長(zhǎng)期以來(lái)，光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中都使用兩根光纖來(lái)完成雙工通信，一根用來(lái)傳輸信號(hào)，另一根用來(lái)接收信號(hào)，然而，單纖雙向技術(shù)的出現(xiàn)打破了這一傳統(tǒng)格局。對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理人員來(lái)講，這一技術(shù)是解決光纖容量限制和節(jié)省光纖資源的理想替代方案。此外，越來(lái)越多的人在安裝光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí)更傾向于使用單纖雙向傳輸設(shè)備，但是，單纖雙向解決方案真的適合你嗎？讀完本文，我想你會(huì)找到答案。
單纖雙向傳輸基礎(chǔ)知識(shí)
單纖雙向傳輸是指在一根光纖里可以同時(shí)傳輸收發(fā)兩個(gè)方向的光信號(hào)。最近幾年，單纖雙向傳輸技術(shù)的主流是兩個(gè)波長(zhǎng)不同的光信號(hào)沿相反方向傳輸，即雙波長(zhǎng)單纖雙向傳輸技術(shù)。這種技術(shù)利用波分復(fù)用（WDM, wavelength division multiplexing）耦合器（也叫雙工器）在發(fā)射端將不同波長(zhǎng)的光信號(hào)耦合到一根光纖上進(jìn)行傳輸，然后在接收端根據(jù)波長(zhǎng)將不同波長(zhǎng)的光信號(hào)分離。這種WDM耦合器通常被整合到標(biāo)準(zhǔn)接口的光模塊中（如下圖）。
事實(shí)上，除了有雙波長(zhǎng)單纖雙向傳輸技術(shù)，還有一種單波長(zhǎng)單纖雙向傳輸技術(shù)，這種技術(shù)在光纖資源緊張和1550nm波長(zhǎng)的分布式反饋（DFB, distributed feedback laser）激光器制造成本較高的情況下十分火爆。單波長(zhǎng)單纖雙向傳輸技術(shù)利用定向耦合器將同一種波長(zhǎng)（例如傳輸距離為50km的1310nm波長(zhǎng)或傳輸距離更長(zhǎng)的1550nm波長(zhǎng)）在發(fā)射或接收兩個(gè)方向上同時(shí)傳輸，即定向耦合器（具有耦合和分離光信號(hào)的功能）在發(fā)射端將兩種相同波長(zhǎng)的光信號(hào)耦合到一根光纖上傳輸，然后在接收端根據(jù)兩種光信號(hào)的傳輸方向（進(jìn)或出）選擇分離或耦合光信號(hào)。單波長(zhǎng)單纖雙向解決方案只需要使用支持一種波長(zhǎng)（1550nm或1310nm）的光模塊，因此是一種既可靠又節(jié)省成本的千兆以太網(wǎng)應(yīng)用解決方案。但是，使用單波長(zhǎng)單纖雙向傳輸設(shè)備會(huì)產(chǎn)生比較嚴(yán)重的反射噪聲，因此這種技術(shù)并不適合高速率傳輸應(yīng)用。
單纖雙向解決方案的優(yōu)勢(shì)
單纖雙向解決方案以其現(xiàn)有的優(yōu)勢(shì)和公認(rèn)的潛能越來(lái)越成為光纖通信系統(tǒng)的寵兒，廣泛應(yīng)用于光傳送網(wǎng)、接入網(wǎng)、無(wú)線回程網(wǎng)和專用網(wǎng)絡(luò)，它不僅能滿足用戶的帶寬需求，還能盡可能地幫助用戶節(jié)省安裝費(fèi)用和運(yùn)營(yíng)成本?？偟膩?lái)說(shuō)，單纖雙向解決方案主要有以下三個(gè)亮點(diǎn)：
網(wǎng)絡(luò)容量倍增—使用單纖雙向解決方案后，可以在一根光纖上同時(shí)傳輸兩個(gè)波長(zhǎng)的光信號(hào)，也就是利用一根光纖收發(fā)光信號(hào)，這樣，與傳統(tǒng)的雙纖雙向傳輸（使用兩根光纖，一根用來(lái)傳輸信號(hào)，另一根用來(lái)接收信號(hào)）相比，這根光纖的傳輸容量就翻了一番了。
可靠性增強(qiáng)—使用單纖雙向解決方案后，網(wǎng)絡(luò)中的連接點(diǎn)和端點(diǎn)減少了，因此，網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)連接錯(cuò)誤的可能性也降低了。此外，用戶還可以利用單纖雙向解決方案提高網(wǎng)絡(luò)的冗余。
整體成本下降—使用單纖雙向解決方案后，光纖布線、終端端接的物資和勞動(dòng)力成本等都降低了。具體包括：在安裝新的光纖系統(tǒng)時(shí)，所需的光纖數(shù)量減少，因此降低了安裝成本；在擴(kuò)展現(xiàn)有系統(tǒng)的傳輸容量時(shí)，使用單纖雙向解決方案并不需要安裝新的光纖，而是在現(xiàn)有光纖的基礎(chǔ)上擴(kuò)展傳輸容量，因此省去了布線成本；使用單纖雙向解決方案后，所需的光纖數(shù)量減少，因此用于端接的跳線和插線面板端口也會(huì)減少，這又會(huì)省下一大筆費(fèi)用。
然而，凡事有利弊，單纖雙向解決方案也有一定的局限性，即它的傳輸距離不能與雙纖雙向傳輸相媲美；此外，目前市場(chǎng)上能夠用于單纖雙向傳輸?shù)墓饽K種類也很有限，而且價(jià)格不菲。這也是單纖雙向傳輸有如此多的優(yōu)勢(shì)，但還是不能取代雙纖雙向傳輸?shù)脑?。因此，?dāng)你計(jì)劃采用單纖雙向解決方案時(shí)，要弄清楚它的局限性是否對(duì)您有影響。
單纖雙向傳輸應(yīng)用中的常見器件
要順利實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸，達(dá)到利用一根光纖同時(shí)收發(fā)信號(hào)的目的，還需要使用多種單纖雙向傳輸光器件。這里，我只簡(jiǎn)單介紹3種常見的光器件。
BiDi光模塊
BiDi光模塊即單纖雙向光模塊，是一種基于WDM雙向傳輸技術(shù)的光模塊，因此也叫WDM光模塊。與傳統(tǒng)光模塊不同，BiDi光模塊只有一個(gè)光端口，利用WDM耦合器在一根光纖上收發(fā)光信號(hào)。BiDi光模塊一般需要成對(duì)使用，例如，如果你使用接收波長(zhǎng)為1550nm、發(fā)射波長(zhǎng)為1310nm的BiDi光模塊，那么，你還需要一個(gè)接收波長(zhǎng)為1310nm、發(fā)射波長(zhǎng)為1550nm的BiDi光模塊。現(xiàn)在，BiDi SFP光模塊在市場(chǎng)上很常見，BiDi SFP+光模塊和BiDi QSFP光模塊則只由幾個(gè)供應(yīng)商供應(yīng)。
單工光纖跳線
單工光纖跳線用于兩個(gè)BiDi光模塊間的連接，通常由單模光纖和預(yù)端接的LC連接器組成，以便與BiDi光模塊的光端口和工作波長(zhǎng)相匹配。
單纖雙向光纖收發(fā)器
單纖雙向光纖收發(fā)器可以實(shí)現(xiàn)光纖鏈路與UTP銅纜以太網(wǎng)設(shè)備的連接，是一種將以太網(wǎng)的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器，只用一根光纖就可以同步進(jìn)行光信號(hào)的發(fā)送和接收，比雙纖收發(fā)器少用了一根光纖，將現(xiàn)有的光纖信號(hào)傳輸量提高了一倍，大大節(jié)省了光纜布線的資源。
單工BiDi WDM復(fù)用/解復(fù)用器
單工BiDi WDM復(fù)用/解復(fù)用器和傳統(tǒng)的WDM復(fù)用/解復(fù)用器一樣，用來(lái)復(fù)用和解復(fù)用不同波長(zhǎng)的光信號(hào)，但是它只應(yīng)用于單纖雙向傳輸應(yīng)用中。單工BiDi WDM復(fù)用/解復(fù)用器一般也需要成對(duì)使用。根據(jù)WDM網(wǎng)絡(luò)種類的不同，這種復(fù)用/解復(fù)用器又分為BiDi粗分波復(fù)用/解復(fù)用器和BiDi密集波復(fù)用/解復(fù)用器。
除了上述光器件外，單纖雙向解決方案還需要使用單工PLC光分路器、光分插復(fù)用器等單工光纖產(chǎn)品。
小結(jié)
總的來(lái)說(shuō)，單纖雙向解決方案有多種優(yōu)勢(shì)，能幫助用戶擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)容量，節(jié)省成本，但是，它自身也有一定的局限性，因此仍然不如雙纖雙向解決方案普遍。此外，要采納單纖雙向解決方案，還必須使用與之匹配的多種光器件。讀完本文，你心里有答案了嗎？
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