La tecnología bidireccional hace referencia a un modo de comunicación que procesa datos en ambas direcciones (envío y recepción) a través de fibra óptica. A diferencia de los módulos transceptores tradicionales, los cuales utilizan dos fibras para transmitir datos (uno es para enviar y otro para recibir), la tecnología BiDi permite que los módulos transmitan y reciban datos hacia/desde los dispositivos de red interconectados (tales como switches de red o routers) a través de una sola fibra óptica (tal como se ilustra en la imagen 1), lo que permite a los usuarios simplificar su sistema de cableado, aumentar la capacidad de la red y reducir los costos. Con estos beneficios, los módulos de fibra BiDi resultan muy útiles para las aplicaciones de 5G.
Tipos y aplicaciones de transceptores BiDi
En el mercado, los transceptores de BiDi adoptan dos diseños de interfaz distintos: de fibra simple y de fibra doble.
Transceptores BiDi de fibra única
Por lo general, la mayoría de los módulos ópticos BiDi cuentan con un puerto y utilizan fibra monomodo LC simplex para transmitir los datos, por ejemplo, los módulos transceptores 1G SFP BiDi, 10G SFP+ BiDi, 25G SFP28 BiDi y 50G QSFP28 (consulta la ficha técnica de BiDi para obtener más información).
Los módulos actuales BiDi de fibra única generalmente se implementan en aplicaciones tales como redes ISP, FTTX o enlaces de centros de datos que requieren transmisión 1/10/25/50Gbps. Se pueden instalar en switches, conversores de medios, conversores OEO para proporcionar sistemas de transmisión óptica de alta velocidad y estabilidad. A continuación tomamos los módulos 10G SFP+ BiDi como ejemplos para ilustrar la aplicación de los transceptores BiDi.
Escenario 1: un par de módulos 10D BiDi se conectan a través de un solo cable de fibra LC simplex para construir una conexión directa 10G de dos switches 10G.
BiDi SFP+ funciona sobre switches de red.
Escenario 2: Un par de transceptores BiDi SFP+ se conectan con dos conversores de medios de fibra por medio de un SMF, y luego se utilizan cables Ethernet para conectar el conversor de medios y el switch. De esta manera, se logra la transmisión de Ethernet a fibra.
SFP+ BiDi implementado en conversor de medios de fibras.
Escenario 3: El BiDi SFP+ puede ser usado para convertir la fibra dual en fibra simple con conversores OEO. Las conexiones se muestran en la imagen 4.
SFP+ BiDi conecta al conversor OEO.
Además,los transceptores Bidi 25/50G se acogen perfectamente en las redes de 5G, ya que pueden ahorrar recursos de fibra y soportar un gran ancho de banda, latencia ultra baja y alta confiabilidad para las transmisiones de datos.
Transceptor BiDi de dual fibra
Los transceptores ópticos de 40G QSFP+ BiDi incorporan un diseño de interfaz LC dúplex. Como se muestra en la imagen 5, admiten dos canales de 20 Gbps, cada uno transmitido y recibido simultáneamente en dos longitudes de onda (850nm y 900nm) en una fibra multimodo LC dúplex. Esta transmisión 40G alcanzará una distancia de 100m en OM3 y 150m en fibra OM4.
Principios del funcionamiento del QSFP+ BiDi
Los transceptores QSFP+ 40G BiDi son una solución rentable para la actualización de 10G a 40G. Como muestra la imagen 6, generalmente los usuarios tienen que usar cables de fibra MTP para conectar los transceptores 40G QSFP+ instalados en dos extremos. Sin embargo, las conexiones 10G generalmente se logran con fibras LC. Si los usuarios deciden actualizar el sistema 10G a 40G, necesitan actualizar su sistema de cableado. Pero ahora, con los transceptores ópticos QSFP+ BiDi, los técnicos pueden reutilizar el cableado de fibra LC 10G existente, lo que resulta en una migración de cableado de costo cero en la actualización de 10G a 40G.
Hay que tener en cuenta que los módulos BiDi deben funcionar en pares. Esto significa que las longitudes de onda TX (transmisión) y RX(recepción) de los transceptores BiDi interconectados deben coincidir. Por ejemplo, los transceptores SFP+ BiDi con 1310nm TX y 1490nm RX solo funcionan con el transceptor SFP+ BiDi de 1490nm TX y 1310nm RX.
El transceptor BiDi se destacará con la aplicación 5G
En el ámbito de los 5G, la transmisión de datos en la parte delantera, media y trasera requiere una transmisión de datos de alta velocidad, baja latencia y alta fiabilidad para soportar servicios como telemedicina, conducción autónoma, etc. Teniendo en cuenta el ahorro de recursos y los costos de fibra, los transceptores BiDi 25/50G son opciones atractivass para entregar datos en la capa física de la comunicación 5G.
En la transmisión frontal de 5G, cada AAU (Unidad de antena activa) y DU (Unidad de distribución) se logra mediante una conexión de fibra óptica de punto a punto, lo cual requiere muchas fibras. Además, 5G requiere al menos una mejora de 10 veces en la tasa de descarga que 4G, lo que significa que es necesaria una transmisión de mayor velocidad. De acuerdo con estos dos aspectos, los transceptores 25G BiDi SFP28 son soluciones atractivas (visita la óptica 25G en 5G para obtener más información).
En las transmisiones de media y larga distancia de 5G, los módulos BiDi de 50G de alta velocidad con transmisor PAM4 se preparan bien para una tasa de 100/200G aplicada en las capas de convergencia y núcleo, con el fin de cumplir con los requisitos de carga de los portadores 5G de gran capacidad y de corte de red.
Conclusión
Los transceptores BiDi sirven como una solución ideal y factible para ayudar a los usuarios finales a simplificar el cableado de la red y aumentar la capacidad de la red. Además, los transceptores bidireccionales 25/50G están diseñados para ofrecer una transmisión de datos de mayor velocidad y fiabilidad en redes de 5G.
