光纖部署：通信行業(yè)的未來(lái)

       隨著(zhù)數字時(shí)代的出現，企業(yè)取得了良好的增長(cháng)，對更快、更安全的網(wǎng)絡(luò )的需求成倍增長(cháng)。這種不斷增長(cháng)的需求需要立即轉向光纖技術(shù)，以應對新時(shí)代企業(yè)可能面臨的挑戰和機遇。此外，光纖不僅支持各行各業(yè)，也惠及家庭。因此，隨著(zhù)我們在未來(lái)幾年繼續挖掘并充分釋放5G的力量，我們的生活質(zhì)量預計將得到顯著(zhù)改善。最近的一項市場(chǎng)研究顯示，明年光纜市場(chǎng)將以8.5%的速度增長(cháng)，到2025年價(jià)值將達到約70億美元。

圖1：亞太地區光纖市場(chǎng)規模 圖片來(lái)源：fortunebusinessinsights.com

▎部署超大規模網(wǎng)絡(luò )的挑戰

隨著(zhù)需求的增加，人們期望確保技術(shù)不斷表現得更好，同時(shí)能夠擴展以滿(mǎn)足任何不斷增長(cháng)的經(jīng)濟體的各種需求。這些網(wǎng)絡(luò )將改變下一次數字革命，并連接不同領(lǐng)域的數千臺設備。我們在任何部署過(guò)程中面臨的最常見(jiàn)挑戰包括：

         ●光纖部署過(guò)程的不同階段需要多次批準

         ●時(shí)間和成本超支往往是不可避免的

         ●提供次優(yōu)結果并妨礙做出良好決策的調查

         ●是否有非熟練或部分熟練勞動(dòng)力

         ●自動(dòng)化有限，有許多用于規劃和所有日常操作的手動(dòng)流程

因此，我們必須有一個(gè)無(wú)縫的設計、推出和精心規劃的部署。目前，還有很大的改進(jìn)空間，例如利用虛擬現實(shí)技術(shù)提高人員技能、利用無(wú)人機進(jìn)行更全面的調查、建立適當的多級審批工作流程以及自動(dòng)化規劃、運營(yíng)和執行。Gartner研究指出，到2024年底，60%的服務(wù)提供商將實(shí)現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(chǎng)增速 圖片來(lái)源：mordorintelligence.com

▎光纖部署策略

人們可以根據環(huán)境和人口統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。大多數部署成本主要用于管道和電纜鋪設工程。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(lái)，我們將更詳細地介紹這其中的每一個(gè)。

●空中部署

在這種部署方式下，環(huán)境因素對整體光纖開(kāi)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(fēng)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(yíng)商使用現有的電力桿或其他固定線(xiàn)路來(lái)鋪設光纜。由于沒(méi)有必要挖掘和中繼道路來(lái)掩埋電纜，因此進(jìn)一步節省了成本。

考慮到不同的痛點(diǎn)，架空電纜往往很脆弱，在惡劣天氣和全球變暖導致的溫度變化下可能會(huì )斷裂。因此，在規劃和勘察階段確定架空布線(xiàn)的長(cháng)度以及電線(xiàn)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。我們必須獲得監管機構的所有批準，并且現有的桿網(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(jià)的勞動(dòng)力和材料進(jìn)一步降低了此類(lèi)部署的成本。

●埋地電纜部署

這種類(lèi)型的地下光纖部署的主要優(yōu)點(diǎn)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(yíng)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(mài)點(diǎn)。然而，樹(shù)根可能會(huì )成為障礙并進(jìn)一步增加成本。

此外，由于每次發(fā)生故障時(shí)都要進(jìn)行挖掘工作，因此中繼和維護也會(huì )產(chǎn)生成本。最后，昂貴的維修會(huì )給運營(yíng)商帶來(lái)成本開(kāi)銷(xiāo)。

●海洋部署

大多數國際通信都是通過(guò)海底電纜進(jìn)行的。電信運營(yíng)商和科技巨頭擁有并建造這些電纜。這些電纜采用開(kāi)放式設計和先進(jìn)的傳輸系統。當我們選擇海洋部署模式來(lái)推出光纖業(yè)務(wù)時(shí)，可以看到帶寬、頻譜和容量方面的改進(jìn)。而等式的唯一部分是成本超支，這是數據需求顯著(zhù)增加時(shí)的未來(lái)部署選項。在過(guò)去十年左右的時(shí)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(cháng)也推動(dòng)了此類(lèi)部署和海底部署。

▎地形對于光纜部署和鋪設的重要性

在這個(gè)我們生活星球上的不同地形中，運營(yíng)商可以沿著(zhù)山區巖石地形、沙地或粘土鋪設光纜。每個(gè)地形都是獨特的，部署時(shí)應考慮地形類(lèi)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(shí)，當有沙質(zhì)土壤時(shí)，可以建造溝槽以滿(mǎn)足所有光纖布線(xiàn)需求。如果遇到包含巖石障礙物的粘土地形，這可能會(huì )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(dòng)力或自動(dòng)化機器人可以在沒(méi)有管道基礎設施的棘手環(huán)境中使用槽切割等創(chuàng )新技術(shù)。然而，切槽的缺點(diǎn)是，由于這些電纜在頂部走線(xiàn)，因此當有中繼時(shí)，電纜很容易斷裂。

▎加快光纖部署

需要結合自動(dòng)化和流程來(lái)生成快速的光纖推出服務(wù)。人工智能和機器學(xué)習等先進(jìn)技術(shù)突破有助于制定部署光纜的計劃。調查和地理測繪技術(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(dòng)測量將相應節省成本，而通過(guò)自動(dòng)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)可節省成本和勞動(dòng)力，并加快部署時(shí)間。傳統的挖掘和敷設電纜的方法無(wú)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(shí)，可以很大程度上減少體力勞動(dòng)。他們可以執行一系列工作，從挖掘溝渠到鋪設光纜，而只需要最少的人類(lèi)監督。集成這些機器人可以消除對勞動(dòng)力中熟練資源的需求，并進(jìn)一步加快實(shí)際的光纖鋪設速度。

由于增強現實(shí)和虛擬現實(shí)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(shí)用的在職培訓。頭盔有助于模擬實(shí)時(shí)場(chǎng)景，并配有傳感器，可在佩戴 VR 頭盔時(shí)指導完成每項活動(dòng)。這一技術(shù)突破將縮短初始培訓周期，并大幅降低培訓成本。他們可以執行一系列工作，從挖掘溝渠到鋪設光纜，而只需要最少的人類(lèi)監督。集成這些機器人可以消除對勞動(dòng)力中熟練資源的需求，并進(jìn)一步加快實(shí)際的光纖鋪設速度。

圖 3：全球 5G 覆蓋和采用 圖片來(lái)源：mordorintelligence.com

▎總結

調查結果指出，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的程序和最佳實(shí)踐，以在設計階段的早期減輕這些因素的影響。導致推出延遲的另一個(gè)關(guān)鍵因素是缺乏熟練的員工。為了解決這個(gè)問(wèn)題、確保質(zhì)量并減少纖維損壞，必須提高技能和自動(dòng)化。

更好的類(lèi)比是比較光纖如何開(kāi)始在全國范圍內發(fā)展，就像一個(gè)密集的網(wǎng)絡(luò )，類(lèi)似于十年前電纜如何鋪設，連接最偏遠的地區。建設超大規模光纖電纜網(wǎng)絡(luò )將以光纖設計為核心進(jìn)行創(chuàng )新。例如，可靠的光纜部署，很少或沒(méi)有中斷，可以提供良好的質(zhì)量、閃電般的速度和高可用性。