FTTX влакното се произвежда в световен мащаб

 

Проблемът с преформата, за който никой не говори

 

Ето какво няма да подчертаят лъскавите доклади на индустрията: производството на заготовки е мястото, където се намира истинското тясно място.

Заготовката е по същество дебела стъклена пръчка-може би 200 mm в диаметър и три метра дължина-, от която производителите изтеглят стотици километри готово влакно. Включената химия изисква силициев тетрахлорид и германиев тетрахлорид да реагират с кислород при температури, които биха направили повечето промишлени процеси да изглеждат странни. Говорим за 1900-градусови пещи, скорости на отлагане, измерени в грамове на минута, и изисквания за чистота, където нивата на замърсяване на части-на-милиард действително имат значение.

Китай произвежда около 90% от германия в света, което им дава структурни предимства в разходите, които конкурентите трудно могат да постигнат. Виждал съм мениджъри по доставките в европейските телекоми тихо да признават, че по същество са се отказали да се опитват да набавят не-китайски заготовки на конкурентни цени. Математиката просто не работи.

MCVD (модифицирано химическо отлагане на пари) остава основният процес-слоеве от легирани силициеви сажди, отложени във въртящи се кварцови тръби, след което се свиват в твърди пръти чрез интензивно нагряване. Bell Labs са пионери в това през 70-те години на миналия век, използвайки тръби от разтопен кварц Heraeus и основният подход не се е променил толкова, колкото бихте очаквали. Съществуват вариации на OVD и VAD, всеки с различни компромиси между ефективността на отлагането и контрола на индекса на пречупване, но MCVD доминира в търговското производство.

Японските производители-Sumitomo, Fujikura, Shin-Etsu-все още предизвикват уважение към качеството на заготовките. Техните неща са с може би 15-20% по-високи от китайските еквиваленти, но за подводни кабели или специални приложения, където абсолютно не можете да имате проблеми със затихването на километър 47, хората плащат.

 

 

Откъде всъщност идват влакната

 

YOFC (Янгце оптично влакно и кабел) оперира от Ухан и е вторият-най-голям производител на оптични влакна в света след Corning. Техният производствен капацитет надхвърля 100 милиона влакнести километра годишно. Това число е трудно да се контекстуализира, докато не разберете, че е достатъчно, за да обвиете екватора на Земята приблизително 2500 пъти. Всяка година.

Hengtong и ZTT допълват китайските гиганти. Hengtong беше особено агресивен по отношение на вертикалната интеграция-те придобиха съоръжения по цялата верига на доставки и сега произвеждат всичко от заготовки до готови кабелни комплекти до подводни системи. ZTT твърди, че само тяхната фабрика за оптични кабели обхваща 40 000 квадратни метра.

Концентрацията притеснява някои планиращи телекомуникационна инфраструктура. Не непременно по политически причини, а защото устойчивостта на веригата за доставки става наистина съмнителна, когато 50+ милиона основни километра годишно производство се намират на няколкостотин мили един от друг в Източен Китай. Смущенията в доставките през 2020-2021 г. разкриха колко крехки могат да бъдат тези логистични вериги.

Prysmian оперира със 104 завода в 50+ страни, което звучи диверсифицирано, докато не се задълбочите в това къде точно се произвеждат оптичните влакна в сравнение с това къде се извършват само сглобяване и завършване на кабели. Производствените стъпки с висока-стойност се групират повече, отколкото предполага броят на заводите.

 

Bend-Нечувствителното влакно промени всичко (най-вече)

 

Стандартът ITU-T G.657 се появи, за да разреши проблем, от който монтажниците се оплакваха от години: конвенционалните едномодови-оптични влакна мразеха тесните завои.

Стандартното G.652 влакно се нуждаеше от 30 мм радиус на огъване, за да поддържа приемливи загуби от макроогъване. Това е добре за външни магистрални кабели, минаващи през тръбопровод, но е напълно непрактично за последните стотина метра от внедряване на FTTH, където кабелът трябва да се движи около рамките на вратите, през ъглите на стените и в тесни заграждения за снаждане.

G.657.A1 намали минималния радиус на огъване до 10 mm. Вариантите G.657.A2 и B2 достигат 7,5 мм. Категорията B3-която все още смятам за леко безумна-позволява 5 mm огъвания с по-малко от 0,15 dB загуба при 1550nm.

Инженерният трик включва модифициране на профила на индекса на пречупване, за да се стегне диаметърът на полето на режима и да се увеличи числовата апертура. Има компромиси-някои влакна B3 показват повишена хроматична дисперсия или проблеми със съвместимостта на снаждане с наследената G.652 инфраструктура-но за внедрявания на мрежи за достъп, където пускате оптични влакна към апартаментни модули с кой знае какви-знае{6}}какви инсталационни практики, толерансът на огъване е по-важен от теоретичните оптимизации на производителността.

Миналата година наблюдавах как изпълнител{0}}пистолет пуска FTTH кабел по цокъл. Кабелът оцеля. Традиционните влакна от пет години по-рано абсолютно не биха имали.

 

 

TheFTTXАзбучна супа

 

FTTH. FTTP. FTTB. FTTC. FTTN. Акронимите се умножават, защото крайната точка на влакното продължава да се измества въз основа на икономиката и съществуващата инфраструктура.

FTTH означава, че влакното преминава директно в жилището-оптичен мрежов терминал се намира в нечий дом, преобразувайки фотони в електрони за неговия рутер. Това е скъпият вариант. Разкопаване на улици, издърпване на кабел през съществуващ тръбопровод, ако имате късмет, монтиране на оборудване във всяка отделна жилищна единица. Европейските внедрявания виждат 500-800 евро на помещение, преминало в градските райони; разходите в селските райони могат да достигнат многократно.

FTTB спира в сутерена на сградата или комуникационната стая, след което използва съществуващи медни или Ethernet кабели за окончателното разпределение. Жилищните комплекси харесват този подход, защото не пускате нов кабел към всяка отделна единица.

FTTN завършва в квартален шкаф-"възелът"-където медта завършва последната миля. По-евтино за внедряване, значително по-лошо представяне на разстояние. Медният сегмент ви ограничава по начини, които правят предимствата на честотната лента на влакното до голяма степен теоретични.

Разликите имат по-малко значение, отколкото предлага маркетингът. Важното е къде става оптичното-в-електрическо преобразуване и колко мед се намира между тази точка на преобразуване и крайния потребител. Повече мед се равнява на повече затихване, по-голяма чувствителност към електрически смущения и по-ниски достижими скорости на данни. Тук няма магия.

 

Качеството варира повече, отколкото някой признава

 

Китайските производители са спечелили репутация на ценова конкурентоспособност. Дали са спечелили еквивалентна репутация за качество зависи до голяма степен от това кой доставчик обсъждате и кой пита.

Основните играчи-YOFC, Hengtong, ZTT, Futong-изнасят за глобални телекоми и като цяло отговарят на международните сертификати. Съответствие с ISO 9001, TIA-568, IEC 60794. Техните кабели се тестват в рамките на спец. Фабриките изглеждат модерни.

Но доставчиците от ниво-второ и ниво-трето? Тези, които посочват цени с 40% под утвърдените производители? Това е мястото, където обществените поръчки стават интересни. Чувал съм истории-от втора ръка, разбира се-за влакна с подозрително високо затихване, съединения,-блокиращи вода, които се разграждат в рамките на две години, и кабелни обвивки, които се напукват при леко излагане на ултравиолетови лъчи.

Тежестта на тестването се прехвърля върху купувачите по начини, които не винаги са очевидни. Контролът на качеството на реномиран производител улавя дефекти преди изпращане. По-евтините източници може да изискват входяща проверка на всяка макара-OTDR следи, изпитване на опън, проверка на дебелината на кожуха-което изтрива част от спестяванията на разходи.

Нищо от това не е уникално за китайското производство. Виждал съм и кабели,-произведени в страната, да се провалят по грандиозен начин. Но когато оптимизирате само за покупната цена на стоков продукт, разликата в качеството се увеличава.

 

 

Инсталационни реалности

 

Самото влакно почти никога не е проблем.

Инсталационните практики причиняват вероятно 80% от проблемите с производителността, които съм виждал в разгърнати FTTH мрежи. Макробандъри, където кабелът се е прегънал по време на издърпване-. Конекторите са замърсени с прах, защото някой не ги е затворил. Снаждане чрез сливане с прекомерни загуби, защото разцепването е небрежно. Обвивките на кабелите са повредени от прекомерни пистолети за скоби.

Нечувствителното-влакно помага. Пред-свързаните решения намаляват грешките при прекратяване на полето. Но по същество разликата между лабораторните спецификации и-производителността в реалния свят се свежда до това кой действително борави с кабела.

Производителите знаят това. Ето защо компании като OFS предлагат професионални услуги за внедряване до ключ-те са научили, че продажбата на отлично оптично влакно не означава нищо, ако инсталацията го съсипе. CommScope пакетира тестово оборудване с техните FTTH продукти. Екосистемата се е развила, за да признае, че последните няколко метра от инсталацията представляват най--рисковата част от цялата мрежа.

 

Накъде отива това

 

Влакната с куха-сърцевина остават предимно експериментални, но физиката е обещаваща-насочването на светлината през въздуха вместо през стъклото намалява латентността и теоретично елиминира нелинейните ефекти, които ограничават управлението на мощността. Prysmian е публикувал работа по него. Не очаквайте комерсиални внедрявания на FTTH в скоро време.

Много{0}}ядрените влакна събират множество светлоносещи-ядра в една обвивка, увеличавайки капацитета на кабел без пропорционално увеличаване на размера. Мултиплексирането с пространствено-разделяне може да има значение за връзките на центрове за данни, където пространството на каналите е ограничено и изискванията за честотна лента продължават да нарастват.

Влакна с намален-диаметър от 200-микрона вече се доставят за приложения с висока плътност. Стандартното влакно е 250 микрона с покритие; подрязване, което позволява повече влакна на тръба, повече тръби на кабел, по-висок брой на канал. Механичната надеждност при по-малки диаметри отне години, за да се потвърди, но индустрията изглежда се чувства комфортно с нея сега.

Географията на производството вероятно няма да се промени драматично. Капиталовите инвестиции, необходими за производство на заготовки-стотици милиони долари за конкурентно съоръжение-създават огромни бариери за навлизане. Компаниите, които пропуснаха вълната на изграждане през 2000-те и 2010-те години, не наваксват лесно.

Ако не друго, бих очаквал продължителна консолидация. Prysmian придоби General Cable. Corning продължава да разширява капацитета си. Китайските производители продължават да навлизат на пазарите в Африка и Югоизточна Азия. Броят на наистина независимите,-конкурентни в световен мащаб производители на влакна може действително да намалее през следващото десетилетие, дори когато общият производствен обем расте.

 

Какво всъщност има значение

 

Фибрите имат по-малко значение, отколкото хората си мислят. Спецификациите до голяма степен се сближиха-всяко име-марка G.657.A2 влакно работи подобно на всяко друго в същата стандартна категория. Разграничението се случва в конструкцията на кабела, качеството на конектора и поддръжката на монтажа.

Ако внедрявате FTTH инфраструктура и агонизирате от кой производител на оптични влакна да вземете, вероятно оптимизирате грешната променлива. Вместо това изразходвайте тази енергия за обучение за инсталиране, тестово оборудване и -проверка след внедряването.

Глобалната производствена база означава конкурентни цени в различни географски райони. Използвайте това във ваша полза. Но не забравяйте, че спестяването на $50 000 от закупуването на оптични влакна не означава нищо, ако лошите инсталационни практики създадат мрежа, която изисква $200 000 за възстановяване в рамките на три години.

Самото стъкло по същество е превърнато в стока. Всичко около него все още има огромно значение.