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摘 要：本文通过对有线电视用户管理系统（SMS）国内众多软件编程概况介绍及对该系统的功能分析，提出了解决有线数字电视用户管理系统（SMS）前台交互模块组件互访的途径。
关键词：有线数字电视用户管理系统 前台交换模块组件
有线数字电视服务平台由技术实现系统和运营支撑系统构成。技术实现系统是实现广播电视节目、信息服务等各种业务所必需的软硬件系统，例如编解码、复用、调制等系统。运营支撑系统是保证实现运营，达到运营目标所需要的软硬件系统，例如用户管理系统（SMS）、CA系统等。
一、SMS及其前台交互系统概述
数字电视用户管理系统[4]，即Subscriber Management System, 简称 SMS，是指采用数据库技术、网络技术、数字电视技术对用户订购数字电视产品进行服务的运营管理信息系统，数字电视SMS通过对用户订购信息的处理，形成用户数据库并经由与 CAS 有条件接收系统的接口，向 CAS 发送用户授权管理信息EMM 的基本数据 CAS 据此实现对用户收看数字电视节目的控制。SMS和其他各系统的关系如图1所示，前端系统负责电视信号的接收、处理和发送等；传输系统主要负责信号的传输；终端系统主要负责信号的接受，主要是机顶盒；条件接收系统控制用户按照所具有的权限接收相应的电视信号，而用户管理系统则用于管理数字电视的总体运营。
数字电视用户管理系统是实现有线数字电视运营的核心单元，其内涵是实现有线数字电视的管理思路、运营模式及运营策略。它是运营商资金和资源的保险箱，是用来帮助运营商获取利润的东西，是支撑各种业务的运营平台，是实现综合管理的系统平台，是各种资料的数据中心。
SMS系统的使用者包括：数字电视用户、各级运营商和分运营商、节目供应商、设备供应商、银行等金融机构、增值业务服务商等。它能够为这些用户提供丰富的服务，包括为运营商开展各种业务提供综合支持，为用户提供综合服务，为其他系统提供综合支持等。
用户管理系统通常采用模块化设计，每个模块完成特定的业务功能，模块之间相互配合完成系统的全部功能操作，而前台系统则是其中的一个重要模块，如图2所示。后台系统中的运营管理模块主要用于运营商管理产品，制定运营策略，进行后台计费和查询统计信息等。系统和CA管理模块主要用于对系统的各项参数进行设置和管理，以保证系统稳定高效的运行。
二、国内现有的SMS系统主要特点
目前，国内开发的SMS系统其操作系统90%采用了Windows平台，只有10%采用了Unix平台。数据库方面，65%采用了SQL Server，另外35%采用了Oracle。相比之下，Windows + SQL Server的组合是性价比比较高的。
开发平台方面，选择J2EE的超过了45%，另有40%选择了.NET平台，而用PB等其他开发平台的不到15%。
系统架构方面，采用B/S架构的占55%，而采用C/S或C/A/S结构的占45%。
功能方面，目前各家SMS系统的主要功能大致类似，如用户管理、设备管理、节目管理等，但在细节上差别较大，如是否支持分区域用户管理、套餐定制、优惠政策等。
三、SMS系统组件互访浅析
作为数字电视SMS前台的交互模块，应该具有良好的交互性能和安全性，传统C/S三层结构具有一些缺点，包括客户端对应用逻辑的访问需要专门的协议，并且局限于特定的应用服务器，比如 COM 组件的客户不能访问 COBRA 组件；不同应用服务器间的组件因为数据格式的唯一性难以互相访问等。因此要解决此问题，可采用如下办法：
（一）C/S模式和B/S模式共用
C/S模式將一个应用分为两个部分：前端(客户端)和后端(服务器端)。所谓服务器是指提供客户机服务的逻辑系统。一般说来，客户前端应用程序提供友好的图形用户界面(GUI)以供用户输入，并且根据验证规则检查输入数据的合法性，以及提交查询、显示查询的结果等，后端数据库服务程序储存、检索和保护数据库数据。这种方式下客户应用程序通常并不直接处理后端数据库上的数据，所有请求必须通过网络协议和数据库网络接口后，发送给数据库服务器进行处理，数据库服务器程序首先验证客户是否有访问请求数据库的权限，然后根据客户请求检索访问用户需要的数据，运行之后把最终处理结果反馈给用户。
B/S模式应用系统由浏览器(Browser)和服务器(Web Server、Other Server、Middle Ware)组成。它的客户端是标准的浏览器(如Internet Explore, Netscape Navigator等)，服务器端为标准的WEB。服务器协同应用服务器响应浏览器的请求。数据和应用程序都存放在服务器上，浏览器功能可以通过下载服务器上应用程序得到动态扩展，服务器具有多层结构，B/S系统处理的数据类型可以动态扩展。以B/S模式开发的系统维护工作集中在服务器上，客户端不用维护，操作风格比较一致，只要有浏览器的合法用户都可以十分容易地使用。
C/S结构通过将任务合理分配到Client和Server端，降低了系统和通讯开销，可以充分利用两端硬件环境的优势；B/S结构主要事务逻辑在服务端实现，用通用浏览器来实现需要复杂专用软件才能实现
的功能。在安全性要求高、交互性强、处理数据量大、数据查询灵活的地点固定的小范围内使用C/S模式；在安全性和交互性不高，地点灵活的广域范围内使用B/S模式，这样能充分发挥各自的长处，开发出安全可靠、灵活方便、效率高的软件系统。
（二）在客户端和应用服务器之间的接口，采用Web Service技术
Web Service是描述了一些操作的接口，通过标准化的XML消息传递机制，可以通过网络访问这些操作。Web Service是用标准的、规范的给予XML的WSDL语言描述的，这称为Web Service的服务描述。这一描述囊括了与服务交互所需要的全部细节，包括消息格式（详细描述操作的输入输出消息格式）、传输协议和未知。该接口隐藏了服务实现的细节，允许通过独立于服务实现、独立于硬件或软件平台、独立于编写服务所用的编程语言的方式使用该服务。Web服务对应用程序本身带来了很多好处：
（1）平台无关性。Web服务使用的HTTP和SOAP等协议己经是互联网上通用的协议，任何能访问Internet的平台都可以访问Web服务。任何与Internet建立连接的应用程序都能向Internet上的任何一个Web服务发送XML格式的SOAP消息，同时也可以接收来自Web服务的SOAP消息。
（2）功能复用。用面向对象的技术来创建系统。功能复用的应用程序设计具有在自己的程序中使用其他的系统执行特殊功能的特性。
（3）服务器的中立性。开发Web服务所使用的程序设计语言和服务器软件是没有关系的。Web服务所在的服务器可以运行UNIX, Windows 2000或其他的操作系统，而Web服务幕后执行功能的软件可以是Java, C#或开发小组习惯使用的任何其他编程语言编写的。
（4）拓展业务。通过允许第三方使用Web服务访问内部传统的方式，企业允许消费者以更加集成化的方式和以用户为中心的方式访问他们。
（5）安全的通信。Web服务像所有的Web应用程序一样安全，保护在线商业站点使用的技术也同样用于保护和验证Web服务的身份。
（三）采用Web Service Software Factory建立应用服务器服务结构
Web Service Software Factory 是微软在patterns & practices中提出的关于Web Service 的最佳实践。它将服务分为了3层：服务层，业务层和数据访问层。其中，服务层包括服务契约和服务适配器。业务层包括业务逻辑和业务实体，数据访问层包括数据访问逻辑和服务代理。
（1）服务接口层。这层定义了业务服务、每个业务交互所需要的信息以及这些信息交互的方式，这些模式称为信息交流模式。服务接口层包含了服务协议，用来描述行为所需的信息和服务为基础的互动。服务接口层也包含了服务适配器，它是用来执行这一功能服务协议和揭露某个端点。
（2）商务层。这一层包含商业逻辑组件，简单的服务往往只需要一个非常简单的动作，但更为复杂的服务要求，则可能要实施控制器模式或业务实施细则的服务行为。业务层还包括用来向特定对象所代表的业务领域的业务实体，这些实体可以由状态和行为组成。
（3）资源接入层。这一层包含的数据获取所必需的逻辑。该层也包含服务代理，这些代理独立于从应用程序调用不同的服务的各种特性并且可以提供额外的服务，比如，服务所需要的数据格式和应用程序所需要的数据格式之间的转换。
每个层次各司其职，共同协调完成对外提供接口和对数据库访问的问题，我们采用SQL2005数据库，对外提供一些存储过程，应用服务器直接调用相应的存储过程即可实现相应的功能。
采用这样的方法，既能解决应用服务器对外提供接口，又能解决访问数据库两大问题。同时又满足了系统效率、安全性、交互性和兼容性的要求。
参考文献：
[1] 杜百川. 数字电视中的数据广播. 卫星通信广播电视，2000（17）
[2] 刘铁石.条件接收用户管理系统（SMS） 广播电视信息 2003.3
[3] Wendy Boggs，Michael Boggs著 邱仲潘等译 UML与Rational Rose 2002從入门到精通.电子工业出版社 2002.7
[4] 吴玮.数字电视用户管理系统设计与开发：[硕士学位论文] 成都：电子科技大学 2003
[5] 蔡长安,王盈瑛 C/S和B/S的模式的比较和选择.渭南师范学院学报 2006.3
[6] 柴晓路，梁宇奇 Web Services技术、架构和应用 电子工业出版社 2002
[7] 张红 .NET平台上 Web服务的研究与实现：[硕士学位论文] 西南石油学院 2003
关键词：有线数字电视用户管理系统 前台交换模块组件
有线数字电视服务平台由技术实现系统和运营支撑系统构成。技术实现系统是实现广播电视节目、信息服务等各种业务所必需的软硬件系统，例如编解码、复用、调制等系统。运营支撑系统是保证实现运营，达到运营目标所需要的软硬件系统，例如用户管理系统（SMS）、CA系统等。
一、SMS及其前台交互系统概述
数字电视用户管理系统[4]，即Subscriber Management System, 简称 SMS，是指采用数据库技术、网络技术、数字电视技术对用户订购数字电视产品进行服务的运营管理信息系统，数字电视SMS通过对用户订购信息的处理，形成用户数据库并经由与 CAS 有条件接收系统的接口，向 CAS 发送用户授权管理信息EMM 的基本数据 CAS 据此实现对用户收看数字电视节目的控制。SMS和其他各系统的关系如图1所示，前端系统负责电视信号的接收、处理和发送等；传输系统主要负责信号的传输；终端系统主要负责信号的接受，主要是机顶盒；条件接收系统控制用户按照所具有的权限接收相应的电视信号，而用户管理系统则用于管理数字电视的总体运营。
数字电视用户管理系统是实现有线数字电视运营的核心单元，其内涵是实现有线数字电视的管理思路、运营模式及运营策略。它是运营商资金和资源的保险箱，是用来帮助运营商获取利润的东西，是支撑各种业务的运营平台，是实现综合管理的系统平台，是各种资料的数据中心。
SMS系统的使用者包括：数字电视用户、各级运营商和分运营商、节目供应商、设备供应商、银行等金融机构、增值业务服务商等。它能够为这些用户提供丰富的服务，包括为运营商开展各种业务提供综合支持，为用户提供综合服务，为其他系统提供综合支持等。
用户管理系统通常采用模块化设计，每个模块完成特定的业务功能，模块之间相互配合完成系统的全部功能操作，而前台系统则是其中的一个重要模块，如图2所示。后台系统中的运营管理模块主要用于运营商管理产品，制定运营策略，进行后台计费和查询统计信息等。系统和CA管理模块主要用于对系统的各项参数进行设置和管理，以保证系统稳定高效的运行。
二、国内现有的SMS系统主要特点
目前，国内开发的SMS系统其操作系统90%采用了Windows平台，只有10%采用了Unix平台。数据库方面，65%采用了SQL Server，另外35%采用了Oracle。相比之下，Windows + SQL Server的组合是性价比比较高的。
开发平台方面，选择J2EE的超过了45%，另有40%选择了.NET平台，而用PB等其他开发平台的不到15%。
系统架构方面，采用B/S架构的占55%，而采用C/S或C/A/S结构的占45%。
功能方面，目前各家SMS系统的主要功能大致类似，如用户管理、设备管理、节目管理等，但在细节上差别较大，如是否支持分区域用户管理、套餐定制、优惠政策等。
三、SMS系统组件互访浅析
作为数字电视SMS前台的交互模块，应该具有良好的交互性能和安全性，传统C/S三层结构具有一些缺点，包括客户端对应用逻辑的访问需要专门的协议，并且局限于特定的应用服务器，比如 COM 组件的客户不能访问 COBRA 组件；不同应用服务器间的组件因为数据格式的唯一性难以互相访问等。因此要解决此问题，可采用如下办法：
（一）C/S模式和B/S模式共用
C/S模式將一个应用分为两个部分：前端(客户端)和后端(服务器端)。所谓服务器是指提供客户机服务的逻辑系统。一般说来，客户前端应用程序提供友好的图形用户界面(GUI)以供用户输入，并且根据验证规则检查输入数据的合法性，以及提交查询、显示查询的结果等，后端数据库服务程序储存、检索和保护数据库数据。这种方式下客户应用程序通常并不直接处理后端数据库上的数据，所有请求必须通过网络协议和数据库网络接口后，发送给数据库服务器进行处理，数据库服务器程序首先验证客户是否有访问请求数据库的权限，然后根据客户请求检索访问用户需要的数据，运行之后把最终处理结果反馈给用户。
B/S模式应用系统由浏览器(Browser)和服务器(Web Server、Other Server、Middle Ware)组成。它的客户端是标准的浏览器(如Internet Explore, Netscape Navigator等)，服务器端为标准的WEB。服务器协同应用服务器响应浏览器的请求。数据和应用程序都存放在服务器上，浏览器功能可以通过下载服务器上应用程序得到动态扩展，服务器具有多层结构，B/S系统处理的数据类型可以动态扩展。以B/S模式开发的系统维护工作集中在服务器上，客户端不用维护，操作风格比较一致，只要有浏览器的合法用户都可以十分容易地使用。
C/S结构通过将任务合理分配到Client和Server端，降低了系统和通讯开销，可以充分利用两端硬件环境的优势；B/S结构主要事务逻辑在服务端实现，用通用浏览器来实现需要复杂专用软件才能实现
的功能。在安全性要求高、交互性强、处理数据量大、数据查询灵活的地点固定的小范围内使用C/S模式；在安全性和交互性不高，地点灵活的广域范围内使用B/S模式，这样能充分发挥各自的长处，开发出安全可靠、灵活方便、效率高的软件系统。
（二）在客户端和应用服务器之间的接口，采用Web Service技术
Web Service是描述了一些操作的接口，通过标准化的XML消息传递机制，可以通过网络访问这些操作。Web Service是用标准的、规范的给予XML的WSDL语言描述的，这称为Web Service的服务描述。这一描述囊括了与服务交互所需要的全部细节，包括消息格式（详细描述操作的输入输出消息格式）、传输协议和未知。该接口隐藏了服务实现的细节，允许通过独立于服务实现、独立于硬件或软件平台、独立于编写服务所用的编程语言的方式使用该服务。Web服务对应用程序本身带来了很多好处：
（1）平台无关性。Web服务使用的HTTP和SOAP等协议己经是互联网上通用的协议，任何能访问Internet的平台都可以访问Web服务。任何与Internet建立连接的应用程序都能向Internet上的任何一个Web服务发送XML格式的SOAP消息，同时也可以接收来自Web服务的SOAP消息。
（2）功能复用。用面向对象的技术来创建系统。功能复用的应用程序设计具有在自己的程序中使用其他的系统执行特殊功能的特性。
（3）服务器的中立性。开发Web服务所使用的程序设计语言和服务器软件是没有关系的。Web服务所在的服务器可以运行UNIX, Windows 2000或其他的操作系统，而Web服务幕后执行功能的软件可以是Java, C#或开发小组习惯使用的任何其他编程语言编写的。
（4）拓展业务。通过允许第三方使用Web服务访问内部传统的方式，企业允许消费者以更加集成化的方式和以用户为中心的方式访问他们。
（5）安全的通信。Web服务像所有的Web应用程序一样安全，保护在线商业站点使用的技术也同样用于保护和验证Web服务的身份。
（三）采用Web Service Software Factory建立应用服务器服务结构
Web Service Software Factory 是微软在patterns & practices中提出的关于Web Service 的最佳实践。它将服务分为了3层：服务层，业务层和数据访问层。其中，服务层包括服务契约和服务适配器。业务层包括业务逻辑和业务实体，数据访问层包括数据访问逻辑和服务代理。
（1）服务接口层。这层定义了业务服务、每个业务交互所需要的信息以及这些信息交互的方式，这些模式称为信息交流模式。服务接口层包含了服务协议，用来描述行为所需的信息和服务为基础的互动。服务接口层也包含了服务适配器，它是用来执行这一功能服务协议和揭露某个端点。
（2）商务层。这一层包含商业逻辑组件，简单的服务往往只需要一个非常简单的动作，但更为复杂的服务要求，则可能要实施控制器模式或业务实施细则的服务行为。业务层还包括用来向特定对象所代表的业务领域的业务实体，这些实体可以由状态和行为组成。
（3）资源接入层。这一层包含的数据获取所必需的逻辑。该层也包含服务代理，这些代理独立于从应用程序调用不同的服务的各种特性并且可以提供额外的服务，比如，服务所需要的数据格式和应用程序所需要的数据格式之间的转换。
每个层次各司其职，共同协调完成对外提供接口和对数据库访问的问题，我们采用SQL2005数据库，对外提供一些存储过程，应用服务器直接调用相应的存储过程即可实现相应的功能。
采用这样的方法，既能解决应用服务器对外提供接口，又能解决访问数据库两大问题。同时又满足了系统效率、安全性、交互性和兼容性的要求。
参考文献：
[1] 杜百川. 数字电视中的数据广播. 卫星通信广播电视，2000（17）
[2] 刘铁石.条件接收用户管理系统（SMS） 广播电视信息 2003.3
[3] Wendy Boggs，Michael Boggs著 邱仲潘等译 UML与Rational Rose 2002從入门到精通.电子工业出版社 2002.7
[4] 吴玮.数字电视用户管理系统设计与开发：[硕士学位论文] 成都：电子科技大学 2003
[5] 蔡长安,王盈瑛 C/S和B/S的模式的比较和选择.渭南师范学院学报 2006.3
[6] 柴晓路，梁宇奇 Web Services技术、架构和应用 电子工业出版社 2002
[7] 张红 .NET平台上 Web服务的研究与实现：[硕士学位论文] 西南石油学院 2003