stringtranslate.com

Ethernet на первой миле

Ethernet на первой миле ( EFM ) относится к использованию одной из технологий компьютерных сетей семейства Ethernet между телекоммуникационной компанией и помещениями клиента. С точки зрения клиента, это его первая миля, хотя с точки зрения сети доступа это известно 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 в активных оптических сетевых развертываниях. [1]

Хотя он часто используется для предприятий, его также можно назвать Ethernet для дома ( ETTH ). Одно из семейств стандартов, известное как пассивная оптическая сеть Ethernet ( EPON ), использует пассивную оптическую сеть .

История

При использовании глобальных , городских и локальных сетей с использованием различных форм Ethernet целью было исключить неродной транспорт, такой как Ethernet через асинхронный режим передачи (ATM), из сетей доступа.

Одной из первых попыток была технология EtherLoop, изобретенная в Nortel Networks в 1996 году, а затем выделенная в компанию Elastic Networks в 1998 году. [2] [3] Ее главным изобретателем был Джек Терри. Надежда заключалась в том, чтобы объединить пакетную природу Ethernet с возможностью технологии цифровой абонентской линии (DSL) работать по существующим проводам телефонного доступа. [4] Название происходит от local loop , который традиционно описывает провода от офиса телефонной компании до абонента. Протокол был полудуплексным с управлением со стороны провайдера петли. Он адаптировался к условиям линии с пиком в 10 Мбит/с, заявленным, но более типичным 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 бит на символ. [2] Название продукта EtherLoop было зарегистрировано как торговая марка в США и Канаде. [5] Технология EtherLoop была в конечном итоге куплена Paradyne Networks в 2002 году, [6] которая, в свою очередь, была куплена Zhone Technologies в 2005 году . [7]

Еще одной попыткой была концепция, продвигаемая Майклом Сильвертоном, по использованию вариантов Ethernet, которые использовали оптоволоконную связь для жилых и корпоративных клиентов. Это был пример того, что стало известно как оптоволокно до дома (FTTH). Компания Fiberhood Networks предоставляла эту услугу с 1999 по 2001 год. [8] [9]

Некоторые ранние продукты около 2000 года продавались как 10BaseS компанией Infineon Technologies , хотя технически они не использовали сигнализацию основной полосы частот , а скорее полосу пропускания , как в технологии сверхвысокоскоростной цифровой абонентской линии (VDSL). [10] Патент был подан в 1997 году Пелегом Шимоном, Поратом Боазом, Ноамом Элроем, Рубинстейном Авиноамом и Сфадьей Яков. [11] Long Reach Ethernet — название продукта, используемое Cisco Systems 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 опубликовал призыв к проявлению интереса к «Ethernet на последней миле». [15] На встрече в ноябре 2000 года IEEE 802.3 создал исследовательскую группу «Ethernet на первой миле», а 16 июля 2001 года — рабочую группу 802.3ah. Параллельно участвующие поставщики сформировали Альянс Ethernet на первой миле (EFMA) в декабре 2001 года для продвижения технологии абонентского доступа Ethernet и поддержки усилий IEEE по стандартизации. [16] На одной из ранних встреч технология EtherLoop была названа 100BASE-CU, а другая технология — EoVDSL для Ethernet по VDSL. [17]

Стандарт рабочей группы EFM был одобрен 24 июня 2004 года и опубликован 7 сентября 2004 года как IEEE 802.3ah-2004. В 2005 году он был включен в базовый стандарт IEEE 802.3. В 2005 году EFMA был поглощен Metro Ethernet Forum . [18]

В начале 2006 года началась работа над еще более высокоскоростным стандартом пассивной оптической сети Ethernet 10 гигабит/с (10G-EPON), ратифицированным в 2009 году как IEEE 802.3av . [19] Работа над EPON была продолжена рабочей группой IEEE P802.3bk Extended EPON , [20] сформированной в марте 2012 года. Основными целями этой рабочей группы было добавление поддержки классов бюджета мощности PX30, PX40, PRX40 и PR40 как для 1G-EPON, так и для 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/с по пассивным оптическим сетям . [22] [23]

Описание

EFM определяет, как Ethernet может передаваться по новым типам носителей с использованием новых интерфейсов физического уровня Ethernet ( PHY ):

EFM также решает другие проблемы, необходимые для массового развертывания услуг Ethernet, такие как эксплуатация, администрирование и управление ( OA&M ) [25] и совместимость с существующими технологиями (например, спектральная совместимость обычных телефонных услуг для медной витой пары ).

Медные провода

Активная волоконная оптика

Пассивная оптическая сеть

Для подведения оптоволокна к дому можно использовать пассивную оптическую сеть . [26]

Кроме того, пункт 57 определяет OA&M на уровне канала, включая обнаружение, мониторинг канала, удаленную индикацию неисправностей, обратные связи и доступ к переменным.

2BASE-TL

2BASE-TL — это спецификация физического уровня ( PHY ) IEEE 802.3-2008 для полнодуплексного Ethernet- соединения типа «точка-точка» с большим радиусом действия по медному проводу голосового класса . [27] [28]

Тарифы и расстояния

В отличие от физических интерфейсов 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 калибр провода , количество пар, если соединение агрегировано, количество перекрестных помех между парами и т. д.), желаемых параметров соединения (таких как желаемый запас SNR , снижение мощности и т. д.) и региональных спектральных ограничений.

2BASE-TL PHY обеспечивают минимум 2 Мбит/с на расстояниях до 2,7 км (8900 футов), используя технологию ITU-T G.991.2 (G.SHDSL.bis) по одной медной паре. Эти PHY также могут поддерживать опциональную агрегацию или связывание 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 — 5,7 Мбит/с (89 x 64 кбит/с). На проводе 0,5 мм с запасом по шуму 3  дБ и без 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 скорости передачи данных канала в среднем на 5% из-за 64/65-октетного кодирования и накладных расходов PAF; оба фактора зависят от размера пакета. [29]

10PASS-TS

10PASS-TS — это спецификация физического уровня ( PHY ) IEEE 802.3-2008 для полнодуплексного Ethernet- соединения типа «точка-точка» с коротким радиусом действия по медному проводу голосового класса .

10PASS-TS PHY обеспечивают минимум 10 Мбит/с на расстояниях до 750 метров (2460 футов), используя технологию ITU-T G.993.1 ( VDSL ) по одной медной паре. Эти PHY также могут поддерживать опциональную агрегацию или связывание нескольких медных пар, называемую функцией агрегации PME (PAF).

Подробности

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 агрегировано, и других факторов.

VDSL — это технология ближнего действия, разработанная для предоставления широкополосного доступа на расстояниях менее 1 км медной витой пары голосового класса , но скорость передачи данных соединения быстро ухудшается по мере увеличения расстояния линии. Это привело к тому, что VDSL стали называть технологией « волокно до границы », поскольку для подключения к сети оператора на больших расстояниях требуется оптоволоконный транзит .

Использование VDSL Ethernet в услугах первой мили может быть полезным способом стандартизации функциональности в сетях Metro Ethernet или потенциально для распространения услуг доступа в Интернет по голосовой проводке в многоквартирных домах. Однако VDSL2 уже зарекомендовал себя как универсальный и быстрый стандарт с большей дальностью действия, чем VDSL.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Ван, К.; Мас Мачука, К.; Восинска, Л.; Урбан, П. Дж.; Гавлер, А.; Бруннстрём, К.; Чен, Дж. (2017). «Технико-экономический анализ миграции активной оптической сети в сторону оптического доступа следующего поколения». Журнал оптических коммуникаций и сетей . 9 (4): 327. doi :10.1364/JOCN.9.000327. S2CID  18604241.
  2. ^ ab Patrick H. Stanley (8 января 2001 г.). "Robust Ethernet in the First Mile" (PDF) . Elastic Networks, Inc . Получено 15 августа 2011 г. .
  3. ↑ Лаура Куджубу (6 апреля 1998 г.). «Nortel формирует группу EtherLoop». InfoWorld . стр. 46. Получено 15 августа 2011 г.
  4. ↑ Боб Меткалф (9 марта 1998 г.). «Nortel объединяет лучшее из DSL с лучшим из Ethernet для доступа в Интернет со скоростью 10 Мбит/с». InfoWorld . стр. 139. Получено 15 августа 2011 г.
  5. ^ "EtherLoop, серийный номер: 75560747". Бюро по патентам и товарным знакам США. 28 сентября 1998 г. Получено 15 августа 2011 г.
  6. ^ "Paradyne Gets Elastic". Пресс-релиз Light Reading . 28 декабря 2001 г. Получено 15 августа 2011 г.
  7. ^ "Elastic Networks Elite Modem Installation Guide" (PDF) . Elastic Networks, Inc. Ноябрь 1999 . Получено 15 августа 2011 .
  8. ^ "Fiberhood Networks". веб-сайт компании . Архивировано из оригинала 22 сентября 2001 г. Получено 16 августа 2011 г.
  9. ^ Майкл Сильвертон (3 марта 2001 г.). "Ethernet на первой миле" (PDF) . Получено 16 августа 2011 г.
  10. ^ "Infineon Octal-10BaseS Ethernet over QAM-VDSL выбран Telson I&C для обеспечения широкополосного доступа в общенациональном корейском развертывании MTU/MDU". Пресс-релиз . Infineon Technologies AG. 2 июля 2002 г. Архивировано из оригинала 13 апреля 2014 г. Получено 27 августа 2011 г.
  11. ^ "Infineon укрепляет лидерство на рынке MDU/MTU с помощью патента на технологию Ethernet over VDSL". Пресс-релиз . Infineon Technologies AG. 8 января 2001 г. Архивировано из оригинала 13 апреля 2001 г. Получено 27 августа 2011 г.
  12. ^ "Infineon объявляет результаты второго квартала". Пресс-релиз . Infineon Technologies. 24 апреля 2001 г. Получено 28 августа 2011 г. ... стратегическая разработка-выигрыш с Cisco для новых продуктов Ethernet большой дальности, включающих технологию 10BaseS? от Infineon?
  13. ^ "Решение Cisco Long-Reach Ethernet" (PDF) . Cisco Systems, Inc. 22 мая 2002 г. Получено 27 августа 2011 г.
  14. ↑ Джеймс Эванс (20 февраля 2001 г.). «Cisco предлагает новый Ethernet с большим радиусом действия: не требуется новая проводка; система использует существующие телефонные линии». PC World . Архивировано из оригинала 20 января 2010 г. Получено 28 августа 2011 г.
  15. ↑ Howard Frazier (12 октября 2000 г.). «Ethernet на последней миле» Призыв к интересу». IEEE 802.3 . Получено 6 августа 2011 г.
  16. ^ "Extreme Launches Ethernet Alliance". Пресс-релиз Light Reading . 11 декабря 2001 г. Получено 15 августа 2011 г.
  17. ^ Хью Баррасс (9 июля 2001 г.). "EFM Copper Objective" (PDF) . IEEE 802.3 . Получено 28 августа 2011 г.
  18. ^ "MEF поглощает EFMA". Пресс-релиз Light Reading . 8 марта 2005 г. Получено 15 августа 2011 г.
  19. ^ "10Gb/s Ethernet Passive Optical Network". Официальный веб-сайт рабочей группы . IEEE 802. Получено 6 августа 2011 г.
  20. ^ «IEEE P802.3bk Расширенная целевая группа EPON».
  21. ^ IEEE Std 802.3bk-2013, Стандарт IEEE для Ethernet - Поправка 1: Характеристики физического уровня и параметры управления для расширенных пассивных оптических сетей Ethernet. IEEE. 2013. Архивировано из оригинала 17 декабря 2013 г.
  22. ^ "IEEE 802.3ca-2020 - Стандарт IEEE для Ethernet, поправка 9". IEEE. 03.07.2020.
  23. ^ Книтл, Кертис (23 июля 2020 г.). «Стандарт 25G/50G-EPON пересекает финишную черту — улучшение развертывания оптоволокна как части платформы Cable 10G». CableLabs.
  24. ^ Джерри Песавенто (9 июля 2001 г.). "Пассивная оптическая сеть Ethernet "точка-многоточка" (EPON)" (PDF) . IEEE 802.3 . Получено 28 августа 2011 г. .
  25. ^ Яаков (Джонатан) Штайн (2006). "Ethernet OAM" (PDF) . Белая книга . RAD Data Communications Ltd. Получено 6 августа 2011 г.
  26. ^ "FTTH Council - Definition of Terms" (PDF) . FTTH Council. 9 января 2009 г. Архивировано из оригинала (PDF) 24 сентября 2017 г. Получено 1 сентября 2011 г.
  27. ^ IEEE 802.3ah – Ethernet в архиве First Mile Task Force
  28. ^ "Metro Ethernet Forum". Архивировано из оригинала 2014-04-10 . Получено 2014-04-17 .
  29. ^ Филипп Голден; Эрве Дедье; Криста С. Якобсен, ред. (2008). "Таблица 13.6". Внедрение и применение технологии DSL . Auerbach Publications. ISBN 978-0849334238.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки