數字軌跡分析系統研究

朱奕健，顧劍峰，陳一夏

（中國聯通上海分公司，上海 200050）

數字軌跡分析系統研究

朱奕健，顧劍峰，陳一夏

（中國聯通上海分公司，上海 200050）

為了突破中國聯通上海分公司現有的模式，文章基于MR數據建立數字軌跡分析系統，通過研究定位算法、數據采集、系統架構、大數據建模、數據隱私安全等技術研究和創新，打造全新的應用場景，最終形成數據變現的創新商業模式，達到百萬級的收入。

MR消息；數字軌跡；大數據；商業模式；定位

當前電信運營商被逐漸管道化，并沒有利用好運營商自有的數據資源進行通信外價值的變現，特別在針對用戶位置信息系統的研究和對外變現的商業模式上，3家運營商都沒有成功的案例和突出的成果。中國聯通上海分公司根據現狀，重點研究數字軌跡分析系統，開拓思路，從技術和業務模式上進行創新。基于無線網絡的用戶軌跡信息是運營商網絡資源優勢，使移動通信網絡成為獲取區域性用戶移動軌跡的最佳載體，系統實現用戶分時段、分區域、分頻次的軌跡刻畫，并依據群體匿名用戶的移動模型刻畫群體特征，提供垂直商業應用建模和Web呈現系統。最終，上海聯通實現多個垂直領域的應用場景，形成數據變現的創新商業模式，達到百萬級收入規模。

1 研究背景

當前運營商無線側MR數據只用于運營商進行網絡質量分析及網絡優化。如小區話務分布分析，無線覆蓋的實時評估、切換分析、惡意使用網絡排查等，并沒有利用運營商這些數據的價值進行非通信價值的變現。大數據時代的到來，讓傳統電信運營商面臨不小機遇。由于電信運營商長期進行網絡運營，擁有海量的用戶以及豐富的行業應用，這些資源能夠為電信運營商提供海量的數據源；電信運營商擁有的基礎網絡資源優勢明顯，能夠為大數據快速發展提供基礎保障；而且電信運營商還有平臺資源的優勢，電信運營商提供的智能管道和綜合信息服務，能夠為龐大的有價值的數據處理提供平臺。

2 數字軌跡分析系統

2.1 定位算法研究

MR數據是指在專用模式下，手機向系統發送對無線環境進行測量的報告和系統對上行鏈路進行測量的報告。MR數據包含上、下行無線鏈路測量數據，包括手機的接收質量、接收電平、發射功率，基站的接收質量、接收電平，上下行鏈路損耗等無線環境信息。作為網絡優化的重要分析評估手段之一，相對于話務統計數據分析、DT/CQT分析而言，通過MR進行網絡評估和優化具有真實、詳盡、方便、直觀等多種優勢。

平臺采用混合的定位算法，基于快速定位算法，根據MR信息先對覆蓋手機的基站求加權質心，得出一個初步的估計結果；根據信號衰落或者信號時延對上一步的位置校正，以提高定位精度。通過路測、AGPS等方式獲取精確位置同手機信號質量的對應關系，建立特征度，用戶MR匹配定位，來實現用戶定位精度提升。定位算法如圖1所示。

2.2 無線側MR數據采集

通過RNC無線網元收集MR數據上報到數字軌跡分析系統，按照業務需求，進行加工、預處理和豐富增強等，平臺按照位置模型對數據進行存儲，以便為后續的能力開放提供支撐工作。期間，克服多個技術難題和系統瓶頸，實現5個核心機房內的所有32個RNC的MR數據在線采集，并通過專網方式與中心節點打通，形成5個采集節點與一個中心節點的架構（見圖2）。

圖1 定位算法

圖2 數據采集網絡拓撲

2.3 系統架構研究

解決方案的總體架構如圖3所示，涉及的網元/邏輯功能包括管道網元（如BSC/RNC，eNB，MME/SGSN，GGSN/P-GW）、數據采集和預處理、大數據分析建模、Enabler開發組件、API管理平臺、業務系統（運營商自營業務、OTT/行業應用）。系統架構如圖3所示。

2.4 數據對外開放API設計

系統基于人群分布規律的分析場景，根據交通規劃對移動管道數據的需求，通過數據采集、經緯度計算、存儲建模，然后通過批處理任務構建OD圖等，設計對外API接口如圖4所示。

2.5 數據隱私安全

系統對用戶足跡文件其中的終端用戶標識（IMSI，IMEI等）進行加密，也就是匿名化處理；IMSI作為HMACSHA256算法的輸入，輸出結果為32字節，然后將每字節拆解為兩個16進制數字[0—F]，由此得到長度為64字節的數字串。這64字節由[0—F]組成的數字串，即為保存在給用戶呈現的CSV文件中的輸入的IMSI對應的匿名ID。加密算法HMAC是密鑰相關的哈希運算消息認證碼，HMAC運算利用哈希算法，以一個密鑰和一個消息為輸入，生成一個消息摘要作為輸出。數據匿名化算法如圖5所示。

圖3 系統架構

圖4 數據對外開放API

圖5 數據匿名化算法

2.6 應用場景

上海聯通與第三方公司合作討論用戶行為軌跡的應用場景，包括GFK戶外廣告屏候車廳價值評估、AC尼爾森對煙草店面選址、浦東統計局流動人口統計等應用場景。

2.6.1 場景一—戶外廣告評估

該應用場景采用統一受眾測量方法，締造行業標準；促進廣告分時定價，提升傳媒商屏幕效率；使能戶外媒體組合，提升廣告主投資回報。

浦東金茂大廈工作日和周末的人數和人次的統計如圖6所示，其中再細分為本地人、外地人和外國人。根據人數、人次以及年齡、收入等信息，再進行戶外媒體LED屏的價值評估。

圖6 浦東金茂大廈戶外LED屏統計

2.6.2 場景二—零售店面經營

該應用場景通過獲得詳實的店面人流數據，改進經營活動；為選址、比對、集客區等關鍵動作提供手段。 零售店面選址場景如圖7所示。

圖7 零售店面選址場景

2.6.3 場景三—流動人口分析

該應用場景通過群體人員行為軌跡分析，了解特定區域流動人口的來源和去向、社會層次、人員類型等；解決人口普查中無法統計的問題。

2016年7～10月浦東區域居住人口的變化、以及從上海本地各行政區（如黃浦、長寧等）遷入區域的人數分布統計如表1所示。

2016年7～10月浦東區域36個街道/鎮人口統計如表2所示，包括各街道/鎮的出現人口數、年齡段、性別、戶籍、ARPU值等。

2016年7～10月浦東新區內，居住的所有人口工作地（上海其他地區）分布如表3所示。

3 結語

上海聯通利用運營商無線側MR數據，突破現有的應用場景，從技術和業務模式上進行創新，搭建數字軌跡分析系統，結合大數據分析，實現用戶分時段、分區域、分頻次的軌跡刻畫，提供垂直商業應用建模和Web呈現系統。最終，上海聯通實現多個垂直領域的應用場景，并形成數據變現的創新的商業模式，達到百萬級收入規模。上海聯通利用數據軌跡分析系統實現各個行業領域的應用拓展，并且能夠幫助政府和企業解決城市交通、規劃、人口統計等方面的問題，使聯通公司能與這些行業企業、政府保持良好的關系，產生更好的黏性，這不僅為公司帶來的經濟收入，而且提高公司的核心競爭力和整體形象，帶動公司向前發展。

表1 浦東區域居住人口遷入統計

表2 浦東區域36個街道/鎮人口統計

表3 浦東區域居住人口工作地的分布統計

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Study on digital track analysis system

Zhu Yijian, Gu Jianfeng, Chen Yixia
（China Unicom Shanghai Branch, Shanghai 200050, China）

In order to break the existing model of China Unicom Shanghai Branch, this paper builds a digital track analysis system based on MR data. Through the study of positioning algorithm, data acquisition, system architecture, large data modeling, data privacy and other technical study and innovation, we created a new application scenarios, and ultimately the formation of data innovation business model to millions of revenue.

measurement report message; digital track; big data; business model; positioning

朱奕健（1975— ），男，上海，碩士，中級工程師。