這篇通信工程師論文發表了移動通信網絡數據采集方法，隨著移動通信網絡的飛速發展，很多無線網絡基礎設施頻繁換代，論文對移動通信網絡數據進行了分析，并給出了相關的研究方法，在流量圖的基礎上，對流量傳輸數據進行了分析。

　　摘要:移動互聯網是移動通信與互聯網兩個概念結合的產物。目前移動通信運營商3G、4G技術的發展以及Wifi覆蓋范圍的擴大也使得網速越來越快,用戶體服務需求體驗越來越迫切;想用戶之所想,急用戶之所急的商業競爭地位思維是需要大量用戶數據支撐并分析的前提。因此對用戶數據合理采集并不斷發掘分析,才能滿足移動互聯網用戶日益增長的智能化需求。

　　關鍵詞:通信工程師論文,移動通信,WAP網關,用戶數據

　　1概述

　　目前移動通信網絡飛速發展,GSM、TD-SCDMA、CDMA2000以及WCDMA各制式無線網絡基礎設施升級換代頻繁、核心網3G無線網絡與核心網絡與2G網絡互相兼容兼容性,各地運營商根據實際需求考慮使用4G、3G與2G三大獨立的無線、接入、核心網絡并存的局面。在全網同步引入HSDPA和HSUPA技術的同時,對2G核心網中對原有GPRS/EDGE網絡升級改造。利用2G網絡頻率范圍在890-960MHz的穿透性強的優勢,不僅減輕3G、4G基站的運維負擔,還可以彌補4G網絡的覆蓋盲區。所以在移動通信用戶數據采集時不能不考慮現存2G網絡的豐富數據參考價值。隨著ISO和安卓系統的智能手機的大眾化,曾經的GPRS技術里數據經過WAP網關的處理逐漸弱化,用戶終端可接入移動網絡經過GGSN網關連接互聯網并訪問其內容,2G網絡GPRS數據業務和EDGE技術與WAP網關相連。2G時代,WAP無線協議互聯網無直接訪問功能,所以添加WAP網關是用戶上網。智能手機之前的Symbian系統處理能力不及PC主機,無論是網速還是現實視頻、音頻、互動性媒體、發布主題等等都與寬帶互聯網甚至光纖入戶的PC家用主機電腦無法匹敵,在2.5G時代,GSM通信系統中的配套設備模塊中的WAP網關只能根據MS手機終端的應別能力進行通信網與互聯網的交[1]。

　　2移動通信網絡數據

　　移動互聯網在2G/3G時代,核心網是兩個獨立的域,控制語音相關的叫電路域(CS域:CircuitSwitch),控制數據業務相關的叫分組域(PS域:PacketSwitch)。相應的,與語音相關的控制都放在了電路域,比如上面的語音呼叫建立、返回振鈴、判斷并執行呼叫轉移,業務短信等等。與數據相關的控制則放在了分組域,比如上面的與因特網服務器(通信網與因特網是兩張網)建立數據連接、區分當前流量是微信還是微博等等。自2G時代以來WAP網關是承載移動數據業務的網元。

　　2.1用戶數據

　　移動通信的空間自由度與互聯網的內容形式豐富結合處移動互聯網的新品種。目前移動通信運營商3G、4G技術的發展以及Wifi覆蓋范圍的擴大也使得網速越來越快,用戶體服務需求驗越來越迫切;用戶數據分為兩種:一種是用戶注冊信息將自己的身份識別與手機號碼相關聯,在信息層面上存入數據庫,咋數據層面上存入HLR中為通信系統的呼叫、尋址、和計費分配信道等工作提供服務;另一種是指通過無線基站近乎于log日志的形式,使用戶主觀意愿被動或不知情的前提下在系統存儲設備上記錄用戶位置更新,小區切換,小區重選等為用戶提供的移動通信服務功能。這類數據的產生不由用戶的主觀意愿為選擇,是為了完成一次通信系統用戶漫游的一個必要手段和環節,但是在數據分析挖掘研究者看來,是有著非常意義的數據內容,通過數據的數據清洗:去重、去噪聲、去錯誤、插值等異常處理;數據集成:統一單位、去掉冗余、選擇感興趣屬性列;數據變換:數值歸一化、離散化處理;數據脫敏:去隱私化,截斷與加密;數據演繹:特征構造,根據原有的一個或多個特征創建出新的特征并填充。獲得群體用戶的地理位置特征,在不同時段的移動基站下的人流密度,繪制出人口出行交通時段的密度可視化圖等等,通過對用戶數據不斷發掘分析,才能滿足移動互聯網用戶日益增長的智能化需求。

　　2.2數據分析

　　在3.5G的LTE網絡體系架構中,WAP/Web網關處在PGW后與外網互通,功能等同于PDSN,其余接口并沒有什么功能變化。經過BTS(基站)、傳輸設備、BSC\RNC等至PDSN(分組數據支持節點),在2G網絡中發至WAP網關的數據分流發至智能設備;由設備開啟用戶TCP連接,解析主機的URL用戶請求、判斷、處理,經過鑒權處理合法用戶,允許通過防火墻轉達請求接至互聯網提供鏈路連接分配IP地址提供服務,如果是欠費或非法用戶拒絕原服務請求。從移動互聯網的智能手機應用端的使用業務流量角度來分析,用戶通過終端經過移動互聯網接入Internet網絡不同的APP有不同的流量特征,例如連接應用程序:電子郵件、即時通訊、GPS導航、遠程訪問;商業應用程序:移動銀行服務、股市跟蹤與交易、文件處理及日程規劃;日常生活類應用程序:電子商務、賬單支付、健康監測、數字閱讀與社交;娛樂應用程序:新聞、游戲、多媒體播放器、照片及視頻編輯器。

　　3研究方法

　　3.1數據流收集器

　　部署于SGSN和GGSN之間,并且不僅僅移動電話產生的流量會被記錄,上網卡所產生的流量也會被記錄。流量記錄中包含了時間、手機號、服務器IP、數據傳輸大小、數據類型等信息。本課題根據這些信息建立了流量權值圖(簡稱流量圖)。其中,手機號和服務器IP分別對應流量圖中的不同節點,手機號向服務器IP的數據傳輸代表了流量圖的邊,從服務器-IP到手機號是流量圖中對應邊的方向,數據傳輸大小代表了流量圖中邊的權值。通過上述對應方法,為不同類型的流量數據建立了各自的流量圖。并在流量圖的基礎上,對網絡流量傳輸數據進行了分析。

　　3.2技術路線

　　SGSN與無線分組控制器之間同過Gb口連接,實現移動數據的管理;與歸屬位置寄存器通過Gr口連接,實現對用戶數據庫的訪問控制;與GGSN通過Gn口連接,進行IP數據包的傳輸以及協議變換。本文通過部署Gb接口(SGSN與BSS之間)的PC端截取數據流之后,用網絡爬蟲軟件對數據進行初步的收集。Gb接口是傳遞轉達SGSN和BSC之問的信令和用戶數據的功能。用戶通過移動終端將請求發給BTS,再通過基站子系統連接傳輸網絡,Gb接口是終端入網的必經接口。本文是從Gb接口攔截移動互聯網產生的數據,并對數據盡情分類,聚類等數據挖掘方面的研究[2]。原始數據由Gb接口得到,進行深層次的分析,不僅能夠實時地了解當前的網絡質量,還能發現移動用戶的網絡行為。以SGSN作為研究對象,GPRS是GPRS服務節點(ServiceGPRSSupportNode)是移動通信核心網的重要組成部分,也是分組交換的核心部分。研宄流經具體SGSN的網絡業務流量、接入用戶數以及訪問記錄數的情況,以此來表征網絡中具體節點的業務情況[3]。

　　4結語

　　當前的三代移動通信系統(2G\3G\4G)并存的移動互聯網環境中,移動互聯網流量中雖然WAP流量不能構成主流的移動用戶流量的主要組成部分,原有的WAP內容正逐漸被WEB內容所代替。本文所研究在移動互聯網環境下,關于個人用戶數據隱私保護的數據挖掘相關問題。采取從基礎的移動互聯網機制下的顯示存在的“混搭”網絡為數據研究出發點,深入分析地研究不同代移動通信系統所組成的網絡中產生的互聯網用戶數據。針對每個個人為基本單位內容,采用“理論建模→方法論證→實驗認證”的研究方法。隨著移動數據接入的蓬勃發展,WAP網關面臨著各種問題。但是作為數據分析方,需要的是廣而全的數據,數據挖掘用戶行為不是僅僅需要少數服從多數的統計,無論是Symbian系統的MS移動終端使用GPRS技術通過WAP網關訪問WML語言編寫的網站,還是早已去電路域依靠軟交換全網IP化實現核心網部分的網關轉接傳遞,每一個bit流量都代表這一個用戶一個群體的價值與意義。所以現網并存的三代移動通信系統的數據全面采集的多樣性,才能展現其內在隱藏的特征,才是正確的得到數據揭示真理的第一步。

　　參考文獻

　　[1]王璐.移動互聯網用戶行為分析[D].重慶:重慶郵電大學,2013:86.

　　[2]趙其朋.WAP網關應對移動互聯網大流量的改造及演進[J].廣州:移動通信,2014:16.

　　[3]李威.移動互聯網用戶行為分析研究[D].北京:北京郵電大學2012:82.

　　作者：李一航 單位：深圳供電規劃設計院有限公司通信部

　　推薦期刊：通信與廣播電視是熊貓電子集團有限公司、南京熊貓電子股份有限公司技術委員會主辦的綜合性技術刊物。