FTTX-vezel wordt wereldwijd geproduceerd

 

Het preformprobleem waar niemand over praat

 

Dit is wat de glossy industrierapporten niet benadrukken: de productie van voorvormen is waar het echte knelpunt zit.

Een voorvorm is in wezen een dikke glazen staaf-met een diameter van misschien 200 mm en een lengte van drie meter-waar fabrikanten honderden kilometers afgewerkte vezels uit halen. De betrokken chemie vereist dat siliciumtetrachloride en germaniumtetrachloride reageren met zuurstof bij temperaturen waardoor de meeste industriële processen er vreemd uitzien. We hebben het over ovens van 1900 graden, afzettingssnelheden gemeten in grammen per minuut, en zuiverheidseisen waarbij de verontreinigingsniveaus van delen-per- miljard er daadwerkelijk toe doen.

China produceert ongeveer 90% van het germanium in de wereld, wat hen structurele kostenvoordelen oplevert die concurrenten moeilijk kunnen evenaren. Ik heb inkoopmanagers bij Europese telecombedrijven stilletjes zien toegeven dat ze het feitelijk hebben opgegeven om niet-Chinese preforms tegen concurrerende prijzen te verkrijgen. De wiskunde werkt gewoon niet.

MCVD (Modified Chemical Vapour Deposition) blijft het werkpaardproces-lagen van gedoteerd silicaroet die worden afgezet in roterende kwartsbuizen en vervolgens door intense verhitting tot massieve staven worden samengevouwen. Bell Labs was in de jaren zeventig een pionier op dit gebied met behulp van Heraeus-buizen van gesmolten kwarts, en de fundamentele aanpak is niet zo veel veranderd als je zou verwachten. Er bestaan ​​OVD- en VAD-variaties, elk met verschillende afwegingen tussen depositie-efficiëntie en brekingsindexcontrole, maar MCVD domineert de commerciële productie.

De Japanse fabrikanten-Sumitomo, Fujikura, Shin-Etsu-dwingen nog steeds respect af voor de kwaliteit van de voorvormen. Hun materiaal kost misschien 15-20% meer dan Chinese equivalenten, maar voor onderzeese kabels of speciale toepassingen waarbij je absoluut geen dempingsproblemen kunt hebben op kilometer 47, betalen mensen het.

 

 

Waar de vezels eigenlijk vandaan komen

 

YOFC (Yangtze Optical Fiber and Cable) opereert vanuit Wuhan en is de tweede-grootste fabrikant van optische vezels ter wereld, na Corning. Hun productiecapaciteit bedraagt ​​jaarlijks meer dan 100 miljoen vezelkilometers. Dat aantal is moeilijk te contextualiseren totdat je beseft dat het genoeg is om ongeveer 2500 keer rond de evenaar van de aarde te draaien. Elk jaar.

Hengtong en ZTT completeren de Chinese reuzen. Hengtong is bijzonder agressief geweest wat betreft verticale integratie-ze hebben faciliteiten in de hele toeleveringsketen verworven en produceren nu alles, van preforms tot afgewerkte kabelassemblages tot onderzeese systemen. ZTT beweert dat hun optische kabelfabriek alleen al 40.000 vierkante meter beslaat.

De concentratie stoort sommige telecominfrastructuurplanners. Niet noodzakelijkerwijs om politieke redenen, maar omdat de veerkracht van de toeleveringsketen echt twijfelachtig wordt wanneer 50+ miljoen kernkilometers van de jaarlijkse productie zich binnen een paar honderd kilometer van elkaar bevinden in het oosten van China. De verstoringen in de scheepvaart van 2020-2021 hebben aangetoond hoe kwetsbaar deze logistieke ketens kunnen zijn.

Prysmian exploiteert 104 fabrieken in 50+ landen, wat gediversifieerd klinkt, totdat je je verdiept in waar de glasvezel specifiek wordt gemaakt en waar ze alleen maar de kabelassemblage en -aansluiting doen. De productiestappen met hoge-waarde zijn meer geclusterd dan de fabrieksaantallen doen vermoeden.

 

Buig-Ongevoelige vezels hebben alles veranderd (grotendeels)

 

De ITU-T G.657-standaard is ontstaan ​​om een ​​probleem op te lossen waar installateurs al jaren over klagen: conventionele single- glasvezel had een hekel aan krappe bochten.

Standaard G.652-vezels hadden een buigradius van 30 mm nodig om macrobuigverliezen acceptabel te houden. Dat is prima voor buitenkabels die door buizen lopen, maar volkomen onpraktisch voor de laatste honderd meter van een FTTH-implementatie waarbij de kabel rond deurkozijnen, door muurhoeken en in krappe verbindingsbehuizingen moet navigeren.

G.657.A1 duwde de minimale buigradius terug naar 10 mm. G.657.A2- en B2-varianten bereiken 7,5 mm. De B3-categorie-die ik nog steeds enigszins krankzinnig vind-staat bochten van 5 mm toe met minder dan 0,15 dB verlies bij 1550 nm.

De technische truc omvat het wijzigen van het brekingsindexprofiel om de modusvelddiameter te verkleinen en de numerieke apertuur te vergroten. Er zijn afwegingen-sommige B3-vezels vertonen verhoogde chromatische spreiding of splitsingscompatibiliteitsproblemen met de oudere G.652-infrastructuur-maar voor toegangsnetwerkimplementaties waarbij u glasvezel naar appartementeenheden laat lopen met wie dan ook-weet-welke installatiepraktijken, is de buigtolerantie belangrijker dan theoretische prestatie-optimalisaties.

Ik heb vorig jaar een aannemer gezien die een FTTH-kabel met een FTTH-pistool vastmaakte langs een plint. De kabel heeft het overleefd. De traditionele vezel van vijf jaar eerder zou dat absoluut niet hebben gedaan.

 

 

DeFTTXAlfabetsoep

 

FTTH. FTP. FTTB. FTTC. FTTN. De acroniemen vermenigvuldigen zich omdat het glasvezelaansluitpunt blijft verschuiven op basis van de economie en de bestaande infrastructuur.

FTTH betekent dat glasvezel rechtstreeks naar de woning loopt-er een optische netwerkterminal in iemands huis zit, die fotonen omzet in elektronen voor de router. Dit is de dure optie. Straten uitgraven, kabels door bestaande leidingen trekken als je geluk hebt, apparatuur in elke woning monteren. Bij Europese implementaties wordt € 500-800 per pand in stedelijke gebieden gepasseerd; De plattelandskosten kunnen een veelvoud daarvan bedragen.

FTTB stopt bij de kelder of communicatieruimte van het gebouw en gebruikt vervolgens bestaande koper- of ethernetkabels voor de uiteindelijke distributie. Appartementencomplexen zijn dol op deze aanpak, omdat je niet naar elke afzonderlijke unit een nieuwe kabel hoeft aan te leggen.

FTTN eindigt bij een buurtkast-het "knooppunt"-waar koper de laatste mijl aflegt. Goedkoper in gebruik, aanzienlijk slechtere prestaties over afstand. Het kopersegment beperkt u op manieren die de bandbreedtevoordelen van glasvezel grotendeels theoretisch maken.

Het onderscheid doet er minder toe dan de marketing suggereert. Waar het om gaat is waar de optische-naar-elektrische conversie plaatsvindt, en hoeveel koper zich tussen dat conversiepunt en de eindgebruiker bevindt. Meer koper staat gelijk aan meer demping, meer gevoeligheid voor elektrische interferentie en lagere haalbare datasnelheden. Er is hier geen magie.

 

Kwaliteit varieert meer dan iedereen toegeeft

 

Chinese fabrikanten hebben een reputatie opgebouwd vanwege hun prijsconcurrentievermogen. Of ze een gelijkwaardige reputatie op het gebied van kwaliteit hebben verdiend, hangt sterk af van de leverancier die u bespreekt en aan wie u het vraagt.

De grote spelers-YOFC, Hengtong, ZTT, Futong-exporteren naar wereldwijde telecombedrijven en voldoen over het algemeen aan internationale certificeringen. Naleving van ISO 9001, TIA-568, IEC 60794. Hun kabels testen binnen de specificaties. De fabrieken zien er modern uit.

Maar de leveranciers op niveau-twee en niveau-drie? Degenen die prijzen opgeven die 40% onder de gevestigde fabrikanten liggen? Dat is waar inkoop interessant wordt. Ik heb verhalen gehoord-uit de tweede hand, weliswaar-over vezels met een verdacht hoge demping, water-blokkerende verbindingen die binnen twee jaar verslechterden, en kabelmantels die barsten bij milde blootstelling aan UV-straling.

De testlast verschuift naar kopers op manieren die niet altijd duidelijk zijn. De kwaliteitscontrole van een gerenommeerde fabrikant spoort gebreken op vóór verzending. Goedkopere bronnen kunnen een inspectie van elke spoel vereisen-OTDR-sporen, trekproeven en verificatie van de dikte van de mantel-, waardoor een deel van de kostenbesparingen teniet wordt gedaan.

Niets van dit alles is uniek voor de Chinese productie. Ik heb in eigen land-kabels ook op spectaculaire wijze kapot zien gaan. Maar als u puur op de aankoopprijs van een basisproduct optimaliseert, neemt het kwaliteitsverschil toe.

 

 

Installatie realiteiten

 

De vezel zelf is bijna nooit het probleem.

Installatiepraktijken veroorzaken waarschijnlijk 80% van de prestatieproblemen die ik heb gezien in geïmplementeerde FTTH-netwerken. Macrobochten waar de kabel geknikt werd tijdens het-doortrekken. Connectoren vervuild met stof omdat iemand ze niet heeft afgedekt. Fusieverbindingen met buitensporig verlies omdat de splitsing slordig was. Kabelmantels beschadigd door overijverige nietpistolen.

Buig-ongevoelige vezels helpen. Vooraf-oplossingen met connectoren verminderen veldafsluitingsfouten. Maar fundamenteel komt de kloof tussen laboratoriumspecificaties en prestaties in de echte{4}}wereld neer op degene die daadwerkelijk met de kabel omgaat.

De fabrikanten weten dit. Dat is de reden dat bedrijven als OFS professionele diensten aanbieden voor kant-en-klare implementaties.-Ze hebben geleerd dat het verkopen van uitstekende glasvezel niets betekent als de installatie het verpest. CommScope verpakt testapparatuur met hun FTTH-producten. Het ecosysteem heeft zich ontwikkeld om te erkennen dat de laatste paar meter installatie het hoogste-risicogedeelte van het hele netwerk vertegenwoordigt.

 

Waar dit naartoe gaat

 

Holle-kernvezels blijven grotendeels experimenteel, maar de natuurkunde is veelbelovend-het geleiden van licht door lucht in plaats van glas vermindert de latentie en elimineert theoretisch niet-lineaire effecten die de belastbaarheid beperken. Prysmian heeft er werk over gepubliceerd. Verwacht op korte termijn geen commerciële FTTH-implementaties.

Multi{0}}vezels bundelen meerdere licht-dragende kernen in één enkele mantel, waardoor de capaciteit per kabel wordt vergroot zonder proportionele toename van de omvang. Space{3}}multiplexing kan van belang zijn voor datacenterverbindingen waar de kanaalruimte beperkt is en de vraag naar bandbreedte blijft stijgen.

Vezels met een kleinere diameter van 200-micron- worden al op de markt gebracht voor toepassingen met hoge dichtheid. Standaardvezel is 250 micron met coating; trimmen dat meer vezels per buis mogelijk maakt, meer buizen per kabel, hogere aantallen per kanaal. Het kostte jaren om de mechanische betrouwbaarheid bij kleinere diameters te valideren, maar de industrie lijkt er nu comfortabel mee te zijn.

De productiegeografie zal waarschijnlijk niet dramatisch veranderen. De kapitaalinvestering die nodig is voor de productie van preforms-honderden miljoenen dollars voor een concurrerende faciliteit- werpt enorme toegangsbarrières op. Bedrijven die de uitbouwgolf in de jaren 2000 en 2010 hebben gemist, halen hun achterstand niet gemakkelijk in.

Ik zou in elk geval een voortgaande consolidatie verwachten. Prysmian heeft General Cable overgenomen. Corning blijft de capaciteit uitbreiden. Chinese fabrikanten blijven de Afrikaanse en Zuidoost-Aziatische markten betreden. Het aantal werkelijk onafhankelijke, mondiaal-concurrerende vezelfabrikanten zou de komende tien jaar zelfs kunnen krimpen, zelfs als het totale productievolume stijgt.

 

Wat er eigenlijk toe doet

 

De vezels zijn minder belangrijk dan mensen denken. De specificaties zijn grotendeels geconvergeerd.-elke naam-merk G.657.A2-glasvezel presteert vergelijkbaar met alle andere glasvezels binnen dezelfde standaardcategorie. Het onderscheid vindt plaats op het gebied van kabelconstructie, connectorkwaliteit en installatieondersteuning.

Als u een FTTH-infrastructuur implementeert en u zich zorgen maakt over welke glasvezelfabrikant u moet betrekken, optimaliseert u waarschijnlijk de verkeerde variabele. Besteed die energie aan installatietraining, testapparatuur en verificatie na- de implementatie.

De mondiale productiebasis betekent concurrerende prijzen in alle geografische gebieden. Gebruik dat in uw voordeel. Maar onthoud dat een besparing van $50.000 op de aanschaf van glasvezel niets betekent als slechte installatiepraktijken een netwerk creëren dat binnen drie jaar $200.000 aan herstel nodig heeft.

Het glas zelf is in wezen gecommoditiseerd. Alles eromheen doet er nog steeds enorm toe.