一种流媒体在线计费系统研究和性能优化

Ｃｏ，ｎｐｕｔｅｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｄ　ＡｐｐｌｉｃａＨｏｎ￣计算机工程与应用　一种流媒体在线计费系统研究和性能优化　匡振国，．２，倪　宏！，嵇智辉　ＫＵＡＮＧ　Ｚｈｅｎ—ｇｕｏ　～．ＮＩ　Ｈｏｎｇ２，ＪＩ　Ｚｈｉ－ｈｕｉ　・　１冲国科学院研究生院，北京１０００３９　２．中国科学院声学研究所国家网络新媒体工程技术研究中心，北京１００１９０　１．Ｇｒａｄｕａｔｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００３９，Ｃｈｉｎａ　２．Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｎｅｗ　Ｍｅｄｉａ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｅｒ，Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ａｃｏｕｓｔｉｃｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１００１９０，Ｃｈｉｎａ　Ｅ—ｍａｉｌ：ｋｕａｎｇｚｇ＠ｄｓｐ．ａｅ．ｃｎ　ＫＵＡＮＧ　Ｚｈｅｎ—ｇｕｏ．ＮＩ　Ｈｏｎｇ。ＪＩ　Ｚｈｉ—ｈｕｉ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｔｒｅａｍｉｎｇ　ｍｅｄｉａ　ｏｎｌｉｎｅ　ｃｈａｒｇｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ．Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２００８．４４（２９）：１１５—１１８．　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｓｔｒｅａｍｉｎｇ　ｍｅｄｉａ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｐｒｅｐａｉｄ　ｓｅｒｖｉｃｅｓ　ｒｅｑｕｉｒｅ　ｔｈｅ　ｂｉｌｌｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｔｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｒｅａｌ　ｔｉｍｅ　ｂｉｌｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ｃｏｎｔｒｏ１．Ａｆｔｅｒ　ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅ　ｏｆ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｂｉｌｌｉｎｇ　ｓｃｈｅｍｅｓ，ｄｅｓｉｇｎ　ａ　Ｓｔｒｅａｎｆｉｎｇ　Ｍｅｄｉａ　Ｏｎｌｉｎｅ　Ｃｈａｒｇｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｔｏ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｐｒｅｐａｉｄ　ｓｅｒｖｋ　ｅｓ，ｉｎｔｔ’ｏｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｏｎｌｉｎｅ　ｃｈａｒｇｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ａ　ｔｙｐｉｃａｌ　ｓｔｒｅａｍｉｎｇ　ｉｎｅｄｉａ　ｓｅｒｖｉｃｅ—ＶｏＤ　ｓｅｒｖｉｃｅ，ａｎｄ　ｔｈｅｎ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ａｎ　ｏｐ—　ｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｓｃｈｅｍｅ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｏｖｅｒａｌｌ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂｙ　ａｄｏｐｔｉｎｇ　ｍａｉｎ　ｍｅｍｏｒ），ｄａｔａｂａｓｅ．Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｉｎｄｉｃａｔｅｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｃａｎ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ　ｂｉｌｌｉｎｇ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔｒｅａｍｉｎｇ　ｍｅｄｉａ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ，　ａｎｄ　ｃａｎ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｓｔｒｅａｍｉｎｇ　ｍｅｄｉａ　ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅ　ｅａｓｉｌｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｏｎｌｉｎｅ　Ｃｈａｒｇｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ；ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ　ｂｉｌｌｉｎｇ；ｓｔｒｅａｍｉｎｇ　ｍｅｄｉａ；Ｍａｉｎ　Ｍｅｍｏｒｙ　Ｄａｔａｂａｓｅ；Ｄｉａｍｅｔｅｒ　Ｃｒｅｄｉｔ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　摘要：流媒体应用中，预付费业务向计费系统提出了实时计费和实时控制的要求。分析了流媒体应用中现有计费方案存在的不　足，设计了一种支持实时计费的流媒体在线计费系统，介绍了流媒体典型业务的在线计费流程，并利用内存数据库技术优化了系　统的实时处理性能～实验表明设计的在线计费系统能有效满足流媒体业务实时计费的要求，具有良好的实用性：　父键词：在线计费系统（ＯＣＳ）；实时计费；流媒体；内存数据库；Ｄｉａｍｅｔｅｒ计费控制　ＤＯＩ：１０．３７７８／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２—８３３１．２００８．２９．０３２　文章编ｇ－：１００２—８３３１（２００８）２９—０１１５—０４　文献标识码：Ａ　中图分类号：ＴＮ９１５　ｌ　引言　随着网络条件的不断改善和用户需求的逐步提高，以３Ｇ　手机电视、数字电视和视频点播为代表的流媒体业务和相关增　值业务迅速推广，业务的多样化及其实时计费需求对计费系统　提出了新的要求…，支持实时汁费和实时业务控制成为计费系　的丰富和网上交易的流行，用户产生的费用除了业务基本费，还　包括第三方ＣＰ／ＳＰ提供增值业务收取信息费，因而用户在短时间　内可能产生高昂的费用，从而进一步加大了欠费风险　；在线汁费　是一种计费信息能够实时影响用户服务使用的计费机制，电信　语音业务的在线计费以智能网为依托通过ＣＡＭＥＬ协议来实现。　统发展的趋势。　后付费汁费，一方面由于低信用度用户的恶意欠费造成的　坏账风险难以得到有效的控制，给运营商造成巨大的损失　，另一　方面用户无法实时查询余额信息，随时掌握消费信息…，因而它的　应用会越来越少；准实时汁费，俗称热汁费，即在用户使用完业务　后计费系统立即处理洋单并扣费的计费方式。尽管可以通过提　高计费系统的实时性来缩短系统的扣费周期，但准实时汁费本　质上是离线计费，刚性的时间差会带来较高的欠费风险，而且它　无法提供用户服务使用过程中的服务终止功能　；随着业务类别　后付费计费或准实时计费不仅难以满足运营商控制欠费的　需求，也难以满足用户实时掌握消费信息的需求，电信语音业务　实时计费的依赖智能网，支持ＣＡＭＥＬ协议有较高的复杂性。本　文分析了现有计费方式存在的不足，根据流媒体业务的特点和其　支撑网络的特征，设计了一种流媒体在线计费系统　，利用内存　数据晕　优化了系统的实时ｆ蝣　，可以很好白勺｝菏足在编十费需求。　２流媒体在线计费系统　本章首先对流媒体作了简单介绍，根据流媒体支撑网络的　基金项日：国家自然科学摹金（ｔｈｅ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｆ０ｕｎｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ　ｕｎｄｅｒ　Ｇｒａｎｔ　Ｎｏ．２００８ＡＡ０１Ａ３１７）；国家“十一五”科技支撑计划重　大项目资助（ｔｈｅ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｇｒｅａｔ　Ｐｒｏｊｅｃｔ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｔｉｉｆｃ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ　Ｐｒｏｇｒａｍｓ　Ｆｕｎｄｅｄ　ｂｙ　Ｍｉｎｉｓｔｒｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｅｈｎｏｌｏ￣　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ　Ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　１　ｈｈ　Ｆｉｖｅ一＂，ｅａｒ　Ｐｌａｎ．２００８ＢＡＨ２８Ｂ０４）：　作者简介：匡振国（１９８０一），男．博士研究生，主要研究方向：宽带网络通信、业务运营支撑系统等；倪宏（１９６４一），男，研究员、博士生导师，国家网络　新媒体工程技术研究　收稿Ｉｊ期：２００８—０６—１０　副主任，主要研究方向：多媒体技术、宽带网络通信、嵌入式系统等；嵇智辉，男，研究生，主要研究方向：宽带网　络通信、电信运营支撑管理等：　修州【１期：２００８—０７一Ｏ７　１１６　２００８，４４（２９）　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ计算机工程与应用　特征和流媒体业务的特点设汁了一种流媒体在线计费系统　架构，然后通过对ＡＡＡ（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ，Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ａｃ—　件方式与外部网元设备交互；计费控制模块是流媒体在线计　费系统的核心控制模块，它包括基于承载的计费、基于会话　的计费和基于事件的汁费三种；批价处理模块是流媒体在线　计费系统的费用计算模块，通过规则、参数的配置，它能够支　ｃｏｕｎｔｉｎｇ）协议的研究，流媒体在线计费系统采用基于Ｄｉａｍｅｔｅｒａ　的ＤｉａｍｅｔｅｒＣＣ（Ｄｉａｍｅｔｅｒ　Ｃｒｅｄｉｔ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｐｒｏｔｏｃｏ１）　来支持流媒　的在线汁费流程。　体业务的实时汁费，最后根据系统框架设计了ＶｏＤ点播业务　持多种业务灵活复杂的批价处理；余额管理主要对用户的账户　余额进行管理，包括余额的预留／释放、扣费、充值、实时余额　查询和余额监控等。本文采用基于用户级别和消费历史的动　态阈值法来监控账户的余额，当账户余额少于动态算出的阈　值时，系统将通过短信或ｅｍａｉｌ等途径自动通知用户及时补　款，减少因费用不足和对用户服务的中断ｌ１０　；会话管理模块主　要完成建立会话、关闭会话、会话状态监控等，并维护会话信　２．１流媒体简介　流媒体（ｓｔｒｅａｍｉｎｇ　ｍｅｄｉａ）是指在数据网络上按时间先后　次序传输和播放的连续音，视频数据流　。随着３Ｇ网络建没的　推进和宽带网络的兴起，基于３Ｇ网络和宽带网络的流媒体技　术得到了迅速的发展，并受到了越来越多的重视，各国在相应　的高速网络研究计划中部把它作为一个重要的研究内容。笔者　曾参与国家“８６３”计划“高性能信宽带信息网（３ＴＮｅｔ）”课题，课　题从网络电视ＩＰｒｒｖ、ＶｏＤ、高清电视、时移电视等典型宽带流媒　体业务入手，建立了一个能适应ｌｎｔｅｒｎｅｔ　ＴＶ等媒体流实时传　输的高性能、广域（城域）宽带演示验证网络３ＴＮｅｔ，并在长江　三角地区完成试验部署，它是全球迄今为止最大规模的ＩＰＶ６宽　带互动多媒体网络综合应用平台。　２．２流媒体在线计费系统架构　在３ＧＰＰ的Ｒ５、Ｒ６为ＩＰ多媒体服务ＩＭＳ（ＩＰ　Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　Ｓｅｒｖｉｅｅ）１９１网络定义了ＯＣＳ（Ｏｎｌｉｎｅ　Ｃｈａｒｇｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）参考性架　构　。３ＧＰＰ提出的ＯＣＳ主要针对３Ｇ业务的汁费需求，而且支　持ＣＡＭＥＬ协议有较高的复杂性，而流媒体业务具有多媒体化、　个性化、人性化和互动性等特点，其支撑网络大多是基于ＩＰ的　宽带网。根据流媒体业务的特点及其支撑网络特征，鉴于网络　接入与计费控制分离，汁费控制与计费应用分离的原则，设计　了一种流媒体在线汁费系统。在线计费系统必须实时响应计费　请求，根据汁费策略完成批价处理，扣费并生成计费详单后实　时反馈汁费清求的处理结果。系统还必须实时监控用户的余额　信息并基于余额控制用户的服务使用。根据流媒体在线计费系　统的功能要求，其系统框架逻辑上包括系统管理、接口模块、计　费控制、批价处理、余额管理、会活管理和计费网关７个模块，　框架详情如图１所示。　图１流媒体在线汁费系统架构　位于骨干网的业务汇聚路由器ＡＣＲ（Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ　Ｒｏｕｔｅｒ）实现数字电视、高清电视和宽带上网等业务的受控组　播，位于网络边缘的媒体服务器ＭＳ（Ｍｅｄｉａ　Ｓｅｒｖｅｒ）提供ｖｏＤ　点播、时移电视等业务的流化服务　ＡＣＲ和ＭＳ是流媒体业务　系统中的服务控制网元，它们通过ＤｉａｍｅｔｅｒＣＣ协议同流媒体　在线计费系统交互，协同实现实时计费和实时业务控制功能。　为了统一系统和外部网络设备的交互方式．流媒体在线计费系　统定义了接口模块。对实时的计费信息接Ｅｌ模块采用Ｄｉａｍｅ—　ｔｅｒＣＣ与外部网元设备交互，对计费洋单信息它采用ＩＰＤＲｔ６１文　息；计费网关则根据配置的策略，按照不同的业务类别分别生　成ＩＰＤＲ活单文件，供账务系统做进一步的处理…Ｉ；系统管理　模块处理系统有关策略的初始化、相关配置的管理和相关信　息的查询等。　２．３　ＡＡＡ协议研究　传统的用于实现ＡＡＡ功能的ＲＡＤＩＵＳ协议以其简单安　全、易于管理、扩展性好而得到广泛应用。但是由于ＲＡＤＩＵＳ协　议本身存在的缺陷，比如基于不可靠的ＵＤＰ传输、简单的丢包　机制、没有关于重传的规定和集中式计费服务，都使得它不太　适应当前网络的发展。随着新的接入技术的引入和网络的快速　扩容，计费系统对ＡＡＡ协议提出了新的要求，Ｄｉａｍｅｔｅｒ协议应　运而生。Ｄｉａｍｅｔｅｒ基础协议为各种认证、授权和计费业务提供　了安全、可靠、易于扩展的框架，可以方便的应用到实际中。相　对于ＲＡＤＩＵＳ协议，Ｄｉａｍｅｔｅｒ协议拥有良好的失败处理机制、　快速检测到对端不可达的能力、更好的丢包处理机制，它支持　端到端的安全，为每个会话进行认证和授权以保证安全性…１。　在Ｄｉａｍｅｔｅｒ基础协议上扩展的应用协议ＤｉａｍｅｔｅｒＣＣ，定义了　针对预付费用户的汁费机制，采用信用额度控制，实现了基于　承载、会话和事件的计费，解决了预付费的计费需求，因此流媒　体在线计费系统采用ＤｉａｍｅｔｅｒＣＣ协议同外部网元设备交互协　同实现在线计费功能。　２．４　ＶｏＤ在线汁费流程　本节以ＶｏＤ点播业务为例，根据图１所示的在线计费系　统框架，用户终端点播ＶｏＤ的在线汁费流程如图２所示。整个　在线汁费流程包括获取账户余额和使用量、批价、扣款、生成计　费详单信息、通知充值等多个子流程。其中子流程５完成用户　账户余额、累计使用量和费用的获取，子流程６完成批价处理，　子流程７完成从用户账户的扣款操作，子流程１　１按照系统配　置的策略根据计费信息生成ＩＰＤＲ话单文件，子流程１　２完成　动态阈值计算和账户余额低于阈值时通知用户充值。系统有关　的初始化配置和异常处理没有在图中给出，在线计费流程详情　见图２所示。　本文设计的流媒体在线汁费系统，针对流媒体业务的特点，　采用先进的ＤｉａｍｅｔｅｒＣＣ协议来支持预付费业务，避免了由于　协议缺陷给系统带来的安全问题和支持ＣＡＭＥＬ协议的复杂　性；增加接口模块，统一了在线计费系统和外部网络设备的交　互方式，不仅屏蔽了网络的复杂性和异构性，同时满足了网络　融合、业务融合的发展要求；采用基于用户级别和消费历史的　动态阈值法来监控账户的余额，当用户余额低于阈值时自动提　醒用户补款，减少了因余额不足对用户业务的中断，同时减轻　了业务控制给计费系统造成的压力。　毒，嵇管辉：一种流媒体在线计费系统研究和性能优化　媒体服　务器　接ｕ模块　汁费控制　余额管理　费　关　２汁费清求一　３刨建会．千　㈠二＝～　４载入客户资料信息　一＝　５　５１请求客户余额　本账期累汁费用和使用量　一　５　２获得余额和墚汁信息　—５　３返　余　额和账期累汁使用量一　６　６１批价清求　一　６．２汁算费用和使用量　　ｉ【　丁＿－　ｌｌｌ＿７．１浯求　瀛条葫二　—二　　１—＿＿＿一　７　２扣减余额　●　７　３扣减响应二二　　—二二』　８汁黄　攫　—　ｌ０关闭会．壬　｝　１１．１清求输出｜十费详单信息　一　ｌｌ　２生成１　ＰＩ）Ｒ详单文件　＿＿——一二＝＝＝ｊ一＝一　１２１汁算动恳闽值　ｌ２　２提醒用户充值　二二＿＿二二二　—　Ｉ矧！ＶｏＤ点播　线ｉｒ费流程　３系统优化方案　ｔｉｍｅｓｔｅｎ．ｈｔｍ１）和ｅＸｔｒｅｍｅＤＢＩ　已经广泛应用于各种应用系统中一　在线汁费的过　中包含大量的数据访问．数据访问的效率　３．２基Ｊ：内存数据库的性能优化　会直接影响到系统的实时性能．本章研究基于内存数据库技术　通过上节分析可知，在流媒体在线汁费系统中引入内存数　的流媒体在线汁费系统性能优化　在线汁费系统已经成为业务　据库技术，不仅可以极大提高数据速度，有效解决在线计费过　平台的一部分，它直接影响到业务的正常使用，　此业务平台　程中频繁数据操作的效率问题，还可以统一管理汁费相关数据　对它的实时性、可靠性提出了更高的要求。在线汁费处理不仅　信息．降低系统的复杂度　利用内存数据库集中管理流媒体在　是输入输出密集型事务，也是数据访问密集型事务，它包含大　线汁费系统中的客户资料、账户余额、累汁使＿｝｝｛量、会话信息　量的数据访　，数据响应延迟和数据库系统的并发限制会极大　和计费详单等信息，处理汁费请求时可以在内存中直接读取和　影响到在线汁费系统的性能一　写入有关数据而不需要应用程序直接访问数据库，可以极大　３．１数据访问疗法概述　提高在线汁费系统的响应速度、实时性能和并发性能。基于内　常用的数据访问方法有ＯＤＢＣ（Ｏｐｅｎ　Ｄａｔａｂａｓｅ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖ—　存数据库的流媒体在线汁费系统的系统框架如　３所示，它　ｉｔｖ）方法、共享内存方法　ｌ和ｌ大Ｊ存数据库　Ｊ方法．分别介绍如下：　具有如下优点：（１）账户余额、累汁使用量和会话等信息存放　ＯＤＢＣ方法中ｍ数据库统一管理数据的更新和查询，应用　内存可以极大提高存取速度，缩短计费请求的响应时间；（２）　程序中对数据的渎写操作都通过ＯＤＢＣ访ｆＵ】数据库来实现　事　采用内存数据库，利用其自身的复制机制、安全策略可以保征　务管理、数据更新、数据查询都由数据库来实现，降低了应用程　数据的完整性、可靠性以及数据的安全稳定；（３）对于大并发　序的开发难度，但是数据访问都需要通过数据库来实现，汁费　业务的汁费以及对共享数据的访问，采用内存数据库的锁定　请求的响应延迟会增大而且在线汁费系统的并发性能受限于　数据库的并发度。　机制，保证多线程／进程对临界信息的安全访问，减少开发的　难度［　１共享内存方法即在共享内存中存贮数据提供给多个进程　访问的方法：它避免了数据的多次复制．对于比较稳定的或　读的数据，可以通过共享Ｉ尺Ｊ存方法来共享和怏速获取　数据更　新操作都需要应用程序来保障数据的一致性．增加了应用程序　实现的难度，该方法有效解决了　读数据的访问，不能高效地　处理在线汁费中频繁的数据更新和插入操作　内存数据库是将数据放在【太Ｊ存中直接操作的数据库，它基　于全部数据都在内存【｛Ｊ重新没汁了体系结构，并且在数据缓　存、快速算法、并行操作方面也进行了相应的改进，数据处理速　媒体服Ｄｉａｍｅｔｅ　度比传统数据库要怏ｌ到２个数量级．而且内存数据库提供复　务器　制机制、安全策略等来保障应用数据的完整性和可靠性一内存　数据库的典型代表Ｔｉｍｅｓ．ｒｅｌ１（ｈｔｔｐ：／／、　、　．Ｏｒａｌ（　Ｃｏｎｇｄａｔａｂａｓｅ／　闭３　ｆ内仃数据库的流媒体存线计赞系统　架　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ计算机工程与应用　４实验结果　为了检验流媒体在线计费系统框架的合理性和内存数据　库技术对系统的性能优化结果，对流媒体在线计费系统的功能　和性能进行了测试，并着重测试了系统在线计费处理的响应时　间。实验描述如下：　欠费，难以被运营商接受，预付费包月制计费方式由于业务的　使用量不受到限制，资费普遍比较高，难以被广大用户接受。本　文分析了流媒体业务的特点和实际运营需求，借鉴３ＧＰＰ的相　关研究成果，设计了一种流媒体在线计费系统，研究了ＡＡＡ协　议并设计了ＶｏＤ点播的在线计费流程。最后利用内存数据库　（１）数据库服务器分别采用（Ｏｒａｃｌｅ９ｉ）和Ｏｒａｃｌｅ　ＴｉｍｅｓＴｅｎ　Ｉｎ－ＭｅＩｌｌｏｒｙ　Ｄａｔａｂａｓｅ　７．０．５，数据库和流媒体在线计费系统部　署在局域网中两个不同的服务器上，服务器之问通过１００Ｍ路　由器相连。　集中管理流媒体在线计费系统中的账户余额、累汁使用量、会　话等信息，有效提高了数据访问效率，从而提高了系统的响应　速度、实时性能和并发性能。本文设计的基于内存数据库的流　媒体在线计费系统能够更有效地支撑流媒体业务的发展，有效　地规避欠费风险，降低综合成本，提高客户的忠诚度，符合产业　（２）测试ＶｏＤ点播业务的在线汁费，１０　０００部影片，计费　策略是按次计价，每部影片价格各不相同，用户账期资费８Ｏ元　封顶。　（３）测试用户量为１０万，数据库中保持它们的余额信息，　在线计费过程中生成的原始点播记录和会话信息保持到数据　库中。　（４）简化在线计费处理过程为创建会话、获取用户余额和累　汁使用量、批价、扣款、生成计费详单，测试在线计费处理时间。　（５）模拟媒体服务器发起１万次在线计费请求，测试在线　计费服务器的平均响应时问。　测试类型包括如下两种：　（１）共享内存方案：服务器启动时载入客户余额和影片价　格等信息到内存，初始化累计资费和使用量信息，会话信息、更　新余额操作和计费详单信息实时保存入库。　（２）内存数据库方案：由内存数据库系统处理数据的载入、　保存和保证数据安全。应用程序通过标准接口访问内存数据库　处理数据的存取。　三组数据的实验结果如图４所示。　ｉ　垦　莒　．置　图４在线计费平均处理时间　从实验结果可以得出：采用内存数据库技术优化后，流媒　体在线汁费系统在线计费的平均处理时间是基于共享内存在　线计费系统的大约５％，采用内存数据库技术系统有效处理了　在线汁费过程中频繁的数据更新和插入操作，这极大提高了系　统的实时性能和并发性能，从而有效提高了流媒体在线计费系　统的整体性能。　５总结　流媒体应用中，后付费汁费和准实时汁费容易造成大量的　发展的趋势，有助于促进流媒体业务的快速推广。流媒体在线　计费系统的集群和负载均衡策略研究是进一步的工作。　参考文献：　…１庄严，时政．移动网络在线计费系统的演进方案『Ｊ１＿电信快报，２００７（６）．　［２］刘天健．准实时计费系统欠费控制方案的探讨『Ｊ１ｌ邮电设计技术，　２００７（５）．　【３］李连祥，刘晓亮，董斌．３Ｇ融合在线计费系统的实现方案ｌ　Ｊ　Ｊｌ电信科　学，２００６（５）：１６—１８．　［４】３ＧＰＰ　ＴＳ　３２．２９６．Ｏｎｌｉｎｅ　Ｃｈａｒｇｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ（ＯＣＳ）：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ［Ｓ］．Ｖ７．０．００—２００６．　【５ｊ　３ＧＰＰ．３ｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ　Ｐｒｏｊｅｃｔ；ＴｅｃｈｎｉｃＭ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ　Ｇｒｏｕｐ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　ａｎｄ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ａｓｐｅｃｔｓ；Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｍａｎａｇｅ－　ｍｅｎｔ；Ｃｈａｒｇｉｎｇ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；Ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｃｈａｒｇｉｎｇ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｔｅｃｈｎｉ—　ｃａｌ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ　３Ｇ　ＴＳ　３２．２９９　Ｖｅｒｓｉｏｎ　６．３．０（２００５－０６）［ｓ］．２００５．　【６】ＩＥＴＦ　ＲＦＣ　３５５８　Ｄｉａｍｅｔｅｒ　Ｂａｓｅ　ｐｒｏｔｏｃｏｌ［Ｓ］．２００３．　【７】Ｈａｋａｌａ　Ｈ，Ｍａｔｔｉｌａ　Ｌ，Ｋｏｓｋｉｎｅｎ　Ｊ　Ｐ，ｅｔ　ａ１．Ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｃｒｅｄｉｔ—ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ＩＥＴＦ　ＲＦＣ　４００６［￥１．２００５—０８．　［８］Ｚｈｏｕ　Ｊｉｎｚｈｉ，Ｍａ　ＪｉａｎＧｕｏ，Ｗｕ　Ｊｉｎｇ，ｅｔ　ａ１．Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｋｅｙ　ｔｅｃｈ—　ｎｏｌｏｇｉｅｓ　ｏｆ　ｓｔｒｅａｍｉｎｇ　ｍｅｄｉａ　ｏｆ　ｃｕｌｔｕｒａｌ　ｇｒｉｄ［Ｃ］／／Ｔｈｉｒｄ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ　ａｎｄ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ，２００７．　【９】Ｃｈｅｎ　Ｓｈｅｎｇｙａｏ，Ｗｅｉｋ　Ｐ　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｎ　ｅｘｔｅｎｓｉ—　ｂｌｅ　ｏｎｌｉｎｅ　ｃｈａｒｇｉｎｇ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｏｐｅｎ　ＩＭＳ　ｐｌａｙｇｒｏｕｎｄ［Ｃ］／／　ＴｒｉｄｅｎｔＣｏｍ　２００７，３ｒｄ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，２００７：１—５．　（１０】Ｓｏｕ　Ｓｏｋ－Ｉａｎ，Ｈｕｎｇ　Ｈｕｔ－Ｎｉｅｎ，Ｌｉｎ　Ｙｉ—Ｂｉｎｇ，ｅｔ　ａ１．Ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ｃｒｅｄｉｔ　ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ　ｆｏｒ　ＵＭＴＳ　ｏｎｌｉｎｅ　ｃｈａｒｇｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ１．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２００７，６（１１）　［１　１１丁亚．基于Ｄｉａｍｅｔｅｒ协议的在线计费系统的设汁与实现【Ｄ］一Ｅ京邮　电大学，２００８：ｌ７－１８　【１　２］汪煜计费账务系统的数据处理技术研究【Ｄ】．哈尔滨工程大学，２００４：　１４－ｌ８．　【ｌ　３】Ｇａｒｃｉａ—Ｍｏｌｉｎａ　Ｈ，Ｓａｌｅｍ　Ｋ．Ｍａｉｎ　ｍｅｍｏ￣＂ｄａｔａｂａｓｅ　ｓｙｓｔｅｍｓ：ａｎ　ｏｖｅｒｖｉｅｗ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　ａｎｄ　Ｄａｔａ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒ－　ｉｎｇ，１９９２．４（６）：５０９—５１６．　［１４ｊ　ｔａｎｊｉｅｓｙｍｂｏｌ［ＥＢ／ＯＵ．ｈｔｔｐ：ｌｆｂｌｏｇ．ｅｈｉｎａｕｎｉｘ．ｎｅｔ／ｕ／１８５７８／ｓｈｏｗａｒｔ一３１５３３０．　ｈｔｍ１．　【１　５】Ｍａｏ　Ｄ．新一代实时计费引擎［ｚ】．２００７：１４—３２．