Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Производство кабеля и развитие волоконно-оптических линий связи: парадоксы остаются

Андрей Меккель
Заместитель директора по науке, ФГУП ЦНИИС

Мы продолжаем рассмотрение баланса между производством и потреблением оптического кабеля (ОК) в России, начатое в предыдущих выпусках изданий направления ТСС. Большинство экспертов пришли к выводу, что несоответствие между ними является результатом отсутствия достоверной информации по протяженности существующих ВОЛС на городских телекоммуникационных сетях и сетях широкополосного доступа.

В настоящей статье приводятся обновленные данные по производству ОК и делается попытка оценить потенциальную потребность в ОК для городских телекоммуникационных сетей и проводных сетей широкополосного доступа.

Объемы производства ОК

Приведенный ниже анализ ситуации на рынке ОК базируется на материалах статей Ю.Т. Ларина (Российский рынок оптического кабеля//Технологии и средства связи: Кабели связи и кабельное оборудование. Специальный выпуск. 2007; Оптические кабели для телекоммуникационных сетей России: залог успеха в согласованности действий участников телекоммуникационного рынка//LightWave Russian Edition. 2007. № 3; Анализ российского рынка оптических кабелей: производство и динамика развития//Технологии и средства связи: Кабели связи и кабельное оборудование. Специальный выпуск. 2008), а также на дополнительных сведениях, полученных от специалистов ОАО ВНИИКП.

Современное состояние производства ОК в России можно косвенно охарактеризовать следующими цифрами:
• в 2007 г. выпущено около 3 млн км кабеля в пересчете на одно волокно;
• за три квартала 2008 г. – 2 млн 600 тыс.;
• в 2008 г. – около трех с половиной миллионов (результат экстраполяции).

Прогнозируемая на конец прошлого года итоговая цифра впечатляет: к этому моменту выпущено более 15 млн км оптического кабеля в одноволоконном исчислении!

Уже не раз отмечалось, что широко распространенный вид отчетности в форме одноволоконного исчисления существенно затрудняет сопоставление объема выпущенного и проданного кабеля с приростом протяженности сети.

Доступные данные об объемах выпуска кабеля в физической длине весьма скудны. Известно, что первые годы внедрения ОК в России спрос в основном ограничивался маловолоконными кабелями с числом волокон 4–8. Постепенно эта цифра возрастала.

В статье Ю.Т. Ларина (Анализ российского рынка оптических кабелей: производство и динамика развития//Технологии и средства связи. Кабели связи и кабельное оборудование. Специальный выпуск. 2008) приведен график динамики роста среднего количества волокон в российских кабелях с 2002 по 2006 гг.

Используя эти и некоторые другие данные (например, о выпуске кабеля в физической длине за первые три квартала прошлого года – 113128 км), удалось построить расчетный график годового выпуска ОК в физической длине (рис. 1).


Рис. 1. Годовой выпуск 0К (расчетная физическая длина)

На рис. 2 представлен расчетный график выпуска ОК в физической длине нарастающим итогом. Из этого графика следует, что к настоящему времени российскими кабельными заводами выпущено приблизительно 861 тыс. км оптического кабеля. Только за последние два года произведено 292 тыс. км ОК в физической длине. Известно, что практически весь объем выпуска отечественного кабеля реализуется в России. При этом следует еще учесть общий объем импорта ОК, превышающий 150 млн долларов.


Рис. 2. Выпуск 0К нарастающим итогом (расчетная физическая длина)

Существующая протяженность ВОЛС на магистральной, внутризоновых и технологических сетях связи России

В статье "Производство кабеля и развитие волоконно-оптических линий связи: закономерности и парадоксы" (Технологии и средства связи: Кабели связи и кабельное оборудование. Специальный выпуск. 2008) приведены данные, характеризующие протяженность ВОЛС на магистральной, внутризоновых и технологических сетях связи России. Точная информация о приросте линий на упомянутых сетях за 2008 г. пока отсутствует. Есть все основания предположить, что с момента опубликования статьи ситуация существенных изменений не претерпела.

На конец 2007 г. общая протяженность линий О К на магистральной, внутризоновых сетях общего пользования и технологических сетях составляла 171 тыс. км. Учитывая прирост линий ОК в предыдущие годы и возможности строительных организаций, для дальнейших рассуждений с большой степенью вероятности можно принять, что протяженность линий ОК на конец 2008 г. не превышает 200 тыс. км.

В результате сравнения объема выпущенного ОК и существующей протяженности ВОЛС получаются фантастические цифры. Если получившуюся разницу "списать" на местные сети и проводной широкополосный доступ, то остается признать, что на этих низовых сетях в настоящее время имеется порядка 861 – 200 = 661 тыс. км ОК.

Принимая во внимание тот факт, что внедрение О К на сетях широкополосного доступа началось относительно недавно, а на сельских сетях, по сути дела, еще по-настоящему не развернуто, полученный результат следует признать парадоксальным.

Метод координатной сетки

Для оценочного определения потенциальной потребности в ОК для городских и проводных сетей широкополосного доступа используем метод с условным названием "метод координатной сетки". Суть его основана на предположении, что потенциальная потребность в ОК для некоторого города равна суммарной длине линий координатной сетки, покрывающей территорию города с определенным шагом. Основные положения метода заключаются в следующем:

• площадь города аппроксимируется прямоугольником с горизонтальными и вертикальными сторонами a и b;
• в прямоугольник вписывается сетка из вертикальных и горизонтальных линий с одинаковым шагом l. Причем a и b кратны l;
• подсчитывается суммарная длина линий сетки L в зависимости от величины шага l.

Суммарная длина вертикальных линий равна величине b, умноженной на количество вертикальных линий. Аналогично суммарная длина горизонтальных линий равна величине a, умноженной на количество горизонтальных линий. Тогда количество вертикальных линий равно a/l + 1, количество горизонтальных – b/l + 1.

Суммарная длина линий сетки равна
L = b(a/l + 1) + a(b/l + 1) = 2ab/l + a +b.
Если b > a и a >> l, то L = 2ab/l (1)
или L ~ 2s/l,
где s – площадь городской территории.

Дальнейшие рассуждения проводятся в следующей последовательности:
• площадь Москвы аппроксимируется прямоугольником с горизонтальными и вертикальными сторонами a = 30 км и b = 40 км соответственно;
• определяется суммарная длина линий сетки в зависимости от величины l по формуле (1);
• принимается допущение, что суммарная длина линий сетки при некотором lсоответствует потенциальной потребности кабеля в городе;
• принимается допущение, что потенциальная потребность кабеля в городе прямо пропорциональна количеству жителей;
• величина населения Москвы принимается за единицу;
• условный весовой коэффициент города принимается равным отношению числа жителей города к населению Москвы. Поэтому условный весовой коэффициент города w < 1, а условный весовой коэффициент Москвы равен 1;
• определяются условные весовые коэффициенты городов России с населением не менее 100 тыс. жителей;
• определяется сумма условных весовых коэффициентов всех городов России с населением не менее 100 тыс. жителей; W = ∑wi.
• общая потенциальная потребность кабеля в городах России определяется как потребность в Москве, умноженная на W. Потребностью кабеля в городах с населением менее 100 тыс. жителей пренебрегаем.

Согласно последней переписи населения России, проведенной в 2002 г., в нашей стране имеется 168 городов с населением более 100 тыс. жителей. Для каждого из этих городов вычислен весовой коэффициент с точностью до второго знака после запятой. В табл. 1 показано количество городов с тем или иным весовым коэффициентом w.


Кроме того, в табл. 1 приведены суммарные весовые коэффициенты по группам городов (w•k) и итоговый весовой коэффициент W, равный сумме весовых коэффициентов всех городов России с населением не менее 100 тыс. жителей.

Оценка общей протяженности линий ОК для городских сетей и проводных сетей широкополосного доступа в зависимости от шага координатной сетки будет произведена на основании такой оценки для Москвы.

Для этого аппроксимируем территорию Москвы условным прямоугольником 30 • 40 км. Тогда для Москвы:
а = 30 км,
b = 40 км,
Lm = 2ab/l + a + b = 2400/l + 70 ≈ 2400/l км,
где Lm – суммарная длина линий координатной сетки для Москвы, а l – шаг этой сетки.

Зависимость Lm от l отображает общую длину линий ОК в Москве при различной плотности покрытия ее территории оптическим кабелем. Аналогичная зависимость суммарной длины О К для всех городов России с населением не менее 100 тыс. жителей выражается формулой:
L=LmW ≈ 16008/l км,           (2)
где W = 6,67.

Результаты расчета зависимости Lm и L от l приведены в табл. 2.


Проведенные расчеты показывают, что при плотности покрытия:
• с шагом 1 км суммарная длина линий ОК для 168 городов составит 16 тыс. км (в том числе для Москвы – 2,4 тыс. км);
• с шагом 100 м суммарная длина линий ОК для 168 городов составит 160 тыс. км (в том числе для Москвы – 24 тыс. км).

Определим, используя формулу (2), какая же должна быть плотность покрытия городских территорий сетью линий ОК, чтобы суммарная протяженность таких линий составила ранее определенную парадоксальную цифру 661 тыс. км:
l = 16008/661000 = 0,024 км.

Таким образом, для того чтобы отнести "излишек" ОК, равный 661 тыс. км, на существующие городские сети связи и проводные сети широкополосного доступа, городские территории должны быть покрыты сеткой из кабельных линий с шагом 24 м.

Заключение

Несмотря на отсутствие достоверных численных данных по реальной протяженности линий ОК на городских телекоммуникационных сетях и проводных сетях широкополосного доступа, плотность покрытия городских территорий с шагом в 24 м можно рассматривать лишь как уровень насыщения этих сетей оптическими кабелями, да и то в самом оптимистическом варианте.

Если задаться шагом покрытия 100–150 м, что представляется более реалистичным, то на это потребуется 107–160 тыс. км ОК (то есть всего 16–24% от "излишка"). Кроме того, следует иметь в виду, что далеко не во всех из 168 городов России активно ведется создание сетей широкополосного доступа на основе ОК.

Отсюда следует вывод, что парадокс несовпадения объема выпущенного ОК и существующей протяженности ВОЛС нельзя объяснить только "каблированием" низовых сетей. Куда же пропадает кабель?

Наличие данного парадокса, скорее всего, связано с неполнотой и спецификой доступной информации. Специалистам по сетевым и системным вопросам очень важно знать, куда идет выпущенный кабель, за счет чего и по каким причинам растет сеть. Без этой информации трудно говорить о тенденциях развития и прогнозировать будущий спрос на оптический кабель.

Будем надеяться, что с помощью специалистов различных ведомств и организаций удастся, наконец, свести "концы с концами" и довести детективный сюжет этой истории до логического завершения.

Опубликовано: Каталог "Кабели и кабельное оборудование"-2009
Посещений: 10136

Статьи по теме

  Автор

 

Андрей Меккель

Заместитель директора по науке, ФГУП ЦНИИС

Всего статей:  1

В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций