【導讀】識不斷增強，人們對各種計費系統(tǒng)的需求越來越多。計費系統(tǒng)按照規(guī)模。的大小，可分為大、中、小型三類。小型的電話計費系統(tǒng)通常是指公共。目前在中國電信市場上，各大電信運營商充分利用現(xiàn)。公話營業(yè)廳采用話費預付押金、電腦自動結(jié)。算等超市型方式進行營業(yè)，使運營過程簡單、快捷、準確。并在此基礎上分析了系統(tǒng)開發(fā)過程中。標以及在本項目開發(fā)過程中所用到的術(shù)語。介紹了系統(tǒng)的配置環(huán)境并根據(jù)需求設計。了系統(tǒng)的基本框架。能及模塊間的調(diào)用過程。本系統(tǒng)具有靈活的配置費率的功能，論文中介。最長匹配的算法。介紹了系統(tǒng)的計費流程并給出了線路在用戶撥打電話。過程中的狀態(tài)機模型。在論文的最后介紹了管理中心和各計費端點之間。何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。申請學位論文與資料若有不實之處，本人承擔一切相關(guān)責任。研究生在校攻讀學位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬北京郵電大學。第二章系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。技術(shù)保證系統(tǒng)對計費信號響應的實時性。

　　

【正文】 使用延時函數(shù) 如 Sleep， WaitSingleEvent 等延時函數(shù)或信號量函數(shù)，這種方法實現(xiàn)簡單，但因 為這些函數(shù)在系統(tǒng)中執(zhí)行的優(yōu)先級很低，因此精確度不高。 北京郵電大學碩士研究生學 位論文 一般時控函數(shù) VC 程序員都會利用 Windows 的 WM TIMER 消息映射來進行簡單的時間控制： 首先調(diào)用函數(shù) SetTimer0 設置定時間隔，如 SetTimer(0， 200,NULL)目口為設置 200毫秒 的時間間隔；然后在應用程序中增加定時響應函數(shù) OnTimer0，并在該函數(shù)中添加 響應的處理語句，用來完成時間到時的操作。 這種定時方法是非常簡單的，而且充分的利用了 Windows 的消息機制，不需要 重新建立線程。但其定時功能如同 SleepOi 函數(shù)的延時功能一樣，精度較低，只可以 用來實現(xiàn)諸如位圖的動 態(tài)顯示等對定時精度要求不高的情況，而在精度要求較高的 條件下，這種方法應避免采用。 在最初的系統(tǒng)設計中采用了這種方法，但在進行系統(tǒng)測試時發(fā)現(xiàn)每進行 10 秒鐘 的計時就會出現(xiàn) 1秒鐘的誤差。因此將這種計時的方法取消，采用下面介紹的方法。 精度時控函數(shù) 在要求誤差不大于 1 毫秒的情況下，可以采用 GetTickCountO 函數(shù)，該函數(shù)的 返回值是 DWORD 型，表示以毫秒為單位的計算機啟動后經(jīng)歷的時間間隔。使用下 面的編程語句，可以實現(xiàn) 1秒的精確定時，其誤差小于 1毫秒。 DWORD dwStart,dwStop； ／／起 始值和終止值 dwStop 2 GetTickCount0； while(TRUE) { dwStart=dwStop； ／／上一次的終止值變成新的起始值 ..／／此處添加相應控制語句 do { dwStop 2 GetTickCount0； )while(dwStop 一 1000dwStart), } 在本系統(tǒng)的設計中，采用了這種設計方法。主進程單獨啟動一個計時的線程，線 程的主函數(shù)如上所示。計時線程每過 1秒鐘會向主線程發(fā)送一個脈沖信號。這種方 法以犧牲 CPU 的效率來換取計時的準確性，因為計時的線程在整個 系統(tǒng)運行過程中 一直在空轉(zhuǎn)，會占用部分 CPU 的時間，造成資源浪費。但這種方法精確度較高，在 北京郵電大學碩士研究生學位論文 進行系統(tǒng)測試時沒有出現(xiàn)計時誤差的現(xiàn)象。 高精度時控函數(shù) 對于一般的實時控制，使用 GetTickCount0 函數(shù)就可以滿足精度要求，但要進 一步提高計時精度，就要采用 QueryPerformanceFrequency0 函數(shù)和 QucryPerformanceCounter0 函數(shù)。這兩個函數(shù)是 vc 提供的僅供 Windows 9X 使用的 高精度時間函數(shù)，并要求計算機從硬件上支持高精度計時器。 QueryPerformanceFrequency0 函數(shù)和 QueryPerformanceCounter()函數(shù)的原型為： BOOL QueryPerformanceFrequency(LARGE_INTEGER+lpFrequency)； BOOL QueryPerformanceCounter(LARGE INTEGER+lpCount)； 數(shù)據(jù)類型 LARGE INTEGER 既可以是一個作為 8 字節(jié)長的整型數(shù)，也可以是 作為兩個 4字節(jié)長的整型數(shù)的聯(lián)合結(jié)構(gòu)，其具體用法根據(jù)編譯器是否支持 64位而定。 在進行計 時之前，應該先調(diào)用 QueryPerformanceFrequency0 函數(shù)獲得機器內(nèi)部計時 器的時鐘頻率。接著，在需要嚴格計時的事件發(fā)生之前和發(fā)生之后分別調(diào)用 QueryPerformanceCounter0 函數(shù)，利用兩次獲得的計數(shù)之差和時鐘頻率，就可以計算 出事件經(jīng)歷的精確時間。 因為第三種方法簡單且已經(jīng)滿足了系統(tǒng)的需求所以沒有采用這種方法。 4． 1． 3 硬件驅(qū)動 下面首先介紹一下關(guān)于驅(qū)動的一些基本概念。 一般驅(qū)動程序設計為查詢式驅(qū)動程序和中斷式驅(qū)動控制程序兩種形式。 查詢式驅(qū)動程序簡單，但這種方法使的應用 程序～次只處理一個字節(jié)數(shù)據(jù)，許 多時候 CPU 處于等待查詢中，效率低。 中斷式設備驅(qū)動程序在設備提出請求后，專門進行數(shù)據(jù)處理，提高了吞吐量， 在等待設備時不占用 CPU，相對于查詢式來說比較復雜，但效率比較高。 在進行驅(qū)動程序設計時，為更好的了解設備驅(qū)動程序的編寫機制，還應該介紹 一下如內(nèi)存地址， I／ 0地址，內(nèi)存映射，端口映射等概念。 一個 PC 機上的設備可以被定位于兩種獨立的地址空間：內(nèi)存地址和 I／ 0地址。 內(nèi)存映射：將一個硬件設備定位于內(nèi)存空間，稱為內(nèi)存映射。這樣可以像訪問 內(nèi)存一樣訪問外設，采用的命令也是內(nèi) 存訪問指令。 端口映射：將一個硬件設備定位于 I／ 0 地址空間范圍，稱為端口映射，這樣， 北京郵電大學碩士研究生學位論文 設備只能通過 I／ O命令來訪問。 內(nèi)存地址空間和 I／ O地址空間占用的地址范圍不同。 在本系統(tǒng)中根據(jù)采用的硬件設備的特點采用查詢式驅(qū)動程序設計，程序利用匯 編程序直接訪問硬件的 I／ O端口。 本系統(tǒng)采用的計費卡連接 10位地址線， 8位數(shù)據(jù)線，提供讀寫兩種操作。因為 計費卡上提供讀寫兩種鎖存器，所以對同一話路讀寫操作訪問的地址不同。對卡的 操作分為： 讀操作：摘機信號，掛機信號，反極信號，所撥號碼。 控制操作：接通話路，鎖斷話路。 在系統(tǒng)中，單獨啟動一個線程來不斷的讀取硬件設備的信息。當用戶摘掛機或 者撥號時，此線程將信號轉(zhuǎn)化為消息發(fā)送至主進程。 4． 2 狀態(tài)機模型 在整個計費過程中，從用戶繳納押金話路接通到用戶通話結(jié)束話路關(guān)閉，整個 系統(tǒng)要經(jīng)過 6個狀態(tài)，分別為鎖斷狀態(tài)，掛機狀態(tài)，準掛機狀態(tài)，摘機狀態(tài)，撥號 狀態(tài)，通話狀態(tài)，狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換如下圖所示： 圖 43狀態(tài)機 系統(tǒng)接收的輸入信號分別為： 來自計時器的脈沖消息： WM TIMEOUT 來自硬件驅(qū)動的用戶摘機消息： WM OFFHOOK 來自硬件驅(qū)動的 用戶掛機消息： WM ONHOOK 2R 北京郵電大學碩士研究生學位論文 來自硬件驅(qū)動的用戶撥號消息： WM DIAL 來自硬件驅(qū)動的話路反極消息： WM CONNECT 來自硬件驅(qū)動的話路鎖斷消息： WM LOCK 來自硬件驅(qū)動的話路接通消息： WM UNLOCK 這些信號都是以 Windows 消息的形式加入主線程的消息隊列中，主線程為每一 個話路保存一個狀態(tài)機，根據(jù)輸入的信號完成狀態(tài)轉(zhuǎn)換并實現(xiàn)計費。 4． 2． 1 鎖斷狀態(tài) 每一個話路在初始狀態(tài)下都處于鎖斷狀態(tài)。計費卡將話路切斷，話機不能連接 到電信局的交換機上 ，用戶不能撥打電話。在鎖斷狀態(tài)下只能接收接通消息 WM 切 qLOcK。接通消息的觸發(fā)方式有兩種： 第一種情況是在營業(yè)員通過系統(tǒng)界面執(zhí)行接通話路的操作以后，系統(tǒng)會向底層 的驅(qū)動發(fā)送一個接通消息，硬件驅(qū)動執(zhí)行接通話路的操作成功后會發(fā)送回一個話路 接通的消息。狀態(tài)機收到此消息后進入掛機狀態(tài)。 第二種情況是用戶掛機以后。如果用戶在摘機或撥號狀態(tài)掛機或者沒有設置話 單鎖斷功能 (即用戶在通話狀態(tài)下掛機時話路立即鎖斷，用戶每次只能打一次電話。 要打下一個電話營業(yè)員必須重新接通話路 )的情況下在通話狀態(tài)下掛機，系統(tǒng)會立 即進入 準掛機狀態(tài)并向底層驅(qū)動發(fā)鎖斷信號，驅(qū)動將話路鎖斷后發(fā)鎖斷信號給主程 序。話路進入鎖斷狀態(tài)并設置計時器，當計時器超時后發(fā)接通信號給驅(qū)動，驅(qū)動接 通話路發(fā)接通信號，主進程收到后將話路置于掛機狀態(tài)。這樣做主要為了防止用戶 盜打電話。因為交換機與計費器存在不同步的問題，一般計費系統(tǒng)都會存在這樣的 漏洞：用戶撥號以后，迅速按下話機的叉簧，計費系統(tǒng)會檢測到掛機信號而認為用 戶已經(jīng)掛機，但當按鍵的時間很短時，掛機信號的脈沖很短，交換機檢測不到這個 掛機信號會繼續(xù)將話路接通。因此在系統(tǒng)中通過軟件強制延長掛機信號脈沖的時長 來防止以上情況的發(fā)生。望 壹富∈ D∈≥ 北京郵電大學碩士研究生學位論文 圖 44鎖斷與掛機狀態(tài) 4． 2． 2 掛機狀態(tài) 系統(tǒng)處于掛機狀態(tài)時的 SDL 圖如上所示。在這種狀態(tài)下當營業(yè)員執(zhí)行鎖斷操作 時或系統(tǒng)向驅(qū)動發(fā)送鎖斷消息后，驅(qū)動將話路鎖斷并向消息隊列發(fā)送鎖斷信號，話 路的狀態(tài)機直接回到鎖斷狀態(tài)。在用戶摘機時，底層硬件驅(qū)動線程會發(fā)送摘機信號， 此時系統(tǒng)進入摘機狀態(tài)。 4． 2． 3 摘機狀態(tài) 如果用戶摘機后沒有撥號而立即掛機，系統(tǒng)應進入到準掛機狀態(tài)。同時向底層 驅(qū)動發(fā)送鎖斷信號。驅(qū)動鎖斷話路成功后發(fā)回鎖斷信號，話路進入鎖 斷狀態(tài)。如果 摘機后用戶開始撥號，則進入撥號狀態(tài)，此時如果系統(tǒng)有定時強計功能還應設置定 時器。 4． 2． 4 準掛機狀態(tài) 在摘機，撥號或沒有設置話畢鎖斷功能時的通話狀態(tài)下如果用戶掛機，會進入 此狀態(tài)并向驅(qū)動發(fā)送鎖斷信號。當驅(qū)動將話路鎖斷時，主線程會收到驅(qū)動線程發(fā)回 的鎖斷信號，話路進入鎖斷狀態(tài)并設置 500ms 的定時器，定時器超時后向驅(qū)動發(fā)送 接通信號。此狀態(tài)是一種過渡狀態(tài)。當收到其他信號時此狀態(tài)不做處理。 4． 2． 5 撥號狀態(tài) 圖 45摘機與準掛機狀態(tài) 因為本系統(tǒng)在線路進入通話狀態(tài)時才進行號碼分析，所以在撥號狀態(tài) 僅進行號 碼的存儲。在撥號狀態(tài)下如果收到反極信號會進入通話狀態(tài)。在本系統(tǒng)中有定時強 30 北京郵電大學碩士研究生學位論文 計的功能：在線路進入撥號狀態(tài)時，如果管理員設置了強計的功能，系統(tǒng)會啟動二 個定時器，用戶每撥～個號碼，都會將計時器重新清零，如果用戶長時間沒有撥號， 定時器就會超時，系統(tǒng)向自身發(fā)送一個反極消息使系統(tǒng)自動進入通話狀態(tài)。在收到 反極消息時應進行號碼分析并進行話路的權(quán)限驗證驗證此話路是否具有撥打此種業(yè) 務的權(quán)限。如果驗證失敗，則向驅(qū)動發(fā)送一個鎖斷信號，進入準掛機狀態(tài)并清除存 儲的號碼，否則進入 通話狀態(tài)進行計費。 4． 2． 6 通話狀態(tài) 圖 46撥號狀態(tài) 北京郵電大學碩士研究生學位論文 圖 4． 7 通話狀態(tài) 進入通話狀態(tài)后首先進行費率的計算，并將結(jié)果實時的顯示在界面上。在用戶 掛機后話單入庫并打印話單。 4． 3 計費 在通話狀態(tài)下需要進行費率的計算。通常計費系統(tǒng)會在用戶掛機后，根據(jù)采集 到的數(shù)據(jù)進行話費的計算工作。但在本系統(tǒng)中要求動態(tài)的在界面上顯示用戶話費的 變化情況，因此在計費部分的設計上相對較為復雜。下面介紹一下計費的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 及其算法。 4． 3． 1 業(yè)務串表 系統(tǒng)啟動時會讀取數(shù)據(jù)庫并形成一個業(yè)務串數(shù)組， 數(shù)組中的主要元素的定義為 class ServString { public： int IsThisService(cbar+pStr)； pdvme： char m．．． pServiceStrng[]； char m__pServiceName[]； int m_ServiceNum； ) 其中 m_pServiceStrng 口保存此業(yè)務的業(yè)務特征串， m_ServiceNum 保存業(yè)務的編 號。函數(shù) IsThisService(char*pStr)判斷一個號碼是否屬于此業(yè)務，如果屬于此業(yè)務則 返回特征串的長度， 否則返回一個負數(shù)。例如，如果業(yè)務特征串為” OO”的國際長途， 當用戶輸入號碼為” 0012345678”，則函數(shù) IsThisService 返回 2。系統(tǒng)在進入通話狀 態(tài)時首先判斷此號碼的業(yè)務類型：系統(tǒng)順序查找數(shù)組當一個元素返回大于 0 的值時， 記錄下此元素的下標和返回值長度，如果到達數(shù)組的尾部則返回，否則繼續(xù)查找。 當找到下一個元素時，將此元素的特征串長度與當前紀錄的元素的特征串的長度比 較，如果大于當前元素的特征串，則將此元素作為當前元素，否則繼續(xù)查找。直到 找到一個特征串與號碼的首部匹配且長度最長的業(yè)務，作為 此號碼撥打的業(yè)務并返 北京郵電大學碩士研究生學位論文 回業(yè)務編號。 4． 3． 2 權(quán)限表 找到業(yè)務的編號以后還需要進行權(quán)限的驗證。在系統(tǒng)啟動時，建立一個二維的 數(shù)據(jù)表，其中橫向保存話路的編號，縱向保存業(yè)務的編號，當話路支持此業(yè)務時對 應的項為 true，否則為 false。如下表所示，話路 1支持市話業(yè)務，不允許撥打國內(nèi)長 途，話路 2 支持國內(nèi)長途，不支持市話。由上一步得到業(yè)務編號后，根據(jù)業(yè)務編號 和話路編號在表中查找，如果發(fā)現(xiàn)話路不支持此業(yè)務，則向驅(qū)動發(fā)送鎖斷命令將話 路鎖斷： 話路 l 話路 2 市話 true false 國內(nèi)長途 false true 4． 3． 3 計費表 因為系統(tǒng)最多支持 64 路話路。所以系統(tǒng)中定義了一個長度為 64 的數(shù)組。數(shù)組 中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保存兩類信息：數(shù)組對應話路的配置信息和計費信息。配置信息包括 話路號，話間號，話路所對應的電話號碼 (作為主叫號碼 )等，計費信息包括被叫 號碼，業(yè)務，費率信息。費率信息的描述如下： struct ChargStruct { double dbChargNum； ／／每個計費周期內(nèi)收費的金額 CTime EndTime； ／／此費率結(jié)束的時間 int TimeSpan； ／／收 費的周期 int TimeSpanCount；