CN1199472A - 带使用付款的操作装置 - Google Patents

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Abstract

一种对数字网的使用收费的方法,其中以公共格式携带不同的服务,包括根据转换成所述公共格式前的原始服务格式在始发终端上生成收费信号的步骤。

Description

带使用付款的操作装置
本发明涉及用于有价操作装置(特别是电信终端)的方法与装置。
一方面，本发明提供用于收取以相同格式表示在综合数字网上的不同服务的使用费的机构。例如，当由高速数字网上的ATM单元携带时，话音服务、传真服务及数据服务全都呈现为相同的。因此难以实现对不同的服务收取不同费用。
相应地，在另一方面中，本发明提供了用于收取数字通信网上以公共格式携带的服务的使用费的装置与方法，其中费用是根据将服务转换成公共格式之前所确定的信息征收的。
例如，将诸如话音电话或可视电话等服务转换成公共格式的本地接口是设置在用户的房屋中的，并且在转换成公共格式之前可操作该接口来发布收费信号。
最好是，该接口只在收到返回信号时才许可通信。然而，通过在转换成公共格式之前参照数据格式来为公共格式数字网的使用生成收费事件的概念是可以与下面描述的实施例的特征无关地应用的；如果接口与ISDN信道的物理安全性充分的良好，也许只从接口传输前向计帐报文便已足够，无须从计账中心返回报文供其接收。
为了提高安全性，接口最好是独立的单元，但也可以是例如构成通信终端的个人计算机内的卡，或者甚至是由构成通信终端的个人计算机的处理器执行的程序。当然，也可用其它类型的通信终端(诸如可视电话)来替代个人计算机。可将多个这种通信终端连接在单个接口设备上。
从下面的描述与权利要求中，本发明的其它方面及较佳实施例将是显而易见的。
下面只是用示例的方式参照附图更详细地描述本发明的实施例，附图中：
图1为展示按照本发明的第一实施例用于有价操作通信终端的系统的部件的方框图；
图2为展示按照本发明的第一实施例的系统的部件的方框图；
图3a为展示图1中实施例的编程的装置的操作的流程图；
图3b为展示图1实施例的计账站的操作的流程图；
图3c为进一步展示按照图1的实施例的一个示例的编程的装置的操作的流程图；
图4为按照第二实施的第一示例中修改图3a与图3c的操作的流程图；
图5为展示按照本发明的第三实施例的用于有价操作可编程装置的系统的部件的方框图；
图6为展示图5的实施例中的本机计帐设备的部件的方框图；
图7对应于图6，并且是展示按照本发明的第四实施例的系统的部件的方框图；
图8a与8b为展示按照第四实施例的图7的设备的操作的流程图；以及
图8c为展示第四实施例的远程监控站的操作的流程图。
第一实施例
在这一实施例中，利用本发明对通过诸如ISDN等在其中以公共的数据格式表示不同的服务的网络所携带的不同服务提供不同的收费率。
在综合业务数字网中，可以用同一物理数据结构(如异步传送模式(ATM)包或“单元”，或同步数字分层(SDH)帧)表示多种不同的通信服务。从而，通常假定这种网络的使用收费是在每一单元、每一帧或每一位的基础上进行的。
参见图1，按照本实施例，能够用一种或多种通信服务(如PCM音频、压缩音频、传真图象、联合图象专家组(JPEG)图象，电影专家组(MPEG)影象或ASCII文件数据)通信的通信终端90(这里是多媒体个人计算机)是通过连接线11连接在ISDN接口40上的，后者又连接在ISDN信道10上。接口40包含协议转换设备，用于从通信终端90经链路11接收作为数字位流的源格式的通信服务；及用于将源格式转换成公共网格式(如ATM单元或SDH帧)。
然后例如在ISDN链路的“B”信道上将公共网格式的数据经由网络20传输到其目的地500。同时经由“D”信道将指示接口40从其转换来的格式(及从而正在使用的通信服务)的收费启动信号传输给计帐中心200。
参见图2，更详细地，接口40包括：耦合在电信链路10、11上并包含调制解调器及关联的信令部件的第一与第二通信接口110、111；可在存储的程序控制下操作的处理器120；及用于存储可执行信号格式转换的用于处理器120的控制程序的存储器。传统上方便地，这一实施例中的存储器可包括存储操作系统核心(如机器BIOS)的只读存储器130；用于存储激活的控制程序的随机存取存储器140；及用于存储当前未激活的程序及在装置100关机期间维持程序存储的永久性存储器150(硬盘驱动器)。
计帐站200的结构的一般细节(这里示出为通过电信信令链路21耦合在网络20上)可在期刊“英国电信工程”，计帐特别号，卷II部分4，1993年1月中找到。对于理解本发明所必要的部件有：通过电信信道21接收及发送信令数据的接口电路210；控制处理器220(可由大型主计帐计算机提供)；存储编码及检验数据的代码存储器230；及其中存储有收费信息的计帐存储器240(在本实施例中，它是方便地由用来记录网络20的使用的电话收费信息的大型主机计帐存储器提供的)。
接口40最好包括用来执行图3a与3c的进程的存储程序。从而，接口40只有在如下所述将对应的服务的计帐事件记录在计帐中心200中时才以允许使用ISDN20。
下面参照图3更详细地说明本实施例的操作。
确认
在这一实施例中，程序中包含用于执行图3a中所示的进程的代码，它在每次使用程序时提供确认进程。在步骤1102中，从终端90接收信号激活该程序，并在建立所要求的电信服务(步骤1106)之前，在步骤1104中调用确认例程。在该确认例程中，在步骤1202，将使用请求信号传输到网络20上。该使用请求信号具有导致网络20将它引导到计帐站200的格式。例如，当链路10为包含两条“B”(每秒64千位)数据信道及一条“D”(每秒164千位)信令信道的ISDN链路时，该使用请求信号包括由报头部分(指示这是要引导到计帐站200的使用请求包)；及数据部分(指示服务本体及要使用的终端)构成的数据包。
虽然这不是主要的，但为了附加的安全性，在本实施例中最好数据部分应是加密的。为了保证加密的数据部分与以后来自同一装置的使用请求信号不同，数据部分在加密以前可包括诸如日期等附加的随时间变化的数据。
在步骤1204中，判定是否已从电信链路10收到回答(例如在ISDN链路10的D信道上收到的其报头部分标识它为返回报文的包)。在没有回答时，便不执行程序的其余部分并从而不建立电信服务。在预定的时间之后(例如在数分钟的数量级上)提供从程序退出是方便的。
在收到回答时，在步骤1206中通过在其上执行预定的解密算法而解密返回报文的数据部分，并在步骤1208中将结果与保持在接口40中的存储的唯一代码进行比较。如果两者对应，处理器在步骤1210中返回到步骤1106中去执行信号格式转换程序。如果两者不对应，在步骤1212中停止程序的所有进一步执行。
在接收到预定数目的无效回答之后，将程序配置成擦除或改写存储在永久性存储器150上的其本身的复制品的一部分，或者使其本身不能操作是方便的。计帐
参见图3b，下面更详细地描述本实施例中的计帐站200的操作。
在步骤1302中接收到使用请求信号(前面在步骤1202中传输的)时，计帐站200确定传输装置100的身份；在这一实施例中，例如通过确定经由它传输该使用请求信号的电信链路10。这一信息也可由在网络20内遇到的第一节点附加在使用请求信号的报头部分上。
在步骤1306中，控制处理器220读取代码数据存储器230以判定该身份是否对应于存储在其中的带有指示使用该装置的权利的对应的唯一码字的身份。在从代码数据存储器230中找到对应项的情况中，处理器220便配置成在步骤1308中通过采用能被在接口40中执行的解密过程解密的加密进程加密该唯一代码而生成回答。最好将加密的返回报文配置成在时间上对各接口40变化的；这可以例如通过与该唯一代码一起加密例如日期等时间变量数据来达到。
在步骤1310中，在这样生成的返回信号上提供报头以令网络20将其路由确定到接口40上，并传输回该接口40。
如果在步骤1306中发现接口40的身份无效，便不生成返回信号(作为替代也可能生成预定的无效返回信号)。
在步骤1312中，在计帐存储器240中记录一个收费记录。例如在使用了呼叫线路标识时，可将该记录记录在识别出的电话号码名下的项中。在本实施例中，收费记录包括日期与时间信息、所请求的电信服务的指示(在使用请求信号中接收的或从中导出的)以及使用该服务的单位收费的指示。
因此，每当用户试图使用该装置时，便可运行上述的实施例。在每次试图的情况下，检验用户的身份(通过确认他的电话号码)。如果该身份是不可接受的，则不发送返回信号，也不运行程序。每当传输了返回信号，则对该使用收费。按时间计帐
最好还根据程序的使用时段进行收费。如图3c中所示，这是通过在每一次流逝了预定的时间间隔ΔT(例如每五分钟)时执行对图3a的确认例程的开始处的点A的调用而达到的。图3c示出时间测试步骤1108，在其上程序周期性地读取接口40的实时时钟(未示出)并在流逝了预定的时间时在步骤1110中调用确认例程。然而程序也可更方便地设定接口40的实时时钟在预定的时间ΔT之后生成一个中断，并响应该中断执行步骤1110。
计帐站200的操作基本上是不变的，除了不是在步骤1312的接连的重复中记录一序列接连的不同收费项，而是在步骤1312的重复中可以生成接连的收费事件信号，累计这些事件信号并记录为包含单一日期及时间以及包含由这样生成的收费事件的次数与使用程序的预定收费率之积构成的收费的单个收费项。
不是在时间上改变要加密的数据，也有可能改变加密进程(及对应的解密进程)的参数。以相同的方式，不是向程序的各复制品分配唯一的代码，也有可能在各接口40中分配一个唯一的解密算法并分配给计帐站200一个对应的加密算法。第二实施例
第二实施例总的来说完成与第一实施例相同的功能，并给予相似的步骤和部件相同的参照数字并且不进一步描述。为了方便，这里一起描述与第一实施例的若干差别，但应理解，也能将各差别与第一实施例(或其它实施例)的特征一起使用，并且互相分离。具体地，第二实施例在下述方面与第一实施例不同：
1、使用请求报文是以递增序列生成的，并且返回报文是通过加密使用请求报文方便地生成的。
2、在时间上监控使用。
在本实施例中将图3a与3c中接口40执行的操作修改成调用图4的步骤1502的子例程，而不是步骤1104与1110上的步骤1202。
在步骤1502中，处理器120读取存储在永久性存储器150上的预定位置上的报文号M，并在步骤1504中增量该号码并重新写回到永久性存储器150上。
报文号码M最好只在已接收到有效的返回信号时才增量。
在步骤1506中，通过加密特征号及报文号M而生成使用请求信号的数据部分。加密搅乱数据，从而加密的数据部分与为前面的报文号M生成的加密数据部分不具有相似之处。
在步骤1508中，执行在图2b的步骤1202处开始的确认子例程的进程，以便传输该使用请求报文。
在计帐设备320上执行图3b的进程；在本实施例中，在步骤1304中解密了使用请求报文的数据部分之后，便判定唯一的代码是否有效的代码，如果是，便判定报文号M是否按顺序跟随在上一次接收的报文号后面。如果是，便判定身份是合法的。
还判定该唯一代码是否对应于有权使用与所接收的特征号对应的电信服务的用户。为了附加的安全性，也能象第一实施例中一样在本实施例中执行呼叫线路识别，但这不是主要的。
当在步骤1306中验证了接收的使用请求报文是有效的时，在步骤1308中利用接收的唯一代码和报文号及与装置100在步骤1506中所使用的不同的加密进程生成返回的授权报文。在步骤1206中利用对应的解密进程，并且如果在解密时该唯一代码与存储在程序内的代码匹配，处理器120便执行从步骤1210到步骤1510到步骤1408的返回，并进至执行所要求的服务格式转换。使用监控
每次以这一方式使用性能时，便在使用监控器存储器310中存储一个指示用户的身份及特征的本性的记录。最好也存储关于装置100的任何可以进一步获得的信息。周期性地以下述方式中的一种或多种分析与使用保存在使用监控器存储器310中的记录：
1、确定不同服务的相对使用。这可用来开发对服务的进一步改进或修正(并且这种使用数据可以进一步参照装置100的类型加以分析)；
2、可以建立各种服务的各用户进行使用的数量的长期模式。然后用它来检测用户的使用模式中的基本改变(在相对地短的时段上平均，在每周的数量级上)以探测欺骗性行为。
使用请求报文的时间变化系列的利用能防止欺骗性记录及单个使用请求报文的重复使用。
此外，装置100中永久性存储介质上报文号的记录保证即使在关掉装置100之后再将其打开，序列仍是连续的。
不是利用收费事件来产生对装置的用户的收费，而是在某些情况中装置的用户可事先预付，而只是用收费事件在不同的方面(如不同的服务供应商)之间分配要进行的付款。
在本实施例中，和第一实施例一样，可以在流逝的时间的基础上进行收费。在这一情况中，对于不同的服务收费率可以不同；从而，在调用功能时，可以取决于该功能设定时间间隔ΔT的长度。从而，计帐站320可为各收费事件累计单一的使用费数量，对于不同类型的电信服务收费事件出现在不同的收费率上。第三实施例
在第三实施例中，改变第一(或第二)实施例的系统，以便以使用表的方式将历史计帐信息保存在各用户本机的计帐装置中，而不是集中保存在电信计帐站200中。
参见图5，在本实施例中，装置100通过本机通信链路11连接在也包含本机计帐设备400的接口上，该接口通过线路10及网络20连接在第一实施例的中央计帐站200上。在本实施例中，最好设置与中央计帐站200通信的第二实施例的使用监控存储器320。
参见图6，各设备400包括坚固的外壳401，并设置有在检测到试图窜改时永久性地切断该设备的故障保险的控制系统，并带有在出现窜改时使之败露的防护密封。
在外壳401中有连接在本机通信链路11上的本机接口电路411及连接到电信信道10上的线路方接口电路410。与接口411、410通信的是按照保存在只读存储器430中的存储程序操作的处理器420(例如微控制器或微型计算机)。处理器420连接在显示面板460(例如液晶显示器)上以在其上显示计帐数据，并连接在打印机462以及配置成接受输入指令来控制显示在显示器460上的数据的键盘470。设置在本实施例中的还有本机计帐数据存储器440，它方便地是静态RAM或EPROM。确认
在本实施例中，确认是方便地与第一实施例中一样执行的。计帐
在本实施例中，收费记录是本机而不是集中保存的。然而，帐单是集中生成的。从而，本实施例与第一实施例的不同之处在于将中央计帐站200的处理器220配置成为各用户存储使用电信网应付的简单的流水总量，在每一收费事件上增加该总量。
本机计帐站400的处理器420配置成检测授权信号的各次出现(并从而各收费事件)，并在计帐数据存储器440中的程序下载时在为该程序建立的记录中登记该收费事件。从而，本机计帐设备400在本机上保持完整的事务处理日志。处理器420配置成接受来自小键盘470的命令在显示设备460上显示日志及关联的总费用，以便装置100的用户可以监视收费水平。帐单生成
中央计帐站200配置成周期性地(例如每月一次或每季度一次)为各装置100打印存储在其记录中的应付总额的帐单。在本例中的中央计帐站配置成对所有本机计帐装置400生成令其处理器420以报表形式打印出存储在本机计帐存储器440中的使用装置100的日志。
可对本实施例的操作作出各种修改。例如，上面引用的较早欧洲申请943089904(代理参照号A24829)中，可将有限数量的呼叫记录数据保存在中央计帐站上的存储器240中，并在保存在中央计帐站与本机计帐站400中的记录之间执行调和。
作为替代，在收到来自中央计帐站200的帐单生成信号时不是在本机上生成报表，而是本机计帐设备400可将累积的事务处理日志从其计帐存储器440传输给中央计帐站(然而这会带来通过网络20传输大量数据)。
由于在本实施例中，应付的总额是集中存储的，只有说明性数据是本机保存的，企图窜改本机计帐设备400通常不会导致损失收入，但只会导致装置用户与中央计帐站200的经营者之间的分歧的可能性。
最后，不是在中央计帐存储器240(或第二实施例的下载中心上的计帐存储器)中维护使用各装置100应付的流水总额，在本实施例中也可能在本机上存储所有收费信息。
在这一情况中，将处理器420配置成在周期性间隔上(例如每月或每季度)或者在总收费达到预定水平时，将至少包含应付总额的计帐数据传输给中央站(或下载站)供生成帐单。如果不维护应付数额的中央记录，那么本机计帐设备400的物理安全性(地理位置与外壳401的强度)更为重要。第三实施例
在本实施例中，为了防止通过窜改本机计帐设备400来欺骗程序供应商的潜在企图，通过网络20连续地监视本机计帐设备400的连续操作。
参见图7，在本实施例中，中央计帐站200由中央监控站500来替代，后者配置成监控本机计帐设备400的正确运行。确认
本实施例中的确认进程的操作如上面对于第一或第二实施例所描述的。计帐
每当授权信号返回到装置100时，便出现收费事件，并在存储器440中记录一个对应的记录，如在第三实施例中。
周期性地监控本机计帐单元400的操作条件。更详细地，参见图8a，在步骤1650中，处理器420检验在接口411上收到来自终端100的信号。
如果在步骤1650未收到信号，或如果收到无效信号(步骤1654)，在步骤1656中，处理器420判定从上一次发送监控信号到监控站500起是否已过去了预定的时段。时段Δt可在数分钟的数量级上；在任何速率上，这是足够短的，使得欺骗性用户不能在这一时段内拆开本机计帐站400并避开处理器420的操作。
如果预定的时段已经过去，则在步骤1658中，处理器执行图8b的监控例程。在步骤1660中，处理器420执行自检来确定它是否正确地工作，并确定外壳401是否一直关闭着。在步骤1662中，评估自检的结果，如果自检表示有故障的操作，则在步骤1664中进程420用接口410发送(或试图发送)故障信号到监控站500，并结束操作。
如果自检表示没有故障。在步骤1666中处理器420生成条件监控信号并通过接口410传输给监控站500。条件监控信号最好包括选自本机计帐设备400与条件监控中心500双方都知道的不重复序列的编码数据，如上面在第二实施例中所描述的。
参见图8c，在步骤1750与1752中，中央监控站500判定在预定的Δt内是否已收到条件监控信号，如果否，便将本机计帐记录为故障的。如果已收到信号，在步骤1754中监控站500通过解码该信号并判定它是否遵循预定的序列来确定信号的有效性；如果否，则和前面一样将本机计帐设备400记录为故障的。如果接收的信号是有效的，便将加密的回答(如上所述，基于所接收的信号)在步骤1756中传输回去。
再一次参见图7b，在步骤1670中收到从中央监控站500传输的回答信号时，在步骤1668中将处理器420配置成通过解码回答信号并测试它是否对应于在步骤1666中传输的信号来判定回答信号是否有效。如果回答信号不正确，便很可能是企图窜改线路10、网络20或本机计帐设备400。相应地，如上所述处理器420执行步骤1664。
当收到有效的回答信号时，处理器420便返回到其起动点(图7a)。
本机计帐设备400到电信网20的连接使得有可能执行对本机计帐设备400的条件的远程监控，从而通过周期性的自检及传输信号到远程监控设备500减少企图窜改本机计帐设备的可能性。通过提供从远程监控设备500返回的报文，便能挫败窜改链路10来欺骗本地计帐设备400的企图。
如在第三实施例中，在周期性时间间隔上(例如每月一次或每季度一次)本机计帐设备400通过线路10传输指示应付款额的应付总额信号。
如果未付帐单，远程监控中心500便停止进一步与本机计帐设备400通信，因此停止接收返回报文及停止工作，防止进一步使用网络20直到付清帐单为止。
如在第三实施例中，在本实施例中，将本机计帐设备400配置成在通过输入设备470请求时向用户显示总计费用或将它们打印出来。
如在第三实施例中，本机计帐设备可传输事务处理明细而不仅是应付总额给下载站30。
在按照本实施例的替代配置中，不是累积计帐信息，本机计帐设备400可装设用于接收电子付款的装置(例如智能卡阅读器)，并可在每一收费事件上记入用户的付款设备(例如智能卡)的借方。在这一情况中，本机计帐设备400利用电信网20来执行电子付款信令(例如按照MONDEX(TM)付款系统)。
可在到达本机应付阈值或在时间基础上(如每月或每季度)生成帐单。
应理解上述实施例只是本发明的示例，并且各种实施例的特征可以以不同的组合应用，而不局限于上面明确地描述的。此外，熟练的读者会理解可以不脱离本发明而作出许多修改与替换。从而，任何及所有这些修改或替换都应认为是本发明的构成部分。对于这里所公开的任何与所有新颖主题或主题的组合都寻求保护。

Claims (20)

1、一种对以公共格式携带不同服务的数字网的使用收费的方法，包括根据在转换成所述公共格式之前的原始服务格式在始发终端上生成收费信号的步骤。
2、按照权利要求1的方法，包括下述步骤：
通过所述电信信道发送前向报文到远程地点；
通过所述电信信道接收来自所述远程地点的返回报文；
检验所述返回报文来确定它是否可信；以及，如果是可信的；
允许所述终端的操作；而如果不可信；
禁止所述终端的操作。
3、按照权利要求1的方法，包括下述步骤：
接收与所述终端关联的前向报文；
检验所述前向报文来确定它是否对应于预定的所述终端；以及，如果是对应的；
发送返回报文；以及
生成与所述终端的所述使用关联的收费事件。
4、按照权利要求2至3中任何一项的方法，其中提供了区别所述前向报文的预定递增序列。
5、按照权利要求2至4中任何一项的方法，其中所述前向报文包括预定的前向报文数据的编码。
6、按照权利要求2至5中任何一项的方法，其中所述返回报文包括预定的返回报文数据的编码。
7、按照权利要求6在从属于权利要求4时的方法，其中所述预定的数据包括所述前向报文数据。
8、按照权利要求3或从属于它的权利要求4至7中任何一项的方法，还包括将所述收费记录在与所述终端关联的存储的记录中的步骤。
9、按照权利要求8的方法，其中所述存储的记录是存储在与该终端关联的分布地点上的。
10、按照权利要求3或从属于它的权利要求4至7中任何一项的方法，还包括生成借方信号到电子付款装置的步骤。
11、按照权利要求10的方法，其中该电子付款装置为付款卡。
12、按照权利要求10或11的方法，还包括在没有对应于所述借方信号的付款时禁止所述终端的操作的步骤。
13、按照任何前面的权利要求的方法，其中该前向报文是在终端正在工作时的预定的时间间隔上生成的。
14、按照任何前面的权利要求的方法，其中该终端包括通信设备并且是与在存储的程序的控制下操作的可编程处理器关联的。
15、按照权利要求14的方法，其中该程序为操作系统。
16、按照任何前面的权利要求的方法，其中该电信信道是能以公共格式携带多种通信服务的数字信道，并且还包括配置成通过将数据转换成所述公共格式来提供所述通信服务的接口，其中发送所述前向报文的步骤是在转换所述数据时执行的。
17、按照从属于权利要求5的权利要求16的方法，其中该通信终端是配置成提供多种所述服务的，以及所述前向报文数据指示这些服务之一的本性。
18、按照任何前面的权利要求的方法，其中该公共格式为异步传送模式(ATM)。
19、按照权利要求1至17中任何一项的方法，其中该公共格式为同步数字高速公路(SDH)。
20、按照权利要求1至17中任何一项的方法，其中该电信信道为综合业务数字网(ISDN)信道。
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