大数据端到端分析技术在运营商家宽业务中的应用研究
郭东
【摘要】 ? ?随着运营商家庭宽带业务大规模发展，提升运营商家庭宽带用户上网感知和用户满意度变得更加迫切。某地市运营商部署实施家宽大数据端到端分析平台，以实现对家庭宽带用户全方位的感知评估，主动定界用户投诉根源及网络资源和性能瓶颈;同时通过数据挖掘及用户行为建模，做到用户感知预警，对具有潜在离网风险的用户和沉默用户等进行主动发现和关怀，进行针对性的市场营销，达到提升用户满意度的目的。
【关键词】 ? ?大数据 ? ?端到端分析技术 ? ?运营商家庭宽带 ? ?应用
引言：
对家宽业务大数据端到端的分析能使运营商主动并快速地对家庭宽带定位故障，在投诉出现前给予排除，极大提升家庭宽带网络质量的稳定，在实际家庭宽带客情维系中发挥着至关重要的作用。基于此，运营商网络运维人员已意识到大数据端到端分析技术的价值和作用，并熟练掌握这些技术为家宽业务的运维提供必要的技术支持。本文阐述了家宽大数据端到端分析技术在运营商家宽业务中的应用，以供参考。
一、运营商家庭宽带用户上网方式
一是家庭客户通过移动终端上网时，首先无线连接至路由器，再由路由器拨号验证后，上行至ONU（部分ONU还具备WIFI功能），再由ONU上联至OLT，接入CMNET网，在省网进行RADIUS 服务器进行用户账号认证，通过后再从CMNET出路由至其他网络或运营商内各种服务器。
二是家庭客户看电视直播或点播，会由电视机连接机顶盒，由机顶盒连接路由器（这一段可无线，也可有线连接），再由路由器经ONU，再上联OLT，接入CMNET网，在省网进行RADIUS 服务器进行用户账号认证，通过后访问各种CDN服务器，进行流量拉取，就可以观看各种电视节目了。
二、但运营商在实际的家庭宽带运维中，却面临着以下难题：
难题一：故障投诉处理慢效率低。当疑难投诉产生时只能依靠装维人员被动上门排查，投诉处理不及时，用户重复投诉率高，用户投诉回访满意度无法保障。
难题二：影响客户感知的网络与非网络原因难定界。在实际维护中，约60%的家宽投诉是由非网络质量原因造成，而客户往往把归责到运营商，如何及时发现并主动加以改善，是家宽日常运维的重点。
难题三：上层核心设备、应用服务器、CDN服务器监测难。本地网明明没问题，但客户通过上网应用直观感受，对宽带质量仍有不满，地市运营商在互联互通以及异常流量的分析上，暂无有效的手段。
难题四：潜在离网风险客户发现难。排除服务和资费因素，30%左右的用户因主观上网体验达不到预期而离网，如何对离网用户的行为特征进行模型化分析，并辅助筛查具有潜在离网风险的用户加以优质的服务关怀，对维系存量客户，降低离网率有积极的意义。
难题五：沉默用户根源定位难。沉默用户在宽带到期之后很有可能流失并离网，如何精确定义这部分用户并且定位这部分用户不使用网络的深层次原因，通过一定的宣传和关怀，引导用户使用，增加用户的粘性，应为日常的工作重点之一。
难题六：新用户新业务精准营销难。对家庭用户的抢夺早已在运营商运营的各个领域展开，如何利用已有的数据金矿发现与忠诚客户存在强关联的其他运营商客户，对这部分用户进行资费、套餐优惠方面的宣传，对扩大市场份额，进一步稳固网络竞争优势起到重要作用。
三、大数据端到端分析模型的建立和部署
基于以上实际情况，在家宽业务工作中，通过大数据和客户端到端的使用分析，开发出面向运营商的家宽网络质量大数据端到端系分析系统。该系统可对海量家宽用户上网行为进行记录统计，并利用大数据分析和深度挖掘，从六个维度（综合感知评分、掉线分析、接入性能、业务质量、互联网电视、PON网管统计）全面智能定界家宽端到端质量问题，多维度监控与定位宽带网络中的问题区域、用户、网元与业务、路由器ONU运行状态，可以主动发现用户接入终端过多、APP本身BUG、p2p流量占比过大、路由器无线信号弱、异地登录账号被盗、终端老旧、DNS被篡改等诸多影响客户感知的网络问题，并总结梳理出八类非网络质量原因导致的用户感知问题，可进行主动派单处理，或者短信/电话/APP的主动客户关怀，可有效降低此类投诉数量，而且给客户留下主动帮助解决感知问题的好印象，一举多得。其分析和处理流程如下图：
大数据端到端数据分析平台是部署在运营商BRAS设备上联至MB设备的链路上，按照BRAS上联端口峰值口利用率不超过70%的配置原则，进行镜像端口流量导出。采集解码服务器通过尾纤直连BRAS对镜像数据进行采集。根据经济性原则，先期部署3台服务器。2台用于采集用户流量数据（采集解码服务器），1台用于存在/计算用户数据（应用服务器）。同时配置1个公网IP地址用于访问家宽端到端大数据分析平台，另配置与OLT同一网段内IP地址，提供登录OLT的账号及密码，通过SSH方式登录到OLT采集用户的光衰、告警、误码等统计数据，以辅助平台对质差用户和质差设备故障定位。部署过程中对现有业务无影响。其总体架构如下图：
相比起传统的拨测系统，大数据端到端大数据分析系统有如下优势技术：
1.单链路100Gbps实时采集与解码，采集解碼服务器通过尾纤直连BRAS对镜像数据进行采集。数据完整率与准确率达99.9%;
2.方案实施期间无需中断业务，不影响任何业务，不影响客户感知，不会产生客户投诉;
3.方案实施后不改变现网组网拓扑，不对现网设备产生告警;
4.流量采集设备属于被动式收光设备，采集期间不发送任何报文。
四、实施效果
2021年1月底，在某地市运营商首批部署3套系统设备，分别直连3台BRAS的上行链路上。通过2个月的信息采集、流量数据沉淀和对比分析。截止3月1日，共计统计记录家宽户117260户，识别出质差用户1139户，质差源站12个（含3个政企源站）;质差PON口15个。影响用户感知的质差源和质差PON口等均得到先于客户报障的发现和“点穴式”精准处理，极大的提高了影响该运营商家宽用户的满意度。
详细分类处理展示如下：
4.1用户末端问题分类
经过分析，质差用户中，属于用户末端问题共计770例，分别为：ONU收光功率过高18例，ONU收光功率弱141例，ONU无线信号弱28例，ONU在线时间长436例，ONU上行链路频繁闪断20例，魔百盒无线接入41例，入户皮线或网线问题43例，无线信号覆盖差43例。对于此类影响用户感知的问，根据故障原因，均已派单，并由装维人员上门或电话指导用户限时处理完毕，提升客户上网感知。
1.对于魔百和质差用户，定义：用户播放时长超过一定时限，且卡顿时长/播放时长=卡顿时长占比，卡顿时长占比>=3%的用户定义为魔百和质差用户;此次在采集范围内，挖掘出魔百盒卡顿用户525个，分别采用如下措施处理：
1）指导用户重启魔百盒，定期去清理系统，不让设备超负荷运行。
2）通过对网络状况进行检测，当网络出现抖动的时候会出现卡顿的情况;或当魔百盒采用无线接入时，信号强度<-70dBm，則为信号弱，可能导致卡顿。
3）对于硬件配置较低的魔百盒，则主动上门进行更换。
2.对于拨号异常用户：通过分析拨号数据，结合流量数据分析出112个频繁拨号失败的用户，结合经分系统，分情况进行处理：
1）对于用户欠费，发送短信，提醒用户缴费以恢复正常上网;
2）对于已离网用户，派单装维进行拆机释放小区有限的端口资源;
3）对于用户密码错误，发送短信提示进行密码更改;
3.质差ONU用户分析：通过采集分析ONU数据，分析其内存及CPU利用率，若ONU的内存及CPU利用率超过80%且感知为较差&极差，统计统计内存峰值利用率超过80%以上的ONU有30个;CPU利用率超过80%以上的ONU有1140个;对于以上设备进行派单处理，
1）凌晨闲时对设备进行远端关机，等待5分钟后重启;重启后观察CPU利用率和内存利用率是否下降至正常范围。
2）对重启后依然存在问题的用户进行外呼，电话指导，如需处理则进行装维派单，预约上门，更换高品质设备。
4.2接入网及上层应用方面
1.通过统计分析挖掘大量用户弱光及偏弱光用户，发现出15个质差PON口，共计影响了142个用户，分别是由于PON口光模块发光功率低、主干光纤衰耗过大、一级分光器尾纤松动等原因造成，通过派单，均已完成了PON口弱光整改。
2.质差游戏及质差网站方面，质差游戏：发现神庙逃亡、奥奇传说和天龙八部等三个游戏服务器访问量大，服务器侧平均时延和服务器侧丢包率较高，经跟踪路由未发现市内路由异常;发现苏宁易购服务器（ssac.suning.com）的平均时延均超过全网均值4倍，经跟踪路由未发现市内路由异常，均已提交省公司进行国际路由优化或协调CP进行处理。
4.3市场精准营销方面
1.针对沉默用户，筛选日均流量较小的用户，排除用户欠费停机或路由器故障等影响上网的情况，将这部分用户定义为沉默用户。共计817个沉默用户清单，并将营销建议提交市场部门：
1）主动进行主动关怀，推荐相关移动资费活动、魔百盒或升级套餐等，避免友商策反;
2）对沉默用户最多的和用户沉默率高的小区进行问卷调查或现场调研，了解具体原因，开展针对性的家宽市场营销宣传，进一步提高用户占有率。
2.针对对于强关联异网用户，把在同一个光猫下使用频繁的手机定义为与宽带户主存在强关联关系，也即强关联手机用户。通过分析手机用户上报信息，如果为联通和电信SIM卡的，则定义为强关联异网手机用户。共计1862户家庭存在强关联异网手机用户，提供以下营销建议：
1）在异网集中小区内设点开展套餐、流量大王卡、副卡类的营销，发展新手机用户。
2）针对强关联异网用户的宽带户主进行家庭V网组网优惠宣传，以引导用户转至移动网内;
3.针对潜在魔百和用户，对于12938个使用其他智能电视或盒子的移动宽带用户，存在潜在的魔百和业务需求的有7580个，其中海信品牌的用户最多（5588个用户），其次是小米品牌（2609个用户）。 可对潜在的魔百和业务需求的7580个的用户开展魔百盒业务营销。
4.针对20847个用户访问爱优腾业务频繁用户，其中存在爱奇艺业务偏好的有19516个，腾讯业务偏好的有206个，优酷业务偏好的有1125个;则向用户以短信方式推荐相关业务的流量包套餐。
五、结束语
大数据端到端分析系统的应用对运营商家宽客情维系产生了重要影响，对家庭客户满意度提升作用明显。因此，通信运营商企业需要结合市场竞争发展趋势，在家庭宽业务发展中重视大数据端到端分析技术的应用，并且在人员和技术等方面全面落地推广实施，这样才能实现家宽客户满意度的持续提升。
