Ethernet на первой миле
Ethernet на первой миле ( EFM ) относится к использованию одной из Ethernet семейства технологий компьютерных сетей между телекоммуникационной компанией и помещениями клиента. С точки зрения клиента, это его первая миля, хотя с сети доступа точки зрения она известна как последняя миля .
Рабочая группа Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) разработала стандарты, известные как IEEE 802.3ah-2004 , которые позже были включены в общий стандарт IEEE 802.3-2008 . EFM часто используется при развертывании активных оптических сетей . [1]
Хотя он часто используется в бизнесе, его также можно назвать Ethernet для дома ( ETTH ). Одно семейство стандартов, известное как пассивная оптическая сеть Ethernet ( EPON ), использует пассивную оптическую сеть .
История
[ редактировать ]В глобальных , городских и локальных сетях, использующих различные формы Ethernet, целью было исключить неродной транспорт, такой как Ethernet через асинхронный режим передачи (ATM), из сетей доступа.
Одной из первых попыток стала технология EtherLoop, изобретенная в Nortel Networks в 1996 году, а затем переданная в компанию Elastic Networks в 1998 году. [2] [3] Его главным изобретателем был Джек Терри. Была надежда объединить пакетную природу Ethernet с возможностью технологии цифровой абонентской линии (DSL) работать по существующим проводам телефонного доступа. [4] Название происходит от местного шлейфа , который традиционно описывает провода от офиса телефонной компании до абонента. Протокол был полудуплексным с управлением со стороны провайдера шлейфа. Он адаптировался к условиям линии с заявленной пиковой скоростью 10 Мбит/с, но более типичной на 4–6 Мбит/с на расстоянии около 12 000 футов (3700 м). Скорость передачи символов составляла 1 мегабод или 1,67 мегабод с 2, 4 или 6 битами на символ. [2] Название продукта EtherLoop было зарегистрировано как товарный знак в США и Канаде. [5] В 2002 году технология EtherLoop была приобретена компанией Paradyne Networks. [6] которая, в свою очередь, была куплена Zhone Technologies в 2005 году. [7]
концепция Еще одной попыткой стала предложенная Майклом Сильвертоном использования вариантов Ethernet, в которых используется оптоволоконная связь, как для частных, так и для корпоративных клиентов. Это был пример того, что стало известно как оптоволокно до дома (FTTH). Компания Fiberhood Networks предоставляла данную услугу с 1999 по 2001 год. [8] [9]
Некоторые ранние продукты примерно в 2000 году продавались как 10BaseS компанией Infineon Technologies , хотя технически они использовали не сигнализацию основной полосы , а скорее полосу пропускания , как в технологии цифровой абонентской линии с очень высокой скоростью передачи данных (VDSL). [10] Патент был подан в 1997 году Пелегом Шимоном, Поратом Боазом, Ноамом Алроем, Рубинштейном Авиноамом и Сфадией Яков. [11] Long Reach Ethernet — это название продукта, используемое Cisco Systems начиная с 2001 года. [12] Он поддерживал режимы 5 Мбит/с, 10 Мбит/с и 15 Мбит/с в зависимости от расстояния. [13] [14]
В октябре 2000 года Говард Фрейзер призвал проявить интерес к «Ethernet на последней миле». [15] На встрече в ноябре 2000 года IEEE 802.3 создала исследовательскую группу «Ethernet на первой миле», а 16 июля 2001 года — рабочую группу 802.3ah. Параллельно участвующие поставщики в декабре 2001 года сформировали Альянс Ethernet на первой миле (EFMA) для продвижения технологии абонентского доступа Ethernet и поддержки усилий по стандартизации IEEE. [16] На первой встрече технология EtherLoop называлась 100BASE-CU, а другая технология — EoVDSL для Ethernet через VDSL. [17]
Стандарт EFM рабочей группы был одобрен 24 июня 2004 г. и опубликован 7 сентября 2004 г. как IEEE 802.3ah-2004. В 2005 году он был включен в базовый стандарт IEEE 802.3. В 2005 году EFMA была поглощена Metro Ethernet Forum . [18]
В начале 2006 года началась работа над еще более высокоскоростным стандартом пассивной оптической сети Ethernet со скоростью 10 Гбит/с (10G-EPON), ратифицированным в 2009 году как IEEE 802.3av . [19] Работу над EPON продолжила IEEE P802.3bk EPON . расширенная рабочая группа [20] сформирована в марте 2012 года. Основные цели этой целевой группы включали добавление поддержки бюджетных классов мощности PX30, PX40, PRX40 и PR40 как в 1G-EPON, так и в 10G-EPON. Поправка 802.3bk была одобрена IEEE-SA SB в августе 2013 года и вскоре после этого опубликована как стандарт IEEE Std 802.3bk-2013. [21]
В ноябре 2011 года IEEE 802.3 начал работу над протоколом EPON по коаксиальному кабелю (EPoC).
4 июня 2020 года IEEE одобрил стандарт IEEE 802.3ca, который допускает симметричную или асимметричную работу со скоростью нисходящего потока 25 Гбит/с или 50 Гбит/с и скоростью восходящего потока 10 Гбит/с, 25 Гбит/с или 50 Гбит. /s по пассивным оптическим сетям . [22] [23]
Описание
[ редактировать ]EFM определяет, как Ethernet может передаваться по новым типам среды с использованием новых интерфейсов физического уровня Ethernet ( PHY ):
- Голосовая медь . Эти новые медные интерфейсы EFM (EFMCu) или Ethernet по медному кабелю обеспечивают дополнительную возможность многопарной агрегации.
- Длинноволновое одиночное оптическое волокно (а также длинноволновое двухнитевое волокно)
- Оптоволокно «точка-многоточка» (P2MP). Эти новые интерфейсы известны под общим названием Ethernet через пассивные оптические сети (EPON). [24]
EFM также решает другие проблемы, необходимые для массового развертывания сервисов Ethernet, такие как эксплуатация, администрирование и управление ( OA&M ). [25] и совместимость с существующими технологиями (такими как старая добрая спектральная совместимость телефонных служб для медной витой пары ).
Медные провода
[ редактировать ]- 2BASE-TL – определено в разделах 61 и 63. Полнодуплексный с большой досягаемостью канал связи «точка-точка» по медной проводке голосового качества . 2BASE-TL PHY может передавать скорость минимум 2 Мбит/с и максимум 5,69 Мбит/с на расстояния до 2700 м (9000 футов), используя технологию ITU-T G.991.2 (G.SHDSL.bis) по одна медная пара.
- 10PASS-TS – определено в разделах 61 и 62. Полнодуплексный канал связи «точка-точка» с малой дальностью действия по медной проводке голосового качества. 10PASS-TS PHY может передавать минимум 10 Мбит/с на расстояние до 750 м (2460 футов), используя технологию ITU G.993.1 ( VDSL ) по одной медной паре.
Активная оптоволокно
[ редактировать ]- 100BASE-LX10, определенный в пункте 58, обеспечивающий двухточечные каналы Ethernet со скоростью 100 Мбит/с по паре одномодовых волокон на расстояние не менее 10 км.
- 100BASE-BX10, определенный в пункте 58, обеспечивающий двухточечные каналы Ethernet со скоростью 100 Мбит/с по отдельному одномодовому волокну на расстояние не менее 10 км.
- 1000BASE-LX10, определенный в пункте 59, обеспечивающий двухточечные каналы Ethernet со скоростью 1000 Мбит/с по паре одномодовых волокон на расстояние не менее 10 км.
- 1000BASE-BX10, определенный в пункте 59, обеспечивающий двухточечные каналы Ethernet со скоростью 1000 Мбит/с по отдельному одномодовому волокну на расстояние не менее 10 км.
Пассивная оптическая сеть
[ редактировать ]Для подключения к дому можно использовать пассивную оптическую сеть . [26]
- 1000BASE-PX10, определенный в пункте 60 (добавленный стандартом IEEE 802.3ah-2004), обеспечивающий каналы Ethernet P2MP со скоростью 1000 Мбит/с через PON на расстоянии не менее 10 км с разделением не менее 1:16.
- 1000BASE-PX20, определенный в пункте 60 (добавленный стандартом IEEE 802.3ah-2004), обеспечивающий каналы Ethernet P2MP со скоростью 1000 Мбит/с через PON на расстоянии не менее 20 км с разделением не менее 1:16.
- 1000BASE-PX30, определенный в пункте 60 (добавленный стандартом IEEE 802.3bk-2013), обеспечивающий каналы Ethernet P2MP со скоростью 1000 Мбит/с через PON на расстоянии не менее 20 км с разделением не менее 1:32.
- 1000BASE-PX40, определенный в пункте 60 (добавлен стандартом IEEE Std 802.3bk-2013), обеспечивающий каналы Ethernet P2MP со скоростью 1000 Мбит/с через PON на расстоянии не менее 20 км с разделением не менее 1:64.
- 10GBASE-PR10, определенный в пункте 91 (добавленный стандартом IEEE Std 802.3av-2009), обеспечивающий P2MP каналы Ethernet 10 Гбит/с через PON на расстоянии не менее 10 км с разделением не менее 1:16.
- 10GBASE-PR20, определенный в пункте 91 (добавленный стандартом IEEE 802.3av-2009), обеспечивающий каналы Ethernet P2MP 10 Гбит/с через PON на расстоянии не менее 20 км с разделением не менее 1:16.
- 10GBASE-PR30, определенный в пункте 91 (добавленный стандартом IEEE Std 802.3av-2009), обеспечивающий каналы Ethernet P2MP 10 Гбит/с через PON на расстоянии не менее 20 км с интервалом не менее 1:32.
- 10GBASE-PR40, определенный в пункте 60 (добавленный стандартом IEEE 802.3bk-2013), обеспечивающий каналы Ethernet P2MP 10 Гбит/с через PON на расстоянии не менее 20 км с разделением не менее 1:64.
- 25GBASE и 50GBASE добавлены стандартом IEEE Std 802.3ca-2020, обеспечивая каналы Ethernet P2MP 25 Гбит/с через PON на расстоянии не менее 20 км с интервалом не менее 1:32. Скорость передачи данных 50 Гбит/с к одной конечной точке достигается за счет использования двух разных длин волн света.
Кроме того, в пункте 57 определяется OA&M на уровне канала, включая обнаружение, мониторинг канала, удаленную индикацию неисправностей, шлейфы и переменный доступ.
2BASE-TL
[ редактировать ]2BASE-TL — это ) IEEE 802.3-2008 спецификация физического уровня ( PHY для полнодуплексного с большой досягаемостью «точка-точка» канала Ethernet по медной проводке голосового качества . [27] [28]
Тарифы и расстояния
[ редактировать ]В отличие от PHY 10/100/1000 , обеспечивающих единую скорость 10, 100 или 1000 Мбит/с , скорость соединения 2BASE-TL может варьироваться в зависимости от характеристик медной среды (таких как длина, диаметр или сечение провода , количество пары, если канал агрегирован, количество перекрестных помех между парами и т. д.), желаемые параметры канала (например, желаемый запас SNR , снижение мощности и т. д.) и региональные спектральные ограничения.
PHY 2BASE-TL обеспечивают скорость не менее 2 Мбит/с на расстоянии до 2,7 км (8900 футов) с использованием технологии ITU-T G.991.2 (G.SHDSL.bis) по одной медной паре. Эти PHY также могут поддерживать дополнительную агрегацию или соединение нескольких медных пар, называемую функцией агрегации PME (PAF).
Для одной пары минимально возможная скорость передачи данных составляет 192 кбит/с (3 x 64 кбит/с), а максимальная скорость передачи данных составляет 5,7 Мбит/с (89 x 64 кбит/с). При использовании провода диаметром 0,5 мм с запасом по шуму 3 дБ и отсутствием спектральных ограничений максимальная скорость передачи данных может быть достигнута на расстоянии до 1 километра (3300 футов). На расстоянии 6 километров (20 000 футов) максимально достижимая скорость передачи данных составляет около 850 кбит/с.
Пропускная способность канала 2BASE-TL ниже битрейта канала в среднем на 5% из-за 64/65-октетного кодирования и служебных данных PAF; оба фактора зависят от размера пакета. [29]
10ПАСС-ТС
[ редактировать ]10PASS-TS — это ) IEEE 802.3-2008 спецификация физического уровня ( PHY для полнодуплексного с малой досягаемостью «точка-точка» канала Ethernet по медной проводке голосового качества .
PHY 10PASS-TS обеспечивают скорость не менее 10 Мбит/с на расстоянии до 750 метров (2460 футов) с использованием технологии ITU-T G.993.1 ( VDSL ) по одной медной паре. Эти PHY также могут поддерживать дополнительную агрегацию или соединение нескольких медных пар, называемую функцией агрегации PME (PAF).
Подробности
[ редактировать ]В отличие от других физических уровней Ethernet , которые обеспечивают единую скорость, например 10, 100 или 1000 Мбит/с, скорость соединения 10PASS-TS может варьироваться, как и 2BASE-TL , в зависимости от характеристик медного канала, таких как длина, диаметр провода. ( калибр ), качество проводки, количество пар, если соединение агрегированное и другие факторы.
VDSL — это технология ближнего радиуса действия, предназначенная для обеспечения широкополосной связи на расстояниях менее 1 км по паре голосового класса медной витой , но скорость передачи данных при соединении быстро снижается по мере увеличения расстояния линии. Это привело к тому, что VDSL стали называть технологией « оптоволокно до границы требуется транзитное », поскольку для соединения с сетью оператора связи на больших расстояниях оптоволоконное соединение.
Использование VDSL Ethernet в услугах первой мили может быть полезным способом стандартизации функциональности городских сетей Ethernet или, возможно, для распределения услуг доступа в Интернет по проводной связи голосового класса в многоквартирных жилых домах. Однако VDSL2 уже зарекомендовал себя как универсальный и быстрый стандарт с большей досягаемостью, чем VDSL.
См. также
[ редактировать ]- 10G-ЭПОН
- Функция агрегирования PME
- Г.SHDSL
- 10BROAD36 – Ethernet через кабельный модем
- ИТ G.993.2 VDSL2
- Пассивная оптическая сеть
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Ван, К.; Мас Мачука, К.; Восинска, Л.; Урбан, ПиДжей; Гавлер, А.; Бруннстрем, К.; Чен, Дж. (2017). «Технико-экономический анализ перехода активной оптической сети к оптическому доступу следующего поколения» . Журнал оптических коммуникаций и сетей . 9 (4): 327. doi : 10.1364/JOCN.9.000327 . S2CID 18604241 .
- ^ Jump up to: а б Патрик Х. Стэнли (8 января 2001 г.). «Надежный Ethernet на первой миле» (PDF) . Эластичные сети, Inc. Проверено 15 августа 2011 г.
- ^ Лаура Куджубу (6 апреля 1998 г.). «Nortel формирует группу EtherLoop» . Инфомир . п. 46 . Проверено 15 августа 2011 г.
- ^ Боб Меткалф (9 марта 1998 г.). «Nortel сочетает в себе лучшее от DSL и лучшее от Ethernet для доступа в Интернет со скоростью 10 Мбит/с» . Инфомир . п. 139 . Проверено 15 августа 2011 г.
- ^ «EtherLoop, серийный номер: 75560747» . Бюро по патентам и товарным знакам США. 28 сентября 1998 года . Проверено 15 августа 2011 г.
- ^ «Парадайн становится эластичным» . Пресс-релиз «Лайт Чтение» . 28 декабря 2001 года . Проверено 15 августа 2011 г.
- ^ «Руководство по установке модема Elastic Networks Elite» (PDF) . Elastic Networks, Inc., ноябрь 1999 г. Проверено 15 августа 2011 г.
- ^ «Оптиковолоконные сети» . веб-сайт компании . Архивировано из оригинала 22 сентября 2001 года . Проверено 16 августа 2011 г.
- ^ Майкл Сильвертон (3 марта 2001 г.). «Ethernet на первой миле» (PDF) . Проверено 16 августа 2011 г.
- ^ «Infineon Octal-10BaseS Ethernet over QAM-VDSL выбран Telson I&C для обеспечения широкополосного доступа при общенациональном развертывании MTU/MDU в Корее» . Выпуск новостей . Инфинеон Технологии АГ. 2 июля 2002 года. Архивировано из оригинала 13 апреля 2014 года . Проверено 27 августа 2011 г.
- ^ «Infineon укрепляет лидерство на рынке MDU/MTU благодаря получению патента на технологию Ethernet over VDSL» . Выпуск новостей . Инфинеон Технологии АГ. 8 января 2001 года. Архивировано из оригинала 13 апреля 2001 года . Проверено 27 августа 2011 г.
- ^ «Infineon объявляет результаты второго квартала» . Выпуск новостей . Инфинеон Технологии. 24 апреля 2001 года . Проверено 28 августа 2011 г.
...стратегическая победа в разработке совместно с Cisco новых продуктов Ethernet с большой дальностью действия, включающих технологию 10BaseS от Infineon? технология
- ^ «Решение Cisco для Ethernet с большой досягаемостью» (PDF) . Cisco Systems, Inc., 22 мая 2002 г. Проверено 27 августа 2011 г.
- ^ Джеймс Эванс (20 февраля 2001 г.). «Cisco предлагает новый Ethernet дальнего радиуса действия: новая проводка не требуется; система использует существующие телефонные линии» . Мир ПК . Архивировано из оригинала 20 января 2010 года . Проверено 28 августа 2011 г.
- ^ Говард Фрейзер (12 октября 2000 г.). « «Ethernet на последней миле» требует интереса» . ИЭЭЭ 802.3 . Проверено 6 августа 2011 г.
- ^ «Extreme запускает Ethernet Alliance» . Пресс-релиз «Лайт Чтение» . 11 декабря 2001 года . Проверено 15 августа 2011 г.
- ^ Хью Баррасс (9 июля 2001 г.). «Цель EFM Copper» (PDF) . ИЭЭЭ 802.3 . Проверено 28 августа 2011 г.
- ^ «MEF поглощает EFMA» . Пресс-релиз «Лайт Чтение» . 8 марта 2005 года . Проверено 15 августа 2011 г.
- ^ «Пассивная оптическая сеть Ethernet 10 Гбит/с» . Официальный веб-сайт рабочей группы . ИЭЭЭ 802 . Проверено 6 августа 2011 г.
- ^ «Расширенная рабочая группа EPON IEEE P802.3bk» .
- ^ IEEE Std 802.3bk-2013, Стандарт IEEE для Ethernet — Поправка 1: Спецификации физического уровня и параметры управления для расширенных пассивных оптических сетей Ethernet . IEEE. 2013. Архивировано из оригинала 17 декабря 2013 года.
- ^ «IEEE 802.3ca-2020 — Стандарт IEEE для Ethernet, поправка 9» . IEEE. 03.07.2020.
- ^ Ниттл, Кертис (23 июля 2020 г.). «Стандарт 25G/50G-EPON пересекает финишную черту – улучшение развертывания оптоволокна как часть платформы 10G компании Cable» . Кабельные лаборатории.
- ^ Джерри Песавенто (9 июля 2001 г.). «Пассивная оптическая сеть Ethernet типа «точка-многоточка» (EPON)» (PDF) . ИЭЭЭ 802.3 . Проверено 28 августа 2011 г.
- ^ Яаков (Джонатан) Штайн (2006). «Ethernet OAM» (PDF) . Белая бумага . ООО "РАД Дата Коммуникейшнз " Проверено 6 августа 2011 г.
- ^ «Совет FTTH – Определение терминов» (PDF) . Совет ФТТХ. 9 января 2009 г. Архивировано из оригинала (PDF) 24 сентября 2017 г. . Проверено 1 сентября 2011 г.
- ^ IEEE 802.3ah - Ethernet в архиве оперативной группы первой мили
- ^ «Форум Metro Ethernet» . Архивировано из оригинала 10 апреля 2014 г. Проверено 17 апреля 2014 г.
- ^ Филип Голден; Эрве Дедье; Криста С. Якобсен, ред. (2008). «Таблица 13.6». Внедрение и применение технологии DSL . Публикации Ауэрбаха. ISBN 978-0849334238 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Бек, Майкл (2005). Ethernet на первой миле: стандарт IEEE802.3ah EFM . МакГроу-Хилл Профессионал . ISBN 978-0-07-145506-0 .
- Ваэль Диаб; Говард М. Фрейзер (2006). Ethernet на первой миле: доступ для всех . Информационная сеть стандартов IEEE. ISBN 9780738148380 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Стандарт IEEE 802.3-2018 для Ethernet [ мертвая ссылка ] – EFM содержится в разделе 5.
- «IEEE P802.3ah Ethernet в оперативной группе первой мили» . официальный веб-сайт . Комитет по стандартам IEEE 802 LAN/MAN . Проверено 24 марта 2022 г.
- Часто задаваемые вопросы об Ethernet на первой миле
- «Первая миля Ethernet» . коммерческий веб-сайт . Южные коммуникации. 2010. Архивировано из оригинала 14 августа 2011 года . Проверено 4 августа 2011 г.
- База знаний EFM в UNH-IOL
Ethernet Семейство локальных сетей технологий |
|---|
