La fibra FTTX es fabrica a nivell mundial

 

El problema de les preformes del qual ningú parla

 

Això és el que els informes brillants de la indústria no subratllaran: la fabricació de preformes és on viu el veritable coll d'ampolla.

Una preforma és essencialment una vareta de vidre gros-potser de 200 mm de diàmetre i tres metres de llarg-de la qual els fabricants extreuen centenars de quilòmetres de fibra acabada. La química implicada requereix que el tetraclorur de silici i el tetraclorur de germani reaccionin amb l'oxigen a temperatures que farien que la majoria dels processos industrials semblin pintorescs. Estem parlant de forns de 1.900 graus, de taxes de deposició mesurades en grams per minut i de requisits de puresa on els nivells de contaminació de parts-per-milions realment importen.

La Xina produeix una mica com el 90% del germani mundial, cosa que els proporciona avantatges de costos estructurals que els competidors lluiten per igualar. He vist que els gestors de compres de les telecomunicacions europees admeten en silenci que bàsicament han renunciat a intentar obtenir preformes no-xineses a preus competitius. Les matemàtiques simplement no funcionen.

L'MCVD (Deposició de vapor químic modificat) segueix sent el cavall de batalla del procés-capes de sutge de sílice dopat que es dipositen dins dels tubs de quars giratoris i després es van esfondrar en barres sòlides mitjançant un intens escalfament. Bell Labs va ser pioner en això a la dècada de 1970 amb tubs de quars fos Heraeus, i l'enfocament fonamental no ha canviat tant com podríeu esperar. Existeixen variacions OVD i VAD, cadascuna amb diferents compensacions entre l'eficiència de la deposició i el control de l'índex de refracció, però MCVD domina la producció comercial.

Els fabricants japonesos-Sumitomo, Fujikura, Shin-Etsu-encara demanen respecte per la qualitat de les preformes. Les seves coses tenen una prima del 15-20% sobre els equivalents xinesos, però per a cables submarins o aplicacions especials on no es pot tenir problemes d'atenuació al quilòmetre 47, la gent ho paga.

 

 

D'on prové realment la fibra

 

YOFC (Yangtze Optical Fibre and Cable) opera a Wuhan i és el segon fabricant de fibra òptica-del món després de Corning. La seva capacitat de producció supera els 100 milions de quilòmetres de fibra anuals. Aquest nombre és difícil de contextualitzar fins que t'adones que n'hi ha prou per envoltar l'equador de la Terra unes 2.500 vegades. Cada any.

Hengtong i ZTT completen els gegants xinesos. Hengtong ha estat especialment agressiu amb la integració vertical-han adquirit instal·lacions a tota la cadena de subministrament i ara produeixen de tot, des de preformes fins a conjunts de cables acabats fins a sistemes submarins. ZTT afirma que la seva fàbrica de cables òptics només cobreix 40.000 metres quadrats.

La concentració molesta alguns planificadors d'infraestructures de telecomunicacions. No necessàriament per raons polítiques, sinó perquè la resiliència de la cadena de subministrament esdevé realment qüestionable quan 50+ milions de quilòmetres bàsics de producció anual es troben a pocs centenars de milles l'un de l'altre a l'est de la Xina. Les interrupcions de l'enviament del 2020-2021 van exposar com de fràgils poden ser aquestes cadenes logístiques.

Prysmian opera 104 plantes a 50+ països, la qual cosa sembla diversificada fins que s'aprofundeix en el lloc on es fa la fibra òptica específicament en comparació amb el lloc on només estan fent el muntatge i la terminació del cable. Els passos de fabricació d'alt valor-agrupen més del que suggereix el recompte de la planta.

 

Bend-La fibra insensible ho va canviar tot (principalment)

 

L'estàndard ITU-T G.657 va sorgir per resoldre un problema del qual els instal·ladors s'havien queixat des de fa anys: la fibra-de mode únic convencional odiava les corbes tancades.

La fibra estàndard G.652 necessitava uns radis de flexió de 30 mm per mantenir acceptables les pèrdues de macroflexió. Això està bé per als cables troncals exteriors que travessen conductes, però completament poc pràctic durant els darrers cent metres d'un desplegament FTTH on el cable ha de navegar pels marcs de les portes, a través de les cantonades de les parets i cap a tancaments d'empalmament estrets.

G.657.A1 va empènyer el radi de corbat mínim fins a 10 mm. Les variants G.657.A2 i B2 arriben a 7,5 mm. La categoria B3-que encara crec que és una mica boig-permet corbes de 5 mm amb una pèrdua de menys de 0,15 dB a 1550 nm.

El truc d'enginyeria consisteix a modificar el perfil de l'índex de refracció per estrènyer el diàmetre del camp del mode i augmentar l'obertura numèrica. Hi ha inconvenients-algunes fibres B3 mostren problemes de dispersió cromàtica o de compatibilitat d'empalmament elevats amb la infraestructura G.652 heretada-però per a les implementacions de xarxa d'accés en què utilitzeu unitats de fibra a apartament amb qui-sàpiga-quines pràctiques d'instal·lació, la tolerància a la flexió importa més que les optimitzacions teòriques.

L'any passat vaig veure un cable FTTH d'un contractista grapar-una pistola al llarg d'un sòcol. El cable va sobreviure. La fibra tradicional de cinc anys abans en absolut no tindria.

 

 

ElFTTXSopa d'alfabets

 

FTTH. FTTP. FTTB. FTTC. FTTN. Les sigles es multipliquen perquè el punt de terminació de la fibra segueix canviant en funció de l'economia i la infraestructura existent.

FTTH significa que la fibra entra directament a la residència-un terminal de xarxa òptica es troba a la casa d'algú, convertint els fotons en electrons per al seu encaminador. Aquesta és l'opció cara. Excavant carrers, estirant el cable pel conducte existent si teniu sort, muntant equips a cada unitat d'habitatge. Els desplegaments europeus estan passant entre 500 i 800 € per local a les zones urbanes; els costos rurals poden afectar-ne múltiples.

FTTB s'atura al soterrani o a la sala de comunicacions de l'edifici, i després utilitza el cablejat de coure o Ethernet existent per a la distribució final. Als complexos d'apartaments els encanta aquest enfocament perquè no utilitzeu un cable nou a cada unitat individual.

FTTN acaba en un gabinet de barri-el "node"-on el coure completa l'última milla. Més barat de desplegar, rendiment significativament pitjor a distància. El segment de coure us limita de manera que els avantatges de l'amplada de banda de la fibra siguin en gran mesura teòrics.

Les distincions importen menys del que suggereix el màrqueting. El que importa és on es produeix la conversió òptica-a-elèctrica i la quantitat de coure que hi ha entre aquest punt de conversió i l'usuari final. Més coure equival a més atenuació, més susceptibilitat a les interferències elèctriques i menors taxes de dades possibles. Aquí no hi ha màgia.

 

La qualitat varia més del que ningú admet

 

Els fabricants xinesos s'han guanyat una reputació de competitivitat de preus. Que s'hagin guanyat una reputació equivalent de qualitat depèn en gran mesura de quin proveïdor parleu i de qui ho demani.

Els principals jugadors-YOFC, Hengtong, ZTT, Futong-exporten a telecomunicacions globals i, en general, compleixen certificacions internacionals. Conformitat amb ISO 9001, TIA-568, IEC 60794. Els seus cables es posen a prova dins de les especificacions. Les fàbriques semblen modernes.

Però els proveïdors de nivell-dos i de nivell-tres? Els que cotitzen preus un 40% per sota dels fabricants establerts? Aquí és on la contractació es posa interessant. He escoltat històries de-segona mà, és cert-de fibra amb una atenuació sospitosament alta, compostos de bloqueig d'aigua-que es van degradar en dos anys i jaquetes de cable que s'esquerdaven amb una exposició lleugera als raigs UV.

La càrrega de les proves es trasllada als compradors de maneres que no sempre són òbvies. El control de qualitat d'un fabricant de confiança detecta defectes abans de l'enviament. Les fonts més econòmiques poden requerir una inspecció entrant a cada bobina-traces OTDR, proves de tracció, verificació del gruix de la jaqueta-que esborra alguns dels estalvis de costos.

Res d'això és exclusiu de la fabricació xinesa. També he vist que els cables produïts-nacionalment fallaven d'una manera espectacular. Però quan optimitzeu només pel preu de compra d'un producte bàsic, la variació de qualitat augmenta.

 

 

Realitats de la instal·lació

 

La fibra en si no és gairebé mai el problema.

Les pràctiques d'instal·lació causen probablement el 80% dels problemes de rendiment que he vist a les xarxes FTTH desplegades. Macrobendes on el cable es va doblegar durant la tracció-. Connectors contaminats amb pols perquè algú no els va tapar. Empalms de fusió amb pèrdua excessiva perquè l'escissió era descuidada. Jaquetes de cable danyades per grapadores excessives.

La fibra insensible a doblegar-ajuda. Les solucions pre-connectoritzades redueixen els errors de terminació de camps. Però fonamentalment, la diferència entre les especificacions del laboratori i el rendiment-real del món es redueix a qui realment maneja el cable.

Els fabricants ho saben. És per això que empreses com OFS ofereixen serveis professionals per a desplegaments clau en mà-han après que vendre fibra excel·lent no significa res si la instal·lació l'arruïna. CommScope empaqueta equips de prova amb els seus productes FTTH. L'ecosistema ha evolucionat per reconèixer que els darrers metres d'instal·lació representen la part-de més risc de tota la xarxa.

 

Cap a on es dirigeix ​​això

 

La fibra de nucli-buit continua sent principalment experimental, però la física és prometedora-guiar la llum a través de l'aire en lloc del vidre redueix la latència i, teòricament, elimina els efectes no lineals que limiten la gestió de la potència. Prysmian ha publicat un treball al respecte. No espereu desplegaments comercials de FTTH aviat.

Les fibres multi-nuclis empaqueten diversos nuclis-llegers en un sol revestiment, augmentant la capacitat per cable sense augmentar la mida proporcional. La multiplexació de-divisió d'espai pot ser important per a les interconnexions de centres de dades on l'espai dels conductes està limitat i les demandes d'amplada de banda segueixen augmentant.

Les fibres de diàmetre reduït de 200-micres-ja s'envien per a aplicacions d'alta densitat. La fibra estàndard és de 250 micres amb recobriment; retallades que permeten més fibres per tub, més tubs per cable, majors recomptes per conducte. La fiabilitat mecànica a diàmetres més petits va trigar anys a validar-se, però ara la indústria sembla còmoda.

La geografia de la fabricació probablement no canviarà dràsticament. La inversió de capital necessària per a la producció de preformes-centers de milions de dòlars per a una instal·lació competitiva-crea enormes barreres d'entrada. Les empreses que es van perdre l'onada de creixement dels anys 2000 i 2010 no s'estan posant al dia fàcilment.

En tot cas, m'esperaria una consolidació continuada. Prysmian va adquirir General Cable. Corning continua ampliant la seva capacitat. Els fabricants xinesos continuen impulsant els mercats africans i del sud-est asiàtic. El nombre de fabricants de fibra realment independents i competitius-a nivell mundial podria reduir-se durant la propera dècada, encara que el volum total de producció augmenta.

 

El que realment importa

 

La fibra importa menys del que la gent pensa. Les especificacions han convergit en gran part-qualsevol nom-la fibra G.657.A2 té un rendiment similar a qualsevol altra dins de la mateixa categoria estàndard. La diferenciació es produeix en la construcció del cable, la qualitat del connector i el suport d'instal·lació.

Si esteu desplegant una infraestructura FTTH i us pregunteu de quin fabricant de fibra s'obté, probablement esteu optimitzant la variable incorrecta. En comptes d'això, gasta aquesta energia en formació en instal·lacions, equips de prova i verificació posterior al-implementació.

La base de fabricació global significa preus competitius en totes les geografies. Utilitzeu-ho al vostre avantatge. Però recordeu que un estalvi de 50.000 dòlars en l'adquisició de fibra no significa res si les pràctiques d'instal·lació deficients creen una xarxa que requereixi 200.000 dòlars en reparació en tres anys.

El vidre en si ha estat essencialment mercantilitzat. Tot el que l'envolta encara importa enormement.