基于大数据的智能管道技术研究

薛 飞

（中国移动通信集团广东有限公司，广州　510623）

1　智能管道

为了积极应对移动互联网快速发展带来的问题，运营商一方面要“做宽管道”，支持移动互联网用户的快速和规模发展；另一方面要提升网络的智能性，成为“智能管道的主导者”，能够使网络具备“用户可识别、业务可区分、流量可调控、网络可管理”的能力，实现资源可管、可控、按照用户和业务灵活进行资源调度，通过差异化的服务和运营，摆脱“哑管道”的命运。Vodafone推出了“smart network”的智能管道的发展策略，Vodafone“smart network”的目标是推进网络高效、智能化，优化网络管理；Vodafone在英国本土、德国、荷兰已推出根据移动用户（3G、LTE）的接入速度差异进行差异化定价；并且在西班牙针对企业用户的移动数据业务提供差异化服务，当用户在流量限额内，任何服务包都可以享受最大接入速度；但用户的流量超出限额后，接入速度降为下行128 kbit/s，但在网络不拥塞时，接入速度不限制。中国移动以构建智能管道为基础，大力开展流量经营，打造为客户提供快捷、方便、高效的上网体验，构造好用、易用的智能信息传送管道，并提出了大力推进GSM、TD-SCDMA、WLAN、TD-LTE四网的协同发展，为移动互联网用户提供更方便、更高效、更低成本的网络体验。由此可见，智能管道已经成为运营商网络建设和发展的基本需求和必由之路。

2　传统智能管道的不足

传统智能管道主要是3GPP定义的PCC架构，它由PCRF、PCEF 以及 SPR 构成。该结构下的智能管道并不能有效实时感知网络状态以及用户面数据的特征。实际上，智能管道成为一个完整的系统，必须具备数据收集的能力，PCC解决了管道控制的下发能力，但没有解决如何感知网络，获取有效数据的问题，因此必须将数据采集（包括网元数据软采集和分光硬采集DPI）结合起来，才能成为完整的智能管道，本文重点研究了网络大数据的采集和分析以及基于智能管道大数据的应用问题。

3　智能管道的关键技术

3.1　多数据源的关联功能

将详细信令记录/MR的呼叫记录与Gn上网记录按照一定的IMSI、时间关联起来。系统可根据业务过程中各协议各接口信令过程之间的相关性，对信令过程进行动态实时关联，并实时获取、存储和更新TMSI、IMSI、IMEI、MSISDN之间的映射关系，真实号码与漫游号码的映射关系等，实现号码关联。并在信令记录生成过程中，将无法直接从信令消息中获取的而对投诉处理、故障排查等工作必要的IMSI、MSISDN、IMEI等唯一表征用户信息的数据完整记录至呼叫详细记录和事务详细记录数据中，并且通过多种数据源之间的关联，提升数据的准确性、有效性和易读性。例如通过Gn/S1-U上网记录和详细呼叫信令记录之间关联，提高Gn/S1-U上网记录中小区信息的准确性。

3.2　智能感知能力

智能感知是指网络要实现基于业务、用户、位置多维度的感知，智能感知是实现管道智能化的基础，只有实现了多维度的感知，才能进一步实施基于业务、用户等多维度的控制和差异化的服务。DPI技术是实现对用户流量检测的关键技术，它主要分析IP报文中4～7层数据，并通过端口检测、特征分析、关联识别和行为特征检测等多种技术手段从实时网络流量中获取信息。它能更精细地识别网络中的各种应用，并为网络运营中的业务识别、业务控制和业务统计提供服务。通过DPI，能够获取终端信息、识别用户，感知网络状态，区分不同的业务。目前，运营商通常在网关（PDSN/GGSN）设备上内置或者外置DPI功能，实现对移动网络流量的特定业务识别，基于DPI系统对业务的识别，可以和策略控制系统配合进行进一步的策略控制。如对P2P等低价值业务的管控，对运营商自营业务的保障等。

3.3　管道能力的开放

管道的能力开放是指将网络的统计分析能力、策略控制等能力与终端和应用协同服务，创造最优化的用户使用体验，形成差异化、精细化的产品和服务的能力。感知分析能力开放可以结合DPI等设备和统计分析系统，对用户行为进行画像，对内可以开展基于用户行为的精准营销；对外可以将网络忙闲状态、网络流量流向、用户的网络行为等分析数据提供给第三方应用，如与电商、广告服务商、门户网站合作，为其开展针对性服务提供支撑。

4　结束语

综上所述，本文探讨了传统智能管道的不足，研究了基于网络数据采集和大数据分析的智能管道系统，并将其应用于用户体验评估，对常见的移动用户体验问题给出了基于智能管道的分析方法。

参考文献：

[1]李晓波，田龙，王丽，等. 基于移动GIS油气管线巡检系统设计[J]. 化工管理，2013（20）：239.