5G技术背景下通信客户服务模式研究

施慧 中国联合网络通信有限公司北京市分公司

一、引言

在过去的几年中，移动无线通信网络的世界发展迅速。无线通信开始变得更加有效，并使几代先进的移动电话技术得以部署，现在被数十亿人使用[1]。移动无线通信已经经历了许多代，从1G开始，第一代只是简单地用于语音通话，然而，它是所有一代移动的基础。在第二代2G中，数码电话通信和提供新的功能短信服务。之后出现了支持多媒体技术的第三代3G，也提高了信息传输速率。与3G相比，第四代4G快速和可靠，克服了3G的障碍，进一步提高了服务质量，扩展了数据传输容量。从2010年到现在，4G用户和支持使用最为广泛。新一代5G代表了无线物联网，因为每一代都提供一些技术和支持一些新特性，这种增长导致了移动用户数量和移动电话行业 的增加[2]。

近年来，远程业务发展迅速，在2010年结束之前，手机用户比固定电话用户多出好几倍。这就导致了网络规划与改进相关管理部门进入了锐中心。在很多方面，目前的3G和4G网络对物联网来说并不理想。由于5G尚未正式投入使用，但它将增强电子商务、电子交易、电子管理等服务。物联网是指由许多设备通过互联网通信来控制和简化生活。即将到来的新一代技术是物联网，这是当前的趋势和未来的方向。周围的所有东西都需要通过高速互联网连接到互联网，如此庞大的设备相互通信。在不久的将来，5G移动通信的主要焦点必须支持物联网的大规模部署，包括数十亿个连接的智能物体和传感器。5G被设计用来处理海量数据。物联网能够连接数十亿设备和未来的创新。5G移动和无线通信将在连通性上增长，交通流量将渗透到社会的每一个要素，创造一个全方位的空间。为了应对这些挑战，它们必须提供强大的功能来增加容量，并提高能源、频谱利用率和成本。为了帮助电信运营商挖掘电信大数据的有用信息，本文对电信大数据进行了研究，其余部分组织如下：第二节简要介绍电信运营商5G演进通信客户服务模式。第三部分介绍了移动无线通信大数据平台的设计。第四部分介绍了移动无线通信大数据平台的应用。第五部分给出结论。

二、移动无线通信的5G演进通信客户服务模式

电信运营商存储一系列数据资源。与其他行业数据相比，电信大数据覆盖面积大，覆盖时间长。本文对第一代到第五代移动无线通信进行了评价，并对不同的技术进行了比较。描述前几代无线移动通信是有益的，它提供了这几代的概述。随着5G技术仍在研究和发展，这是另一场革命，提供了适应现代技术的高速数据速率。电信大数据出现上述特征的主要原因是，电信运营商在全球范围内构建了数百万个2G/3G/4G/5G蜂窝。这些小区可以覆盖非常大的区域，为电信客户提供语音/数据服务。此外，2G/3G/4G/5G移动网络在过去的几十年里提供了不间断和连续的语音/数据服务。电信大数据一般可分为业务支撑系统（BSS）域数据、运营支撑系统（OSS）域数据、管理（M）域数据、决策（D）域数据、电子商务（E）域数据五种类型。此外，M域数据与电信运营商的管理有关。D域数据与电信运营商的决策过程有关。在电信运营商的电子商务中，E域数据涉及到合同和客户。

（一）第一代（1G）

1G是最早的移动网络，是在20世纪80年代开发的模拟系统[5]。它使用频率为150兆赫兹的模拟无线电信号，只有话音传输进行呼叫调制，如移动电话系统和整个通信系统利用递归平衡调频系统，将无线电通信流量复用为频分多址递归分多种接入系统。这一代是不可靠的，没有安全保障。无论如何，1G的创新经历了各种各样的缺点。其中采用了先进流动电话系统（AMPS）和全面接入通信系统（TACS），它的速度可达2.4 Kbps。

（二）第二代（2G）

作为下一代移动通信网络，直到1991年，2G在芬兰一直处于低于全球移动通信系统（GSM）的水平[6]。2G通话可以被加密，电脑语音通话也更加清晰。它的一些重要功能包括可以发送文本信息（SMS），图片信息，然后语音和图像信息（MMS）在他们的电话。它使用数字信号而不是模拟信号进行传输。实现了码分多址（CDMA）码分多址的概念。CDMA为每个客户端提供了一个不常见的代码来传输多个物理通道。在2G之后，接近1995年存在的2.5G，它包括语音和数据，这一过程的进展提高了GSM演进（EDGE）的数据速率。在中间时段，介绍了通用分组无线业务（GPRS），该业务具有分组交换的特点，适用于internet。数据速度高达64 Kbps。

（三）第三代（3G）

3G利用广泛的商标无线网络，通过扩展传输系统支持的好处，使数据传输速率在任何速率2mbps，它是在2000年引进的，包括可靠性和高速数据传输[7]。另外，还成立了“第3代合作项目”协会，制定了符合IMT 2000标准的通用框架，推进了3G网络的部署工作。通过CDMA和传输技术增强数据GSM环境EDGE是3G数字网络。3G的信息传输能力比2G快了数倍。增加的功能包括带宽和数据传输速率，以适应基于web的应用程序、音频、视频文件和终端IP，峰值数据速率为100-300mbps。

（四）第四代（4G）

3G合作伙伴项目创建的4G远程交换标准，4G预计将提供通过3G保证的类似前进速度的逐步升级改造（例如改进的多媒体、视频流、全球接入，以及通过各种设备在世界各地的可传输性）。在这一代，一个明显的变化发生了提供更宽的带宽，高安全性和高速互联网接入。国际电信联盟确定的速度为100mbps。2009年，第一次通过长期演进4G网络在挪威的斯德哥尔摩和奥斯陆发送4G网络，4G提供了快速的移动网络接入[8]。

（五）5G革命与应用

5G是下一代无线移动宽带技术，包括更高的速度，减少延迟，同时支持大量设备的能力和节能的主要特性。如今，随着现代技术的挑战，应用程序需要5G支持以适应各种服务。5G的发展至今仍在持续，使世界无线网络成为一个真正的无线网络。基于4G和无线动态运营巨通信系统相结合的第五代通信网络，是新一代无线通信的独特概念。5G具有高速传输数据的能力，因为根据通信基础，短频率和大带宽是更高效的网络。5G在这个频率范围内分配了30GHz到300GHz的频谱，这只允许在短距离和带宽大于1Gbps的情况下进行通信。考虑到5G移动通信网络的实际引入，将包括蜂窝网络和固定网络的维度，在整个通信网络的设计上将考虑技术进步的价值，以促进减少核心网段的传输延迟或更宽的带宽属性，这是5G网络的基本要求，高度可塑的资源控制，类似于无线网络的可访问性。

全球移动通信日益拥挤，用户对数据的需求日益增长，需要支持新的业务。因此，5G网络的设计是为了满足工业用户日益增长的数据需求，以及机器通信等新技术的挑战。此外，增加联网设备的总数，包括无线技术5G为智能手表、智能电表、工业设备和传感器提供的消费设备应用程序。当连接时来自物联网技术，物联网扩展了对人与物之间的移动通信服务的关注。未来的物联网应用，如移动健康、汽车互联网、智能家居、工业控制和环境监测，将推动物联网应用的爆炸性增长。此外，物联网应用产生的大数据将成为基础，云将成为存储和处理。5G网络将给每个商业领域带来革命性的变化。到2020年，预计将有200亿台设备联网[9]。展望在不远的将来，移动宽带服务在社会日常生活中的应用无线移动5G应用。5G支持的部分现代应用程序利用率：视频会议和实时视频应用。增强现实（AR）和虚拟现实（VR）服务，智能城市，建筑和城市服务与物联网，自动驾驶汽车，在教育中的应用，自动驾驶汽车和工业自动化以及在健康领域的应用。5G以千兆字节的方式提供大容量的数据广播，支持虚拟专用网络。此外，25Mbps连接速度，数据带宽高于1Gb，5G的上传和下载速度非常高。

三、5G技术背景下通信客户服务电信大数据平台设计

（一）通信客户服务模式发展现状

在过去的几年里，研究者们进行了许多关于移动通信的新一代和新趋势的研究。在本文的这一部分，将调查在移动代完成的重要研究的数量，4G和5G无线技术在其速度、频带、交换设计基础和前向纠错方面的比较研究。此外，5G将取代4G，并提到了5G的新应用，通过不同的移动技术对下一代移动通信一代迄今为止传递到未来进行了评估。随着5G技术的发展，移动通信技术的进步将不再局限于11gbps的高速网络。第二代（2G）的全球移动通信系统（GSM）技术、用于第三代（3G）的通用移动通信系统（UMTS）技术、用于第四代（4G）移动通信网络的长期演进（LTE）技术。此外，针对5G和物联网应用，引入了新的安全系统，通过使用机器学习和人工智能算法实现安全自动化和监控。5G无线网络是物联网高通信要求的主要角色，5G旨在推动物联网应用。

为了以更经济的方式向用户提供通信客户服务，5G系统在商业部署后的调度和维持必须考虑成本和可靠性。到2020年，移动数据流量可能会增长1000倍以上，尽管消费者无法粗略补偿移动数据的数据量[10]。要做到这一点，打造优质5G的关键在于网络的高性价比。5G频谱性能、适应不同使用环境和设施的灵活性，以及流线型网络优化和维护，从5G到每比特的价值都是人们热切期待的。将5G移动网络和工业以太网结合成一个混合拓扑。第一个是连接同质的岛屿，第二个是虚拟控制器，第三个是通过远程生产站点扩展了第二个策略。通过增加新功能提出了5G移动网络安全方案，实现不同的机器学习算法来处理海量和异构数据，5G网络可以在大数据分析解决方案的基础上进行优化。此外，大数据等各种应用都需要5G无线系统的支持，5G速度非常快，能够传输大量数据，而且更加可靠。

（二）通信客户服务电信大数据平台设计

电信数据集成层的功能是从电信数据源层访问上述数据，然后将有缺陷的电信数据进行集成和处理，形成更加标准/常规的数据。在设计的体系结构中，电信数据集成层由电信数据接入、电信数据提取、电信数据过滤、电信数据转换和电信数据脱敏五个模块组成。电信数据接入模块旨在连接不同类型的电信软件系统和电信硬件平台。这样，该模块就具备了访问各种电信数据源的能力。电信数据提取模块涉及从一系列电信数据源中检索数据。在大多数情况下，电信运营商会对数据进行挖掘，因此，电信运营商提取BSS/OSS/M/D/E域数据，将数据转移到数据仓库。电信数据过滤模块涉及选择电信数据的一个小子集，然后使用这个子集的电信数据进行电信数据分析和挖掘。电信数据转换模块主要负责将电信数据的格式/结构转换成所需的格式/结构。数据转换在集成不同数据源的数据以及对这些数据源的控制中起着重要的作用。

电信数据存储与计算层。电信数据存储和计算层考虑了不同数据的特性，然后采用相应类型的数据库来存储不同类型的数据。运营管理层。运营管理层的功能是对电信大数据平台进行管理和维护，保证该架构的稳定运行。因此，该层由以下模块组成：访问控制模块可以控制用户通过外部网络账号认证访问平台。此外，访问控制模块还决定用户可以访问哪些数据，操作哪种数据共享方式，以及数据操作的步骤。该层采用相关协议作为用户访问控制技术，电信数据脱敏模块旨在应对电信数据中的隐私信息泄露，扩大电信数据的应用场景。为了达到这个目的，该平台根据特定的脱敏算法对敏感数据进行转换。电信数据环境隔离模块旨在将电信数据限制在特定的环境中，而不被复制或传播到外部。我们设计的平台采用虚拟防火墙来保证电信数据存储、管理和分析环境的安全隔离。电信数据加密模块对涉及用户隐私的敏感数据进行加密。任务调度和管理模块将不同的任务分配给多个运行单元，然后对这些任务进行管理。该模块是在不受大量并发访问场景严重影响的情况下，保持系统可靠性和高效性能的关键。

四、5G技术背景下通信客户服务模式应用现状

5G架构完全基于IP，适用于Wi-Fi和移动网络。5G模型主要包括一个用户终端，然后是一系列不同的无线接入技术。每一种无线电技术都被视为与外界连接的IP链路。它还继续区分其环境的变化，从而对持续的服务质量做出反应。因为该系统更可靠，更简单，更有效，因为它可以处理所有基于5G的新实现。5G的用例主要有三类：（1）物联网（也被称为大规模机器对机器的接触），涉及数十亿设备在没有人为干扰的情况下以无与伦比的规模连通性。它将彻底改变目前的工业流程和系统，包括农业、制造业和企业通信。（2）重要任务包括实时计算机控制、工业机器人、车辆通信和安全系统、自动驾驶和稳定运输系统。在远程教育、治疗和治疗领域，低潜伏期接触也提出了新的可能性。（3）更好的移动宽带，提供更快的数据速率和更高的全球可用性。目前的功能为国内消费者提供免费的Wi-Fi互联网接入，不需要有线传输器的户外电视系统和更大的智能手机连接。

随着计算机和通信技术的飞速发展，无线通信系统经历了高速的发展。电信运营商可以利用电信数据对无线系统进行管理。即将到来的蜂窝通信系统将覆盖社区或人口的所有领域，为用户提供无缝体验。为了获得5G网络规范、标准的基础设施和客户需求所需的规格，基于电信大数据平台的BSS域数据和OSS域数据，构建了电信客户分析系统。该系统具有对电信客户所服务的每个电信客户的肖像进行分析的能力。电信客户的形象包括以下几个因素：客户APP因素，电信大数据平台基于深度包调查技术，可以感知移动应用的使用时间和频率。在此基础上，对电信用户的小区状况进行分析，设计了基于电信大数据平台的小区判断系统。电信大数据平台收集并存储了大量BSS/OSS/M/D/E领域数据。对于小区判断系统，首先从小区覆盖和影响、小区拥塞和流量、小区资源利用、小区业务、网络性能五个方面进行小区画像分析。客户的位置和跟踪因素：从无线连接的角度来看，移动客户总是连接到移动网络中相邻的小区，电信客户分析系统可以根据所连接的小区信息和测量报告以及地理信息系统来估计客户的位置。此外，电信客户分析系统可以每天了解客户的行踪。信客户分析系统还可以分析电信客户的其他因素，包括客户的智能终端信息、客户的服务集信息等。电信运营商可以使用电信客户分析系统进行外部应用。例如，客户的位置和跟踪信息可以用来寻找潜在的业务区域和商店。客户的偏好可以用于广告和营销方案，以及其他应用场景。在未来的工作中，将利用设计好的电信大数据平台，开发更多的电信运营商内部应用系统，以及外部的行业应用系统。同时，除蜂窝网络外，将研究移动网络其他场景下的大数据资源（如物联网、车载网络、卫星网络等）。此外，该大数据平台还可以进行修改，用于移动网络的其他场景。从OSS/BSS/M/D/E领域对电信大数据进行研究，为电信运营商设计了一种新型的电信大数据平台。该平台包括电信数据源层、电信数据集成层、电信数据存储与计算层、运营与管理层、电信数据应用层五个层次。在该电信大数据平台的基础上，提出小区判断系统和电信客户分析系统，并将这两个系统应用到本地电信运营管理中。

五、结论

在本文中，我们回顾了许多研究后，可以得出结论，移动无线通信网络的发展做得非常快，从1G到3G，它只用于语音发送消息数据等活动。考虑到移动无线通信5G技术将成为移动市场的又一场革命，对不同类型的移动一代进行了解释。5G技术有着光明的未来，因为它可以处理最好的进展，并为客户提供宝贵的接收器。人对机通信、机对机通信、物联网应用、人工智能、媒体信息、工业等领域将发生革命性的变化。未来的5G网络将与蜂窝网络和局域网相结合，引领媒体和信息等领域的快速改进。