三分钟全面了解BiDi光模块安装及应用

BiDi（Bi-Directional）双向通信技术利用同一根光纤在两个方向（发送方和接收方）上处理数据，如图1所示，不同于普通光模块（使用双纤传输数据，一根用于发射，一根用来接收），采用BiDi技术的光模块允许互联的网络设备（如交换机、路由器等）在一根光纤上发送/接收数据。相对于普通光模块而言，BiDi光模块可有效减少光纤跳线的使用，简化网络布线系统，节省机柜空间，降低光纤布线基础设施的成本。 因此，BiDi光模块被应用于5G网络建设。

图1：10G SFP+普通模块vs10G SFP+ BiDi模块

BiDi光模块对光纤有什么要求？如何安装？

市场上，BiDi光模块采取两种不同的接口设计，分别为BiDi单纤双向光模块和BiDi双纤双向光模块。下面将详细介绍这两种类型的BiDi光模块以及其对光纤的要求，帮助您正确安装快速布线。

BiDi单纤双向光模块安装及应用

BiDi单纤双向光模块只有一个端口，通常，该类BiDi光模块与LC单工单模光纤跳线搭配使用，安装在交换机、光纤收发器、OEO转换器等设备上，提供高速、稳定的信号传输，适用于1/10/25/50Gbps传输速率的ISP网络，FTTX或数据中心等网络。市场上该类BiDi光模块产品包括1G SFP BiDi光模块，10G SFP+ BiDi光模块，25G SFP28 BiDi光模块，50G QSFP28 BiDi光模块等（访问飞速（FS）官网可了解更多详情）。以下将以10G BiDi光模块为例，详述BiDi单纤双向光模块安装使用。

场景1：用于10G交换机直连。一对10G BiDi光模块分别安装在两端的交换机上，利用LC单工跳线连接两个BiDi光模块，构建10G链路。

图2: 10G BiDi光模块在交换机通信的安装使用

场景2：10G BiDi光模块用于连接光纤收发器（即光电转换器）。一对SFP+ BiDi光模块分别插入两端的光纤收发器，并通过一根LC单工单模跳线连接；再使用网线连接交换机和光纤收发器即可实现光电信号的传输。

图3: SFP+ BiDi光模块在光纤转化器的安装应用

场景3：10G BiDi光模块可用于连接OEO转换器。SFP+ BiDi光模块分别部署在两端的OEO转换器上，使用LC单工单模跳线连接两端BiDi光模块，即可延长传输距离。

图4：10G SFP+光模块在OEO转换器的安装应用

值得注意的是，由于BiDi光模块能支持高带宽、超低延迟、高可靠性的数据传输，且有效节省光纤资源，高速率的25/50G BiDi光模块将在5G网络建设中发挥重要作用。

BiDi双纤双向光模块安装及应用

BiDi双纤双向光模块是一种特殊的BiDi光模块，采用了LC双工接口设计，通常与LC双工多模光纤跳线搭配使用。如，常见的40G BiDi双纤双向光模块采用两个20Gbps通道，每条通道同时发送和接收信号。该类BiDi光模块搭配LC 双工多模OM3光纤跳线使用时，其最大传输距离为100m；搭配LC 双工多模OM4光纤跳线使用时，其最大传输距离为150m。

图5：40G QSFP+ BiDi光模块工作图例

事实上，40G BiDi光模块是10G-40G网络升级的高效解决方案。如图6所示，普通40G光模块通常与MTP/MPO光纤跳线搭配使用，如40G SR4，40G PLR4光模块等，而10G光模块的接口一般为LC接口，若想将现有的10G网络升级到40G，就需升级现有的布线系统，这将加大网络布线成本。但如果是使用40G BiDi光模块，用户可直接使用现有的布线系统，实现网络平滑升级。

图6：使用40G BiDi光模块进行10G-40G网络升级

注意，BiDi光模块必须成对使用，即互联的BiDi光模块的发送端（TX）和接收端（RX）的波长必须一一对应。例如，10G SFP+ BiDi的TX端波长为1310nm，RX端波长为1490nm，该模块只能和TX端波长为1490nm, RX端波长为1310nm的SFP+ BiDi光模块搭配使用。

BiDi光模块在5G网络大显身手

5G网络，前传、中传、回传网络需要以高速率，低延迟和高可靠性的方式进行数据传输，以便支持远程医疗，自动驾驶等应用。考虑到节省光纤资源和降低成本，高速率的25/50G BiDi光模块是5G网络建设时的理想选择。

由于5G网络架构将原先4G BBU（基带处理单元）分为了CU（集中单元）和DU（分布式单元），BBU的部分物理层下沉到了AAU（有源天线单元），加大了光纤基础设施的部署；且5G的下载速率相比4G至少提升10倍，需要较大容量及较高带宽的支撑，因此BiDi光模块是5G前传网络的理想选择。

图7：5G网络架构 VS 4G网络架构

在5G网络建设的白皮书指出，5G前传网络，可采用25G BiDi光模块完成点对点光纤直连；5G中传及回传网络，需要使用PAM4调制技术的50G BiDi光模块满足聚合层及核心层的传输速率要求，从而满足5G承载网络对大容量、网络切片的负载需求。详见《5G承载网之5G光模块解决方案》。

结论

BiDi光模块是帮助用户简化网络布线、提高网络容量的切实可行的方案。同时，高速率25/50G BiDi光模块能为5G网络提供更快、更稳定的数据传输，是5G网络部署的优质选择。

想了解更多关于BiDi光模块知识，详见：《单纤双向BIDI光模块常识》