5G网络中传输接入光缆的建设及组网研究

5G网络中传输接入光缆的建设及组网研
究
摘要：4G网络技术出现以来，极大地改变了人们的生活与工作方式，为社会
发展提供了新的方向，而随着科学技术的进一步发展，5G技术的正式出现并面向
社会，也势必会赋予未来更多的可能性。

相较4G技术来说，5G技术更具有效率性、时效性与连接性，能够为互联网用户提供更多的功能，更好地服务于互联网
用户，丰富其网络应用体验。

我国对于5G技术的研究处于世界前沿，而若想真
正实现5G技术的普及，还需要做好光缆网的建设以及组网的研究。

关键词：5G网络；光缆网；建设；组网
5G技术，又被叫做第五代移动通信技术，是通信工程领域目前的研究重点，
也是未来发展的重点方向，通过对5G技术的研究与应用，将进一步提升全人类
社会的自动化与智能化建设水平，从而为人类社会的发展奠定一定的技术基础。

4G网络发展并应用至今，存在一个较为明显的缺陷，主要表现在传输网络的数据
信息拥堵问题，一旦在同一区域内的同一时间点存在多个信号传输工作同时进行，就会在一定程度上造成拥堵现象，从而导致传输速度变慢，在一定程度上会为人
们的生活与工作带来不便，而5G技术的应用，则能够很好地解决此类问题。

然而，5G技术的面世与应用，对于通信建设行业来说，无疑是一项全新的挑战，需
要其能够进一步提升光缆网与组网的建设水平，从而为5G技术的应用奠定良好
的基础。

一、5G技术应用优势
随着科技的发展，人类终将迎来5G时代，届时，信息的传输速度将会得到
飞跃性的提升，相较4G时代来说，一些依托于网络的功能效率也将同样会得到
明显的提升。

例如，在进行数据分析时，5G技术的运行效率是4G技术的百倍以上，因而相对应的，现阶段需要耗费一定量时间才能够得到的分析结果，届时将
极大地缩短分析时间。

除此之外，5G技术还赋予了人类发展更多的可能性，例如，在4G时代，物联网、自动驾驶等技术由于受到传输速率的限制而无法具备更多
的功能，而通过应用具有更高速率的5G技术，智慧城市与智能驾驶将会迎来更
加良好的发展；再比如，依靠人工智能机器人所进行的远程医疗工作，在4G网
络下，机器人可能会由于数据传输的不及时而出现错误操作或操作不及时的问题，从而对患者造成不利的影响，而应用5G技术，提升了传输速率，便能够大大提
升智能机器人的工作效率，得以为远程医疗技术的发展奠定技术支持。

然而，在
现阶段，由于5G网络的覆盖范围较少，只能够在特定的区域内应用，因此在很
大程度上限制了5G技术的发展与普及，而为了解决这一问题，做好光缆网组网
的相关研究至关重要。

二、5G网络功能需求分析
5G技术需要满足多样化的应用需求，在不同的功能场景中，都能够得到有效
的应用（如图1）。

从这一角度出发，则势必要保证5G技术具有极高的适应性和
灵活性，能够依据不同的功能需求展开针对性、差异性的定制，这一目标的实现，则需要通过对新技术的合理化利用。

5G技术需要满足高速率、低时延与大连接的
特点，而现有的通信工程不能够满足5G技术的应用需要，利用软件或系统也无
法实现全面化的升级，因此在现有环境下，为了能够为5G技术提供更加良好的
应用环境，必须要对相应的光缆网以及组网进行全面的升级建设与优化。

图1 5G技术多样化功能示意图
三、5G网络架构
5G网络架构的建设思路，应是在现有网络架构的基础上，通过对光缆网络架构的优化，使得光缆网更具有标准化的特征。

5G网络架构需要将不同的功能用户连接，如企业、居民、个人等，通过中心运行站、光缆网络以及各个通信基站，满足用户的5G网络应用需求。

中心运行站承担着信息数据发出与接收的重要任务，是整个5G网络架构的基础，也是各个设备、系统和网络建设和核心部分；光缆网络主要负责网络数据的传输与处理工作，相当于连接用户、基站与运行站的纽带，是5G网络架构中的重要路径；通信基站是用户的移动设备接入互联网络的重要接口，属于一种无线电台，能够在一定的区域内发送信号，实现对区域无线网络信号的覆盖，通过与用户的移动设备之间进行信号的传递，就能够为用户的移动设备提供互联网络，相当于5G网络架构的出口，只有通过通信基站，才能够使得移动用户接入5G网络。

5G光缆网络的设计，应更多地考虑到光缆架构的适应性、灵活性、多样性三个方面，保证光缆组网能够在一定程度上实现动态化转变，从而提高整个网络架构的实际应用价值，也能够降低后续的扩容、改建等工作的难度。

除此之外，5G 网络架构应包括接入、转发与控制三个方面，转发与控制应实现分离，控制上，需要做到对局域网络的集中控制，从而实现资源的集中管理与全局调度。

图2 5G网络架构示意图
四、5G组网结构
5G技术有三类组网结构，分别为中继层组网结构、接入层组网结构和用户层组网结构，依据不同的单元功能处理需求，组网结构也会存在不同。

（一）中继层组网结构
在该组网结构的规划上，需要结合实际情况，按照最终确定的区域内通信节
点的数量来完成的，以最终所想要实现的多样化的功能为具体的规划目标，最终
形成一个完整的，能够满足不同功能需求的光缆网络，满足5G技术所需要的第
三方服务交互请求与数据信息的传输等功能。

除此之外，中基层组网结构在规划上，还应充分考虑到区域内现有的光缆网络问题，首先，需要通过整体性管理与
建设的部署模式使得组网结构形成一个相互连接的网络，由点到面，组成网络环，每个整体都能够容纳一定量的基站介入，约为10~60之间；其次，需要对网络环
进行进一步的细化建设，通过发挥小集中建设的优势，部署集中单元与分布单元，完成组网结构网络环的搭建，每个小整体能够容纳的基站数量大约为5~10个；
最后，还可以采用分布式无线接入网的形式建设，相较于无线接入网架构来说，
该方式属于一种较为传统的结构模式，可以将集中单元与分布单元部署在宏基站，约能够容纳1~3个基站的接入。

（二）接入层组网结构
接入层主要负责与无线用户进行连接，使得用户的移动终端能够连接到网络，同时，提供网络内用户终端的互访功能，并包括一些集中化的管理与信息收集功能，是5G网络结构中的重要的一环，但是在一些小型的网络结构中则可能被省去。

接入层组网结构主要包含主干层、配线层与数据引入层，共同连接成为组网。

其中，主干层为星形网结构，依据不同应用区域规模的不同，光缆网络的结构可
适当简化，并结合实际情况优化主干层结构，尽可能减少主干层的分支与层次，
避免主干层结构存在冗余问题；配线层主要用于解决终端节点接入组网的问题，
需要最大程度保证快速用户能够快速接入组网，多为树形结构，包括分支光缆网
与相应的配线节点；引入层（ODS）主要用于储存原始数据，主要包括提取信息、处理与储存信息的相关设备，如分光器等。

随着4G技术的应用，我国在接入层
组网的相关建设上已经较为完善，因此在规划上，为节约资源与成本，从经济性
的角度进行考虑，需要与4G组网进行统筹规划。

除此之外，为了保证用户的信
息安全，还需要对接入层进行一定的安全防护处理。

（三）用户层组网结构
用户层主要包括用户、管理、传输与控制四个层面，是光缆网结构中的重要
基础部分，也是能够保证5G网络正常运行的关键组成。

在进行该层组网结构的
规划上，应结合用户的实际功能需求以及区域内的网络需求程度共同确定，既保
留传统的各类通信与网络业务，也要通过运用5G技术实现新业务的拓展。

用户
层的组网结构整体呈现环状与树状，才能够真正保证网络系统的有序运行。

五、5G传输光缆网的建设
光缆网是5G网络建设中较为重要的一个部分，包括核心网、传输网与用户
网三个结构，需要结合我国网络使用情况进行分别的规划，以保证整个传输光缆
网符合互联网用户的使用需要。

核心网最为重要的功能，便是控制与转发两项功能，主要负责对指令的发送，从而实现对其余两层架构的控制，是整个传输光缆
网中最为核心的部分，通过核心网的建设，就能够实现信号的发送与控制，从而
保证整个运行网络得以秩序化和规范化；传输网主要指负责信号传输的光缆网络，负责传输与回传，将控制与转发指令传送至用户层，并将反馈信息传输回光缆网，以辅助进行控制；用户网则主要指用户终端层面，除了通信、短信等业务外，也
包括各类宽带业务与无线网业务，在5G网络普及后，也可以拓展各类智能化业务。

（一）核心光缆网的建设
核心光缆网的建设，需要遵循以下几点方法：（1）保证具有较高的安全性
与可靠性，可以采用环形和网状网结构，既能够保证全面覆盖，也能够最大程度
缩短建设距离，节约成本；（2）光缆网的建设需要具有一定的前瞻性，充分考
虑到未来的发展问题，考虑到新技术对光缆网络架构的影响问题，最少应满足未
来五年内的通信行业发展需要，从而避免出现光缆网由于无法适应发展而不得不
频繁更换的情况发生；（3）建设时，应尽可能选择稳定、可靠的主干线路，同时，还要尽可能遵循就近原则，如果是能够直达的线路，则不应绕路或重复线路；（4）光缆的纤芯数应结合实际的使用需求确定，通常重点区域纤芯数为288芯，同时，原则上光缆环节点为6~8个左右，主干光缆上的节点不超过10个，并保
证相关的建设材料符合质量要求与工程需要；（5）实际建设时，还需要做好一
定的预留工作，便于后续的光缆扩容。

（二）传输光缆网的建设
传输光缆网在建设上，同样需要结合实际的用途需求确定，同时，组网结构不同，传输光缆网也存在不一致。

例如，如果是采用分布式无线接入网，需要使用共享光纤，如果是新型无线接入网架构，则需要使用独立光纤。

（三）用户光缆网的建设
在用户光缆网的建设上，需要结合区域用户密度与需求确定传输距离，如果是在城市的中心区域，基站间距为200米左右时，光缆数量可以设置为20，纤芯数在48以上；如果是在郊区，基站间距为1000米左右时，光缆数量可以设置为4个左右，纤芯则设置在3~24这个区间内。

结束语：
综上，5G作为现代化的通信技术，对其的研究，仍旧有较长的一段路程需要完成，而为了促使5G技术的应用达到全新的高度，则做好基础光缆网的建设工作至关重要，只有这样，才能够为5G技术的进一步普及与发展奠定基础支持，为我国通信事业的发展做出贡献。

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