基于UML的短信計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)

短消息業(yè)務(wù)發(fā)展迅猛，形成了從手機(jī)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(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。有數(shù)據(jù)表明，截至2003年12月 31日，中國(guó)移動(dòng)（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(dòng)用戶數(shù)達(dá)到14161.6萬戶，短信普及率達(dá)到71.1%，短信業(yè)務(wù)使用量達(dá)到935.1億條；中國(guó)聯(lián)通股份有限公司，在30個(gè)省市自治區(qū)的GSM和CDMA移動(dòng)電話用戶已達(dá)9151.5萬戶，其中CDMA用戶短信使用量達(dá)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(duì)短消息計(jì)費(fèi)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(jì)費(fèi)系統(tǒng)的需求要點(diǎn)，進(jìn)而采用UML語言對(duì)短消息計(jì)費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行分析。
　　一、短消息業(yè)務(wù)平臺(tái)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(dòng)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(tái)(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(tái)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
　　手機(jī)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(jī)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(dòng)網(wǎng)內(nèi)短信中心(SMSC)之間的中介實(shí)體的轉(zhuǎn)發(fā)來實(shí)現(xiàn)?；ヂ?lián)網(wǎng)短信網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)接收SP發(fā)送給移動(dòng)用戶的信息和提交給短信中心。同時(shí)，移動(dòng)用戶點(diǎn)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(fù)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(jì)費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　UML是一種標(biāo)準(zhǔn)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(duì)問題領(lǐng)域受時(shí)效上的限制和對(duì)系統(tǒng)功能無法把握其精確程度等缺點(diǎn)；同時(shí)解決了數(shù)據(jù)流分析的層次復(fù)雜性，對(duì)信息模型的映射程度加強(qiáng)了；而且UML作為面向?qū)ο蟮目梢暬瘶?biāo)準(zhǔn)建模語言，采用圖形符號(hào)表示系統(tǒng)中的對(duì)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(gè)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(jì)、編程和測(cè)試等。
　　1.功能需求
　　短消息計(jì)費(fèi)結(jié)算平臺(tái)的建設(shè)初期，主要根據(jù)各運(yùn)營(yíng)商制定的相關(guān)計(jì)費(fèi)規(guī)則完成對(duì)短消息基本通信費(fèi)的綜合計(jì)費(fèi)和結(jié)算功能，同時(shí)完成短消息話單的維護(hù)、管理、脫機(jī)備份等功能。隨著短消息業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)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(jì)費(fèi)功能。原先對(duì)各業(yè)務(wù)的計(jì)費(fèi)功能簡(jiǎn)單，實(shí)時(shí)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(duì)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(jì)費(fèi)原始數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一；
　　(2)不同業(yè)務(wù)不同計(jì)費(fèi)關(guān)鍵字在同一計(jì)費(fèi)平臺(tái)的整合；
　　(3)對(duì)預(yù)付費(fèi)用戶實(shí)時(shí)扣費(fèi)的支持；
　　(4)對(duì)短消息業(yè)務(wù)的無縫擴(kuò)展性的支撐。
　　2.用例圖

圖2 計(jì)費(fèi)系統(tǒng)用例圖
　　圖2中，系統(tǒng)運(yùn)維人員、業(yè)務(wù)管理人員、一般短信用戶和市場(chǎng)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(jì)費(fèi)系統(tǒng)。采集、計(jì)費(fèi)劃價(jià)、賬務(wù)用例作為系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的主要承擔(dān)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(kuò)展關(guān)系。針對(duì)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(gè)子用例。用例和執(zhí)行者之間的聯(lián)系表示了執(zhí)行者對(duì)用例的責(zé)任。如執(zhí)行者一般短信用戶可以進(jìn)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(duì)圖2中的主要用例簡(jiǎn)單描述。
　　(1)數(shù)據(jù)采集
　　當(dāng)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(chǎng)景”信息，包括發(fā)送時(shí)間、來源與目的號(hào)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?shí)時(shí)在線采集，或者以較小時(shí)間段為單位的文件網(wǎng)絡(luò)傳輸方式的準(zhǔn)實(shí)時(shí)采集，或者以較長(zhǎng)時(shí)間段為單位的文件送交方式的離線脫機(jī)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(jì)費(fèi)規(guī)范格式進(jìn)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(jìn)行查重處理。
　　(2)計(jì)費(fèi)劃價(jià)
　　計(jì)費(fèi)平臺(tái)是使來自網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的實(shí)時(shí)請(qǐng)求能夠起到主動(dòng)的雙向控制作用的主要實(shí)施平臺(tái)。根據(jù)客戶是否具有足夠的余額（預(yù)付費(fèi)）或足夠的信用額度（后付費(fèi)），它被用于激活或者取消客戶對(duì)數(shù)據(jù)服務(wù)、增值內(nèi)容和商務(wù)交易的訪問。計(jì)費(fèi)劃價(jià)模塊以實(shí)時(shí)方式運(yùn)行，按照相關(guān)費(fèi)率以及短信具體發(fā)生狀況，計(jì)算用戶的短信費(fèi)用，并形成詳細(xì)賬單。
　　(3)賬務(wù)
　　該用例為所有的需要詳細(xì)賬單者提供送達(dá)服務(wù)。對(duì)計(jì)費(fèi)劃價(jià)后產(chǎn)生的費(fèi)用信息按照電子賬單的形式發(fā)送到GSM計(jì)費(fèi)系統(tǒng)和省短信中心。采用電子賬單形式：一借以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的預(yù)付費(fèi)扣費(fèi)，二避免生成交換文件的導(dǎo)入導(dǎo)出。
　　(4)管理配置
　　該用例負(fù)責(zé)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(yùn)行維護(hù)管理。
　　(5)計(jì)費(fèi)策略
　　該用例負(fù)責(zé)自定義報(bào)表、數(shù)據(jù)管理、配置費(fèi)率，如更加靈活地調(diào)整資費(fèi)策略、實(shí)施多層次優(yōu)惠方案，及時(shí)配合面向客戶的經(jīng)營(yíng)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(fèi)套餐運(yùn)營(yíng)的依據(jù)，用戶定制的具體資費(fèi)套餐，各類套餐費(fèi)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(jìn)行賬務(wù)處理。
　　3.業(yè)務(wù)流程描述
　　描述對(duì)象間的動(dòng)態(tài)交互關(guān)系時(shí)，包括序列圖和協(xié)作圖。其中序列圖按時(shí)間順序描述一組對(duì)象以及由這些對(duì)象發(fā)送和接收的消息，強(qiáng)調(diào)消息發(fā)送的時(shí)間順序。圖3是短消息計(jì)費(fèi)系統(tǒng)中計(jì)費(fèi)劃價(jià)用例正常處理駐留程序的序列圖。

圖3 計(jì)費(fèi)劃價(jià)序列圖
　　當(dāng)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(jì)費(fèi)信息，并發(fā)送到短信計(jì)費(fèi)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(chǔ)在話單對(duì)象中。當(dāng)操作員啟動(dòng)計(jì)費(fèi)劃價(jià)處理，首先從原始話單對(duì)象中循環(huán)獲取待計(jì)費(fèi)的原始短信話單，校驗(yàn)客戶資料，檢查客戶對(duì)應(yīng)賬戶的余額情況，然后根據(jù)短信的費(fèi)用類型、客戶類型等基準(zhǔn)條件查詢獲得基本費(fèi)率，通過計(jì)算得到該條短信發(fā)生的費(fèi)用，存儲(chǔ)到話單費(fèi)用對(duì)象。最后逐級(jí)返回成功處理標(biāo)識(shí)。經(jīng)過計(jì)費(fèi)劃價(jià)處理，可以得到用戶短信消費(fèi)的詳細(xì)話單和對(duì)應(yīng)每條短信的費(fèi)用金額。計(jì)費(fèi)劃價(jià)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(bào)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(gè)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(shí)體類類圖
　　圖4是計(jì)費(fèi)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中主要實(shí)體類，話單類記載了待計(jì)費(fèi)的原始短信話單的屬性以及對(duì)其格式化操作的方法。并且通過繼承關(guān)系實(shí)現(xiàn)對(duì)短信中心、互聯(lián)網(wǎng)短信網(wǎng)關(guān)、短信文件的話單導(dǎo)入。根據(jù)不同產(chǎn)品模型制定適應(yīng)的費(fèi)率，用來計(jì)算短信的發(fā)生費(fèi)用，并存儲(chǔ)在話單的費(fèi)用屬性話單費(fèi)用中，最終結(jié)合對(duì)應(yīng)客戶的賬戶信息形成明細(xì)賬單，并生成報(bào)表。
　　三、一個(gè)短消息計(jì)費(fèi)系統(tǒng)實(shí)例的模塊結(jié)構(gòu)
　　在上述分析的基礎(chǔ)上，我們實(shí)現(xiàn)了一個(gè)具體的短消息計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。我們將該系統(tǒng)分為采集、格式化、計(jì)費(fèi)劃價(jià)、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(jì)費(fèi)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(duì)這種潛力進(jìn)行充分的投資，運(yùn)營(yíng)商必須認(rèn)真評(píng)估結(jié)算、采集預(yù)處理和計(jì)費(fèi)平臺(tái)，以提高競(jìng)爭(zhēng)力和最大化收益。對(duì)短消息計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的研究，可以使得運(yùn)營(yíng)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(jì)費(fèi)系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)還有待于進(jìn)一步的研究。