中國移動通信集團山東有限公司 承擔部門：網(wǎng)絡(luò)部 2010年 5月 課題名稱：基于信令監(jiān)測的 TD深度分析 項目類型：集團重點 /聯(lián)合項目 一、項目信息 課題名稱 基于信令監(jiān)測的 TD深度分析 課題分類 網(wǎng)管 主題詞 信令監(jiān)測 TD-SCDMA 深度分析 課題預(yù)計開始時間 2010年 1月 預(yù)計結(jié)束時間 2010年 12月 立項經(jīng)費、預(yù)算 二、立項背景和意義 3 4 在競爭中 站得住、立得穩(wěn) 1 2 TD是中國的民族產(chǎn)業(yè) TD終端成熟度差 TD業(yè)務(wù)粘性不足 TD網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化難點 TD-SCDMA是中國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的通信標準，承擔了扶持民族產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重任，是中移動的政治任務(wù)。 TD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)周期短，網(wǎng)絡(luò)不成熟， 3G與 2G網(wǎng)絡(luò)尚未達到完美融合；對于 TD網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和用戶感知，缺乏有效監(jiān)控手段，需要研究相關(guān)的測試技術(shù)和運維工具系統(tǒng)和分析手段 TD網(wǎng)絡(luò)提供的各種業(yè)務(wù)對用戶粘性不足，需要針對用戶使用習慣開發(fā)出具有針對性產(chǎn)品 TD終端較 2G成熟度低，影響用戶感受，對終端評估缺少強有力工具 二、立項背景和意義 為保證 TD在激烈的市場競爭中站得住，立得穩(wěn)，需要基于 TD信令監(jiān)測系統(tǒng)的對 3G業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)、終端的深度評價方法、工具，以提升 TD網(wǎng)絡(luò)分析提升效率，提升產(chǎn)業(yè)鏈成熟進度 為推動 TD終端產(chǎn)業(yè)化提供數(shù)據(jù)分析支持 為推動業(yè)務(wù)開展，針對性營銷，提供強有力支撐 為推動網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、維護，提供強大分析能力，提高工作效率，緩解維護人員不足壓力 1 2 3 4 三、課題研究目標 課題研究目標 利用信令監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)控各類終端的統(tǒng)計指標、異常信令或超頻的信令行為，分析用戶行為和業(yè)務(wù)特性為 TD網(wǎng)絡(luò)排障、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、市場服務(wù)等提供新的、強有力的手段。 四 .課題研究內(nèi)容 研究內(nèi)容 從事研究單位 用戶數(shù)據(jù)采集 集團研究院 TD終端深度分析 山東，河北 用戶行為分析 四川 ,江蘇 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)端到端優(yōu)化 江蘇，山東 課題研究內(nèi)容 現(xiàn)網(wǎng)信令監(jiān)測系統(tǒng)的提升用戶數(shù)據(jù)采集部分 將終端與監(jiān)測系統(tǒng)集成，反映用戶實際的無線環(huán)境參數(shù)，采集各種終端相關(guān)數(shù)據(jù)，為日后終端深度分析提供數(shù)據(jù)支撐 高層應(yīng)用：實現(xiàn)基于用戶感知的 TD網(wǎng)絡(luò)性能分析，終端深度分析，用戶行為分析，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)端到端性能優(yōu)化等 需要監(jiān)測系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)接口和相關(guān)功能擴展，并支持分布式計算，在各不同節(jié)點利用云計算框架，實現(xiàn)用戶面數(shù)據(jù)的采集和報送 主要研究內(nèi)容高層業(yè)務(wù)應(yīng)用 用戶行為分析 TD終端深度分析 高層業(yè)務(wù)應(yīng)用 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)端 到端優(yōu)化 五、研究總體框架 隨著終端的多樣化 ,特別是眾多新興終端廠家的終端的大量發(fā)行，需要針對終端進行分析定位問題 ,同時對各種終端各項性能表現(xiàn)進行評估，便于為市場發(fā)展提供新的強有力支撐手段 網(wǎng)絡(luò)端到端質(zhì)量的測試是測試技術(shù)的一個重要分支，測試方法涵蓋了無線網(wǎng)、核心網(wǎng)、 IP承載網(wǎng)、業(yè)務(wù)平臺和終端等多個領(lǐng)域測試方法有待在現(xiàn)有監(jiān)測儀表和信令監(jiān)測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)系統(tǒng)創(chuàng)新 重要客戶投訴跟蹤、問題定位；疑難客戶投訴跟蹤、定位，可以通過相關(guān)信令和用戶終端等情況進行故障定位 ,用戶行為和業(yè)務(wù) 特性分析為市場精確營銷提供支撐 用戶數(shù)據(jù) 采集規(guī)范 TD終端 深度分析 用戶行為 分析 TD網(wǎng)絡(luò)較 2G網(wǎng)絡(luò)主要優(yōu)勢為上網(wǎng)速率較快，對用戶吸引力較大。通過信令監(jiān)測系統(tǒng)可以評估數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)端到端的業(yè)務(wù)質(zhì)量情況并加以優(yōu)化 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 端到端優(yōu)化 P S 域C S 域T D 信 令 監(jiān) 測 系 統(tǒng)M S C SM G WR N CI u C SS G S NI u P SG G S NG nM c前 端 機數(shù) 據(jù) 庫關(guān) 聯(lián) 服 務(wù) 器W e b 服 務(wù) 器C D R查 詢六、主要技術(shù)方案和關(guān)鍵技術(shù) Common ID信令 獲得用戶的IMSI Identity Response信令 獲取用戶的 IMEI 實現(xiàn) TD終端分析主要通過 TD的 RANAP協(xié)議特定信令流程Identity Response獲取 IMEI和 Common ID信令流程中 IMSI對應(yīng)關(guān)系的方法，對原有的TD信令處理流程進行了改進，使所有 Iu接口的 RANAP事件都和用戶終端類型相關(guān)聯(lián)。取得 IMEI號碼的前 8位和終端信息庫的建立關(guān)聯(lián)，確認用戶的終端類型。實現(xiàn)了從終端維度對指標進行統(tǒng)計分析 關(guān)鍵技術(shù) -IMEI信息的提取及識別 并不是全部的 TD信令事件過程中都存在 IMEI-IMSI對應(yīng)關(guān)系的信令消息，系統(tǒng)從呼叫和位置更新的過程中提取出IMEI和 IMSI對應(yīng)關(guān)系后，發(fā)送到系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)緩存服務(wù)器上保存 IMEI和 IMSI的最新對應(yīng)關(guān)系，同時改進原有的 TD信令事件合成的處理流程，對 IuCS或 IuPS接口合成的事件 TDR在入庫之前，根據(jù) IMSI號碼進行回填 IMEI和 TAC（IMEI號碼前八位）的機制，使應(yīng)用分析系統(tǒng)可以從終端類型維度對手機終端的各項性能指標進行分析評估。 關(guān)鍵技術(shù) -關(guān)聯(lián)回填 接 收 R A N A P 事 件 T D R提 取 結(jié) 構(gòu) 體 內(nèi) I M S I 字 段 在 I M S I 和 I M E I 關(guān) 聯(lián)表 中 查 詢 對 應(yīng) 的 I M E I 號 碼 ， 添 加 到 結(jié) 構(gòu) 體的 I M E I 字 段 中是 否 位 置 更 新 事 件提 取 結(jié) 構(gòu) 體 內(nèi) I M S I 和 I M E I 對 應(yīng) 關(guān) 系 更 新 到關(guān) 聯(lián) 表 中是否結(jié) 束將 結(jié) 構(gòu) 體 發(fā) 送 到 前 端 服 務(wù) 器開 始七、項目的難點 1 部分異常事件通過信令監(jiān)測進行檢測較為困難，如終端的 “ 假活 ”現(xiàn)象 2 多接口信令聯(lián)合分析中的唯一索引 (目前通過IMSI進行關(guān)聯(lián) )有一定的局限性 3 不需要人工干預(yù)和配置、完全由系統(tǒng)自動實現(xiàn)各接口間信令端到端、實時、全關(guān)聯(lián)； 八、本課題的創(chuàng)新點和專利點 創(chuàng)新點 :發(fā)揮了信令監(jiān)測系統(tǒng)的傳統(tǒng)優(yōu)勢，作為對 TD網(wǎng)管的有力補充，實時性好、數(shù)據(jù)源廣、數(shù)據(jù)挖掘潛力大，可以實現(xiàn) 1分鐘粒度的監(jiān)控與分析，為 TD網(wǎng)絡(luò)排障、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、市場服務(wù)等提供了新的、強有力的手段 專利 :檢測上網(wǎng)速率的方法及網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備 九、與本課題有關(guān)的研究工作積累和已取得的研究成果 2009年山東公司進行的 TD終端深度分析系統(tǒng)被評為 ”中國移動集團科技成果 ” 專利 :檢測上網(wǎng)速率的方法及網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備，已通過集團公司審核并向國家專利局提交了申請，申請?zhí)?00910210097.8 江蘇公司年進行 2G/TD相關(guān) PS域相關(guān)信令采集和數(shù)據(jù)分析 ,分析用戶上網(wǎng)中的相關(guān)行為習慣對網(wǎng)絡(luò)中商務(wù)終端各項性能表現(xiàn)進行相關(guān)評估，對市場發(fā)展提供了強有力支撐 山東公司通過用戶 IMSI和 IMEI等信息，發(fā)現(xiàn)某些共性問題，如目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)某芯片廠商軟件設(shè)計方面存在問題，導(dǎo)致使用該芯片的手機均有可能出現(xiàn)單通現(xiàn)象，目前已經(jīng)進行問題定位，芯片廠家進行軟件更新在進行長時間撥測查看問題解決情況 十、項目輸出成果 -主要研究成果（一） 底層用戶數(shù)據(jù)采集規(guī)范及方案 -集團研究院負責輸出成果 輸出技術(shù)規(guī)范： TD信令監(jiān)測系統(tǒng)用戶面數(shù)據(jù)采集規(guī)范，主要是定義數(shù)據(jù)采集接口標準 .后期將進行采集節(jié)點試點工作并繼續(xù)研究 TD信令監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)演進方案和基于云計算和物聯(lián)網(wǎng)的 TD信令監(jiān)測方案 十、項目輸出成果 -預(yù)計主要研究成果（二） 信令監(jiān)測系統(tǒng) IMEI分析功能改造 -山東負責輸出 I n i t i a l U E M e s s a g e : L o c a t i o n U p d a t i n g R e q u e s tS C C P C o n e c t i o n C o n f i r mD i r e c t T r a n s f e r : A u t h e n t i c a t i o n R e q u e s tD i r e c t T r a n s f e r : A u t h e n t i c a t i o n R e s p o n s eC o m m o n I DS e c u r i t y M o d e C o m m a n dS e c u r i t y M o d e C o m p l e t eD i r e c t T r a n s f e r : I d e n t i t y R e q u e s tD i r e c t T r a n s f e r : I d e n t i t y R e s p o n s eD i r e c t T r a n s f e r : L o c a t i o n U p d a t i n g A c c e p tI u R e l e a s e C o m p l e t eI u R e l e a s e C o m m a n dS C C P R e l e a s eS C C P R e l e a s e C o m p l e t eR N C M S C S e r v e rI M S II M E IIMEI提取及信令關(guān)聯(lián)回填 實現(xiàn) TD終端分析主要通過 TD的 RANAP協(xié)議特定信令流程Identity Response獲取 IMEI和 Common ID信令流程中IMSI對應(yīng)關(guān)系的方法，對原有的 TD信令處理流程進行了改進，使所有 Iu接口的RANAP事件都和用戶終端類型相關(guān)聯(lián)。 建立終端信息庫，通過 TAC可以關(guān)聯(lián)到手機終端廠家的終端型號，終端性能等重要參數(shù)。可以對不同終端廠家的各類終端進行評估和分析 網(wǎng)元 用戶 終端 TD客戶感知分析 整體客戶感知評估 可接入性分析 接入及時性分析 業(yè)務(wù)完整性分析 TD用戶終端分析 終端廠商、類型分布分析 問題 TD終端分析 終端感知分析 網(wǎng)絡(luò)維護 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 預(yù)計主要研究成果（三） TD終端客戶感知分析 -山東負責輸出 (河北協(xié)助 ) 預(yù)計主要研究成果（四） 網(wǎng)絡(luò)中不同應(yīng)用的負荷分布及傳輸效率 每一個 網(wǎng)元間的鏈接（跳），包括上下行流量、速率、并發(fā) Session數(shù) 網(wǎng)絡(luò)資源，流量、空口時間、網(wǎng)絡(luò)連接 網(wǎng)絡(luò)信息統(tǒng)計，流量時間變化特性 網(wǎng)元信息統(tǒng)計，流量信息、性能指標 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)端到端優(yōu)化 -江蘇負責輸出 不同場景 2G/TD性能分析對比 應(yīng)用種類 用戶數(shù) 流量(Mbytes)每用戶流量(Kbytes)空口時間(小時)空口分鐘每兆流量信令(000)信令每兆流量WAP 68038 5519.16 81.12 1431.01 15.56 253.44 45.92http 34193 3555.78 103.99 463.45 7.82 55.92 15.73P2P:Edonkey 10738 369.09 34.37 1121.42 182.30 248.98 674.57QQ-game 12139 353.99 29.16 1796.84 304.55 390.63 1103.49MobileQQ 7263 214.66 29.55 964.29 269.53 221.00 1029.54intu-ec-svcdisc 29 113.91 3927.79 2.04 1.07 0.03 0.26Instant-Message 1236 32.77 26.51 148.79 272.45 41.88 1278.13CMwap 75 19.00 253.33 2.48 7.83 0.36 18.95commplex-main 468 13.55 28.95 162.27 718.63 27.88 2057.53x11 201 10.27 51.07 34.06 199.08 9.13 889.81商業(yè)區(qū)業(yè)務(wù)種類 用戶數(shù) 流量( M b y t e )每用戶流量(Kbyte)空口時間( 小時)空口分鐘每兆流量信令信令每兆流量http 5884 13007.48 2210.65 129.59 0.60 3693 0.28WAP 550 256.65 466.63 8.69 2.03 1028 4.01P2P:Edonkey 471 456.19 968.55 7.38 0.97 319 0.70irdmi 283 3.70 13.09 3.91 63.40 426 114.98商業(yè)區(qū)2G 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)資源使用情況3G 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)資源使用情況由分析數(shù)據(jù)可以看出 h ttp 業(yè)務(wù)TD 的每用戶流量是2G 的 21 倍 ,每兆流量占用的空口時間 2G是 TD 的 13倍 , 每兆流量所產(chǎn)生的信令開銷 2G 是 TD的 56 倍。不同終端 TD性能分析 終端廠商 型號 設(shè)備數(shù)量 吞吐率( K b p s ) 丟包率 時延( m s )ZTE ZTE-T U210 2791 2029.409 22.21% 779157 0.60% 38806 12.67% 92 1.52% 435Yulong Computer Telecommunication Scientific (Shen Coolpad F69 2004 749.2608 15.95% 317511 0.22% 14024 4.58% 33 1.72% 730Nanjing Rousing Rousing wireless datacard 1448 66213.83 11.52% 6422838 19.71% 67908 22.17% 164 2.53% 1390ZTE ZTE MU351 1099 76416.23 8.75% 5079985 22.75% 40109 13.10% 210 2.15% 961Shanghai Datang Mobile Communications Equipment Co DTM5731E 638 60002.6 5.08% 2997971 17.87% 27869 9.10% 299 1.33% 980Langchao Lg Digital Mobile Communication Co Ltd KT878 540 195.2563 4.30% 123790.6 0.06% 6637 2.17% 43 1.03% 591Huawei HUAWEI T550 474 71.92663 3.77% 64847.78 0.02% 4009 1.31% 30 0.77% 686Yulong Computer Telecommunication Scientific (Shen Coolpad 6168H 424 130.1084 3.37% 73505.83 0.04% 3900 1.27% 68 1.29% 506ZTE ZTE MU350 424 38164.53 3.37% 2360259 11.36% 17346 5.66% 230 1.58% 877Wuhan Dopod Communication Corp dopod T8388 331 273.8738 2.63% 150350.5 0.08% 6489 2.12% 54 1.23% 812Alcatel-Lucent Shanghai Bell Co Ltd T920 319 25726.31 2.54% 1722369 7.66% 15766 5.15% 223 2.49% 1879Samsung SGH-i688 268 41.50767 2.13% 75680.7 0.01% 3851 1.26% 17 2.41% 1191Lenovo Mobile Communication Technology Ltd Lenovo O1 254 77.71926 2.02% 69053.68 0.02% 2893 0.94% 34 2.22% 1059Leadcore Technology Co Ltd LC5733 232 12961.9 1.85% 1143547 3.86% 14211 4.64% 162 1.59% 1256Datang Telecom Technology Co Ltd AirCard 901 229 14777.45 1.82% 1146506 4.40% 8830 2.88% 184 3.95% 1144Datang Telecom Technology Co Ltd DT800H 227 9751.581 1.81% 975687.6 2.90% 8707 2.84% 157 2.42% 1199Nanjing Panda Mobile Communication Equipment Co Lt PT20 150 8702.347 1.19% 755879.3 2.59% 5864 1.91% 171 2.01% 1534UTStarcom Telecom Co Ltd UT DU10 123 4950.212 0.98% 536482.2 1.47% 3886 1.27% 124 3.06% 1210Qingdao Hisense Communications Co Ltd HS-TC68 59 2987.819 0.47% 231243.8 0.89% 1864 0.61% 139 2.71% 1008Leadcore Technology Co Ltd LC5730 49 2652.998 0.39% 159529.2 0.79% 1875 0.61% 230 1.47% 594Huawei HUAWEI T550+ 40 3.725528 0.32% 5808.207 0.00% 389 0.13% 23 1.64% 418Qingdao Hisense Communications Co Ltd HS-TC69 40 2862.392 0.32% 173509.6 0.85% 1403 0.46% 171 1.89% 989Yulong Computer Telecommunication Scientific (Shen Coolpad 6268 37 2.753916 0.29% 2386.545 0.00% 88 0.03% 19 2.52% 1875ZTE ZTE MU318 37 310.6359 0.29% 83467.11 0.09% 1392 0.45% 60 3.25% 1274空口時間( H r s )流量( M B ) 信令( 0