随着数字时代的出现，企业取得了良好的增长，对更快、更安全的网络的需求成倍增长。这种不断增长的需求需要立即转向光纤技术，以应对新时代企业可能面临的挑战和机遇。此外，光纤不仅支持各行各业，也惠及家庭。因此，随着我们在未来几年继续挖掘并充分释放5G的力量，我们的生活质量预计将得到显着改善。最近的一项市场研究显示，明年光缆市场将以8.5%的速度增长，到2025年价值将达到约70亿美元。
图1：亚太地区光纤市场规模图片来源：fortunebusinessinsights.com
部署超大规模网络的挑战
随着需求的增加，人们期望确保技术不断表现得更好，同时能够扩展以满足任何不断增长的经济体的各种需求。这些网络将改变下一次数字革命，并连接不同领域的数千台设备。我们在任何部署过程中面临的最常见挑战包括：
光纤部署过程的不同阶段需要多次批准时间和成本超支往往是不可避免的提供次优结果并妨碍做出良好决策的调查是否有非熟练或部分熟练劳动力自动化有限，有许多用于规划和所有日常操作的手动流程因此，我们必须有一个无缝的设计、推出和精心规划的部署。目前，还有很大的改进空间，例如利用虚拟现实技术提高人员技能、利用无人机进行更全面的调查、建立适当的多级审批工作流程以及自动化规划、运营和执行。Gartner研究指出，到2024年底，60%的服务提供商将实现至少覆盖所有主要城市的5G服务商业化。
图2：光缆市场增速图片来源：mordorintelligence.com
光纤部署策略
人们可以根据环境和人口统计情况使用多种部署策略。还需要考虑的是部署后维护的便利性。大多数部署成本主要用于管道和电缆铺设工程。这些费用占项目总成本的60%以上。此外，部署可以发生在地面以上、地下和海底。接下来，我们将更详细地介绍这其中的每一个。
空中部署
在这种部署方式下，环境因素对整体光纤开通业务的影响较大。电缆承受的总体压力取决于气候条件和风速。架空电缆是部署最后一站连接的经济有效的方法之一。为了理解为什么这样做具有成本效益，运营商使用现有的电力杆或其他固定线路来铺设光缆。由于没有必要挖掘和中继道路来掩埋电缆，因此进一步节省了成本。
考虑到不同的痛点，架空电缆往往很脆弱，在恶劣天气和全球变暖导致的温度变化下可能会断裂。因此，在规划和勘察阶段确定架空布线的长度以及电线杆和电缆的强度公差对于确定空中部署的适用性至关重要。我们必须获得监管机构的所有批准，并且现有的杆网络适合且足够强大，可以运行光缆才能选择这种部署模式。廉价的劳动力和材料进一步降低了此类部署的成本。
埋地电缆部署
这种类型的地下光纤部署的主要优点是较少暴露于恶劣的环境因素。此外，这种地下部署的可靠性至少比空中部署的光缆高十倍。另一方面，计划埋得越深，运营费用就越高。这种额外的挖掘最终将增加服务成本，尽管在这种情况下可靠性将是独特的卖点。然而，树根可能会成为障碍并进一步增加成本。
此外，由于每次发生故障时都要进行挖掘工作，因此中继和维护也会产生成本。最后，昂贵的维修会给运营商带来成本开销。
海洋部署
大多数国际通信都是通过海底电缆进行的。电信运营商和科技巨头拥有并建造这些电缆。这些电缆采用开放式设计和先进的传输系统。当我们选择海洋部署模式来推出光纤业务时，可以看到带宽、频谱和容量方面的改进。而等式的唯一部分是成本超支，这是数据需求显着增加时的未来部署选项。在过去十年左右的时间里，谷歌资助了多条海底电缆。云和物联网领域的增长也推动了此类部署和海底部署。
地形对于光缆部署和铺设的重要性
在这个我们生活星球上的不同地形中，运营商可以沿着山区岩石地形、沙地或粘土铺设光缆。每个地形都是独特的，部署时应考虑地形类型，然后再缩小到其中一种部署模式。例如，考虑到放置杆子很容易，空中部署将适合岩石地形。同时，当有沙质土壤时，可以建造沟槽以满足所有光纤布线需求。如果遇到包含岩石障碍物的粘土地形，这可能会增加挖掘成本。
此外，还需要更深的沟槽，并用更厚的填充物封闭光缆。如果表面有柏油路或沥青，挖掘成本比在沙土上挖浅沟要多十倍。劳动力或自动化机器人可以在没有管道基础设施的棘手环境中使用槽切割等创新技术。然而，切槽的缺点是，由于这些电缆在顶部走线，因此当有中继时，电缆很容易断裂。
加快光纤部署
需要结合自动化和流程来生成快速的光纤推出服务。人工智能和机器学习等先进技术突破有助于制定部署光缆的计划。调查和地理测绘技术建议最佳光纤布局的管道、沟渠、部署模式和地形布局。手动测量将相应节省成本，而通过自动化，我们可以理想地确保这些成本降至最低。微挖沟等创新沟槽施工技术可节省成本和劳动力，并加快部署时间。传统的挖掘和敷设电缆的方法无法达到微挖沟所达到的产量和速度。它使项目的完成率提高了一倍，从而确保更快的光纤部署。
机器人，在特定地形环境下使用时，可以很大程度上减少体力劳动。他们可以执行一系列工作，从挖掘沟渠到铺设光缆，而只需要最少的人类监督。集成这些机器人可以消除对劳动力中熟练资源的需求，并进一步加快实际的光纤铺设速度。
由于增强现实和虚拟现实仍处于萌芽阶段，该领域已有足够的创新，可以利用该技术为员工提供实用的在职培训。头盔有助于模拟实时场景，并配有传感器，可在佩戴 VR 头盔时指导完成每项活动。这一技术突破将缩短初始培训周期，并大幅降低培训成本。他们可以执行一系列工作，从挖掘沟渠到铺设光缆，而只需要最少的人类监督。集成这些机器人可以消除对劳动力中熟练资源的需求，并进一步加快实际的光纤铺设速度。
图 2：全球 5G 覆盖和采用图片来源：mordorintelligence.com
总结
调查结果指出，许多光纤部署被延迟或失败主要是由于外部因素，例如安装和维护的挖掘或中继工作。施工人员必须遵循适当的程序和最佳实践，以在设计阶段的早期减轻这些因素的影响。导致推出延迟的另一个关键因素是缺乏熟练的员工。为了解决这个问题、确保质量并减少纤维损坏，必须提高技能和自动化。
更好的类比是比较光纤如何开始在全国范围内发展，就像一个密集的网络，类似于十年前电缆如何铺设，连接最偏远的地区。建设超大规模光纤电缆网络将以光纤设计为核心进行创新。例如，可靠的光缆部署，很少或没有中断，可以提供良好的质量、闪电般的速度和高可用性。
常见问题解答
1. 部署超可扩展光纤网络时遇到的主要挑战有哪些？
超可扩展的光纤网络引发了数字革命。但是，存在一些阻碍部署速度的挑战，其中包括：
在部署电缆的各个阶段都需要获得多项批准。由于不可避免的情况而导致成本和时间延长不完整的调查导致糟糕的决策缺乏优秀的劳动力自动化的可能性非常有限2、什么是光纤空中布放？
光纤的空中部署表明，这些电缆将用于外部应用，并将安装在电线杆上。这种架空电缆的设计非常坚固，可以承受天气和人为的不利条件。这种电缆主要铺设在输电塔和电线杆之间。
3. 为什么光纤网络的海洋部署被认为是面向未来的部署方式？
通过选择光纤网络的海洋部署方式，带宽、容量和频谱都得到了极大的增加。尽管成本超支，但随着数据需求显着上升，这种部署策略是未来的举措。物联网和云应用的持续增长将使这种部署在未来更加普遍。
4. 如何加快光纤部署进程？
迫切需要实现多个流程的自动化，以确保光纤部署服务以更快的速度进行。将实施人工智能和机器学习概念来制定部署光缆的高级计划。这样，就不会因为部署土地的不准确调查或评估而造成不必要的延误。
光纤电缆市场趋势
电信业预计将大幅增长
光纤电缆 (OFC) 在现代电信基础设施中发挥着至关重要的作用。在过去的十年中，光纤已成为满足各种来源（包括互联网、电子商务、计算机网络和多媒体）不断增长的带宽需求的首选传输介质。光纤电缆具有无限带宽的优势，这使得它们能够处理大量信息。它们用于连接电信网络中的不同网络节点，例如蜂窝塔、数据中心和互联网服务提供商，从而实现不同地点之间的大量数据交换。光纤电缆还促进了高速互联网连接和先进通信技术的发展，例如视频会议、在线游戏和云计算。光纤电缆在电信行业具有多种优势，包括高速度和带宽、低衰减、抗电磁干扰、高可靠性、与铜缆相比维护更少，并且难以窃听或拦截，从而确保了高安全性。此外，由于其安全性、可扩展性和无限带宽潜力，光纤电缆也被选择来支持严重依赖实时数据收集和传输的先进技术，例如 5G、大数据和物联网。5G 的推出预计将提高网络容量并降低网络延迟。互联网是全球最具变革性和快速发展的技术之一，每天都有越来越多的用户访问它。截至2023年1月，仅美国拥有3.113亿互联网用户，互联网普及率为总人口的91.8%。随着越来越多的人上网，对高速互联网的需求不断上升，这需要更高的带宽，而这只能通过光纤电缆来实现。光纤技术被《政府技术》杂志描述为“面向未来”。康卡斯特等电信巨头已经从铜同轴电缆过渡到混合或全光纤电缆组件。一些专家认为，对于新兴的复杂电子产品来说，光纤可能比无线技术具有更大的应用范围。光纤电缆预计将比下一代设备和工业要求更耐用，因为它们不会像其他基础设施那样退化。因此，光纤的未来是充满希望的北美预计将成为增长最快的市场
由于近年来美国光纤部署步伐不断加快，北美已获得突出地位。例如，根据光纤宽带协会 2022 年光纤提供商调查结果，美国光纤到户 (FTTH) 部署预计在未来几年将创下纪录。调查结果显示，尽管供应链和劳动力受到限制，但到 2022 年，美国 FTTH 网络将新增 790 万户家庭。该协会表示，FTTH 部署的激增是政府大力资助的结果，例如 BEAD、RDOF 和 ReConnect 等，这些资金已开始产生直接影响。例如，宽带公平、接入和部署 (BEAD) 计划提供 424.5 亿美元，通过资助所有 50 个州、华盛顿特区、波多黎各、美属维尔京群岛的规划、基础设施部署和采用计划来扩大高速互联网接入、关岛、美属萨摩亚和北马里亚纳群岛联邦。此外，2022 年 7 月，美国农业部 (USDA) 宣布投资 4.01 亿美元，为 11 个州的 31,000 名农村居民和企业提供高速互联网接入，作为美国政府投资农村基础设施承诺的一部分为所有人提供负担得起的高速互联网。此外，2022 年 11 月，加拿大光纤公司 (Canadian Fiber Optics Corp.) 宣布计划将其光纤扩展到阿尔伯塔省 High Prairie 的家乡 (FTTH) 覆盖范围。CFOC 声称，这些服务以 Northern Lights Fiber (NLF) 品牌提供，将具有加拿大农村地区最快的住宅互联网速率。光纤电缆行业概况
光纤电缆市场竞争非常激烈，主要参与者包括康宁公司、莱尼股份公司、藤仓有限公司和日立电缆美国公司（日立电缆）以及众多地区性公司。新参与者的进入门槛适中，这导致大量区域公司涌入寻求进入光缆行业。
2022 年 11 月，普睿司曼作为其与 Jan De Nul 的 EPC 财团的一部分，与三星 C&T 签署了价值 2.2 亿欧元（2.3826 亿美元）的合同。该项目涉及中东首个高压直流 (HVDC-VSC) 海底输电系统，普睿司曼将设计、供应、组装和测试由四根 XLPE 高压直流 320 kV 单芯电缆组成的对称单极系统绝缘材料以及光缆系统。这些电缆将把 Al Mirfa 陆上换流站连接到阿布扎比海岸附近阿拉伯湾的 Al Ghallan 人工岛。
2022 年 8 月，康宁公司宣布计划在亚利桑那州吉尔伯特建立光缆制造工厂，以扩大其在美国各地的业务。该公司对该工厂投资超过 5 亿美元，将于 2024 年开业，使康宁能够满足加拿大和美国西部对光纤电缆日益增长的需求。
同样是在 2022 年 8 月，古河电工拉丁美洲公司与诺基亚合作，在拉丁美洲企业市场部署光纤 LAN 解决方案。古河电工拉丁美洲公司将把诺基亚的光网络设备整合到其 Laserway 无源光 LAN 解决方案中，该解决方案由其合作伙伴生态系统向企业市场销售。
光纤电缆市场新闻
2023 年 1 月：普睿司曼集团推出了864芯版本的 Sirocco HD 微管光缆。新光缆的光纤密度为每平方毫米9.1根光纤，可安装在13毫米管道中。该光缆直径为11.0毫米，可挤入864根光纤。2022 年 9 月：Google 推出了Equiano，一条连接西欧和南非的海底电缆。该电缆全长超过15000公里，是非洲容量最大的海底电缆。它拥有12个光纤对的设计容量为150Tbps。该项目预计将创造160万个就业机会，并使该地区的数据价格下降16%至21%。2022 年 6 月：普睿司曼集团宣布向田纳西州杰克逊工厂投资3000万美元，用于增强光纤产能并扩展电信网络。此举旨在更有效地满足客户对光纤日益增长的需求。资料来源：STL
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