話務網管大數據應用基礎研究*

陳凱渝，黎春強，彭 莎，鄭小紅

（1.中國移動通信集團廣西有限公司梧州分公司，廣西 梧州 543002；2.中國移動通信集團廣西有限公司，廣西 南寧 530022）

話務網管大數據應用基礎研究*

陳凱渝1，黎春強2，彭 莎1，鄭小紅1

（1.中國移動通信集團廣西有限公司梧州分公司，廣西 梧州 543002；2.中國移動通信集團廣西有限公司，廣西 南寧 530022）

話務網管數據是移動通信運營商進行網絡運行質量指標分析和經營分析的基石，數據的準確性、時效性與運營商服務質量息息相關。當前，移動通信運營商話務網管數據匯總方式屬傳統的串行模式，在面臨新地市分公司成立以及網元多元性和復雜性的與日俱增等諸多因素挑戰下，亟需創新。廣西公司借鑒開放最短路徑優先協議的理念精髓，以提高運營商對話務網管數據準確性的高效管理為目的，創新性地研究應用了基于開放式話務網管數據匯總的新模式，為下一步開展網管大數據應用夯實了基礎。

話務網管；數據匯總；性能資源；大數據

為了解決現有網絡線存在的問題，考慮重新建立一套有效的話務網管數據匯總方式，以滿足新地市分公司成立后的統計數據準確性。經過前期的探索和嘗試，成功實現了話務量從小區級直接至本地網級別的數據匯總，且在后續的指標修整工作中，亦解決了BSC粒度的數據按比例分配的難題，保證了四期話務網管的數據準確性。憑借之前積累的經驗，本文繼續探討將余下指標網管數據的匯總方式統一改為由小區級別直接匯總到地市、本地網級別的可行性。

1　廣西公司話務網管的現況

廣西公司現有的網管系統監控全區承載各種業務的設備信息，包括GSM網的MSC、操作維護中心（OMC，Operations and Maintenance Center），智能網的業務控制點（SCP，Service Control Point）、業務管理點（SMP，Service Management Point）等。同時，網管系統通過104張自定義報表，按照GSM、通用分組無線業務（GPRS，General Packet Radio Service）、短信、時分同步碼分多址（TDSCDMA，Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access）網、互聯互通和智能網等不同的業務分類，將業務量以不同的時間粒度、地理粒度呈現，以便滿足移動集團對其業務發展情況進行分析的需求[1]。運營分析需要到的性能數據由網管系統通過對相關網元資源數據的采集所提供。性能數據是話務網管系統最重要的數據之一，能夠反映各種業務的業務量情況，從而為公司決策層制定運營策略提供參考。網元性能資源數據從生成匯總到上級集團網管的數據呈現，需經過多個設備節點和處理環節，如圖1所示。

圖1　網元性能資源數據采集流程

2　傳統話務網管數據匯總方式簡介

2.1傳統話務網管數據匯總的機理

廣西公司話務網管數據匯總機制屬于傳統的串行匯總，即遵循小區數據→BSC數據匯總→MSC數據匯總→本地網數據匯總，如圖2所示。

圖2　傳統話務網管數據匯總的機理

2.2傳統話務網管數據匯總的弊端

第一，廣西公司現網GSM和TD-SCDMA網元主要設備供應商有愛立信、華為、中興、諾西等，導致現有網管系統所采集的網元性能資源數據具有設備種類繁多、數據格式復雜及數據量大的特點。網管側涉及影響數據質量的因素有網絡連接異常、軟硬件故障、網管上層算法缺陷、資源數據更新配置、系統自身處理邏輯等。而傳統話務網管數據屬于串行匯總，串行鏈路上某一環節的匯總若出現問題，由此形成的統計數據錯誤、遺漏必將往后逐級累加，難以確保數據準確性。此外，串行匯總方式要求系統的后一級數據匯總必須等待前級匯總完成后才開始運作，因此時效性不高。

第二，在全區由原八地市分公司調整為十四地市分公司后，在話務網管系統的網絡環境中存在BSC、MSC跨地市分公司區域的狀況。例如，WZBSC7下轄的3個基站在原八地市分公司區域劃分都歸屬梧州分公司本地網，但在新的地市分公司行政區域劃分后，site3屬于賀州分公司本地網。原有話務網管數據匯總方式不能將屬于賀州分公司site3的數據區分出來，而一并將site3匯總為梧州分公司WZBSC7粒度的數據，從而造成梧州分公司本地網的話務數據包含了本應該歸屬賀州分公司site3的數據，如圖3所示。

圖3　同BSC下掛靠不同地市分公司基站的狀況

3　開放式話務網管數據匯總的機理概述

參考“開放最短路徑優先（OSPF，Open Shortest Path First）”協議的理念精髓[2]，將話務網管數據傳統的串行數據匯總方式調整為并行匯總模式，對數據采集進行單向并行匯總，由最基礎小區數據直接向各級粒度數據匯總，實現數據采集、傳送、存儲、匯總的高時效性[3]。表1則為話務網管數據兩種匯總方式采集數據粒度的對比。

表1　兩種話務網管數據匯總方式采集數據粒度的對比

4　開放式話務網管數據匯總的方案設計

根據開放式話務網管數據的匯總機理，首先迫切需要理順基站小區歸屬地市分公司的基礎性工作，其次研究設計更新BSC級以上各級數據匯總算法。

4.1基站小區命名規范的必要性

話務網管每天從OMC中采集BSC的基站小區數據是根據基站RSITE和中文名稱識別它們之間的歸屬關系。基站RSITE名稱（例如，RSITE為“WZCW_ SHATOU”，表示歸屬梧州蒼梧縣）與中文名稱（例如，中文名稱是“六堡普旺”，表示歸屬梧州蒼梧）中包含了本地網（或縣市）的名稱。話務網管可從基站名稱中獲取小區與本地網的一一對應關系。開放式話務網管數據匯總是依據小區級數據粒度進行匯總，基站小區的命名規范將直接影響小區級數據能否準確匹配到所屬縣市或者本地網。因此，在調整現有網管數據的匯總方式前，需根據《中國移動廣西公司網絡資源命名規范》對現網所有基站小區的RSITE和中文名稱進行資源歸屬統一梳理，而新進網網元也需嚴格執行命名規范要求。

話務網管定時從資源庫的規范表中獲取歸屬字典表，再根據小區歸屬的關鍵信息及字段表對小區歸屬進行ID賦值，將歸屬信息補充完整（即將從OMC采集到的歸屬關系轉化為話務網管庫表里自身的存儲方式），詳情如圖4所示。

圖4　話務網管獲取小區歸屬信息的機理

4.2開放式話務網管數據匯總的算法更新

據開放式話務網管數據的匯總機理可知，小區性能指標匯總新算法需要從網管側的tpc中層表開始進行匯總，即由小區級數據分別向BSC、MSC、縣市、本地網、省粒度進行匯總。之后，再通過上層匯總程序將數據匯總至tpa上層表，而話務網管報表系統通過調用匯總好的數據進行數據呈現，具體流程如圖5所示。

圖5　開放式話務網管數據匯總流程

小區級、BSC級數據匯總算法維持原有形式即可，其余級別的網管數據匯總方式統一調整為從小區直接匯總。匯總方式雖有變化，但整體的匯總數據總量無變化。

針對某些只有BSC以上粒度的情況，沒有小區粒度的指標數據的解決方案是：支持BSC粒度（不支持小區粒度）的指標可以根據小區匯總后在該BSC中本地網語音話務量所占百分比重新進行拆分（針對跨地市的BSC）；支持MSC粒度（不支持小區粒度）的指標可以根據小區匯總后在該MSC（SERVER）中本地網語音話務量所占百分比重新進行拆分（針對跨地市的MSC）。

4.3話務網管數據上報接口的處理

目前，通過話務網管上報的重要數據接口有省部數據上報集團接口和經分接口。采用新的數據匯總后所存在的BSC、MSC、本地網、省粒度的數據形式皆無變化。因此，可直接調用原有接口進行數據傳送，無需對上報接口做改造。

5　開放式話務網管數據匯總的應用成果

廣西公司省端對話務網管數據匯總方式從傳統到開放式的創新性整體轉換，取得了令人振奮的成效。新的匯總模塊對31個GSM指標、33個TDSCDMA指標所涉及的9張話務網管重要報表進行調整，驗證后的數據誤差率不到0.05%，達到集團公司對省端數據的規范要求，成功替換了原匯總方式，同時保持了話務網管數據的穩定運行和省部接口數據上報。經評估，新匯總方式的匯總效率由原來單個指標從小區匯總到本地網要花15分鐘左右的時間，縮短到1分鐘左右。以話務量為例，相對于傳統匯總方式，本地網粒度的數據減少誤差可達467 Erl。

廣西公司在話務網管底層架構基礎上所進行的開放式話務網管數據匯總新模式，是借鑒網絡有效布局來完成數據倉儲的，匯總方面采用并行方式，由兩級數據依賴轉變為一級數據依賴，不僅保障了數據準確率，并且在很大程度上降低了匯總誤差以及大大增強了數據層讀取、匯總、存儲效率，為下一步網管云計算數據存儲部署和網管大數據研究應用夯實了基礎[4]。

[1] 董裕藝,黎春強,陸昕為等.GSM網管性能資源數據質控系統的設計[J].通信技術,2012,45(11):74-77. DONG Yu-yi,LI Chun-qiang,LU Xin-wei,et al.Design on Resource Data Management System of Ericsson Network Performance[J].Communications Technology, 2012,45(11):74-77.

[2] 關翔宇.OSPF路由協議算法的研究與仿真[D].武漢:華中科技大學,2011. GUAN Xiang-yu.The Research and Simulation of OSPF Routing Protocol Algorithm [D].Wuhan:Huazhong University of Science and Technology,2011.

[3] 李瑋.基于大數據技術的網管系統數據管理層[J].電信科學,2015,31(11):191-194. LI Wei. Network Management System's Data Management Layer Based on Big Data Technology [J]. Telecommunications Science,2015,31 (11): 191-194.

[4] 張鋒軍.大數據技術研究綜述[J].通信技術,2014, 47(11):1240-1248. ZHANG Feng-jun. Overview on Big Data Technology [J]. Communications Technology ,2014,47 (11): 1240-1248.

陳凱渝（1991-），女，學士，助理工程師，主要研究方向為LTE無線網規劃優化和大數據應用；

黎春強（1974—），男，學士，工程師，主要研究方向為移動網管系統維護和優化；

彭 莎（1989—），女，碩士，主要研究方向為網管系統維護管理和大數據應用；

鄭小紅（1985—），女，學士，主要研究方向為GSM無線網規劃優化和大數據應用。

Basic Research on Application of Big Data in Traffic Network Management

CHEN Kai-yu1, LI Chun-qiang2, PENG Sha1, ZHENG Xiao-hong1
（1.Wuzhou Branch of China Mobile Group Guangxi Co.，Ltd.，Wuzhou Guangxi 543002,China; 2.China Mobile Group Guangxi Co.,Ltd.,Nanning Guangxi 530022，China）

Traffic network management data is the foundation for mobile operators to analyze the network quality indicator and business management. Data accuracy and timeliness are closely related to the service quality of the operators. The present way for the mobile communication operators to collect traffic network management data still belongs to traditional serial mode. When faced with the challenges including the establishment of new city branch, and the diversity and daily increasing of complexity and plurality for network elements, it is badly in need of innovation. In order to improve the operator on the accuracy and efficient management of the traffic network management data, Guangxi companies make reference of the conceptual marrow in opening the easiest and quickest protocol and innovatively apply the new model of traffic network management data collection, thus laying a good foundation for the next step to carry out the big data applications.

traffic network management; data collection; performance resource;big data

0　引 言

廣西區地市分公司由八個調整為十四個后，在全球移動通訊系統（GSM，Global System for Mobile Communications）話務網管系統中，基站控制器（BSC， Base Station Controller）、移動交換中心（MSC，Mobile Switching Center）出現了跨市分公司區域的新情況。話務網管C2數據表話務量以BSC粒度數據進行匯總。當BSC實際跨2個地市時（例如，WZBSC7實際覆蓋梧州、賀州兩個市分公司），C2表只能將該BSC全部話務量統計到原有的地市分公司上，造成后續的網絡運行數據分析與經營分析存在失真。因此，必須對原網管匯總方式進行調整。

China Mobile Communications Corporation Guangxi Co.,Ltd. Provincial Level Independent research and Development Projects in 2016 (JSXM-WG-2016-003)

TN915.09

A

1002-0802(2016)-08-01047-04

10.3969/j.issn.1002-0802.2016.08.017

2016-04-20;

2016-07-20

date:2016-04-20;Revised date:2016-07-20

中國移動通信集團廣西有限公司2016年省級自主研發項目（JSXM-WG-2016-003）