面向5G的移动网络用户感知大数据分析体系研究

摘要：为提升网络质量和用户感知，通过对中国联通网络现状和客户需求进行深入分析，建立了网络质量评价、网络价值评估、用户追踪与评估的方法，构建了移动网络用户感知大数据分析体系，实现了海量、多维数据的整合和综合分析以及高价值区域、高价值用户的评价、呈现，为建设、维护和市场提供了决策依据。通过移动网络用户感知大数据分析体系的研究和开发，河南联通NPS值和用户感知大幅提升，彰显了系统分析定位感知类问题的准确和高效。

关键词：5G 用户感知 多维数据 大数据 NPS

1 引言

随着科研机构和高校正在进行的室内外定位技术研究不断成熟，通过专用设备改造，将室内外位置信息与用户数据和大数据结合、与网络优化工作相结合联系发展，也会给未来高价值区域、高价值用户的感知提升带来新的方法。

由于今后一段时间内将多网并存，且5G也即将商用，移动通信网络的规模和结构会变得日益复杂，用户对移动网络的服务及质量需求还将进一步提升。与此同时，随着我国城镇化建设的不断推进，也会产生新的网络需求（如大量新建的居民区、写字楼、隧道、地铁等），网络覆盖和质量将亟待提升。

移动网络优化工作是移动通信网运行质量和用户感知提升的重要手段，也是一项长期持久的工作。而面向移动网络用户的质量评价则是提升用户感知的重要内容和急需攻克的课题，笔者曾针对如何建立相对客观的评价体系进行了研究，面对目前4G+和即将到来的5G，如何提升用户的感知仍然是一项重要内容，值得运营商进行持续地研究。

鉴于当前开展网络优化工作的系统种类多、数据量大，用户对业务质量关注度不断提升的现状，急需建设基于移动网络用户感知的大数据分析系统，通过高价值用户、高价值区域业务和网络感知的提升，持续改善中国联通网络的NPS（Net Promoter Score，净推荐值）。

2 移动网络用户感知大数据分析系统的

定位

2.1 系统的定位

面向5G，聚焦4G+，借助运营商多维数据和大数据手段，建立“面向网络、面向市场、面向用户”的分析格局和科学的评价体系，持续提升网络质量和用户感知。

（1）面向网络，建立“规建维优”一体化分析体系，实现精准建设，重点区域、高价值用户的分等级维护和优化，不断提升网络侧运行质量和市场支撑能力。

（2）面向客户，建立基于业务的分析能力和响应支撑能力，提升用户APP（Application，应用程序）有效覆盖率和业务质量，提升用户感知，改善中国联通网络的NPS。

（3）面向业务，实现全网用户的业务拍照分析，针对不同区域、不同时段、不同用户等级建立全业务分析能力。

综上所述，通过对以上方面及多维数据的整合，构建中国联通移动网络用户感知大数据分析系统，结合业内先进的室内外精準定位技术，识别高价值用户、高价值区域，洞悉高价值用户的业务行为特征，建立完善的“发现问题、闭环处理、业务预测”分析系统，从而形成一整套建设、维护、优化、市场支撑、用户维系的运营和决策体系。移动网络大数据分析流程如图1所示：

2.2 多源数据的构成

通过对现有网优相关数据的整理接入，为大数据分析提供数据来源，是移动网络用户感知分析系统的根基。

（1）KPI（Key Performance Indicator，关键绩效指标）数据：移动网络的关键质量指标。

（2）DT（Drive Test，路测）：是无线网络优化数据采集的方法。路测是对移动网络的下行信号数据的采集，是模拟用户业务使用的测试手段。

（3）CQT（Call Quality Test，呼叫质量拨打测试）：是指在固定的地点测试无线数据网络性能。

（4）用户投诉：来自电话、网络的用户投诉或诉求。

（5）MR（Measurement Report，测量报告）：手机上报的测量报告。

（6）厂家网管数据：从各种设备厂家配套的网管系统上获得的数据采集、故障监控、性能分析、安全管理等数据。

（7）经分数据：经营分析系统上获得的数据，包括资费、用户信息、套餐类型、收入、营销、渠道等报告数据。

（8）其他：后期根据实际需要进行入库的各类参考数据。

2.3 建模

制定数据分析评估的各项指标（评估策略、评估模板、评价标准以及分析流程），作为数据分析筛选、无效数据清洗的规则基础。

2.4 综合分析

按照数据建模制定的规则及标准，对多源数据进行分析处理，既包括网络覆盖、语音质量、业务质量等性能分析评估，也包括用户终端、用户行为等业务内容的分析，后续在二期及以后的开发中可包含覆盖、容量等预测内容。

2.5 成果输出

按照分析结果，输出指定类型的评估或问题报告，可包含覆盖类、质量类、业务终端类、市场支撑类等内容，从而形成面向网络、面向市场、面向用户的决策性报告。

2.6 扩展预测

依据大数据分析结果，对生成的模型进行模型再生，对未来的业务、网络、用户行为趋势等内容进行客观预测并提前进行相关工作部署。

3 移动网络用户感知大数据分析系统的

现阶段功能

3.1 网络质量多维综合评价

（1）多源数据接入开发：多渠道获取网优现有的多源数据信息，为平台提供基础数据来源作为后期项目功能拓展实施的基础。

（2）数据整合分析处理：利用大数据手段整合分析，通过数据清洗对比、分析挖掘，在加工结果数据基础上提供网络的性能统计，分析网络质量及价值，识别问题区域。

（3）网络质量多维评价：根据KPI、投诉、路测数据等质量评价维度，以网元、网格为单位对网络进行评价。通过多源数据的网络评价结果整合分析展现，对网络侧的覆盖、维护及优化工作提供多维的对比参照信息，构建面向网络自身的评价，从而聚焦热点、难点进行问题闭环管控。

3.2 网络价值评估

通过业务量（话务、流量）、业务频次等价值评价维度，以网元、网格为单位，对网络、区域价值进行评价。通过价值评价识别价值区域，参照不同时段的区域业务聚集情况分析，确定重点区域通信保障，提升用户感知，助力面向优化的精准提升。

（1）高价值区域：开展业务量高、用户集中的热点区域综合评价，提出分等级运维、建设和优化建议，确保该类区域用户的感知。

（2）高价值用户：针对ARPU（Average Revenue Per User，每用户平均收入）、业务频次的分析和定界，建议基于业务的分析能力和响应支撑能力，提升用户APP有效覆盖率和业务质量以及重点用户的感知，从市场策略和服务等级进行全方位保障。

（3）基站等级管理：围绕业务占比、用户分布、基站自身建设和维护成本分布，提出基站的等级管理方案，有效提升网络效能。

3.3 用户追踪网络测试与评估

基于普通用户终端，展示用户的真实移动网络体验，规避专业终端和用户实际感知的差异。利用业内先进的室内外精准定位技术，做到近实时复现用户的位置和业务体验，全面把握用户的真实情况，降低测试分析成本。同时，运营商内部实现众筹测试，驱动二次开发和新营收创新。

（1）提供了强大、易用的测试解决方案，能对2G、3G、LTE等移动通信网络的空中接口和无线事件进行准确实时的测试。

（2）能对GSM/GPRS/EDGE/TD-SCDMA/CDMA IS95/1X/EV-DO/UMTS/WLAN/LTE/VoLTE等网络的服务质量进行全面深入的网络评估。

（3）能在同一个平台上进行不同网络对比测试、CS/PS（电路域/分组域）并发业务测试。

（4）对获取的无线参数与事件进行地理化展示。

（5）主动获取信息和主动排队测试相结合，充分利用了用户侧和运营商自主测试的两大资源，数据更全面，成本更低廉。

4 建立移动网络用户感知大数据分析

系统的方法及手段

4.1 统一数据分层处理架构

统一数据分层处理架构如图2所示：

4.2 统一的大数据处理技术架构

基于大数据处理技术进行集成优化和自主研发，构建用户感知数据统一综合分析处理平台，如图3所示：

4.3 应用软件核心技术

根据移动网络用户感知大数据分析系统的业务要求及大数据分析平台整体网络架构情况，为了保证网络性能，该系统主要采用如下技术：

（1）高性能嵌入式内存数据库：高性能内存数据库技术采用基于Linux的多线程和高效索引技术，在内存中对数据进行缓存和实时操作，性能比直接访问物理数据库提高2～3个数量级。

（2）分布式云计算集群架构：自适应动态可调整云计算处理架构，能够实时动态对任务进行合理调度，并根据业务规模对集群进行在线动态扩容，实现处理能力的无缝升级。

（3）大数据存储和分布式技术：在业界流行的大数据平台基础上进行优化设计，实现分布式数据存储和MapReduce分布式计算架构。

（4）自主研发的分布式并行计算平台：针对网优业务数据的特点，采用分布式并行计算平台，充分满足海量数据的高速存储和处理要求。

5 用户感知综合评价体系的应用

5.1 系统展示

移动网络用户感知大数据分析系统界面图如图4所示：

5.2 移动网络用户感知大数据分析系统的应用

通过4G倒流比、掉线率、接通率、上下行速率、CQI（Channel Quality Indicator，信道质量指示）占比、CSFB（Circuit Switched Fallback，电路域回落）成功率等KPI指标及用户投诉和MR等数据，进行多维数据感知评估，显示中国联通河南省分公司（以下简称河南联通）当前优、良、差网格的评价在GIS上呈现，如图5所示。

通过对差网格的分析，结合高价值用户的分布，优先处理网络中重要且紧急的问题，有效提升了用户的感知。差网格在全省的分布如图6所示：

通过对差网格的分析，结合用户在业务质量、投诉反馈等分析，将问题定位至网络侧、业务侧、终端侧等方面进行分等级处理和优化，取得了较好效果。根据2015年四季度和2016年一季度对比，河南联通NPS的分值提升了7.8分，初步彰显了系统分析定位感知类问题的准确和高效。

6 结束语

目前河南联通构建的移动网络用户感知大数据分析系统，完成了海量、多维数据的整合及综合分析功能，实现了高价值区域、高价值用户的评价和呈现，为建设、维护和市场提供了各类参考，通过众筹测试和精准定位，解决了问题捕捉、回溯难的瓶颈，同时将该类数据二次应用至综合分析的数据源，提升了综合评价的全面性和客观性。

通过移动网络用户感知大数据分析系统的建设，河南联通建立了“面向网络、面向市场、面向用户”的分析格局和科学的评价体系，持续提升了网络质量和用户感知。下一步河南联通将围绕移动网络用户在4G+和即将到来的5G网络上的体验，进一步完善用户感知评价策略和体系。目前基于用户感知评价的APP也正在研发当中，将对用户主观的感知评价提供更为科学的模型。

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