基于手机APP、GIS、OLAP的移动运营商网格集中管理中心系统的设计与实现

沈亮

摘要：在4G业务快速发展、移动运营商间竞争加剧、移动互联网公司新业务对移动运营商传统业务产生巨大冲击的背景下，移动运营商面临属地资源精细化、个性化、动态化管理的问题。为解决上述问题，移动运营商将属地进行多层级无缝划分，形成空间信息多级网格，并利用信息化技术手段，基于网格单元进行资源整合、事务处理和业务监控，从而有效地实现了精细化、个性化、动态化的网格化管理。移动运营商网格集中管理中心系统综合运用了手机APP技术、GIS技术和OLAP技术，并以FLEX技术和视频流技术为辅助技术，整合监控多方面业务系统，基于手机APP和WEB浏览器的访问方式，为各级系统使用者提供网格单元内多种主题信息监控以及渠道盘点等功能，支撑了全方位、精确、高效、可视化的属地资源网格化管理体系。最后，本文所述的移动运营商网格集中管理中心系统设计方案在北方某市移动运营商进行了实现，按照市公司、分公司、区域中心、网格、营业厅的五级网格管理层级，提供基于五级网格单元的信息整合、事务处理和业务监控，取得了良好的应用效果。

关键词：空间信息网格；空间决策支持系统；GIS；FLEX；APP；视频流；移动运营商

中图分类号：TP315 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2016.04.019

0 引言

在4G业务快速发展、移动运营商间竞争加剧、移动互联网公司新业务对移动运营商传统业务产生巨大冲击的背景下，移动运营商面临属地资源精细化、个性化、动态化管理的问题，问题表现在以下几个方面：移动运营商难以精准识别属地内的渠道布局盲区，难以根据属地特征配置各种资源，难以按属地动态监控业务指标达成。为解决上述问题，移动运营商将属地进行多层级无缝划分，形成空间信息多级网格，并利用信息化技术手段，基于网格单元进行资源整合、事务处理和业务监控，从而有效地实现了精细化、个性化、动态化的网格化管理。

空间信息多级网格是一种既适合网格计算环境又充分考虑到地球空间的自然特征和社会属性的差异性及经济发展不平衡的特点的空间信息表示新方法。必须把分析型数据从事务处理环境中提取出来，按照决策支持系统（DSS）处理的需要进行重新组织，建立单独的分析处理环境。

空间决策支持系统（SDSS）是决策支持系统（DSS）的一种分支，它基于地理信息系统（GIS）为含有地理信息或空间信息的决策过程提供支撑。多维度空间决策支持系统（MC-SDSS）是一种更广泛领域的空间决策支持系统。李德仁院士等提出一种空间信息多级网格化管理与分析系统的总体框架（2008）。瓦伦蒂娜·菲尔蒂和吉尔伯托·蒙蒂贝尔（Valentina Ferretti，Gilberto Montibeller）（2016）的研究指出了设计和实施多维度空间决策支持系统的八个关键挑战，并给出了解决方案。

WebGIS是Internet技术与地理信息系统（GIS）相结合的产物，国内外许多学者对GIS系统的应用进行了广泛研究。Flex是为满足希望开发富互联网应用（RIA）的企业级程序员的需求而推出的表示服务器和应用程序框架，使用Flex进行WebGIS设计具有数据展示直观、操作及时、界面设计与业务逻辑设计相独立的特点。

本文认为，根据移动运营商网格化管理同时具有事务处理和分析处理的双重特点，空间信息多级网格管理支撑系统必须混合利用联机分析处理技术（OLAP）和联机事务处理技术（OLTP），利用OLTP技术实现多级网格的事务处理，利用OLAP技术实现多级网格的业务监控。OLAP技术以数据仓库为基础，在数据仓库中综合使用操作数据存储（ODS），通过操作数据存储保持与联机事务处理数据的交互。利用基于Flex的WebGIS技术，增强多维度空间决策支持系统的展现效果和用户体验，通过业务逻辑与界面设计的分离，降低系统实施的复杂度。利用手机APP技术，将系统事务处理和业务监控的功能引入用户手机，提升用户在移动环境下使用系统的体现感知。利用实时视频流监控技术，摆脱地理位置的束缚。

1 系统整体框架

移动运营商网格集中管理中心系统是一种空间信息多级网格管理支撑系统，简称网格集中管理中心系统，是在网格化管理的思路下，借助现代信息技术，整合移动运营商管辖地域内可利用资源，采用网格化管理，实现管辖地域内移动业务资源管理的精细化、个性化、动态化的一种系统。通过系统保证移动业务资源在管理和动态变更中出现的问题能够及时被发现、及时被处理，通过系统逐步建立数据完善、分工明确、责任到位、沟通快捷、反馈快速、处理及时、运转高效的移动业务管理和监督的长效机制。

移动运营商网格集中管理中心系统由数据源层、数据获取层、数据存储层、服务层、应用层和接入层构成。移动运营商网格集中管理中心系统的总体框架如图1所示。

1）数据源层。依托营业厅系统、社会渠道系统、客户关系管理系统（CRM系统）、经营分析系统（BI系统）、终端销售系统、GIS系统、排队机系统为数据源，为网格集中管理中心系统，提供基础网格化数据的支撑。

2）数据获取层。系统通过FTP文件采集方式，以日为数据获取周期，从数据源系统获取数据。系统通过WebService采集方式，实时接收数据源系统推送的数据，推送的数据主要是数据源系统根据业务事件实时触发的数据。采集后的数据存入数据存储层的ODS（操作数据存储）。

3）数据存储层。以ODS（操作数据存储）为基础，存储各种业务指标的最新数据。系统通过ETL引擎转化，将ODS中的数据，根据业务主题，以日、月、年的时间周期，按照网格的管理层级，关联汇总后，存入数据仓库中相应业务主题的数据集市。业务主题包括网格信息主题、销售主题、终端主题、收入主题、用户主题、流量主题、竞争主题、属地主题和渠道主题。

4）服务层。系统建立数据分析查询服务，实现从数据集市中，按条件查询数据分析结果。建立基础数据维护服务，实现网格基础数据和区域中心基础数据的新增、更新和删除。系统将GIS系统提供的GIS服务整合人系统的服务层，为系统用户提供实时调用。系统将视频系统提供的视频服务整合入服务层，为系统用户提供营业厅实时视频。

5）应用层。基础GIS的数据分析，是将网格单元上的业务指标结果与网格形状相结合，用网格行政的颜色深浅表示指标的高低程度，在二维GIS地图上以网格形状和数值为表现形式，显示数据分析结果。基于GIS的渠道布点，在二维GIS地图上使用渠道标志的颜色区分不同运营商，使用渠道标志的形状区分渠道类型，按照渠道的经纬度信息，在GIS地图上直观显示渠道标志，体现渠道间的位置关系。渠道盘点，是使用手机APP，核实展现在GIS图上的渠道信息，对于渠道位置不准确、状态不准确的情况进行纠正。基础数据维护，是指网格经理更新维护网格基础信息，区域中心经理更新维护区域中心基础信息。

6）接入层。以手机APP和WEB浏览器的两种方式接入系统。手机APP方式，方便网格经理在移动环境下查看网格业务指标，查看用户所在位置附近的渠道信息，实现渠道盘点和基础信息维护。WEB浏览器方式，方便公司内的管理人员了解网格整体业务指标完成情况及网格排名，界面展现效果更好，操作功能更多。

2 系统运行模式

移动运营商网格集中管理中心系统中的各级系统用户通过运营商内部专网，进行网格内资源的监控和基础信息管理工作。基于该平台进行网格信息主题、销售主题、终端主题、收入主题、用户主题、流量主题、竞争主题、属地主题和渠道主题的监控与分析，为系统用户制定网格经营政策提供决策支持的依据。通过基于手机APP的渠道盘点功能，实现网格内渠道信息的动态更新。

移动运营商网格集中管理中心系统的运行模式如图2所示。

1）市公司经理。负责向分公司下发任务指标，通过系统监控各级网格的业务销售、终端销售、收入、用户、流量等业务指标的完成情况，使用渠道盘点功能对渠道信息进行纠正。

2）分公司经理。负责向市公司经理汇报指标完成情况，向所辖区域中心下发任务指标，通过系统监控所辖各级网格的业务销售、终端销售、收入、用户、流量等业务指标的完成情况，使用渠道盘点功能对渠道信息进行纠正。

3）区域中心经理。负责向分公司经理汇报指标完成情况，向所辖网格下发任务指标，通过系统监控所辖各级网格的业务销售、终端销售、收入、用户、流量等业务指标的完成情况，更新区域中心的基本信息，使用渠道盘点功能对渠道信息进行纠正。

4）网格经理。负责向区域中心经理汇报指标完成情况，向所辖渠道下发任务指标，通过系统监控所辖网格的业务销售、终端销售、收入、用户、流量等业务指标的完成情况，更新网格基本信息，使用渠道盘点功能对渠道信息进行纠正。

5）渠道经理。负责向网格经理汇报指标完成情况，通过系统监控所辖渠道的业务销售、终端销售等业务指标的完成情况，使用渠道盘点功能对渠道信息进行纠正。

6）网格集中管理中心系统。负责向市公司经理、分公司经理、区域中心经理、网格经理、渠道经理，展示基于GIS地图的业务销售、终端销售、收入、用户、流量等业务指标的完成情况。负责为各级经理提供渠道盘点功能，实现对渠道信息的纠正。负责维护区域中心和网格的基础信息。

3 数据更新与维护机制

网格集中管理中心系统中，网格化数据采用集中建库管理、分工更新维护的管理和更新模式。各级系统用户根据权限维护对应层级的网格单元基础信息，业务数据信息从分散的各个业务系统中提取到同一个数据库中，实现了网格化数据跨部门、跨业务、跨区域的信息共享。

移动运营商网格集中管理中心系统的数据更新维护机制如图3所示。

1）网格经理。负责更新网格内街道数量、社区数量、楼宇数量等基础信息，当网格的属地范围需要调整时，需向上级区域中心经理和分公司经理提交申请，审批通过后由本系统发起系统间的信息更新流程。

2）区域中心经理。负责更新区域中心内集团客户数量、大客户数量等基础信息，当区域中心属地范围需要调整时，需向上级分公司经理提交申请，审批通过后由本系统发起系统间的信息更新流程。

3）分公司经理。负责审批网格经理和区域中心经理提交的网格范围变更申请，负责主动发起分公司内多个区域中心和网格范围的调整。根据网格无缝划分的原则，当一个网格范围发生变化时，一般会导致该网格周边一个或多个网格的范围随之变化，所以需要分公司经理通盘考虑后，在系统中提出整体更新意见。

4）网格集中管理中心系统。负责接收分公司经理提出的网格调整申请，提供调整后的新网格编码，将调整后的新网格编码和新网格描述提交GIS系统。系统负责在线调用GIS系统提供的网格形状，负责处理网格经理和区域中心经理提交的基本信息更新申请。

5）GIS系统。负责接收网格集中管理中心系统提交的新网格编码和网格描述，为调整后的新网格画出形状，GIS系统负责将调整后的新网格编码和新网格形状提交BI系统

6）BI系统。负责按照GIS系统提供的新网格形状汇总内的基站数量、用户数量、收入量、流量等信息，汇总后的数据按日提交网格集中管理中心系统。

4 系统的设计

4.1 五级网格管理层级的设计

网格集中管理中心系统支持的网格管理层级分为五级：市公司、分公司、区域中心、网格和渠道。五级网格管理层级间的关系是：一个市公司包含多个分公司，一个分公司包含多个区域中心，一个区域中心包含多个网格，一个网格包含多个渠道，渠道分为营业厅和社会渠道两种类型。每级网格管理层级的基础数据存放在ODS（操作数据存储）中，五级网格管理层级间的对应关系存在数据仓库的维表中。

ODS用于存储从业务系统直接抽取的数据，这些数据的数据结构和数据间的逻辑关系与业务系统基本保持一致。ODS负责存放市公司、分公司、区域中心、网格、渠道的基础信息，其中区域中心和网格的信息直接通过网格集中管理中心系统进行更新，渠道的信息来自营业厅系统和社会渠道系统，市公司和分公司信息作为基础信息配置人ODS。

数据仓库的五级网格管理层级关系表中存放了网格管理层级间的对应关系，五级网格管理层级关系表与位于ODS层的基础信息表，共同组成了标准的数据仓库雪花型模型。移动运营商网格集中管理中心系统的五级网格管理层级维度模型如图4所示。

由于网格和区域中心经常会发生调整，所以不在网格编码内体现层级关系，而是通过层级维表体现层级关系，这样便于调整归属关系。五级管理层级的编码规则如图5所示。

4.2 业务指标存储的设计

网格集中管理中心系统中监控的网格业务指标包括九大类：网格信息、销售信息、终端信息、收入信息、用户信息、流量信息、竞争信息、属地信息和渠道信息。

1）网格信息包括市公司、分公司所辖区域中心数量、网格数量、渠道数量。

2）销售信息包括4G套餐办理量、流量套餐办理量、通过店员积分方式流量套餐办理量、号卡办理量。

3）终端信息包括4G终端销售数量、营业厅销售的4G终端数量、入柜商销售的4G终端数量、社会渠道销售的4G终端数量。

4）收入信息包括运营收入、流量收入、集团信息化收入。

5）用户信息包括新增用户数、出账用户数、到达用户数、通信用户数、3G/4G用户数、3G/4G用户数（集团口径）。

6）流量信息包括总数据流量、2G数据流量、3G数据流量、4G数据流量。

7）竞争信息包括我司新增客户数、对手1互通新增客户数、对手2互通新增客户数、新增三比、我司净增客户数、对手1互通净增客户数、对手2互通净增客户数、净增三比。

8）渠道信息包括我司营业厅数量、我司社会渠道数量、对手1营业厅数量、对手1社会渠道数量、对手2营业厅数量、对手2社会渠道数量。

9）属地信息包括基站数量、社区数量、楼宇数量。

业务指标存储于业务指标达到值表，将统计年份、统计月份、统计日期作为时间维度属性字段，将市公司编码、分公司编码、区域中心编码、网格编码、营业厅编码作为五级网格管理层级的维度字段，上文所述的业务指标作为度量字段。网格GIS编码作为网格编码的扩展字段，用于GIS地图展现。业务指标到达值表结构如图6所示。

业务指标环比值表，用途是按日监控各项指标的环比情况，将统计日期作为时间维度属性字段，将地域类型和地域编码作为地域维度字段，地域类型的取值范围包括市公司、分公司、区域中心、网格和营业厅，地域编码是所对应的市公司编码、分公司编码、区域中心编码、网格编码和营业厅编码，业务指标作为度量字段。这样设计的优点是可以通过SQL语句wHERE条件的取值控制数据粒度的大小，方便前台应用展示监控数据结果。业务指标环比值表结构如图7所示。

4.3 业务指标监控界面的设计

移动运营商网格集中管理中心系统监控的业务指标包括九大类：网格信息、销售信息、终端信息、收入信息、用户信息、流量信息、竞争信息、属地信息和渠道信息，监控的时间周期为最新一天，地域默认是网格层级，为方便用户在界面上操作，系统使用了FLEX技术，实现了多级菜单的层叠排列，实现了地图平滑移动、平滑放大、界面渐变展开的展示效果，提升了用户体验效果。项，菜单项内部为每个指标提供4个操作按钮，包括全局情况按钮、前10名网格按钮、前50名网格按钮、后10名网格按钮。用户点击相应的按钮后，弹出排名页面，在排名页面上列出具体的网格名称和所排列的指标值，并在地图上用颜色凸显出所排名的网格形状。用户双击排名列表上的某一网格，可以在地图上定位到该网格，双击网格形状后可以弹出网格详情页面，在网格详情页面中可以查看该网格的九大业务指标信息。主界面人机交互设计类图如图8所示，系统主界面如图10所示。

4.4 客户端应用与GIS服务器、视频服务器间交互的设计

移动运营商网格集中管理中心系统以FLEX技术和视频流技术为辅助手段，提升了系统用户使用系统的体验效果。本系统使用FLEX技术生成客户端文件，即SWF文件。用户浏览器访问系统应用服务器时，首先将SWF文件下载到客户端缓存中，通过缓存中的SWF文件直接与GIS服务器和视频流服务器进行交互。客户端需要预先安装好Flash Player，在第一次访问视频服务器时安装视频OCX插件。客户端应用与多个服务器间的交互设计如图9所示。

5 系统的实现示例

网格集中管理中心系统在北方某市移动运营商进行了实现，建设的功能包括PC版和手机APP安卓版两部分。PC版提供以WebGIS地图为基础的九大类业务指标监控和视频监控，包括网格信息、销售信息、终端信息、收入信息、用户信息、流量信息、竞争信息、属地信息和渠道信息。手机APP安卓版提供九大类业务指标监控和渠道盘点功能。PC版主界面如图10所示，网格详细信息界面如图11所示，营业厅实时视频监控界面如图12所示，手机APP网格渠道视图界面如图13所示，手机APP渠道盘点界面如图14所示。

6结论

移动运营商网格集中管理中心系统，其根据空间信息多级网格的思想，综合运用手机APP技术、GIS技术和OLAP技术，并以FLEX技术和视频流技术为辅助技术，整合和优化了移动运营商业务域信息系统（BSS）和管理域信息系统（MSS），通过手机APP和WEB浏览器的访问方式，为各级系统用户提供网格信息、销售信息、终端信息、收入信息、用户信息、流量信息、竞争信息、属地信息、渠道信息和渠道盘点的主要功能，从而有效支撑了覆盖全方位、精确、高效、可视化的电信属地资源网格化管理体系。本文所述的移动运营商网格集中管理中心系统设计方案在北方某市移动运营商进行了实现，按照市公司、分公司、区域中心、网格、营业厅的五级网格管理层级，提供基于五级网格单元的信息整合、事务处理和业务监控，功能包括PC版和手机APP安卓版两部分。PC版提供以WebGIs地图为基础的九大类业务指标监控和视频监控，手机APP安卓版提供九大类业务指标监控和渠道盘点功能，取得了良好的应用效果。