Konstrukcja światłowodowa

Budowa światłowodów to proces wdrażania i instalowania sieci światłowodowych w celu zapewnienia szybkiej łączności z Internetem, usług głosowych, wideo i danych dla domów i firm. Polega na zainstalowaniu kabli światłowodowych, które przesyłają dane za pomocą sygnałów świetlnych. Budowa światłowodów jest opłacalnym sposobem umożliwienia dostępu do sieci na obszarach o dużym natężeniu ruchu telekomunikacyjnego.

Jak zbudowane są sieci światłowodowe

Sieci światłowodowe można budować dwiema podstawowymi metodami: instalacją światłowodów pod ziemią i napowietrzeniem.

    Podziemna instalacja światłowodowa:

        W budownictwie podziemnym kable światłowodowe są umieszczane w systemie kanałów zakopanych pod ziemią. W tym celu stosuje się kilka technik:

            Orka: Kable światłowodowe zakopuje się za pomocą pługa, który tworzy wąski rów i jednocześnie układa kabel.

            Wykopy: W ziemi wykopuje się rów, w którym umieszcza się kable światłowodowe.

            Jack and Bore: Metoda ta polega na wywierceniu otworu pod przeszkodami, takimi jak drogi lub budynki, a następnie przeciągnięciu kabla światłowodowego przez wywiercony otwór.

            Otwór wielokierunkowy: Podobnie jak w przypadku podnośnika i otworu, metoda ta umożliwia wiercenie w różnych kierunkach w celu ominięcia przeszkód.

            Odwiert kierunkowy: Technikę tę stosuje się do wierceń poziomych i stosuje się ją, gdy konieczne jest zainstalowanie kabli światłowodowych pod ziemią bez konieczności wykonywania rozległych wykopów.

    Instalacja światłowodu napowietrznego:

        W konstrukcjach antenowych kable światłowodowe montuje się na słupach energetycznych lub telefonicznych nad ziemią. Metodę tę często stosuje się, gdy zakopanie kabli w ziemi jest niewykonalne lub nieopłacalne.

Liczba żył w kablach światłowodowych

Kable światłowodowe składają się z wielu żył włókna szklanego, a liczba żył, zwana „liczbą żył”, może się różnić. Starsze sieci zwykle stosowały kable z 36, 48, 72, 144 i 288 żyłami światłowodowymi w każdym kablu. Jednakże nowsze kable światłowodowe są projektowane ze znacznie większą liczbą żył, na przykład 432, 864, a nawet 1728 żył w jednym kablu.

Kable światłowodowe o większej liczbie żył są stosowane głównie na trasach sieci szkieletowej, łącząc centralę dostawcy telekomunikacyjnego z różnymi punktami sieci. Kable te zapewniają wystarczającą pojemność dla obecnych i przyszłych potrzeb w zakresie transmisji danych, zapewniając, że sieć będzie w stanie sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu na ruch.

Podsumowując, konstrukcja światłowodów obejmuje układanie kabli światłowodowych pod ziemią lub napowietrznie, a liczba żył w tych kablach różni się w zależności od konkretnych wymagań sieci. Kable o większej liczbie żył są szczególnie stosowane w trasach sieci rdzeniowej, aby uwzględnić przyszły wzrost ruchu telekomunikacyjnego.

Mile tras światłowodowych i mile włókien światłowodowych

    Mile tras światłowodowych: mile tras światłowodowych odnoszą się do całkowitej długości sieci światłowodowej, mierzonej w nienakładających się milach. Reprezentuje fizyczny zasięg kabli światłowodowych tworzących sieć. Na przykład, jeśli sieć światłowodowa rozciąga się na odległość 16 mil od punktu A do punktu B, będzie to określane jako posiadająca 10 mil trasy światłowodowej.

    Mile włókien światłowodowych: Mile włókien światłowodowych reprezentują inną metrykę. Jest to liczba mil tras w sieci pomnożona przez liczbę pojedynczych żył światłowodowych w każdym kablu światłowodowym w tej sieci. Na przykład, jeśli trasa światłowodowa o długości 10 mil zawiera kabel z 288 żyłami światłowodowymi, można ją opisać jako mającą 2880 mil żył światłowodowych. Wskaźnik ten uwzględnia zarówno długość sieci, jak i przepustowość zapewnianą przez liczbę żył w kablach.

Czas trwania budowy włókna

Czas trwania budowy włókien może się znacznie różnić w zależności od kilku czynników, w tym skali i złożoności projektu. Jednakże ogólna wskazówka:

    Budowa sieci światłowodowej zwykle trwa od 6 do 10 miesięcy, zanim sieć zacznie działać po rozpoczęciu fazy budowy lub rozbudowy. Harmonogram ten może obejmować instalację niezbędnej infrastruktury, takiej jak kable światłowodowe, przewody i powiązany sprzęt.

Należy pamiętać, że na harmonogram budowy mogą mieć wpływ:

    Całkowita liczba mil tras do zbudowania: Budowa dłuższych sieci będzie oczywiście wymagać więcej czasu.

    Liczba domów lub lokali, które mają zostać podłączone do sieci: Rozszerzenie sieci w celu dotarcia do większej liczby lokalizacji może wydłużyć czas budowy.

    Metoda wdrożenia: Budownictwo podziemne i naziemne może mieć różne ramy czasowe.

    Ogólna złożoność i skala sieci: Bardziej rozbudowane i skomplikowane sieci mogą wymagać dłuższych okresów budowy.

Podsumowując, czas budowy światłowodu może się różnić w zależności od charakterystyki konkretnego projektu, ale typowy zakres gotowości sieci wynosi od 6 do 10 miesięcy od rozpoczęcia budowy.

Proces zakopywania kabla światłowodowego

Budowa światłowodów obejmuje zarówno podziemne, jak i napowietrzne układanie kabli światłowodowych. Oto jak kable światłowodowe są zakopane pod ziemią:

Konstrukcja osłony kablowej dla kabli światłowodowych:

    Przewód: Przewód, często nazywany rurką, służy do przechowywania i ochrony kabli światłowodowych. Stosowane są różne typy przewodów, w tym HDPE (tworzywo polietylenowe), PCV (tworzywo polimerowo-winylowe) i stal.

    Przewód wewnętrzny: W wielu przypadkach stosuje się przewód wewnętrzny, który jest oddzielną rurką w przewodzie. Kanał wewnętrzny dzieli większy kanał na podsekcje, zapewniając, że kabel światłowodowy nie przebiega bezpośrednio wewnątrz dzielonego/pełnego kanału kablowego. Pomaga to uporządkować i chronić kable.

Metody instalacji:

    Orka, kopanie rowów: Przewód jest zakopywany w ziemi przy użyciu sprzętu do orki lub kopania rowów.

    Podnośnik i otwór, odwiert wielokierunkowy, odwiert kierunkowy: W trudniejszych sytuacjach lub gdy wymagane są minimalne zakłócenia, można zastosować techniki takie jak odwiert i odwiert, odwiert wielokierunkowy lub odwiert kierunkowy. Techniki te pomagają w tworzeniu podziemnych ścieżek dla przewodu bez konieczności intensywnego kopania.

Instalacja kabla światłowodowego:

    Po umieszczeniu kanału kablowego kabel światłowodowy jest instalowany lub „przeciągany” przez kanał. Większe instalacje mogą wymagać ciągnięcia lub dmuchania kabla.

        Ciągnięcie: Wciągarka z napędem wraz z kołami uciągającymi z napędem hydraulicznym służą do przyłożenia maksymalnej siły uciągu do kabla światłowodowego.

        Wdmuchiwanie: uszczelniony pneumatyczny system wdmuchiwania kabli, który wykorzystuje sprężone powietrze i „wtryskuje” wiele kanałów wewnętrznych do przewodu.

    Luźny kabel: Pewna ilość luźnego kabla (zwykle od 65 do 50 stóp) jest często pozostawiana w pośrednich otworach, studzienkach kanalizacyjnych, miejscach połączeń i lokalizacjach obiektów, aby umożliwić przyszłą konserwację i połączenia.

Głębokość zakopania kabla światłowodowego:

    Kabel światłowodowy jest zwykle zakopywany w kanałach na głębokości od 3 stóp do 4 stóp (co odpowiada 36 do 48 cali) pod ziemią. Szczegółowe umowy instalacyjne mogą przewidywać minimalną głębokość 42 cali.

    W niektórych środowiskach, np. w pobliżu dróg, autostrad lub linii kolejowych, może być wymagana głębokość 48 cali. Na obszarach, gdzie przewody przecinają drogi wodne, często minimalnym wymaganiem jest głębokość 60 cali.

Mikrotrenching dla włókien:

    Mikrotrencz to alternatywna metoda zakopywania kabla światłowodowego, znana z tego, że skraca czas budowy sieci, powodując jednocześnie mniej zakłóceń. Metoda ta polega na zakopaniu kabla światłowodowego na mniejszej głębokości od 8 do 16 cali i utworzeniu wąskiego rowu o szerokości od 1 do 2 cali.

    Choć mikrowykopy przyspieszają wdrażanie sieci i minimalizują zakłócenia (np. zamknięcia dróg), niekoniecznie zmniejszają całkowity koszt budowy sieci światłowodowej.

Mikrowykopy są szczególnie odpowiednie na obszarach, gdzie tradycyjne kopanie lub orka może być mniej praktyczne ze względu na infrastrukturę lub ograniczenia środowiskowe.

Proces budowy włókien powietrznych

Antenowy kabel światłowodowy jest instalowany nad ziemią, zwykle na istniejących słupach użyteczności publicznej i telefonicznych. Oto sposób instalacji światłowodu:

    Nowe mocowanie do słupa: Światłowód antenowy można zainstalować, podłączając kable do nowych słupów użyteczności publicznej lub telefonicznych. Metodę tę można zastosować, gdy potrzebne są dodatkowe słupy do podparcia sieci światłowodowej.

    Nakładanie się: Nakładanie się polega na przymocowaniu nowego kabla do istniejącego kabla, który jest już zawieszony na słupach energetycznych. Aby to osiągnąć, nowy kabel umieszcza się obok istniejącego, a oba kable łączy się ze sobą owiniętym wokół nich drutem wirującym. Technika ta pozwala na rozbudowę napowietrznej sieci światłowodowej bez konieczności posiadania dodatkowej przestrzeni na słupie.

Zabezpieczenie praw do instalacji światłowodów napowietrznych:

    Dostawcy światłowodów napowietrznych zazwyczaj zabezpieczają niezbędne prawa do mocowania słupów i odciągów od przedsiębiorstw użyteczności publicznej będących właścicielami słupów. Dzięki temu mogą wykorzystać przestrzeń na tych słupach energetycznych do instalacji kabli światłowodowych.

Koszty budowy włókien:

    Koszt ułożenia kabli światłowodowych może się znacznie różnić w zależności od wielu czynników. Oto kilka kluczowych szczegółów dotyczących kosztów budowy światłowodów:

Ile kosztuje ułożenie włókna?

    Zakopanie lub „ułożenie” kabla światłowodowego kosztuje średnio od 1000 do 1250 dolarów na jedno gospodarstwo domowe lub od 60 000 do 80 000 dolarów za milę trasy. „Przejście dla gospodarstw domowych” oznacza kabel światłowodowy zbudowany wzdłuż ulic osiedlowych, z wyłączeniem przyłącza końcowego lub „przyłącza” do poszczególnych domów, który jest obsługiwany za pomocą bocznych połączeń światłowodowych.

Czynniki wpływające na koszty budowy światłowodów:

    Na koszty budowy światłowodów może znacząco wpłynąć kilka czynników:

        Praca: Praca fizyczna jest najważniejszym składnikiem kosztów konstrukcji światłowodowych i często stanowi ponad 60% kosztów całkowitych.

        Gęstość zaludnienia: Gęstość zaludnienia obszaru wpływa na koszty budowy. Koszty budowy włókien światłowodowych są zwykle niższe na gęsto zaludnionych obszarach miejskich i wyższe na słabo zaludnionych obszarach wiejskich.

        Głębokość czy wysokość: To, czy światłowód jest instalowany pod ziemią (w systemach kanałów kablowych), czy nad ziemią na słupach energetycznych, wpływa na koszty. Instalacje podziemne są zazwyczaj droższe.

        Teren: Światłowody muszą być budowane na różnych typach gruntów, a przebycie niektórych z nich może być droższe. Na przykład budowanie światłowodów wokół lub przez góry, wzgórza, doliny i naturalne przeszkody, takie jak rzeki, skały i różne rodzaje gleby, może mieć wpływ na koszty.

        Sprzęt: Koszty transmisji światłowodowej i sprzętu elektronicznego mogą się różnić w zależności od długości i złożoności sieci.

        Istniejący kanał kablowy: Przewoźnicy posiadający istniejącą infrastrukturę kablową, np. przewody miedziane, mogą skorzystać na niższych kosztach przeciągania przez nie kabla światłowodowego.

Włączenie istniejącej infrastruktury:

    Wykorzystanie istniejącej infrastruktury kablowej do budowy światłowodów, jeśli jest to możliwe, może znacznie obniżyć całkowity koszt. Na przykład przewoźnicy mający dostęp do istniejącej przepustowości przewodów mogą uzyskać oszczędności.

Koszty budowy włókien:

    Koszt ułożenia kabli światłowodowych może się znacznie różnić w zależności od różnych czynników. Zakopanie kabla światłowodowego kosztuje średnio od 1000 do 1250 dolarów na jedno gospodarstwo domowe lub od 60 000 do 80 000 dolarów za milę trasy.

Czynniki wpływające na koszty budowy światłowodów:

    Na koszty budowy wpływa kilka czynników, w tym robocizna, gęstość zaludnienia, głębokość lub wysokość rozmieszczenia światłowodów, teren, sprzęt, obecność istniejących przewodów, koszty przygotowania i koszty pozwoleń.

Przykładowe koszty budowy światłowodu:

    Stowarzyszenie Fibre Broadband Association i badanie kartezjańskie:

        Obszary miejskie: Koszty wahają się od 700 do 1500 dolarów na gospodarstwo domowe.

        Obszary wiejskie: Koszty wahają się od 3000 do 6000 dolarów na gospodarstwo domowe.

    Shentel (Shenandoah Telekomunikacja):

        Do 2026 roku marka Glo Fibre należąca do Shentel ma objąć 450 000 domów.

        Szacowane nakłady inwestycyjne na budowę (CapEx) wynoszą średnio 1200 USD na przejście, a zakres waha się od 1000 do 1400 USD na przejście.

Koszty instalacji światłowodu antenowego:

    Instalacja światłowodu napowietrznego, zwana overlashingiem, kosztuje średnio od 8 do 12 dolarów za stopę lub około 40 000 do 60 000 dolarów za milę. Koszty różnią się w zależności od obszaru geograficznego, przy czym obszary miejskie są najdroższe, a obszary wiejskie są bardziej opłacalne ze względu na mniej przeszkód.

    Frontier Communications czerpie korzyści z oszczędności w wysokości około 30 dolarów na lokalizację, przechodząc przez połączenie miedzianych linii napowietrznych.

Spostrzeżenia te zapewniają kompleksowy przegląd czynników kosztowych związanych z budową sieci światłowodowych, dzięki czemu staje się jaśniejsze, w jaki sposób różne elementy mogą wpływać na całkowite wydatki związane z wdrażaniem sieci światłowodowych.

Konstrukcja światłowodu powietrznego:

    Wdrożenie światłowodów napowietrznych zwykle wymaga tylko dni lub tygodni, aby się połączyć, co czyni je znacznie szybszymi niż budowa światłowodów podziemnych, co może zająć kilka miesięcy.

Koszty budowy światłowodu napowietrznego:

    Koszty budowy światłowodów lotniczych obejmują różne wydatki, w tym koszty mocowania słupów, materiałów światłowodowych, instalacji i łączenia.

    „Koszty przygotowania” stanowią istotny składnik wydatków na budowę napowietrznej sieci światłowodowej. Koszty te obejmują projektowanie i przebudowę istniejących kabli na słupach użyteczności publicznej lub telefonicznych w celu przygotowania ich do podłączenia nowego kabla światłowodowego.

Spostrzeżenia te podkreślają wydajność i krótsze czasy wdrażania związane z konstrukcją światłowodów napowietrznych, co czyni ją praktycznym wyborem w niektórych środowiskach, a jednocześnie podkreślają znaczenie uwzględnienia wszystkich składników kosztów podczas planowania takich wdrożeń.