CN101754169B - 一种归属位置寄存器受理指令的业务管理方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种归属位置寄存器受理指令的业务管理方法及其系统，其方法包括以下步骤：将受理指令消息缓存到多通道消息队列，执行通道策略管理所述多通道消息队列中的受理指令消息；从所述多通道消息队列中读取受理指令消息数据，进行批量数据格式转换并批量导入至数据库的分区表保存；以多表轮流切换方式将所述分区表中的受理指令消息数据导出并以多文件轮流切换方式压缩转存为压缩文件。由于采用了批量处理消息的理念，提高了归属位置寄存器处理受理指令的效率；加上运用了表切换和文件切换模型的技术，节省了局方的数据库和磁盘空间，降低了成本；以及引入分页显示的机制，方便了用户查询历史信息。

Description

一种归属位置寄存器受理指令的业务管理方法及其系统

技术领域

本发明涉及归属位置寄存器存储信息业务及其系统领域，更具体的说，涉及的是一种归属位置寄存器受理指令的业务管理方法及其系统改进。 

背景技术

用于受理指令的归属位置寄存器HLR(Home Location Register，以下简称HLR)是移动通讯网络中的一个基本网元，用于存储移动用户的特征数据，并为用户提供预定的业务服务，同时也用于存储用户位置的信息。通过网管系统实现HLR的运行，两者通过socket机制实现通讯，HLR在运行过程中的重要信息，通过接口保存在网管系统中，受理指令便是其中的一种重要信息。 

单个HLR管理着几百万甚至上千万的用户，这些用户在业务受理过程中会产生了大量的受理指令。在上千万的HLR局中，受理指令的消息非常大，白天平均500-600条/秒，由此产生的数据容量也是非常大的，对于数据的存储提出了很大的挑战。由于它们也表示了用户的业务信息变更，保存和管理这些信息对于局方维护非常重要。 

一般情况下，保存受理指令信息在业务BOSS接口机和受理台采用文件保存，这些文件一般保存时间比较短，而且分布在多台机器上。所以查询这些文件中的特定用户受理指令是一件比较繁琐的事情，对于局方维护人员使用非常不方便，没有统一的所有受理指令可以查询。 

目前，对于大流量数据的处理方法，通常的有如下三种处理方法： 

第一种方法是将消息数据直接存入数据库。这种方案简单，但是消息 接受流量比较小，而且数据库中数据信息和索引等占用空间相当大，效率也不高，对于数据库处理，需要较高水平的专业人员进行定期管理和维护。 

第二种方法是通过建模和特定的算法等缩小发送消息的数据规模，然后保存，以达到降低海量数据之目的。然而这种方法对于消息的转换有较高要求，而且存在着保存的数据与原始的数据不相同，改动了数据原始性的缺陷，不便于历史信息的查询。 

第三种方法是针对特大规模流量的消息，采取复杂的分布式并行算法，将消息发送到多台处理机处理，起到分流的效果。但是这种系统对资源的耗费较大，成本高，实施也比较复杂。 

综上所述，现有技术中存在着实现成本高和复杂，而且不利于后期维护，以及难以满足用户需要的问题。 

因此，现有技术尚有待于改进和发展。 

发明内容

本发明的目的在于，提供一种归属位置寄存器受理指令的业务管理方法及其系统，提高归属位置寄存器处理受理指令的效率，节省局方的数据库和磁盘空间，减少成本，便于用户查询历史信息。 

本发明的技术方案如下： 

一种归属位置寄存器受理指令的业务管理方法，包括以下步骤： 

A、将受理指令消息缓存到多通道消息队列，执行通道策略管理所述多通道消息队列中的受理指令消息； 

B、从所述多通道消息队列中读取受理指令消息数据，进行批量数据格式转换并批量导入至数据库的分区表保存； 

C、以多表轮流切换方式将所述分区表中的受理指令消息数据导出并以多文件轮流切换方式压缩转存为压缩文件。 

所述的方法，其中，所述步骤A中缓存受理指令消息到多通道消息队列中的具体操作包括： 

A1、将所述受理指令消息作为元素写入基于链接节点的无界限程安全队列的底部，并将先进的元素按照先进先出的原则置于后进的元素之上； 

A2、在多通道消息队列之间执行多线程并发处理，并在当前写入的多通道消息队列出现拥塞元素时，通过非拥塞的存入读取并发控制线程写入下一个多通道消息队列。 

所述的方法，其中，所述步骤A中执行通道策略管理受理指令消息包括以下具体的操作： 

定时扫描遍历所有多通道消息队列，逐次按照时间先后顺序取出多通道消息队列中的所有受理指令消息数据； 

在受理指令的消息量超过指定容量时启动容量控制线程，触发取出多通道消息队列中的所有受理指令消息数据； 

若系统出现异常情况时则强制取出当前多通道消息队列中的所有受理指令消息数据。 

所述的方法，其中，所述步骤A中执行通道策略管理受理指令消息还包括以下具体的操作： 

在同一个多通道消息队列中管理受理指令消息时将顺序取出数据和触发取出数据的操作互相锁定，同一时刻执行一个取出操作； 

在执行强制取出数据的操作之前释放存在于多通道消息队列中的锁定线程。 

所述的方法，其中，所述步骤C中导出受理指令消息数据的具体操作包括： 

C1、在当前分区表的表数据达到容量限定时切换到下一张分区表； 

C2、将所述的表数据导出到备份表，记录导出指令的名称和时间间 隔； 

C3、直到所述数据库中全部分区表的表数据都达到容量限定时进行数据覆盖，并切换到所述数据库的第一张分区表。 

所述的方法，其中，所述步骤C2中导出表数据到备份表后至少包括以下一种具体的操作： 

定时将所述受理指令消息数据从所述备份表中导出并压缩转存为压缩文件，同时将数据库中相同的数据清除； 

在所述备份表数据容量达到限定的数据容量时导出并压缩转存为压缩文件，同时将数据库中相同的数据清除。 

所述的方法，其中，所述步骤C中压缩转存为压缩文件的具体操作包括： 

C4、在写入当前压缩文件的受理指令消息数量达到设定值时切换到下一个压缩文件进行写入； 

C5、控制压缩文件的总量，根据时间前后顺序从后向前以多文件轮流切换方式覆盖所述压缩文件。 

所述的方法，其中，所述步骤C之后的业务管理受理指令消息操作还包括： 

D1、在用户查询历史的受理指令消息时采取分页显示，展示给所述用户的界面端缓存显示当前界面的数据； 

D2、超出缓存的数据，重新根据查询条件从所述压缩文件或所述数据库的备份表中获取。 

一种归属位置寄存器受理指令的业务管理系统，包括一位于所述归属位置寄存器业务处理端的受理指令转发模块和一位于用户客户端的受理指令展现模块；其中，所述系统还包括一位于网管服务器端受理指令接收模块和一位于数据库端的受理指令存储模块；所述受理指令接收模块在所述受理指令转发模块的控制指令下，用于将受理指令消息缓存到多通道消 息队列，执行通道策略管理所述多通道消息队列中的受理指令消息；所述受理指令存储模块用于从所述多通道消息队列中读取受理指令消息数据，进行批量数据格式转换并批量导出至数据库的分区表保存，并在所述受理指令展现模块的查询指令的作用下，用于以多表轮流切换方式将所述分区表中的受理指令消息数据导出并以多文件轮流切换方式压缩转存为压缩文件。 

所述的系统，其中，所述受理指令存储模块在所述受理指令展现模块的查询指令的作用下，用于以多表轮流切换方式将所述分区表中的受理指令消息数据导出并以多文件轮流切换方式压缩转存为压缩文件。 

本发明所提供的一种归属位置寄存器受理指令的业务管理方法及其系统，由于采用了批量处理消息的理念，提高了归属位置寄存器处理受理指  令的效率；加上运用了表切换和文件切换模型的技术，节省了局方的数据库和磁盘空间，降低了成本；以及引入分页显示的机制，方便了用户查询历史信息。 

附图说明 

图1是本发明系统的模块化示意图； 

图2是本发明接收和存储受理指令的流程示意图； 

图3是本发明消息通道队列模型示意图； 

图4是本发明多表轮换和多文件轮换示意图。 

具体实施方式 

以下将结合附图，对本发明关于归属位置寄存器受理指令的业务管理的具体实施方式和优选实施例加以详细说明。 

本发明的一种归属位置寄存器受理指令的业务管理方法及其系统，主要核心点在于，通过运用批量处理、表切换和文件切换以及分页显示等手段，达到节约存储空间、提高处理效率以及方便查询的目的；至于HLR、 SOCKET端口、BOSS接口机和分区表等技术为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。 

为了可靠记录归属位置寄存器上大量的业务受理指令，本发明的方法概述如下： 

第1步、将受理指令接受到多线程队列通道，按照通道管理策略管理通道中的指令消息； 

第2步、受理指令入库，将通道中的消息批量存入数据库中； 

第3步、对于数据库采取定时定量策略保存，当超过阀值，转存为压缩文件； 

第4步、将保存的文件展现给用户。 

如图1所示，各运营终端连接BOSS接口机，受理指令通过BOSS接口机或者直接通过受理台发送到HLR业务处理机，位于HLR业务处理机中的受理指令转发模块101发送受理指令消息给OMM网管服务器。为此，网管接受、存储和展现受理指令消息的内容，该执行系统主要包括以下部分： 

受理指令接受模块102，位于网管服务器端，用于负责接受从受理指令转发模块101发出的大流量指令信息。由于受理指令发送消息的时间在正常营业的白天8小时，信息量非常大，所以受理指令接受模块102需要能承受高频率的受理指令。此模块进一步包括接受通道，通道策略以及指令入库三部分。 

受理指令存储模块103，位于数据库端，用以负责受理指令存储，包括数据库存储和文件存储两部分。数据库保存，用以负责近期受理指令的存储；文件存储，用以负责保存和管理超过数据库容量的指令数据文件。通过数据库和文件系统的配合使用达到存储指令的容量要求。 

受理指令展现模块104，用以负责把数据库和文件中的数据分页友好展现给局方用户，以便分析数据。其中包括：数据库受理指令查询，用以负 责根据客户端设定的查询条件查询近期存储在数据库中的指令数据，作为分析用户业务的变更和故障排查使用；指令文件查询，用以负责根据客户端设定的查询条件查询历史久远的存储在文件中的指令数据，作为分析用户业务的变更和故障排查使用。 

实施本发明方法的系统，具有以下收益效果： 

对于接受受理指令，采用缓存机制保证了受理指令在高频率发送处理下实时HLR可靠地记录大量受理指令信息； 

对于受理指令存储，采用数据库和文件相结合的方式保证了系统大容量的保存了受理指令，节省了数据库和磁盘空间，为最大限度对系统进行数据查询和分析提供了基础。 

通过消息机制，接受HLR受理指令到其他系统，降低了处理和存储大量受理指令对业务处理服务的影响，有效的保证了核心业务； 

当用户质疑业务变更，运营商和操作维护人员通过查询用户号码等条件很方便地提供业务变更的依据，裁定责任，避免纠纷。 

以下结合其他附图进一步展开说明本发明方法的具体实施方式。 

将受理指令消息接受到多线程缓存队列通道，采用定时定量和强制取出策略管理通道，对通道数据的批量入库提高数据处理效率；多表轮换和转存压缩文件轮换达到有效可控存储大量数据的目的。图2给出了受理指令接受和存储的流程，具体详细过程如下： 

1、接受受理指令入多通道消息队列(对应上述第1步前半段) 

受理指令接受模块102通过SOCKET机制与受理指令转发模块101进行通讯。在网管系统启动时启动SOCKET端口，可以与多个HLR业务处理机连接。当受理指令从营帐系统或者受理台发出后，到达HLR业务处理机，HLR业务处理机处理受理指令，将处理结果和指令发送给网管保存。 

受理指令消息具有离散性、大批量发送的特点。当受理指令接受模块 102接收到这样大流量的消息后，首先将消息缓存入多个消息通道队列中。 

每个消息通道队列是一个基于链接节点的无界线程安全队列。此队列按照先进先出FIFO原则对元素进行排序，将先进的元素按照先进先出的原则置于后进的元素之上。队列的顶部元素是队列中时间最长的元素。队列的底部元素是队列中时间最短的元素。新的元素插入到队列的尾部，队列获取操作从队列头部获得元素。 

当消息通道中数据出现拥塞或者通道数据已满时，则消息写入下个通道队列。在当前写入的多通道消息队列出现拥塞元素时，通过非拥塞的存入读取并发控制线程写入下一个多通道消息队列，通道通过非阻塞的存入读取并发控制，提高了通道效率。由于这些消息通道实现多线程并发处理，降低了消息频率对系统的CPU冲击，达到了以空间换时间，为后续批量处理缓冲时间的效果。 

2、通过定时定量+强制的策略管理多通道消息队列(对应上述第1步后半段) 

多通道消息队列控制策略模型参见图3。通道消息队列收到消息后采用了定时定量和强制入库的综合策略来管理，以达到缓存区合理的自治性处理，使消息队列中的消息不至于滞留时间太长导致消息阻塞，也不至于消息处理过于频繁，而导致CPU过高。其中： 

定时策略即采用定时器，定时扫描遍历所有消息内存队列，逐次按照时序取出所有数据，防止消息长时间达不到通道容量阀值而不能入库。 

定量策略即对所有消息内存队列，采取容量管制，当消息量超过了一定的容量，则启动容量控制线程，触发缓冲队列中所有数据取出。以此防止消息在一定时间间隔中消息量过大，导致溢出，消息丢失。 

强制入库策略即提供强制将当前消息内存队列中消息取出，此策略的主要目的是由两个，一个是在系统资源占用紧张或者系统异常等情况下， 可以强制从内存队列中取出数据，避免数据丢失；另外一个是满足客户端实时查看的要求，可避免长时间等待消息，满足客户查看的要求。 

需要说明的是，对于定时定量策略，一个消息内存队列互锁，顺序取出数据和触发取出数据的操作互相锁定，一个时间只有一种有效操作执行，其他策略不再处理，等待到下一个过程。对于强制入库策略，则如果有锁存在，在执行强制取出数据的操作之前释放存在于多通道消息队列中的锁定线程，等待锁释放后，执行强制内存所有的通道中的指令消息入库。 

3、获取消息保存并将消息批量入库(对应上述第2步) 

消息入库的效率目前对于系统非常重要。对于数据批量入库的效率，各个商用数据库不尽相同，而且与系统的性能也有一定关系。通过优化配置、调整定时定量参数以及数据库表存储的合理配置，可以满足大量数据快速插入的要求。 

消息从队列中取出后，读取数据，然后批量转换分析为需要保存的数据格式。通过实现数据库的批量绑定接口，采用批量入库的策略，快速插入到数据库中的分区表中；对于分区表，在磁盘中均匀分配达到负载均衡；对于消息通道的容量和定时时间在系统内存允许的情况下尽量大和长。通过上述方法，以达到减少数据库访问次数和I/O操作，高效保存受理指令消息的目的。 

4、监控备份数据表切换和历史备份表(对应上述第3步) 

表切换和文件切换模型如图4所示。数据入库后，首先通过数据库存储，用以负责近期消息的存储，也提供近期消息的快速查询。消息数据库划分为多张分区表，每张分区表占用一定的容量。当表中数据达到容量限定，则进行表切换，同时将表中的数据全部导出到备份表；当所有的表满则进行数据覆盖，切换到第一张分区表。这样可以保证数据不断的被高效的存入数据库，而且数据库容量最大值保持不变，不被无限扩大。 

对于备份表，按照定时定量导出策略导出压缩文件，并且记录导出指令的时间间隔和名称，以方便以后查询作为索引定位。定时导出策略指的是，表数据达到一定时间间隔，则导出数据到压缩文件，同时将数据库中已经导出的数据清除；定量导出策略指的是，当表中数据达到一定数量，则导出数据到压缩文件，同时将数据库中已经导出的数据清除。 

表数据导出压缩为文件，目前系统100W条受理指令数据约20M，可以大大减小数据库系统的负荷和容量，从而降低硬件要求。 

5、监控压缩文件系统(对应上述第4步) 

系统指令压缩文件随着系统的运行会不断增长，对于文件的数量和每个文件的占用空间需要进行监督和控制，具体的策略如下： 

对于每个压缩文件控制保存消息的数量，超过一定值后，则写入下一个文件；同时对于压缩文件的数量也控制，超过数量后，则按照时间从远到近进行覆盖，即根据时间前后顺序从后向前以多文件轮流切换方式覆盖所述压缩文件，既保证文件保存的消息容量，又保证系统的文件不被无限扩大。 

灵活显示受理指令，受理指令保存到数据库和文件中，提供灵活的查询条件和友好的界面来展示给用户。由于数据查询可能很多，采取分页显示的机制，界面端缓存一定量的数据作为界面显示用，展示给所述用户的界面端缓存显示当前界面的数据；如果超出了缓存的内容，再重新根据条件从数据库和文件中获取数据；由于查询的数据信息量较大，实现界面信息查询定制功能，客户可以根据信息的关系程度选择显示信息以及顺序。 

综上所述，本系统以空间换取时间保存海量消息的指导思想，通过多通道队列和批量入库以及数据转存，实现了海量指令的接收和存储，实现的成本和复杂度相对较低，可以作为分布式并行处理等其他高复杂度方案的替代方案。 

以上优选实施例中表切换和文件切换的技术根据实际应用可以采用现有各种可能的方案，为本领域技术人员所熟知，在此也不再赘述。 

本发明具体实施方式中所提供的一种归属位置寄存器受理指令的业务管理方法及其系统，由于采用了批量处理消息的理念，提高了归属位置寄存器处理受理指令的效率；加上运用了表切换和文件切换模型的技术，节省了局方的数据库和磁盘空间，降低了成本；以及引入分页显示的机制，方便了用户查询历史信息。 

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述方案的说明加以改进或变换，运用到例如VLR(Visitor Location Register)拜访位置寄存器等数据库中处理受理指令，而所有这些改进和变换都本应属于本发明所附权利要求的保护范围。 

Claims (9)

1.一种归属位置寄存器受理指令的业务管理方法，包括以下步骤：

A、将受理指令消息缓存到多通道消息队列，执行通道策略管理所述多通道消息队列中的受理指令消息；

B、从所述多通道消息队列中读取受理指令消息数据，进行批量数据格式转换并批量导入至数据库的分区表保存；

C、以多表轮流切换方式将所述分区表中的受理指令消息数据导出并以多文件轮流切换方式压缩转存为压缩文件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中缓存受理指令消息到多通道消息队列中的具体操作包括：

A1、将所述受理指令消息作为元素写入基于链接节点的无界限程安全队列的底部，并将先进的元素按照先进先出的原则置于后进的元素之上；

A2、在多通道消息队列之间执行多线程并发处理，并在当前写入的多通道消息队列出现拥塞元素时，通过非拥塞的存入读取并发控制线程写入下一个多通道消息队列。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤A中执行通道策略管理受理指令消息包括以下具体的操作：

定时扫描遍历所有多通道消息队列，逐次按照时间先后顺序取出多通道消息队列中的所有受理指令消息数据；

在受理指令的消息量超过指定容量时启动容量控制线程，触发取出多通道消息队列中的所有受理指令消息数据；

若系统出现异常情况时则强制取出当前多通道消息队列中的所有受理指令消息数据。 

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤A中执行通道策略管理受理指令消息还包括以下具体的操作：

在同一个多通道消息队列中管理受理指令消息时将顺序取出数据和触发取出数据的操作互相锁定，同一时刻执行一个取出操作；

在执行强制取出数据的操作之前释放存在于多通道消息队列中的锁定线程。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤C中导出受理指令消息数据的具体操作包括：

C1、在当前分区表的表数据达到容量限定时切换到下一张分区表；

C2、将所述的表数据导出到备份表，记录导出指令的名称和时间间隔；

C3、直到所述数据库中全部分区表的表数据都达到容量限定时进行数据覆盖，并切换到所述数据库的第一张分区表。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤C2中导出表数据到备份表后至少包括以下一种具体的操作：

定时将所述受理指令消息数据从所述备份表中导出并压缩转存为压缩文件，同时将数据库中相同的数据清除；

在所述备份表数据容量达到限定的数据容量时导出并压缩转存为压缩文件，同时将数据库中相同的数据清除。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤C中压缩转存为压缩文件的具体操作包括：

C4、在写入当前压缩文件的受理指令消息数量达到设定值时切换到下一个压缩文件进行写入； 

C5、控制压缩文件的总量，根据时间前后顺序从后向前以多文件轮流切换方式覆盖所述压缩文件。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤C之后的业务管理受理指令消息操作还包括：

D1、在用户查询历史的受理指令消息时采取分页显示，展示给所述用户的界面端缓存显示当前界面的数据；

D2、超出缓存的数据，重新根据查询条件从所述压缩文件或所述数据库的备份表中获取。

9.一种归属位置寄存器受理指令的业务管理系统，包括一位于所述归属位置寄存器业务处理端的受理指令转发模块和一位于用户客户端的受理指令展现模块；其特征在于，所述系统还包括一位于网管服务器端受理指令接收模块和一位于数据库端的受理指令存储模块；所述受理指令接收模块在所述受理指令转发模块的控制指令下，用于将受理指令消息缓存到多通道消息队列，执行通道策略管理所述多通道消息队列中的受理指令消息；所述受理指令存储模块用于从所述多通道消息队列中读取受理指令消息数据，进行批量数据格式转换并批量导出至数据库的分区表保存，并在所述受理指令展现模块的查询指令的作用下，用于以多表轮流切换方式将所述分区表中的受理指令消息数据导出并以多文件轮流切换方式压缩转存为压缩文件。 

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