5G 网络承载下的主干光缆优化建设研究

童迎春

（河南省信息咨询设计研究有限公司，河南 郑州 450000）

0 引 言

随着我国通信市场的逐步完善，电信运营商之间的竞争日益激烈，为积累自身的发展优势，扩大市场份额，保证利润优势，其逐步改变运营观念，通过对现有通信基础设施的升级来打造高效、便捷的通信服务机制。随着5G 技术的日渐成熟，组网速度的进一步加快，各大电信运营商将5G 网络承载能力作为主干光缆优化的重要指标，以期稳步实现光缆带宽容量的提升，更好地满足5G 网络的使用需求。

1 主干光缆建设情况

对现阶段主干光缆建设情况的分析，有助于工作人员形成整体性的工作认知，明确主干光缆优化建设的基本前提。对于优化策略的制定，承载方案的优化有着极大的裨益，确保各项工作进展的有效性。

目前，我国大多数电信运营商基于用户分布与使用习惯，对光缆结构进行相应的调整，形成了核心层、汇聚层、边缘接入层的三级结构。其中，边缘接入层主要由主干光缆和配线光缆等组成。近年来，随着通信网络的日益完善，核心层和汇聚层的光缆资源能够充分满足用户的需求，并根据实际需求支持通信业务的升级。特别是在5G 网络建设的背景下，核心层和汇聚层的承载能力与容量可以满足多种场景及不同业务的需求[1]。然而，边缘接入层的承载能力不足，难以与当前的5G 网络建设顺利衔接。这不仅影响了用户的使用体验，还阻碍了网络承载能力的提升。因此，需要认真对待这个问题，针对性地完成主干光缆的优化升级工作，以增强其承载能力。

2 主干光缆接入方式存在的问题

探讨主干光缆接入方式存在的问题，引导工作人员逐步明确通信网络布局、建设的短板。以短板为突破口，逐步梳理主干光缆接入方式的优化要求，为5G 网络承载力的提升、带宽的扩容奠定了坚实基础。

在长期的主干光缆接入层构建过程中，逐渐形成了多种接入方式，包括移动基站接入和网际互连协议（Internet Protocol，IP）城域网接入等。这些主干光缆接入方式虽然满足了用户端的网络接入需求，实现了带宽的分配，但从实际分配效果、接入成本和接入周期来看，仍存在不少问题。如果这些问题得不到妥善解决，则势必会影响主干光缆优化建设的成效，从而限制通信网络承载力的提升[2]。当前，无线通信网络在接入主干光缆的过程中，通常需要借助移动基站来完成。在构建过程中，主要采用环形或链形结构模式以确保接入的有效性。然而，这种接入方式存在一些问题，如不同平面的传输结构存在差异、传输点的顺序存在问题等。这些问题导致在部分主干光缆接入过程中，存在光缆接入数量过多和纤芯使用率过高的问题。

5G 通信网络的建设过程中，基站的数量将扩大3倍，网络覆盖面积将进一步增加，为保证网络承载力，部分传输环路需要进行拆分处理，不仅增加了主干光缆的优化成本，而且还存在光缆接入故障率上升的问题。IP 城域网作为主干光缆接入的一种类型，通常采用树形或星型结构。这种结构需要大量使用光缆纤芯，同时为确保网络运行的安全性，避免数据丢失，采用双路由备份方式[3]。但是这种接入方式的可拓展性不佳，灵活性较差，与现阶段5G 通信网络的带宽容量和承载力需求之间存在较大的差距。为改善这种局面，在主干光缆优化建设的过程中，应当积极转变思路，采取切实可行的技术手段，做好优化工作。

3 5G 网络下主干光缆优化建设的基本思路

考虑到5G 网络承载力提升的复杂性，工作人员在针对性开展主干光缆优化建设相关活动之前，需要先梳理好相关思路，做好相关方面的工作，形成切实可行的主干光缆优化建设框架。

3.1 主干光缆优化建设的需求分析

与原有的主干光缆相比，5G 通信网络下，主干光缆优化建设应当以需求为导向，积极探讨主干光缆的功能建设思路，从而确定主干光缆优化建设的基本方向。具体来看，不同的5G 业务对于主干光缆的需求有着较大的异常，电信运营商的大客户业务、通信基站业务对于通信网络的安全性要求较高，需要以环网作为主要结构，进行主干光缆的建设。但是从运营成本的角度来看，环网结构的投入成本较高、收益较低。尽管新型的树形、星形组网方式在成本和效率方面有明显的提升，但是主干光缆中不具备独享纤芯保护机制，因此其通融性较差，导致主干光缆的使用效果不佳，优化建设的需求变得明显。

主干光缆可以划分为城区主干光缆、县级主干光缆2 类，受到用户体量等因素影响，2 种主干光缆的建设原则与建设思路有着明显的差异[4]。城区主干光缆的覆盖面积相对较小，在独享纤芯的分配方面，以住户密集区和商务办公楼作为重点，无形中造成纤芯的数量分配不合理。为解决基站互联、业务节点共享等问题，往往采用共享纤芯解决机制，但是这种处理方式导致了光缆重复布置或分散布置的问题，给5G 网络的升级带来了一定难度。由于县级主干光缆通常具有较大的空间跨度，以确保业务的快速汇集，因此在考虑成本投入等因素的情况下，通常采用共享纤芯来保证各个业务节点的有效互动，并配合网络接入的相关活动有序进行。然而，这种县级主干光缆的构建方式导致了路由分离的情况发生。此结构性构建需求较大，需要电信运营商在技术层面上进行适当的调整，在统筹分析建设成本、通信能力的前提下，形成以需求为导向的主干光缆优化建设方式，并形成高效互动的主干光缆运行机制。

3.2 主干光缆优化建设的基本思路

为了确保主干光缆优化建设的有效性，需要结合建设需求，进行科学的汇聚区规划和综合业务接入方式设计，以推动优化建设活动的顺利进行。以中国联合网络通信集团有限公司（以下简称中国联通）为例，他们在主干光缆优化建设的过程中，从组网的合理性、便捷性以及经济性角度出发，对连接汇聚区的主干光缆进行独立构建，实现了汇聚区内综合业务的一对一链入。通过这种方式，成功实现了主干光缆优化建设目标，在保证接入能力、承载体量和投入成本的前提下，满足了5G通信网络的建设要求，取得了较为明显的成效。因此，在进行主干光缆的优化建设时，可以有针对性地借鉴中国联通的这种经验，依托汇聚区对各类业务进行汇总，从而便于主干光缆组网，为带宽的分配提供了便利。在这一思路的指导下，对于用户数量较少或者空间范围较小的区域，可以取消主干光缆汇聚区，设置汇聚节点，在不影响用户正常使用的前提下，确保主干光缆的承载力，实现不同用户的快速接入。在主干光缆综合业务接入区的划分过程中，应当结合当地的实际情况，划分出不同的网格，结合网格的差异性，对各类接入方式作出相应的调整。通过这种方式，确保各项通信业务的快速汇集，并且形成以基站为基础的通信业务汇总、交互框架。该框架对于主干光缆优化建设有着极大的推动作用，实现了通信业务的快速接入。

4 5G 网络承载力背景下主干光缆优化建设的基本策略

在5G 网络承载力迅速增长的背景下，主干光缆的优化建设需要技术人员从多个层面出发，积极创新工作思路，优化建设策略，对主干光缆进行针对性升级，以确保主干光缆的承载力能够满足5G 通信网络的建设要求。

4.1 县级主干光缆优化建设方案

在5G 网络承载力背景下，主干光缆优化建设活动的开展需要电信运营商和技术人员依托于县级主干光缆优化建设要求，将若干个县级区域划分为统一区域，并建立起面积较大的汇聚区。这样可以提高网络的整体性能和容量，满足不断增长的数据传输需求，促进5G 通信网络的建设与发展。考虑到主干光缆的建设、使用要求，可以在汇聚区内设立2 个汇聚光交，以汇聚光交的设立作为突破口，能够科学解决主干光缆单节点接入所带来的同路由问题，也大幅度增强了主干光缆的容错概率，避免了因节点故障所诱发的业务中断，保证了主干光缆运行的稳定性[5]。为保证网络承载力，县级主干光缆优化建设环节还需要认真做好共享纤芯、独占纤芯、预留纤芯的针对性建设工作。以共享纤芯为例，优化施工环节，技术人员应当应用于大客户专线，以确保主干光纤点到点之间的高效互联，使得基站可以通过下挂的方式接入到主干光缆，减少对主干光缆的占有率，提升网络承载力。

4.2 城区主干光缆优化建设方案

在城区主干光缆优化建设的过程中，充分遵循了分层分区的原则。通过对城区5G 通信网络相关功能的有效分区，认真做好了主干光缆的规划工作。科学的规划，可以有效解决资源占用、光缆调度等问题。具体来说，技术人员采用了环形无递减方式或环形递减方式，提升了纤芯使用的成效，确保了城区基站与主干光缆接入的有效性，保证了整个主干光缆的稳定性。同时，该方式有助于提高新建组网与已有组网之间的密切程度，使得各项通信业务能够借助于主干光缆向新建组网的延伸。此外，采用了“环形递减结构+公共纤芯”的结构形态，以有效满足5G 通信网络承载力提升的要求，并大大节省光缆纤芯。无递减光缆成环如图1 所示。

图1 无递减光缆成环

5 结 论

5G 通信网络由于其独特的技术特性，对带宽容量有着严格要求。为稳步提升带宽容量并增强承载能力，文章从主干光缆优化建设的角度出发，采取了一系列举措。针对不同地区，制定了具有区域特色的主干光缆优化建设方案。环形递减加公共纤芯的结构将大大节省光缆资源，有利于满足偏远乡镇基站及大客户的需求，可能是未来基站成环的一种发展方向。