SFPとBiDi SFPの違いについて探る

ネットワーキングとデータ伝送のダイナミックな状況において、適切なトランシーバーを選択することは、性能と効率を最適化するために極めて重要です。光ファイバ通信で一般的に使用されるトランシーバーには、SFP（Small Form-factor Pluggable）と双方向SFP（BiDi SFP）の2つがあります。この記事では、この2つの技術の主な違いを掘り下げ、それぞれが輝くシナリオを理解します。

SFPとBiDi SFPとは？

それらの違いを理解する前に、SFPとBiDi SFPの基本的な理解を深めておきましょう。

SFPトランシーバー

小型フォームファクター・プラガブル（SFP）は、電気通信とデータ通信の両方のアプリケーションに利用される、コンパクトでホットプラグ可能なトランシーバーです。フォームファクターと電気インターフェースは、SFF委員会がサポートするMSA（Multi-Source Agreement）によって規定されています。これは、多数のネットワークコンポーネントベンダーが共同開発し、承認した一般的な業界フォーマットです。SFPトランシーバーの一般的な実装には、2本のファイバ構成が含まれます。1本は送信（TX）ポート用、もう1本は受信（RX）ポート用となっています。このシナリオでは、通信チャネルが別々のファイバ上で並行して動作する限り、送信と受信の両方に同じ周波数を使用することができます。通信リンクは、データセンターを横断するケーブルチャネル内の2本のファイバを占有します。

BiDi SFPトランシーバー

異なるタイプのトランシーバーには双方向（BiDi）トランシーバーがあり、これはトランシーバーが単一の光ファイバと単一のポートのみを利用することを意味します。送信と受信の機能は、1対の周波数F1とF2（一般的には1310nm/1490nmで、他のBiDi SFPトランシーバーの波長の組み合わせは1310/1550nm、1490/1550nm、1510/1570nm）を使って同じファイバ上で実行されます。F1はTX（送信）用、F2はRX（受信）用で、実際には、A点にBiDiトランシーバーが設置され、1310nmのTXを1本の光ファイバでB点に送信し、B点で別のBiDiトランシーバーが1310nmのRXを受信し、同じ光ファイバで1490nmでA点に送信し返します。A点では、RXの周波数は1490nmでモニターされます。このため、BiDiトランシーバーはWDM（波長分割多重）トランシーバーとも呼ばれます。WDMカプラはデュプレクサとも呼ばれ、光の波長の組み合わせに基づいて、1本の光ファイバで伝送されるデータを結合・分離します。

SFPとBiDi SFPの違い

インタフェイスタイプ

重要な違いの1つは、インターフェースのタイプにあります。一般的なSFPトランシーバーは、信号を送信するTX（送信）ポートと信号を受信するRX（受信）ポートの2つのポートを備えています。これに対し、BiDi SFPトランシーバーはポートが1つしかなく、内蔵のWDMカプラを利用して1本の光ファイバで信号を送受信します。

ファイバ使用

SFPトランシーバーは通常、データの送受信に2本の別々のファイバを使用します。BiDi SFPトランシーバーは、1本のファイバで双方向通信を実現し、ファイバの使用率を最適化します。

波長

SFPトランシーバーは、別々のファイバでデータを送受信するために異なる波長を使用します。しかし、BiDi SFPは、同一ファイバ上のアップストリームとダウンストリームで異なる波長を使用します。BiDi SFPの場合、異なる波長の信号を送受信するため、波長の異なる2つのBiDi SFPを接続する必要があります。例えば、一方の端にTX-1310/RX-1550nmのBiDi SFPを使用する場合、もう一方の端にはTX-1550/RX-1310nmのBiDi SFPを使用する必要があります。

アプリケーション

SFPトランシーバーは、送信と受信に別々のファイバを使用することが可能な従来のネットワーク・セットアップで一般的に採用されており、高帯域幅と多様なファイバタイプとの互換性を必要とするシナリオに最適です。一方、BiDi SFPトランシーバーは、ファイバリソースが限られていたり、ケーブル配線インフラに懸念がある環境に適しています。BiDiトランシーバーは、1本のファイバストランド上での双方向通信を必要とするシナリオにおいて効率的であることが証明されています。

SFPとBiDi SFP：どちらのオプションが適しているか？

SFPとBiDi SFPのどちらを選択するかは、お客様のネットワーク要件に特有の様々な要因によって決まります。それぞれ長所があり、最終的に選択するのはお客様です。以下は、選択の指針となる主な検討事項です。

ファイバリソースとインフラ

ネットワークが豊富なファイバリソースと堅牢なケーブルインフラに恵まれている場合、従来のSFPトランシーバーはセットアップにシームレスに統合されます。逆に、限られたファイバ・リソースやケーブルのアップグレードによる課題に直面した場合、BiDi SFPの効率性が著しく魅力的になります。

帯域幅の需要

高帯域幅が要求され、全二重通信が不可欠な状況では、SFPトランシーバーは信頼性が高く実績のあるソリューションとして際立ちます。一方、効率性で知られるBiDi SFPは、シングルファイバでの双方向通信が最も重要なシナリオで優れています。

汎用性と互換性

SFPトランシーバーは、その標準的で広く採用されているフォームファクタが特徴で、様々なネットワーク機器との幅広い互換性を誇ります。BiDi SFPは普遍的な互換性はないかもしれないが、既存のファイバリソースを最適化することが優先される特定の展開シナリオでは優れています。

結論

結論として、SFPトランシーバーとBiDi SFPトランシーバーのどちらを選択するかは、ネットワークの特定の要件によって決まります。SFPトランシーバーは、その柔軟性と多様なファイバタイプをサポートすることから、依然としてネットワーキングの定番となっています。一方、BiDiトランシーバーは、一般的なトランシーバーモジュールに比べ、初期はコストが高いかもしれませんが、ファイバケーブルを長期的に節約できるため、費用対効果の高い選択肢となります。さらに、BiDiトランシーバーは、1本のファイバで双方向通信を行う合理的なソリューションを提供し、ファイバの可用性とケーブル配線の複雑さに関連する課題に効果的に対処します。