（计算机软件与理论专业论文）电信充值业务系统的研究.pdf

南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 摘要 随着国内电信业的市场环境日趋合理，竞争日益加剧，中国电信业所面对的国际化市 场环境要求国内的公众电信运营企业在经营管理、基础设施建设等方面必须向国外先进的 电信运营企业看齐。学习国内外同行业的先进经验，加强自身建设，努力提高自己的竞争 能力，向用户提供更好、更方便、更快捷的服务，是在竞争中赢得先机的重要因素。在这 个环境下，建设一套充值系统，对提高企业竞争力，减少欠费金额，方便用户缴费等各个 方面来说都是必要的。 本论文对建设江苏省电信有限公司充值业务系统的必要性和可行性进行了相关调查 研究，对实现系统所应用到的相关技术进行了详尽的论述，并对部分功能予以实现。 论文首先阐述了充值业务对电信企业发展的重要性，研究了充值业务系统的建设背景 和市场意义，从而提出了开发该系统的课题。然后通过对系统建设的总体架构( 网络、功 能、业务架构等) 、建设原则和总体要求的研究，提出系统的建设工作的重点，并从系统 架构、接口、数据设计、功能设计以及安全设计等各个方面描述主要系统功能、实现方案。 最后，对实现该系统的相关关键组成部分进行了具体研究和设计，并在此基础上根据实际 的业务流程阐述了系统的基本功能。 关键词：充值系统、充值卡、缴费、数据加密、文件传输、数据规划 i i 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 a b s t r a c t w i t ht h ed o m e s t i cm a r k e te n v i r o n m e n to ft e l e c o m m u n i c a t i o n si sb e c o m i n gm o r e r a t i o n a la n dt h ec o m p e t i t i o ni sg r o w i n g ，t h ei n t e r n a ti o n a lm a r k e te n v i r o n m e n tt h a t c h i n e s et e l e c o m m u n i c a t i o n si n d u s t r yf a c e dm a k e sc h i n e s et e l e c o m m u n i c a t i o n s i n d u s t r ym u s tk e e pu pw i t h t h ed e v e l o p m e n to ft h ea d v a n c e d f o r e i g n t e l e c o m c o m p a n i e si nt h ea s p e c to fm a n a g e m e n t ，i n f r a s t r u c t u r e i tis a ni m p o r t a n tf a c t o r i nt h ec o m p e t i t i o nt ow i nt h eo p p o r t u n i t yt h a tw el e a r nf r o mt h ea d v a n c e de x p e r i e n c e o ff o r e i g nc o m p a n y ，a n ds t r i v et oi m p r o v eo u rc o m p e tit i v e n e s s ，a n dp r o v i d eu s e r s w i t hb e t t e r ，m o r ec o n v e n i e n ta n de f f i c i e n ts e r v i c e - i nt h ise n v i r o n m e n t ，b u i l d i n g ap r e p a i ds y s t e m ，t oe n h a n c ec o m p e t i t i v e n e s sa n dr e d u c i n gt h ea m o u n to fd e b t sa r e n e c e s s a r y t h i sp a p e rm a k e st h er e s e a r c ho ft h en e c e s s i t ya n d f e a s i b i l i t yf o rt h e p r e p a i ds y s t e m ，a n dd i s c u s s e st h er e l e v a n tt e c h n o l o g i e so ft h es y s t e m ，t h e n r e a l i z es o m ef u n c t i o n s f i r s t ，t h i sp a p e rd e s c r i b e st h ei m p o r t a n c eo ft h ep r e p a i ds y s t e mw i t ht h e d e v e l o p m e n to ft h et e l e c o m m u n i c a t i o n sb u s i n e s s ，m a k e st h er e s e a r c ho f t h e b a c k g r o u n da n dm a r k e tt h e nm a k e st h et a s kt or e a liz et h iss y s t e m t h e nw i t ht h e s t u d yo ft h eo v e r a l ls t r u c t u r e ，t h ep r i n c i p l e sa n dt h er e q u i r e m e n t st h ep a p e rw o r k s o u tt h ep r i m a r yt a s k ，a n dd e s c r i b e st h ef u n c t i o n sa n dd e s i g no ft h es y s t e mf r o m t h es y s t e ma r c h i t e c t u r e ，i n t e r f a c e ，d a t ad e s i g n ，f u n c t i o n a ld e s i g na n dt h ed e s i g n o fs e c u r i t y 。f i n a l l y ，t h ep a p e rm a k e st h es t u d yo ft h er e l a t e dk e yc o m p o n e n t so f t h es y s t e m ，t h e nd e s c r i b e st h eb a s i cf u n c t i o n so ft h es y s t e mb a s e do nt h ea c t u a l b u s i n e s sp r o c e s s e s k e y w o r d s ：p r e p a i ds y s t e m ，p r e p a i dc a r d ，p a y m e n t ，d a t ae n c r y p t i o n ，d a t at r a n s m i s s i o n ，d a t ep l a n n i n g i i i 南京邮电大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个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的 地方外，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 含为获得南京邮电大学或其它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。 研究生名：孑笞影 f i 期：研究生签名：彩眇期： 南京邮电大学学位论文使用授权声明 南京邮电大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留 本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其 他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一 致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布 ( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权 南京邮电大学研究生部办理。 研究生签名：主盔姿 导师签名： 笙煎壹 日期： 1 2 ：皇：! 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 第1 章前言 1 1课题背景 第1 章前言 随着国家深化改革、电信分营和市场竞争机制的逐步建立，国内电信业的市场环境已 渐趋合理且竞争将日益加剧；同时，随着世界经济的全球化和我国加入w t o 以后所面对 的国际化的市场环境要求国内的公众电信运营企业在经营管理、基础设施建设( 包括软件 和硬件两部分) 等方面必须向国外先进的电信运营企业看齐，学习国内外同行业的先进经 验，加强自身建设，努力提高自己的竞争能力，需要对用户提供更好、更方便、更快捷的 服务，因此，充值卡系统的建设成为当务之急。其必要性可归纳为以下几点： 1 ) 树立企业形象，提高企业竞争力 2 ) 为用户提供优惠政策 3 ) 吸引和发展新用户 4 ) 减少欠费用户和用户欠费金额，减轻公司压力 5 ) 缓解营业厅缴费压力，方便用户缴费 6 ) 建设全省统一的充值卡系统平台，方便管理 1 2论文组织 本文通过对充值业务系统中相关的业务描述、业务流程、系统结构、功能及性能要求、 安全性要求、兼容性要求等进行阐述，全面地描述了系统的建设情况。 论文共分为五章：第一章，“前言”主要描述课题所涉及的充值业务系统的建设背景和 市场意义；第二章，“系统总体设计”主要是描述系统的总体架构( 网络、功能、业务架 构等) 、建设原则和总体要求等；第三章，“系统设计”是从系统架构、接e l 、数据设计、 功能设计以及安全设计等各个方面描述主要系统功能、实现方案等；第四章，“系统运行 实例 通过一个典型的业务卡数据生产流程展示了系统的实际建设情况。 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 第2 章系统总体设计 2 1 总体目标 第2 章系统总体设计 本工程的总体目标确定为：采用先进的计算机技术、网络技术和数据库技术，建立全 省充值业务平台，使用户能够通过现金、充值卡、银行转帐实现对固定电话、无线市话、 宽带接入或其他电信业务的预付费功能和缴费功能。在方便用户缴费的同时，适应市场竞 争需要，加大资金回收力度，满足新业务的需求。并实现省充值平台中心与本地网计费帐 务系统平台、小灵通平台、省市二级智能网平台和银行卡付费系统的接口，具有完善的系 统功能，能够满足电信公司推出多种多样的优惠政策和营销组合，吸引大量用户的需要。 在这一总体目标的指导下，系统建设定义了几个阶段目标： 短期目标：成为电信业务收费平台，实现对所有本地网计费帐务系统、小灵通预付费 平台，省级智能网业务等业务的充值、付费功能。 中期目标：成为电信业务的综合支付平台，成为办理业务的支付手段( 网上办理、电 话费) ，成为网上付费平台。 远期目标：成为一个综合的小额支付平台，除为电信业务支付费用外，还可支付水费、 煤气费 根据系统现有发展情况来看，系统建设需要实现短期目标及中期目标，在电信业务收 费平台的基础上，将江苏电信充值业务系统建设成为电信业务的综合支付平台。 2 2系统建设原则 江苏电信建设的充值业务系统，对数据安全要求高，实用性强，易操作，建设成的系 统必须满足下列要求： ( 1 ) 软件系统的设计应采用合理、先进的体系结构，采用面向对象的方法，使系统具 有良好的灵活性、可操作性和可扩展性。在系统功能、业务流程、网络资源命名等方面应 遵循中国电信的相关规范和标准。 ( 2 ) 系统应具良好的安全性和可靠性。保证数据不被非法盗用和修改，保证数据的一 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 第2 章系统总体设计 致性。对非法登录或系统故障等能采取多种检查和处理手段，采用故障检查、告警和处理 机制，保证数据不因意外情况丢失和损坏。 ( 3 ) 实时性：系统应具有较快的响应和处理速度。 ( 4 ) 灵活性：系统功能应易于扩充，且能灵活地适应于网络资源调度流程的变更。 ( 5 ) 准确性：提供多种核查手段，保证系统数据的准确性( 其中包括辅助手工进行与 网管数据一致性的检查) 。 ( 6 ) 易操作、易管理：应具有良好的用户操作界面、详细的帮助信息，系统参数的维 护与管理通过操作界面实现。 ( 7 ) 整个应用软件系统应能够连续7 * 2 4 小时不问断工作，应用软件中的任一模块更 新、加载时，在不更新与上下模块的接口的前提下，不影响其它模块的运行。 ( 8 ) 应用软件应具有较高的自动化程度，如：自动任务调度、自动故障告警、自动任 务恢复等。 ( 9 ) 具备相应容错手段，允许操作人员在有限范围内的误操作。 ( 1 0 ) 实现各级资源管理系统之间的系统间、数据间的有效联接，从而保证各级资源 管理系统构成一个整体。 ( 1 1 ) 提供完善、可靠、灵活的权限管理控制机制，确保网络资源数据的安全性和保密 性。 ( 1 2 ) 系统应具备与网管系统等外部应用系统的可连接性，待条件成熟时通过开发相 应的接口模块以实现与相应网管系统的双向或单向联接。 2 3 系统网络架构 充值业务系统由语音接入系统和充值业务中心两部分组成。用户拨打统一充值接入号 1 1 8 3 1 1 后，经p s t n 接入充值系统的语音接入平台。语音接入系统负责完成卡号和充值对 象号码的收号，提交至充值中心完成卡验证、业务充值功能，并根据业务流程播报语音。 充值业务中心是系统的核心平台，负责卡数据的管理、卡数据验证等：负责通过业务接口 将充值请求发送到各个本地网计费系统，以完成充值操作。 本地网计费系统( 及其它账本归属系统) 是完成充值的最终系统，这些系统通过充值 专用接1 2 1 接受充值请求并执行，回送相应信息至省充值业务平台。 充值业务系统网络架构如图2 1 所示： 南京邮电大学i 程磺研究生学位论文第2 章系统孽体设计 图2 - 1 充值业务系统网络架构 由图2 i 可知，语音接入系统与充值业务中心在一个局域网内。通过局域网交换机进行 数据交互。充值业务系统与本地网计费系统、本地网维护终端之间，通过省d c n 网络相 连。 2 4 系统功能架构 系统功能架构如图2 - 3 所示 图2 - 2 系统功能架构 省中心集中部署的充值业务系统主要功能模块有：语音接入、卡管理、卡充值、统计 与查询、结算管理、监控管理。 省充值业务系统与省智能网系统、本地网计费帐务系统等业务系统之间，通过约定的 业务接口完成互联，实现对产品的充值功能。 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 第2 章系统总体设计 2 5系统总体要求 2 5 1 技术要点 2 5 1 1 生成随机数密码 2 5 1 1 1 需求 系统通过随机算法自动生成1 7 位随机数作为充值卡密码，保证高随机性、唯一性。所 生成的随机数序列符合统计学原理，在值域范围内均匀分布。 随机数生成算法具有高度安全性，保证即使随机数生成算法泄露也无法再现随机数序 列。 随机数生成过程执行期间随时清空运行缓冲区。对生成的随机数进行高强度加密，保 证即使日志文件、报表文件等泄露也无法得到原始的随机数。 算法具有较高的执行效率。 2 5 1 1 - 2 随机数生成算法方案 系统指标： 产生的随机数6 6 比特，其中前4 6 比特为用标准的随机数生成算法生成的随机数，后 2 0 比特为递增的序列号，随机数空间为2 的6 6 次幂，相当于2 l 位长的1 0 进制数，即大 约1 0 万亿亿。( 计算方法：l 0 9 2 ( 1 0 2 1 ) = 6 7 5 2 ) 系统产生的随机数格式如图2 3 所示： 图2 3 随机数格式图 算法原理： 随机数部分采用a n s ix 9 1 7 的随机数生成算法，它是美国国家标准局为银行电子支付 系统建议的生成拟随机数的标准算法。这种方法是利用分组密码d e s 通过在密钥k 1 下加 密，l ( 2 下解密，而后再以密钥k l 加密的三重d e s 模式实现的。具体原理如下： 以e d e 代表三重模式的d e s 加密模式 m d 5 代表用m d 5 算法产生所给参数的哈希值。 s 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 第2 章系统总体设计 s t a t e 为系统的初始状态。 d t i 是表示当前时刻的6 4 比特，对每个随机数融更新一次，如系统时钟不够精确， 可加上每次的序列号值。这样就可以保证对每次产生的m 来说，每次的d t i 都不同。 是种子或初始矢量，开始时可选为任意6 4 比特数字，以后每次自动更新 输出为6 4 b i t 随机数鼬和更新种子矢量+ 1 o 代表异或 第一次产生随机数时，管理员需要随机敲入一个足够长( 1 0 0 个字符) 的字符串s e e d 作为种子。由于程序内部在每产生一个新的随机数后都会自动更新内部状态，即使每次种 子相同，产生的随机数也会因内部状态的更新而不同。 s t a t e ( 1 2 8 b i t ) = m d 5 ( 屏幕位图) o m d 5 ( 系统的时间) q 3 m d 5 ( 系统产生的随机数) s t a t e0 ( 1 2 8 b i t ) = m d 5 ( s e e d ) o m d 5 ( s t a t e ) ( 第一次产生随机数) s t a t e0 ( 1 2 8 b i t ) = m d 5 ( s e e d ) 0 m d 5 ( s t a t e ) o s t a t e0o m d 5 ( 系统的时 间) q 3 m d 5 ( 系统产生的随机数) v 0 = ( s t a t e 0 的前6 4 b i t )o ( s t a t e 0 的后6 4 b i t ) k 1 = s t a t e0o m d 5 ( 系统产生的随机数，1 6 字节) k 2 = s t a t e0o m d 5 ( 系统产生的随机数，1 6 字节) k l = ( k 1 的前6 4 b i t )o ( k 1 的后6 4 b i t ) k 2 = ( k 2 的前6 4 b i t )o ( k 2 的后6 4 b i t ) r i = e d e k l k 2 e d e k l k 2 d t i 】o 】 + 1 = e d e k l k 2 【e d e k l k 2 d t i o 鼬】 输出的随机数为鼬的前4 6 位。 系统每次产生一个随机数后要在内部保存s t a t e 0、v i 、k l 和k 2 以产生下一个随 机数。 随机数的生成框图如图2 - 4 所示。 6 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 第2 章系统总体设计 2 。5 1 1 3 性能分析 图2 4 随机数生成框图 安全性分析 由于采用了1 1 2 比特的密钥，9 个d e s 加密，初始为两个6 4 比特矢量，使这一方案所 生成的随机数的安全性很高，足以抗击各种攻击，即使m 泄露，但由于m 产生的+ 1 又经过一次e d e 加密而很难从m 推导出v i + 1 ，因而无法计算出r i + 1 。 加密密钥存储于系统内部，且依赖于系统产生的随机数，在生成加密密钥k 1 ，l ( 2 时， 同时判断其是否为d e s 的弱密钥和半弱密钥，如发生这种情况，则重新生成加密密钥。保 证了加密部分的安全性。 随机性分析 每次产生随机数时，初始向量所依赖的s t a t e 0 依赖的随机源有系统时间、系统产生的 随机数、屏幕位图及每次输入的s e e d ，而且状态是累积的：础和的状态也是累积的， 这些特点保证了系统内部状态是不可测的，产生出的随机数砒有足够的随机性。 随机数的后2 0 位为递增的序列号，每产生一个随机数，序列号加1 ，保证系统产生的 随机数绝对不会重复。如果不用这部分，系统产生重复随机数的概率的估计值为2 的4 6 次幂分之一，即6 4 亿亿分之一，但为了保证系统绝对不会产生相同的随机数，建设保留 这一部份。 为隐藏发卡数量等信息，随机数的后2 0 位的值取为序列号的哈希值前2 0 位或用一个 固定的密钥加密后取加密值的前2 0 位。加密后的密钥要销毁。采用加密的方式所产生的 数字有更好的随机性。 运行效率分析： 每次产生新的随机数时，主要的运算量积中在d e s 加密运算上，3 d e s 的加密速度在 主频为3 0 0 m h z 的p c 机上的运算速度为2 m 秒，则系统每秒产生的随机数可在数千个 7 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 第2 章系统总体设计 到一万个左右。 程序安全性： 在产生一个随机数并把它存入数据库中后，开始计算下一个随机数时，把前一随机数 的存储空间清零，在退出程序之前，程序内部对所有密码计算的上下文环境进行清零，以 保证敏感信息的安全性。 产生随机数的程序应设置为只有超级用户能够调用，并应检查可执行代码的m d 5 哈希 值以防止程序被恶意攻击者偷换或修改。 2 5 1 1 4 加密算法 采用d e s ( d a t ae n c r y p t i o ns t a n d a r d ，数据加密标准) 算法对生成的随机数再次加密， d e s 算法作为a n s i 的数据加密算法( d a t ae n c y p t i o na l g o r i t h m ，d e a ) 和i s o 的d e a l ， 成为世界范围内的标准已经2 0 多年了，它经历了五年一次的标准审查并且经历了多年的 密码分析、破解的考验，除穷举破解法外对其他的攻击仍是安全的。 d e s 是一个分组加密算法，它以6 4 位为分组对数据加密。密钥的长度为5 6 位，可以 是任意的5 6 位数且可任意改变，其中极少量( 6 4 个) 的数被认为是弱密钥，能够容易的 避开它们，而且相对于7 2 ，0 5 7 ，5 9 4 ，0 3 7 ，9 2 7 ，9 3 6 个可能的密钥总数它们的影响可以 忽略不计。 算法概要： d e s 对6 4 位的明文分组进行操作。通过一个初始置换，将明文分组分成左半部分和右 半部分，各3 2 位长。然后进行1 6 轮完全相同的运算，这些运算被称作函数f ，在运算过 程中数据与密钥结合。经过1 6 轮后，左、右半部分结合在一起经过一个末置换( 初始置 换的逆置换) ，这样该算法就完成了。 在每一轮中，密钥位移位，然后再从密钥的5 6 位中选出4 8 位。通过一个扩展置换将 数据的右半部分扩展成4 8 位，并通过一个异或操作于4 8 位密钥结合，通过8 个s 盒将这 4 8 位替代成新的3 2 位数据，再将其置换一次。这四步运算构成了函数f o 然后，通过另一 个异或运算，函数f 的输出与左半部分结合，其结果即成为新的右半部分，原来的右半部 分成为新的左半部分。将该操作重复1 6 次，便实现了d e s 的1 6 轮运算。 如需进一步加强安全性，可采用d e s 的变形三重d e s 进行加密，所得到的密文更难 用穷举法破译：需要2l 12 次穷举而不是原来的256 次。 在保存日志、向服务器传输数据、服务器数据库表中保存数据的过程中全部采用加密 8 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 第2 章系统总体设计 后的密文，明文不再出现。用户输入密码后用相同的算法对其进行加密变换，所得结果与 数据库中的密文比较。 2 5 2 系统安全性要求 2 5 2 1总体要求 系统应具备安全检查功能。为保证数据完整性和保密性，应标商应详细说明系统安全 控制机理和系统能达到的保密程度。 按组织结构划分操作人员的操作权限。 各种使用权限所能调用的应用软件模块可按要求自由组合，由系统管理员统一调度。 只有密码在验证后才能进入系统，基本权限为只读权限。 对系统的关键操作，需要有第二密码及密码再证实。 对高度机密数据的储存与备份提供安全保护，以防非法进入或摄取。 当安全系统被破坏时，系统应自动提醒操作员，并检测出反常现象，提供正确操作方 法。应标商须列出系统所能提供的报警方式。 能够人工重新设置或启动系统，而且不会造成数据的丢失或损坏。 系统应能对所有的操作进行追踪调查、记录并进行分类。 全网统一的时钟方案。 2 5 2 2 追踪与控制 追踪的目的是知道谁在什么时间、日期作了什么事( 操作员、时间、日期、工作种类) 。 对库存、客户、业务卡、操作员权限、帐单附言等款项在改动前及改动后的信息都要 有记录； 计算机程序处理日志：其中包括程序的开始状态、结束状态、处理时间、并对分堆处 理的数据( 如原始话单的采集、计价、出帐等) 的处理量进行记录。 如非特殊情况，调查追踪的记录不打印出来，如需打印，可有记录简要及详细记录的 选择。 系统应具备调查追踪记录存档功能，并能够根据操作员自定义的标准做筛选。 9 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 第2 章系统总体设计 2 5 2 3 故障与恢复 系统应能保存日志文件。这样系统出现故障后，能保证数据恢复。应标商应提供备份、 恢复方案。 2 5 3本章小结 本章通过对系统建设原则、业务架构、网络架构的描述，分析了系统的逻辑组成，并 对系统的安全要求、性能要求进行了剖析。 以下章节将重点对系统设计进行详细描述。 1 0 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 第3 章系统设计 第3 章系统设计 江苏省电信充值业务系统是负责全省充值业务的核心，它负责完成承接用户的充值、 跟踪并完成充值请求；并且承担了所有卡数据、资源数据的生产、管理和调度。 江苏省电信充值系统主要是采用b s 结构和c s 结构相结合的模式实现。在数据管理、 业务流程维护、报表统计等功能模块上采用的是c s 结构，而在用户投诉申告处理等功能 实现上采用了b s 结构。 3 1b s 解决方案 b s ( b r o w s e r s e r v e r ) 结构即浏览器和服务器结构。它是随着i n t e m e t 技术的兴起，对 c s 结构的一种变化或者改进的结构。 在这种结构下，用户工作界面是通过w w w 浏览器，结合多种s c r i p t 语言( v b s c r i p t 、 j a v a s c r i p t ) 和a c t i v e x 技术来实现，极少部分事务逻辑在前端( b r o w s e r ) 实现，但是主要 事务逻辑在服务器端( s e r v e r ) 实现，形成所谓三层结构，是一种全新的软件系统构造技 术。这样就大大简化了客户端电脑负荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了 用户的总体成本。 以目前的技术看，局域网建立b s 结构的网络应用，并通过i n t e m e t i n t r a n e t 模式下数 据库应用，相对易于把握、成本也是较低的。它是一次性到位的开发，能实现不同的人员， 从不同的地点，以不同的接入方式( 比如l a n ，w a n ，i n t e m e t i n t r a n e t 等) 访问和操作共同 的数据库；它能有效地保护数据平台和管理访问权限，服务器数据库也很安全。这种结 构更成为当今应用软件的首选体系结构。 b s 结构的主要特点是分布性强、维护方便、开发简单且共享性强、总体拥有成本低。 但数据安全性问题、对服务器要求高、数据传输速度慢、软件的个性化特点等明显降低， 难以实现传统模式下的特殊功能要求。例如通过浏览器进行大量的数据输入或进行报表的 应答、专用性打印输出都比较困难和不便。此外，实现复杂的应用构造有较大的困难。虽 然可以用a c t i v e x 、j a v a 等技术开发较为复杂的应用，但是相对于发展己非常成熟的c s 的一系列应用工具来说，这些技术的开发复杂，并没有完全成熟的技术工具供使用。 b s 三层结构的主要模式如图3 1 所示。 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 第3 章系统设计 客户执 耳表示层：用予界薅引导，接受用户输入，并向 舅i t 应用服务器发送服务请求，显示处理结果o 戴务逻隔勰善囱数据麾发送虢 箩两 数据瘁服务器 陵u 数据存储滋：执行数据逻辍，运行s q l 残存储过程尊 图3 - 1b s 三层结构示意图 3 2 系统与其它业务系统关系 3 2 1 接口目标 电信充值业务系统与其它相关系统接口达到如下目标： 接口简单，便于操作和传输，并尽量满足现在和将来的需求； 接口能灵活地支撑电信充值业务系统和其它相关系统的业务需求； 接口应充分考虑安全性、适用性和可靠性，不影响电信充值业务系统和其它系统的 安全性能和业务功能。 3 2 2 接口处理原则 为了保证电信充值业务系统与其它相关系统方便、可靠地实现接1 2 ：1 ，接口的设计满足 以下原则： 屏蔽电信充值业务系统与其它相关系统接1 3 的细节，使得所设计的接1 3 具有普遍适应 性； 使用简单、快捷的方式实现电信充值业务系统与其它相关系统的接1 2 i ： 接1 2 1 编制应充分考虑电信充值业务系统与其它相关系统应用扩展的情况： 保证接口数据在电信充值业务系统与其它相关系统的一致性； 接口数据能够方便的形成，并能在被接1 2 1 方j i l 页n 地倒入； 在接口数据交互过程中，应具有数据传送和接收传送后的确认过程； 1 2 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 第3 章系统设计 在满足要求的前提下，使接口数据量最少； 接口数据传输控制策略可靠且完善； 具有可靠的接口数据出错处理机制。 3 2 2 1接口的实现 接口数据在数据库中以接口表的形式提供输入输出，系统使用接口程序完成数据的获 取，保证在不同地方应用时，系统的修改达到最小化。 本处定义的接口为电信充值业务系统与其它相关的系统( 包括设备系统和应用系统) 进行数据交换的逻辑层面。 3 。2 3 电信充值与其它系统的关系 3 2 3 1与本地计费帐务系统的关系 本地计费帐务系统需要提供预存功能。 本系统负责判断用户预存的费用送到哪个本地网的计费帐务系统，同时，将用户充值 的费用送到本地计费帐务系统。 本地计费帐务系统负责接收本系统送到的预存费用，并负责在每月销帐时，对预存费 用进行扣款。对于实时计费的费用，进行实时销帐。 本地计费帐务系统与本系统记录充值的流水明细，两系统需要进行对帐处理。 3 2 3 2与本地网小灵通预付费系统的关系 本地网小灵通预付费系统需要提供预存功能。 由本地计费帐务系统与本地网小灵通预付费系统进行接口。 本地网小灵通预付费系统与本地计费帐务系统记录充值的流水明细，两系统需要进行 对帐处理。 各本地网的小灵通预付费平台情况如下： 中兴小灵通预付费平台：常州、南京 朗讯小灵通预付费平台：无锡、镇江、淮安、宿迁 u t 斯达康小灵通预付费平台：苏州、无锡、南通、扬州、泰州、徐州、连云港 1 3 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 第3 章系统设计 3 2 3 3与省级智能网平台的关系 帐。 省级智能网平台需要提供预存功能。 本系统负责将用户充值的费用送到省级智能网平台。 省级智能网平台负责接收本系统送到的预存费用，对于实时计费的费用，进行实时销 省级智能网平台与本系统记录充值的流水明细，两系统需要进行对帐处理。 3 2 3 4与支付网关系统的关系 本系统通过与支付网关系统的接口，实现从银行给电信帐户充值。 3 2 3 5其它系统接口 系统还需要与以下系统产生接口： 本地网智能网平台系统 省级家家e 系统 省级1 6 8 系统 省级电话q q 系统 省级宽带预付费平台 互联星空系统 3 3 系统功能设计 3 3 1 功能配置原则 3 3 1 1应保证系统的稳定性、可靠性和功能完整性 软件的配置应充分保证系统的稳定性、可靠性和功能完整性。因此，在选择软件配置 时，在保证功能完整的前提下，要首先考虑选择稳定、可靠、成熟的系统软件平台。同时， 选用的应用软件模块应经过严格的稳定性测试和兼容性测试，以保证选用的系统能够满足 1 4 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文第3 章系统设计 业务需求。 3 3 1 2应充分考虑保护运营商的投资 软件的配置应充分考虑保护运营商的投资。因此，在选用系统平台软件和应用软件模 块时，要考虑系统的综合性价比。特别要把维护成本考虑在内，考核系统的成本和收益。 在此基础上，还要对系统平台的过渡有充分的准备。 3 3 1 3应具备良好的伸缩性 选用的软件必须具备良好的伸缩性。在系统软件方面，选用伸缩性好的软件，可以在 系统规模不太大时节约软件成本；同时在将来业务扩展时，不至于因为系统不能扩展受到 制约。在应用软件方面，软件的模块的伸缩性也是十分重要的。系统应对业务的扩展有一 定的前瞻作用，对于大部分业务的变动可以通过配置或很小的维护代价来实现。 3 3 1 4要具备良好的易管理性和易用性 系统的易管理性和易使用性是十分重要的。容易管理的系统可以使运营商得到更好的 系统整体稳定性，并降低培训代价和培训成本，减少系统的t c o 。 3 。3 。2 功能设计 充值业务系统的功能采用模块化设计，同时兼顾了性能和实现的可行性。 3 3 。2 1功能结构设计 充值业务系统的主要业务功能包括语音接入管理、系统管理、卡管理、充值业务管理、 统计查询、结算管理、监控管理等。如图3 2 所示。 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文第3 章系统设计 江苏省电信充值业务系统 图3 2 充值业务系统功能结构图 系统能够实现对以下电信业务的充值：普通电话a n d , 灵通充值、宽带充值、2 0 1 b 类卡 充值、智能公话充值、互联星空充值、扬州网通业务充值、南京9 6 9 9 8 金陵全能卡充值 等。 3 3 2 2业务流程设计 系统业务流程包括卡管理流程、充值实现流程、数据对账流程等多个流程，分别对应 了各个业务模块。其中卡管理主要用于实现卡数据的制作、管理、变更等，充值实现主要 用于完成用户服务，数据对账用于对充值数据、卡数据的比对平帐等。下面以卡管理流程 的实现为例介绍系统流程设计。 卡管理整体流程 卡管理流程如图3 3 所示。在卡管理过程中，还包含了电子工作流管理、卡数据稽核的 部分逻辑，以下将结合操作所要涉及的数据表和具体操作一一描述。 1 6 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文第3 章系统设计 创建任务 相关表： 任务信息表 批次信息表 任务批次对照表 图3 - 3 卡管理流程图 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 第3 章系统设计 任务操作记录表 操作步骤： 输入任务信息( 包括任务号、任务传真号、任务对应的批次信息) ，对输入任务信 息确认后进行任务创建。 处理逻辑： a 。任务信息表表中新增一条任务记录，状态为“任务创立” b 批次信息表增加该任务相关的批次流水信息，状态为“待生产 c 任务批次对照表中增加任务编号和流水的对应关系，相应状态为任务状态“任务创 立 、批次状态“待生产 。 d 任务操作记录表中记录任务操作日志，操作类型“任务创建” 任务撤销 相关表： 任务信息表 批次信息表 任务批次对照表 任务操作记录表 操作步骤： 选择可以撤销的任务号，对任务进行撤销 处理逻辑： a 判断任务是否可以撤销，如果任务所对应的批次已经创建了卡或者已经激活等其他状 态( 状态不为“待生产”) ，则不行进行任务撤销操作。如果任务是符合撤销条件的进行撤 销操作。 b 注销任务信息表中对应的记录，状态改为“任务撤销”状态 c 注销批次信息表中任务对应的批次，状态改为批次撤销状态 d 修改任务批次对照表中对应的任务、批次的状态相应状态为任务状态为“任务撤销”、 批次状态为“批次撤销” e 任务操作记录表中记录任务操作日志，操作类型为“任务撤销” 撤销任务恢复 相关表： 任务信息表 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 第3 章系统设计 批次信息表 任务批次对照表 任务操作记录表 操作步骤： 选择已经撤销的任务号，对任务进行恢复 处理逻辑： a 判断任务是否是已经撤销，如果任务所对应的批次已经创建了卡或者已经激活等其他 状态，则不行进行任务恢复操作。如果任务是已经撤销的任务则可以进行恢复操作。 b 注销任务信息表中对应的记录，将状态由“任务撤销状态”改为“任务创建” c 注销批次信息表中任务对应的批次，状态改为“批次撤销状态 d 修改任务批次对照表中对应的任务、批次的状态相应状态为任务状态“任务创建”、 批次状态“批次撤销状态 e 任务操作记录表中记录任务操作日志，操作类型为“撤销任务恢复 创卡任务单发放 相关表： 任务单信息表 任务单批次对照表 任务单操作记录表 任务信息表 任务批次对照表 操作步骤： 选择已经创建好的的任务号，指定任务单的操作人、审核人，进行任务单发放 处理逻辑： a 任务单信息表增加一条任务单，状态为“任务单已发出 b 任务单批次对照表中增加任务单和批次的对应关系，相应状态为任务单状态“任务 单已发出” c 修改任务信息表对应的任务状态由“任务创立改为“创卡任务待完成” d 修改任务批次对照表对应的任务的任务状态由“任务创立”改为“创卡任务待完成 e 任务单操作记录表中记录任务单操作日志，操作类型为“创卡任务单发放”，每个批 次可以对应多个操作记录，每次查找对应批次的最大n b r + i 再插入新的操作记录。 1 9 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 第3 章系统设计 创卡 相关表： 批次信息表 卡信息表 任务批次对照表 任务单批次对照表 任务信息表 卡操作记录表 操作步骤： 选择可以操作创卡任务单( 任务单指定的操作人以及审核人同时符合才可以进行 操作) 列出出该任务对应未创建的批次信息 选择批次信息进行创卡 处理逻辑： a 插入卡信息表表 b 将对对应批次的创卡操作记录插入卡操作记录表表，操作类型“卡生产操作。每个 批次可以对应多个操作记录，每次查找对应批次的最大n b r + i 再插入新的操作记录 c 修改批次信息表对应批次的信息状态由“待生产”改为“待激活” d 修改任务批次对照表对应批次的状态 e 修改任务信息表状态为由“创卡任务待完成 改为“创卡任务部分完成” f 若某一任务对应的最后一个批次卡已经创建完成，需要修改任务信息表对应的创卡任 务的s t a t e 由“创卡任务部分完成”改为“创卡任务完成 创卡回收 相关表： 批次信息表 卡信息表 任务批次对照表 任务单批次对照表 任务信息表 操作记录表 操作步骤： 选择已经创卡创卡任务单 列出该任务单对应的卡批次信息- 输入相应批次号对 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 第3 章系统设计 已经创建的卡进行回收 处理逻辑： a 删除卡信息表表中指定批次对应的所有卡的相关信息( 如果对应批次的卡已经激活、 已经使用则不能进行创卡回收操作) b 修改批次信息表对应批次的s t a t e 由“待激活”改为“待生产 c 修改任务批次对照表对应批次的状态 d 修改任务信息表状态为由“创卡任务完成 改为“创卡任务部分完成 e 若某一任务对应的所有批次卡已经回收，需要修改任务信息表对应的创卡任务的 s t a t e 由“创卡任务部分完成”改为“创卡任务待完成 f 将对对应批次的创卡操作记录插入卡操作记录表表，操作类型= 6 1 ( 卡生产回收操 作) 。 创卡任务单回单 相关表： 任务单信息表 任务单批次对照表 任务单操作记录表 任务信息表 任务批次对照表 操作步骤： 选择可以回单的任务单号，对任务进行回单操作 处理逻辑： a 修改任务单信息表中对应任务单的状态由“任务单已发出“改为”任务单己回单“ b 任务单操作记录表中记录任务单操作日志，操作类型= “创卡任务单回单“ 卡激活任务单发放 相关表： 任务单信息表 任务单批次对照表 任务单操作记录表 任务信息表 任务批次对照表 2 l 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 第3 章系统设计 操作步骤： 选择可以进行激活任务单发放的任务( 创卡任务完成、激活任务部分完成、激活 任务待完成并且创卡任务单已经回单的) ，提供任务单的单号、传真号，选择任务单的操 作人、审核人、激活起始号、激活终止号，进行任务单发放 处理逻辑： a 任务单信息表中增加一条激活任务单 b 任务单批次对照表中增加任务单与批次的对照关系，对应批次的起始、终止号根据 输入信息， b 修改任务信息表对应的任务的t a s ks t a t 由创卡任务完成改为激活任务待完成 c 修改任务批次对照表对应的任务的t a s ks t a t 由创卡任务完成改为激活任务待完 成 d 任务单操作记录表增加条任务单操作记录 卡激活( 根据激活任务单对需要激活的卡进行激活) 相关表： 批次信息表 卡信息表 任务信息表 任务批次对照表 任务单信息表 卡操作记录表 操作步骤： 选择可以操作的卡激活任务单( 任务单指定的操作人以及审核人同时符合才可以 进行操作) y 0 出出该任务对应未创建的批次信息 选择批次信息，输入卡的生效时间、 失效时间进行创卡 处理逻辑： a 卡信息表表中修改对应批次指定号段卡的状态，由卡生产状态( 尚未激活) 改为在 用状态 b 根据对应批次的卡的激活状态( 是否所有卡都激活) 修改批次信息表的s t a t e ，如 果未全部激活则改为部分激活，如果所有卡都激活则改为已激活 c 根据批次信息表的s t a t e 更新任务批次对照表对应创卡流水的状态s t a t e 南京邮电大学工程硕士研究生学位论文 第3 章系统设计 d 根据任务对应所有批次卡激活的情况( 任务批次对照表任务对应的批次是否还有待 激活的状态，没有表示任务对应的卡都已经激活) 更新任务信息表的状态激活任务部分完 成、激活任务完成 e 根据任务信息表的任务的状态更新任务批次对照表对应任务的任务状态 f 更新任务单信息表对应任务单的状态为任务单指定任务已完成 g 将对对应批次的创卡操作记录插入卡操作记录表表，操作类型= 6 2 ( 卡发放激活操作) 卡激活撤销 相关表： 批次信息表 卡信息表 任务批次对照表 任务单批次对照表 任务信息表 任务单信息表 卡操作记录表 操作步骤： 选