導(dǎo)語(yǔ)：移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量監(jiān)管體系探析一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

本文作者：周瑛單位：福建師范大學(xué)

系統(tǒng)架構(gòu)

分層架構(gòu)。系統(tǒng)采用分層結(jié)構(gòu)，從通信的各個(gè)環(huán)節(jié)（終端、接入網(wǎng)絡(luò)、核心IP網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用系統(tǒng)、采集相關(guān)數(shù)據(jù)），通過(guò)關(guān)聯(lián)、壓縮等方法獲取完整的用戶層面的5W1H信息和網(wǎng)絡(luò)層面的指標(biāo)信息，將這些事件和信息匹配模型、觸發(fā)規(guī)則，及時(shí)反饋控制網(wǎng)絡(luò)的行為，來(lái)提升用戶的QoE．其架構(gòu)如圖1所示．每層結(jié)構(gòu)完成如下的功能：（1）物理層．從實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過(guò)對(duì)鏡像或者分光等手段，獲取物理信號(hào)．（2）采集層．對(duì)各種協(xié)議指令消息進(jìn)行解碼；針對(duì)不同的協(xié)議生成不同的會(huì)話記錄；對(duì)采集信息進(jìn)行初步過(guò)濾，打時(shí)間戳，匯總．（3）處理層．包括關(guān)聯(lián)服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、模型服務(wù)器、規(guī)則解析服務(wù)器．關(guān)聯(lián)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)分類、關(guān)聯(lián)、壓縮和統(tǒng)計(jì)；數(shù)據(jù)服務(wù)器完成數(shù)據(jù)的保存；模型服務(wù)器存儲(chǔ)所有的模型，采用自適應(yīng)算法，不斷修正、適配各種模型，并通過(guò)規(guī)則干預(yù)網(wǎng)絡(luò)；規(guī)則解析服務(wù)器以用戶事件、網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)為驅(qū)動(dòng)，觸發(fā)各種規(guī)則，通過(guò)網(wǎng)管系統(tǒng)干預(yù)網(wǎng)絡(luò)，或生成告警．（4）應(yīng)用層．包括應(yīng)用服務(wù)器和用戶端，完成結(jié)果呈現(xiàn)、人機(jī)交互和告警．

模塊結(jié)構(gòu)。采集器從實(shí)體網(wǎng)絡(luò)上采集的數(shù)據(jù)進(jìn)入處理層，再到應(yīng)用層．下面結(jié)合數(shù)據(jù)流向描述系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)如圖2所示．初始的采集數(shù)據(jù)進(jìn)入關(guān)聯(lián)服務(wù)器，完成數(shù)據(jù)的壓縮、統(tǒng)計(jì)處理．首先進(jìn)入數(shù)據(jù)過(guò)濾模塊，過(guò)濾掉重復(fù)、無(wú)效數(shù)據(jù)，然后進(jìn)入數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模塊，完成數(shù)據(jù)協(xié)議、用戶、會(huì)話ID的識(shí)別，將相同會(huì)話的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)放入用戶統(tǒng)計(jì)參數(shù)鏈，形成完整的用戶呼叫記錄，將網(wǎng)絡(luò)屬性有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)放入網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)模塊，形成網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)．關(guān)聯(lián)服務(wù)器處理完的數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器保存，然后觸發(fā)規(guī)則和匹配模型．規(guī)則服務(wù)器完成系統(tǒng)中固定邏輯控制部分．主要的規(guī)則有：（1）用戶規(guī)則．針對(duì)特定用戶設(shè)置的規(guī)則，如VIP用戶，對(duì)滿足條件的用戶觸發(fā)特定的行為（保護(hù)、監(jiān)控、優(yōu)先服務(wù)等）．（2）業(yè)務(wù)規(guī)則．對(duì)特定業(yè)務(wù)設(shè)置規(guī)則，保障該業(yè)務(wù)的QoE．（3）指標(biāo)規(guī)則．對(duì)網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)設(shè)置門限和條件，滿足條件即觸發(fā)告警或網(wǎng)絡(luò)調(diào)整行為．模型服務(wù)器完成系統(tǒng)中自適應(yīng)控制部分．內(nèi)含自適應(yīng)算法，不斷學(xué)習(xí)完善模型，形成一套有效提升QoE的方法．

通過(guò)生成規(guī)則，反饋網(wǎng)絡(luò)．主要的模型有：（1）SLA模型．根據(jù)SLA協(xié)議建立的模型．（2）行為模型．根據(jù)用戶業(yè)務(wù)行為建立的模型．（3）網(wǎng)絡(luò)模型．根據(jù)網(wǎng)絡(luò)屬性建立的模型．（4）體驗(yàn)?zāi)Ｐ停鶕?jù)用戶體驗(yàn)的各個(gè)CEI指標(biāo)建立的模型．應(yīng)用服務(wù)器主要有界面模塊、用戶監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、告警模塊等，完成告警和人工干涉網(wǎng)絡(luò)行為．

數(shù)據(jù)處理

采集的數(shù)據(jù)。從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中采集出來(lái)的數(shù)據(jù)協(xié)議眾多、數(shù)量巨大，因此在采集器層面，就需要根據(jù)協(xié)議類型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行第1次過(guò)濾．采集器獲取的數(shù)據(jù)主要有以下幾類：（1）CallDetailRecordCDR數(shù)據(jù)．CDR數(shù)據(jù)本來(lái)是給計(jì)費(fèi)系統(tǒng)生成賬單使用的，富含用戶在使用網(wǎng)絡(luò)過(guò)程中的信息，根據(jù)這些信息，可以分析出用戶在使用過(guò)程中網(wǎng)絡(luò)的行為和各種參數(shù)．（2）IPDetailRecordIPDR數(shù)據(jù)．它是IP網(wǎng)絡(luò)中的詳細(xì)記錄信息，作用同CDR．對(duì)于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)，目前3GPP，ITU－T，TMF等協(xié)議組織［4］，提供了大量的CDR和IPDR方面標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，為系統(tǒng)獲取這方面的信息提供了支持．（3）IP包頭．采集IP包的整體使得數(shù)據(jù)量過(guò)大，而處理分析過(guò)程中IP包內(nèi)大部分業(yè)務(wù)細(xì)節(jié)又不需要用到，因此只獲取IP的包頭．（4）符合一定特性的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)片段．此數(shù)據(jù)特性由處理層服務(wù)器根據(jù)應(yīng)用層實(shí)時(shí)或者預(yù)設(shè)的條件控制，比如跟蹤某個(gè)用戶（群）、某種特定業(yè)務(wù)，需要采集符合此特性的具體業(yè)務(wù)細(xì)節(jié)片段．

數(shù)據(jù)約束。網(wǎng)絡(luò)中涉及到各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，因此系統(tǒng)必須采用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式，才可能進(jìn)分析、關(guān)聯(lián)和統(tǒng)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式也給后續(xù)協(xié)議種類的擴(kuò)展提供了支持．采集層上來(lái)的原始數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)采集器適配成用戶通信會(huì)話過(guò)程中5W1H（When，Who，Where，Why，What，How）信息：When，時(shí)間屬性，包括周期、時(shí)延、通信時(shí)長(zhǎng)、抖動(dòng)；Who，用戶屬性，包括IMSI，MSISDN，IMEI，IP；Where，未知屬性，包括國(guó)家、運(yùn)營(yíng)商、省市、地區(qū)、BSC／RNC和LAC／CI；Why，原因，包括丟包、時(shí)延過(guò)大、掉線、錯(cuò)連；What，業(yè)務(wù)屬性，包括業(yè)務(wù)種類、業(yè)務(wù)流量信息；How，網(wǎng)絡(luò)屬性，包括APN、協(xié)議版本、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、2G／3G標(biāo)示．每條信息都含有以下幾個(gè)部分：（1）用戶信息，用來(lái)識(shí)別此次通信過(guò)程中用戶的身份；（2）協(xié)議標(biāo)示，通信過(guò)程協(xié)議種類版本等信息；（3）會(huì)話ID，此次通信會(huì)話過(guò)程的唯一標(biāo)示；（4）時(shí)間戳，時(shí)間信息；（5）采集維度，5W1H中的某一個(gè)維度；（6）采集內(nèi)容，每種采集內(nèi)容都采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，以便于消息的統(tǒng)一處理．

處理流程。采集器采集到的數(shù)據(jù)包傳入到處理層，經(jīng)過(guò)協(xié)議類型識(shí)別、用戶識(shí)別、呼叫過(guò)程關(guān)聯(lián)后，通過(guò)內(nèi)存聚合技術(shù)完成數(shù)據(jù)處理過(guò)程．系統(tǒng)在內(nèi)存中為每次用戶呼叫建立統(tǒng)計(jì)參數(shù)鏈，統(tǒng)計(jì)參數(shù)鏈中一個(gè)節(jié)點(diǎn)為一個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)下掛對(duì)應(yīng)的統(tǒng)計(jì)算法和數(shù)據(jù)，檢測(cè)用戶行為，視情況觸發(fā)用戶規(guī)則，匹配模型，控制網(wǎng)絡(luò)根據(jù)用戶行為作調(diào)整或發(fā)出告警，保存數(shù)據(jù)庫(kù)．統(tǒng)計(jì)參數(shù)鏈具有靈活的可擴(kuò)展性，若想增加1個(gè)參數(shù)，只需要增加節(jié)點(diǎn)即可．

常見(jiàn)的統(tǒng)計(jì)參數(shù)包括業(yè)務(wù)類型、端到端的時(shí)延、抖動(dòng)、附著（attach）成功與否、帶寬、建立鏈接時(shí)間開(kāi)銷、是否掉線等．通過(guò)統(tǒng)計(jì)參數(shù)鏈，先在內(nèi)存中完成1次數(shù)據(jù)包的聚合處理，將結(jié)果提交到數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行處理．90％的處理工作均在內(nèi)存中完成，使得系統(tǒng)處理對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)的壓力大大減輕，從而提高系統(tǒng)整體的處理性能．?dāng)?shù)據(jù)處理流程如圖3所示．系統(tǒng)還從多個(gè)維度統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)的各項(xiàng)KPI．統(tǒng)計(jì)維度主要有用戶群、業(yè)務(wù)分類、時(shí)間段、地理區(qū)域、邏輯域（接入網(wǎng)、核心網(wǎng)等）．系統(tǒng)根據(jù)各項(xiàng)KPI，計(jì)算出SQI（ServiceQualityIndictor）．通過(guò)SQI與各種模型M（行為模型、交互模型、SLA模型等）計(jì)算出用戶體驗(yàn)指標(biāo)CEI，并根據(jù)這些指標(biāo)觸發(fā)規(guī)則、匹配模型，實(shí)時(shí)反饋網(wǎng)絡(luò)或發(fā)出告警，提升網(wǎng)絡(luò)的QoE：SQI＝FKPIk＝1，…，m（）；CEI＝F（SQIi＝1，…，n，Mj＝1，…，m）．

應(yīng)用

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量管理系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景．下面列舉幾個(gè)典型的場(chǎng)景：實(shí)時(shí)提升用戶體驗(yàn)．用戶經(jīng)常通過(guò)手機(jī)收取E－mail，系統(tǒng)記錄用戶習(xí)慣行為，用戶體驗(yàn)?zāi)Ｐ歪槍?duì)用戶習(xí)慣行為建立提升體驗(yàn)規(guī)則，用戶再次使用手機(jī)收取郵件，體驗(yàn)規(guī)則觸發(fā)，為用戶臨時(shí)提供更高帶寬．用戶群識(shí)別，業(yè)務(wù)針對(duì)性營(yíng)銷．在所有用戶中，收集某些用戶的行為特性，如一群用戶較多的使用互動(dòng)游戲，則可以針對(duì)這群用戶，推出實(shí)時(shí)性較好的流量套餐，并生成對(duì)應(yīng)的規(guī)則和模型，下次用戶再玩互動(dòng)游戲，則觸發(fā)既定規(guī)則，提升用戶的感受．單用戶跟蹤和查詢．實(shí)時(shí)跟蹤VIP用戶，保障VIP用戶的通信質(zhì)量；或根據(jù)用戶的投訴，查詢系統(tǒng)歷史記錄，獲取用戶當(dāng)時(shí)通信時(shí)的5W1H情況，為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供參考．網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控．通過(guò)事先設(shè)定KQI和SQI等統(tǒng)計(jì)門限或規(guī)則，當(dāng)任何檢測(cè)到的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)達(dá)到異常條件時(shí)，就發(fā)送告警消息，然后由維護(hù)監(jiān)控人員查看實(shí)時(shí)的服務(wù)質(zhì)量情況，并根據(jù)實(shí)際情況做處理．網(wǎng)絡(luò)情況分析．某個(gè)問(wèn)題片區(qū)或新開(kāi)片區(qū)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況未知，除了傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)靠后外，還可以通過(guò)該系統(tǒng)模擬不同用戶，從多種業(yè)務(wù)視角，來(lái)測(cè)試、分析、自動(dòng)診斷網(wǎng)絡(luò)情況，提升用戶的QoE．自動(dòng)診斷網(wǎng)絡(luò)．網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)QoE下降時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)自適應(yīng)模型，自動(dòng)診斷、調(diào)整網(wǎng)絡(luò)，提升網(wǎng)絡(luò)的QoE．

結(jié)語(yǔ)

設(shè)計(jì)了一種基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量管理系統(tǒng)，通過(guò)采集實(shí)時(shí)通信數(shù)據(jù)，適配、統(tǒng)計(jì)后，觸發(fā)規(guī)則、匹配模型，及時(shí)反饋網(wǎng)絡(luò)或者告警，達(dá)到監(jiān)控、管理用戶QoE和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的目的．目前以TMF論壇、阿朗、愛(ài)立信為代表的機(jī)構(gòu)和廠商，都有相關(guān)的產(chǎn)品研發(fā)的報(bào)道．隨著競(jìng)爭(zhēng)的激烈，QoE對(duì)吸引用戶越來(lái)越重要，隨著網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)增多、容量增大，管理、提升用戶服務(wù)質(zhì)量的挑戰(zhàn)也會(huì)越來(lái)越大，也預(yù)示著該系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景．后續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)在于：網(wǎng)絡(luò)容量變大，數(shù)據(jù)采集的壓縮提取會(huì)越難；網(wǎng)絡(luò)越復(fù)雜，多協(xié)議的適配和關(guān)聯(lián)會(huì)越難．