Introdução sobre BiDi SFP e fibra BiDi

Ópticas SFP BiDi de fibra única desempenham um papel importante na economia de recursos de fibra em comunicações por fibra óptica. Esta publicação fará uma análise abrangente e detalhada dos transceptores BiDi SFP, incluindo wiki de ópticas BiDi, princípio de funcionamento, tecnologia adotada, solução de conexão de cabo de fibra, aplicação e diferenças em comparação com SFP comum em detalhes.

O que é BiDi SFP?

BiDi SFP significa transceptor bidirecional conectável de formato pequeno. A característica mais distinta do transceptor SFP bidirecional é que ele é capaz de realizar comunicação bidirecional por fibra óptica operando em uma única fibra. Com base na tecnologia WDM (Wavelength-Division Multiplexing), os componentes ópticos BiDi são capazes de dividir diferentes comprimentos de onda dos caminhos de luz por meio de um divisor integrado de multiplexação por divisão de comprimento de onda dos transceptores BiDi SFP. A seguir está um Cisco BiDi SFP fornecido pela QSFPTEK.

Figura 1: transceptor SFP bidirecional compatível com Cisco da QSFPTEK

Como funciona o SFP BiDi?

Conforme a introdução mencionada acima sobre BiDi SFP, aprendemos que os módulos separam diferentes comprimentos de onda de transmissão em uma única fibra para alcançar a comunicação óptica. Para detalhar, os transceptores SFP bidirecionais de fibra única devem ser usados em pares, conforme ilustrado na figura 2. Em um lado, um transceptor BiDi SFP 1000BASE-BX10-U (Tx1310nm/Rx1490nm) transmite um sinal óptico de comprimento de onda de 1310nm e recebe um sinal óptico de 1490nm, enquanto o lado oposto do enlace bidirecional de fibra única, 1000BASE-BX10-D (Tx1490nm/Rx1310nm) BiDi SFP, transmite um comprimento de onda de 1490nm e recebe, inversamente, um sinal óptico de 1310nm. O componente óptico integrado dos acopladores WDM desempenha um papel crítico na comunicação bidirecional por fibra óptica.

Figura 2: Diagrama de funcionamento do BiDi SFP

Seleção de fibra BiDi

Fibra única ou fibra dupla

Diferentemente dos transceptores SFP comuns, que são normalmente projetados com duas portas, uma para transmitir sinais e a outra para receber sinais, o BiDi SFP tem apenas uma porta para transmissão e recepção com base na tecnologia WDM. Consequentemente, o BiDi SFP usa apenas uma única fibra, enquanto os transceptores ópticos SFP comuns precisam de fibra duplex para realizar a comunicação por fibra óptica.

Figura 3: SFP BiDi de fibra única ou fibra dupla

Fibra monomodo ou fibra multimodo

Geralmente, BiDi SFP é projetado para suportar comprimentos de link de 10km a 120km. Para cabo de fibra óptica, o sinal é transmitido como um impulso de luz na fibra e ricocheteia no revestimento da fibra. Os sinais serão parcialmente perdidos durante o processo de ricochete. O núcleo menor é capaz de minimizar essa perda de sinal por ricochete e permite uma distância de transmissão maior, portanto, a fibra monomodo é normalmente usada em links ópticos BiDi devido ao seu núcleo de diâmetro menor de 9um em comparação com 50um da fibra multimodo (OM2). 

No entanto, a fibra multimodo existente usada nas conexões de curta distância pode ser usada para conectar transceptores BiDi? A resposta é sim. O laboratório da QSFPTEK realizou alguns testes para confirmar isso usando um par de transceptores SFP BiDi de 1310nm/1550nm. O resultado do teste mostra que eles operaram bem em uma distância de transmissão de até 320m via cabo multimodo OM2, mas acabaram apresentando taxas de falha de bits em distâncias maiores. Consequentemente, o BiDi SFP pode ser usado em conexões de fibra multimodo, mas sugere-se que a distância de transmissão não seja superior a 300 metros.

 Figura 4: SFP BiDi 1000BASE-BX-U conecta 1000BASE-BX-D por uma única fibra

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Por que precisamos de BiDi SFP - Aplicações

As ópticas BiDi SFP permitem comunicação bidirecional por fibra óptica em uma única fibra; assim, uma quantidade de recursos de fibra e custos de construção de cabeamento é economizada em grande medida. Elas têm sido amplamente usadas na implantação de redes PTN (Packet Transport Network). A aplicação do transceptor pode ser resumida da seguinte forma.

Expansão da capacidade do link de rede - Quando os operadores de rede constroem redes de transmissão, a escala dos cabos ópticos é implantada de acordo com um determinado volume de negócios e uma proporção de núcleos de fibra. No entanto, com o número de usuários aumentando continuamente nos últimos anos, há uma escassez gradual de recursos de núcleos de cabos ópticos. Se forem reconstruídas novas fibras ópticas, isso exigirá um longo ciclo de construção e custos enormes. Então, esse problema pode ser efetivamente resolvido usando os transceptores BiDi de fibra única, possibilitando a rápida melhoria da capacidade dos links de rede e, ao mesmo tempo, economizando o custo de construção da rede.

Manutenção de links de rede - Quando o enlace do cabo de fibra óptica é interrompido inesperadamente no sistema de transmissão bidirecional de fibra única, o tempo de manutenção e reparo será bastante reduzido, pois, em comparação com o sistema tradicional de transmissão de fibra dupla, o número de fibras ópticas que exigem manutenção e reparo é reduzido pela metade.

Quais são as diferenças entre BiDi SFP e SFP comum

Após a introdução detalhada anterior sobre o significado de bidirecional, como os módulos ópticos BiDi funcionam, fibra BiDi e aplicações, as diferenças entre módulos ópticos BiDi SFP e módulos ópticos SFP comuns de fibra dupla podem ser resumidas da seguinte forma.

Aparência do Contorno - O conector SFP BiDi de fibra única tem apenas uma porta, enquanto o SFP comum tem duas portas.

Fibra correspondente - O SFP BiDi permite que apenas uma única fibra realize comunicação bidirecional por fibra óptica, enquanto o SFP comum precisa de duas fibras.

Estrutura óptica interna e princípio de funcionamento - O BiDi SFP adota a tecnologia WDM e integra um acoplador WDM para combinar e separar diferentes comprimentos de onda na mesma fibra única, enquanto o SFP comum não faz isso.

Método de uso - O BiDi SFP deve ser usado em pares, enquanto o SFP comum não precisa. Por exemplo, o BiDi SFP 1000BASE-BX-U (Tx1310nm/Rx1490nm) deve operar com o BiDi SFP 1000BASE-BX-D (Tx1490nm/Rx1310nm).

Distinção de Comprimento de Onda - Todos os SFPs BiDi são característicos apenas com comprimentos de onda monomodo, enquanto os SFPs comuns têm tanto comprimentos de onda multimodo ( como transceptor 1000BASE-SX 850nm )quanto comprimentos de onda monomodo (como transceptor 1000BASE-LX/LH 1310nm).

 Figura 5: Conector SFP BiDi vs conector SFP comum

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Lista de preços QSFPTEK 1.25 Gbic BiDi SFP:

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