隨著數(shù)字時代的出現(xiàn)，企業(yè)取得了良好的增長，對更快、更安全的網(wǎng)絡(luò)的需求成倍增長。這種不斷增長的需求需要立即轉(zhuǎn)向光纖技術(shù)，以應(yīng)對新時代企業(yè)可能面臨的挑戰(zhàn)和機遇。此外，光纖不僅支持各行各業(yè)，也惠及家庭。因此，隨著我們在未來幾年繼續(xù)挖掘并充分釋放5G的力量，我們的生活質(zhì)量預(yù)計將得到顯著改善。最近的一項市場研究顯示，明年光纜市場將以8.5%的速度增長，到2025年價值將達到約70億美元。
圖1：亞太地區(qū)光纖市場規(guī)模圖片來源：fortunebusinessinsights.com
部署超大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)
隨著需求的增加，人們期望確保技術(shù)不斷表現(xiàn)得更好，同時能夠擴展以滿足任何不斷增長的經(jīng)濟體的各種需求。這些網(wǎng)絡(luò)將改變下一次數(shù)字革命，并連接不同領(lǐng)域的數(shù)千臺設(shè)備。我們在任何部署過程中面臨的最常見挑戰(zhàn)包括：
光纖部署過程的不同階段需要多次批準時間和成本超支往往是不可避免的提供次優(yōu)結(jié)果并妨礙做出良好決策的調(diào)查是否有非熟練或部分熟練勞動力自動化有限，有許多用于規(guī)劃和所有日常操作的手動流程因此，我們必須有一個無縫的設(shè)計、推出和精心規(guī)劃的部署。目前，還有很大的改進空間，例如利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)提高人員技能、利用無人機進行更全面的調(diào)查、建立適當?shù)亩嗉墝徟ぷ髁鞒桃约白詣踊?guī)劃、運營和執(zhí)行。Gartner研究指出，到2024年底，60%的服務(wù)提供商將實現(xiàn)至少覆蓋所有主要城市的5G服務(wù)商業(yè)化。
圖2：光纜市場增速圖片來源：mordorintelligence.com
光纖部署策略
人們可以根據(jù)環(huán)境和人口統(tǒng)計情況使用多種部署策略。還需要考慮的是部署后維護的便利性。大多數(shù)部署成本主要用于管道和電纜鋪設(shè)工程。這些費用占項目總成本的60%以上。此外，部署可以發(fā)生在地面以上、地下和海底。接下來，我們將更詳細地介紹這其中的每一個。
空中部署
在這種部署方式下，環(huán)境因素對整體光纖開通業(yè)務(wù)的影響較大。電纜承受的總體壓力取決于氣候條件和風速。架空電纜是部署最后一站連接的經(jīng)濟有效的方法之一。為了理解為什么這樣做具有成本效益，運營商使用現(xiàn)有的電力桿或其他固定線路來鋪設(shè)光纜。由于沒有必要挖掘和中繼道路來掩埋電纜，因此進一步節(jié)省了成本。
考慮到不同的痛點，架空電纜往往很脆弱，在惡劣天氣和全球變暖導(dǎo)致的溫度變化下可能會斷裂。因此，在規(guī)劃和勘察階段確定架空布線的長度以及電線桿和電纜的強度公差對于確定空中部署的適用性至關(guān)重要。我們必須獲得監(jiān)管機構(gòu)的所有批準，并且現(xiàn)有的桿網(wǎng)絡(luò)適合且足夠強大，可以運行光纜才能選擇這種部署模式。廉價的勞動力和材料進一步降低了此類部署的成本。
埋地電纜部署
這種類型的地下光纖部署的主要優(yōu)點是較少暴露于惡劣的環(huán)境因素。此外，這種地下部署的可靠性至少比空中部署的光纜高十倍。另一方面，計劃埋得越深，運營費用就越高。這種額外的挖掘最終將增加服務(wù)成本，盡管在這種情況下可靠性將是獨特的賣點。然而，樹根可能會成為障礙并進一步增加成本。
此外，由于每次發(fā)生故障時都要進行挖掘工作，因此中繼和維護也會產(chǎn)生成本。最后，昂貴的維修會給運營商帶來成本開銷。
海洋部署
大多數(shù)國際通信都是通過海底電纜進行的。電信運營商和科技巨頭擁有并建造這些電纜。這些電纜采用開放式設(shè)計和先進的傳輸系統(tǒng)。當我們選擇海洋部署模式來推出光纖業(yè)務(wù)時，可以看到帶寬、頻譜和容量方面的改進。而等式的唯一部分是成本超支，這是數(shù)據(jù)需求顯著增加時的未來部署選項。在過去十年左右的時間里，谷歌資助了多條海底電纜。云和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的增長也推動了此類部署和海底部署。
地形對于光纜部署和鋪設(shè)的重要性
在這個我們生活星球上的不同地形中，運營商可以沿著山區(qū)巖石地形、沙地或粘土鋪設(shè)光纜。每個地形都是獨特的，部署時應(yīng)考慮地形類型，然后再縮小到其中一種部署模式。例如，考慮到放置桿子很容易，空中部署將適合巖石地形。同時，當有沙質(zhì)土壤時，可以建造溝槽以滿足所有光纖布線需求。如果遇到包含巖石障礙物的粘土地形，這可能會增加挖掘成本。
此外，還需要更深的溝槽，并用更厚的填充物封閉光纜。如果表面有柏油路或瀝青，挖掘成本比在沙土上挖淺溝要多十倍。勞動力或自動化機器人可以在沒有管道基礎(chǔ)設(shè)施的棘手環(huán)境中使用槽切割等創(chuàng)新技術(shù)。然而，切槽的缺點是，由于這些電纜在頂部走線，因此當有中繼時，電纜很容易斷裂。
加快光纖部署
需要結(jié)合自動化和流程來生成快速的光纖推出服務(wù)。人工智能和機器學(xué)習(xí)等先進技術(shù)突破有助于制定部署光纜的計劃。調(diào)查和地理測繪技術(shù)建議最佳光纖布局的管道、溝渠、部署模式和地形布局。手動測量將相應(yīng)節(jié)省成本，而通過自動化，我們可以理想地確保這些成本降至最低。微挖溝等創(chuàng)新溝槽施工技術(shù)可節(jié)省成本和勞動力，并加快部署時間。傳統(tǒng)的挖掘和敷設(shè)電纜的方法無法達到微挖溝所達到的產(chǎn)量和速度。它使項目的完成率提高了一倍，從而確保更快的光纖部署。
機器人，在特定地形環(huán)境下使用時，可以很大程度上減少體力勞動。他們可以執(zhí)行一系列工作，從挖掘溝渠到鋪設(shè)光纜，而只需要最少的人類監(jiān)督。集成這些機器人可以消除對勞動力中熟練資源的需求，并進一步加快實際的光纖鋪設(shè)速度。
由于增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實仍處于萌芽階段，該領(lǐng)域已有足夠的創(chuàng)新，可以利用該技術(shù)為員工提供實用的在職培訓(xùn)。頭盔有助于模擬實時場景，并配有傳感器，可在佩戴 VR 頭盔時指導(dǎo)完成每項活動。這一技術(shù)突破將縮短初始培訓(xùn)周期，并大幅降低培訓(xùn)成本。他們可以執(zhí)行一系列工作，從挖掘溝渠到鋪設(shè)光纜，而只需要最少的人類監(jiān)督。集成這些機器人可以消除對勞動力中熟練資源的需求，并進一步加快實際的光纖鋪設(shè)速度。
圖 2：全球 5G 覆蓋和采用圖片來源：mordorintelligence.com
總結(jié)
調(diào)查結(jié)果指出，許多光纖部署被延遲或失敗主要是由于外部因素，例如安裝和維護的挖掘或中繼工作。施工人員必須遵循適當?shù)某绦蚝妥罴褜嵺`，以在設(shè)計階段的早期減輕這些因素的影響。導(dǎo)致推出延遲的另一個關(guān)鍵因素是缺乏熟練的員工。為了解決這個問題、確保質(zhì)量并減少纖維損壞，必須提高技能和自動化。
更好的類比是比較光纖如何開始在全國范圍內(nèi)發(fā)展，就像一個密集的網(wǎng)絡(luò)，類似于十年前電纜如何鋪設(shè)，連接最偏遠的地區(qū)。建設(shè)超大規(guī)模光纖電纜網(wǎng)絡(luò)將以光纖設(shè)計為核心進行創(chuàng)新。例如，可靠的光纜部署，很少或沒有中斷，可以提供良好的質(zhì)量、閃電般的速度和高可用性。
常見問題解答
1. 部署超可擴展光纖網(wǎng)絡(luò)時遇到的主要挑戰(zhàn)有哪些？
超可擴展的光纖網(wǎng)絡(luò)引發(fā)了數(shù)字革命。但是，存在一些阻礙部署速度的挑戰(zhàn)，其中包括：
在部署電纜的各個階段都需要獲得多項批準。由于不可避免的情況而導(dǎo)致成本和時間延長不完整的調(diào)查導(dǎo)致糟糕的決策缺乏優(yōu)秀的勞動力自動化的可能性非常有限2、什么是光纖空中布放？
光纖的空中部署表明，這些電纜將用于外部應(yīng)用，并將安裝在電線桿上。這種架空電纜的設(shè)計非常堅固，可以承受天氣和人為的不利條件。這種電纜主要鋪設(shè)在輸電塔和電線桿之間。
3. 為什么光纖網(wǎng)絡(luò)的海洋部署被認為是面向未來的部署方式？
通過選擇光纖網(wǎng)絡(luò)的海洋部署方式，帶寬、容量和頻譜都得到了極大的增加。盡管成本超支，但隨著數(shù)據(jù)需求顯著上升，這種部署策略是未來的舉措。物聯(lián)網(wǎng)和云應(yīng)用的持續(xù)增長將使這種部署在未來更加普遍。
4. 如何加快光纖部署進程？
迫切需要實現(xiàn)多個流程的自動化，以確保光纖部署服務(wù)以更快的速度進行。將實施人工智能和機器學(xué)習(xí)概念來制定部署光纜的高級計劃。這樣，就不會因為部署土地的不準確調(diào)查或評估而造成不必要的延誤。
光纖電纜市場趨勢
電信業(yè)預(yù)計將大幅增長
光纖電纜 (OFC) 在現(xiàn)代電信基礎(chǔ)設(shè)施中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在過去的十年中，光纖已成為滿足各種來源（包括互聯(lián)網(wǎng)、電子商務(wù)、計算機網(wǎng)絡(luò)和多媒體）不斷增長的帶寬需求的首選傳輸介質(zhì)。光纖電纜具有無限帶寬的優(yōu)勢，這使得它們能夠處理大量信息。它們用于連接電信網(wǎng)絡(luò)中的不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，例如蜂窩塔、數(shù)據(jù)中心和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商，從而實現(xiàn)不同地點之間的大量數(shù)據(jù)交換。光纖電纜還促進了高速互聯(lián)網(wǎng)連接和先進通信技術(shù)的發(fā)展，例如視頻會議、在線游戲和云計算。光纖電纜在電信行業(yè)具有多種優(yōu)勢，包括高速度和帶寬、低衰減、抗電磁干擾、高可靠性、與銅纜相比維護更少，并且難以竊聽或攔截，從而確保了高安全性。此外，由于其安全性、可擴展性和無限帶寬潛力，光纖電纜也被選擇來支持嚴重依賴實時數(shù)據(jù)收集和傳輸?shù)南冗M技術(shù)，例如 5G、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)。5G 的推出預(yù)計將提高網(wǎng)絡(luò)容量并降低網(wǎng)絡(luò)延遲?；ヂ?lián)網(wǎng)是全球最具變革性和快速發(fā)展的技術(shù)之一，每天都有越來越多的用戶訪問它。截至2023年1月，僅美國擁有3.113億互聯(lián)網(wǎng)用戶，互聯(lián)網(wǎng)普及率為總?cè)丝诘?1.8%。隨著越來越多的人上網(wǎng)，對高速互聯(lián)網(wǎng)的需求不斷上升，這需要更高的帶寬，而這只能通過光纖電纜來實現(xiàn)。光纖技術(shù)被《政府技術(shù)》雜志描述為“面向未來”?？悼ㄋ固氐入娦啪揞^已經(jīng)從銅同軸電纜過渡到混合或全光纖電纜組件。一些專家認為，對于新興的復(fù)雜電子產(chǎn)品來說，光纖可能比無線技術(shù)具有更大的應(yīng)用范圍。光纖電纜預(yù)計將比下一代設(shè)備和工業(yè)要求更耐用，因為它們不會像其他基礎(chǔ)設(shè)施那樣退化。因此，光纖的未來是充滿希望的北美預(yù)計將成為增長最快的市場
由于近年來美國光纖部署步伐不斷加快，北美已獲得突出地位。例如，根據(jù)光纖寬帶協(xié)會 2022 年光纖提供商調(diào)查結(jié)果，美國光纖到戶 (FTTH) 部署預(yù)計在未來幾年將創(chuàng)下紀錄。調(diào)查結(jié)果顯示，盡管供應(yīng)鏈和勞動力受到限制，但到 2022 年，美國 FTTH 網(wǎng)絡(luò)將新增 790 萬戶家庭。該協(xié)會表示，F(xiàn)TTH 部署的激增是政府大力資助的結(jié)果，例如 BEAD、RDOF 和 ReConnect 等，這些資金已開始產(chǎn)生直接影響。例如，寬帶公平、接入和部署 (BEAD) 計劃提供 424.5 億美元，通過資助所有 50 個州、華盛頓特區(qū)、波多黎各、美屬維爾京群島的規(guī)劃、基礎(chǔ)設(shè)施部署和采用計劃來擴大高速互聯(lián)網(wǎng)接入、關(guān)島、美屬薩摩亞和北馬里亞納群島聯(lián)邦。此外，2022 年 7 月，美國農(nóng)業(yè)部 (USDA) 宣布投資 4.01 億美元，為 11 個州的 31,000 名農(nóng)村居民和企業(yè)提供高速互聯(lián)網(wǎng)接入，作為美國政府投資農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施承諾的一部分為所有人提供負擔得起的高速互聯(lián)網(wǎng)。此外，2022 年 11 月，加拿大光纖公司 (Canadian Fiber Optics Corp.) 宣布計劃將其光纖擴展到阿爾伯塔省 High Prairie 的家鄉(xiāng) (FTTH) 覆蓋范圍。CFOC 聲稱，這些服務(wù)以 Northern Lights Fiber (NLF) 品牌提供，將具有加拿大農(nóng)村地區(qū)最快的住宅互聯(lián)網(wǎng)速率。光纖電纜行業(yè)概況
光纖電纜市場競爭非常激烈，主要參與者包括康寧公司、萊尼股份公司、藤倉有限公司和日立電纜美國公司（日立電纜）以及眾多地區(qū)性公司。新參與者的進入門檻適中，這導(dǎo)致大量區(qū)域公司涌入尋求進入光纜行業(yè)。
2022 年 11 月，普睿司曼作為其與 Jan De Nul 的 EPC 財團的一部分，與三星 C&T 簽署了價值 2.2 億歐元（2.3826 億美元）的合同。該項目涉及中東首個高壓直流 (HVDC-VSC) 海底輸電系統(tǒng)，普睿司曼將設(shè)計、供應(yīng)、組裝和測試由四根 XLPE 高壓直流 320 kV 單芯電纜組成的對稱單極系統(tǒng)絕緣材料以及光纜系統(tǒng)。這些電纜將把 Al Mirfa 陸上換流站連接到阿布扎比海岸附近阿拉伯灣的 Al Ghallan 人工島。
2022 年 8 月，康寧公司宣布計劃在亞利桑那州吉爾伯特建立光纜制造工廠，以擴大其在美國各地的業(yè)務(wù)。該公司對該工廠投資超過 5 億美元，將于 2024 年開業(yè)，使康寧能夠滿足加拿大和美國西部對光纖電纜日益增長的需求。
同樣是在 2022 年 8 月，古河電工拉丁美洲公司與諾基亞合作，在拉丁美洲企業(yè)市場部署光纖 LAN 解決方案。古河電工拉丁美洲公司將把諾基亞的光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備整合到其 Laserway 無源光 LAN 解決方案中，該解決方案由其合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)向企業(yè)市場銷售。
光纖電纜市場新聞
2023 年 1 月：普睿司曼集團推出了864芯版本的 Sirocco HD 微管光纜。新光纜的光纖密度為每平方毫米9.1根光纖，可安裝在13毫米管道中。該光纜直徑為11.0毫米，可擠入864根光纖。2022 年 9 月：Google 推出了Equiano，一條連接西歐和南非的海底電纜。該電纜全長超過15000公里，是非洲容量最大的海底電纜。它擁有12個光纖對的設(shè)計容量為150Tbps。該項目預(yù)計將創(chuàng)造160萬個就業(yè)機會，并使該地區(qū)的數(shù)據(jù)價格下降16%至21%。2022 年 6 月：普睿司曼集團宣布向田納西州杰克遜工廠投資3000萬美元，用于增強光纖產(chǎn)能并擴展電信網(wǎng)絡(luò)。此舉旨在更有效地滿足客戶對光纖日益增長的需求。資料來源：STL- 蜜度索驥：以跨模態(tài)檢索技術(shù)助力“企宣”向上生長
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