长期以来，光纤网络系统中都使用两根光纤来完成双工通信，一根用来传输信号，另一根用来接收信号，然而，单纤双向技术的出现打破了这一传统格局。对网络管理人员来讲，这一技术是解决光纤容量限制和节省光纤资源的理想替代方案。此外，越来越多的人在安装光纤网络系统时更倾向于使用单纤双向传输设备，但是，单纤双向解决方案真的适合你吗？读完本文，我想你会找到答案。
单纤双向传输基础知识
单纤双向传输是指在一根光纤里可以同时传输收发两个方向的光信号。最近几年，单纤双向传输技术的主流是两个波长不同的光信号沿相反方向传输，即双波长单纤双向传输技术。这种技术利用波分复用（WDM, wavelength division multiplexing）耦合器（也叫双工器）在发射端将不同波长的光信号耦合到一根光纤上进行传输，然后在接收端根据波长将不同波长的光信号分离。这种WDM耦合器通常被整合到标准接口的光模块中（如下图）。
事实上，除了有双波长单纤双向传输技术，还有一种单波长单纤双向传输技术，这种技术在光纤资源紧张和1550nm波长的分布式反馈（DFB, distributed feedback laser）激光器制造成本较高的情况下十分火爆。单波长单纤双向传输技术利用定向耦合器将同一种波长（例如传输距离为50km的1310nm波长或传输距离更长的1550nm波长）在发射或接收两个方向上同时传输，即定向耦合器（具有耦合和分离光信号的功能）在发射端将两种相同波长的光信号耦合到一根光纤上传输，然后在接收端根据两种光信号的传输方向（进或出）选择分离或耦合光信号。单波长单纤双向解决方案只需要使用支持一种波长（1550nm或1310nm）的光模块，因此是一种既可靠又节省成本的千兆以太网应用解决方案。但是，使用单波长单纤双向传输设备会产生比较严重的反射噪声，因此这种技术并不适合高速率传输应用。
单纤双向解决方案的优势
单纤双向解决方案以其现有的优势和公认的潜能越来越成为光纤通信系统的宠儿，广泛应用于光传送网、接入网、无线回程网和专用网络，它不仅能满足用户的带宽需求，还能尽可能地帮助用户节省安装费用和运营成本。总的来说，单纤双向解决方案主要有以下三个亮点：
网络容量倍增—使用单纤双向解决方案后，可以在一根光纤上同时传输两个波长的光信号，也就是利用一根光纤收发光信号，这样，与传统的双纤双向传输（使用两根光纤，一根用来传输信号，另一根用来接收信号）相比，这根光纤的传输容量就翻了一番了。
可靠性增强—使用单纤双向解决方案后，网络中的连接点和端点减少了，因此，网络中出现连接错误的可能性也降低了。此外，用户还可以利用单纤双向解决方案提高网络的冗余。
整体成本下降—使用单纤双向解决方案后，光纤布线、终端端接的物资和劳动力成本等都降低了。具体包括：在安装新的光纤系统时，所需的光纤数量减少，因此降低了安装成本；在扩展现有系统的传输容量时，使用单纤双向解决方案并不需要安装新的光纤，而是在现有光纤的基础上扩展传输容量，因此省去了布线成本；使用单纤双向解决方案后，所需的光纤数量减少，因此用于端接的跳线和插线面板端口也会减少，这又会省下一大笔费用。
然而，凡事有利弊，单纤双向解决方案也有一定的局限性，即它的传输距离不能与双纤双向传输相媲美；此外，目前市场上能够用于单纤双向传输的光模块种类也很有限，而且价格不菲。这也是单纤双向传输有如此多的优势，但还是不能取代双纤双向传输的原因。因此，当你计划采用单纤双向解决方案时，要弄清楚它的局限性是否对您有影响。
单纤双向传输应用中的常见器件
要顺利实现单纤双向传输，达到利用一根光纤同时收发信号的目的，还需要使用多种单纤双向传输光器件。这里，我只简单介绍3种常见的光器件。
BiDi光模块
BiDi光模块即单纤双向光模块，是一种基于WDM双向传输技术的光模块，因此也叫WDM光模块。与传统光模块不同，BiDi光模块只有一个光端口，利用WDM耦合器在一根光纤上收发光信号。BiDi光模块一般需要成对使用，例如，如果你使用接收波长为1550nm、发射波长为1310nm的BiDi光模块，那么，你还需要一个接收波长为1310nm、发射波长为1550nm的BiDi光模块。现在，BiDi SFP光模块在市场上很常见，BiDi SFP+光模块和BiDi QSFP光模块则只由几个供应商供应。
单工光纤跳线
单工光纤跳线用于两个BiDi光模块间的连接，通常由单模光纤和预端接的LC连接器组成，以便与BiDi光模块的光端口和工作波长相匹配。
单纤双向光纤收发器
单纤双向光纤收发器可以实现光纤链路与UTP铜缆以太网设备的连接，是一种将以太网的电信号转换成光信号的光电信号转换器，只用一根光纤就可以同步进行光信号的发送和接收，比双纤收发器少用了一根光纤，将现有的光纤信号传输量提高了一倍，大大节省了光缆布线的资源。
单工BiDi WDM复用/解复用器
单工BiDi WDM复用/解复用器和传统的WDM复用/解复用器一样，用来复用和解复用不同波长的光信号，但是它只应用于单纤双向传输应用中。单工BiDi WDM复用/解复用器一般也需要成对使用。根据WDM网络种类的不同，这种复用/解复用器又分为BiDi粗分波复用/解复用器和BiDi密集波复用/解复用器。
除了上述光器件外，单纤双向解决方案还需要使用单工PLC光分路器、光分插复用器等单工光纤产品。
小结
总的来说，单纤双向解决方案有多种优势，能帮助用户扩展网络容量，节省成本，但是，它自身也有一定的局限性，因此仍然不如双纤双向解决方案普遍。此外，要采纳单纤双向解决方案，还必须使用与之匹配的多种光器件。读完本文，你心里有答案了吗？
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