一种客流大数据信令采集点信息自动检测同步方法与流程

本发明属于通信技术领域，特别涉及一种客流大数据信令采集点信息自动检测同步方法。

背景技术：

目前基于无线通信运营商合法脱敏数据源的大数据行业应用越来越多，这些数据源的基础是依据各个基站信令采集点，即先圈选出目标基站，再对这些目标基站下覆盖到的用户群体数据进行合规群体统计分析，特别是面向客流分析的行业大数据应用，主要就是关注商业体、楼宇、交通站点和枢纽等区域涵盖了哪些基站，这些基站下的客流动态。

无线通信运营商的网络基站覆盖经常会有调整变化，一方面由于新网络技术的引入和建设，另一方面为改善原网络覆盖质量进行的日常网络优化。对于成熟的行业应用来说，其采集的数据源所涉及到的基站小区经常发生变化，就会造成采集到的数据源发生错误。例如覆盖某商场内的通信运营商基站小区变更，原来的基站小区被移除或新增了新基站小区，这些信息无法实时与客流大数据应用平台同步，造成客流大数据应用平台仍选用原有基站信息进行基站下客流采样分析，结果必然出错。

现阶段要实现无线通信运营商网络新建或网优维护工作信息流同客流大数据应用平台实时信息同步不现实，一般来说这些工程涉及到的变动信息，至少需要1个月以上才能对接到客流等行业应用平台，很多地方需要的同步时间周期更长。

为保证客流大数据应用平台的数据源采集准确，也可采用定期路测方法进行解决，但通过定期巡检目标区域的基站小区覆盖情况，一是路测工作量大，涉及人力物力大，二是对同一目标区域不可能做到每天都去路测巡检，仍旧满足不了实时更新的需要。

另外，对于商业体、楼宇等等建筑物或场所，由于建筑物的装修、经营业态大调整等等，也会影响到无线通信基站室内分布系统，造成基站小区变化，造成采集的数据源发生变化而不准确。

现在较多通信运营商可以提供电子地图圈选基站的方法，但仍旧没有解决上述根本问题，一是基站电子地图上的基站信息更新不及时，二是电子围栏只能圈选区域，对于同一经纬度坐标点的高层楼宇(例如含地下、地上楼层和裙楼等)等场景将无法区隔各个不同商业体。现在很多商业地产，低楼层和裙楼是作为shopmall商场运营，高楼层是作为写字楼或酒店等运营，地下作为轨道交通站点或枢纽，如果只分析商场的客流情况，则电子地图圈选时无法区分出具体楼层(即地下、地上、裙楼等每个楼层的基站小区覆盖)，而将整个大楼的基站小区都作为选择项，造成数据源不准确。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种客流大数据信令采集点信息自动检测同步方法，解决了保证数据源采集与场所实际无线覆盖信息一致性和同步的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种客流大数据信令采集点信息自动检测同步方法，包括如下步骤：

步骤1：建立基站信号自动检测探针装置组、客流大数据应用平台装置和通信运营商内部网络；

基站信号自动检测探针装置组包括数个基站信号自动检测探针装置，所有基站信号自动检测探针装置均匀分布在无线网覆盖的建筑物内；

基站信号自动检测探针装置用于采集检测通信运营商无线基站小区覆盖情况和信号质量，同时基站信号自动检测探针装置可注册连接到通信运营商网络进行数据通信，将检测出得实际基站覆盖和质量情况传送给客流大数据应用平台装置，由大数据应用平台装置综合分析得出正确的基站信息，再通知到运营商无线通信网络，由运营商无线通信网络获取正确的客流群体数据源，获取后的正确客流群体数据源再由运营商无线通信网络反馈给大数据应用平台装置；

基站信号自动检测探针装置并通过运营商无线通信网络连接客流大数据应用平台装置；

通信运营商内部网络包括通信运营商安全网关装置、通信运营商大数据业务平台装置、通信运营商业务运营支撑系统装置、通信运营商网络信令采集管理系统装置和通信运营商核心网与接入网装置，客流大数据应用平台装置通过有线专线连接通信运营商安全网关装置，通信运营商安全网关装置通过以太网宽带线路连接到通信运营商大数据业务平台装置；

通信运营商大数据业务平台装置通过以太网宽带线路连接通信运营商网络信令采集管理系统装置和通信运营商业务运营支撑系统装置；

通信运营商网络信令采集管理系统装置通过有线宽带线路连接通信运营商核心网和接入网装置；

步骤2：基站信号自动检测探针装置周期性定时采集其安装区域内的通信运营商无线基站小区覆盖情况和信号质量，以及锁频锁小区后的无线网络连接状况，生成基站小区信息和信号质量信息以及网络连接状况信息；

基站信号自动检测探针装置对基站小区信息和信号质量信息以及网络连接状况信息进行加密后，发送给客流大数据应用平台装置；

步骤3：在客流大数据应用平台装置中建立数据及业务管理存储单元、基站小区变更分析单元、客流大数据分析单元、自动检测探针接口单元和运营商大数据接口单元；

自动检测探针接口单元接收基站信号自动检测探针装置传输过来的加密后的基站小区信息和信号质量信息以及网络连接状况信息，并对基站小区信息和信号质量信息以及网络连接状况信息解密后，发送给基站小区变更分析单元；

步骤4：基站小区变更分析单元分析基站小区信息和信号质量信息以及网络连接状况信息，根据信号质量和附着注册连接情况，选择信号质量好的基站小区作为最新基站小区，并获取这些最新基站小区信息；

步骤5：获取数据及业务管理存储单元中存储的历史数据，得到历史数据中信号质量好的原基站小区信息；

将最新基站小区信息同原基站小区信息进行对比：如果信息不一致，即，基站小区信息发生了变化，则通过运营商大数据接口单元连接通信运营商安全网关装置，通过通信运营商安全网关装置通知通信运营商大数据业务平台装置，要求对最新基站小区进行数据源取数；

步骤6：客流大数据分析单元负责对采集来的客流群体数据源进行业务分析、统计，并按行业需求进行汇总报表；

同时，客流大数据分析单元针对每日每时客流群体数据分析变化情况，当疑似有异常客流数据出现时，根据历史数据的分析、挖掘和预测，判断当前客流统计数据是否异常，如果异常就立即通知基站信号自动检测探针装置，对客流数据异常的场所启动基站小区信息检测和上报；

步骤7：数据及业务管理存储单元存储最新基站小区信息和质量信息、连接网络状况信息，以及客流群体数据源、存储分析结果和报表。

优选的，在执行步骤2时，基站信号自动检测探针装置还接受来自客流大数据应用平台装置的指令通知启动现场采集检测。

优选的，在执行步骤5时，运营商大数据接口单元通过通信运营商安全网关装置，实现同运营商大数据业务平台装置通信，交互通过https协议通信，采用json数据格式。

优选的，在执行步骤2时，基站信号自动检测探针装置周期性定时采集其安装区域内的通信运营商无线基站小区覆盖情况和信号质量，依次锁定运营商网络和频段，周期性地检测当前小区和相邻小区的网络连接状况，生成基站小区信息和信号质量信息以及网络连接状况信息。

优选的，所述基站信号自动检测探针装置包括电源单元、多sim卡单元、通信模组单元、主处理器单元和存储单元，多sim卡单元、通信模组单元和存储单元均与主处理器单元连接，电源单元为多sim卡单元、通信模组单元、主处理器单元和存储单元供电。

本发明所述的一种客流大数据信令采集点信息自动检测同步方法，解决了保证数据源采集与场所实际无线覆盖信息一致性和同步的技术问题，使用基站信号自动检测探针装置每日或周期性、或接受客流大数据应用平台装置指令通知自动启动检测商业体、楼宇、交通站点和枢纽等区域基站小区覆盖情况，包括基站小区的变更、信号质量等信息，通过物联网方式周期性实时检测目标区域无线网络的变化，并将基站变更后相关信息及时同步到必要的平台或系统，本发明确保客流大数据应用采集的数据源立足于正确的基站小区，大大减少数据偏差出错的机会，实现基站小区自动检测和识别判断，及时通知各平台，实现现场基站信息准确，采集的数据源准确，基站小区等相关更正全自动化流程实施，大大减少了人工定期巡检的高成本支出，大大提供了工作效率；本发明中基站信号自动检测探针装置除能支持外接dc12vpoe供电外，还能在无外接电源供电情况下，支持高效锂亚电池供电，保证3个月以上的运行，易于部署和安装，同时支持多sim，至少支持双卡，能同时注册连接至少二家通信运营商网络，本发明对多通信运营商网络基站小区进行自动逐个检测，支持多模多频段，其中基站信号自动检测探针装置采用mini-pcie接口，便于模组替换和更新换代，当5g新技术网络全面建设完成时，易于向5g技术演进，本发明每日定时或周期检测所处环境的基站小区信息以及信号质量，全自动智能控制，通过依次循环锁网(锁定运营商网络)、锁频(锁定频率段)方法，实现主频点基站小区和邻区信息采集，以及信号强弱自动检测，对信号强度最好的top频点小区进行网络注册和连接测试，获取的测试信息准确率高，自动检测的周期和频次可灵活设置和调整，相关信息加密报送，本发明采用了诸如rsa、aes、des等加密算法，保证信息安全，本发明的客流大数据应用平台装置针对每日每时客流群体数据实时分析变化情况，当有较为异常客流数据出现时，根据历史数据进行分析、挖掘，应用多种算法进行预测，判断客流数据异常与否，如果异常就立即通知基站信号自动检测探针装置启动指定环境下的基站小区检测和上报，检查基站小区是否发生变更。

附图说明

图1是本发明的系统构架图；

图2是本发明的步骤2到步骤5的流程图；

图3是本发明的步骤6到步骤7的流程图。

具体实施方式

如图1-图3所示的一种客流大数据信令采集点信息自动检测同步方法，包括如下步骤：

步骤1：建立基站信号自动检测探针装置组、客流大数据应用平台装置和通信运营商内部网络；

基站信号自动检测探针装置组包括数个基站信号自动检测探针装置，所有基站信号自动检测探针装置根据建筑物内部通信运营商无线信号强度及其覆盖面积等综合因素测算按一定距离分布在无线网覆盖的建筑物内；

基站信号自动检测探针装置安置在商场楼层、楼宇楼层、轨交站点站台的顶部，每距离100～500米安置一台(根据建筑物内部布局和墙体遮挡情况决定)，例如一个2万平方米的商城大致需要配置10只左右；

基站信号自动检测探针装置用于采集检测通信运营商无线基站小区覆盖情况和信号质量，同时基站信号自动检测探针装置可注册连接到通信运营商网络进行数据通信，将检测出得实际基站覆盖和质量情况传送给客流大数据应用平台装置，由大数据应用平台装置综合分析得出正确的基站信息，再通知到运营商无线通信网络，由运营商无线通信网络获取正确的客流群体数据源，获取后的正确客流群体数据源再由运营商无线通信网络反馈给大数据应用平台装置；

基站信号自动检测探针装置并通过运营商无线通信网络连接客流大数据应用平台装置。

通信运营商内部网络包括通信运营商安全网关装置、通信运营商大数据业务平台装置、通信运营商业务运营支撑系统装置、通信运营商网络信令采集管理系统装置和通信运营商核心网与接入网装置，客流大数据应用平台装置通过有线专线连接通信运营商安全网关装置，通信运营商安全网关装置通过以太网宽带线路连接到通信运营商大数据业务平台装置；

通信运营商大数据业务平台装置通过以太网宽带线路连接通信运营商网络信令采集管理系统装置和通信运营商业务运营支撑系统装置；

通信运营商网络信令采集管理系统装置通过有线宽带线路连接通信运营商核心网和接入网装置；

步骤2：基站信号自动检测探针装置周期性定时采集其安装区域内的通信运营商无线基站小区覆盖情况和信号质量，以及锁频锁小区后的无线网络连接状况，生成基站小区信息和信号质量信息以及网络连接状况信息；

基站信号自动检测探针装置对基站小区信息和信号质量信息以及网络连接状况信息进行加密后，发送给客流大数据应用平台装置；

步骤3：在客流大数据应用平台装置中建立数据及业务管理存储单元、基站小区变更分析单元、客流大数据分析单元、自动检测探针接口单元和运营商大数据接口单元；

自动检测探针接口单元接收基站信号自动检测探针装置传输过来的加密后的基站小区信息和信号质量信息以及网络连接状况信息，并对基站小区信息和信号质量信息以及网络连接状况信息解密后，发送给基站小区变更分析单元；

步骤4：基站小区变更分析单元分析基站小区信息和信号质量信息以及连接网络状况信息，根据信号质量和附着注册连接情况，选择信号质量好的基站小区作为最新基站小区，并获取这些最新基站小区信息，得到必需的lac/tac、ci等关键信息。

步骤5：获取数据及业务管理存储单元中存储的历史数据，得到历史数据中信号质量好的原基站小区信息；

将最新基站小区信息同原基站小区信息进行对比：如果信息不一致，即，基站小区信息发生了变化，则通过运营商大数据接口单元连接通信运营商安全网关装置，通过通信运营商安全网关装置通知通信运营商大数据业务平台装置，要求对最新基站小区进行数据源取数；

步骤6：客流大数据分析单元负责对采集来的客流群体数据源进行业务分析、统计，并按行业需求进行汇总报表；

同时，客流大数据分析单元针对每日每时客流群体数据分析变化情况，当疑似有异常客流数据出现时，根据历史数据的分析、挖掘和预测，判断当前客流统计数据是否异常，如果异常就立即通知基站信号自动检测探针装置，对客流数据异常的场所启动基站小区信息检测和上报；

客流大数据分析单元负责对采集来的客流群体数据源进行业务分析、统计，并按行业需求进行汇总报表等等，例如包括日周月客流量、客群来源地、客群性别年龄段等；同时，客流大数据分析单元通过自身内置校验机制，针对每日每时客流群体数据分析变化情况，当有较为异常客流数据出现时，根据历史数据的分析、挖掘和预测，结合多种算法判断当前客流统计数据是否异常，分析算法包括动态客流分析方法、非线性预测中的小波分析、分形预测等等方法，如果确定异常就立即通知基站信号自动检测探针装置，对指定环境实施基站小区信息检测和上报。

步骤7：数据及业务管理存储单元存储最新基站小区的基站小区信息和质量信息，以及客流群体数据源、存储分析结果和报表。

数据及业务管理存储单元负责存储上述基站小区信息、信号质量信息、连接网络状况信息、客流数据源信息等等，还存储相关分析结果和报表，容量大于10t。

优选的，在执行步骤2时，基站信号自动检测探针装置还接受来自客流大数据应用平台装置的指令通知启动现场采集检测。

优选的，在执行步骤5时，运营商大数据接口单元通过通信运营商安全网关装置，实现同运营商大数据业务平台装置通信，交互通过https协议通信，采用json数据格式。

运营商大数据接口单元通过通信运营商安全网关装置，实现同运营商大数据业务平台装置通信，之间通过https协议通信，采用json数据格式；交互信息既包括运营商大数据业务平台装置提供的合规脱敏群体统计数据，还包括相互之间的业务配置管理及告警信息。

优选的，在执行步骤2时，基站信号自动检测探针装置周期性定时采集其安装区域内的通信运营商无线基站小区覆盖情况和信号质量，锁定运营商网络和频段，周期性的检测主频点和邻区频点，生成基站小区信息及信号质量信息。

优选的，所述基站信号自动检测探针装置包括电源单元、多sim卡单元、通信模组单元、主处理器单元和存储单元，多sim卡单元、通信模组单元和存储单元均与主处理器单元连接，电源单元为多sim卡单元、通信模组单元、主处理器单元和存储单元供电。

本实施例中，通信模组单元使用me3630系列通信模组，主处理器单元使用s3c2440，存储单元使用mx25l3205am2c。

电源单元支持外接dc12vpoe供电接入，同时支持在无外接dc电源供电时采用内置高效锂亚电池供电方式，内置电池能维持大于3个月的装置运行。

多sim卡单元支持至少双卡，能支持同时注册连接至少二家通信运营商网络。

通信模组单元支持多模多频段，例如可选用me3630、me909s、ec20等系列通信模组。装置启动后连接对应制式的无线运营商网络，并实现检测基站小区信息的周期性上报；通信模组单元采用mini-pcie接口，便于模组替换和更新换代，便于引入最新5g模组；

主处理器单元控制基站信号自动检测探针装置的工作运行，采用arm9系列主处理器，实现每日或周期性定时检测所处环境的基站小区信息以及信号质量，或接收客流大数据应用平台装置的指令通知实时自动检测；内部软件采用at指令控制通信模组的启动，依次实施锁定运营商网络，依次实施锁定频率，查询所有主小区和邻区信息及信号强弱，可以对信号强度最好的top频点小区进行注册和连接测试。例如通过使用at+zsnt指令实施锁网，通过at+zband指令实施锁频段，通过at+zlockcell指令实施锁小区，通过at+cereg或at+creg或at+zcds或at+qeng等指令获取网络相关参数，需要获取的必要参数包括lac/tac、ci、pci等等信息；

存储单元容量能满足大于3个月以上信息的存储；每日定时进行加密信息上报，加密算法可采用rsa、aes、des算法等；支持断点重传等功能。

通信运营商安全网关装置、通信运营商大数据业务平台装置、通信运营商网络信令采集管理系统装置和通信运营商业务运营支撑系统装置、通信运营商核心网和接入网装置都处于通信运营商内部网络中，其中：

通信运营商安全网关装置作为客流大数据应用平台装置和通信运营商大数据业务平台装置之间的连接器，保证外部平台与通信运营商内部平台的安全接入和信息交互安全性，隔绝外部非认证许可设备的接入，确保网络安全。

通信运营商大数据业务平台基于paas平台架构，通过对接通信运营商网络信令采集管理系统装置和通信运营商业务运营支撑系统装置，负责将运营商基于信令数据和业务数据进行清洗、整合和汇总，为客流大数据应用平台装置提供基础的、必需的合规群体数据。

通信运营商网络信令采集管理系统装置负责对通信运营商核心网和接入网装置进行信令信息对接和管理，信令数据是大数据分析的最底层、最细颗粒度数据，需要通信运营商大数据业务平台装置进一步加工、挖掘和分析。相关信令需要汇集2g、3g、4g、5g所有网络信令。

通信运营商业务运营支撑系统装置负责对业务数据进行管理，包括必要的业务属性等等。

通信运营商核心网和接入网装置负责实现移动通信用户终端的通信连接，在网络覆盖前提下，保证相关设备的正常网络附着、注册、认证、连接等等，为大数据分析提供最底层的、最原始的交互信令信息。

本实施例中，客流大数据应用平台装置、通信运营商安全网关装置、通信运营商大数据业务平台装置、通信运营商业务运营支撑系统装置、通信运营商网络信令采集管理系统装置和通信运营商核心网与接入网装置均为服务器或网关设备。

本发明所述的一种客流大数据信令采集点信息自动检测同步方法，解决了保证数据源采集与场所实际无线覆盖信息一致性和同步的技术问题，使用基站信号自动检测探针装置每日或周期性、或接受客流大数据应用平台装置指令通知自动启动检测商业体、楼宇、交通站点和枢纽等区域基站小区覆盖情况，包括基站小区的变更、信号质量等信息，通过物联网方式周期性实时检测目标区域无线网络的变化，并将基站变更后相关信息及时同步到必要的平台或系统，本发明确保客流大数据应用采集的数据源立足于正确的基站小区，大大减少数据偏差出错的机会，实现基站小区自动检测和识别判断，及时通知各平台，实现现场基站信息准确，采集的数据源准确，基站小区等相关更正全自动化流程实施，大大减少了人工定期巡检的高成本支出，大大提供了工作效率；本发明中基站信号自动检测探针装置除能支持外接dc12vpoe供电外，还能在无外接电源供电情况下，支持高效锂亚电池供电，保证3个月以上的运行，易于部署和安装，同时支持多sim，至少支持双卡，能同时注册连接至少二家通信运营商网络，本发明对多通信运营商网络基站小区进行自动逐个检测，支持多模多频段，其中基站信号自动检测探针装置采用mini-pcie接口，便于模组替换和更新换代，当5g新技术网络全面建设完成时，易于向5g技术演进，本发明每日定时或周期检测所处环境的基站小区信息以及信号质量，全自动智能控制，通过依次循环锁网(锁定运营商网络)、锁频(锁定频率段)方法，实现主频点基站小区和邻区信息采集，以及信号强弱自动检测，对信号强度最好的top频点小区进行网络注册和连接测试，获取的测试信息准确率高，自动检测的周期和频次可灵活设置和调整，相关信息加密报送，本发明采用了诸如rsa、aes、des等加密算法，保证信息安全，本发明的客流大数据应用平台装置针对每日每时客流群体数据实时分析变化情况，当有较为异常客流数据出现时，根据历史数据进行分析、挖掘，应用多种算法进行预测，判断客流数据异常与否，如果异常就立即通知基站信号自动检测探针装置启动指定环境下的基站小区检测和上报，检查基站小区是否发生变更。