电信级统一消息系统的计费系统设计

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 作者：梁 钢

    摘要：以电信级统一消息系统UMS的规划建设及应用实践为例，重点描述了UMS的计费系统方案设计。对其它网络统一消息系统的建设及应用具有一定的参考意义。

MILY: 宋体; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'">    关键词：统一消息系统（UMS） Billing 计费系统

统一消息系统（Unify Messaging System）是伴随着CTI（计算机电话集成）技术和Internet电子邮件系统的融合而发展的热门应用技术。它使用统一应用平台完成以电子邮件系统为中心的各种不同类型应用信息的集成，即用户可以采用Internet WWW方式收发E-Mail、可以采用FAX传真机收发E-Mail、还可以采用话音方式（如电话、移动电话）收发E-Mail、E-Mail可以通过SMS短消息、BP呼机通知用户。统一信息技术适应了当前通信手段多样化的状况，使用户能在任何时候、任何地点使用多种设备收发信息，已成为下一代网络（NGN）的过渡和重要参考技术。在UMS系统中，计费系统是其中的一个重要组成部分，实现的技术难度较大。下面对UMS及其计费系统进行详细的讨论。

1 UMS系统概况

统一消息系统（UMS）是电信技术和计算机技术集成的产物，它使用户把各种信息（如语音信息、邮件信息、传真信息、文件信息）统一存储和管理，同时用户可以使各种通信手段（如PC、电话、移动手机、PDA、BP呼机、传真机）来使用这些信息。

作为电作级的UMS，笔者在设计中采用了NC（网络运营商）、NN（网络节点）、NE（网络企业节点）三级分布式设计。

·NC为最高级节点，即中心节点，它的覆盖范围网络运营商，包括E-Mail中心、认证中心、管理中心（含网管、计费、业务管理等），目的是完成UMS的功能，并与其它UMS完成网络运营商级的温游、业务开展、网络管理等任务。

·NN为基本节点，是中心节点下属的功能节点，它的覆盖范围是网络运营商的分支机构，完成UMS的基本功能，分散中心的流量。

·NE为附加节点，主要是满足大中型企业的UMS需求，使其利用自有的PBX，组建UMS，也是网络运营商的业务增值点，同时主系统和管理由网络运营商提供，节省了企业的投资。

三级管理方式与电信现有的电话中心交换系统、局交换系统、企业交换系统三级方式相似，方便建设和管理。

与传统的E-Mail系统不同，设计中针对电信业务的特点，提出：

（1）UID（用户ID）

采用用户ID来标识用户是通用做法，借鉴电话号码的设计，为每个用户分配了统一且唯一的ID，采用电话号码方式分配和管理。这样，使用一个号码就可以访问（包括电话、FAX、邮件等），具有Single-Number Calling的功能。电信运营商也可以分配给用户一个电话号码分配方式的ID，用户采用特服号码（如 1001）访问系统，享受UMS服务。

（2）Service Plan(服务计划)

系统中提供各种方式服务，如Web-Mail、FAX-Mail、Voice-Mail、SMS等，不同用户需求不同，服务也不同，计费方式也不一样。根据笔者提供的Service Plan设计，管理方可以制订不同的Plan，供用户选择。

（3）多级用户管理

采用运营商、业务商、企业、用户四级业务管理方式。运营商可以招募业务发展商，由业务发展商开展业务（就像业务批发）。几个业务发展商在自己范围内向企业提供服务，就如ISP向电信运营商租用线路，再向企业提供接入服务。业务商可以面对企业和个人用户。企业可以管理自己的的用户。用户可以通过管理界面设置和管理个性化信息。

统一消息系统由网络分系统、邮件分系统、UMS分系统、网络管理分系统组成。如图1所示。

2 计费系统设计

2.1 计费系统设计要求

计费系统是UMS的重要组成部分，是面向运营商服务的综合性支撑子系统，系统主要完成计费信息的采集和处理功能。计费的内容包括：主叫、被叫、起始时间、时长、用户名、流量、访问的服务类型、访问服务的起始和结束时间等，同时要支持漫游计费和对业务发展商的计费。需满足可靠性、完备性、灵活性。

2.2 计费系统的设计

计费系统主要由数据采集子系统、数据处理子系统和数据库子系统三部分组成。如图2所示。

2.2.1 数据采集子系统

数据采集子系统是计费系统的关键所在，针对UMS系统的数据来源比较复杂的特点，设计了率费采集软总线，所有数据源均通过Adapter(软件适配器)联入软总线，再按要求入数据库，以便处理。结构如图3所示。

（1）计费采集软总线

实现中采用满足J2EE的中间件来构架，具有高性能。海量伸缩性和可用性，能支持大规模的处理，能支持多种客户端，能支持多种主流的关系数据库。正如对硬件系统复杂化而导致 了总线结构的兴起，软件开发也迎来了“总线时代”。软总线结构，是指所有的功能部件以相同的方式连接在一个用来相互通信的结构性部件上。由此带来的好处是：部件的内部设计具有独立性，设计人员可以专注于部件的功能设计。由于遵从统一的通信机制，完全实现了部件通用化。在这种软件体系结构中，软件构件（主要是中间件）就像硬件的“插件”，可以随意添加和删减，大大提高了系统的灵活性和可靠性。

为了提高系统的效率和伸缩能力，软总线是客户的应用建立和维护数据库的连接池，供多个客户的请求，能够共享和重用，避免了为每个连接请求重新建立新的连接。在系统运动过程中，当应用为客户的请求建立数据库的连接时，它实际上只是建立了虚拟的连接，真正的数据库连接由软总线建立和管理，并将它们和应用建立的虚拟连接联系起来。当某个连接不被使用时，该连接被标志为空闲。如果数据库连接空闲的时间达到预先设定的值，它将会被释放。应用可以从系统的多线程的处理能力获得很多好处。多线程处理能力，可以优化应用的处理性能，因为多线程机制可以充分利用多处理器的平行处理能力。开发者的应用可以运行数据库的操作如查询、插入、更新、删除等操作于异步方式。异步方式的操作允许系统在提交耗时的长事务处理后，可以继续处理其它短事务。支持应用的分割，它允许应用逻辑被分布在多个服务器上，以适应系统负载的增加。利用系统管理工具，可以将应用按照功能模块进行分割并且部署在多台服务器上。

（2）计费采集适配器

主要提供标准接口，使各数据源的连接方便且易于扩展。IDL是一种接口定义语言，通过它实现了对象接口与对象实现分离，屏蔽了语言和系统软件带来的异构件。通过标准的IDL编译器，可生成客户端的IDLStub和服务器端的Skeleton,IDL Stub提供了访问对象服务的静态接口，而Skeleton则包含了服务对象的静态接口并负责实现与对象实现中具体方法的连接。

目前有基于iPlanet Mail Server的适配器、基于Avaya PBX的适配器、基于Nortel PBX的适配器，还可以根据标准接口开发其它适配器，以满足要求。

a）支持实时数据的采集、存贮、管理；

b）通过数据软总线进行数据格式转换；

c）事件驱动、数据前推；

d）伸缩性的构架——不同的数据对象可以选择不同的适配器组件；

e）多种形式的数据共享接口，可以方便发将数据导出到其它管理系统中，如EXCEL、ODBC/JDBC数据库等。

2.2.2 数据库子系统

采集来的数据存入数据库，原始的计费源数据称为CDR（Call Detail Record），CDR数据将由计费系统处理后计费和生成帐单。

CDR数据是在UMS系统中由各数据源触发事件而产生的，大体上分为对邮件系统操作产生的CDR、对PBX操作产生的CDR、对移动设备操作产生的CDR、其它如管理操作产生的CDR。各数据源触发事件而产生的数据经相应的计费采集适配器连入软总线，再进入数据库，形成邮件CDR数据库表、PBX、CDR数据库表、移动设备CDR数据库表、其它CDR数据库表，以供数据处理子系统进行后处理，生成帐单或转入其它系统。

CDR数据基于Group Name、Group ID、Network ID(用户邮箱ID)、起始时间、终止时间等，数据足够丰富以满足计费系统对每个用户的使用周期和使用情况计费。

E-mail的操作计费：由E-mail的日志记录，包括用户访问邮箱的读写等操作。

E-mail到传真包括两种：One Call Fax和Two Call Fax。One Call Fax是UMS用户用自己的传真机通过DID或特服号连接UMS系统的邮箱，然后将邮箱中的邮件从自己的传真机上打印出来，这种情况由用户发起，是对叫号码的计费；Two Call Fax是用户指定某个传真号码，然后将UMS邮箱中的邮件或传真从被叫的号码上通过传真机打印出来。这种情况下，当用户动作完成后，UMS网关将产生基于被叫的传真号码、用户Mail-box ID、时长等CDR数据，然后计费系统可基于此CDR数据对Two Call Fax情况计费。

话音的计费：由PBX等设备经IVR服务器产生。

漫游的计费：UMS用户在漫游到相应的UMS节点（NC节点）时，拨打相应的PID或特服号，这时用户需输入自己的Mailbox ID和PIN number，这时当发的UMS节点会根据Mailbox ID中的家和地区号，将用户认证经过LDAP智能提交（LDAP referring）提交到远端用户归属地的LDA系统，然后调入远端的LDAP信息进行认证，认证后用户可以使用当地的UMS系统。其上的计费是当用户动作完成后，当地的UMS系统产生基于用户Mailbox ID(Network ID)、时长等CDR计费数据源，然后计费系统据此计费。

2.2.3 数据处理子系统

数据处理子系统包括数据处理模块和API接口。

数据处理模块由GUI管理配置部分、处理引擎、帐单部分组成。处理引擎按照GUI管理配置部分的计费配置要求，根据数据库子系统的数据计算出帐单到帐单部分，而帐单部分以多种形式（邮件、XML、打印）将账单出发。

系统的API接口供与其它帐务系统连接使用。

统一消息系统的计费系统体现了以下特点：

（1）系统的分层结构性：使设计层次分明，便于实施；

（2）系统的灵活性：软总线和适配器的引入，数据源可以灵活连接；

（3）系统的扩展性：各部分模块化设计，方便扩展。

电信级的统一消息系统是一个复杂的系统工程，系统建设应着眼于系统的生命力，在计算机技术和电信技术飞速发展的现在，保证一个系统若干年不落后很困难，但一个系统由于基于开放、标准和主流的技术基础而能不断发展是完全可以的，这也就是系统的生命力。

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