網優大數據共享架構設計及應用實踐

許汝鵬，崔晶也，關則洛，寧靜，茹剛，聶磊，陳致樑

（中國移動通信集團廣東有限公司廣州分公司，廣東 廣州 510100）

網優大數據共享架構設計及應用實踐

許汝鵬，崔晶也，關則洛，寧靜，茹剛，聶磊，陳致樑

（中國移動通信集團廣東有限公司廣州分公司，廣東 廣州 510100）

無線網絡優化工作中需要使用多種網絡數據，但是現有數據存在存儲分散、利用率低和使用不方便等問題，已經無法滿足未來大數據網絡優化的需要。 借鑒了互聯網領域普遍采用的大數據技術，提出了網絡優化大數據的共享平臺架構設計，整合分散的網絡數據，制定統一的數據共享接口，提高數據利用的效率，并通過電腦、手機等前端軟件進行互操作，為大數據網絡優化提供便利，從而提高了網絡優化的工作效率和質量。

無線優化；大數據；架構設計

1 引言

隨 著 TD-LTE 網 絡 的 商 用 ，各 運 營 商 需 要 同 時 運 營2G／3G／4G 3 張 移 動 通 信 網 絡 ，同 時 各 制 式 網 絡 之 間 互 操 作頻繁，其協調優化越來越復雜。如何有效地利用現有網絡數據提升優化工作效率，節省優化費用成為運營商需要面對的問題。

現有網絡存在多種網絡優化數據，無論是數據量、數據類型，還是數據分析方法，都可以借鑒互聯網領域的大數據方式，通過對大數據進行分析、預測，使得網絡優化更為精準、高效，釋放出更多數據的隱藏價值。本文提出的網絡優化大數據的共享平臺架構設計可分為3層，包括數據接入層、數據共享層、數據應用層。通過單點登錄，集中呈現各個孤立的系統數據，同時對網絡數據進行梳理、智能分析，直接向優化人員推送分析結果，幫助優化人員快速定位解決問題。

同時，本文結合實際實踐應用，通過網絡優化大數據的共享平臺結合移動辦公，進一步提高網絡優化的效率，拓展了網絡優化的時間和空間，摸索了一條在移動互聯技術背景下，如何對網絡優化生產進行“轉型”和“升級”的道路，也填補了移動互聯優化這一領域的空白。

目前在網絡優化大數據方面的研究主要有：參考文獻［1］提出了基于數據倉庫技術的集中化網絡優化平臺改造方案，并探討了網絡優化工作平臺在網絡優化數據集中化面臨的技術性挑戰，給出了基于數據倉庫技術的平臺建設方案；參考文獻［2］提出了基于大數據分析的數據層、信息層、分析層和應用層 4 層構成的網絡 優 化 體系；指 出 了 該體系的網絡質量評估體系構建、數據質量管理、數據整合與分析 、IT 支撐系統建設 4 項關鍵技術。

2 網絡優化大數據的共享平臺架構設計

網絡優化工作需要使用大量數據，以某地市為例，現有投訴、性能、故障、測試、設備、資產、物業、小區等各類系統近 20 個，需要管理 基礎 小區數 據 10 萬條 ，性能 告警數 據每小 時 20 萬 條 ，投 訴 數 據 每 小 時 5 000 條 ，網 絡 每 小 時 產 生的數據量超過 1 TB，網絡優化涉及的數據量非常龐大。

針對現有網絡優化生產支撐系統基礎數據進行全面梳理，優化各系統的數據結構，并制定各系統間總線接口標準化規范，實現系統間數據的開放和共享，消除信息“孤島”，同時提供終端軟件功能的服務端支撐平臺，要求服務端支撐平臺具備松耦合、可擴展的特性，支撐上層應用，挖掘大數據的最大應用價值。

2.1 整體架構

本 系 統 分 為 3 層 ，包括 數 據 接 入 層 、數 據 共 享 層和 數據應用層，如圖 1所示。

數據接入層：數據接入層是網絡優化大數據共享平臺的基礎，包括數據采集接口、接入系統、接入數據類型、接口標準。

數據共享層：數據共享層主要包括數據倉庫和數據總線兩個部分，其中，數據倉庫負責各種數據的適配、清洗以及永久化存儲；數據總線規定了統一的數據規范和對外數據共享接口規范，提供數據和流程的共享和實時更新。

數據應用層：數據應用層主要提供網絡優化大數據共享平臺的上層應用，實現大數據的最大價值。包括應用倉庫的基礎支撐模塊和具體應用的集合，具體有系統公告、電子地圖、站點資源、性能指標、參數相關、故障告警、故障看板、OMC 查詢、投訴處理和網絡問題點等。

2.2 數據接入層

數據接入層通過外部接口采集數據，接入不同類型的數據信息，從而為上層數據共享層提供原始數據。

2.2.1 數據采集方式

系統外部接口涉及多種網管系統或者業務平臺的接口，支持的接口類型見表 1。

圖1 系統架構層次

表1 系統支持接口

2.2.2 接入數據類型

對接數據應包括所有無線網絡優化相關的基礎資源數據、無線參數、性能數據、故障告警數據、投訴數據、資產管理相關數據等，必須從不同的平臺中接入這些數據。小區基礎數據作為其他數據分析的基礎，包含有基站的經 緯 度 信 息 ， 可 以 利 用 此 將 站 點 投 訴 映 射 到 GIS 地 圖中。也可將其他性能數據、告警數據、投訴數據和小區資源數據關聯，從而得到經緯度信息，然后也可以實現地圖數據的呈現，所以說接入的數據是分析網絡運行狀況的基礎。

2.3 數據共享層

數據共享層包括數據倉庫和數據總線兩個部分，其中，數據倉庫提供及時、準確、唯一的數據；數據總線通過數據接口的標準化，實現數據及流程的信息共享，并根據總線協議進行實時數據更新。

2.3.1 數據倉庫

數據倉庫通過提供所有類型的數據支持和集合，對原有接入各種不同類型數據的分散的數據庫數據抽取、清理的基礎上經過系統加工、匯總和整理，消除了其他系統源數 據 中 的 不 一 致 性［3］，以 保 證 數 據 倉 庫 內 的 信 息 是 關 于 整個網絡優化信息的一致的全局信息。

（1）數據倉庫建立方法

數據倉庫中的數據是按照關鍵流程、關鍵數據信息的主題域進行組織，這是用戶使用數據倉庫進行網絡優化決策 時 所 關 心 的 重 點 方 面［4］，其 中 關 聯 了 多 個 操 作 型 信 息 系統，所以本文的數據倉庫從流程和數據兩個維度著手進行建立，如圖 2所示。

數據倉庫的建立方法重點通過匯總流程和數據維度發現的問題，形成當前網絡優化綜合數據體系及相關流程的改進建議，最終確保流程的順暢和數據的唯一性、準確性。

圖2 數據倉庫建立方法

（2）流程緯度

清點網絡優化在用的關鍵性流程，將流程的每個節點進行整理歸納，梳理流程節點中所有輸入、輸出的關鍵信息和信息標準模板，根據數據維度的數據分類結果進行流程穿越和流程優化，以避免流程接口缺失、流程交叉等問題。

以圖 3所示的投訴流程設計為例，通過接入網絡投訴系 統 、V600、EOMS 3 個 工 單 系 統 的 數 據 源 信 息 ，將 整 個 投訴流程從發起到閉環完整呈現。

網絡優化現有的流程維度中包含投訴、性能、故障、基站建設、物業等 18 大 流程，其中涵蓋了重要數據如小區基本信息、性能數據、告警信息、工單數據等大量信息數據。

圖3 投訴流程設計

（3）數據緯度

數據方面，清點所有在用的網管系統數據，從中提取系統中所有的輸入、輸出數據信息并利用這些數據進行流程 穿 越 ，以 梳 理 出 信 息 “孤 島 ”［5］、重 復 采 集 信 息 、數 據 來 源不一致等問題。如圖 4 所示，投訴流程中的數據梳理，以投訴流程為例說明數據梳理過程。

圖4 投訴流程中的數據梳理

圖4主要呈現的是通過規劃新站解決投訴問題的典型流程，流程中的每個重要節點都接入相關的數據，并且通過數據的關聯可以穿越到對應的流程中。流程穿越中使用了大量數據信息，通過對這些數據的梳理和整合，可以確保流程中使用數據的唯一性、準確性。

2.3.2 數據總線

數據總線主要分為數據接口以及流程接口，通過數據總線實現數據和流程的開放及共享，并根據總線協議進行實時數據的更新。

（1）數據接口

數據的共享方式和數據接入方式類似，共同遵循統一的接口標準。建立統一的數據總線，支持實時、準實時及文件接口 傳 送 ，接 口 協 議 進 行 標 準 化［6］，主 要 包 括 Web services接 口 、FTP 接口、消息隊列接口以及實時 Socket接口。

系統平臺接口搭建如圖 5所示。該平臺數據共享層通過 HTTP／SOAP／FTP／JDBC／DBview 等 多 種 途 徑 接 入 了 不 同系統的資源和工單數據等，按照數據接口調用流程模式，可分為：實時數據分發、定時數據分發、同步數據查詢、文件更新通知、準實時增量更新、數據更新通知、異步數據查詢 以 及 大 數 據 量 查 詢 。 數 據 庫 經 過 JDBC 接 口 與 Java Servlet編 譯 后 最 終 通 過 HTTP 與 UE 用 戶 進 行 交 互 ，通 過代理服務器 TCP／IP 與 PC 端用戶進行交互。

系 統 間 接 口 通 過 數 據 總 線 Web services 接 口 進 行 數 據傳輸，流程類接口交互示意如圖 6所示。

圖5 系統平臺接口搭建

圖6 流程類接口交互

圖6 中 ，系 統內 定 義 通 過 流 程 類 的接 口 交 互 ，最 終 完成整個流程。在工單的派發流轉過程中涉及觸發派單、分析定位、效果評估、駁回確認、確認結果等多個信息交互的節點。這些流程節點需要通過不同的接口傳遞完成。

3 應用實踐

網絡優化大數據的共享平臺搭建不僅僅解決信息“孤島”，實現數據的共享問題，也支持豐富的上層應用，本文提出了基于大數據的共享平臺結合移動辦公實現網絡優化的應用實踐。

3.1 應用架構

網絡優化大數據的共享應用，以網絡可視化系統軟件平臺為例進行說明，其中，網絡可視化系統軟件平臺分為終端側和服務側兩部分，如圖 7所示。

終端側的應用容器提供網管應用運行的承載環境，支撐網管應用跨版本終端部署和安全接入，終端側的網管應用是指現有的網管應用或者本項目新增的網管終端應用。

在服務端側，應用管理中心提供應用的權限管理、應用發布和技術支持等服務功能， 實現對應用快速接入；應用處理模塊對應用網關的數據進行預處理及統計，為應用提供數據源的預處理和準備；應用網關是網管終端和網管系統通信的橋梁，完成移動應用請求代理、企業應用接入適配、路由服務、緩存管理等功能，同時也為應用提供數據推送、數據同步和增值服務接口功能。平臺基礎管理提供用戶管理、安全管理和日志管理等公共服務功能。

3.2 數據呈現

關于終端側呈現的技術選型手機訪問采用了原生App 和 HTML5，其中 ，原生 App 應 用 訪問網絡 可 視 化系統后 臺［7］，適 用 于 GIS 地 圖 類 應 用 、現 場 拍 照 上 傳 、工 單 數 據處理、離線數據自動提交、部分復雜交互操作等應用場景；而 HTML5 訪 問 網 絡 采 用 終 端 嵌 入 Webviewer 的 方 式 呈現，適用于基本信息查詢、網絡優化知識庫、結構化公告信息、軟件使用幫助等應用場景等。

另外，網 絡可視 化系 統也提 供了 PC 訪 問 方 式 ，主 要呈現復雜的分析結果、系統監控展示以及報表導出等應用場景。

3.3 案例運用

以 終端 App 為例，現 場 優 化 人 員 可 通 過 手 機 App 上 的GIS 呈現全網小 區位置信 息，點擊可查 看 相關詳情 （如 圖8所示），包括實時性能告警等信息，對比以前的處理故障投訴方式，不需要與后臺人員多次反復溝通，等待后臺人員登錄多個不同系統反饋不同信息，一次性就能得到需要的數據，快速準確定位。網絡問題定位的準確度提升 10 倍以上，每天可節省 403 人次的測試費用。

圖7 系統應用架構

4 結束語

近幾年來大數據的技術及應用發展迅速，如何合理地將大數據轉換為有價值信息成為未來企業的必備技能。作為擁有豐富大數據資源的電信運營商，大數據浪潮既提供了巨大的機遇，也帶來了巨大的挑戰。

圖8 手機終端側呈現

本文介紹了當前無線網絡優化存在的問題，主要是缺少一套以大數據為特征的網絡優化共享體系，數據來源于多個分散系統，無法通過單點登錄進行集中智能分析呈現，系統間缺乏關聯、一致性差、數據離散缺乏共享、大數據處理慢，導致前后臺優化人員排障效率低下，耗時長。本文針對以上問題提出了網絡優化大數據的共享平臺架構設計，并結合手機App 等無線工具進行數據利用，使得無線網絡優化工作效率和質量大幅度提升，滿足了未來大數據網絡優化的需要。

本文的大數據共享平臺架構設計技術借鑒了互聯網大數據技術思想，但無需對原有系統進行替換或重新開發，只需要在現有關系型數據庫基礎上進行分層改造，用最小的成本和時間同樣滿足了對大數據的利用和開發的需求，也為其他行業的大數據的開發利用提供了新的思路。

［1］ 蔡厚恩.基于數據倉庫技術的集中化網絡優化平臺改造方案［J］.電信技術，2014（4）：41-45. CAI H E.Centralized network optimization platform scheme based on data warehouse ［J］.Telecommunications Technology，2014（4）：41-45.

［2］ 商 冶，程 曉 軍，李 德 屹，等. 移 動 互 聯 網 時 代 基 于 大 數 據 分 析的 網 絡 優 化 體 系 研 究［J］. 郵 電 設 計 技 術，2014（3）：58-62. SHANG Y，CHENG X J，LI D Y，et al.Research on network optimization framework based on big data analysis in mobile internet times ［J］.Designing Techniques of Posts and Telecommunications，2014（3）：58-62.

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［6］ 楊 秀 敏 ， 劉 燕 ， 卿 曉 春 ， 等. 網 絡 優 化 平 臺 自 動 采 集 數 據 的保障方法研究與實現［J］. 移動通信，2012（10）：88-92. YANG X M ， LIU Y ， QING X C ， etal.Research and implementation of guaranteeing automatic data collection of network optimization platform ［J］.Mobile Communications，2012（10）：88-92.

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Design and application of wireless network optimal data sharing architecture

XU Rupeng，CUI Jingye，GUAN Zeluo，NING Jing，RU Gang，NIE Lei，CHEN Zhiliang
Guangzhou Branch of China Mobile Group Guangdong Co.，Ltd.，Guangzhou 510100，China

During wireless network optimization，a variety of network data would be used.However，the presence of dispersed storage，low utilization rate and inconvenience in using and other issues of existing data are incapable of meeting the future needs of large data network optimization.Referring from the big data technology widely used in internet field，network optimization center，an architecture design of network optimization big data sharing platform was proposed，dispersed data was intergrated，and a unified data sharing port was formulated，which could utilize efficiency of data usage.Moreover，the sharing platform is able to support interoperability between software of computer and applications of telephone，which provides convenience for network optimization，consequently increase efficiency and quality of network optimization.

wireless optimization，big data，architecture design

TN915

：A

10.11959／j.issn.1000-0801.2016134

許汝鵬（1982-），男，中國移動通信集團廣東公司有限公司廣州分公司網絡優化中心高級網絡優化技術主管，主要研究方向為無線網絡優化技術、系統開發和大數據處理。

崔晶也（1985-），女，中國移動通信集團廣東公司有限公司廣州分公司網絡優化中心網絡優化專員，主要研究方向為無線網絡優化及監控。

關則洛（1988-），男，中國移動通信集團廣東公司有限公司廣州分公司網絡優化中心初級網絡優化支撐管理，主要研究方向為系統開發及架構設計。

寧靜（1986-），女，中國移動通信集團廣東公司有限公司廣州分公司網絡優化中心高級網絡優化支撐管理，主要研究方向為大數據處理及數據存儲。

茹剛（1972-），男，中國移動通信集團廣東公司有限公司廣州分公司網絡優化中心網絡分析室經理，主要研究方向為無線網絡優化技術。

聶磊（1977-），男，中國移動通信集團廣東公司有限公司廣州分公司網絡優化中心總經理，主要研究方向為無線網絡優化技術。

陳致樑（1974-），男，中國移動通信集團廣東公司有限公司廣州分公司網絡優化中心副總經理，主要研究方向為無線網絡優化技術。

2016-01-11；

2016-04-12