5G網(wǎng)絡(luò)承載下主干光纜優(yōu)化建設(shè)研究

摘要：5G相對于4G而言，在建設(shè)方面成本較高，在一定程度上加大了運營商的壓力。而光纜作為5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的關(guān)鍵組成部分，會直接影響建設(shè)成本高低與否。目前我國已經(jīng)步入5G時代，社會各界對數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟠蠓忍嵘挥羞M一步提高網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)承載力，拓寬網(wǎng)絡(luò)寬帶容量，才能夠更好地滿足大規(guī)模數(shù)據(jù)傳輸需求。這一形勢下，如何控制網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投入，成為運營商需要探索的重要課題。因此，需要從優(yōu)化主干光纜入手，制定科學(xué)合理的5G網(wǎng)絡(luò)承載建設(shè)方案?；诖?，本文結(jié)合工作實踐，對主干光纜建設(shè)情況進行闡述，分析接入方式存在的不足，并提出切實可行的建設(shè)方案，以為同行提供參考。

關(guān)鍵詞：5G網(wǎng)絡(luò)；主干光纜；優(yōu)化建設(shè)；接入方式

一、引言

我國通信技術(shù)日益發(fā)達，在完善通信市場的同時，也加大了電信運營商之間的市場競爭壓力。這一背景下的運營商為了擴大市場占有率及提高經(jīng)濟效益，開始逐漸更新運營觀念，通過升級現(xiàn)有通信設(shè)施，為通信市場提供更加便捷的通信服務(wù)。5G技術(shù)的發(fā)展讓網(wǎng)絡(luò)建設(shè)速度越來越快，促進大量電信運營商通過提高5G網(wǎng)絡(luò)承載力，對主干光纜進行優(yōu)化，以此提升光纜寬帶容量，滿足社會各界通信需求。

二、主干光纜建設(shè)情況分析

5G網(wǎng)絡(luò)承載下，深入研究主干光纜建設(shè)情況，能夠在一定程度上提高從業(yè)人員的認知水平，使其認識優(yōu)化主干光纜在網(wǎng)絡(luò)承載建設(shè)中發(fā)揮的作用。只有制定科學(xué)合理的優(yōu)化策略，才能夠保證承載方案行之有效，進而保證各項工作有條不紊進行?，F(xiàn)階段，我國大部分電信運營商在主干光纜建設(shè)中，都會根據(jù)用戶的使用情況和分布狀況調(diào)整光纜結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)分為三個層次，分別為邊緣接入層、核心層及匯聚層，其中邊緣接入層由兩種光纜組成，分別為主干光纜及配線光纜。而核心層和匯聚層在通信網(wǎng)絡(luò)不斷健全背景下，其光纜資源也越來越豐富，可以滿足用戶需求[1]。

眾所周知，用戶需求處于不斷變化狀態(tài)，而核心層和匯聚層可以根據(jù)用戶需求變化不斷升級通信業(yè)務(wù)。尤其5G網(wǎng)絡(luò)時代，核心層及匯聚層的容量及承載水平，既能夠滿足不同業(yè)務(wù)需求，也可以適用于各種復(fù)雜場景。不可否認的是，由于邊緣接入層承載能力相對較低，所以很難銜接5G網(wǎng)絡(luò)，在一定程度上影響了用戶體驗，對提升網(wǎng)絡(luò)承載力造成了巨大阻礙。對此，需要電信運營商高度重視該問題，通過優(yōu)化主干光纜，提高邊緣接入層的承載能力，使其與5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)順利銜接。

三、5G網(wǎng)絡(luò)承載下主干光纜接入方式存在的不足

對主干光纜接入方式存在不足進行分析，目的是使從業(yè)人員明確網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的短板，并在突破短板基礎(chǔ)上，優(yōu)化主干光纜接入方式，提高5G網(wǎng)絡(luò)承載能力，不斷拓展寬帶容量。隨著科技的不斷進步，我國網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模逐漸擴大，在主干光纜接入層構(gòu)建中，越來越多的接入方式應(yīng)運而生，如國際互聯(lián)協(xié)議城域網(wǎng)接入方式、移動基站接入方式等。結(jié)合實踐分析，使用這些接入方式雖然能夠滿足用戶端的網(wǎng)絡(luò)接入需求，但結(jié)合寬帶分配情況及網(wǎng)絡(luò)接入成本來看，依然存在問題亟待解決，嚴重影響了主干光纜優(yōu)化效果，不利于提高5G通信網(wǎng)絡(luò)的承載能力。

現(xiàn)階段，將主干光纜接入5G無線通信網(wǎng)絡(luò)，大多數(shù)需要依賴于移動基站實現(xiàn)[2]。在實施過程中，為了保證主干光纜接入得當(dāng)，需要優(yōu)先采用鏈形或環(huán)形接入方式。需要注意的是，這兩種接入方式在操作方面也存在不足，體現(xiàn)在傳輸點順序混亂、傳輸結(jié)構(gòu)不相同等，使主干管纜接入過程中出現(xiàn)數(shù)量過多、線芯消耗量過大等問題。

在建設(shè)5G通信網(wǎng)絡(luò)背景下，需要不斷增加基站數(shù)量，進一步擴大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，想要提高網(wǎng)絡(luò)承載力，就要拆分部分傳輸環(huán)路，這在一定程度上增加了優(yōu)化主干管路的成本，并且加大了接入故障發(fā)生率。在主干光纜接入過程中，IP局域網(wǎng)是一種常見類型，這種接入類型大多采用星形或樹形結(jié)構(gòu)[3]。由于這兩種結(jié)構(gòu)在建設(shè)中需要消耗大量光纜纖芯，所以會增加投入成本，并且為了保證網(wǎng)絡(luò)安全運行，確保數(shù)據(jù)完整，需要采用雙路備份策略。但結(jié)合實際情況分析，這種接入方式存在靈活性不足、拓展性欠缺的問題，與5G網(wǎng)絡(luò)承載力及寬帶容量需求嚴重不符。想要解決這一問題，就要轉(zhuǎn)變主干光纜建設(shè)思路，采用行之有效的方式做好優(yōu)化、升級工作。

四、5G網(wǎng)絡(luò)承載下主干光纜建設(shè)思路

由上文分析可以看出，提高5G網(wǎng)絡(luò)承載力，本身是一項十分復(fù)雜的工作內(nèi)容，需要從業(yè)人員在優(yōu)化主干光纜前，對建設(shè)思路加以明確，并做好前期準備工作。保證建設(shè)工作可以按照基本框架有條不紊進行。

（一）分析主干光纜優(yōu)化建設(shè)的主要需求

5G通信網(wǎng)絡(luò)承載下主干光纜，與原有主干光纜進行對比，需要結(jié)合需求做好優(yōu)化建設(shè)工作，這需要對主干光纜的功能進行研究，并將其作為優(yōu)化建設(shè)的主要方向。結(jié)合實踐分析，由于5G業(yè)務(wù)不盡相同，所以對主干光纜的需求也存在差異，尤其針對通信基站及大客戶業(yè)務(wù)，普遍對5G通信網(wǎng)絡(luò)的安全性提出較高要求，這需要在主干光纜優(yōu)化建設(shè)中優(yōu)先選擇環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)[4]。

然而，從運營商角度分析，由于環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)需要投入較高的成本，并且創(chuàng)造的收益較低，所以可行性并不高。而星型和樹形結(jié)構(gòu)雖然成本低廉、效率較高，但對于主干光纜而言，由于不具備獨享纖芯保護的條件，所以這種結(jié)構(gòu)會嚴重影響網(wǎng)絡(luò)的通暢性，不利于發(fā)揮主干光纜的作用和功能，難以達到理想的優(yōu)化建設(shè)效果。

對主干光纜進行劃分，可以分為兩種類型，一種為城區(qū)主干光纜，另一種為縣級主干光纜。由于用戶體驗不盡相同，所以會對主干光纜優(yōu)化建設(shè)產(chǎn)生一定的影響，導(dǎo)致二者無論建設(shè)原則還是優(yōu)化思路，均存在巨大差異。

城區(qū)主干光纜覆蓋范圍狹小，通常將商務(wù)辦公樓、密集住宅區(qū)作為獨享纖芯分配的關(guān)鍵點，容易出現(xiàn)纖芯分配失衡問題。想要解決業(yè)務(wù)節(jié)點共享及基站互聯(lián)等問題，就要選擇纖芯共享策略，但這種解決策略不可避免會出現(xiàn)重復(fù)或分散布置光纜的問題，在一定程度上加大了5G網(wǎng)絡(luò)升級優(yōu)化難度。

而縣級光纜本身空間跨度較大，主要目的是保證業(yè)務(wù)匯集高效進行，所以在保證成本投入科學(xué)合理的情況下，為了保證不同業(yè)務(wù)節(jié)點的互動，需要優(yōu)先選擇共享纖芯機制，在此基礎(chǔ)上配合網(wǎng)絡(luò)接入活動有條不紊進行。但結(jié)合實際分析，這種縣級主干光纜建設(shè)方式會出現(xiàn)路由分離情況，并且這種結(jié)構(gòu)建設(shè)需求較大，需要運營商合理選擇技術(shù)，在盡可能節(jié)約投入成本、提高通信能力的情況下，形成圍繞需求優(yōu)化主干光纜的方式，如此才能使主干光纜形成互動能力較強的運行機制。

（二）主干光纜建設(shè)思路分析

想要使主干光纜優(yōu)化建設(shè)達到理想效果，就要根據(jù)建設(shè)需求對接入方式進行統(tǒng)籌規(guī)劃、合理設(shè)計，目的是保證優(yōu)化建設(shè)工作有條不紊進行。例如，中國聯(lián)通在5G網(wǎng)絡(luò)承載下對主干光纜進行優(yōu)化建設(shè)，綜合考慮了經(jīng)濟性、便捷性、科學(xué)性等要素，通過獨立建設(shè)匯聚層主干光纜，使匯聚層的綜合業(yè)務(wù)實現(xiàn)了“一對一”的接入目的。結(jié)合實踐分析，這種接入方式不僅能夠滿足主干光纜優(yōu)化建設(shè)需求，也能夠在擴大承載力、提高接入水平的同時，為5G通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)奠定基礎(chǔ)[5]。

所以，對主干光纜進行優(yōu)化建設(shè)過程中，運營商也可以借鑒中國聯(lián)通的成功經(jīng)驗，基于匯聚層對不同業(yè)務(wù)進行匯總，進而為主干光纜組網(wǎng)提供便利，保證寬帶分配科學(xué)合理。以這種優(yōu)化建設(shè)思路為指導(dǎo)，針對用戶體量較少、空間狹窄的區(qū)域，可以直接將光纜匯聚層取消，在保證用戶可以正常使用的情況下，通過設(shè)置匯聚節(jié)點提高主干光纜承載力，確保用戶能夠快速接入網(wǎng)絡(luò)。劃分主干光纜綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)階段，需要結(jié)合地區(qū)實際劃分成多個網(wǎng)格。由于不同網(wǎng)絡(luò)之間存在差異，所以需要根據(jù)實際調(diào)整和選擇接入方式[6]。如此才能提高各種通信業(yè)務(wù)的匯集速度，并逐漸形成以基站為核心的交互性框架，為通信業(yè)務(wù)匯總奠定基礎(chǔ)。這種框架在促進主干光纜優(yōu)化建設(shè)方面發(fā)揮積極作用，可以為通信業(yè)務(wù)接入奠定良好基礎(chǔ)。

五、5G網(wǎng)絡(luò)承載下主干光纜優(yōu)化建設(shè)策略

5G時代背景下，網(wǎng)絡(luò)承載力增長速度也越來越快，這一形勢下，對主干光纜進行優(yōu)化建設(shè)勢在必行。因此，從業(yè)人員需要考慮多方面因素，不斷創(chuàng)新建設(shè)思路，為主干光纜優(yōu)化設(shè)計奠定基礎(chǔ)，目的是提高主干光纜承載力，使其滿足5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求。

首先，需要從業(yè)人員做好網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及設(shè)計工作，包括對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進行科學(xué)評估，深入分析建設(shè)需求和目標，并制定科學(xué)合理的優(yōu)化建設(shè)方案。通過對網(wǎng)絡(luò)的全面了解，可以為后續(xù)建設(shè)工作提供支持。

其次，在主干光纜優(yōu)化建設(shè)中，要利用光交換、波分復(fù)用等技術(shù)，提高主干光纜的可靠性和穩(wěn)定性。隨著科技更新?lián)Q代速度越來越快，運營商也要主動關(guān)注新興技術(shù)的發(fā)展，如量子通信、太赫茲通信等，為未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展提供保障。

最后，對主干光纜進行優(yōu)化建設(shè)過程中，還要對現(xiàn)有資源進行整合并合理分配，提高資源利用率，包括光纜線路、人力、設(shè)備等資源。在此基礎(chǔ)上，還要保證光纜網(wǎng)絡(luò)互通互聯(lián)，進而提升網(wǎng)絡(luò)性能。光纜建設(shè)過程中，要重視網(wǎng)絡(luò)安全與防護工作，包括對光纜線路的安全保護、設(shè)備的安全防護以及網(wǎng)絡(luò)安全管理等方面工作。通過加強安全與防護措施，確保光纜網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運行。同時加強運維管理與優(yōu)化工作，包括對光纜網(wǎng)絡(luò)的實時監(jiān)控、故障處理、性能優(yōu)化等工作。通過運維管理與優(yōu)化，提高光纜網(wǎng)絡(luò)的運行效率，滿足5G網(wǎng)絡(luò)的需求。以上提到，對主干光纜進行劃分，可以分為兩種類型，一種為城區(qū)主干光纜，另一種為縣級主干光纜。

（一）縣級主干光纜優(yōu)化建設(shè)策略

由上文分析看出，在5G網(wǎng)絡(luò)承載下，運營商需要根據(jù)縣級主干光纜建設(shè)需求實施優(yōu)化建設(shè)活動。在實施過程中，首先要對縣級區(qū)域進行劃分，使其形成同一區(qū)域，在基礎(chǔ)上形成覆蓋面積廣泛的匯集區(qū)，以此拓展網(wǎng)絡(luò)容量、提高網(wǎng)絡(luò)性能，滿足大數(shù)據(jù)信息大規(guī)模傳輸需求，為5G通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)夯實基礎(chǔ)。為了滿足主干光纜的使用和建設(shè)需求，需要將2根匯聚光纜合理設(shè)置在匯聚區(qū)[7]，并將其作為主干光纜節(jié)點接入造成的同路由問題的解決策略，如此可以提高主干光纜容錯率。確保主干光纜在運行過程中始終保持穩(wěn)定性，減少節(jié)點故障造成的問題。

為了提高網(wǎng)絡(luò)承載力，縣級主干光纜在優(yōu)化建設(shè)過程中，還要對預(yù)留線芯、獨占纖芯及共享纖芯進行合理建設(shè)。例如，在共享纖芯建設(shè)過程中，需要對施工過程進行合理優(yōu)化，作為技術(shù)人員，要應(yīng)用于大客戶專線，確保光纖滿足點到點互通互聯(lián)需求，保證基站能夠通過下掛方式與主干光纜連接到一起，以此提高網(wǎng)絡(luò)承載力。

（二）城區(qū)主線光纜優(yōu)化建設(shè)策略

針對城區(qū)主線光纜，在優(yōu)化建設(shè)過程中，電信運營商需要嚴格按照分層分區(qū)原則操作。通過合理區(qū)分5G通信網(wǎng)絡(luò)功能，對主干光纜優(yōu)化建設(shè)方案進行合理制定。結(jié)合實踐分析，通過合理規(guī)劃可以解決光纜調(diào)度、資源消耗過多等問題。技術(shù)人員為了提高纖芯使用效率，可以采用環(huán)形遞減接入方式，保證主干光纜和城區(qū)基站接入，提高主干光纜運行的穩(wěn)定性和可靠性[8]。并且這種方式還可以提升已有組網(wǎng)和新建組網(wǎng)的密切度，保證所有通信業(yè)務(wù)都能夠基于主干光纜延伸至新建組網(wǎng)。在此基礎(chǔ)上，充分利用“環(huán)形遞減結(jié)構(gòu)+”公共纖芯結(jié)果，提高5G網(wǎng)絡(luò)承載力，減少光纜纖芯的不必要消耗。

六、結(jié)束語

綜上所述，隨著5G技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，主干光纜作為網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)摹按髣用}”，其優(yōu)化建設(shè)顯得尤為重要。在技術(shù)選型方面，應(yīng)充分考慮5G網(wǎng)絡(luò)對傳輸速度、帶寬和時延的要求，選擇具有高性能、高可靠性的光纜技術(shù)。同時，還需要對各類技術(shù)的適配性進行評估，確保所選技術(shù)能夠與5G網(wǎng)絡(luò)無縫對接，實現(xiàn)高效傳輸。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是主干光纜優(yōu)化建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，根據(jù)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和業(yè)務(wù)需求，合理規(guī)劃光纜的布局和走向。另外，還需要考慮光纜的冗余備份和故障恢復(fù)能力，確保網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性，且資源管理是提高主干光纜利用效率的重要手段，應(yīng)建立完善的資源管理體系，對光纜資源進行統(tǒng)一管理和調(diào)度。

作者單位：張亮 山東省郵電工程有限公司

參考文獻

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