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