（计算机科学与技术专业论文）voip运营级计费系统的设计与实现.pdf

北京邮电大学硕士研究生论文 声明 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 本人签名： 处，本人承担一切相关责任。 日期： 丝墨：墨：三艺 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一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范围，适用本授权书。 本人签名：夏鲎叠：日期：型塞：i ：兰2 导师签名：三霉害孕一 日期：二望望瞄j 乙2 _ 卓一 u 厶一 i 2 北京邮电大学硕士研究生论文 摘要 v o i p 运营级计费系统的设计与实现 摘要 随着v o i p 技术的不断发展，网络电话已经进入人类社会生活的 各个领域。网络电话以其方便的接入、低廉的运营成本、安全的通话 保证，成为众多用户的首选。v o i p 系统一般由i p 电话终端、网关 ( g a t e w a y ) 、网守( g a t e k e e p e r ) 、网管系统、计费系统等几部分 组成。做为v o i p 系统的重要组成部分，目前大多数的计费系统只是 对用户的呼叫进行费用计算，并提供简单的单据和统计报表，但这些 功能对于企业级的用户来说是远远不够的，这些高端用户往往需要一 个高性能的i p 电话计费与综合营账系统，该系统能够大幅降低运营 成本、提升服务质量和管理水平。本课题根据上述的实际需求，提出 并设计了一个基于v o i p 运营级的计费系统，该系统是一个大型i p 电话计费与综合营账系统的结合，用b s 结构开发模式，由j 2 e e 技 术实现。本文先简单介绍了v o i p 基本原理和目前几种常见的计费系 统，再详细阐述了该系统的整体构架、业务层设计、数据采集及数据 库的设计，同时对计费的准确性进行了研究，并对系统现状进行了分 析，最后提出了优化的思想和方法。 v o i p 运营级计费系统已通过业务功能测试、压力测试等，功能 和性能已达到预先期望的目标，目前已经在湖北邮政，北京万林克通 信有限公司等v o i p 系统里运行，运行状况良好。 关键词：v o i p 、计费、r a d i u s ( 远程拨入用户验证服务协议) 、j 2 e e 北京邮电大学硕士研究生论文摘要 d e s i g na n di m p l e m e n to fv o i pe n t e r p r i s eb i l l i n gs y s t e m a b s t r a c t w i t ht h ec o n t i n u o u sd e v e l o p m e n to fv o i pt e c h n o l o g y ，i n t e r n e t t e l e p h o n yh a se n t e r e dt h eh u m a ns o c i e t yi na l la r e a so fl i f e i t st e l e p h o n e n e t w o r kt of a c i l i t a t ea c c e s s ，l o wo p e r a t i n gc o s t s ，g u a r a n t e et h es a f e t yo f c a l l s ，t h ef i r s tc h o i c ef o rm a n yu s e r s v o i ps y s t e mf r o mt h eg e n e r a li p p h o n e s ，g a t e w a y s ( g a t e w a y ) ，g a t e k e e p e r ( g a t e k e e p e r ) ，n e t w o r k m a n a g e m e n ts y s t e m s ，b i l l i n gs y s t e m so f s e v e r a lp a r t s v o i ps y s t e ma sa n i m p o r t a n tc o m p o n e n to ft h em a j o r i t yo ft h ec u r r e n tb i l l i n gs y s t e mi st h e u s e r sc a l lf o rc o s t s ，a n dp r o v i d et h ea p p r o p r i a t ed o c u m e n t a t i o na n d s t a t i s t i c s b u tt h e s ef e a t u r e sf o re n t e r p r i s e l e v e lu s e r s ，i ti sn o te n o u g h ， a n dt h e s eh i g h - e n du s e r so f t e nn e e dah i g h p e r f o r m a n c ei pt e l e p h o n e b i l l i n gs y s t e ma n di n t e g r a t e dc a m p s ，t h es y s t e m c a ns i g n i f i c a n t l yr e d u c e o p e r a t i n gc o s t s ，i m p r o v es e r v i c eq u a l i t ya n dm a n a g e m e n t l e v e l a c c o r d i n gt ot h ea b o v e - m e n t i o n e dt o p i c st h ea c t u a ld e m a n df o rp r o p o s e d a n dd e s i g n e dac a r d e r c l a s sv o i p b a s e db i l l i n gs y s t e m ，t h es y s t e mu s e s b | ss t r u c t u r ed e v e l o p m e n tm o d e l ，j 2 e et e c h n o l o g y w h i c hi sa l a r g e s c a l ei pt e l e p h o n ya n di n t e g r a t e db i l l i n gs y s t e mw i t hat e n t ，w ef i r s t i n t r o d u c e dt h ev o i ps i m p l ea n db a s i ct e n e t so fs e v e r a lr e g u l a rs e et h e b i l l i n gs y s t e m ，f u r t h e re l a b o r a t e do nt h eo v e r a l lf r a m e w o r ko f t h es y s t e m ， w e bt e n t ss y s t e m ，t h ed e s i g no fd a t ac o l l e c t i o n ，d a t a b a s ed e s i g n ，w h i l e b i l l i n gt h ea c c u r a c yo ft h er e s e a r c ha n da n a l y s i so ft h es t a t u so fs y s t e m p r o p o s e do p t i m i z a t i o no f t h ei d e a sa n dm e t h o d s v o i p e n t e r p r i s eb i l l i n gs y s t e mh a sb e e na d o p t e db yb u s i n e s s f u n c t i o nt e s t i n g ，e r r o rp r o c e s st e s t i n g ，p r e s s u r et e s t i n g ，f u n c t i o n a la n d p e r f o r m a n c ee x p e c t a t i o n sh a v er e a c h e dt h eg o a li na d v a n c e ，a n di ti sn o w u s e db yb e i j i n gv a n l i n kc o m m u n i c a t i o n & t e c h n o l o g yc o ，l t d a n dr u n n i n g w e l l k e yw o r d s ：v o i p ，b i l l i n gs y s t e m ，r a d i u s ，j 2 e e 6 北京邮电大学硕士研究生论文第一章绪论 1 1v o i p 基本原理 第一章绪论 v o i p 即口电话，它是建立在口技术上的分组化、数字化传输技术，其基 本原理是：通过语音压缩算法对话音进行压缩编码处理，然后把这些语音数据按 冲等相关协议进行打包，经过口网络把数据包传输到目的地，再把这些语音数 据包串起来，经过解码解压处理后，恢复成原来的语音信号，从而达到由口网 络传送话音的目的。简单地说，v o i p 就是泛指在口网络上提供的话音业务。 v o i p 信号传输过程如图1 1 所示。 l ；1 1 4 1 l t z l ti t , m w m算i 喝i p 删t r 乜 图1 - 1 ：v o l l 话- 音信号传输过程 在用户拨打长途电话时，网关根据电话区号数据库资料，确定相应网关的口 地址，并将此口地址加入口数据包中，同时选择最佳路由，以减少传输时延， i p 数据包经i n t e m e t 到达目的地的网关。在一些i n t e r n e t 尚未延伸到或暂时未设 立网关的地区，可设置路由，由最近的网关通过长途电话网转接，实现通信业务。 1 2v o i p 中的相关协议 1 1 1 r u t 标准：h 3 2 3 协议 h 3 2 3 是最早被采纳的v o i p 标准。h 3 2 3 协议体系规定了基于分组网进行 两点多点实时媒体通信的系统逻辑组件、消息定义和通信过程。h 3 2 3 协议采用 了i s d n 的设计思想，使用q 9 3 1 协议完成呼叫的建立和释放，明显地带有电信 网可管理性和集中的特征。目前，h 3 2 3 协议已经在网上得到广泛应用，国际上 如i t x c 和a t & t ，国内如中国电信、中国联通等均采用h 3 2 3 的体系结构组建 1 0 北京邮电大学硕士研究生论文第一章绪论 i p 电话运营网。与s i p 比较，h 3 2 3 更为成熟。 h 3 2 3 协议的特点：基于网守的概念使得h 3 2 3 网络是集中控制的便于统一 维护管理；但其明显的缺点是，呼叫处理时延大；网络规模也因此受到极大的限 制； 2 i e t f 标准：s i p 该协议体系是由l e v e l 3 、b e l l c o r e 和c i s i c o 发起的业务提供商厂商共同体提 出并由正1 1 f ( i n t e m e t 工程任务组：i n t e m e te n g i n e e r i n gt a s kf o r c e ) 开发形成的。 s i p 协议具有简单、灵活性和扩展性好，以及和现有的i n t e m e t 应用紧密的特点， 许多人认为该协议比较容易实施，近期，特别是在美国得到快速发展，同时s i p 将在第三代移动通信核心网和智能业务中得到广泛应用。目前，s i p 协议还处在 发展的初期阶段，很多相应的标准还没完全统一，管理功能不完善，大型的网络 应用还没有。 应该说，h 3 2 3 和s i p 协议都是为构建i p 电话网而逐渐形成的，两者在发展 的初期是互斥的，但目前随着s i p 协议的发展，特别是其在软交换中的应用，使 得s i p 协议有了很大的发展，目前h 3 2 3 和s i p 协议的互连互通也已经在制订之 中。 3 媒体网关控制协议：m g c p 另外，不管是基于h 3 2 3 协议还是基于s 口协议的口电话网架构，都需要 相关的协议完成网守对媒体网关的承载控制、资源控制及管理。目前此接口使用 媒体网关控制协议( m g c p ：m e d i ag a t e w a yc o n t r o lp r o t o c 0 1 ) 或h 2 4 8 ( m e g a c 媒体网关控制) 协议。 h 2 4 8 协议称为媒体网关控制协议，是由u t 第1 6 组提出来的，应用在 媒体网关和媒体网关控制器之间、媒体网关控制器与h 2 4 8 m e g a c o 终端之间。 h 2 4 8 m e g a c o 因其功能灵活、支持业务能力强而受到重视，而且不断有 新的附件补充其能力，是目前媒体网关的主流协议，它解决了m g c p 原有的缺 点，操作性强，但由于该协议推出不久，业界还缺乏成熟的产品和应用实例，需 进一步发展。 4 计费认证协议：r a d i u s r a d i u s 是目前广泛使用的集中认证和计费协议，r a d i u s 的全称为r e m o t e a c c e s sd a i l i nu s e rs e r v i c e ，是对远程用户进行认证和计费的一种协议，主要用 北京邮电大学硕士研究生论文第一章绪论 在i s p 处，可以集中对用户进行认证和计费。r f c 2 8 6 5 、r f c 2 8 6 6 定义了r a d i u s 的认证和计费标准。通常用户访问n a s ( n e t w o r ka c c e s ss e r v e r ) 时，n a s 会向 r a d i u s 服务器发送认证请求，并传送用户名和口令给r a d i u s 服务器，r a d i u s 服务器要再询问用户数据库以核对用户名及口令，如果正确，就返回给n a s 认 证通过的信息。这时n a s 再向r a d i u s 服务器发送计费请求，并发送用户计费 信息，r a d i u s 服务器收到信息后存入用户数据库中。 r a d i u s 计费协议的主要特征有： 客户服务器模式 网络接入服务器是r a d i u s 计费服务器的客户端。客户端负责将用户的计 费信息传递给指定的r a d i u s 计费服务器。 r a d i u s 计费服务器负责接收计费请求，并给客户端返回一个响应信息，表 明计费请求被成功的接收。r a d i u s 计费服务器可以作为其他类型的计费服务器 的代理。 网络安全 客户端与r a d i u s 计费服务器之间的交互是通过共享密钥的使用来鉴别的， 这个共享密钥根本不会通过网络传送。 协议的可扩充性 所有的事务都是由不同长度的属性长度值的三元组构成的。新的属 性值的加入不会影响到原有协议的执行。 r a d i u s 是建立在u d p 传输协议上的，主要有以下技术原因： 发送到主服务器的请求失败时，必须查询第二个服务器。这就要求在传输层 之上有已发请求的备份，也意味着需要设置重发定时器。 r a d i u s 对定时的需求明显不同于t c p 所提供的。一方面，r a d i u s 不需 要对丢包的检测回答，用户愿意等待几秒中直到认证结束。另一方面，用户不愿 意等几分钟来进行认证，因此，t c p 的两分钟的可靠性服务没有用处。备用服务 器的使用使得处理速度加快，能让用户在放弃连接之前得到认证。 r a d i u s 协议的无状态特点简化了u d p 的使用。c l i e n t 和s e r v e r 的运行， 系统重启或电源的掉线不会相互牵连，通常不会引起什么问题。t c p 丢包，超时 需编码处理大量的异常事件，而u d p 则完全不用考虑这些特殊处理。每个c l i e n t 和s e r v e r 只需一次打开其u d p 传输，将所有失败事件在网络上处理。 u d p 使得r a d i u s 服务器的实现更为容易。由于客户的增加，对服务器效 率有了较高的要求，单线程已远不能满足要求，而用u d p 实现多线程比较容易。 北京邮电大学硕士研究生论文第一章绪论 1 3 计费系统的发展状况 i p 电话由于其花费低廉等优势而受到越来越多人的欢迎。然而，要在日趋 激烈的市场竞争环境中站稳脚跟并获得利润，仅靠花费低廉是远远不够的。互联 网服务商将越来越多地关注服务质量和服务灵活性，并提供更多的增值服务。而 提供灵活多样的增值服务，对计费系统提出了新的要求，因而计费是服务供应商 实现利润的关键环节。企业引进高功能的用户管理与计费系统，使它迅速转变为 战略资产，可为企业带来直接的经济效益。 目前计费系统根据服务类型的不同，可以分为几种：网关计费系统，中继计 费系统，网守计费系统。 网关计费系统主要用于少电话用户系统，例如话吧，它的主要硬件设备是网 关，网关是通过i p 网络实现话音通信的关键设备，完成语音压缩( 将6 4 k b i t s 的语音信号压缩成低码率的语音信号) 、寻址与呼叫控制的功能，网关计费系统 将服务器引入到i p 电话网中，装载计费软件，管理语音网关，实现对语音网关 进行集中管理控制，认证和计费。 中继计费系统主要是卡号业务，例如：2 0 1 卡，它的主要硬件设备是中继媒 体网关设备，中继媒体网关与普通网关的不同是，中继网关位于p s t n 与i p 网 的接口处，由它和计费平台之间进行数据的交互，中继计费系统要实现由i p 侧 到p s t n 侧的打出通话按主叫号码进行的费用结算，以及由p s t n 侧到i p 侧拨 入的记账卡号业务功能即验证卡号的功能，网关计费系统与中继计费系统的区别 在于网关计费系统不需要验证卡号的功能。 网守计费系统主要是针对一个企业内部的i p 计费，它的主要硬件设备是网 守，在i p 电话中，网守处于高层，是用来管理i p 电话网关的，它将代替网关计 费中的主要设备网关来和计费系统进行交互，一个网守可以管理多个网关，网守 计费系统可以有多个网守，这样，网守计费就可以处理较大的电话用户的应用。 1 4 论文背景 计费系统是v o i p 通信网络的重要支撑系统，随着越来越多的企业使用口 电话，口电话的计费显得尤为重要，计费系统不仅体现了用户和v o i p 通信运营 商的效益，还能够给未来v o i p 的发展提供最原始的资料。通过计费系统这个窗 口，可以窥见v o i p 的发展状况，反映用户的通信行为、网络的技术水平、v o i p 运营商的服务模式和服务能力等许多重要内容。计费系统在朝着集中化处理和多 样化服务的方向前进。 北京邮电大学硕士研究生论文第一章绪论 本计费系统在v a n l i n k 网守计费系统的基础上，重新设计计费系统的架 构，使得计费系统能够更好的提供计费服务，为高端客户提供便利的用户管理， 日志管理，权限管理以及灵活的费率等，本篇论文以此为出发，阐述了作者对 v o i p 运营级计费系统的设计思路和开发模式。 1 5 本人所做的工作 作者在此次的设计和开发中，设计开发了v o i p 运营级计费系统，在其中担 任了主要设计开发人员，并且参与了项目的测试和实施。参与设计了系统的整体 构架，并实现了业务层和中间处理层的开发以及与r a d i u s 服务器的测试，改进 了套餐的灵活配置，完善了统计和查询功能，优化了s q l 语句，提高了系统性能， 同时参与了计费准确性的优化。 在设计、开发过程中，作者查阅了大量的关于v o i p 计费及其相关的材料， 和课题组的其他成员以及客户密切配合，圆满的完成了运营级v o i p 计费营帐系 统的设计开发。其中在开发网守计费系统中，作者开发的j a v a 代码大约在1 0 0 0 行左右，j s p 和x s l t 代码在3 0 0 0 行左右；在v o i p 运营级计费系统项目中， 作者开发的j a v a 代码大约在8 0 0 0 行左右，j s p 和x s l t 代码在1 0 0 0 0 行左右。 营帐管理系统测试用例3 0 0 例左右，认证计费话单采集模块测试用例1 0 0 例左右。 作者完成运营级v o i p 计费营帐系统的文档有业务平台及计费营帐系统操作流程。 计费营帐系统测试方案，计费营帐系统安装文档，计费营帐系统用户使用手册等 共计1 0 0 0 0 多字。 目前该系统已经在湖北邮政，北京万林克通信有限公司等v o i p 系统里运行， 运行状况良好。 1 4 北京邮电大学硕士研究生论文第二章计费系统的整体架构 第二章计费系统的整体架构 在v o l e 运营系统中，一套高性能的通信计费与综合营账系统，能够大幅降 低运营成本、提升服务质量和管理水平。在这次计费系统的开发周期中，采用了 快速原型的开发方式，严格按照软件工程的开发步骤进行产品的开发。首先按照 客户的大致需求，快速的开发出一套基本满足需求的原型产品。然后按照客户在 这套原型产品的基础上提出更细致、更完善的需求，同时对于原型产品中不合理 的处理流程提出更改建议。然后再在原有的基础之上，按照新的需求，进一步的 完善产品。从开发过程中，通过分析可以得到，在第一次开发时所做的原型产品 是非常重要的。原型产品功能简单，但是，它却是整个产品的核心。如果原型产 品做的不好，不能实际的贴合客户的需求，那么在进行二次开发的时候，就必须 重头再来。这样不仅耽误了项目进度，而且大大加重了开发者的负担。 v o l e 运营级计费软件开发时不仅需要了解v o l e 设备的情况，如c d r 话单 ( 呼叫详细记录，c a l ld e t a i lr e c o r d ) 采用什么格式，设备拥有哪些资源，设备发 送数据包的格式等，同时还要了解客户的需求，例如：客户对用户层次的要求， 对计费模式的要求，设置了哪些用户层次等。计费软件设计的目标是：在客户端， 看到的是统一的业务界面，使用统一的操作方式，能够展现用户所需要的各种视 图和实现用户要求的其它相关功能；在服务器端，能够根据v o l e 设备的情况维 护用户数据，同时为要求计费的用户进行计费处理。 运营级计费软件开发的总体思路是：网守设备不断地向r a d i u s 服务器发 送认证和计费包，r a d i u s 服务器从认证和计费包中读取属性，同时插入计费系 统抽象的用户层，以满足客户运营的需求，计费系统为用户关联资金账户，作为 计费的载体。从数据的处理和功能上，本计费构架模型如图2 1 所示。 监听器2 监昕器1 网 l 用户登i l 功能菜| | 查询功ll 系统设l l 录构件i | 单构件| | 能构件ll 置构件i 圈口 l 能构件i j 阿酾国网森司 l 构件li 理构件i 图2 - 1 计费系统构架模型 1 5 - o o o 北京邮电大学硕士研究生论文第二章计费系统的整体架构 ( 1 ) w e b 应用 计费系统采用b s 的结构为好，便于用户使用浏览器访问计费系统。由于数 据有可能在公网上进行传输，所以数据的安全性显得特别的重要。在用户和计费 系统之间可以采用h t t p s 协议进行数据交互，相比较于传统的h t t p 协议，h t t p s 对于数据的安全性有很大的增强，同时对于接入用户也能有一定的认证作用。运 营级计费与传统计费的一个重要的区别是在w e b 应用中增加了用户级别的管理、 日志管理、权限管理以及更加灵活的计费方式。 ( 2 ) 数据库处理模块 运营级计费系统由于增加了用户级别的管理、日志管理、权限管理以及更加 灵活的计费方式，在业务上更加复杂，从而对于用户的请求必须有更多的认证， 使得访问数据库的几率大大增加，为了提高数据库连接的使用效率，更快地响应 用户需求，在计费系统的数据库处理功能中，本设计采用了数据库连接池技术。 ( 3 ) r a d i u s 服务器 r a d i u s 是一种c s 结构的协议，它的客户端通常是n a s ( n e ta c c e s ss e r v e r ) 服务器，r a d i u s j 艮务器对网守发送的数据包，进行认证和计费响应后，将根据计 费包中的属性得到主叫号码、通话时长等，然后依据数据库中该号码对应的费率， 得到该次通话的费用，达到数据采集的作用。 ( 4 ) 数据库 本设计采用o r a c l e9 i 作为中心数据库系统。o r a c l e 数据库稳定、安全、高效， 并且为客户提供了多种多样的备份策略。根据应用系统的要求和数据库内数据的 重要程度等不同的原则可以选取不同的备份恢复策略和方法，以求数据库备份恢 复对系统运行影响最小，对数据完整性和安全性的保证最高。 ( 5 ) 监听器 设计架构中有两个监听器，更确切地说是定时器，检测和保证整个系统运行。 监听器l 实时监控计费服务器和网守，每隔一段时问它会向计费服务器发包询问 状态。如果计费服务器正常，它将向监听器l 发送回复包；如果计费服务器瘫 痪，监听器l 将无法接收到计费服务器的回复包。若在一段时间内监听器1 连续 发给计费服务器的包都得不到答复，就认为计费服务器瘫痪，此时，它会重起计 费服务器。对于网守，原理也是如此。 为了防止监听器1 自身发生问题，增添了监听器2 ，通过互相发包来保证彼 此的正常。 1 6 北京邮电大学硕士研究生论文第三章计费系统的系统设计 第三章计费系统的系统设计 v o i p 计费，就是根据用户通过特定的网络设备进行口通话的详细记录、调 用相关资费政策、计算用户使用费用，最后产生用户账单，v o i p 运营级计费在 普通的v o i p 计费的基础上增加了用户的管理，日志管理，权限管理，资金账户 的管理，同时对费率的设置更加灵活，增加了优惠的时间段。因此，对v o i p 计 费系统的系统设计要从两大方面入手，一是计费的业务层设计，另一方面是计费 数据采集功能的设计。 3 1 业务层设计 业务层是一个逻辑层，它根据不同用户的不同需要，展示出不同的视图。如 果一个号码用户( 即用户系统中的最低级用户，和一个号码或若干号码相对应) 登录计费系统，那么展示给他的视图就应该是他的详细话单或者是消费情况；如 果是一个地市分公司的管理员登录计费系统，那么展示给他的视图就应该是该地 市分公司下属的县市公司、公司部门等等的消费情况、本地市公司的一些资金 状况以及其他的一些报表信息等。 业务层是一个逻辑层，在这一层里，并不需要对数据进行再加工。业务层所 负责的功能就是把已经存在的数据，按照登录用户的权限和需要，展示出来。业 务层的主要是w e b 页面的开发。现在流行的动态w e b 开发技术有很多，p h p 、 a s p 、j s p 等等。在这个项目中，底层的数据处理部分，采用的是j a v a 开发的， 为了项目整体的一致性，在业务层的开发中，决定采用j s p + x s l t 的开发模式。 j s p 是现在非常流行的一种脚本语言，它继承于j a v a 语言。为了能够把数据 和页面模板区分开来，在项目的开发中，采用了j s p + x s l t 的开发模式。j s p 模块负责从数据库当中选取数据，并且以x m l 格式将数据输出。x m l 格式的 数据也是现在一种非常流行的数据存储格式，各种语言对x m l 数据的支持也已 经非常的好。j s p 同时还要处理用户的各种请求，对用户的各种操作请求，完成 相应的动作。 x s l t 是一种基于x m l 的语言，它通过描述表示样式表来对x m l 数据进 行控制，主要用于描述对x m l 数据进行结构化转换的语言，用来将一种x m l 格式转换到另一种格式。在这里，x s l t 文件用来把x m l 数据转化为h t m l 格 式的页面信息。每个页面的布局、信息都由x s l t 来决定。 数据的处理和选取由j s p 模块完成，页面的布局和样式由x s l t 模块来完成。 1 7 北京邮电大学硕士研究生论文 第三章计费系统的系统设计 以这样的开发模式来开发项目，可以并行开发，缩短项目开发的周期。当页面的 布局需要改变时，只需要更改样式文件( x s l t ) ，而数据部分并不需要改动。 在业务层上，数据的处理流程是这样的： 1 、接收用户的操作，将操作交给j s p 来处理； 2 、j s p 通过j d b c 接口，连接到数据库，操作数据信息： 3 、j s p 将操作结果的数据组织成x m l 格式的数据，并且输出； 4 、j s p 容器( t o m c a t ) 选择相对应的样式表文件( x s l t ) ，对数据的 x m l 数据进行转换，并且输出成样式表文件中规定的格式，一般为h t m l 格式； 5 、输出结果到客户端浏览器； 业务层主要是用来实现计费的营账系统，计费营账系统作为管理系统的一部 分，不但要处理好数据采集等数据处理功能，同时还要为实现和完善友好的营业 管理和账务管理功能。如果计费系统只是采集数据而不能提供一个营账管理功能 的话，那么作为运营级的系统就无法进行运营，无法进行管理，好的计费营账系 统应该在实现计费实时准确的同时提供强大的营业功能和账务功能。 计费营账系统的整体用例图如下，这些用例图不是一层不变的，还可对其进 行改动，并且他们下面还包含一些子用例，例如：网守管理有添加网守、修改网 守、删除网守等，由于篇幅原因，这里只介绍一些高层的用例，如图3 - 1 。 图3 - 1 计费营账系统高层用例 1 8 北京邮电大学硕士研究生论文 第三章计费系统的系统设计 3 1 1 用户管理 业务层的设计，一个主要的目标就是针对不同的用户展示不同的视图。用户 的管理采用的是用户分级管理，如图3 2 。将用户群分为若干个等级，用户之间 的等级关系是一个树状图。这样的用户分级的最大分级数为4 层即：省公司地 市公司县市公司公司部门，并能够灵活的处理任意2 层或多层的用户需求，即 如果只需要两级管理，则只需要建立地市公司或公司部门即可达到要求。每个 级别的用户均可建立自己的管理员，并对其进行权限分配，其管理员的最多权限 为所创建用户的所有权限。这样的设计能满足运营级用户的管理需求，同时也能 很好的与原有的网守系统兼容，除了用户分级管理外，用户管理还包括对客户信 息进行查询、修改和维护。 _ ”o f省公司卜“省公司管理员) 公司，部门】( 地市公司卜叫地市公司管理员 号码用户)f 号码用户1f 公司，部门1f 县市公司_ 卜“县市公司管理员 号码用户1( 号码用户)( 公司，部门卜叫公司，部门管理员 图3 2 营账系统中的用户结构树状图 号码用户 不同用户拥有不同的管理功能，如图3 3 ，3 4 ，3 5 ，3 - 6 所示： 厂、卜一l n d u d e 椎 厂、 c i n d u d e 一+ 7 、 - 7 、7 o ，、_ 一，。 地市公司管理t i n d u d e ，；7 资金账户管理 蓊- 羹、i 二 0 7 二7 暑公高 用户管理 、i n d u d e l j 、 ，、 、 管理员管理 图3 - 3 省管理员登陆计费平台 1 9 北京邮电大学硕士研究生论文第三章计费系统的系统设计 ( 、，户砌幽b n 。么7 县市公司雠h刀资五鬲理 7 世荔口j 日理爿资金账户管理 i n - 口d f 。一 。一蛐蚜弋” 旆公萄 用户管理 l 氍 矧弋炯廊嗍一、 、“纰“竺 、。一一一 修改密码 “似n d 咄蚣 ) t j n c i u d 公司7 部门首理苇 资金账尸管理 日蓉静竺n 立b 县巾公司 用户髑喜赢丢“哦胁，瀛 吴叫二咄d 杈型x ) 公与l i 部 用户管理管理员管理修改密码 在计费系统中，为了给每一级的用户进行消费统计，设置了资金账户这么一 个实体。如果需要对某一个用户( 不分等级) 进行计费，那么该用户就必须和某 一个资金账户相关联。而个资金账户可以由多个用户共享。所以用户和资金账 户之间的关系是n ：1 的关系。 管理员从全局上控制资金账户的属性( 包括缴费方式、透支额度等) ，以及 对资金账户的控制属性( 包括可否创建、修改、注销等) 。各级的管理员可以在 系统管理员设置的权限下，对属于自己的用户的资金账户进行设置。 资金账户体现了各级之间资金的流动和消费情况。资金账户是依附于用户的 一个特殊的实体。在现在的计费系统中，资金账户更多的是承担账户金额的扣减 和统计。 2 0 北京邮电大学硕士研究生论文 第三章计费系统的系统设计 账户的类型可以是预付费和后付费两种类型。预付费是指用户对应的资金账 户的余额必须大于0 才允许用户下的号码用户进行通话；后付费是指用户对应得 资金账户的余额不必大于o 就允许用户下的号码用户进行通话，对于账户的类型 可以进行修改，对预付费的账户可以进行充值，以保证资金账户资金的充足，避 免因为余额不足而导致通话的结束。此外，也可以对资金账户进行冻结，被冻结 资金账户的用户，其拥有的所有的号码用户均不能通话。在这里号码用户是没有 资金账户的，其通话的费用将扣在拥有他们的用户对应的资金账户上，由于通话 的计费往往是实时的，所有这种计费方式又称之为多路实时计费。号码用户之所 以没有资金账户，主要是运营级的用户一般都是以一个企业或一个团体为单位 的，其下可以有很多的内部电话，即号码用户，但是，他们结账时往往也不是每 个号码用户进行缴付，而是企业或团体一起付费，所以，多路实时计费也是由运 营级v o i p 的业务特点决定的。 3 1 3 参数设置 在参数设置中可以设置地市公司、县市公司、公司部门的权限，这些权限 会放入权限字典表，每创建一个地市公司或县市公司或公司部门，都会授予相 应的权限。有了这些权限的设置，就可以让省公司、地市公司和县市公司，甚至 公司部门都是同一个利益体，即他们除了管理级别上面的区别外，其他的功能 相同，例如，都可以添加网守，进行费率设置等，当然他们也可以不是同一利益 体，例如只让省公司有网守设置，费率设置的功能等。 在参数设置中还可以设置区号，设置区号是为了可以进行市话，长途，国际 电话的统计 3 1 4 权限管理 权限的管理包括管理员的权限管理，每创建的一个地市公司，县市公司，公 司部门都会成为该级别的系统管理员，这些系统管理员可以创建管理员，并对 其授权，如果管理员授予的创建管理员的权限，那么该管理员也可以创建管理员， 被创建的管理员的权限小于等于创建他的用户的全部权限。 权限管理还包括给不同的用户展示不同的视图，这主要是通过权限字典表和 用户权限表来完成，权限字典表用来存放各种权限的代码及其解释，而用户权限 表用来存放用户的权限，根据用户权限表和权限字典表得到不同的菜单项，如表 3 - 1 所示。( 权限代码用来生成菜单，权限子代码用来生成各种链接) 。 2 1 北京邮电大学硕士研究生论文第三章计费系统的系统设计 表3 1 权限字典表 ；权限彳嘲移7一权双代码名称：。权限予代码e 事蔓。 r 权限子代码名称。：了j 7 甏 1 0 0 0 登陆 0 0 1 0 0 1 资金账户 0 1 创建资金账户 1 0 0 1 资金账户 0 2 修改资金账户 1 0 0 1 资金账户 0 3 删除资金账户 1 0 0 1 资金账户 0 4 缴费 1 0 0 1 资金账户 0 5 缴费历史 1 0 0 2 地市公司 0 1 创建地市公司 1 0 0 2 地市公司 0 2 修改地市公司 1 0 0 2 地市公司 0 3 删除地市公司 1 0 0 3 县市公司( 县市公司) 0 1 创建县市公司( 县市公司) 1 0 0 3 县市公司( 县市公司) 0 2 修改县市公司( 县市公司) 1 0 0 3 县市公司( 县市公司) 0 3 删除县市公司( 县市公司) 1 0 0 4 公司 0 1 创建公司 1 0 0 4 公司 0 2 修改公司 1 0 0 4 公司 0 3 删除公司 1 0 0 5 电话号码 0 1 创建电话号码 1 0 0 5 电话号码 0 2 修改电话号码 1 0 0 5 电话号码 0 3 删除电话号码 1 0 0 5 电话号码 0 4 限制电话号码呼入 1 0 0 5 电话号码 0 5 限制电话号码呼出 1 0 0 6 管理员 0 1 创建管理员 1 0 0 6 管理员 0 2 修改管理员 1 0 0 6 管理员 0 3 删除管理员 1 0 0 7 网守 0 1 添加网守 1 0 0 7 网守 0 2 修改网守 1 0 0 7 网守 0 3 删除网守 1 0 0 8 缴费 0 0 1 0 0 9 费率 0 1 添加费率套餐 1 0 0 9 费率 0 2 修改费率套餐 1 0 0 9 费率 0 3 删除费率套餐 1 0 0 9 费率 0 4 添加费率 1 0 0 9 费率 0 5 修改费率 1 0 0 9 费率 0 6 删除费率 1 0 1 0 系统设置 0 1 设置地市公司权限 1 0 1 0 系统设置 0 2 设置县市公司权限 1 0 1 0 系统设置 0 3 设置公司部门权限 1 0 1 0 系统设置 0 4 增加区号前缀 1 0 1 0 系统设置 0 5 删除区号前缀 1 0 1 1 最近话单显示 0 0 1 0 1 2 话单查询 0 0 1 0 1 3 业务统计 0 0 1 0 1 4 修改密码 0 0 1 0 1 5 预警信息 0 0 1 0 1 6 日j 占管理 0 0 1 0 1 7 权限管理 0 0 1 0 1 8 退出登录用于日志 北京邮电大学硕士研究生论文第三章计费系统的系统设计 3 1 5 费率套餐的管理 费率的管理是整个营账系统业务灵活性的重要部分，由于电信业在中国的飞 速发展，单一简单的费率方式显然不能适合运营商开展业务，现在的计费方式也 不再是以前的单一话费制度。话费制度的改革，使得用户可以有了更多更丰富的 通话方式的选择。现在基于时间的计费方式中，比较常见的计费模式有： 单一话费 3 + 1 话费 时间段优惠 节假日优惠 为了可以提供更高质量的计费服务，使计费系统支持这些常用的计费模式是 必不可少的。如果只采用一套费率对每个用户设置折扣的模式只能对整套费率实 行一个折扣，如果客户希望不同业务能有不同的折扣，那么这种模式就不能实现， 为了方便运营商提供更方便、更丰富的服务，在计费系统设计的时候，就提出了 计费套餐的概念。所谓计费套餐，就是将一系列的优惠方式封装在一个套餐里。 运营商可以通过制定多种套餐，将各种优惠方式进行组合，向不同的用户提供更 快更细致的计费服务。这种多重套餐可以为每一个用户指定一套费率，每套费率 内的费率条目可以不同，这样就为实现灵活的业务提供保证。 为了方便数据结构的设计，需要对计费模式进行抽象。将计费模式抽象成4 组数据：日期、时间、模式、费率。根据电信相关部门的规定，运营商对用户进 行话费计费时，只能使用国家规定的统一费率。所以在计费系统中，只会存在一 份费率表，这是由系统管理员根据国家规定设置的。各种的优惠方式都是以这张 基本费率表为基础，进行的折扣优惠。一套费率套餐包含若干费率条目，每个费 率条目由费率前缀、计费时间、费率和说明组成，支持3 + 1 费率方式，即前n 秒费用为a ，后每m 秒费用为b 。每个资金账户都必须关联一套费率套餐。一 个费率套餐可以有多个费率，每个号码前缀对应不同的费率，由于一个资金账户 对应一个套餐，资金账户可以更改费率套餐，这样就可以将电话号码与费率相连 了。 在匹配费率的时候，首先根据计费方式判断该用户使用的是哪一套计费套餐 ( 每一个资金账户必定和一套费率套餐相关联，这样就能够知道应该向谁收费、 怎样收费) 。然后匹配该条话单的r 期是否和优惠的日期相匹配，如果不匹配， 表示对该条话单不进行优惠，那么再根据费率前缀匹配出费率进行话费的计算。 如果日期条件匹配上了，再检查时间是否匹配，如果匹配的话，会得到该条话单 北京邮电大学硕士研究生论文 第三章计费系统的系统设计 所使用的优惠条件，在根据优惠条件和基础费率表计算出该条话单所使用的计费 费率。 不同的用户根据所实现业务的不同会有一套符合自身特色的资费策略，但都 必须遵守一个原则，即费率的统一，一个服务在该资费策略下只能计算出一个费 用值，不能出现有歧义的计费方法。 资费策略管理在v o i p 业务中是很关键的，灵活的资费策略管理不仅有利于 服务供应商的运营和业务的扩展，也极大地保护了客户的利益。好的资费策略管 理应该支持费率的预定制和费率的回溯，支持实时费率，能够提供多种费率的核 算和比较。 3 1 6 电话号码管理 号码资源是v o i p 运营系统中主要的资源，对号码资源的有效管理关系到整 个业务的运营状况。对于每个用户都可以根据自己的需要进行设置自己的内部号 码，但是同一v o i p 网内的号码必须唯一，所以要根据实际情况设计号码。同时， 对有权限用户都提供批量添加号码，批量删除号码等操作，方便用户的分配管理。 3 1 7 日志管理 计费营账系统在运行中需要记录运行过程中的关键信息、关键操作、警告和