Разработка методов эффективного обслуживания абонентов в центрах обработки вызовов на сетях передачи данных

Центры обработки вызовов (ЦОВ) представляют собой предприятия или их специализированные подразделения по обслуживанию телефонных вызовов и других типов обращений, поступающих от абонентов по различным каналам связи.

Центры обработки вызовов нашли применение в информационно-справочных службах, ситуационных центрах и службах экстренного реагирования, банковских и финансовых сферах, торговых компаниях и многих других социально-экономических отраслях. Технологии ЦОВ позволяют автоматизировать предоставление информации абонентам, снизить эксплуатационные затраты, сократить количество необходимых операторских ресурсов при повышении общего качества обслуживания. Рынок ЦОВ является интенсивно растущим сегментом отрасли информационных и телекоммуникационных технологий. Этот сектор развивается быстрее отрасли в целом, демонстрируя темпы роста на уровне около 50% в год. Общий объем услуг обработки телефонных вызовов в России в 2006 году превысил 1,8 миллиард рублей.

Технологии ЦОВ получили научное развитие в конце XX — начале XXI вв. В работах ученых Alec Miloslavsky, Nikolay Anisimov и др. (компания Genesys Telecommunications Laboratories), Carl Schoeneberger (компания Lucent Technologies), Avishai Mandelbaum, Zeltyn Sergey и др. (TechnionIsrael Institute of Technology) опубликованы основные принципы централизованной обработки вызовов, которые реализованы в продуктах телекоммуникационных компаний. Крупный вклад в формирование методов централизованной обработки вызовов внесли отечественные ученые: Гольдштейн Б. С., Пинчук А. В., Росляков А. В., Фрейнкман В. А. Результаты работ отражены в трудах Ленинградского отраслевого научно-исследовательского института связи (ЛОНИИС), Научно-исследовательского института Телекоммуникационных систем (НИИТС), Поволжской государственной академии телекоммуникаций и информатики (ПГАТИ).

Исторически сложилось, что доставка голоса и данных в ЦОВ осуществлялась при помощи различных технологий. Традиционно голос в цифровых сетях передается методом коммутации каналов (TDM-технология или Time Division Multiplexing — метод уплотнения низкоскоростных каналов для цифровых линий связи за счет разделения сигналов во времени), а данные — коммутации пакетов. Способы интегрированной доставки голоса и данных по технологии коммутации пакетов получили развитие в середине 90-х годов.

Программно-аппаратные комплексы, разработанные в результате проведения многочисленных теоретических и экспериментальных исследований, обеспечивают широкие функциональные возможности ЦОВ, как при работе на основе TDM-сетей, так и на сетях передачи данных с коммутацией пакетов (сеть с коммутацией пакетов, СКП). Однако в большинстве ЦОВ поступающие из СКП вызовы обслуживаются по принципам традиционной телефонной связи. В случае использования в ЦОВ ядра, осуществляющего коммутацию голосовых каналов, вызовы, поступающие из IP-сетей, преобразуются шлюзом в TDM-сигналы и далее коммутируются традиционным способом. При построении ядра ЦОВ на основе пакетных коммутаторов маршрутизация вызовов от абонента к оператору происходит в пакетном режиме. Однако как в первом, так и во втором случае управление вызовами с точки зрения ЦОВ осуществляется традиционными методами на основе информации о номерах вызываемого и вызывающего абонентов.

С развитием телекоммуникационных услуг в сетях связи возрастает удельная доля вызовов обслуживаемых по технологии с коммутацией пакетов. При этом очевидно стремление предприятий к централизованному предоставлению информационно-справочных услуг на основе ЦОВ. Как следствие, при обслуживании пакетных вызовов традиционным способом в час наибольшей нагрузки (ЧНН) возникают перегрузки на сети, возрастает время ожидания абонента в очереди к оператору. Осложнения происходят по причине отсутствия устойчивых механизмов сегментации и персонифицированного обслуживания абонентов, вызовы которых поступают из СКП. В результате увеличиваются затраты, связанные с техническим переоснащением, расширением штата сотрудников и повышенными требованиями к квалификации операторов.

Следует отметить, что сегодня практически отсутствуют ресурсы сети Интернет, предоставляющие посетителю возможность установления голосового соединения с оператором ЦОВ путем активации вызова со страниц сайта.

Следовательно, в настоящее время существует актуальная научно-техническая задача исследования и разработки эффективных методов обслуживания абонентов в центрах обработки вызовов на сетях передачи данных с коммутацией пакетов, решение которой открывает перспективы для предоставления новых экономически эффективных сервисов и внедрения высоко технологических систем обслуживания абонентов.

Цель и задачи диссертационной работы. Целью работы является повышение эффективности обслуживания абонентов в центрах обработки вызовов на сетях передачи данных с коммутацией пакетов (ЦОВсКП). Для достижения поставленной цели требуется решение следующих основных задач:

• анализ методов повышения эффективности обслуживания абонентов в ЦОВсКП;

• разработка архитектурной модели информационного обмена в ЦОВсКП для проведения исследований, интеграции данных и построения технологических систем;

• разработка методов экономии ресурсов в ЦОВсКП;

• систематизация параметров вызова и данных об абоненте, применяемых в технологических и программных средствах ЦОВсКП;

• разработка методов обслуживания очереди и распределения вызовов абонентов между операторами ЦОВсКП;

• экспериментальные исследования методов повышения эффективности обслуживания абонентов в ЦОВсКП.

Теоретические и методологические основы исследований. В основе исследований лежит научно-техническая гипотеза о возможности повышения эффективности централизованного обслуживании абонентов, вызовы которых поступают из сети передачи данных с коммутацией пакетов. Теоретические и методологические основы исследований определяются проблемной областью решаемых задач и включают в себя системотехнический, технологический, информационный, организационный подходы, функциональный анализ, методы декомпозиции и синтеза.

Научная новизна работы. В диссертации получены следующие новые научные и практические результаты:

1. Разработана архитектурная модель организации голосовой связи между абонентами и операторами ЦОВ через сеть передачи данных с коммутацией пакетов.

2. Разработан метод кодирования/декодирования голосового сигнала с применением прямолинейной метрики (норма — Li) при вычислении коэффициентов линейного предсказания.

3. Выявлен и систематизирован перечень сопутствующих элементов вызова (СЭВ), используемых в процессе обслуживания абонентов в ЦОВсКП.

4. Разработаны методы обслуживания очереди и распределения вызовов абонентов между операторами ЦОВсКП на основе анализа набора сопутствующих элементов вызова. Определены ключевые показатели эффективности, устанавливающие соответствие параметров вызова с бизнес-правилами обслуживания абонентов в ЦОВсКП.

5. Проведены экспериментальные исследования, подтверждающие работоспособность и эффективность предложенных методов обслуживания абонентов в ЦОВсКП.

Практическая ценность работы. Определяется возможностью практического применения предложенных методов в существующих и создаваемых ЦОВсКП. Предложенные методы позволяют повысить эффективность обслуживания за счет автоматизированной сегментации вызовов абонентов, информирования абонентов о доступности/занятости операторов без совершения вызова, экономии ресурсов и увеличения общей производительности системы. Практический результат достигается за счет применения соответствующей архитектурной модели обслуживания, рационального использования информации об абоненте ЦОВ, поступающей из СКП и баз данных, а так же экономии ресурсов при кодировании/декодировании голосового сигнала.

Результаты работы внедрены и использованы в ОАО «АэрофлотРоссийские авиалинии» при подготовке проекта расширения функциональных возможностей центра информации и бронирования, о чем свидетельствует соответствующий Акт внедрения.

Апробация результатов работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на IV-m международном форуме «BILLING. IT Telecom» в декабре 2003 г., Ш-м Международном Бизнес-форуме «CallCenter CRM Solutions — 2004» в марте 2004 г., 13-й Международной научно-технической конференции НТОРЭС им. А. С. Попова в декабре 2004 г., 2-м Конгрессе «CRM Россия и СНГ» в октябре 2005 г., научно-техническом семинаре кафедры радиотехники МФТИ в сентябре 2006 г.

По теме диссертации автором опубликовано 6 печатных работ в периодических научных изданиях.

Основные результаты, полученные при выполнении диссертационной работы, перечислены ниже.

1. На основе известных автору источников изложено современное состояние и основные методы обслуживания абонентов в центрах обработки вызовов с коммутацией пакетов. Показано, что развитие голосовых сервисов в сетях передачи данных и повышение качества связи на фоне увеличения общих масштабов обслуживания абонентов дают основание ожидать увеличения доли вызовов с коммутацией пакетов, обрабатываемых в ЦОВсКП.

2. При рассмотрении актуальной научно-технической задачи исследования и разработки эффективных методов обслуживания абонентов в ЦОВсКП выявляются телекоммуникационные, информационно-технологические и организационные аспекты, взаимодействие которых требует формализации архитектурной модели ЦОВсКП и схемы обслуживания абонентов.

3. Исследованы методологические подходы к построению модели обработки пакетных вызовов в ЦОВсКП. Разработана схема организации связи с применением транспортной сети Интернет для передачи голоса и использованием страниц Интернет-ресурса в качестве средства активации вызова. Обслуживание вызовов абонентов в соответствии с приведенной схемой и архитектурной моделью позволяет приложениям ЦОВсКП (на верхних уровнях) получать и анализировать параметры, характеризующие вызов (поступающие с нижележащих уровней).

4. Показано, что для одновременного обслуживания большого количества голосовых соединений существующие кодеки могут потребовать значительного увеличения производительности аппаратных платформ ЦОВсКП. Поскольку значительная часть вычислительной нагрузки обусловлена необходимостью обращения матриц большой размерности, целесообразно рассмотреть возможности менее ресурсоемких подходов к кодированию речевого сигнала. Предложен метод кодирования и декодирования голосовых вызовов с применением вычислений на основе метрики при определении коэффициентов линейного предсказания в процессе сжатия речевого сигнала. Метод позволяет строить более быстрые алгоритмы кодирования и уменьшить потребление вычислительных ресурсов при цифровой обработке голоса.

5. Определен набор параметров СЭВ и методы их получения при обработке голосовых обращений, поступающих из СКП и активированных со страницы Интернет-ресурса. Предложены методы применения возможностей факторного анализа для исследования типов СЭВ, позволяющие сократить количество переменных (редукция данных), определить структуру взаимосвязей между ними и выделить наиболее значимые компоненты.

6. Предложен метод визуализации текущего состояния очереди при обслуживании абонентов в ЦОВсКП. Дополнительно метод обеспечивает обработку вызова в очереди с отображением статистической информации и без установления голосового соединения абонента с оператором. Предложен метод приоритезации обслуживания вызовов в очереди ЦОВсКП для соединений с различным качеством голосового сигнала. Метод основан на определении среднего времени отклика хоста абонента (RTT/2) и среднеквадратичного отклонения полученных результатов. Значения позволяют проанализировать возможность установления качественного голосового соединения между сервером абонента и ЦОВсКП, а так же принять решение об уровне приоритета обслуживания вызовов до помещения в очередь (или во время нахождения в очереди), тем более до установления соединения с оператором.

7. Предложен алгоритм распределения вызовов абонентов между операторами, учитывающий географическую (вероятную языковую) принадлежность абонента, требуемую квалификацию оператора для обслуживания вызова и имеет возможность идентификации повторных обращений абонента.

8. Определен подход к формированию критериев эффективности, используемых для анализа организационно-технологических изменений в структуре ЦОВсКП. Сформированы ключевые показатели эффективности работы ЦОВсКП в целом, а также показатели обслуживания авторизованных и неавторизованных абонентов.

9. В ходе экспериментального исследования получены значения, в результате анализа которых:

• показано, что в среднем около 13,5% посетителей Интернет-ресурса воспользовались возможностью голосовой связи с оператором ЦОВсКП. При этом количество совершенных вызовов составило 3,5% от общего количества показанных страниц, что в среднем соответствует просмотру одним посетителем 4-х страниц сайта с функцией голосовой связи с оператором;

• показано, что обеспечить приемлемое качество голосового соединения для 10−15% вызовов технически не представляется возможным. Следовательно, автоматизированная идентификация данной категории абонентов и дальнейшее обслуживание таких вызовов с соответствующим уровнем качества (снижение приоритета, отказ обслуживания, автоматизированное обслуживание, перевод обслуживания на другой узел и т. д.) способствует снижению нагрузки на операторов, повышению производительности ЦОВсКП, снижает время ожидания других абонентов в очереди;

• видна положительная динамика повышения комплексной эффективности, выражающаяся в росте коэффициента активности обслуживания абонентов за время исследования. Данный параметр увеличился к концу эксперимента в два раза по сравнению с начальным значением, что подтверждает эффективность внедренного метода обслуживания абонентов.

Предложенные методы повышения эффективности обслуживания абонентов могут быть использованы в существующих и вновь создаваемых ЦОВсКП, а также в исследовательской и научной деятельности. Результаты работы позволяют повысить эффективность обслуживания за счет автоматизированной сегментации вызовов абонентов, информирования абонентов о доступности/занятости операторов без совершения вызова, экономии ресурсов и увеличения общей производительности системы.

Планируется дальнейшее развитие представляемой работы по следующим основным направлениям:

• совершенствование технико-экономических методов оценки эффективности внедрения и функционирования систем на основе применения пакетных технологий в центрах обработки вызовов;

• анализ перспектив и разработка методов распределения аппаратных, программных и операторских ресурсов в территориально распространенных (виртуальных) ЦОВсКП;

• исследование методов управления ЦОВсКП с территориально распределенными ресурсами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Настоящая диссертация посвящена исследованию механизмов обслуживания абонентов в центрах обработки вызовов, функционирующих на сетях передачи данных с коммутацией пакетов и разработке более эффективных методов, связанных с особенностями обработки голосовых вызовов, поступающих из сети Интернет.