FTTX vlákno sa vyrába celosvetovo

 

Problém predlisku, o ktorom nikto nehovorí

 

Tu je to, čo nablýskané priemyselné správy nezdôrazňujú: výroba predliskov je miestom, kde žije skutočná prekážka.

Predlisok je v podstate sklenená tyčinka-s priemerom 200 mm a dĺžkou tri metre-, z ktorej výrobcovia čerpajú stovky kilometrov hotového vlákna. Chémia si vyžaduje, aby chlorid kremičitý a chlorid germánitý reagovali s kyslíkom pri teplotách, pri ktorých by väčšina priemyselných procesov vyzerala kuriózne. Hovoríme o 1900-stupňových peciach, rýchlosti vylučovania meranej v gramoch za minútu a požiadavkách na čistotu, kde v skutočnosti záleží na úrovniach kontaminácie v častiach-na-miliardu.

Čína produkuje približne 90 % svetového germánia, čo jej poskytuje štrukturálne nákladové výhody, ktorým sa konkurenti len ťažko vyrovnávajú. Videl som manažérov obstarávania v európskych telekomunikačných spoločnostiach ticho priznať, že sa v podstate vzdali snahy získať nečínske predlisky za konkurenčné ceny. Matematika jednoducho nefunguje.

MCVD (Modified Chemical Vapour Deposition) zostáva hlavným procesom-vrstvy dopovaných kremičitých sadzí uložených vo vnútri rotujúcich kremenných trubíc, ktoré sa potom intenzívnym zahrievaním zrútia do pevných tyčí. Bell Labs to bolo priekopníkom v sedemdesiatych rokoch minulého storočia s použitím tavených kremenných trubíc Heraeus a základný prístup sa nezmenil tak, ako by ste očakávali. Existujú variácie OVD a VAD, z ktorých každá má rôzne kompromisy medzi účinnosťou depozície a kontrolou indexu lomu, ale MCVD dominuje komerčnej výrobe.

Japonskí výrobcovia-Sumitomo, Fujikura, Shin-Etsu-stále rešpektujú kvalitu predlisku. Ich veci sú možno 15-20% prémie oproti čínskym ekvivalentom, ale za podmorské káble alebo špeciálne aplikácie, kde absolútne nemôžete mať problémy s útlmom na kilometri 47, to ľudia platia.

 

 

Odkiaľ vlákno skutočne pochádza

 

YOFC (Yangtze Optical Fiber and Cable) pôsobí vo Wu-chane a je druhým-najväčším výrobcom optických vlákien na svete po Corningu. Ich výrobná kapacita presahuje 100 miliónov kilometrov vlákien ročne. Toto číslo je ťažké dať do kontextu, kým si neuvedomíte, že stačí 2 500-krát obtočiť zemský rovník. Každý rok.

Hengtong a ZTT uzatvárajú čínskych gigantov. Spoločnosť Hengtong bola obzvlášť agresívna pri vertikálnej integrácii-, získala zariadenia v rámci celého dodávateľského reťazca a teraz vyrába všetko od predliskov cez hotové káblové zostavy až po podmorské systémy. ZTT tvrdí, že len ich továreň na optické káble pokrýva 40 000 metrov štvorcových.

Koncentrácia trápi niektorých plánovačov telekomunikačnej infraštruktúry. Nie nevyhnutne z politických dôvodov, ale preto, že odolnosť dodávateľského reťazca sa stáva skutočne spornou, keď sa vo východnej Číne nachádza vo vzdialenosti niekoľkých stoviek míľ od seba niekoľko miliónov kilometrov ročnej produkcie. Prerušenie dopravy v rokoch 2020 – 2021 odhalilo, aké krehké môžu byť tieto logistické reťazce.

Spoločnosť Prysmian prevádzkuje 104 závodov v 50+ krajinách, čo znie diverzifikovane, kým sa nezameriate na to, kde sa konkrétne optické vlákno vyrába, v porovnaní s tým, kde len montujú a ukončujú káble. Výrobné kroky s vysokou-hodnotou sa zhlukujú viac, ako naznačuje počet závodov.

 

Ohyb-Necitlivé vlákno zmenilo všetko (väčšinou)

 

Norma ITU-T G.657 sa objavila, aby vyriešila problém, na ktorý sa inštalatéri sťažovali roky: konvenčné jednorežimové vlákno-nenávidelo ostré ohyby.

Štandardné vlákno G.652 potrebovalo polomer ohybu 30 mm, aby boli straty makroohybom prijateľné. To je v poriadku pre vonkajšie káble vedúce cez potrubie, ale úplne nepraktické pre posledných sto metrov nasadenia FTTH, kde kábel musí viesť okolo rámov dverí, cez rohy stien a do stiesnených spojovacích krytov.

G.657.A1 stlačil minimálny polomer ohybu na 10 mm. Varianty G.657.A2 a B2 zasiahli 7,5 mm. Kategória B3,{10}}ktorá je podľa mňa stále trochu šialená,{11}}umožňuje ohyby 5 mm so stratou menej ako 0,15 dB pri vlnovej dĺžke 1 550 nm.

Technický trik zahŕňa úpravu profilu indexu lomu, aby sa sprísnil priemer poľa režimu a zvýšila sa numerická apertúra. Existujú kompromisy-niektoré vlákna B3 vykazujú problémy so zvýšeným chromatickým rozptylom alebo problémy s kompatibilitou spájania so starou infraštruktúrou G.652-, ale pri nasadení prístupovej siete, kde prevádzkujete optické až bytové jednotky s tým, kto-vie-aké inštalačné postupy, je tolerancia ohybu dôležitejšia ako teoretická optimalizácia výkonu.

Minulý rok som videl, ako dodávateľ zošíva -napájací kábel FTTH pištole pozdĺž základnej dosky. Kábel prežil. Tradičná vláknina spred piatich rokov by absolútne nemala.

 

 

TheFTTXAbecedná polievka

 

FTTH. FTP. FTTB. FTTC. FTTN. Skratky sa množia, pretože koncový bod vlákna sa neustále posúva na základe ekonomiky a existujúcej infraštruktúry.

FTTH znamená, že vlákno vedie priamo do rezidencie-terminál optickej siete je umiestnený vo vnútri niekoho domu a premieňa fotóny na elektróny pre jeho smerovač. Toto je drahá možnosť. Kopanie ulíc, ťahanie káblov cez existujúce vedenie, ak budete mať šťastie, montáž vybavenia do každej jednej obytnej jednotky. Nasadenie v Európe predstavuje 500 – 800 EUR na jednu budovu v mestských oblastiach; náklady na vidieku môžu dosiahnuť násobky tejto sumy.

FTTB sa zastaví v suteréne budovy alebo v komunikačnej miestnosti, potom používa existujúcu medenú alebo ethernetovú kabeláž na konečnú distribúciu. Bytové komplexy milujú tento prístup, pretože nevediete nový kábel ku každej jednotke.

FTTN končí v susednom kabinete-„uzle“-kde meď dokončí poslednú míľu. Lacnejšie nasadenie, výrazne horší výkon na vzdialenosť. Medený segment vás obmedzuje spôsobmi, vďaka ktorým sú výhody šírky pásma vlákna prevažne teoretické.

Na rozdieloch záleží menej, ako naznačuje marketing. Dôležité je, kde sa uskutoční optická -na{2}}elektrickú konverziu a koľko medi sa nachádza medzi týmto bodom konverzie a koncovým používateľom. Viac medi znamená väčší útlm, väčšiu náchylnosť na elektrické rušenie a nižšie dosiahnuteľné rýchlosti prenosu dát. Nie je tu žiadna mágia.

 

Kvalita sa líši viac, než ktokoľvek pripúšťa

 

Čínski výrobcovia si získali povesť cenovej konkurencieschopnosti. Či si získali rovnocennú reputáciu za kvalitu, do veľkej miery závisí od toho, o ktorom dodávateľovi hovoríte a kto sa pýta.

Hlavní hráči-YOFC, Hengtong, ZTT, Futong-exportujú do globálnych telekomunikácií a vo všeobecnosti spĺňajú medzinárodné certifikácie. Zhoda s ISO 9001, TIA-568, IEC 60794. Test ich káblov v rámci špec. Továrne vyzerajú moderne.

Ale dodávatelia -druhého a{1}}tretia úrovne? Tie, ktoré uvádzajú ceny o 40 % nižšie ako etablovaní výrobcovia? Tu začína byť obstarávanie zaujímavé. Počul som príbehy-z druhej ruky, pravdaže,-o vlákne s podozrivo vysokým útlmom, zlúčeninách blokujúcich vodu-, ktoré sa znehodnotili do dvoch rokov, a plášťoch káblov, ktoré praskli pri miernom vystavení UV žiareniu.

Testovacia záťaž sa presúva na kupujúcich spôsobmi, ktoré nie sú vždy zrejmé. Kontrola kvality renomovaného výrobcu zachytí chyby pred odoslaním. Lacnejšie zdroje môžu vyžadovať vstupnú kontrolu na každej cievke-stopy OTDR, ťahové skúšky, overenie hrúbky plášťa-, čím sa znížia niektoré úspory nákladov.

Nič z toho nie je jedinečné pre čínsku výrobu. Videl som, že káble vyrábané v domácom prostredí-zlyhali tiež veľkolepým spôsobom. Ale keď optimalizujete čisto na nákupnú cenu komoditného produktu, rozdiel v kvalite sa zvyšuje.

 

 

Realita inštalácie

 

Samotná vláknina nie je takmer nikdy problémom.

Inštalačné postupy spôsobujú pravdepodobne 80% problémov s výkonom, ktoré som videl v nasadených sieťach FTTH. Makroohyby, kde sa kábel pri preťahovaní-zalomil. Konektory znečistené prachom, pretože ich niekto nezakryl. Fúzne spoje s nadmernou stratou, pretože štiepenie bolo nedbalé. Plášte káblov poškodené prílišnými sponkovacími pištoľami.

Pomáha vlákno necitlivé na ohyb-. Pred-konektorové riešenia znižujú chyby ukončenia poľa. Rozdiel medzi laboratórnymi špecifikáciami a skutočným-výkonom však v zásade závisí od toho, kto s káblom skutočne manipuluje.

Výrobcovia to vedia. Preto spoločnosti ako OFS ponúkajú profesionálne služby na nasadenie na kľúč-zistili, že predaj vynikajúceho vlákna neznamená nič, ak ho inštalácia zničí. CommScope balí testovacie vybavenie so svojimi produktmi FTTH. Ekosystém sa vyvinul, aby uznal, že posledných pár metrov inštalácie predstavuje najrizikovejšiu-časť celej siete.

 

Kam toto smeruje

 

Duté-vlákno s jadrom zostáva väčšinou experimentálne, ale fyzika sľubuje-vedenie svetla vzduchom namiesto skla znižuje latenciu a teoreticky eliminuje nelineárne efekty, ktoré obmedzujú spotrebu energie. Prysmian o tom publikoval prácu. Nečakajte v blízkej dobe komerčné nasadenie FTTH.

Viac{0}}jadrové vlákna spájajú viacero jadier nesúcich svetlo-do jedného plášťa, čím sa zvyšuje kapacita na kábel bez proporcionálneho zväčšenia veľkosti. Priestorové-multiplexovanie môže mať význam pre prepojenia dátových centier, kde je priestor v potrubí obmedzený a nároky na šírku pásma neustále stúpajú.

Vlákna so zníženým priemerom 200-mikrónov-už sa dodávajú pre aplikácie s vysokou hustotou. Štandardné vlákno je 250 mikrónov s povlakom; orezanie, ktoré umožňuje viac vlákien na trubicu, viac trubíc na kábel, vyšší počet na kanál. Overenie mechanickej spoľahlivosti pri menších priemeroch trvalo roky, ale zdá sa, že priemysel je s ňou teraz spokojný.

Geografia výroby sa zrejme dramaticky nezmení. Kapitálové investície potrebné na výrobu predliskov-stovky miliónov dolárov na konkurencieschopné zariadenie-vytvárajú obrovské prekážky vstupu. Spoločnosti, ktoré zmeškali vlnu budovania v roku 2000 a 2010, ju len tak ľahko nedobiehajú.

Ak niečo, očakával by som pokračujúcu konsolidáciu. Prysmian získal General Cable. Corning neustále rozširuje kapacitu. Čínski výrobcovia neustále tlačia na trhy Afriky a juhovýchodnej Ázie. Počet skutočne nezávislých, globálne-konkurenčných výrobcov vlákien sa môže v priebehu nasledujúceho desaťročia v skutočnosti zmenšiť, aj keď celkový objem výroby bude stúpať.

 

Na čom skutočne záleží

 

Na vláknine záleží menej, ako si ľudia myslia. Špecifikácie sa do značnej miery zblížili-akákoľvek značka-vlákna G.657.A2 funguje podobne ako ktorákoľvek iná v rámci rovnakej štandardnej kategórie. Rozdiel je v konštrukcii kábla, kvalite konektora a podpore inštalácie.

Ak nasadzujete infraštruktúru FTTH a trápite sa nad tým, od ktorého výrobcu vlákien máte čerpať, pravdepodobne optimalizujete nesprávnu premennú. Namiesto toho miňte túto energiu na školenie inštalácie, testovanie vybavenia a{1}}overenie po nasadení.

Globálna výrobná základňa znamená konkurencieschopné ceny v rôznych geografických oblastiach. Využite to vo svoj prospech. Pamätajte však, že úspora 50 000 USD na obstarávaní vlákien neznamená nič, ak zlé inštalačné postupy vytvoria sieť, ktorá si do troch rokov vyžaduje nápravu vo výške 200 000 USD.

Samotné sklo bolo v podstate komoditizované. Na všetkom okolo toho stále nesmierne záleží.