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Comprendre l'émetteur-récepteur BiDi

Sheldon

Traducteur David
19 novembre 2012

La technologie bidirectionnelle désigne un mode de communication qui traite les données dans les deux sens (émission et réception ) par fibre optique. Contrairement aux modules émetteurs-récepteurs traditionnels qui utilisent deux fibres pour transmettre les données (une pour envoyer et l’autre pour recevoir), La technologie BiDi permet aux modules de transmettre et de recevoir des données vers/depuis les dispositifs de réseau interconnectés (comme les commutateurs ou les routeurs de réseau) via une seule fibre optique (comme le montre la figure 1), ce qui permet aux utilisateurs de simplifier leur système de câblage, d'augmenter la capacité du réseau et de réduire les coûts. Grâce à ces avantages, les modules à fibres BiDi présentent un intérêt pour les applications 5G.

Types d'émetteurs-récepteurs BiDi et applications

Sur le marché, les émetteurs-récepteurs BiDi adoptent deux types d'interface : à fibre unique et à double fibre.

Émetteurs-récepteurs BiDi à fibre unique

En général, la plupart des modules optiques BiDi sont dotés d'un port et utilisent la fibre monomode LC simplex pour transmettre les données, comme les modules émetteurs-récepteurs SFP 1G BiDi, SFP+ 10G BiDi, SFP28 25G BiDi et QSFP28 50G (consultez la fiche technique BiDi pour en savoir plus).

Actuellement, ces modules BiDi à fibre unique sont généralement déployés dans des applications telles que les réseaux de fournisseurs d'accès Internet, les FTTX ou les liaisons de centres de données qui requièrent une transmission à 1/10/25/50 Gbps. Ils peuvent être installés sur des commutateurs, des convertisseurs de médias, des convertisseurs OEO pour fournir des systèmes de transmission optique à haute vitesse et stables. Considérons les modules SFP+ BiDi comme exemples pour expliquer l'application des émetteurs-récepteurs BiDi.

Scénario 1 : une paire de modules BiDi 10G est reliée par un simple câble de raccordement en fibre optique LC pour établir une connexion 10G directe entre deux commutateurs 10G.

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Les modules SFP+ BiDi fonctionnent sur des commutateurs réseau.

Scénario 2 : une paire d'émetteurs-récepteurs SFP+ BiDi sont reliés à deux convertisseurs de médias fibre par un SMF, puis des câbles Ethernet sont utilisés pour relier le convertisseur de médias et le commutateur. Ainsi, la transmission d'Ethernet à fibre optique est effectuée.

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Les modules SFP+ BiDi sont déployés sur les convertisseurs de médias.

Scénario 3 : SFP+ BiDi peut être utilisé pour convertir une fibre double en une fibre simple avec des convertisseurs OEO. Les connexions sont illustrées dans la figure 4.

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Les modules SFP+ BiDi sont utilisés avec des convertisseurs OEO.

Les émetteurs-récepteurs Bidi 25/50G sont également adaptés aux réseaux 5G, car ils permettent d'économiser les ressources en fibres et offrent une grande largeur de bande, une latence réduite et une grande fiabilité pour la transmission des données.

Émetteur-récepteur BiDi à double fibre

Les émetteurs-récepteurs optiques QSFP+ 40G BiDi utilisent une conception d'interface duplex LC. Comme le montre la figure 5, ils prennent en charge deux canaux de 20 Gbps, chacun pouvant transmettre et recevoir simultanément sur deux longueurs d'onde (850 nm et 900 nm) sur une fibre multimode LC duplex. Cette transmission 40G peut atteindre une distance de 100m sur la fibre OM3 et 150m sur la fibre OM4.

40G module optique.png

Principe de fonctionnement du QSFP+ BiDi

Les émetteurs-récepteurs QSFP+ BiDi 40G constituent une solution rentable pour la mise à niveau du 10G au 40G. Comme le montre la figure 6, les utilisateurs doivent généralement utiliser des câbles en fibre MTP pour connecter les émetteurs-récepteurs QSFP+ 40G installés aux deux extrémités. Mais les connexions 10G sont généralement réalisées par des fibres LC. Si les utilisateurs décident de passer d'un système 10G à un système 40G, leur système de câblage doit être mis à niveau. Mais maintenant, grâce aux émetteurs-récepteurs optiques QSFP+ BiDi, les techniciens peuvent réutiliser le câblage en fibre optique LC 10G existant, ce qui se traduit par une migration du câblage sans frais dans la mise à niveau 10G vers 40G.

Veuillez noter que les modules BiDi doivent fonctionner par paires. Cela signifie que les longueurs d'onde TX et RX des émetteurs-récepteurs BiDi interconnectés doivent correspondre. Par exemple, les émetteurs-récepteurs SFP+ BiDi avec TX 1310 nm et RX 1490 nm fonctionnent uniquement avec les émetteurs-récepteurs SFP+ BiDi avec TX 1490 nm et RX 1310 nm.

L'émetteur-récepteur BiDi connaîtra une croissance dans l'application 5G

Dans la zone 5G, la transmission frontale (front-haul), intermédiaire (mid-haul) et arrière (back-haul) nécessite une transmission de données à haut débit, à faible latence et à haute fiabilité pour soutenir des services tels que la télémédecine, la conduite autonome, etc. Considérant l'économie des ressources et des coûts de la fibre, les émetteurs-récepteurs BiDi 25/50G sont des choix appropriés pour la transmission de données dans la couche physique de la technologie 5G.

Dans la transmission frontale 5G, chaque AAU (Active Antenna Unit) et DU (Distribute Unit) est réalisée par une connexion point à point par fibre optique, ce qui requiert une grande quantité de fibres. De plus, le 5G exige une amélioration du débit de téléchargement d'au moins 10 fois supérieure au 4G, ce qui signifie qu'une transmission à un débit plus élevé est nécessaire. Selon ces deux aspects, les émetteurs-récepteurs BiDi 25G sont des solutions avantageuses (consultez “Optique 25G pour 5G” pour en savoir plus).

En ce qui concerne les transmissions 5G intermédiaire (mid-haul) et arrière (back-haul), les modules BiDi 50G à grande vitesse avec émetteur PAM4 sont bien adaptés au taux 100/200G appliqué dans les couches de convergence et centrales, afin de répondre aux exigences de charge des supports 5G pour les grandes capacités et le sectionnement du réseau.

Conclusion

Les émetteurs-récepteurs BiDi constituent une solution idéale et envisageable pour aider les utilisateurs à simplifier le câblage du réseau et à en augmenter la capacité. Les émetteurs récepteurs BiDi 25/50G sont également tout à fait adaptés pour assurer une transmission de données plus rapide et fiable sur les réseaux 5G.

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