Publicado por: Departamento de Investigación y Desarrollo, Technologie Optic.ca Inc., junio de 2026

Introducción

El crecimiento continuo de la computación en la nube, las cargas de trabajo de inteligencia artificial y el procesamiento de datos a gran escala ha generado una demanda creciente de mayor ancho de banda dentro de los centros de datos modernos. A medida que las velocidades de red evolucionan de 10G a Ethernet 40G y 100G, las actualizaciones de la infraestructura se vuelven necesarias para admitir un mayor rendimiento de datos. Sin embargo, reemplazar el cableado de fibra existente puede resultar costoso y operativamente disruptivo, en particular en grandes centros de datos donde el despliegue de fibra ya es extenso.

Los transceptores ópticos multimodo bidireccionales de corto alcance (SR-BIDI) ofrecen una solución eficiente para actualizar la capacidad de la red reutilizando la infraestructura de fibra multimodo dúplex (MMF, multimode fiber) existente. En lugar de depender de arquitecturas de fibra paralela que requieren múltiples canales de transmisión y recepción, la tecnología SR-BIDI permite la transmisión bidireccional simultánea de datos sobre el mismo par de fibras utilizando múltiples longitudes de onda ópticas.

Esta tecnología permite a los operadores de red migrar de la infraestructura heredada de 10G a Ethernet de mayor velocidad de 40G y 100G manteniendo al mismo tiempo la compatibilidad con el cableado de fibra multimodo OM3 y OM4 ya instalado. Al reducir el número de fibras y simplificar la arquitectura de cableado, las soluciones SR-BIDI disminuyen significativamente los costos de despliegue y mejoran la escalabilidad de las redes de centros de datos.

Principio de la transmisión óptica bidireccional

La comunicación óptica bidireccional permite la transmisión y recepción simultáneas de señales ópticas sobre la misma fibra óptica utilizando diferentes longitudes de onda. Este enfoque se basa en filtros de multiplexación por división de longitud de onda (WDM, wavelength division multiplexing) integrados dentro del módulo del transceptor óptico. Estos filtros separan las señales entrantes y salientes de modo que cada longitud de onda pueda transmitirse y recibirse de forma independiente sin interferencias.

En la comunicación convencional con fibra dúplex, se requieren dos fibras separadas: una para transmitir las señales ópticas y otra para recibirlas. En cambio, la comunicación bidireccional permite que ambos sentidos del tráfico de datos coexistan sobre la misma fibra utilizando dos longitudes de onda distintas. Como se ilustra en la Figura 1, el diodo láser genera la señal óptica saliente, que se dirige a través de una óptica de colimación hacia un filtro de multiplexación por división de longitud de onda (WDM). El filtro WDM actúa como un elemento de división de haz que separa las diferentes longitudes de onda utilizadas para la transmisión y la recepción. La luz transmitida se acopla a la fibra óptica mediante una óptica de alineación de precisión.

Al mismo tiempo, las señales ópticas entrantes que llegan desde la fibra recorren el mismo camino óptico, pero son separadas por el filtro WDM y redirigidas hacia el receptor de fotodiodo. El fotodiodo convierte la señal óptica en una señal eléctrica que puede ser procesada por los circuitos electrónicos del transceptor. Esta arquitectura integrada permite la comunicación full-duplex utilizando un único trayecto de fibra manteniendo al mismo tiempo el aislamiento óptico entre los canales de transmisión y recepción.

Principio de la comunicación óptica bidireccional

Los transceptores ópticos tradicionales suelen requerir fibras separadas para la transmisión y la recepción. Una fibra transporta la señal transmitida, mientras que otra fibra transporta la señal recibida en el sentido opuesto. Esta configuración aumenta el número de fibras necesarias en las redes de alta velocidad y conlleva arquitecturas de cableado más complejas.

La comunicación óptica bidireccional resuelve esta limitación al permitir que dos señales ópticas independientes se propaguen por la misma fibra utilizando diferentes longitudes de onda. Cada transceptor transmite datos utilizando una longitud de onda y recibe datos utilizando otra. Esta separación se logra mediante filtros de multiplexación por división de longitud de onda integrados dentro del módulo del transceptor. Como se ilustra en la Figura 2, dos transceptores ópticos situados en extremos opuestos de un enlace de fibra utilizan pares complementarios de longitudes de onda. Por ejemplo, un dispositivo puede transmitir datos a 1310 nm mientras recibe señales a 1550 nm, mientras que el dispositivo opuesto realiza la operación inversa. Este emparejamiento de longitudes de onda garantiza que las señales que viajan en sentidos opuestos no interfieran entre sí.

Esta técnica permite la comunicación full-duplex sobre una única fibra óptica reduciendo al mismo tiempo de manera significativa el uso de fibra en la infraestructura de red.

Tecnología SR-BIDI en transceptores ópticos 40G y 100G

Los transceptores ópticos bidireccionales de corto alcance (SR-BIDI) permiten la comunicación Ethernet de alta velocidad sobre la infraestructura de fibra multimodo dúplex (MMF) existente al transmitir señales ópticas en ambos sentidos utilizando diferentes longitudes de onda. Esta arquitectura elimina la necesidad de conexiones de fibra paralela requeridas por los módulos ópticos convencionales y, por lo tanto, reduce el número de fibras manteniendo la comunicación full-duplex.

En la implementación 40G QSFP+ SR-BIDI, dos longitudes de onda ópticas —normalmente en torno a 850 nm y 900 nm— se transmiten simultáneamente en sentidos opuestos sobre un enlace de fibra multimodo dúplex. Cada longitud de onda transporta un flujo de datos NRZ de 20 Gbps, lo que da como resultado un rendimiento agregado de 40 Gbps. A diferencia de los transceptores 40G SR4 tradicionales, que dependen de óptica paralela y requieren ocho fibras conectadas mediante conectores MPO, la arquitectura SR-BIDI funciona utilizando únicamente dos fibras con conectores LC dúplex estándar. Este diseño permite actualizaciones sin interrupciones desde las redes de fibra dúplex 10G heredadas a Ethernet 40G sin necesidad de reemplazar la infraestructura de fibra instalada. Las distancias de transmisión típicas alcanzan hasta 100 m sobre fibra multimodo OM4 y aproximadamente 70 m sobre fibra OM3, lo que hace que la tecnología sea muy adecuada para interconexiones de corto alcance en centros de datos.

El mismo principio se extiende en los transceptores 100G QSFP28 SR-BIDI, que emplean múltiples longitudes de onda multiplexadas a través de filtros WDM integrados para lograr un mayor rendimiento de datos. En lugar de dos canales ópticos, la arquitectura 100G utiliza normalmente cuatro longitudes de onda en cada sentido dentro del rango espectral de 850–940 nm. Cada vía óptica funciona a aproximadamente 25 Gbps, lo que permite una capacidad de transmisión agregada de 100 Gbps sobre un enlace de fibra multimodo dúplex. Al igual que en la implementación 40G, el uso de conectores LC dúplex estándar garantiza la compatibilidad con los sistemas de cableado MMF existentes. Las distancias de alcance típicas son de hasta 100 m sobre fibra OM4 y aproximadamente 70 m sobre fibra OM3, lo que hace que los módulos SR-BIDI sean especialmente adecuados para las conexiones de alta densidad entre conmutadores y entre servidor y conmutador en los centros de datos modernos.

Tipos de transceptores BiDi y aplicaciones

La tecnología de comunicación óptica bidireccional está disponible en una amplia gama de formatos de transceptor y velocidades de datos. Como se resume en la Figura 3, los transceptores BiDi existen en múltiples factores de forma —incluidos SFP, SFP+, SFP28, QSFP+ y QSFP28—, cada uno diseñado para requisitos de red específicos. Los módulos de menor velocidad, como los transceptores BiDi 1G y 10G, se utilizan habitualmente en redes de acceso o metropolitanas que operan sobre fibra monomodo, mientras que los módulos SR-BIDI 40G y 100G se despliegan principalmente en entornos de centro de datos donde se requieren interconexiones de corto alcance y alto ancho de banda.

La tecnología SR-BIDI ofrece varias ventajas importantes para las infraestructuras de red modernas. Al permitir la transmisión bidireccional sobre fibra dúplex, reduce significativamente el número de fibras necesarias, simplificando las arquitecturas de cableado y reduciendo los costos de instalación. Además, permite a las organizaciones actualizar la infraestructura de fibra 10G existente a velocidades de datos superiores sin reemplazar el cableado ya instalado, lo que la hace especialmente atractiva para los despliegues existentes (brownfield) donde volver a cablear resulta poco práctico.

A pesar de estas ventajas, los sistemas SR-BIDI también presentan ciertas limitaciones. La distancia de transmisión está generalmente limitada a aplicaciones de corto alcance en centros de datos, y algunas implementaciones pueden utilizar configuraciones de longitud de onda propietarias, lo que puede afectar a la interoperabilidad entre transceptores de distintos fabricantes.

Conclusión

La tecnología multimodo SR-BIDI ofrece un enfoque eficiente y práctico para actualizar las redes de centros de datos a velocidades de transmisión superiores preservando al mismo tiempo la infraestructura de fibra existente. Al permitir la comunicación óptica bidireccional mediante la multiplexación por longitud de onda, los transceptores SR-BIDI reducen los requisitos de fibra y simplifican la arquitectura de red. La implementación 40G QSFP+ SR-BIDI permite una migración sin interrupciones desde las redes 10G heredadas utilizando únicamente fibra multimodo dúplex, mientras que la arquitectura 100G QSFP28 SR-BIDI amplía este concepto mediante la multiplexación de múltiples longitudes de onda para alcanzar un mayor rendimiento. Aunque la tecnología es principalmente adecuada para despliegues de corto alcance, su capacidad para maximizar el aprovechamiento de la infraestructura y reducir los costos de despliegue la convierte en una solución atractiva para los centros de datos empresariales y en la nube modernos.