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短消息業(yè)務(wù)發(fā)展迅猛，形成了從手機用戶到服務(wù)內(nèi)容提供商的一整套產(chǎn)業(yè)鏈，并逐漸成為各移動通信運營商新的經(jīng)濟增長點。有數(shù)據(jù)表明，截至2003年12月31日，中國移動（香港）有限公司，包括廣東、浙江、江蘇、上海、北京等21家子公司，移動用戶數(shù)達到14161.6萬戶，短信普及率達到71.1%，短信業(yè)務(wù)使用量達到935.1億條；中國聯(lián)通股份有限公司，在30個省市自治區(qū)的GSM和CDMA移動電話用戶已達9151.5萬戶，其中CDMA用戶短信使用量達到62.3億條，GSM用戶短信使用量是250.3億條。隨著短消息及其增值業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，對短消息計費和結(jié)算功能的需求更加迫切。
本文在描述了短消息業(yè)務(wù)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，總結(jié)計費系統(tǒng)的需求要點，進而采用UML語言對短消息計費系統(tǒng)進行分析。
一、短消息業(yè)務(wù)平臺的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
短消息中心系統(tǒng)從物理設(shè)備上主要包括移動網(wǎng)內(nèi)短信中心(SMSC)、互聯(lián)網(wǎng)短信網(wǎng)關(guān)(ISMG)、匯接網(wǎng)關(guān)(GNS)、業(yè)務(wù)提供商(SP)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)管理平臺(DSMP)及相關(guān)的外部配套設(shè)備。其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1短消息業(yè)務(wù)平臺的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
手機用戶之間發(fā)送和接收短消息直接通過路徑1；業(yè)務(wù)提供商和手機用戶之間的短信通信則是通過路徑2�；ヂ�(lián)網(wǎng)短信網(wǎng)關(guān)(ISMG)——業(yè)務(wù)提供商(SP)與移動網(wǎng)內(nèi)短信中心(SMSC)之間的中介實體的轉(zhuǎn)發(fā)來實現(xiàn)�；ヂ�(lián)網(wǎng)短信網(wǎng)關(guān)負責接收SP發(fā)送給移動用戶的信息和提交給短信中心。同時，移動用戶點播SP業(yè)務(wù)的信息將由短信中心通過互聯(lián)網(wǎng)短信網(wǎng)關(guān)發(fā)給SP。另外，為了減輕短信中心的信令負荷，互聯(lián)網(wǎng)短信網(wǎng)關(guān)還應(yīng)根據(jù)路由原則將SP提交的信息轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的互聯(lián)網(wǎng)短信網(wǎng)關(guān)，再由它通過向匯接網(wǎng)關(guān)（GNS）查詢的方式獲得網(wǎng)關(guān)間的轉(zhuǎn)發(fā)路由信息。
二、基于UML的短消息計費系統(tǒng)設(shè)計
UML是一種標準的軟件建模語言，基于UML的面向?qū)ο笮枨蠓治隹朔藗鹘y(tǒng)的需求分析對問題領(lǐng)域受時效上的限制和對系統(tǒng)功能無法把握其精確程度等缺點；同時解決了數(shù)據(jù)流分析的層次復(fù)雜性，對信息模型的映射程度加強了；而且UML作為面向?qū)ο蟮目梢暬瘶藴式ＵZ言，采用圖形符號表示系統(tǒng)中的對象和關(guān)系，從不同的角度描述待開發(fā)系統(tǒng)，為更好地理解業(yè)務(wù)流程提供有效的交流形式。因此，目前許多公司已將UML及RUP（RationalUnifiedProcess）作為一個商業(yè)策略而納入他們的開發(fā)過程和產(chǎn)品中，涵蓋許多領(lǐng)域，比如商業(yè)建模、需求管理、分析和設(shè)計、編程和測試等。
1.功能需求
短消息計費結(jié)算平臺的建設(shè)初期，主要根據(jù)各運營商制定的相關(guān)計費規(guī)則完成對短消息基本通信費的綜合計費和結(jié)算功能，同時完成短消息話單的維護、管理、脫機備份等功能。隨著短消息業(yè)務(wù)運營模型的推陳出新，關(guān)鍵需要完成短消息業(yè)務(wù)以及增值業(yè)務(wù)等多種業(yè)務(wù)模式的綜合計費功能。原先對各業(yè)務(wù)的計費功能簡單，實時性要求不高，無法適應(yīng)不同話單格式和數(shù)據(jù)量龐大等要求。我們針對系統(tǒng)中目前存在的這些不足之處，提出了新的功能需求：
(1)多種計費原始數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一；
(2)不同業(yè)務(wù)不同計費關(guān)鍵字在同一計費平臺的整合；
(3)對預(yù)付費用戶實時扣費的支持；
(4)對短消息業(yè)務(wù)的無縫擴展性的支撐。
2.用例圖
圖2計費系統(tǒng)用例圖
圖2中，系統(tǒng)運維人員、業(yè)務(wù)管理人員、一般短信用戶和市場拓展人員等是系統(tǒng)中的執(zhí)行者，執(zhí)行者還包括系統(tǒng)邊界之外的短信話單來源和GSM計費系統(tǒng)。采集、計費劃價、賬務(wù)用例作為系統(tǒng)功能實現(xiàn)的主要承擔者是系統(tǒng)需求分析的結(jié)果，用來模擬系統(tǒng)的功能需求，它們之間的關(guān)系多為擴展關(guān)系。針對采集的多樣性，采集用例被泛化成短信中心話單采集、互聯(lián)網(wǎng)短信網(wǎng)關(guān)話單采集和短信話單文件采集三個子用例。用例和執(zhí)行者之間的聯(lián)系表示了執(zhí)行者對用例的責任。如執(zhí)行者一般短信用戶可以進行查詢短消息的使用情況，這是由用例查詢所描述的功能。以下對圖2中的主要用例簡單描述。
(1)數(shù)據(jù)采集
當短信發(fā)送并接收成功后，由相關(guān)聯(lián)的硬件設(shè)備就短信發(fā)送的“場景”信息，包括發(fā)送時間、來源與目的號碼、短信內(nèi)容等形成短信原始話單。短信話單一部分來自于短信中心，另外一部分來自互聯(lián)網(wǎng)短信網(wǎng)關(guān)�？梢允菍崟r在線采集，或者以較小時間段為單位的文件網(wǎng)絡(luò)傳輸方式的準實時采集，或者以較長時間段為單位的文件送交方式的離線脫機采集。由于短信設(shè)備提供商的不同，采集得到的短信話單的格式是多種多樣的，因此需要按統(tǒng)一的短信計費規(guī)范格式進行數(shù)據(jù)整理與篩選。另外由于所有的短信最終都有短消息中心轉(zhuǎn)發(fā)，而業(yè)務(wù)提供商話單有一部分可以由互聯(lián)網(wǎng)短信網(wǎng)關(guān)提供，可能存在重復(fù)話單，在格式化階段還需要進行查重處理。
(2)計費劃價
計費平臺是使來自網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的實時請求能夠起到主動的雙向控制作用的主要實施平臺。根據(jù)客戶是否具有足夠的余額（預(yù)付費）或足夠的信用額度（后付費），它被用于激活或者取消客戶對數(shù)據(jù)服務(wù)、增值內(nèi)容和商務(wù)交易的訪問。計費劃價模塊以實時方式運行，按照相關(guān)費率以及短信具體發(fā)生狀況，計算用戶的短信費用，并形成詳細賬單。
(3)賬務(wù)
該用例為所有的需要詳細賬單者提供送達服務(wù)。對計費劃價后產(chǎn)生的費用信息按照電子賬單的形式發(fā)送到GSM計費系統(tǒng)和省短信中心。采用電子賬單形式：一借以實現(xiàn)實時的預(yù)付費扣費，二避免生成交換文件的導入導出。
(4)管理配置
該用例負責網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、智能巡檢、告警管理、系統(tǒng)自身管理、用戶權(quán)限和安全管理、日志管理和運行維護管理。
(5)計費策略
該用例負責自定義報表、數(shù)據(jù)管理、配置費率，如更加靈活地調(diào)整資費策略、實施多層次優(yōu)惠方案，及時配合面向客戶的經(jīng)營戰(zhàn)略調(diào)整，提高服務(wù)質(zhì)量。
(6)業(yè)務(wù)拓展
該用例的功能包括為業(yè)務(wù)提供商提供分析資費套餐運營的依據(jù)，用戶定制的具體資費套餐，各類套餐費用發(fā)生情況的數(shù)據(jù)抽取、清洗，并形成格式化的輸出文件；依據(jù)用戶定制的套餐，并根據(jù)分析及分解后得到的若干賬務(wù)處理規(guī)則，按照預(yù)定的執(zhí)行順序依次進行賬務(wù)處理。
3.業(yè)務(wù)流程描述
描述對象間的動態(tài)交互關(guān)系時，包括序列圖和協(xié)作圖。其中序列圖按時間順序描述一組對象以及由這些對象發(fā)送和接收的消息，強調(diào)消息發(fā)送的時間順序。圖3是短消息計費系統(tǒng)中計費劃價用例正常處理駐留程序的序列圖。
圖3計費劃價序列圖
當用戶成功發(fā)送短消息后，由話單生成設(shè)備產(chǎn)生原始待計費信息，并發(fā)送到短信計費系統(tǒng)的采集模塊，完成格式化處理后，形成原始短信話單記錄，存儲在話單對象中。當操作員啟動計費劃價處理，首先從原始話單對象中循環(huán)獲取待計費的原始短信話單，校驗客戶資料，檢查客戶對應(yīng)賬戶的余額情況，然后根據(jù)短信的費用類型、客戶類型等基準條件查詢獲得基本費率，通過計算得到該條短信發(fā)生的費用，存儲到話單費用對象。最后逐級返回成功處理標識。經(jīng)過計費劃價處理，可以得到用戶短信消費的詳細話單和對應(yīng)每條短信的費用金額。計費劃價處理形成的詳單信息可以提供給賬務(wù)處理、查詢等模塊繼續(xù)處理，得到不同用途的分析處理報告。
4.類圖
類圖描述系統(tǒng)中類的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，在系統(tǒng)的整個生命周期中有效。類圖定義了系統(tǒng)的類，表示一組類、界面、合作以及它們之間的關(guān)系，如關(guān)聯(lián)、依賴、繼承等，也包括類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（類的屬性和操作）。
圖4主要實體類類圖
圖4是計費系統(tǒng)實現(xiàn)中主要實體類，話單類記載了待計費的原始短信話單的屬性以及對其格式化操作的方法。并且通過繼承關(guān)系實現(xiàn)對短信中心、互聯(lián)網(wǎng)短信網(wǎng)關(guān)、短信文件的話單導入。根據(jù)不同產(chǎn)品模型制定適應(yīng)的費率，用來計算短信的發(fā)生費用，并存儲在話單的費用屬性話單費用中，最終結(jié)合對應(yīng)客戶的賬戶信息形成明細賬單，并生成報表。
三、一個短消息計費系統(tǒng)實例的模塊結(jié)構(gòu)
在上述分析的基礎(chǔ)上，我們實現(xiàn)了一個具體的短消息計費系統(tǒng)。我們將該系統(tǒng)分為采集、格式化、計費劃價、電子賬單等基本模塊，如圖5所示，其功能詳述可見前用例分析。
圖5短消息計費結(jié)算系統(tǒng)模塊關(guān)系圖
四、結(jié)論
短消息及其增值業(yè)務(wù)正在快速發(fā)展，它的商業(yè)潛力是巨大的。為了對這種潛力進行充分的投資，運營商必須認真評估結(jié)算、采集預(yù)處理和計費平臺，以提高競爭力和最大化收益。對短消息計費系統(tǒng)的研究，可以使得運營商通過向最大的可能用戶群提供創(chuàng)新業(yè)務(wù)來獲取最大化收入，因此，計費系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計還有待于進一步的研究。
----《通信世界》
