（计算机应用技术专业论文）固网运营商集中计费帐务系统的设计与实现.pdf

北京邮电大学硕士学位论文 固网运营商集中计费账务系统的设计与实现 摘要 当前，随着电信市场的逐步开放，市场竞争的加剧，服务与竞争己成为 电信企业面临的两大主题。电信运营商要想在以客户为中心的现代市场环境 及日益激烈的市场竞争中，处于有利地位，需要在组织结构、管理模式、经 营体制、管理手段等方面下大功夫进行改革和优化。计费账务系统是电信企 业重要的业务支撑系统( b s s ) 之一，它承担着在用户使用电信服务后费用 的计算与收取的功能，在整个电信经营维护系统中占有十分重要的比重。 计费帐务系统作为电信运营商业务支撑系统的重要组成分，各电信运营 商都把计费帐务系统的建设和有效运行，作为提高服务质量、增强自身竞争 实力的重要手段。为了满足电信计费帐务系统的需求，建立集中的计费帐务 系统在今天具有很强的现实意义。 计费帐务系统日趋复杂，系统功能的复杂性导致了实现的复杂性和对效 率的较高要求。整个集中计费帐务系统包括了计费核心系统、外围系统和监 控系统( 包括告警、监控、权限管理等) 。在计费核心系统中，主要包含了 预处理子系统、批价子系统和出帐子系统。其中批价子系统在计费核心系统 中是最重要的，它的健壮度直接影响整个计费帐务系统的质量。 本论文结合网通南方集中计费帐务系统的开发项目，对该计费账务系统 中计费核心系统的三大子系统进行了深入的分析和研究。论文首先分析了电 信计费帐务系统发展现状和未来发展趋势，研究了集中计费帐务系统的软件 逻辑架构、业务流程和系统相关应用技术。然后给出了计费核心系统的详细 设计与实现。实现了基于共享内存的资料加载机制，实现了批价累帐，对详 单批价累帐中的话单分割机制进行了分析和研究，提出并实现了考虑多种优 惠方式叠加的改进方案。研究和实现了基于a v l 树的客户资料存储及查找 匹配，并给出了一种改进的a v l 树构建算法。 批价子系统是电信计费帐务系统最重要的子系统。在本课题当中，批价 子系统采用共享内存技术，把与计费相关的用户资料信息、标准资费信息、 资费优惠信息等，在系统初始化时按照a v l 树的结构加载到共享内存中。 供各个业务逻辑模块的服务进程共同使用，一方面避免了程序反复读取数据 库，提高了运行效率；另一方面也实现了进程间的数据共享。同时，论文给 北京邮电大学硕士学位论文 出的改进的a v l 树构建算法，极大的提高了批价效率。 关键词：计费账务系统( b a s ) 计费核心系统批价子系统共享内存话单 分割机制a v l 树 北京邮电大学硕士学位论文 t h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no f t h ef i x e d l i n et e l e c o mo p e ra t o r s c e n t r a l i z e db i l l i n g a c c o u n t i n gs y s t e m a b s t r a c t n o w , w i t ht h es t e p w i s eo p e n i n go ft e l e c o mm a r k e ta n dt h ea g g r a v a t i o no f m a r k e tc o m p e t i t i o n ，s e r v i c ea n dc o m p e t i t i o nh a v eb e c o m et w ot y p e so ft o p i c s c o n f r o n t e db yt h et e l e e o mo p e r a t o r s i nt h em o d e mm a r k e tc i r c u m s t a n c eo f c u s t o m e r - o r i e n t a t i o na n di n c r e a s i n g l yi m p e t u o u sm a r k e tc o m p e t i t i o n ，t e l e e o m o p e r a t o r sw a n t i n gt o t a k et h ea d v a n t a g e ，n e e dt ot a k et h ei n n o v a t i o na n d o p t i m i z a t i o n i nt h el e v e lo fo r g a n i z a t i o n ，a d m i n i s t r a t i o nm o d e ，m a n a g e m e n t s y s t e m ，m a n a g e m e n tm e a s u r ea n ds oo n t h eb i l l i n g & a c c o u n t i n gs y s t e m ( b a s ) i so n eo ft h em o s ti m p o r t a n tb u s i n e s ss u p p o r t i n gs y s t e m sf o rt h et e l e c o m o p e r a t o r s i tu n d e r t a k e st h ef u n c t i o n so fe x p e n s ec a l c u l a t i n ga n dg a t h e r i n ga f t e r t h ec l i e n t su s i n gt h et e l e c o ms e r v i c e ，a n di th a st a k e nt h ev e r yi m p o r t a n tr a t i oi n t h ew h o l et e l e c o ms u p p o r t i n gs y s t e m a sb a si sa ni m p o r t a n tp a r to ft e l e c o mo p e r a t o r s b u s i n e s ss u p p o r t i n g s y s t e m ( b s s ) ，t e l e c o mo p e r a t o r si m p r o v es e r v i c eq u a l i t ya n de n h a n c e t h e i r c o m p e t i t i v es t r e n g t hb ym ew a y o fb u i l d i n ga n di m p r o v i n gt h ee f f i c i e n c yo fb a s i no r d e rt om e e tt h ed e m a n d so ft h eb a s ，i th a sv e r yr e a l i s t i cm e a n i n gt o d a yt o s e tc e n t r a l i z e db a s b a sb e c o m e sm o r ea n dm o r ec o m p l e x ，t h ec o m p l e x i t i e so fs y s t e mf u n c t i o n s h a v ec a u s e dt h ec o m p l e x i t i e sf o rr e a l i z a t i o na n dh i g h e rr e q u i r e m e n t sf o r e f f i c i e n c y t h ec e n t r a l i z e db a s c o n s i s t so fr a t i n gc o r es y s t e m ，o u t e rs y s t e ma n d m o n i t o r i n gs y s t e m t h e r ea r eal o to ff u n c t i o nm o d u l e si nt h er a t i n gc o r es y s t e m a n dt h e s ef u n c t i o nm o d u l e sb e l o n gt o p r e p r o c e s s i n gs u b - s y s t e m ，r a t i n g s u b s y s t e ma n d o u t a c c o u n ts u b s y s t e m t h er a t i n gs u b s y s t e mi st h em o s t i m p o r t a n ts u b s y s t e mi nt h er a t i n gc o r es y s t e m ，i t sv i g o r o u sa n dh e a l t h yd i r e c t l y i i i 北京邮电大学硕士学位论文 a f f e c t st h eq u a l i t yo ft h ee n t i r eb i l l i n g & a c c o u n t i n gs y s t e m t h i st h e s i ss t a r t sf r o mt h ep r o j e c h n cs o u t hc e n t r a l i z e db a s t r a n s f o r m a t i o np r o j e c t ，d e e p l ya n a l y z e da n dr e s e a r c h e dt h er a t i n gs u b s y s t e mo f b a s r e s e a r c h e da n dr e a l i z e dt h e a p p l i c a t i o no ft h et e c h n o l o g yo fs h a r e d m e m o 巧i nt h ea r i t h m e t i co fi n f o r m a t i o nl o a d i n g ，a n dt h es t o r a g ea n ds e a r c ho f t h ec u s t o m e r si n f o r m a t i o n a tl a s t ，r e s e a r c h e dt h ed e t a i l r e c o r d s d i v i d i n g m e c h a n i s mi nt h er a t i n gs u b s y s t e m ，a n dt h e ng a v eai m p r o v e m e n ts c h e m ea n d r e a l i z e di t t h er a t i n gs u b s y s t e mi st h em o s ti m p o r t a n ts u b s y s t e mf o rt h eb i l l i n g a c c o u n t i n gs y s t e m i n t h i s s u b j e c t ，t h er a t i n gs u b s y s t e mu s e d t h es h a r e d m e m o r yt e c h n o l o g y , t h ei n f o r m a t i o nr e l a t e dr a t i n g i sl o a d e di n t ot h es h a r e d m e m o 巧w i t ht h es t r u c t u r eo fa v lt r e ea st h es y s t e mb e g i n n i n g t h es e r v i c e p r o c e s s e so fs e r v i c el o g i cm o d u l e su s et h ei n f o r m a t i o nc o m m o n l y o nt h eo n e h a n d ，i ta v o i d sr e a d i n gt h ed a t a b a s eo v e ra n do v e r , a n di m p r o v e st h er u n n i n g e f f i c i e n c y o nt h eo t h e rh a n d ，i tr e a l i z e sd a t a s h a r ea m o n gt h e p r o c e s s e s m e a n w h i l e ，ai m p r o v e da r i t h m e t i co fc r e a t i n ga v lt r e ei sg i v e n ，a n dt h i s i m p r o v e st h ee f f i c i e n c yo fr a t i n g k e y w o r d s ：b i l l i n g & a c c o u n t i n gs y s t e m ( b a s ) ，r a t i n gc o r es y s t e m ，r a t i n g s u b - s y s t e m ，s h a r e dm e m o r y , t h ed e t a i lr e c o r d s d i v i d i n gm e c h a n i s m ，a v lt r e e i v 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我 所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用 过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并 表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名： 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在 校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保留并向国家有关部 门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文 的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。( 保 密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在年解密后适用本授权书。非保密论文注释： 本学位论文不属于保密 本人签名： 导师签名： 权- t l 。 日期：蹲垒心| 2 1 日期：窆秘伊 北京邮电大学硕士学位论文 1 1 电信计费帐务系统概述 第一章绪论弟一早瑁化 电信计费帐务系统是随着电信产业和计算机产业的发展而不断成长起来的，特别是 随着交换机技术和计算机技术的不断进步而不断完善的。它主要是把采集到的用户呼叫 信息经过预处理、过滤、批价、累计求和，形成用户帐单，到最终完成缴费并销帐的过 程。其主要功能包括：数据采集、计费处理、帐务处理、销帐处理、欠费及信用度管理、 统计分析、系统维护、综合查询、结算处理及资料管理等。 计费帐务系统是电信运营商最关键的信息系统，它是运营商的业务运营支撑系统的 一部分，是运营商核心竞争力之一。电信计费帐务系统是电信产品生产中的关键环节， 建设、使用和维护好计费帐务系统是电信运营商最重要的任务之一，同时也是计费软件 开发商持续发展的关键任务【l 】。市场竞争的策略主要由计费帐务系统来实现，竞争随时 都可能发生变化，所以计费帐务系统的灵活性或者说变化是计费帐务系统永恒的主题。 计费帐务系统是企业的经济利益、客户的经济利益和服务质量的保障系统，这就要求计 费帐务系统做到准确、稳定、及时和可靠。可以说变化灵活和准确稳定在大多数时是相 互矛盾的。但计费帐务系统要求达到调度的统一和协调。要达到这个要求需要计费帐务 系统的建设、使用维护形成闭环的循环【2 】。 1 1 1 电信计费帐务系统发展现状 电信计费帐务系统的建设初期，由于计算机硬件性能的限制，软件开发成本和难度 过高，以及电信运营者服务意识和竞争意识的淡漠，只能以自动化为目标，实现以算费、 计帐和收费的简单功能。这样的简单功能，不能跟上电信业务的发展变化，不能满足用 户的服务需求，更不能适应市场经济下竞争的环境。随着计算机技术和数据库技术的发 展，软件产业的日趋成熟，计算机投资成本的下降，使电信计费帐务系统朝着灵活化、 复杂化、全面化方向发展成为可能。 我国当前传统固话运营商电信业务的计费处理在体制上多采用分散处理的方式，在 技术上主要以脱机按月处理方式进行。以中国网通为例，大部分本地帐务系统以固网计 费为主，还有很多其它的专业计费系统，如各种数据业务计费系统、增值业务计费系统、 小灵通计费系统、计费帐务辅助系统( 如与银行的代缴系统、预存系统) 、本地智能网计 费系统、卡类业务计费系统等。除了一些智能网、卡类计费系统是实时系统，其它基本 北京邮电大学硕士学位论文 上都是非实时系统。在现在全面进行渠道建设和话务量经营的背景下，这样的非实时系 统和非详单计费给支撑带来了一些无法解决的问题。 传统固话运营商的计费帐务系统可以说是多如牛毛，种类多，集成商多，系统技术 水平参差不齐，系统使用也不尽相同。计费帐务系统在技术、架构、可扩展性、功能等 方面都不能满足市场的需求，随之产生的种种问题己经影响到电信业的整体发展。总结 起来有以下问题： 1 设计模式分散； 2 与其它系统的接口过于复杂； 3 计费功能不灵活【3 】。 1 1 2 电信计费帐务系统未来发展趋势 随着大量电信新兴业务的出现，同时电信行业的竞争也日益激烈，传统的电信计费 帐务系统面临着越来越多、越来越尖锐的挑战，已经无法通过对原有的系统进行修补， 来满足运营商和用户不断增长的需求，而是急需一种新型的电信计费帐务系统。 电信计费帐务系统发展的一个很重要趋势就是向集中处理模式演变。集中式系统的 优势在于：整个电信计费帐务系统从系统设计、技术实现、平台和开发工具的选定、业 务流程和管理模式等方面具有高度的统一性和规范性。能够非常灵敏地响应市场变化， 能够以统一的立场为用户提供服务。对于经营地域广且分散、网络规模较大，计费帐务 系统初期建设己形成分散处理模式的电信运营商来说，应从提高企业的竞争力和应变能 力入手，将网间结算、具有全网性质的业务和竞争激烈的业务等的计费向集中式处理模 式转变。 从根本上来说，电信计费帐务系统的发展是以客户需求和业务为驱动的，从客户需 求和业务的角度来看，电信计费帐务系统还具有如下的一些发展趋势： 1 融合性 既适应目前新兴业务的发展，又能够更好地支持传统的业务。 2 基于组件，模块化 为了满足各种业务不同的计费需要，计费帐务系统可以作为以组件为基础的系统来 使用，运营商可以根据自己不同的功能和业务需求购买整套以及不同的模块，或者由不 同模块预集成的方案。 3 可扩展，可集成 具备非常灵活的接口支持能力，以及有非常好的扩展能力，使得他能够支持跟外部 多个系统，各种各样不同的接口来进行连接并协同工作。 2 北京邮电大学硕士学位论文 4 实时性和可靠性 随着预付费模式的快速发展，计费帐务系统必须和前端的智能网、n 1 平台以及内容 服务器等网络设备进行实时的交互，已经不仅仅是一个传统的后台运营支撑系统，它必 须是2 4 * 7 永远在线的支持平台，因此必须具备高可靠性。 5 以客户为中心 在电信市场竞争日趋激烈的今天，如何尽可能地吸引客户，保障客户利益被作为一 个首先关注的主题。计费帐务系统也应该从“以业务为中心”向“以客户为中心过渡， 更好的服务于客户。 6 支持融合的客户和帐户 既然新型计费帐务系统要以客户为中心，同时又是一个融合的系统，就应该支持融 合的客户和帐户。要支持同时使用预付费和后付费的客户，要对客户的每项业务进行独 立的余额、帐务管理，同时也要建立这些余额和帐务之间的关联。 7 复杂的资费、折扣管理能力 为应对复杂激烈竞争的市场，各运营商的市场部门会推出各种各样的促销计划和市 场推广活动，用于刺激用户使用它们的服务，扩大它们的用户群。计费帐务系统需要对 这些促销计划和市场推广活动进行有力的支持，这就要求计费帐务系统具备复杂的资费、 折扣管理能力。 8 支持和合作伙伴之间的利益结算和分摊 随着电信市场不断的拓宽，电信运营商与第三方服务商之间的合作成为一个大趋势。 计费帐务系统需要对话单进行灵活的分拆，以支持电信运营商和合作伙伴之间的灵活的 利益结算和分摊。 9 支持费用转移 费用转移是目前电信服务的一个新热点。费用转移是指用户帐户产生的某一项颗粒 化的费用被另外一个帐户去进行支付。比如当个人用户在工作时间由于工作需要，使用 某项服务时，其费用由其单位帐户a 来支付。而当处于非工作时间时，他使用该项服务 的费用由他自己的个人帐户b 支付。计费帐务系统对费用转移的支持可以为企业用户的 财务部门及其内部流程减轻大量负荷，是电信服务的一个新的增长点。 ， 1 0 支持分布式计算 由上面的一些发展趋势可知，采用传统的方式，用一套主机来进行计费帐务处理会 变得非常艰难，新型的计费帐务系统需要能够通过将业务逻辑、展示逻辑等进行资源分 布，使得计费帐务系统遍布在多个主机和服务器之上，来进行分布式的运算。同时也要 求计费帐务系统能够支持各种各样的操作平台和各种各样的硬件服务器的厂商【4 】。 北京邮电大学硕士学位论文 1 2 课题研究背景 作为电信业务支撑系统的核心，计费帐务系统的准确性直接关系到客户服务质量和 电信运营商的收入。随着电信市场竞争从“网络竞争 向着“客户竞争”的演变，计费 帐务系统已成为电信运营商的核心竞争力之一。与之相对的，运营商现有的计费系统却 越来越不能满足市场的需要。 为满足企业内控和收入确保的要求，切实提升集团信息化支撑水平，中国网通确定 企业信息化工作重点为“两个系统、一张网”，其中之一为进行集团计费帐务系统的集中 整合工作。要实现北方十省计费帐务省级集中以及南方计费帐务集团集中。建设集团集 中的计费帐务系统先期满足需求迫切的分公司需要；已建系统将向集团规范靠拢，条件 成熟时逐步过渡到集团集中系统。同时加快网通具有自主知识产权的计费帐务核心系统 在系统建设中的应用。 中国网通南方集中计费帐务系统整合工程实现了湖北、江西、安徽、贵州、青海、 宁夏、西藏、海南、甘肃九省的计费帐务系统的集中。并在九省实现基于中国网通集团 系统集成有限公司的计费核心系统的计费帐务系统的建设。实行系统的“物理集中，逻 辑独立”，进一步完善系统功能以支持南方不断推出的新业务、业务策略和流程的变化， 保证南方各省业务的顺利开展。 同时如何能提出一套满足不断发展的业务需要、同时又能符合技术发展趋势的计费 帐务系统不仅是电信运营商目前面临的主要挑战，也是i t 业的前沿技术课题，具有较高 研究价值。 1 3 论文内容 计费账务系统通常包括数据采集、计费处理、账务处理、销账处理、资料管理、审 核校验、查洵服务、统计分析、数据管理等功能。 计费账务系统一方面要适应我国目前电信网络管理体制和经营体制的具体情况，另 一方面应能满足各种通信技术和业务不断发展的需要。因此在设计和实现计费账务系统 时应遵循以下原则： 1 采用分布式数据采集、集中式管理的计费账务处理模式； 2 各级系统间的接口、数据标准、数据库结构统一； 3 连接各种交换设备、平台的接口应符合国内的标准和规范； 4 设计使用目前国际上最先进且成熟的方法，应符合面向对象的设计思想，使用软 件工程的方法进行软件的开发管理； 5 具备较强的容错能力和完善的安全机制； 4 北京邮电大学硕士学位论文 6 设计时应充分考虑利用现有的各种资源，同时考虑到可扩充性； 7 有利于网间结算的数据采集； 8 有利于新技术、新业务的介入。 整个集中计费帐务系统包括了计费核心系统、外围系统和监控系统( 包括告警、监 控、权限管理等) 。在计费核心系统中，包含了三个重要子系统：预处理、批价和出帐。 如何设计和实现功能齐全、扩展灵活、安全可靠适应业务发展要求的集中计费帐务系统 是本论文需解决和讨论的问题。 具体来讲论文的研究内容如下： 1 深入理解电信业务发展方向，研究现有电信运营支撑系统成果和不足，了解行业 规范、网通规范等； 2 集中计费帐务系统的分析和设计，在充分理解系统需求的基础上，对系统的总体 设计进行分析； 3 计费核心系统中预处理、批价、出帐三个子系统的处理流程、功能结构、相关操 作库表的详细设计，分析了p r o * c 语言的使用依据； 4 对基于共享内存的资料加载机制进行了深入研究，实现了共享内存在资料加载当 中的应用以及资料加载机制； 5 对详单批价累帐、跳次批价累帐、代收批价累帐进行了深入研究并实现，对详单 批价累帐中话单分割机制进行分析与研究，提出考虑多种优惠方案叠加的改进方案并予 以实现； 6 研究了批价子系统中基于a v l 树的客户资料存储及查找匹配，分别实现用户资料 平衡二叉树的建立和查找，实现了一种改进的a v l 树构建算法在批价子系统当中的应用。 1 4 论文组织结构 本论文共分为以下六章： 第一章：绪论。本章首先给出了电信计费帐务系统概述，分析了电信计费帐务系统 的发展现状和未来发展趋势。然后论述了论文题目的提出背景和研究意义，明确了论文 的研究内容，最后给出了本论文的组织结构。 第二章：集中计费帐务系统。本章给出了集中计费帐务系统的总体设计，从系统软 件逻辑架构、业务流程、相关应用技术进行了分析和介绍；然后是计费核心系统的详细 功能介绍与分析，给出了计费核心系统开发语言p r o 奉c 的选择依据，深入研究了集中计 费帐务系统的预处理子系统、批价子系统和出账子系统，研究了系统流程、基本结构和 相关库表设计。 5 北京邮电大学硕士学位论文 第三章：基于共享内存的资料加载机制的实现。本章首先给出共享内存原理和资料 加载机制，然后研究和实现了共享内存在资料加载当中的应用，最后实现了资料加载机 制。 第四章：批价累帐的实现。首先给出了批价累l l j 茛的关键实现算法，对详单批价累帐、 跳次批价累帐、代收批价累帐这三个独立进程进行深入研究并实现，同时对详单批价累 帐中话单分割机制进行深入分析，提出并实现考虑多种优惠方案的改进方案。 第五章：基于a v l 树的客户资料存储及查找匹配的研究及实现。本章给出了一种基 于a v l 树的客户资料存储及查找匹配的方案，分别实现用户资料平衡二叉树的构建和查 找，然后实现了一种改进的a v l 树构建算法在批价予系统当中的应用，提高了批价效率。 第六章：总结和展望。对本论文的所有研究内容作了总结，对下一步的研究工作阐 述了自己的想法。 6 北京邮电大学顸学位论文 第二章集中计费账务系统 集中计费帐务系统完成计费记录预处理、计费、出帐、帐务管理、缴费销帐、客户 资料管理、防欺诈管理、综合查询、产品配置管理、代理商管理等功能，是业务支撑系 统( b s s ) 的一部分阎。其在电信运营商的i t 整体规划中的位置如图2 1 所示： 垮；鼹 寒! ! 孥 一。盎 翻 图2 - 1 计费帐务系统在盯整体规划中的定位 i t 整体规划分为b s s ( b u s i n e s ss u p p o r ts y s t e m ，业务支撑系统) 、o s s ( o p c r a t i o n s u p p o r ts y s t e m ，运营支撑系统) 、m s s ( m a n a g e m e n ts u p p o r ts y s t e m ，管理支撑系统) 三 部分，计费帐务系统处于b s s 域中，与其他部分通过e a l 集成。 2 1 系统软件逻辑架构 系统整体采用b s 的服务架构，基于j 2 e e 的大型多层分布式组件架构系统通过浏 览器页面向应用服务器发出请求，应用服务器和中间层相连系统核心功能集成在中间 层的服务上，由中间层完成对数据库的访问。采用这种逻辑框架系统的扩展性、可靠性 和可管理性好。示意图如图2 2 ： 型翟隧 北京邮电人学硕十学位论文 图2 2 系统逻辑架构图 1 外部系统用户层 外部系统佣户层：主要指与集中计费账务系统相关的外部系统，以及集中计费账务 系统使用维护人员。系统界面要求具有信息显示和指令交互等功能，并将信息的展现和 界面处理逻辑进行分离。 2 接入层 接入层包括批处理接口、实时接口及交互处理。 接入层通常同时对多个基础数据进行操作，接入层需要根据系统的基础数据划分， 将部分业务逻辑封装在一起。 批处理接口：处理系统的文件输入和输出。 实时处理接口：处理外部系统对本系统的实时请求。 交互界面：要求具备功能调用或对象调用等方式，且能够进行系统功能及数据的封 装和抽象。根据不同的系统功能需求，需支持w e b 或g u i 等接入方式。 3 业务逻辑层 业务逻辑层是计费账务业务处理的核心部件，主要包括：预处理、计费处理、出账、 账务管理、收费和销账、客户资料管理、产品配置管理、计费参数管理、防欺诈和信用 度管理、查询、统计报表、审核校验、系统管理等功能，它又可分为业务处理层和展现 逻辑层，其中： 业务处理层可以提供业务逻辑的任意层次的组织，可以通过业务步骤集成器将许多 北京邮电大学硕士学位论文 原子服务通过可视的流程编辑成业务函数，将业务函数通过可视化流程开发工具迸一步 组合成新的复杂的业务过程，极大提高开发、测试、维护效率。 展现逻辑层主要处理不同通道客户端访问和提供灵活的表示逻辑组织方式，采用先 进的“m o d e l - v i e w c o n t r o l l e r ”的原理来分离用户界面的显示、数据和控制部分，系统同 样提供可视化流程开发工具对表示逻辑进行开发和修改。 预处理子系统为话单采集和话单格转两个模块；预处理是指从交换机上下载原始话 单和将原始话单通过格式转换成能进行批价的格转话单。批价累帐是指对预处理后的格 转话单进行划价后入库的过程，入库又包括单独话单入库和话单累帐入库，累帐是指对 一个客户进行的多条话单价钱累加后入库的过程。出帐是指对批价处理后的计费清单数 据与用户资料相结合，形成用户帐单数据；对需结算的计费清单数据进行汇总、统计及 摊分处理，生成计费结算数据的过程。销帐是指由于各种原因对客户计费结算数据进行 擦除的过程。预处理子系统和批价予系统主要是在u n i x 系统下用p r o * c 语言开发的系统 独立进程，可以通过监控系统统一调度。出帐子系统和销帐子系统是利用t u x e d o 中间件 技术开发的服务。 4 数据层 数据层既包含现行的各种数据库系统，还包括文件系统和内存文件等系统资源。从 纵向的角度看，则既包含这些信息实体，还包括这些信息和硬件资源的协调关系管理以 及这些信息内部的安全管理、一致性管理等。 数据层提供原子化的数据访问接口，系统不用关心访问的数据来源和数据库的类型， 它提供统一的规范的基于x m l 接口的a p i ，作为原子性服务，业务处理层只能通过它来 访问数据1 6 j 。 整个集中计费帐务系统采用的是三层w e b 结构。这种体系结构具有以下的优点。 三层客户服务器模式( 以下简称三层模式) 在两层模式的基础上，增加了新的一级。 这种模式在逻辑上将应用功能分为三层：客户显示层、业务逻辑层、数据层。客户显示 层是为客户提供应用服务的图形界面，有助于用户理解和高效的定位应用服务。业务逻 辑层位于显示层和数据层之间，专门为实现企业的业务逻辑提供了一个明确的层次，在 这个层次封装了与系统关联的应用模型，并把用户表示层和数据库代码分开。这个层次 提供客户应用程序和数据服务之间的联系，主要功能是执行应用策略和封装应用模式， 并将封装的模式呈现给客户应用程序。数据层是三层模式中的最底层，它用来定义、维 护、访问和更新数据并管理和满足应用服务对数据的请求。三层体系结构如图2 3 所示。 9 北京邮电大学硕士学位论文 。 亟互 u 互丑1 垒! ! ! 竺! j |l ，t； 客户层逻辑层数据层 图2 3 三层体系结构图 三层模式的主要优点为： ( 1 ) 良好的灵活性和可扩展性。对于环境和应用条件经常变动的情况，只要对应用 层实施相应的改变，就能够达到目的。 ( 2 ) 可共享性。单个应用服务器可以为处于不同平台的客户应用程序提供服务，在 很大程度上节省了开发时间和资金投入。 ( 3 ) 较好的安全性。在这种结构中，客户应用程序不能直接访问数据，应用服务器 不仅可控制哪些数据被改变和被访问，而且还可控制数据的改变和访问方式。 ( 4 ) 增强了业务对象的重复可用性。“业务对象”是指封装了业务逻辑程序代码， 能够执行特定功能的对象。随着组件技术的发展，这种可重用的组件模式越来越为软件 开发所接受。 ( 5 ) 三层模式成为真正意义上的“瘦客户端”，从而具备了很高的稳定性、可扩展 性和执行效率。 ( 6 ) 三层模式可以将服务集中在一起管理，统一服务于客户端，从而具备了良好的 容错能力和负载平衡能力。 2 2 系统业务流程 系统主要实现由联机采集系统提供的原始话单的格式化，并对格式化完毕的标准话 单结合客户资料进行计费处理，对话单费用及固定费用进行合账处理形成账户的账单数 据，最后通过销账子系统完成账户费用的收取。系统业务流程如图2 4 ： l o | | n 蚕 ，lii|- 北京邮电大学硕士学位论文 图2 - 4 系统业务流程图 整个集中计费帐务系统包括了计费核心系统、外围系统和监控系统( 包括告警、监 控、权限管理等) 。其中计费核心系统覆盖的功能范围是计费帐务系统中最核心的部分， 主要包含预处理子系统、批价子系统、出帐子系统。计费核心系统不易随外围的业务需 求的变化而经常发生变化，并且通过模块化和可配置的设计理念，避免了重复开发。 2 3 计费核心系统 在计费核心系统中，包含了很多的功能模块。这些功能模块，又主要分属预处理子 系统、批价子系统和出帐子系统。 计费核心系统在进行开发工具和语言的选择时，基于以下条件进行考虑： 1 能否满足系统需求。在计费核心系统中，要求选择的语言，其生成代码必须高效， 同时要求该语言移植性要好。 2 计费核心系统作为集中计费帐务系统的核心部分，与系统中其他部分之间有着千 丝万缕的联系，所以必须与其他部分之间能方便的互联。 对于集中计费帐务系统而言，由于用户数量非常大，因而存在两个“海量 ：海量 北京邮电大学硕士学位论文 的客户资料和海量的话单文件。因此，对计费核心系统在性能上要求一方面能处理大数 据量，另一方面还要求速度比较快。于是给设计和实现提出了挑战。 显然计费核心系统要求性能比较高，所以采用c 语言开发。当使用c 语言对数据库 操作时，各数据库厂家一般都会提供嵌入s o l 和提供a p i 函数调用这两种方式。a p i 调 用方式在性能上虽有些许优势，但调用格式各厂家差异大，不利于移植，而嵌入s q l 的 写法却大同小异，所以开发语言选择为p r o * c 。 由于p r o * c 语言有能嵌入s q l 语句、执行速度快、能分配内存等优势，使得集中计 费帐务系统中的计费核心系统采用了u n i x 下用p r o * c 语言开发。可以在w 协d o w s 系统 中通过监控界面统一调用。 使用p r o * c 语言开发的计费核心系统能直接访问数据库，特别是在网络环境下，数 据库服务器和应用程序通过网络连接，能取到数据后马上对数据进行处理，比通过中间 件技术获得数据再进行处理的效率要高得多。另一方面，在程序语言的编写过程中也能 形成从存取数据到处理数据的一致过程，而不用分开考虑数据的存取和处理。这样在编 写计费核心系统的时候能加快程序员的工作速度，同时提高程序的可读性。 使用p r o 木c 语言开发的计费核心系统能在u n i x 系统下快速的运行。因为预编译系统 先将p r o * c 语言代码翻译成c 语言代码，然后再编译成独立进程，所以实际上还是以c 语言的运行速度在执行程序。这样才能满足计费帐务系统需要处理大数据量的要求和运 行速度上的要求。 以批价予系统为例说明p r o * c 程序的应用：批价流程是首先初始化批价环境，包括 初始化客户资料等，利用p r o * c 程序的嵌入s q l 块，可以从数据库直接取到客户资料， 再用c 语言开辟内存空间，将取到的客户资料在内存中建立二叉查找树。在这个过程中， 从数据库读取客户资料和在内存中建立二叉树的过程是在一个进程中完成的，无疑提高 了程序运行的速度。然后是计算费用，利用c 代码读取话单文件，在内存中查找客户资 料，计算费用，再通过s q l 语句块将算好的费用写入数据库。 计费核心系统开发充分利用了p r o * c 语言的优点，不需要通过其他的手段连接数据 库( 比如c + + 的o d b c ，j a v a 语言的巾b c ) ，而是直接利用o r a c l e 的库函数；充分利 用了c 语言高速运行的特性( c 语言执行速度比c + + 、j a v a 快) 。而且c 语言符合标准 开发的要求，能适合不同版本的u n i x l i n u x 。 本节重点介绍计费核心系统中预处理、批价和出帐这三个子系统的功能及结构。 2 3 1 预处理子系统 预处理是对采集后原始数据文件及其记录进行格式识别和校验，并进行分拣和过滤， 最后转换生成系统内部设定的标准记录格式文件的过程，回退处理和错单回收处理后的 1 2 北京邮电大学硕士学位论文 记录也可以重新进行预处理。 预处理子系统由话单输入、话单拆分、话单合并、话单关联、话单检重、话单分拣、 异常处理、回退处理等功能组成【9 】。预处理流程如图2 5 ： 预处理流程如图2 5 所示： 图2 5 预处理流程图 预处理子系统的输入为采集系统过来的话单文件、话单、帐单文件以及其他清单文 件。预处理子系统还从数据库中读入预处理参数( 也可以从配置文件中读取) 、进程信息 以及文件信息。主要输出为可批价清单文件、异常清单文件以及其他清单文件，还将进 程信息和文件信息写入数据库中，输出稽核数据供系统管理员进行检查，同时生成日志 文件以供查询。 预处理子系统基本结构如图2 6 ： 图2 - 6 预处理子系统基本结构 北京邮电大学硕士学位论文 预处理相关库表有： 表2 - 1 预处理相关库表 表名说明 rcdu t 。s w i t c h i n f o 交换机信息表 奎 奎 t _ s w i t c h t h o u s a n d 交换千群表 簟 t f i l e n a m e r u l e 文件名规则表 幸 掌 t f i l e n a m e f i e l d 文件名域表 采 t f i e l d m a t c h r u l e 字段匹配规则表 露 t f i e l d s e l e c t r u l e 字段校验规则表 幸幸 t f i e l d c h e c k r u l e 字段检查规则表 奎 t f i e l d f i l l r u l e 字段填充规则表 毒幸 t i n t e m f a c e f i e l d d e f i n e 表现域定义表 幸 ta r e a区域表 木 1 e a c o d e 营、i k 反表 掌簟 p t _ - h l r a r e a 计费区表 宰 p tl a i 计费属性表 幸 p t m s r n 计费特征表 拳拳 p t p a r a r e l a t i o n 计费参数关系表 木搴 p u a r a t a b l e 参数表 搴 拳 p t _ r o a m _ s p l i t 分割参数表 宰木 注：r 表示从数据表中改取；c 表示新建数据表条目；d 表示删除数据表中的记录； u 表示修改数据表，以下同。 从预处理予系统基本结构图可以看出，预处理子系统最主要的模块有清单映射和字 段调整、话单排重、进程管理、话单文件按类型分流，各模块功能以及相关函数以及操 作库表如下： 1 清单映射和字段调整 此部分主要获取数据库中文件输入格式，即分隔符话单的字段含义，并获取字段调 整参数，了解输出文件的格式。 tc d r c u tm a pi t e m 表记录了分隔符话单文件字段及含义； tr e c o r df i e l dd e f i n e 表记录了字段调整的输出格式，同时也是批价子系统 读取话单的输入格式。 在此模块中也可以指定默认值的填充操作，比如为话单标准文件添加主叫区号等固 1 4 北京邮电大学硕士学位论文 定字段。 2 话单排重 由于交换机的错误等原因，可能会重复记录同一次通话，产生数条重复的或者起终 止时间交叉的话单，或者有父子关系的包容话单，话单排重模块是完成此类错单的检查 处理工作。 话单排重的功能实现主要是依靠历史中间表的排序来完成。可以指定一定的规则， 比如对一天之内同一物理交换机的话单文件进行合并，生成历史话单文件，然后进行文 件内的排序，并根据排序结果进行相应的检查处理，从而实现了文件间排重。 此模块同时肩负着其他批价信息类错误的检查处理工作，如超短话单的剔除、无局 向话单的剔除等。 此部分重要函数如下： 表2 - 2 话单排重关键函数 序号函数名称说明 1i n tg e t o p t _ l o n g ( a r g o ，a r g v , s h o r t o p t s ，l o n g o p t s ，n u l l ) 获取历史文件规则参数 2i n tp r i n t _ c o p y r i g h t ( f i l e 宰o f i l e )生成历史文件 3i n tf i e l d _ c h e c k _ r u