中国移动GPRS数据业务分析系统建设方案书

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中国移动GPRS数据业务分析系统建设方案书

武汉邮电科学研究院•烽火科技集团
武汉虹旭信息技术有限责任公司
二〇〇九年元月

目    录
一、 系统概述 1
1.1 市场体系 2
二、 功能模块及技术实现 2
2.1 功能模块 3
2.1.1系统管理模块 3
2.1.1 热点网站分析 4
2.1.2 终端设备分析 5
2.1.3 热点区域分析 6
2.1.4 热点业务分析 6
2.1.5用户特征分析模块 8
2.1.6 网站连接控制 10
2.1.7网站广告业务分析模块 10
2.1.8智能挖掘客户群 10
2.2 工作原理 11
三、 系统组网割接方案 11
3.1 GPRS网络接入点 11
3.2 Gn口网络割接方式 12
3.2.1 核心交换机端口镜像方式 12
3.2.2 串接TAP设备方式 12
3.3 Gb口网络割接方式 13
3.3.1 Gb接口接入方式 13
3.3.2 系统访问及维护组网 14
3.4 Gb接口的重要意义 14
四、 系统参数及配置 15
5.1系统组成 15
5.2 系统技术指标 15
五、 系统技术特点 15
六、 典型应用模式 16
6.1 模式一：省分一套Gn接口处理平台+每地市一套Gb接口处理平台 16
7.2 模式二：全省共一套Gn+Gb接口处理平台 17
七、 客户应用 17

    一、 系统概述

中国移动一直致力于为客户提供快速优质的数据业务服务，通过GPRS分组网络先后开展了丰富多彩的移动数据业务，耳熟能详的如 WAP、飞信、彩信、手机证券、百宝箱，还有种类繁多的行业应用如移动POS、电力无线抄表系统、环保监测系统、移动性数据查询系统、移动车辆监控调度系统、机房监控和远程维护管理系统、城市公用事业实时监控维护系统等。数据业务已经成为移动公司未来的重要利润增长点。

• 如何准确把脉数据业务的动态忙时，制定有效的营销政策实现“削峰填谷”；
    • 如何专业快速地为客户提供技术支撑服务；
    • 如何帮助不会上网的用户使用GPRS网络，挖掘潜在客户；
    • 如何科学分析用户的消费特征，充分挖掘细分业务下的潜在客户；
    以上种种成了摆在移动公司市场、客服和网维三大体系面前不得不思考的重要问题。

                          
    • 针对这一情况，我司经过市场调研，结合各省移动分公司的实际需求，研制开发了GPRS业务分析系统。推出这一系统的意义在于，他能够帮助中国移动各省和地市分公司实现“精确营销、精准服务、精细优化”的目标。该系统采用基于信令的营销分析手段，使得营销分析更加精确。

1.1 市场体系
                                

市场体系是移动运营商面向客户的重要体系，由于增值业务产品的特性，使得移动增值业务用户的行为表现不同。让移动增值业务发展起来的第一步就是研究业务的消费者－真正的用户。只有掌握用户的需求，才可能开发出深受用户喜爱的业务；只有了解用户的行为特征，才能执行有效的营销方案；只有让最多数的用户接受的业务，才能有移动增值产业的繁荣。因此我们需要认真研究用户的消费行为，通过对这些用户消费行为的分析，了解最多数用户的消费喜好，开发出更多的受欢迎的业务，让更多的人喜欢使用增值业务产品。
    由于增值业务产品的特殊性，用户需求呈现不同的形态。根据用户需求的重要程度、客户群体大小、区域业务使用情况、业务热点度等来指导市场营销是非常必要的。更重要的是，市场体系需要掌握使用增值业务产品最多的核心用户的基本情况。为此，市场营销部门需要有一套互动性强、易操作、功能强大的的业务分析系统来实现精确营销的目标。

二、 功能模块及技术实现
    GPRS业务分析系统为运营商提供了全面服务，运营商能快速地掌握包括彩信、WAP、KJAVA、手机证券等各种数据业务的开展情况、市场份额和区域分布；准确的获取用户GPRS上网的清单，迅速清楚现网最热门的数据业务。
    2.1 功能模块
    如图2-1所示。

                           
    GPRS业务分析系统表示层提供与操作员的接口，是整个系统的主要功能外部呈现，它包括：系统管理模块、数据业务监测模块、网站分析模块、彩信分析模块、即时通信业务分析模块、电子邮件业务分析模块、下载业务分析模块、P2P业务分析模块、用户分析模块、区域分析模块、智能控制模块、用户特征分析模块，终端设备统计分析模块、网站广告业务分析模块。
   2.1.1系统管理模块
    信息管理模块主要负责对系统的所有帐号及密码进行集中管理，为客户提供图形操作界面，支持客户进行增加帐号、删除帐号以及修改用户名等操作。该模块还提供日志查询及配置信息功能，当系统出现异常或者重启后，操作员可以通过对日志进行查阅，了解系统运行情况。操作员可以配置数据在数据库中的保存期限，以便按维需要对数据进行保存，同时能够设置接收短信报警的手机号码以及短信报警的必选条件（如数据业务KPI等）。
详细功能请参看功能描述—系统管理。

2.1.1 热点网站分析
    网站分析模块通过在Gb接口的接入对流经SGSN的数据流进行分析，解析7层协议，分析HTTP和WAP协议，通过采用*通配符适配同一网站的不同域名，避免同一网站的多重统计，通过对关键词的维护，采用我们基于专利的还原技术，实现网页内容的快速比对，实现用户访问内容的分类，通过对网站的分析，可以分析出用户感兴趣的网站，流量最大的网站，用户最感兴趣的业务等有用的知识对于新开展并具有良好发展前景的业务可以逐步引导客户使用；对与比较火爆的业务可以提供推送服务，主动将业务推送到用户端。
 - WAP站点分级统计分析
   系统通过对WAP站点的分级分析统计，根据访问次数和访问流量对站点进行排名。通过对统计情况的掌握，我们可以实现对WAP业务的精准营销。系统同时提供了将报表以EXCEL格式导出的功能。如图：

 - WAP热点URL统计分析
   通过对进入分析对象的所有URL的流量和访问次数的排名，系统能够筛选出受大家欢迎的URL，并可根据需要，推送给相关的用户，实现WAP业务的精准营销。
   
 - WAP用户按主题排名
   该功能按主题（新闻、体育、生活、情感、健康、军事、法制、天气、电子地图、搜索、时尚、女性、汽车、房产、旅游、手机、数码、娱乐、游戏、星座、铃图、动漫、下载、教育、文化、财经、股票、彩票等30多种类型）对用户以往使用ＷＡＰ业务的情况进行统计，从而为重点用户的确定提供依据，同时也使相关业务的推广更有针对性。
   
 - WAP网站图形多维图形统计分析
   时间维度、流量维度、点击次数维度、用饼图、折线图、雷达图展示统计结果。
   按分类统计各网站排名情况。
   网站评分系统
   根据网站的访问速度、流量、点击次数、成功率给网站评分。
2.1.2 终端设备分析

   手机和上网卡分析：分别分析使用两种上网方式的流量情况，并且可以分时段对比分析。
   手机终端能力分析：分析终端的最高速度、最低速度、平均速度
   各业务使用最佳手机分析：从业务和用户角度分析各手机用户数量排名分析
   数据业务手机评分系统：使用人数、速度、各业务成功率。
2.1.3 热点区域分析
   

结合GIS地图呈现任何一种数据业务的区域分布、使用不同颜色来区分不同热度；地域可以细分到城市、区、街道、重要场地、基站；可分析的指标包括：流量、用户数以及各业务量。
   通过分析可以实时了解各业务在各个地区的开展情况，为运营商制定相应的销售策略提供数据基础。
2.1.4 热点业务分析
 - 热点彩信分析
（1）个人热点彩信：分析一段时间内，被用户转发次数较多的彩信。并且将其内容还原出来，供运营商分析和下载。 分析内容包括访问次数、访问总流量，彩信内容，以及统计时间。

（2）手机报业务分析：分析目前访问量，访问次数较多的内容排名。让运营商能够随时了解目前手机报业务的开展情况。

(3) 各类指标流量分析：分析当前各种业务的流量分布情况，动态掌握流量变化。

   
(4)即时通讯业务分析
   分析QQ、MSN、飞信等业务的开展情况。
   分析维度包括：使用时间、使用地点、使用时长；
   各业务流量对比、用户数对比、机型分析、速度对比分析、登陆成功率分析
(5)电子邮件分析
   分析维度包括：使用时间、地域、用户数、流量、速度、成功率
(6)下载业务分析
   分析项包括：FTP下载、其他工具下载、P2P下载
   分析内容： 使用时间、地域、用户数、流量、速度

2.1.5用户特征分析模块
   根据用户访问数据业务的特点，按照业务分类，给每一位用户以评分，给出一个合理的数据用户画像。
(1) 用户业务使用评级
   了解某项业务被哪些用户群所喜爱，评价维度包括流量、访问次数等情况。据此对用户使用业务的情况做评级。

(2)用户画像
   对单个用户使用业务的情况做分析，从而了解用户喜好，以便运营商向他推送更多能被他接受的业务。

    2.1.6 网站连接控制
    对于需要控制的网站，通过劫持正常的客户端连接，模拟服务端发生TCP RST数据包，使得客户端重连接，延长连接时间，从而导致合法网站的上网体验更加良好。

2.1.7网站广告业务分析模块
被动侦听用户的访问请求，重定向到广告服务器，显示广告后自动跳转到正常网站，从而实现定时、定量、定目标的推送广告，如果结合我们的用户特征分析，广告投送的速度又快又准。
    2.1.8智能挖掘客户群

飞信：通过业务分析，获取飞信好友，获取飞信用户关系网，分析该用户业务倾向，向其他飞信用户推广业务；
    彩信:通过业务分析，获取某个彩信用户的朋友圈子，分析该用户业务倾向，向其他朋友推广新业务；
    139邮箱:通过业务分析，获取邮箱发送接收者。

2.2 工作原理
    GPRS业务分析系统主要采用不间断的数据流分析技术，及时掌握各种GPRS业务开展的情况，对热点业务进行重点分析和统计，对开展好的业务及地区给出重点提示。系统通过采集模块对分组数据包进行重组和还原，通过协议分析模块对信令消息进行统计、故障分析和定位，将重要的信息提取后保存数据库中，为后续的其他的功能提供各种服务。
采集系统将采集包按照相关协议进行分析,然后通过一定的策略将用户信令和用户上网数据进行关联，确保用户数据的一致性。通过对数据包的解析，分析出各种业务及业务关键内容。

三、 系统组网割接方案
   3.1 GPRS网络接入点
   GPRS业务分析系统通过在GGSN前端接入并复制Gn接口的信令和数据，实现系统的各项分析功能。
   图3-2-1 系统接入点

   3.2 Gn口网络割接方式
   3.2.1 核心交换机端口镜像方式
   在核心交换机上进行端口镜像操作，将全部的Gn接口的数据导入GPRS业务分析系统。
   优点：一点接入，操作简单，不用增加设备，对核心网络没有影响，实施简单快速。
   缺点：对核心交换机有一定的影响，增加了核心交换机的工作负荷。
      

3.2.2 串接TAP设备方式
   在GGSN设备和核心交换机的链路上加入TAP设备，同过TAP设备将全部的Gn口数据导入GPRS业务分析系统。
   优点：一点接入，可以方便接入多个监测设备，对核心交换机没有影响，是透明设备。
   缺点：接入时要有短暂地终止系统运行，存在单点故障，高负荷下分流数据有丢失。
   注：如果要减少单点故障，可以考虑采用多个TAP设备对每条链路进行TAP数据分流。
      

3.3 Gb口网络割接方式

3.3.1 Gb接口接入方式
   GPRS业务分析系统对于Gb接口采用高阻跨接的接入方式：
   BSS与SGSN之间的Gb 接口连接方案一般采用专用2Mbit/s E1 PCM 链路实现。对于Gb接口E1链路在局端一般经过DDF架实现连接，且DDF架可以提供测试口，该系统的做法是在DDF架上进行高阻跨接，分离出Gb接口的E1链路的数据将其接入Gb接口转换器，Gb接口转换器将其转换成IP包，发给Gb接口采集器。通过这种方式接入，对核心网设备没有任何影响。
                          

3.3.2 系统访问及维护组网
   GPRS业务分析系统采用B/S架构，为支持省移动公司及地市公司可以共用此平台，在组网策略上建议系统如下方案：
为系统分配一个企业内部网（Intranet）IP地址，通过地址映射开放公网远程访问权限。以下端口访问权限需开放：
（1）28080端口：此端口为客户端登录端口；
（2）****端口：此端口为实时跟踪通讯端口；
（3）5631/5632端口：此端口为系统远程维护端口。

3.4 Gb接口的重要意义
   Gb与Gn接口比较是更靠近用户端的接口，根据运营商的组网情况，可以在各地市公司或者在省公司接入，这使得集中接入成为可能。在Gb接口上能获取的信息量也比较全，其中最重要的是：用户地理位置信息和用户附着信息，这是Gn接口获取不到的。
   通过地理位置信息，可以了解用户上网所属小区，进一步分析各区域内各业务的开展情况。通过区域业务开展情况的对比分析，可以了解哪些区域业务仍有推广的潜力，通过加大推广力度有可能给运营商带来更多收益。

四、 系统参数及配置
4.1系统组成
   移动GPRS业务分析系统配备了高效的IXP2400作为负载均衡器来处理Gn口数据，并采用ATCA刀片服务器作为Gn口数据采集器，每片可以处理100Mbps的流量，基本配置为4片，可处理512Mbps的峰值流量。使用Dell服务器作为统计分析服务器，使用powerVault™磁盘阵列作为数据库存储，使用PC作为统计分析系统客户端。整个系统紧凑，但是功能强大，可扩展性强。一点接入，升级快速和维护方便更是系统三大优点。
4.2 系统技术指标
• 负载均衡器峰值处理能力：800Mbps上下行流量。
• Gn接口数据处理板峰值处理能力：100Mbps上下行流量。
• Gb接口协议转换器峰值处理能力：每转换器可处理8对上下行E1线路，并转换成一个100Mbps以太网接口输出。
• Gb接口数据处理板峰值处理能力：100Mbps上下行流量。
• 后台系统最大并发事务数：500 个。
• 系统数据保存可根据运营商要求保存3--6个月。
• 系统响应时间小于5秒。
• 系统可用性99.99%。

五、 系统技术特点
• 在GPRS分组域设备Gn接口和Gb接口的数据信息流采集数据和信令消息；
• 对GPRS分组域信令进行分析，报告网络运行情况。
• 详细分析特定用户组使用GPRS网络业务情况。
• 热点增值业务进行排名，按一定设置推送热点业务到客户端。
• 提供及时详细的GPRS上网业务清单。
• 实现GPRS核心网分组域网络性能的分析统计功能。包括：SGSN、GGSN的PDP上下文数等。
• 实现GPRS核心网分组域网络故障的分析功能。包括会话管理故障分析，辅助管理员快速定位分组域的网络故障。
• 实时跟踪Gn接口信令，详细地分析信令的交互过程。
• 模块化设计，可以根据用户的需求，快速开发和部署新的功能模块。
• 7×24小时在线统计分析，深层次解决故障问题，专门针对运营商组网结构设计，以成熟的接入方式，对系统无任何影响。
• 接通率门限灵活设置，按门限进行分级告警，可直接定位发生故障的基站编号和用户IMSI信息等等。
• 原始码流直观解码，发生故障的用户系统自动保存原始码流，系统可以ETHERAL格式呈献，系统能自动记录发生故障的原因。
• 外挂磁盘阵列，可以对历史数据存储3至6个月，进行历史数据分析。
• 可以将统计分析数据导出成Microsoft Excel和Adobe Acrobat文件格式，并提供完善的报表打印功能。
• 遵循3GPP标准，适用于GPRS网络，并可升级到EDGE网络，能够满足运营商网络发展的需要。

六、 典型应用模式
6.1 模式一：省分一套Gn接口处理平台+每地市一套Gb接口处理平台
   特点：
• 省公司建设Gn口平台，重点关注业务分析及统计；
• 地市分公司建设Gb口平台，独立使用和管理，可以满足故障分析和业务分析、统计的需求；
6.2 模式二：全省共一套Gn+Gb接口处理平台

特点：
• 省公司集中建设、管理；
• 向全省各地市分公司开放系统使用帐号；

七、 客户应用
    .XX移动

.XX联通

delperio

精确营销、精准服务、精细优化；这个是系统的业务价值。现在采集Gn和Gb口的数据采集中，Gn口的信令数据采集已经是今年的移动集团规范。但是Gb接口没有做要求；这个系统这么大的数据压力情况下是什么情况都是对软件厂家一个考验！希望求斑竹好好的讲解一些这个技术方案，里面包含很多的内容啊。另外，我们项目的后期肯定也会做基于Gn口信令或者DPI来实现用户行为分析和用户价值分析。

蜀黍

谢谢分享

wenliu

Gb距离用户最终业务较远，采集Gb数据对于分析用户业务没有帮助。
。
对于技术方案，应该大家采用的都是类似图中的联网结构。对于最后的产品用户来讲，但是衡量产品的好坏，最直观的感受应该是界面的整洁，直观，用户行为分析结果的可定制化。 （这界面设计应该也占比较大的比重，图中的界面感觉还是已经落后）

用户行为分析和用户价值分析的结果可能只是软件厂商自己的想法，但是分析结果的可定制化，对于运营商来讲就有更多的选择。而如何挖掘用户数据，整合起来的图形更好的来呈现终端用户的行为曲线，从而运营商可以用来精准广告投放（一个方面），将之前沉睡的CDR数据再充分利用，在原有的基础上再提供一个利润点。

hycl5410

虹旭这个系统做成这样已经不错啦
虹旭只是邮科院里很小的一个公司。