Волокно FTTX виробляється по всьому світу

 

Проблема преформ, про яку ніхто не говорить

 

Ось на чому не наголошують глянцеві галузеві звіти: виробництво преформ — це те, де живе справжнє вузьке місце.

Преформа – це, по суті, товстий скляний стрижень-приблизно 200 мм у діаметрі та три метри завдовжки-, з якого виробники витягують сотні кілометрів готового волокна. Задіяна хімія вимагає, щоб тетрахлорид кремнію та тетрахлорид германію реагували з киснем при температурах, за яких більшість промислових процесів виглядали б химерно. Ми говоримо про печі з температурою 1900 градусів, швидкість осадження, що вимірюється в грамах на хвилину, і вимоги до чистоти, де частки-на-мільярд насправді мають значення.

Китай виробляє приблизно 90% германію у світі, що дає йому структурні переваги у витратах, які конкуренти важко досягти. Я бачив, як менеджери із закупівель у європейських телекомунікаційних компаніях тихо визнавали, що вони фактично відмовилися від спроб отримати не-китайські преформи за конкурентними цінами. Математика просто не працює.

MCVD (модифіковане хімічне осадження з парової фази) – це робоча конячка-шарів легованої кремнеземної сажі, що осідає всередині обертових кварцових трубок, а потім згортається у тверді стрижні під час інтенсивного нагрівання. У 1970-х роках компанія Bell Labs започаткувала це з трубками з плавленого кварцу Heraeus, і фундаментальний підхід не змінився настільки, як ви очікували. Існують варіанти OVD і VAD, кожен з яких має різні компроміси між ефективністю осадження та контролем показника заломлення, але MCVD домінує у комерційному виробництві.

Японські виробники-Sumitomo, Fujikura, Shin-Etsu-все ще викликають повагу до якості преформ. Їхня продукція на 15-20% дорожча за китайські еквіваленти, але для підводних кабелів або спеціальних застосувань, де у вас абсолютно не може бути проблем із загасанням на 47 кілометрі, люди платять.

 

 

Звідки насправді походить клітковина

 

YOFC (Yangtze Optical Fiber and Cable) працює в Ухані, і вони є другим-найбільшим виробником оптичних волокон у світі після Corning. Їхня виробнича потужність перевищує 100 мільйонів волоконних кілометрів на рік. Це число важко контекстуалізувати, доки ви не зрозумієте, що цього достатньо, щоб обернути екватор Землі приблизно 2500 разів. Щороку.

Hengtong і ZTT завершують китайських гігантів. Компанія Hengtong була особливо агресивною щодо вертикальної інтеграції-вони придбали підприємства по всьому ланцюжку поставок і тепер виробляють усе: від заготовок до готових кабельних вузлів і систем для підводних човнів. ZTT стверджує, що тільки їхня фабрика оптичного кабелю займає 40 000 квадратних метрів.

Концентрація турбує деяких планувальників телекомунікаційної інфраструктури. Не обов’язково з політичних міркувань, а тому, що стійкість ланцюга постачання стає справді сумнівною, коли 50+ мільйонів основних кілометрів річного виробництва знаходяться в межах кількох сотень миль одна від одної у східному Китаї. Збої в доставці 2020-2021 років показали, наскільки крихкими можуть бути ці логістичні ланцюги.

Prysmian управляє 104 заводами в 50+ країнах, що звучить диверсифіковано, доки ви не дослідите, де саме виготовляють оптичне волокно, а не де вони просто збирають і завершують кабель. Висока-вартість етапів виробництва групується більше, ніж показує кількість заводів.

 

Нечутливе волокно-змінило все (переважно)

 

Стандарт ITU-T G.657 з’явився, щоб вирішити проблему, на яку багато років скаржилися інсталятори: звичайне одномодове-волокно ненавиділо жорсткі вигини.

Стандартне волокно G.652 потребувало радіусів вигину 30 мм, щоб втрати на макровигині були прийнятними. Це добре для зовнішніх магістральних кабелів, що проходять через трубопровід, але абсолютно непрактично для останніх ста метрів розгортання FTTH, коли кабель повинен проходити навколо дверних рам, крізь кути стін і в тісні корпуси з’єднання.

G.657.A1 зменшив мінімальний радіус вигину до 10 мм. Варіанти G.657.A2 і B2 досягли 7,5 мм. Категорія B3-яку я досі вважаю трохи божевільною-дозволяє вигинати 5 мм із втратою менше 0,15 дБ на 1550 нм.

Інженерний трюк передбачає зміну профілю показника заломлення, щоб зменшити діаметр поля моди та збільшити числову апертуру. Існують компроміси-деякі волокна B3 демонструють підвищену хроматичну дисперсію або проблеми з сумісністю з’єднань із застарілою інфраструктурою G.652-але для розгортання мережі доступу, де ви запускаєте оптоволокно до квартирних блоків із -відомо{6}}якими способами встановлення, толерантність до вигину має більше значення, ніж теоретична оптимізація продуктивності.

Минулого року я спостерігав, як підрядник кріпив-пістолет FTTH скидав кабель уздовж плінтуса. Кабель вижив. Традиційне волокно п'ятьма роками раніше абсолютно не було б.

 

 

TheFTTXСуп алфавіту

 

FTTH. FTTP. FTTB. FTTC. FTTN. Абревіатури множаться, оскільки кінцева точка оптоволокна постійно змінюється залежно від економіки та існуючої інфраструктури.

FTTH означає, що оптоволокно проходить безпосередньо в помешкання-термінал оптичної мережі розташований у чиємусь домі, перетворюючи фотони на електрони для маршрутизатора. Це найдорожчий варіант. Перекопування вулиць, протягування кабелю через існуючу трубу, якщо пощастить, встановлення обладнання в кожному окремому житловому приміщенні. Розгортання в Європі становить 500-800 євро за передане приміщення в міських районах; сільські витрати можуть бути кратними цьому.

FTTB зупиняється в підвалі будівлі або в кімнаті зв’язку, а потім використовує наявні мідні кабелі або кабелі Ethernet для остаточного розподілу. Житлові комплекси люблять такий підхід, оскільки ви не проводите новий кабель до кожного окремого блоку.

FTTN закінчується на сусідній шафі-"вузлі"-де мідь завершує останню милю. Дешевше в розгортанні, значно гірша продуктивність на відстані. Мідний сегмент обмежує вас у такий спосіб, що робить переваги пропускної здатності оптоволокна значною мірою теоретичними.

Відмінності мають менше значення, ніж пропонує маркетинг. Важливо, де відбувається перетворення-оптики в-електрику та скільки міді знаходиться між цією точкою перетворення та кінцевим користувачем. Більше міді означає більше загасання, більшу сприйнятливість до електричних перешкод і меншу досяжну швидкість передачі даних. Тут немає ніякої магії.

 

Якість різна більше, ніж хтось визнає

 

Китайські виробники заслужили репутацію конкурентоспроможних цін. Те, чи заслужили вони еквівалентну репутацію за якість, значною мірою залежить від того, якого постачальника ви обговорюєте та хто запитує.

Основні гравці-YOFC, Hengtong, ZTT, Futong-експортують до світових телекомунікаційних компаній і, як правило, відповідають міжнародним сертифікатам. Відповідність стандартам ISO 9001, TIA-568, IEC 60794. Їхні кабелі перевіряються відповідно до спец. Заводи виглядають сучасно.

Але постачальники-другого та-третього рівнів? Ті, що вказують ціни на 40% нижчі від визнаних виробників? Ось де закупівлі стають цікавими. Я чув історії-з інших вуст, щоправда-про волокно з підозріло високим загасанням, водо-блокуючі сполуки, які деградували протягом двох років, і оболонки кабелю, які тріскалися під впливом легкого ультрафіолетового випромінювання.

Тягар тестування перекладається на покупців не завжди очевидним чином. Контроль якості авторитетного виробника виявляє дефекти перед відправкою. Дешевші джерела можуть вимагати вхідної перевірки кожної котушки-рефлектографа, випробування на розтяг, перевірки товщини оболонки-, що стирає частину економії коштів.

Ніщо з цього не є унікальним для китайського виробництва. Я бачив, як-вироблені в країні кабелі теж виходили з ладу. Але коли ви оптимізуєте виключно закупівельну ціну товарного продукту, дисперсія якості збільшується.

 

 

Реалії монтажу

 

Саме волокно майже ніколи не є проблемою.

Правила встановлення викликають, ймовірно, 80% проблем із продуктивністю, які я бачив у розгорнутих мережах FTTH. Макробезини, де кабель перегинався під час протягування-. Роз’єми забруднені пилом, тому що хтось їх не закрив. Зварювання з’єднуються з надмірними втратами, оскільки сколювання було неакуратним. Оболонки кабелю пошкоджені надмірним скріпленням.

Допомагає волокно, нечутливе до вигинів. Попередньо-конекторні рішення зменшують кількість помилок закінчення поля. Але, по суті, розрив між лабораторними специфікаціями та-реальною продуктивністю зводиться до того, хто справді користується кабелем.

Виробники це знають. Ось чому такі компанії, як OFS, пропонують професійні послуги для розгортання під ключ-вони зрозуміли, що продаж чудового оптоволокна нічого не означає, якщо встановлення його псує. CommScope комплектує тестове обладнання зі своїми продуктами FTTH. Екосистема еволюціонувала, щоб визнати, що останні кілька метрів інсталяції являють собою -частину найвищого ризику всієї мережі.

 

Куди це веде

 

Порожнисте-волокно залишається здебільшого експериментальним, але фізика багатообіцяюча-спрямування світла крізь повітря замість скла зменшує затримку та теоретично усуває нелінійні ефекти, які обмежують використання електроенергії. Prysmian опублікував роботу про це. Не очікуйте найближчим часом комерційного впровадження FTTH.

Багато{0}}жильні волокна об’єднують кілька світлопровідних-жил в одну оболонку, збільшуючи пропускну здатність на кабель без пропорційного збільшення розміру. Мультиплексування з просторовим-розподілом може мати значення для з’єднань центрів обробки даних, де обмежений простір каналів, а вимоги до пропускної здатності постійно зростають.

Волокна зі зменшеним-діаметром 200-мікрон уже постачаються для додатків із високою щільністю. Стандартне волокно 250 мікрон з покриттям; обрізання, що дозволяє отримати більше волокон на трубку, більше трубок на кабель, більшу кількість каналів. Для перевірки механічної надійності при менших діаметрах знадобилися роки, але промисловість, схоже, тепер це добре.

Кардинально географія виробництва, ймовірно, не зміниться. Капітальні інвестиції, необхідні для виробництва преформ,-сотні мільйонів доларів для конкурентоспроможного підприємства-створюють величезні бар’єри для входу. Компанії, які пропустили хвилю розвитку в 2000-х і 2010-х роках, нелегко наздогнати.

У всякому разі, я б очікував продовження консолідації. Prysmian придбала General Cable. Corning продовжує нарощувати потужності. Китайські виробники продовжують просуватися на ринки Африки та Південно-Східної Азії. Кількість справді незалежних-конкурентоспроможних виробників волокна може фактично зменшитися протягом наступного десятиліття, навіть якщо загальний обсяг виробництва зросте.

 

Що насправді важливо

 

Клітковина має менше значення, ніж думають люди. Специфікації значною мірою збігаються-будь-яка назва-бренд G.657.A2 волокно працює так само, як і будь-яке інше в тій же стандартній категорії. Диференціація відбувається за конструкцією кабелю, якістю роз’єму та підтримкою встановлення.

Якщо ви розгортаєте інфраструктуру FTTH і думаєте, від якого виробника оптоволокна взяти джерело, ви, ймовірно, оптимізуєте неправильну змінну. Натомість витратите цю енергію на навчання встановлення, тестування обладнання та-перевірку після розгортання.

Глобальна виробнича база означає конкурентоспроможні ціни в усіх регіонах. Використовуйте це на свою користь. Але пам’ятайте, що економія в розмірі 50 000 доларів США на закупівлі оптоволокна нічого не означає, якщо через неправильне встановлення мережа потребує 200 000 доларів США на відновлення протягом трьох років.

Саме скло по суті стало товаром. Все навколо все ще має величезне значення.