Was ist ein BiDi-Transceiver? Der ultimative Leitfaden

Was ist ein BiDi-Transceiver?

Wissen Sie, was BiDi ist? Der vollständige Name von BiDi ist Bi-Directional. Ein BiDi-Transceiver (Bi-Directional-Transceiver) ist eine spezielle Art optischer Transceiver, da er die Vollduplex-Datenübertragung über eine einzelne Glasfaser ermöglicht, während herkömmliche Transceiver zwei Glasfasern benötigen . Außerdem, Bidi-Transceiver hat nur einen Simplex-Port für die Datenübertragung und den Datenempfang. Im Gegensatz dazu verfügen die gängigen Transceiver über einen Duplex-Port, einen für die Datenübertragung und den anderen für den Empfang.

Funktionsweise eines BiDi-Transceivers

Wie funktioniert der BiDi-Transceiver? Das BiDi-Modul ermöglicht eine bidirektionale Kommunikation über eine einzelne optische Faser mithilfe der WDM-Filterkomponente im Transceiver. Im Detail übertragen BiDi-Transceiver optische Signale bei einer spezifisch Wellenlänge und empfangen optische Signale mit einer anderen Wellenlänge. Das ist die bidirektionale Übertragung. Im folgenden Beispiel überträgt der BiDi-Transceiver A auf einer Seite der Verbindung Signale mit einer Wellenlänge von 1310nm und empfängt Signale mit einer Wellenlänge von 1550nm. Auf der anderen Seite muss der BiDi-Transceiver B entsprechend Signale mit einer Wellenlänge von 1550nm übertragen und Signale mit einer Wellenlänge von 1310nm empfangen. Genau deshalb müssen BiDi-Transceiver paarweise verwendet werden.

Wie ein BiDi Transceiver funktioniert

Strukturdesign von BiDi-Transceivern

BiDi-Module bestehen aus BOSA, Lasertreiber und Verstärker. Die kritischste Komponente der BiDi-Optik ist BOSA ( Bi-Directional Optical Subassembly). BOSA integriert den Laser, den Detektor und den WDM-Filter. Die Struktur der BOSA ist in der folgenden Abbildung dargestellt,

BOSA-Komponentenstruktur des BiDi-Transceivers

Vorteile von BiDi Transceiver

Einsparung von Glasfaserressourcen und Kosten

Da BiDi-Optiken das Senden und Empfangen optischer Signale über eine einzelne Glasfaser ermöglichen, besteht der größte Vorteil von BiDi-Transceivern in der Einsparung von Glasfaserressourcen, was für Bereiche ohne zusätzliche Glasfaserressourcen von großem Wert ist. Die Verringerung des Glasfasereinsatzes senkt naturgemäß die Kosten der Verkabelungsinfrastruktur. Im Vergleich zu herkömmlichen bidirektionalen Optiken mit zwei Glasfasersträngen wird die pro Einheit Übertragungsdistanz verwendete Glasfasermenge bei BiDi-Transceivern halbiert.

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Praktisch für den Bau von Kommunikationseinrichtungen

Zweitens ist BiDi-Optik in bestimmten Szenarien praktisch für den Aufbau. Zum Beispiel kann beim Aufbau einer 4G-RRU-Station (Remote Radio Unit) auf Basis der vorherigen 3G-RRU-Station, da die vorherige 3G-Station zwischen RRU und BBU (Building Base band Unit) zwei Glasfasern verwendete, beim Einsatz von BiDi-Transceivern die zweisträngige Glasfaserressource vollständig genutzt werden. Eine Faser dient der bisherigen 3G-Übertragungsstrecke, die andere der neuen 4G-Übertragung. Somit ermöglichen BiDi-Transceiver eine schnelle Kapazitätssteigerung von Netzwerkverbindungen und verkürzen den Aufbauzyklus.

Einfach für das Management

Neben der Einsparung von Glasfaserressourcen reduzieren BiDi-Transceiver auch die Anzahl der Ports am Glasfaser-Patchkabel-Panel und verringern den Platzbedarf der für das Glasfasermanagement vorgesehenen Ablage. Außerdem sind BiDi-Transceiver auch einfacher zu warten und zu reparieren, falls eine Glasfaserverbindung unerwartet unterbrochen wird, da die BiDi-Fasern im Vergleich zu herkömmlichen Glasfaserverbindungen mit zwei Fasern um die Hälfte reduziert sind.

BiDi-Transceiver vs. Duplex-Transceiver

Was sind die Unterschiede zwischen einem BiDi-Transceiver und einem herkömmlichen Duplex-Transceiver? 

Erstens hat der herkömmliche Duplex-Transceiver-Steckverbinder hinsichtlich des äußeren Aufbaus zwei Anschlüsse: einen TX-Anschluss für die Datenübertragung und einen RX-Anschluss für den Datenempfang. Im Gegensatz dazu hat der BiDi-Steckverbinder nur einen Anschluss sowohl zum Senden als auch zum Empfangen. 

BiDi-Simplex-Steckverbinder vs. herkömmlicher Duplex-Steckverbinder

Zweitens erreicht der herkömmliche Duplex-Transceiver eine Vollduplex-Übertragung über Dual-Fiber, während der BiDi-Transceiver nur Single-Fiber benötigt. Die Kommunikation über eine einzelne Faser wird durch die Trennung der Übertragungswellenlänge mithilfe der WDM-Technologie erreicht.

Drittens muss der BiDi-Transceiver paarweise verwendet werden, während dies bei herkömmlichen Transceivern nicht der Fall ist. Beispielsweise muss ein BiDi-Modul, das ein 1330nm-Signal sendet und ein 1270nm-Signal empfängt, mit einem BiDi-Modul verbunden werden, das ein 1270nm-Signal sendet und ein 1330nm-Signal empfängt. Die herkömmlichen Transceiver auf verschiedenen Seiten sind gleich .

Leitfäden zu BiDi-Faser

Mit welcher Glasfaser arbeitet ein BiDi-Transceiver? Da der BiDi-Transceiver nur einen Port sowohl zum Senden als auch zum Empfangen hat, ist Simplex-Glasfaser die richtige Faser für BiDi-Transceiver, während herkömmliche Transceiver Duplex-Glasfasern verwenden. Darüber hinaus werden  BiDi-Transceiver im Allgemeinen für Übertragungsentfernungen von 10 Kilometern bis 120 Kilometern verwendet, daher sollte Singlemode-Faser anstelle von Multimode-Faser für den Betrieb mit BiDi-Transceivern verwendet werden. Eine typische BiDi-Netzwerkverbindung ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Die in der Verbindung verwendete Faser ist Simplex OS2 Einzelfaser.

BiDi-Übertragung über einen einzelnen SMF-Strang

Top-BiDi-Transceiver-Typen

BiDi-SFP-Transceiver

BiDi SFP-Modul ist für 1.25 Gigabit Ethernet-Bereitstellungen konzipiert. 1310nm/1490nm ist die gebräuchlichste Wellenlängenkombination für BiDi-Netzwerke über kurze/mittlere Entfernungen (10km bis 40km), während 1490nm/1550nm im Allgemeinen in BiDi SFP-Anwendungen über große Entfernungen (80km bis 120km) verwendet wird.

BiDi SFP+ Transceiver

BiDi SFP+ Transceiver ist für 10-Gigabit-Ethernet-Bereitstellungen konzipiert. 1270nm/1310nm ist die häufigste Wellenlängenkombination für 10G SFP+ BiDi-Transceiver, die bei Glasfaserübertragungen über kurze/mittlere Entfernungen (10km to 60km) verwendet wird, während 1490nm/1550nm (80km to 100km) in BiDi SFP+-Anwendungen für Langstrecken eingesetzt wird.

40G QSFP+ BiDi Transceiver

Der 40G QSFP BiDi-Transceiver ist für 40-Gigabit-Ethernet-Bereitstellungen konzipiert. Im Gegensatz zu gängigen BiDi-Transceivern wie BiDi SFP+ und BiDi SFP mit einem einzelnen Port verfügt QSFP BiDi über eine Duplex-LC-Steckerschnittstelle und arbeitet mit zweisträngiger Duplexfaser. Er besteht aus zwei 20Gbps-Sende- und Empfangskanälen im Wellenlängenbereich von 832-918nm. 

Darüber hinaus sind QSFP BiDi für Kurzstrecken-Kommunikationsanwendungen ausgelegt, indem sie mit Multimode-Faser arbeiten. Sie ermöglichen eine Verbindungslänge von 100 Metern auf OM3- und 150 Metern auf OM4/OM5-Multimode-Fasern. 40G QSFP+ BiDi bietet eine effiziente Lösung für die Aufrüstung der bestehenden 10G-Duplex-Multimode-Faserinfrastruktur auf hochdichte 40G-Ethernet-Konnektivität.

Fazit

Das obige Dokument hat die Definition von BiDi-Transceivern, die Funktionsweise von bd-Transceivern, die Vorteile von BiDi, Fasern für bidirektionale Netzwerke und die beliebten Typen von Einzelfaser-Transceivern vorgestellt. QSFPTEK bietet große Mengen an BiDi-Transceivern, darunter 1000BASE BiDi SFP, BiDi SFP+, 25G SFP28 BiDi und 100G BIDI mit guter Kompatibilität. Anfragen sind willkommen über [email protected].