Tutorial sobre tecnología de transmisión bidireccional

Las comunicaciones por fibra óptica han mostrado una tendencia hacia mayores capacidades de transmisión, mayores tramos de transmisión, mayor flexibilidad y menores costos de transmisión durante los últimos años.En este contexto, habíamos iniciado la era de la tecnología de transmisión bidireccional, o para abreviar, tecnología BiDi.

Tecnología BiDi: menos fibras para una velocidad más rápida

Para la tecnología de transmisión bidireccional, 'bidireccional' significa usar fibra óptica en dos direcciones, similar al uso de una sola vía férrea en dos direcciones.La tecnología BiDi permite a los transceptores transmitir y recibir datos hacia/desde equipos interconectados a través de una única fibra óptica.En la etapa inicial de la comunicación por fibra óptica, una fibra óptica transmite señales de una sola longitud de onda, una fibra óptica solo puede transmitir señales de una longitud de onda.Eso significa que se necesitan al menos dos fibras para lograr la comunicación full-duplex con una fibra óptica que transmite señales ópticas de Tx y la otra fibra óptica que transmite señales ópticas de Rx.Esta es la comunicación bidireccional convencional de dos fibras.Sin embargo, con la necesidad nunca insaciable de más capacidad y mayor rendimiento, los recursos de red existentes son cada vez más difíciles de gestionar.Para maximizar la capacidad y el uso de las fibras ópticas, surgió la tecnología BiDi, que puede utilizar una fibra óptica para implementar la transmisión y recepción de señales ópticas, ahorrando así recursos de fibra óptica y duplicando la capacidad de su red.

Dentro de los productos BiDi

Actualmente, los principales productos BiDi son los transceptores BiDi, también denominados transceptores WDM.A diferencia del transceptor óptico bidireccional de dos fibras común, que se compone de TOSA y ROSA, el transceptor BiDi adopta BOSA para reemplazar TOSA y ROSA, logrando una transmisión bidireccional a través de una sola fibra óptica.Los transceptores BiDi dividen la luz en diferentes longitudes de onda.Deben funcionar como un par emparejado que tenga la longitud de onda de recepción y transmisión correcta.

Estudio de caso: Migración a 40G con tecnología BiDi

La transición a 40G está en plena vigencia, impulsada por la creciente demanda de capacidad y rendimiento inimaginables de los servidores y centros de datos.Parece que estos servidores y aplicaciones nunca podrán quedar satisfechos.Para ellos, lo suficiente nunca es suficiente.Incluso si no te has preparado para una Ethernet 40G, la necesitarás muy pronto.Sin embargo, existen algunos desafíos para ello.

Problemas que enfrenta la migración 40G

Los transceptores 10G SR funcionan a través de fibra multimodo (MMF) de doble fibra con conectores LC.Pero los transceptores 40G SR4/CSR4 funcionan sobre cinta MMF con conectores MPO.Como resultado, los transceptores SR4/CSR4 basados ​​en MPO de 40G no pueden reutilizar la infraestructura de fibra agregada creada para la conectividad de 10G.Los transceptores 40G comunes requieren en la práctica 12 hilos de fibra que terminan en conectores MTO-12.Pero podemos ver en la imagen siguiente que solo 8 hilos de fibra transportan tráfico, lo que hace que 4 hilos de fibra no se utilicen y se desperdicien.

Solución con transceptor BiDi QSFP 40G

Para resolver los problemas anteriores, surgió el transceptor BiDi 40G QSFP basado en la tecnología de transmisión BiDi.Puede transmitir tráfico 40G full-duplex a través de un cable MMF OM3 o OM4 con conector LC de doble fibra.Por tanto, tiene la capacidad de reutilizar la infraestructura de fibra 10G.En otras palabras, permite a los operadores de centros de datos actualizar a conectividad 40G sin realizar ningún cambio en la planta de cable de fibra 10G anterior, lo que resulta en una migración de cableado sin costo desde conexiones directas 10G a conexiones directas 40G.

Aplicación actual y predicción futura de la tecnología BiDi

Actualmente, las empresas adoptan ampliamente la tecnología BiDi para obtener un rendimiento de 40G, ya que puede ahorrar un costo enorme, ya sea para actualizar el centro de datos actual o construir uno nuevo.La siguiente tabla muestra los costos y ahorros de la migración y nuevo despliegue de 288 conexiones directas con tecnología BiDi 40G.

En la tabla, podemos ver que con un ahorro tan grande para la migración o expansión de un centro de datos, los transceptores BiDi 40G basados ​​en tecnología BiDi seguirán ganando popularidad en Ethernet 40G.Dado que el mercado de 40G BiDi es amplio, ¿alguna vez ha pensado en 100G BiDi?¿Habrá transceptores BiDi de 100G en el futuro?100G Ethernet se acerca rápidamente a nosotros, y el debate sobre 200G e incluso 400G Ethernet ha comenzado a calentarse entre los profesionales de los centros de datos.En estas circunstancias, se ha hablado de que pronto estará disponible en el mercado una óptica BiDi de 100G, y creo que eso debería suceder en algún momento de este año.No existe un estándar para 100G BiDi en este momento, pero aún podemos predecir que el 100G BiDi utilizará un conector LC que funciona con señales dúplex.La incógnita es la distancia que recorrerá con el cristal OM3/OM4.

Precauciones de aplicación

Los transceptores BiDi deben funcionar como un par emparejado que tenga la longitud de onda de recepción y transmisión correcta.Preste atención al color de los grifos de los módulos ópticos.Es necesario utilizar un módulo óptico con grifo amarillo con un módulo óptico con grifo azul.Los módulos ópticos con grifos del mismo color no se pueden utilizar juntos.No se ha publicado ningún estándar para los transceptores BiDi.Las longitudes de onda admitidas por módulos BiDi de otros fabricantes pueden diferir entre sí.Por lo tanto, el transceptor BiDi de un fabricante no puede interactuar con módulos ópticos de otros fabricantes.Antes de utilizar transceptores BiDi, se recomienda realizar una planificación unificada, por ejemplo, para determinar la longitud de onda para los dispositivos de capa superior y la longitud de onda para los dispositivos de acceso, a fin de evitar fallas de interfuncionamiento debido a diferencias de longitud de onda durante la implementación.

Resumen

La ventaja obvia de utilizar transceptores BiDi es la reducción de los costos de infraestructura de cableado de fibra al reducir la cantidad de puertos del panel de conexión de fibra, reducir la cantidad de espacio de bandeja dedicado a la administración de fibra y requerir menos cable de fibra.Aunque los transceptores BiDi cuestan más en comparación con los transceptores tradicionales de dos fibras, el ahorro de costos al utilizar menos fibra es más que suficiente para compensar su mayor precio.Y tarde o temprano llegará el transceptor BiDi de 100G, que puede convertirse en la opción más económica y eficiente para su red de fibra óptica.Vamos a esperar y ver.