开题报告《移动网用户数据融合研究》.doc

中国移动集团级重点研发项目（含联合项目）开题报告一、项目编号及名称：2011_LH_31移动网用户数据融合研究二、项目组：承担课题名称负责人及手机、邮箱研究院（牵头单位）移动网用户数据融合总体研究分布式HLR、HSS应用和试点统一鉴权认证和标识管理江苏公司（协助单位）基于全业务的统一用户数据融合架构研究江苏公司（协助单位）HLR/HSS 中用户数据行为分析系统和精确营销应用研究广东公司（协助单位）面向云服务的融合用户数据中心（UDC）系统架构研究三、课题背景和意义3.1、数据融合驱动力分析随着TD,LTE，WLAN的逐步引入， 要求网络的HLR，HSS，AAA等设备逐步融合，支持不同网络间统一鉴权、认证；同时随着移动接入能力的提高， 互联网和电信网络的融合进一步加剧，个性化业务提供成为网络发展的必然要求，要求能够整合电信网络的用户数据，向业务平台提供统一的用户视图；同时，中国移动面临从通信专家向信息专家的转变，需要整合网络的用户数据，充分挖掘数据的价值，支持信息服务；近年来光传输，IT技术，云计算，P2P等技术快速发展，为用户数据融合创造了条件，能够支持运营商用户数据存储的机制的优化和简化。3.2、数据融合意义一是现网HLR即将大批退网，有25%已服务超过7年，43%将超过7年，面临退网，24%平台无法升级支持SAE，79%无法升级支持IMS，普遍采用老平台，集中度较低，迫切需制定替换和演进方案。二是随着TD-LTE，CM-IMS的发展，在LTE上支持语音业务，在移动终端上支持IMS语音和视频业务将成为必然需求， 这要求HLR、SAE-HSS、IMS-HSS融合，经过去年的研究，认为应实现HLR、SAE-HSS、IMS-HSS分阶段融合，支持共号码等业务。三是异质化竞争加剧，以用户为中心的业务提供成为关键。互联网业务逐步向电信网络渗透，通过App Store, Android Market ,Ovi Store 等在线商店，互联网业务开发者开发的应用可以快速的提供到用户终端上，互联网应用整逐步渗透到电信网络中。在移动互联网时代，基于用户数据的个性化业务是竞争关键：只有基于用户数据才能提供满足以用户为中心的业务，避免运营商成为宽带管道，而不是服务提供者。四是充分利用用户数据，实现向信息专家的转变。对比谷歌和沃达丰在公司发展的前九年的收入可发现，Google收入增长比率明显高于沃达丰。这运营商必须转变思维，基于用户数据，发展双向的业务模式，体现在价值链中的核心作用。运营商用户数据被分布在网络中的各个层次，分散不易于使用，用户数据所创造的价值与互联网内容提供商相比较少；在移动互联网时代，运营商只有整合用户数据，提供信息服务，才能避免沦为管道。五是技术的发展为用户数据融合创造了条件。用户数据融合已经成为业界的共识：3GPP 成立UDC项目，致力于HLR/HSS数据融合，制定了UDC相关架构、接口规范规范。3GPP UDC经过了近两年的标准化运作，已经吸引了众多大型运营商、主流设备商踊跃参与投入，设备商已经跟进UDC产品路标。技术发展为用户数据融合创造了条件：在过去的10年中，CPU主频由233MHz发展到3600MHz×多核，性能提升100余倍，内存、硬盘的存储密度提高30倍以上，信令由2M提升为1G，提高几百倍，骨干网传输由2.5G提升为10G×80，提高数百倍，这些都为用户数据融合创造了条件。四、课题研究目标4.1、用户数据融合体系划分多网络融合。GSM, TD, IMS，LTE,WLAN的发展要求， HLR，HSS，AAA融合个性化业务提供。个性化业务提供要求提供数据联邦的功能，能够从多种网络实体中，获得用户多维数据，提供个性化业务。专家信息级服务。数据分析、数据挖掘，要求用户数据融合，并能具有批量数据提供的能力。网络简化优化。改变现网用户数据分散的现状，降低CAPEX和OPEX；满足个性化业务，数据挖掘对用户数据存储系统的新要求。4.2、用户数据融合发展愿景将网络域数据、业务域数据、运营域数据、互联网域数据、物联网域数据数据融合，不论是融合存储数据还是分散存储数据，最终完成统一数据视图在UDR中，提供开放平台给各种不同的FE使用。4.3、2011年课题研究目标多网络融合：1）结合LTE，IMS的发展，研究制定HLR， SAE HSS，IMS HSS融合方案，为用户数据融合奠定基础；2）分布式HLR/HSS应用试点研究，推进HLR/HSS融合；3）研究标识管理和跨层统一认证机制，支持融合数据可靠开放个性化业务提供：1）结合全业务、移动互联网的发展， 研究个性化业务发展趋势，并分析其对用户数据融合的需求；2）结合个性化业务的发展，制定用户数据融合发展路线。专家信息级服务：HLR/HSS 中用户数据行为分析系统和精确营销应用研究，并以此为基础研究数据融合系统支持群体行为分析的架构方网络简化优化：1）结合集中化管理的需求， 研究采用集中化数据中心支撑中国移动全网HLR，HSS的方案，促进网络的简化和优化；2）结合省公司需求，验证基于IP专网的分布式、大容量用户数据存储系统。五、课题研究内容5.1、项目的难点及解决方案1、总体分析国标与企标：UDC FE-BE之间的接口打开困难，数据模型的制定受到很大的阻力；被迫采取优先制定企标，进而推进国际标准的方案。研究和应用：业界提出了数据无关的数据融合架构，提出了GUP等数据联邦方式，但是这些研究成果在电信网络中难以落地，应用很少产业发展思路：互联网业和电信业对用户数据融合认识不统一；业务和网络对用户数据融合的看法不一致，影响了用户数据融合的发展2、难点及解决方案难点一：LTE发展策略尚未完全确定，融合需求不明确。难点一解决方案：结合新技术实验，完善完善，HSS融合策略。难点二：个性化业务发展缓慢，对数据融合的推动有限。难点二解决方案：结合移动互联网发展，分阶段研究个性化业务提供。难点三：数据分析目前主要应用广告推送，受限制较大。难点三解决方案：结合精确营销，景区路线规划、交通规划、店铺选址等应用，研究数据分析架构。难点四：对大容量、分布式设备的安全性存在顾虑。难点四解决方案：建立模型，定量分析不同配置模型下，大容量系统的优缺点。难点五：用户数据分散在多种网元中，数据整合困难。难点五解决方案：联合业界力量，制定数据融合演进路线，推进多数据源融合。5.2、主要技术方案和关键技术1、HLR/HSS融合及携出方案（1）请连贯为一段，而不是罗列内容，减少不必要的符号。以下同l 融合HLR/HSS有两种建设方式。n 全网HLR改造支持HLR/HSS融合。为避免全网HLR改造支持融合HLR/HSS，可采用新建HLR/HSS融合设备来存储LTE用户数据n 新建HLR/HSS融合设备。新建HLR/HSS 融合设备有非携出方案以及定制设备携出方案。第一种方案采用发新号、发新卡的方式发展LTE用户，新发展的LTE用户数据存储在新建HLR/HSS设备中。而第二种方式，采用不换号的方式发展LTE用户，新建定制融合HLR/HSS设备，换卡逐用户携出。2、IP专网QoS对分布式组网及站点方案的影响l 面对各省HLR退网、将可能采用分布式组网的需求，验证基于IP专网进行分布式组网的可行性，为现网利用现有、高质量IP专网提供参考。l 主流的下一代HLR/HSS普遍采用FE/BE分层架构， 但在中国移动基于IP专网，如何组网，如何部署需要研究。l 现有工作09、10年完成分布式HLR组网测试，基于专线、专建IP网络等承载广东省将率先采用IP专网作为承载，需要验证IP专网QoS对分布式组网及站点方案的影响同时需验证HLR业务对IP专网的影响3、融合数据模型l FE-BE接口开放、异厂兼容，要求FE-BE之间协议和数据模型标准化l 目前已完成了FE-BE访问协议的国际标准；将制定数据模型企标，并推动其成为国际标准4、全业务用户数据融合验证l 通过试点测试重点研究组网架构n 与现有网络组网n 信令组网n IP组网n 业务发放组网n 网管组网l 测试计划n 一阶段测试重点：验证融合HLR/HSS设备的HLR、HSS基本功能，设备可靠性，容灾能力。预计2011年5月测试完成。n 二阶段测试重点：统一业务发放，统一网管。预计2011年9月测试完成u 分布式HLR技术试验与用户数据开放模式研究l 研究重点1：研究融合用户数据中心的系统架构和组网方式，重点分析FE和BE间通过IP专用承载网连接的可行性，并进行现网测试验证l 研究重点2：研究HLR与EPC HSS融合的需求及融合数据模型，并进行现网融合测试l 研究重点3：研究基于融合用户数据中心（UDC）系统架构面向第三方应用进行能力开放的机制，探索基于融合用户数据模型的云服务提供模式和应用案例u 鉴权认证和标识管理方案主要研究问题及可能解决思路l UDC融合数据与IDM身份管理的数据交互n UDC可基于用户行为分析得到用户喜好、习惯等属性；n IDM可与UDC定期进行数据同步更新l IDM对外身份管理服务能力n IDM存储用户手机号码与互联网SP账号关联关系；n 可提供手机号与互联网账号的双向查询l IDM对外统一鉴权服务能力n IDM可为互联网SP提供登录认证Portal页面；n 可提供基于动态(静态)口令登录认证方式l IDM对外提供用户属性服务n UDC存储用户行为分析的属性信息(上网习惯、喜好、位置)；n 可有偿对外提供基于用户属性的特色服务u 数据联邦架构l UDC数据联邦架构方案通过增加数据联邦，完成对不同数据的统一视图转化，从而能够达到不同类型数据的统一存储。l 多标识数据定位和查找方案面向移动互联网多标识数据查找要求，数据联邦的分层架构、扁平架构、全分布式架构研究和评估u 基于用户数据的用户行为分析系统l 运营商可以通过趋势图及时掌握业务推广情况，进而制订策略，还可以闭环检验策略可行性，从而提高赢利能力。为HLR专门定制的数据分析利器，查询统计速度比营业厅更快，前台能查的信息有限，还是要到HLR中取用户数据。通过对业务趋势分析，发现赢利机会，从而可以推广新业务，调整新策略，以适应新趋势，从而达到赢利。u 集中化数据中心方案l 现有的IP专网能否支持集中化数据中心的要求，具体方案研究l 集中化数据中心路由方案如何支持全网前端应用l 集中化数据中心容灾方案六、专利检索情况数据融合领域专利检索：从数据融合逻辑结构和应用形态两个维度检索相关专利；检索到数据融合领域国内专利142项；初步分析了国内专利和数据融合研究项目的关系。功能结构技术结构总计第1层第2层第3层第1层现网改造数据存储数据展现数据路由数据接口用户标识业务平台第2层设备架构存储架构存储方式数据管理数据视图转换数据融合寻址架构寻址方式协议消息交互流程多标识关联第3层分层架构HLRHLR/SAE-HSS融合HLR/SAE-HSS/IMS-HSS融合逻辑融合物理融合混合模式集中存储分散存储数据聚合数据联邦分布式集中式Hash寻址号段寻址MAP/Diameter共存SOAP协议LDAP协议链接方式号码关联系统架构161111516逻辑层HLR FE21118221HSS FE213标识 FE11AAA FE134业务 FE111314扩展 FE66路由层81341路由查询117121712211路由维护121拓扑维护11多号码关联11展现层11031822存储层323210121111534111HLR BE21215HSS BE11互联网 BE物联网 BE总计5112354121031617634142233334722121表一： 用户数据融合相关中国专利对应功能/技术结构表中国移动在此领域的专利分布：已检索到中国移动数据融合领域申请专利9项，分布在HLR FE、多域互通、数据存储、业务平台等领域。专利申请号专利标题申请日法律状态类型CN200510102744.5数据业务控制系统及控制网络以及业务控制方法2005-09-09授权发明CN200610139750.2IMS域与CS域消息互通的方法2006-09-22授权发明CN200710135138.2数据枢纽业务支撑系统网络化方法2007-11-09实质审查生效发明CN200810224652.8分布式哈希表DHT网络及其构建方法、节点2008-10-22实质审查生效发明CN200810226498.8支持异域通用终端选网的IMS核心网系统及呼叫方法2008-11-13实质审查生效发明CN200810226499.2支持异域通用终端的核心网系统及呼叫方法2008-11-13实质审查生效发明CN200810226500.1支持异域共号的核心网系统及共号终端的呼叫方法2008-11-13实质审查生效发明CN200810239534.4分布式HLR系统及其获得被叫漫游号码的方法2008-12-12实质审查生效发明CN200910078361.7业务接入方法和业务接入系统2009-02-26实质审查生效发明表二： 中国移动相关用户数据融合技术已申请中国专利列表专利检索分析结果：根据专利检索的结果，目前暂未发现影响本项目的专利提案相关技术方案实施的前案专利。目前功能节点的存储层，检索到的多件涉及异构数据库数据同步技术的前案专利，均有公开的现有技术替代方案，技术实施的专利风险较低。七、已有的研究工作积累和取得的研究成果7.1、策略、方案u HLR/HSS发展策略u 新平台HLR引入策略u 用户数据融合模式研究7.2、技术规范u HLR/HSS融合设备规范（初稿）u FE-BE接口（Ud接口）协议规范（初稿）u HLR/HSS融合数据模型规范（初稿）u 中国移动CM-IMS HSS-SLF设备规范u 中国移动CM-IMS HSS-SLF设备测试规范u 中国移动Diameter协议规范(Cx/Dx接口分册) u 中国移动Diameter(Cx/Dx)接口测试规范 u 演进的分组核心网络HSS设备规范u 演进的分组核心网络HSS设备功能测试规范u 演进的分组核心网络S6a接口互通测试规范u 分层架构HLR站点接入技术要求u 分层架构HLR分布式组网测试u HLR、IMS-HSS融合测试八、本课题的创新点和专利点创新点：创新点一：携出方案：采用不换号的方式发展LTE用户，需新建定制的HLR/HSS融合设备，当现网2G/TD用户签约LTE业务时，逐用户携出到定制设备；创新点二: 数据联邦路由方案：面向移动互联网类应用，用户可能拥有多种标识，需研究支持多种标识、多种数据的数据联邦方案；创新点三: 集中化数据中心方案：充分发挥大容量、集中化优势，研究全网集中化数据中心方案，容灾方案、路由方案。专利点：本项目预计产出专利两项， 目前认为创新点一和创新点二，产生专利的可性能比较高。九、外部合作伙伴委托方案本课题由我公司自主研发，不涉及第三方合作。十、预期研究产出1. 研究成果： u 研究报告 5份u 验证系统 1套2. 标准成果：向3GPP CT4提交标准化文稿4项3. 专利成果：申请专利2项4. 试验成果：u HLR/SAE-HSS融合功能验证报告u 基于IP专网的分布式组网及站点方案及验证报告u HLR/HSS定制携出融合设备的定制功能验证报告u 分布式HLR技术试验与用户数据开放模式研究报告u 全业务统一用户数据融合组网架构测试报告十一、课题研究分工单位分工内容研究产出负责人1.HLR/SAE-HSS融合功能验证1.HLR/SAE-HSS融合功能验证报告2.HLR/HSS融合携出功能验证2. HLR/HSS定制携出融合设备的定制功能验证报告3. HLR/HSS融合设备支持共号码研究3. HLR/HSS融合设备支持共号码方案4.IP专网QoS对分布式组网及站点方案的影响4.IP专网QoS对分布式组网及站点方案的影响5.HLR/HSS融合数据模型研究5.HLR/HSS融合数据模型方案6.基于用户数据融合的统一鉴权服务技术方案6、基于用户数据融合的统一鉴权服务技术方案7.用户数据融合演进路线研究8.集中化数据中心方案7、中国移动用户数据融合发展路线8、集中化数据中心方案江苏公司9. 基于全业务的统一用户数据融合架构研究9.全业务统一用户数据融合组网架构测试报告江苏公司10.HLR/HSS 中用户数据行为分析系统和精确营销应用研究10.用户数据分析系统 一套广东公司11. 分布式HLR技术试验与用户数据开放模式研究11. 分布式HLR技术试验与用户数据开放模式研究报告十二、项目研究计划进度1. HLR/SAE-HSS融合功能验证报告：5月8月份2. HLR/HSS定制携出融合设备的定制功能验证报告 ：6月10月份3. HLR/HSS融合设备支持共号码方案：4月9月份4. 基于IP专网的分布式组网及站点方案及验证报告：7月11月份5. HLR/HSS融合数据模型方案：4月12月份6. 全业务统一用户数据融合组网架构测试;3月9月份7分布式HLR技术试验与用户数据开放模式研究:4月12月份8. 基于用户数据融合的统一鉴权服务技术方案:4月11月份9. 基于HLR,HSS用户行为分析系统:4月12月份10. 中国移动用户数据融合发展路线:4月12月份11. 集中化数据中心方案 :4月12月份十三、项目关键技术决策点及完成时间计划项目关键决策点决策点简要描述研究完成时间计划携出决策点是全网HLR直接升级支持SAE-HSS，还是每省新建一个具备携出功能的HLR/SAE-HSS融合设备？2011年10月十四、项目企业绩效贡献情况预测项目对企业绩效贡献的量化路径图项目特征指标（PAV）指标名称项目应用前指标现状值PAVc项目应用1年后指标预期值PAVe1此项目带来的指标变动量PAVHLR、HSS存储设备10亿×8元10亿×4元40亿企业特征指标网络及生产类（EAV-PS）指标名称项目应用前指标现状值（EAVc）项目应用1年后指标预期值（EAVe）此项目应用带来的指标变动量（EAV）企业特征指标市场及财务类（EAV-MF）指标名称项目应用前指标现状值（EAVc）项目应用1年后指标预期值（EAVe）此项目应用带来的指标变动量（EAV）企业绩效指标（EPV）指标名称项目应用前指标现状值EAVc项目应用1年后指标预期值EAVe此项目应用带来的指标变动量EAV营运收入营运支出资本开支注1） 填写各项指标数值时，请在数值后一并填写指标数值的度量单位（如RMB万元、万人、%等）和指标数值对应的应用范围（如XX地市、X省全省、31省全网等）。2） 项目特征指标是本项目应用后产生的主要可量化成效，最多不超过3个。如传输灾难性设备故障抢修系统项目应用的可量化直接成效表现为“缩短故障处理时间”，此即项目特征指标。其EAVc为××小时，其EAVe为××分钟，其EAV=EAVe EAVc。3） 企业特征指标是本项目应用后对企业生产（产品及服务）和经营（市场及财务）带来的可量化成效，分为“网络及生产类（EAV-PS）”和“市场及财务类（EAV-MF）”，指标清单请见本模板附件1。如传输灾难性设备故障抢修系统通过缩短故障定位时间，使“客户网络类投诉解决及时率”从×小时降低到×小时，使设备故障抢修时间缩短，由原来需要投入×人耗时×小时降低为×人耗时×小时，全省每年节省人工成本××万元。其中“客户网络类投诉解决及时率”为EAV-PS指标，“人工成本”就属于EAV-MF指标。4） 以上指标中，项目特征指标的名称及数值皆为必填项；企业特征指标的名称为必填项，数值为选填项。企业绩效指标为选填项。建议项目经理尽量填全以更好地体现本项目对企业的贡献。