電信計費綜合管理系統(tǒng)在電信市話業(yè)務(wù)綜合管理系統(tǒng)中占有著重要的地位。傳統(tǒng)的計費系統(tǒng)針對不同的業(yè)務(wù)開發(fā)相應(yīng)的計費軟件，當費率調(diào)整或計費規(guī)則發(fā)生變化時，必須對原有軟件做大的修改。當業(yè)務(wù)擴充時，則要重新開發(fā)相應(yīng)的軟件功能模塊。軟件維護人員工作量大，系統(tǒng)容易出現(xiàn)差錯。這種系統(tǒng)已經(jīng)不能適應(yīng)電信業(yè)務(wù)飛速發(fā)展的需要。針對這種狀況，銀川市電信局在"九七"工程實施時，重新開發(fā)了滿足"九七"工程技術(shù)規(guī)范的新計費系統(tǒng)。對計費系統(tǒng)的設(shè)計，要求它形成一個綜合計費平臺，不僅能為用戶提供全方位的計費服務(wù)，同時還必須適應(yīng)電信業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，滿足電信業(yè)務(wù)種類繁多、新業(yè)務(wù)增加快等發(fā)展要求，因此系統(tǒng)必須具備靈活性和易擴充性，功能涵蓋所有的電信業(yè)務(wù)，最終實現(xiàn)對所有業(yè)務(wù)的統(tǒng)一計費結(jié)算。

1 計費系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)

電信計費系統(tǒng)按模塊化的組件思想來設(shè)計，根據(jù)各功能模塊所起作用可將它們分為四個層次：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層、系統(tǒng)設(shè)備接口支持層、系統(tǒng)業(yè)務(wù)處理層和系統(tǒng)管理層。圖1為系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)。

（1）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層主要是各種各樣的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、連接設(shè)備等，它們是生產(chǎn)系統(tǒng)的組成部分，用來處理各種業(yè)務(wù)的原始數(shù)據(jù)。（2）系統(tǒng)設(shè)備接口支持層主要負責(zé)對各種設(shè)備提交的業(yè)務(wù)請求進行響應(yīng)（如RADIUS服務(wù)器）。（3）系統(tǒng)業(yè)務(wù)處理層主要處理各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)庫、計費子系統(tǒng)和賬務(wù)子系統(tǒng)等。這些子系統(tǒng)又分別包含了對業(yè)務(wù)的支持功能模塊，它們與具體的業(yè)務(wù)操作設(shè)備相連，通過Mediation對上層提供一致的數(shù)據(jù)格式和控制接口。（4）系統(tǒng)管理層主要處理業(yè)務(wù)的統(tǒng)計分析、業(yè)務(wù)的快速生成、整個系統(tǒng)的運行管理和維護以及用戶的業(yè)務(wù)受理等，為系統(tǒng)提供外部的應(yīng)用接口。

由圖1可以看出計費系統(tǒng)的規(guī)模大，處理流程十分復(fù)雜；承載的業(yè)務(wù)種類多，涉及眾多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及相關(guān)協(xié)議；數(shù)據(jù)的處理量大，模塊的相互調(diào)用相當頻繁等。這些都是傳統(tǒng)模式的計費系統(tǒng)很難實現(xiàn)的。

2 基于CORBA的計費系統(tǒng)軟件架構(gòu)

CORBA（Common Object Request Broker Architecture,公共對象請求代理體系結(jié)構(gòu)，通用對象請求代理體系結(jié)構(gòu)）是由OMG組織制訂的一種標準的面向?qū)ο髴?yīng)用程 序體系規(guī)范?；蛘哒f CORBA體系結(jié)構(gòu)是對象管理組織（OMG）為解決分布式處理環(huán)境（DCE）中，硬件和軟件系統(tǒng)的互連而提出的一種解決方案；OMG組織是一個國際性的非盈利組織，其職責(zé)是為應(yīng)用開發(fā)提供一個公共框架，制訂工業(yè)指南和對象管理規(guī)范，加快對象技術(shù)的發(fā)展。

CORBA是一種異構(gòu)平臺下的語言無關(guān)的對象互操作模型。它通過ORB屏蔽了底層的通信細節(jié)，實現(xiàn)真正的跨平臺；通過IDL（Interface Definition Language）接口定義語言，實現(xiàn)語言無關(guān)性。基于CORBA的計費系統(tǒng)軟件架構(gòu)如圖2所示。

整個系統(tǒng)按照請求/服務(wù)的方式進行設(shè)計，各核心功能模塊統(tǒng)一中間層（Mediation Service Component）、業(yè)務(wù)處理層（Billing Service Component）、外部接口OMS（Out Interface Management Service）、數(shù)據(jù)訪問平臺DAP（Data Access Platform），以組件的方式連接在CORBA上，通過CORBA自身的分布式對象服務(wù)支持的功能，實現(xiàn)分布環(huán)境中的透明對象服務(wù)，保證系統(tǒng)的開放性和擴展性。同時，圖中各組件之間的接口功能簡單，有利于實現(xiàn)系統(tǒng)的邊緣智能化和功能的任意組合。各核心功能模塊關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計思路如下：

（1）統(tǒng)一中間層可實現(xiàn)系統(tǒng)對業(yè)務(wù)的靈活支持。前端各種業(yè)務(wù)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集器Agent將采集到的由不同協(xié)議封裝的各種不同數(shù)據(jù)格式的原始設(shè)備數(shù)據(jù)提交給統(tǒng)一中間層，由統(tǒng)一中間層依據(jù)對業(yè)務(wù)分析的理解，生成統(tǒng)一的系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)格式XDR（extended Detailed Record），即擴展的詳細記錄，從而提高系統(tǒng)運行層資源的計算能力。（2）數(shù)據(jù)訪問平臺DAP作為數(shù)據(jù)庫中間件和一組服務(wù)的集成，位于數(shù)據(jù)庫和CORBA數(shù)據(jù)總線之間，是數(shù)據(jù)操作的統(tǒng)一通道。DAP通過實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲與業(yè)務(wù)處理邏輯相分離，保證數(shù)據(jù)存儲與業(yè)務(wù)的無關(guān)性，有利于實現(xiàn)高性能的數(shù)據(jù)存儲事務(wù)操作。同時，該系統(tǒng)可根據(jù)需要連接多個DAP在CORBA總線上，使其能夠自動有效地實現(xiàn)負載平衡。（3）業(yè)務(wù)處理是計費系統(tǒng)的重要部分，主要包括計費管理、結(jié)算管理、賬務(wù)管理和信用管理等功能模塊。這些模塊構(gòu)建在CORBA總線上，在邏輯上和物理上是對等的，具有可重復(fù)性，可以實現(xiàn)業(yè)務(wù)處理的均衡負載，有助于新業(yè)務(wù)的擴展。（4）外部接口是一系列面向系統(tǒng)管理員、操作員和最終用戶的輔助工具集，主要提供統(tǒng)計、查詢、出賬、結(jié)算和系統(tǒng)配置等功能。因為CORBA具有語言無關(guān)性，開發(fā)人員可使用熟悉或高效的語言進行開發(fā)和實現(xiàn)外部接口，從而提高開發(fā)的效率和降低開發(fā)人員的勞動強度。同時這種語言無關(guān)的特性也有利于實現(xiàn)計費系統(tǒng)的無縫集成。（5）CORBA中間件作為計費系統(tǒng)的核心模塊，主要負責(zé)各主機間的連接和通信。在該系統(tǒng)架構(gòu)中，CORBA中間件擔(dān)當對象Servent資源管理器的角色，為分布式應(yīng)用提供實時的、高效的、可靠的、跨越不同操作系統(tǒng)、不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、不同編程語言的對象傳送服務(wù)。

同時，CORBA中間件還構(gòu)造了一個多層結(jié)構(gòu)的應(yīng)用和開發(fā)平臺，其主要組成部分包括應(yīng)用程序開發(fā)接口SmartAgent、運行核心、負載平衡等。SmartAgent是一組功能完善的函數(shù)，應(yīng)用程序通過此組函數(shù)與各個節(jié)點上的對象交換信息，獲取該節(jié)點對象提供的服務(wù)；運行核心是給應(yīng)用進程提供服務(wù)，對網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進行監(jiān)控，處理各種異常情況；負載平衡允許動態(tài)加載模塊等。

3 SmartAgent和負載平衡策略

3.1 SmartAgent

CORBA中間件提供的是一個開發(fā)平臺，與一般的應(yīng)用程序不同，其表現(xiàn)形式主要是通過API或Class來給客戶程序調(diào)用。在基于CORBA計費系統(tǒng)中，所有服務(wù)和調(diào)用都是基于對象的，而這些對象服務(wù)程序分布在網(wǎng)絡(luò)上的大量節(jié)點上，因此當一個節(jié)點要獲取另外一個節(jié)點的計算結(jié)果時，只需要獲取這個節(jié)點的對象服務(wù)程序的引用。依據(jù)這些特點設(shè)計了SmartAgent類圖，如圖3所示。

圖3說明了一個節(jié)點通過SmartAgent獲得另外一個節(jié)點的引用過程。在SmartAgent類中存在一個Object_Group_Factory的對象，此對象封裝了"各類對象引用集合"的管理和操作，其中resolve（ ）可以得到一個"引用集合"的指針，Make_group（ ）可以創(chuàng)建一個"引用集合".而"引用集合"Object_Group負責(zé)同一類引用的管理和操作，其中Resolve_with_id（ ）可以獲得該集合中的一個元素，Bind（ ）可以將一個元素插入到該集合中，Unbind（ ）可以把一個元素從該集合中刪除。

SmartAgent的作用主要有二點：（1）屏蔽底層ORB的編程細節(jié)。當客戶端要獲得一個引用時，客戶程序不需要了解CORBA編程細節(jié)和底層通信問題，只需調(diào)用SmartAgent的resolve（ ）方法就可得到，或直接利用數(shù)據(jù)路由調(diào)用SmartAgent的Do（ ）方法。（2）為實現(xiàn)靈活的負載平衡策略提供條件。SmartAgent在初始化時和各個需要通信的模塊預(yù)先建立多個數(shù)據(jù)通道，此數(shù)據(jù)通道的表現(xiàn)形式為Object_Group_

Factory類。當客戶端請求和另外的模塊進行通信時，SmartAgent自動從自己的對象引用池中根據(jù)系統(tǒng)配置的負載平衡策略找出空閑的引用，交給客戶程序使用。若客戶程序發(fā)現(xiàn)引用已失效，SmartAgent將自動從LoadBalance服務(wù)器中重新取得對象引用。

3.2 負載平衡策略

負載均衡 NAT（Network Address Translation 網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）簡單地說就是將一個IP地址轉(zhuǎn)換為另一個IP地址，一般用于未經(jīng)注冊的內(nèi)部地址與合法的、已獲注冊的Internet IP地址間進行轉(zhuǎn)換。適用于解決Internet IP地址緊張、不想讓網(wǎng)絡(luò)外部知道內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等的場合下。

基于CORBA中間件的負載平衡策略如下：所有服務(wù)接口在"LoadBalance服務(wù)器中注冊",對每個Servent的method都有一個負載因子?？蛻舳嗽诔跏蓟瘯r，一次性調(diào)用SmartAgent從LoadBalance獲得所需要的所有服務(wù)對象引用。其中，每個Servent的負載情況算法為：interface的負載因子=（各個method的負載系數(shù)？鄢單位時間內(nèi)調(diào)用次數(shù)）？鄢硬件系數(shù)。每個Interface會在單位時間內(nèi)將自己的負載情況統(tǒng)計出來。當SmartAgent從LoadBalance獲取引用時，LoadBalance根據(jù)各個Servent的負載因子分配相應(yīng)的引用。

負載平衡策略的IDL描述如下：

module LoadBalance{

typedef string Member_ID;

typedef sequence Member_ID_List;

struct ObjMember {

Object obj;

Member_ID id; };

typedef string Group_ID;

typedef sequence Group_List;

interface Object_Chain;

interface Object_Chain_Store{

Object_Chain make（in Group_ID）；

Object_Chain resolve（in Group_ID） raise （no_such_group）；

Group_List List（ ）； };

interface Object_Chain{

readonly attribute string id;

void bind （in Member member_） raises （duplicate_member）；

void unbind （in Member_ID id） raises （no_such_member）；

Object resolve（ ） raises （no_such_member）；

Object resolve_with_id （in Member_ID id） raises （no_such_member）；

Member_ID_List members（ ）；

void destroy（ ）； }; }

4 結(jié) 論

綜上所述，基于CORBA的電信計費系統(tǒng)有如下特點：支持跨平臺和語言無關(guān)的特性，能夠滿足電信級的多平臺、多語言的復(fù)雜分布式計算環(huán)境的要求；具有良好的可擴展性和靈活性，不僅有利于滿足電信用戶的新需求，而且有利于電信運營商自身推廣新業(yè)務(wù)和改善經(jīng)營機制；靈活有效的負載平衡策略，使系統(tǒng)自動實現(xiàn)了負載的均衡，有助于增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性和提高系統(tǒng)的性能。統(tǒng)的完整性體現(xiàn)為建設(shè)一個面向所有電信業(yè)務(wù)的、覆蓋全本地網(wǎng)的計費系統(tǒng)，提供可供用戶選擇的、形式多樣的繳費方式，多渠道的話費查詢手段。避免帳務(wù)處理中人工與自動并行的現(xiàn)象，實現(xiàn)所有業(yè)務(wù)一張帳單結(jié)算。