵设计的限制，难以保证对全网业务计费的完整性和多样性支持，影响增值业务的进一步推广和使用。

此外，在这种模式下录音通知的容量和制作受到很大限制。DIAM资源非常紧张，语音设备集成在分散建立的SSP中，要改变一个录音的内容，就需对所辖的SSP巡回修改一遍，这对一些应用于本地网的及需要个性化语音辅导的智能网业务来说难以满足要求；同时也存在对DIAM资源如何统一规划、管理和资源不足等问题，语音资源相当有限。

基于强大的数据存储和处理能力以及丰富多样的数据传输手段，固网智能终端具有承载复杂的数字业务的能力，可以向用户提供灵活的增值业务开发和多媒体式的通信方式。不过提供增值业务的同时，必须考虑如何实现对增值业务的收费。按照原有模拟终端增值业务的计费方式，会给用户使用增值业务时缴纳各种费用造成不便，也不利于增值业务的推广和使用。如果能够在智能终端中实现计费功能，就可以改变以往PSTN终端只能作为接入设备的状况，使得固网智能终端具备灵活可靠的计费手段，升级为一个开放式的多种增值业务平台，也为固网运营商带来新的盈利增长点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在固网智能终端实现对增值业务计费的方法。本发明还要提供一种可实现该方法的固网智能终端。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种在固网智能终端实现对增值业务计费的方法，包括以下步骤：

(a)在智能终端预存增值业务费率，并在其中充入预存资金；

(b)用户通过所述智能终端选择增值业务；

(c)所述智能终端根据该增值业务的费率计算一个计时单元的费用，判断所述预存资金是否足够支付，如果够，将所述预存资金扣除一个计时单元的费用，启动该增值业务，否则终止该增值业务；

(d)在该增值业务使用过程中，所述智能终端每过一个计时单元判断所述预存资金的余额是否足够支付一个计时单元的费用，如果够，扣费并保持业务，否则终止该增值业务。

进一步地，为了方便用户，在所述智能终端充入预存资金进一步由以下步骤实现：

(o)在智能网平台建立用户资金帐户；

(p)用户在所述智能终端输入帐户信息后，智能终端向所述智能网平台发送充值请求，携带所述帐户信息；

(q)所述智能网平台对发来的充值请求进行认证，认证通过后将所述帐户上的金额发送给所述智能终端；

(r)所述智能终端根据收到的所述帐户上的金额增加本地的预存资金，并返回确认应答；

(s)所述智能网平台收到确认应答后，将所述帐户中的金额一次性删除。

进一步地，上述方法可具有以下特点：所述预存资金存放在可与所述智能终端的主机分离的储值式用户卡中，该用户卡与所述智能终端的主机每次进行与计费有关的通信时，都对对方的有效性进行一次认证。

进一步地，上述方法可具有以下特点：所述的用户资金帐户采用为充值电话卡设立的资金帐户。

进一步地，上述方法可具有以下特点：所述步骤(c)中，智能终端主机先将所述用户卡的预存资金读出并暂存，再将该暂存金额与所述一个计时单元的费用比较，判断是否足够支付；用户卡每次根据智能终端主机发来的扣费金额完成扣费后，都将更新后的余额通知所述智能终端主机，该智能终端主机再更新所述暂存金额，用于下一次判断。

进一步地，上述方法可具有以下特点：所述智能终端在收到所述用户卡发来的更新后余额时，先检查原暂存金额与该更新后余额之差是否等于所述扣费金额，如果是，再更新暂存金额，否则终止呼叫。

本发明提供的可实现对增值业务计费的固网智能终端包括系统管理任务模块、加解密及认证模块和资金存放模块，其特点是，还包括增值业务处理模块、费率存储模块和计费模块，其中：

所述增值业务处理模块，用于完成增值业务数据处理；

所述费率存储模块，用于存储增值业务的费率信息，并通过所述系统管理任务模块与网络侧的通信而维护更新；

所述资金存放模块，用于预存智能终端使用增值业务所需的电子资金；

所述计费模块，用于根据所述费率信息，在用户通过智能终端使用增值业务时，从所述资金存放模块中扣除所需的费用，余额不足时终止业务。

进一步地，上述固网智能终端可具有以下特点：所述资金存放模块是一个智能型的用户卡，通过接口接收智能终端主机发来的认证、扣费、卡内信息读取等指令，完成相应操作并返回响应。

进一步地，上述固网智能终端可具有以下特点：所述计费模块进一步包括计费控制单元、余额判断单元、接口控制单元，其中：

所述计费控制单元，用于根据系统管理模块的指令启动或停止计费，并控制所述余额判断单元和接口控制单元，收到余额不足或认证失败的通知时，停止计费并通知系统管理任务模块终止业务；

所述余额判断单元，用于根据增值业务的费率信息，在业务开始前和一个计时单元结束后判断所述用户卡的余额是否足够支付增值业务一个计时单元所需的费用，不够时通知所述计费控制单元；

所述接口控制单元，用于通过用户卡接口向用户卡发送扣费数据以及认证、余额读取指令，并接收用户卡的响应数据。

进一步地，上述固网智能终端可具有以下特点：还包括充值模块，用于将用户输入的帐户信息组织成充值请求向智能平台发送，在接收到返回的充值金额后向所述资金存放模块充值。

进一步地，上述固网智能终端可具有以下特点：所述加解密及认证单元，用于在所述智能终端主机与用户卡每次进行与计费有关的通讯时，对待发送信息附加认证数据及加密，对接收的数据进行解密和认证，并向计费控制单元返回认证结果。

由上可知，本发明在智能终端中实现了对增值业务的计费功能，改变了以往PSTN终端只能作为接入设备的状况，使得智能终端升级为一个开放式的增值业务平台。这种分散式的计费方式比集中管理的计费方式易于实现，对智能网平台的改造小，并且具有更大的灵活性，有利于增值业务的开展。进一步地，通过双向认证可以提高计费的安全性和可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例系统的结构示意图。

图2为本发明实施例智能终端的功能框图。

图3为本发明实施例方法的扣费流程图。

具体实施方式

本实施例系统的结构如图1所示，智能终端连接到PSTN网的端局，该端局连接到业务交换点(SSP)，SSP则通过7号信令网连接到业务控制点(SCP)。该结构与现有技术相同，只需要对各设备进行升级以实现在智能终端对增值业务计费的功能。

本实施例智能终端的功能框图如图2所示，其中智能终端由主机部分和用户卡组成。

主机部分主要包括系统管理任务模块、人机接口模块、网络侧接口模块、通话控制模块、增值业务处理模块、计费模块、费率存储模块、充值模块、加解密及认证模块以及用户卡接口。和现有的在线式智能公话相比，其中的费率存储模块、充值模块、计费模块和增值业务处理模块是新增模块。其中：

系统管理任务模块，用于管理、维护系统资源，通过网络接口模块实现与网络侧的通讯，以及管理、控制其他系统模块；

人机接口模块，用于维护人机接口界面，接收用户键盘输入信息，向用户显示提示信息；

通话控制模块，用于控制电话线路的切换；

增值业务处理模块，用于完成增值业务数据处理；

网络接口模块，用于在系统管理任务模块的控制下完成与网络侧的信息交互；

费率存储模块，用于存储增值业务的费率信息，可以通过系统管理任务模块与网络侧的通信而维护更新；

计费模块又包括计费控制单元、余额判断单元、接口控制单元，其中：

计费控制单元，用于根据系统管理模块的指令启动或停止计费，并控制余额判断单元、接口控制单元和加解密及认证模块工作，在收到余额不足或者认证不通过的通知时，停止计费并通知系统管理任务模块终止业务；

余额判断单元，用于根据增值业务的费率信息，在业务开始前和一个计时单元结束后判断用户卡的余额是否足够支付增值业务一个计时单元所需的费用，不够时通知计费控制单元；

接口控制单元，用于通过用户卡接口向用户卡发送扣费数据以及认证、余额读取指令，并接收用户卡的响应数据。

加解密及认证模块，用于在计费控制单元和充值模块的控制下，分别对发送到用户卡和网络侧的信息附加认证数据及加密，对从用户卡和智能网平台接收的数据进行解密和认证，并返回认证结果；

充值模块，用于将用户输入的帐户信息组织成充值请求，加密后向智能平台发送，在接收到返回的充值金额后加以验证，验证无误后通过用户卡接口向用户卡充值；

用户卡接口，用于在计费控制单元或充值模块的控制下完成与用户卡的通信。

本实施例的用户卡是一张可储值的带有CPU的接触式智能卡，通过标准的ISO 7816接口与智能终端通信，用于预存智能终端使用增值业务时所需的电子资金及保存用户通话记录信息，接收用户卡接口发来的认证、计费、充值、卡内信息读取等指令，完成相应操作并返回响应。

本实施例中，SSP可控制其中的IP设备(智能外设)向用户发送语音导航信息，特别地，为了与普通充值卡的使用相区分，IP设备中的语音提示需要增加相应的内容，例如在“请您选择提示语言的种类”之后，增加“普通用户请选1，智能终端用户请选2”的提示。此外，在终端充值时，SSP还需控制IP设备向终端发送DTMF信号，携带数据信息。

SCP中包含呼叫控制功能模块(SCF)和业务数据功能模块(SDF)。

SCF的接收部分需要相应修改业务逻辑部分，例如在增加“普通用户请选1，智能终端用户请选2”的提示之后，SCF能够接收和处理对选择“2”之后的数据。而发送部分能够将SDF回送的数据以特定的格式发送给SSP。

SDF除负责原有的对充值卡认证的功能外，还需要增加密钥分散、数据加解密、一致性检查等功能，这些功能可以在数据库中实现。其次，数据库中建立有用户资金帐户，本实施例为充值电话卡的帐户，其计费的接口在收到智能终端完成充值操作的确认信息后应一次性清除帐号内余额。

本实施例方法的实现分为两个环节：充值环节和扣费环节。

充值

现有公话系统可以对帐号卡进行充值，相应的金额是存储在智能网平台中，但并不提供对储值式电话卡的充值功能。本实施例的充值方法是通过一种广泛使用的充值电话卡业务(如200、300或者专用电话卡等)，将充值电话卡中的金额从智能网平台中转移到智能终端的用户卡中。

充值的过程包括以下步骤，请同时参照图1的组网结构。

步骤100，将用户卡插入智能终端主机；

步骤110，用户在智能终端输入充值电话卡接入号、卡号、密码等信息，由智能终端自动拨打接入号；

步骤120，SSP通过识别接入号，触发智能网业务，在保持智能终端线路的同时将接入号通过7号信令网传送至SCP；

步骤130，SCP中的呼叫控制功能模块对接入号进行处理，通过7号信令向SSP发送录音通知号；

步骤140，SSP根据录音通知号控制IP选择录音文件，并向智能终端发送语音提示；

步骤150，智能终端将用户预先输入的卡号和密码等信息按照如下格式组织成充值请求，以DTMF信息发送至SSP；

产品序列号FLAG卡号密码购买地代码随机数MAC

其中，FLAG用于标识当前数据为充值请求，产品序列号用于供SCP分散密钥，购买地代码用于比较充值卡的一致性，随机数用于防止重传攻击，MAC用于数据完整性保护；FLAG、卡号、密码、购买地代码和随机数用智能终端充值密钥加密；

步骤160，SSP通过7号信令将格式化的智能终端数据发送给SCP；

步骤170，SCP用产品序列号分散充值主密钥，用得到的智能终端充值密钥解密FLAG、卡号、密码、购买地代码和随机数，根据FLAG转入充值请求处理流程，；

步骤180，SCP用智能终端充值密钥校验MAC是否正确，比较智能终端购买地代码是否与充值卡卡号一致，在SDF数据库查询卡号和密码是否有效，如果卡号和密码无效，SCP通过7号信令通知SSP拆线，如果卡号和密码有效，SCP按照如下的格式组织确认数据发送给SSP：

    FLAG  充值金额  随机数    MAC

其中，FLAG标识当前数据为确认数据，FLAG、充值金额与随机数都用智能终端充值密钥加密处理，随机数是智能终端发送充值请求时的随机数；

步骤190，SSP控制IP设备以DTMF信号将确认数据发送给智能终端；

步骤200，智能终端用充值密钥解密确认数据，验证MAC、随机数是否一致，如果一致，根据确认数据中的充值金额增加用户卡中的余额；

步骤210，智能终端以DTMF信号形式向SCP发送确认应答，包含以下信息；

产品序列号    FLAG卡号密码购买地代码    MAC

其中，FLAG标识当前数据为确认应答；FLAG、卡号、密码、购买地代码经过加密处理；

步骤220，SCP收到确认应答后，执行解密、MAC校验、一致性检查等操作，将SDF中相应的充值卡金额一次性删除；

步骤230，智能终端挂机，向用户显示“充值成功”以及相应的余额等信息，SSP拆线。

以上充值过程只需用户输入卡号密码等，后续操作由智能终端自动完成。另外，在智能终端与智能网平台进行了在线式的双向认证，提高了操作的可靠性。

扣费

充值环节结束之后，充值所用电话卡中的金额已经从智能网平台的SDF一侧转移到智能终端一侧，并保存在智能终端的用户卡中。本实施例扣费环节所实现的功能是：在智能终端主机与用户卡之间进行双向的认证，按照用户所使用的增值业务的种类和时间扣除用户卡中的金额。

扣费流程中的认证包括两个方面：初始化阶段以及通话过程中智能终端主机与用户卡的双向认证。扣费的原则是先扣后用。下面以“可视通话”业务为例进行说明，其初始化阶段包括以下步骤：

步骤310，用户选择“可视通话”业务，输入被叫号码；

步骤320，智能终端主机向用户卡发出初始化(INITIALIZE)命令，其中命令数据域内容为空；

步骤330，用户卡产生随机数RAND1，返回INITIALIZE命令响应，其中命令响应数据域内容为RAND1；

步骤340，智能终端主机接收RAND1，用RAND1分散认证密钥得到会话密钥，产生RAND2，用会话密钥计算RAND2的签名MAC1，向用户卡发出AUTHEN-I命令，其中命令数据域内容为RAND2及MAC1；

步骤350，用户卡用RAND1产生会话密钥，验证RAND2的签名MAC1是否有效，如果无效，用户卡返回AUTHEN-I命令响应，状态为“签名错误”；如果有效，用户卡用RAND2产生会话密钥，用会话密钥计算卡内余额的签名MAC2，向智能终端主机返回AUTHEN-I命令响应，状态为“签名正确”，命令响应数据域内容为余额和MAC2；

步骤360，智能终端主机接收余额和MAC2，用RAND2产生会话密钥，用会话密钥计算余额的签名，验证MAC2是否有效，如果无效，智能终端主机终止用户的通话，向用户显示“用户卡无效”；如果有效，保存该余额为当前余额，执行以下的扣费流程；

上述初始化阶段中进行了智能终端主机与用户卡的双向认证，且智能终端主机获得了卡内余额信息。

如图2所示，智能终端对增值业务的扣费流程包括以下步骤：

步骤400，智能终端主机检查当前余额是否足够支付一个通话计时单元所需费用，如果余额不足，智能终端终止呼叫(如未接通，不再进行呼叫接续)，并通过显示通知用户“余额不足，请充值”；如果余额足够，执行下一步；

步骤410，智能终端主机向用户卡发出INITIALIZE命令，其中命令数据域内容为空；

步骤420，用户卡产生随机数RAND3，返回INITIALIZE命令响应，其中命令响应数据域内容为RAND3；

步骤430，智能终端主机接收RAND3，用RAND3分散认证密钥得到会话密钥，产生RAND4，用会话密钥计算一个通话单元所需扣费金额、扣费起始时间(年、月、日、时、分、秒)、被叫号码、RAND4的签名MAC3，向用户卡发出AUTHEN-S命令，其中命令数据域内容为RAND4、扣费金额、时间、被叫号码、MAC3；

步骤440，用户卡用RAND3分散认证密钥得到会话密钥，用会话密钥计算扣费金额、时间的签名，验证MAC3是否有效：如果无效，用户卡返回AUTHEN-S命令响应，状态为“签名错误”，智能终端主机收到该响应后，终止用户呼叫；如果有效，执行下一步；

步骤450，用户卡从原卡内余额中扣除扣费金额，得到更新后的余额，用RAND4分散认证密钥得到会话密钥，用会话密钥计算余额的签名MAC4，向智能终端主机返回AUTHEN-S命令响应，数据域内容为更新后的余额、MAC4；

步骤460，智能终端主机接收更新后的余额和MAC4，用RAND4产生会话密钥，用会话密钥计算余额的签名，验证MAC4是否有效：如果无效，智能终端终止用户的通话，向用户显示“用户卡无效”；如果有效，执行下一步；

步骤470，智能终端主机检查此次扣费前的余额与当前余额之差是否正确(即扣费金额)，如果不正确，智能终端主机终止用户的通话操作，并通过显示通知用户“用户卡无效”；如果正确，执行下一步；

步骤480，智能终端主机检查所述更新后的余额是否还够支付一个计时单元，如果不够，提示用户还可以通话一个计时单元，执行下一步；如果还够，直接执行下一步；

步骤490，智能终端主机保存该余额为当前余额，接通或保持呼叫，允许用户通话一个计时单元，监视在一个计时单元内用户是否挂机，如果是，执行下一步；否则，在一个计时单元结束后，返回步骤400，注意这时生成的认证参数与第一次扣费不同；

步骤500，智能终端主机向用户卡发送通话结束指令；

步骤510，用户卡收到通话结束指令后，保存本次扣费的详细信息，包括通话起始时间、扣费金额、本次通话使用的充值电话卡卡号和被叫电话号码等等。

综上所述，本发明在智能终端中实现了对增值业务的计费功能，改变了以往PSTN终端只能作为接入设备的状况，使得智能终端升级为一个开放式的增值业务平台。这种分散式的计费方式比集中管理的计费方式易于实现，对智能网平台的改造小，并且具有更大的灵活性，有利于增值业务的开展。

另外，由于本发明使用一种广泛使用的、大众化的电话卡业务对智能终端进行充值，也就是说，尽管智能终端可以提供多种增值业务的计费能力，但是对这些不同的增值业务而言，充值的方式都是一样的，而扣费是在智能终端本地完成的，因此，智能网平台不需要根据不同的增值业务制作不同的计费语音导航信息，节约了语音资源。

目前在公话中使用IC卡时，只进行单向认证，即由终端认证IC卡，而IC卡不认证终端，而本发明实施例的用户卡和智能终端主机间采用了双向认证过程，充值时智能终端与智能网平台也进行了在线式的双向认证，提高了安全性。但本发明不局限于实施例中的认证方式，可以采用任何一个健壮的的认证协议。

本发明还可以有多种变换方式，就充值环节来说，实施例中提供的实现手段是安全可靠且易于实现的。但并不排除采用到银行(或者运营商营业厅)充值等其它充值手段。

另外，对于专用的智能终端，也可以不使用用户卡，而直接在智能终端中固化一个资金存放模块，同样可以应用实施例的方法进行扣费和充值。这时不需要图2中与用户卡相关的用户卡接口、接口控制单元，加解密及认证也只需与网络侧进行信息的交互。事实上，与智能终端主机在物理上相对独立的用户卡也是智能终端的资金存放模块，只是还具有记录通话内容等更多的功能。

另外，增值业务的费率也可以存储在用户卡中，在初始化过程中由用户卡将该费率通知智能终端主机，供智能终端主机计算费用时采用。