FTTX vlakna se proizvode globalno

 

Problem predforme o kome niko ne govori

 

Evo što izvještaji industrije sjajne industrije neće naglasiti: proizvodnja preforma je mjesto gdje živi pravo usko grlo.

Predforma je u suštini debela staklena šipka-možda 200 mm u prečniku i tri metra dugačka-iz koje proizvođači izvlače stotine kilometara gotovih vlakana. Uključena hemija zahtijeva silicijum tetrahlorid i germanijum tetrahlorid koji reaguju sa kiseonikom na temperaturama koje bi učinile da većina industrijskih procesa izgleda čudno. Govorimo o pećima od 1900 stepeni, stopama taloženja mjerenim u gramima po minuti i zahtjevima za čistoćom gdje su dijelovi -po-milijardi kontaminacije zapravo bitni.

Kina proizvodi oko 90% svjetskog germanija, što im daje prednost u strukturi troškova s ​​kojima se konkurenti bore da pariraju. Vidio sam menadžere nabavke u evropskim telekomunikacijama kako tiho priznaju da su u osnovi odustali od pokušaja nabavke ne-kineskih predforma po konkurentnim cijenama. Matematika jednostavno ne radi.

MCVD (Modified Chemical Vapor Deposition) ostaje radni proces-slojevi čađi dopiranog silicijum-dioksida koji se talože unutar rotirajućih kvarcnih cijevi, a zatim kolabiraju u čvrste šipke kroz intenzivno zagrijavanje. Bell Labs je pionir u tome 1970-ih koristeći Heraeus topljene kvarcne cijevi, a osnovni pristup se nije promijenio onoliko koliko biste očekivali. Postoje varijacije OVD i VAD, svaka sa različitim kompromisima između efikasnosti taloženja i kontrole indeksa prelamanja, ali MCVD dominira komercijalnom proizvodnjom.

Japanski proizvođači-Sumitomo, Fujikura, Shin-Etsu-i dalje poštuju kvalitet preforme. Njihove stvari koštaju možda 15-20% premije u odnosu na kineske ekvivalente, ali za podmorske kablove ili specijalne aplikacije gdje apsolutno ne možete imati problema sa slabljenjem na kilometru 47, ljudi to plaćaju.

 

 

Odakle vlakna zapravo dolaze

 

YOFC (Yangtze Optical Fiber and Cable) posluje iz Wuhana i drugi su{0}}najveći svjetski proizvođač optičkih vlakana nakon Corninga. Njihov proizvodni kapacitet prelazi 100 miliona kilometara vlakana godišnje. Taj broj je teško kontekstualizirati sve dok ne shvatite da je dovoljno da se oko Zemljinog ekvatora okomite oko 2.500 puta. Svake godine.

Hengtong i ZTT zaokružuju kineske gigante. Hengtong je bio posebno agresivan u pogledu vertikalne integracije-nabavili su objekte u cijelom lancu snabdijevanja i sada proizvode sve od predformi preko gotovih kablovskih sklopova do podmorskih sistema. ZTT tvrdi da se samo njihova fabrika optičkih kablova prostire na 40.000 kvadratnih metara.

Koncentracija smeta nekim planerima telekom infrastrukture. Ne nužno iz političkih razloga, već zato što otpornost lanca snabdijevanja postaje zaista upitna kada je 50+ miliona osnovnih kilometara godišnje proizvodnje unutar nekoliko stotina milja jedno od drugog u istočnoj Kini. Prekidi u transportu 2020-2021 pokazali su koliko ovi logistički lanci mogu biti krhki.

Prysmian upravlja sa 104 postrojenja širom 50+ zemalja, što zvuči raznoliko dok ne zadubite u to gdje se optičko vlakno posebno proizvodi u odnosu na mjesto gdje samo rade montažu i završetak kablova. Koraci proizvodnje-visoke vrijednosti grupišu se više nego što sugerira broj postrojenja.

 

Bend-Neosjetljivo vlakno promijenilo je sve (uglavnom)

 

ITU-T G.657 standard se pojavio kako bi riješio problem na koji su se instalateri žalili godinama: konvencionalno jedno-modno vlakno mrzilo je uske krivine.

Standardnom G.652 vlaknu su bili potrebni radijusi savijanja od 30 mm da bi gubici makrosavijanja bili prihvatljivi. To je u redu za spoljne kablove koji prolaze kroz cev, ali potpuno nepraktično za poslednjih sto metara primene FTTH gde kabl mora da se kreće oko okvira vrata, kroz uglove zida i u skučena kućišta za spajanje.

G.657.A1 je smanjio minimalni radijus savijanja na 10 mm. G.657.A2 i B2 varijante su dostigle 7,5 mm. B3 kategorija-za koju i dalje mislim da je pomalo luda-dozvoljava savijanje od 5 mm sa gubitkom manje od 0,15 dB na 1550 nm.

Inženjerski trik uključuje modifikaciju profila indeksa prelamanja kako bi se zaoštrio prečnik polja moda i povećao numerički otvor. Postoje kompromisi-neka B3 vlakna pokazuju povećanu hromatsku disperziju ili probleme sa kompatibilnošću spajanja sa naslijeđenom G.652 infrastrukturom-ali za implementacije pristupne mreže gdje provodite vlakna do stambenih jedinica s onim ko-zna{6}}koje su instalacijske prakse bitnije, performanse su važnije od tolerancije.

Prošle godine sam gledao kako FTTH kabl za spajanje{0}}pištolja ispušta uz podnožje. Kabl je preživio. Tradicionalna vlakna od pet godina ranije apsolutno ne bi imala.

 

 

TheFTTXAbeceda supa

 

FTTH. FTTP. FTTB. FTTC. FTTN. Akronimi se množe jer se tačka završetka vlakna stalno pomera na osnovu ekonomije i postojeće infrastrukture.

FTTH znači da vlakno ide direktno u rezidenciju-optičkog mrežnog terminala koji se nalazi u nečijem domu, pretvarajući fotone u elektrone za njihov ruter. Ovo je skupa opcija. Kopanje ulica, provlačenje kablova kroz postojeće vodove ako imate sreće, montaža opreme u svaku stambenu jedinicu. Evropska raspoređivanja predviđaju 500-800 eura po prostorima koji se propuštaju u urbanim područjima; ruralni troškovi mogu biti višestruki od toga.

FTTB se zaustavlja u podrumu zgrade ili prostoriji za komunikaciju, a zatim koristi postojeće bakrene ili eternet kablove za konačnu distribuciju. Apartmanski kompleksi vole ovaj pristup jer ne postavljate novi kabl na svaku pojedinačnu jedinicu.

FTTN završava na susjednom kabinetu-"čvoru"-gdje bakar završava posljednju milju. Jeftinije za implementaciju, znatno lošije performanse na udaljenosti. Bakarni segment vas ograničava na načine koji prednosti propusnog opsega vlakana čine uglavnom teorijskim.

Razlike su manje važne nego što marketing sugeriše. Ono što je važno je gdje se dešava optička-u-električna konverzija i koliko bakra se nalazi između te tačke konverzije i krajnjeg korisnika. Više bakra znači više slabljenja, veću osjetljivost na električne smetnje i niže dostižne brzine prijenosa podataka. Ovde nema magije.

 

Kvalitet varira više nego što iko priznaje

 

Kineski proizvođači stekli su reputaciju cjenovne konkurentnosti. Da li su stekli jednaku reputaciju za kvalitet, uvelike zavisi od toga o kom dobavljaču razgovarate i ko pita.

Glavni igrači-YOFC, Hengtong, ZTT, Futong-izvoze u globalne telekomunikacije i općenito ispunjavaju međunarodne certifikate. Usklađenost sa ISO 9001, TIA-568, IEC 60794. Njihovi kablovi testiraju u skladu sa specifikacijama. Fabrike izgledaju moderno.

Ali dobavljači{0}}drugi i{1}}tri? Oni koji navode cijene 40% ispod etabliranih proizvođača? Tu nabavka postaje zanimljiva. Čuo sam priče-iz druge ruke, doduše-o vlaknima sa sumnjivo visokim prigušenjem, jedinjenjima koja blokiraju vodu-koja su se razgradila u roku od dvije godine, i omotima kablova koji su pucali pri blagom izlaganju UV zračenju.

Teret testiranja prebacuje se na kupce na načine koji nisu uvijek očigledni. Kontrola kvaliteta renomiranih proizvođača otkriva nedostatke prije isporuke. Jeftiniji izvori mogu zahtijevati dolaznu inspekciju na svakom kolutu-OTDR tragova, ispitivanje zatezanja, provjeru debljine omotača-što briše neke od ušteda troškova.

Ništa od ovoga nije jedinstveno za kinesku proizvodnju. Vidio sam kako kablovi domaće{1}}proizvodnje također kvare na spektakularan način. Ali kada optimizirate isključivo za kupovnu cijenu robnog proizvoda, varijacija kvaliteta se povećava.

 

 

Realnost instalacije

 

Sama vlakna gotovo nikada nisu problem.

Prakse instalacije uzrokuju vjerovatno 80% problema s performansama koje sam vidio u raspoređenim FTTH mrežama. Makro savijanja gdje se kabl savijao tokom provlačenja-kroz. Priključci kontaminirani prašinom jer ih neko nije zatvorio. Spojevi fuzije sa prevelikim gubitkom jer je rascjep bio neuredan. Omoti kablova oštećeni preteranim pištoljima za spajanje.

Vlakna{0}}neosjetljiva na savijanje pomažu. Pred-konektorizirana rješenja smanjuju greške završetka polja. Ali u osnovi, jaz između laboratorijskih specifikacija i stvarnih-svijetskih performansi svodi se na to ko zapravo rukuje kablom.

Proizvođači to znaju. Zbog toga kompanije poput OFS-a nude profesionalne usluge za implementaciju po principu ključ u ruke-naučili su da prodaja odličnih vlakana ne znači ništa ako je instalacija uništi. CommScope pakuje opremu za testiranje sa svojim FTTH proizvodima. Ekosistem je evoluirao kako bi se priznalo da posljednjih nekoliko metara instalacije predstavljaju najveći-rizični dio cijele mreže.

 

Gdje ovo vodi

 

Vlakna sa šupljim jezgrom ostaju uglavnom eksperimentalna, ali fizika obećava-vodenje svjetlosti kroz zrak umjesto stakla smanjuje kašnjenje i teoretski eliminiše nelinearne efekte koji ograničavaju rukovanje snagom. Prysmian je objavio rad o tome. Ne očekujte komercijalne FTTH implementacije u skorije vrijeme.

Više-Vlakna sa više jezgara spajaju više jezgara-koje nose svjetlost u jednu oblogu, povećavajući kapacitet po kablu bez proporcionalnog povećanja veličine. Multipleksiranje svemirske{3}}podjele moglo bi biti važno za interkonekcije centara podataka gdje je prostor kanala ograničen, a zahtjevi za propusnošću stalno rastu.

Vlakna smanjenog prečnika od 200-mikrona- se već isporučuju za aplikacije velike gustine. Standardno vlakno je 250 mikrona sa premazom; obrezivanje koje omogućava više vlakana po cijevi, više cijevi po kabelu, veći broj po kanalu. Potvrda mehaničke pouzdanosti pri manjim prečnikima trajala je godinama, ali industrija se sada čini da je zadovoljna.

Geografija proizvodnje se vjerovatno neće dramatično promijeniti. Kapitalna ulaganja potrebna za proizvodnju preforma-stotine miliona dolara za konkurentno postrojenje-stvaraju ogromne prepreke za ulazak. Kompanije koje su propustile val izgradnje 2000-ih i 2010-ih ne sustižu ih lako.

Ako ništa drugo, očekivao bih nastavak konsolidacije. Prysmian je kupio General Cable. Corning nastavlja da širi kapacitet. Kineski proizvođači nastavljaju prodor na tržišta Afrike i Jugoistočne Azije. Broj istinski nezavisnih, globalno{4}}konkurentnih proizvođača vlakana mogao bi se zapravo smanjiti u narednoj deceniji čak i kada se ukupni obim proizvodnje povećava.

 

Šta je zapravo bitno

 

Vlakna su manje bitna nego što ljudi misle. Specifikacije su u velikoj mjeri konvergirale-bilo koje ime-brend G.657.A2 vlakno ima sličan učinak kao bilo koje drugo unutar iste standardne kategorije. Razlika se dešava u konstrukciji kablova, kvalitetu konektora i podršci za instalaciju.

Ako implementirate FTTH infrastrukturu i mučite se oko toga od kojeg proizvođača vlakana da nabavite, vjerovatno optimizirate pogrešnu varijablu. Umjesto toga, potrošite tu energiju na obuku za instalaciju, testiranje opreme i verifikaciju nakon{1}}uvođenja.

Globalna proizvodna baza znači konkurentne cijene u svim geografskim područjima. Iskoristite to u svoju korist. Ali zapamtite da ušteda od 50.000 dolara na nabavci vlakana ne znači ništa ako loša praksa instalacije stvori mrežu koja zahtijeva 200.000 dolara za sanaciju u roku od tri godine.

Samo staklo je u suštini komodizirano. Sve oko njega je i dalje od ogromnog značaja.