Ethernet на первой миле - Ethernet in the first mile

Ethernet на первой миле (EFM) относится к использованию одного из Ethernet семья компьютерная сеть технологии между телекоммуникационной компанией и помещением клиента. С точки зрения заказчика, это их первая миля, хотя с точки зрения сеть доступа с точки зрения Последняя миля.

Рабочая группа Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) разработал стандарты, известные как IEEE 802.3ah-2004, которые позже были включены в общий стандарт IEEE 802.3-2008.

Хотя он часто используется для бизнеса, он также может быть известен как Ethernet в дом (ETTH). Одна семья стандартов, известная как Пассивная оптическая сеть Ethernet (EPON) использует пассивная оптическая сеть.

История

С широкий, метро, и локальные сети с использованием различных форм Ethernet, цель состояла в том, чтобы 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 в 1998 году была выделена в компанию Elastic Networks.[1][2] Его главным изобретателем был Джек Терри. Была надежда объединить пакетную природу Ethernet с возможностью цифровая абонентская линия (DSL) для работы по существующим проводам телефонного доступа.[3] Название происходит от местная петля, который традиционно описывает провода от офиса телефонной компании до абонента. Протокол был полудуплекс с контролем со стороны провайдера цикла. Он адаптирован к условиям линии с заявленным пиковым значением 10 Мбит / с, но обычно на 4-6 Мбит / с на расстоянии около 12 000 футов (3700 м). Символьные скорости были 1 мегабод или 1,67 мегабода с 2, 4 или 6 битами на символ.[1] Название продукта EtherLoop было зарегистрировано в качестве товарного знака в США и Канаде.[4] Технология EtherLoop была приобретена Paradyne Networks в 2002 году.[5] который, в свою очередь, был куплен Zhone Technologies в 2005 году.[6]

Еще одним усилием была концепция, продвигаемая Майкл Сильвертон использования вариантов Ethernet, которые использовали волоконно-оптическая связь как для частных, так и для бизнес-клиентов. Это был пример того, что стало известно как волокно в дом (FTTH). Компания Fiberhood Networks предоставляла эту услугу с 1999 по 2001 год.[7][8]

Некоторые ранние продукты около 2000 года продавались как 10BaseS к Infineon Technologies, хотя технически они не использовали основная полоса сигнализация, а скорее полоса пропускания как в цифровая абонентская линия с очень высокой скоростью передачи данных (VDSL) технология.[9] Патент был подан в 1997 году Пелегом Шимоном, Поратом Боазом, Ноамом Алроем, Рубинстайном Авиноамом и Сфадьей Яков.[10] Ethernet с большой дальностью действия было ли название продукта использовано Cisco Systems с 2001 г.[11] Он поддерживал режимы 5 Мбит / с, 10 Мбит / с и 15 Мбит / с в зависимости от расстояния.[12][13]

В октябре 2000 года Ховард Фрейзер объявил о привлечении интереса к «Ethernet на последней миле».[14] На собрании в ноябре 2000 г. IEEE 802.3 создал исследовательскую группу «Ethernet на первой миле», а 16 июля 2001 г. - рабочую группу 802.3ah. Параллельно участвующие вендоры сформировали Ethernet в альянсе первой мили (EFMA) в декабре 2001 г. для продвижения технологии абонентского доступа Ethernet и поддержки стандартов IEEE.[15] На ранней встрече технология EtherLoop называлась 100BASE-CU, а другая технология - EoVDSL для Ethernet через VDSL.[16]

Стандарт EFM рабочей группы был утвержден 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 Форум Metro Ethernet.[17]

В начале 2006 года началась работа над еще более высокоскоростным Ethernet 10 Гбит / с. пассивная оптическая сеть (10G-EPON), ратифицирован в 2009 г. IEEE 802.3av.[18] Работу над EPON продолжил IEEE P802.3bk. Расширенный EPON Целевая группа,[19] сформирована в марте 2012 года. Основные цели этой рабочей группы включали 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.[20]

В ноябре 2011 года IEEE 802.3 начал работу над Протокол EPON по коаксиальному кабелю (EPoC).

4 июня 2020 года IEEE одобрил IEEE 802.3ca, который позволяет симметричную или асимметричную работу со скоростью нисходящего потока 25 или 50 Гбит / с и скоростью восходящего потока 10 Гбит / с, 25 Гбит / с или 50 Гбит. / с более пассивные оптические сети.[21][22]

Описание

EFM определяет, как Ethernet может передаваться через новые типы носителей с использованием новых Физический уровень Ethernet (PHY ) интерфейсы:

EFM также решает другие вопросы, необходимые для массового развертывания услуг Ethernet, такие как операции, администрирование и управление (OA&M )[24] и совместимость с существующими технологиями (такими как старая добрая телефонная служба спектральная совместимость для меди витая пара ).

Медные провода

  • 2BASE-TL - определены в статьях 61 и 63. Полный дуплекс дальний точка-точка ссылка на голосовая медь проводка. 2BASE-TL PHY может доставить минимум 2 Мбит / с и максимум 5,69 Мбит / с на расстояниях до 2700 м (9000 футов), используя ITU-T G.991.2 (G.SHDSL.bis) по одной медной паре.
  • 10PASS-TS - определено в пунктах 61 и 62. Полнодуплексный канал связи точка-точка с малой досягаемостью по медной проводке голосового уровня. 10PASS-TS PHY может передавать данные со скоростью минимум 10 Мбит / с на расстояние до 750 м (2460 футов), используя ITU G.993.1 (VDSL ) по одной медной паре.

Активная волоконная оптика

  • 100BASE-LX10 определено в пункте 58, обеспечивая прямые каналы Ethernet со скоростью 100 Мбит / с по паре одномодовых волокон на расстояние не менее 10 км.
  • 100BASE-BX10 определено в пункте 58, обеспечивая прямые соединения Ethernet со скоростью 100 Мбит / с по отдельному одномодовому волокну на расстояние не менее 10 км.
  • 1000BASE-LX10 определено в разделе 59, обеспечивая двухточечные каналы Ethernet со скоростью 1000 Мбит / с по паре одномодовых волокон на расстояние не менее 10 км.
  • 1000BASE-BX10 определено в пункте 59, обеспечивая двухточечные каналы Ethernet со скоростью 1000 Мбит / с по отдельному одномодовому волокну на расстояние не менее 10 км.

Пассивная оптическая сеть

Волокно в дом можно использовать пассивная оптическая сеть.[25]

  • 1000BASE-PX10 определено в разделе 60 (добавлено IEEE Std 802.3ah-2004), обеспечивая P2MP Соединения Ethernet 1000 Мбит / с через PON на расстоянии не менее 10 км с разделением не менее 1:16.
  • 1000BASE-PX20 определено в пункте 60 (добавлено IEEE Std 802.3ah-2004), обеспечивая P2MP-каналы Ethernet 1000 Мбит / с через PON на расстоянии не менее 20 км с разделением не менее 1:16.
  • 1000BASE-PX30 определено в пункте 60 (добавлено IEEE Std 802.3bk-2013), обеспечивая P2MP-каналы Ethernet 1000 Мбит / с по PON на расстоянии не менее 20 км с разделением не менее 1:32.
  • 1000BASE-PX40 определено в пункте 60 (добавлено IEEE Std 802.3bk-2013), обеспечивая P2MP-каналы Ethernet 1000 Мбит / с по PON на расстоянии не менее 20 км с разделением не менее 1:64.
  • 10GBASE-PR10 определено в пункте 91 (добавлено IEEE Std 802.3av-2009), обеспечивая P2MP Каналы Ethernet 10 Гбит / с через PON, на дистанции не менее 10 км, на расстоянии не менее 1:16.
  • 10GBASE-PR20 определено в пункте 91 (добавлено IEEE Std 802.3av-2009), обеспечивая P2MP-каналы Ethernet 10 Гбит / с через PON на расстоянии не менее 20 км с разделением не менее 1:16.
  • 10GBASE-PR30 определено в пункте 91 (добавлено IEEE Std 802.3av-2009), обеспечивая P2MP-каналы Ethernet 10 Гбит / с по PON на расстоянии не менее 20 км с разделением не менее 1:32.
  • 10GBASE-PR40 определено в пункте 60 (добавлено IEEE Std 802.3bk-2013), обеспечивая P2MP-каналы Ethernet 10 Гбит / с по PON на расстоянии не менее 20 км с разделением не менее 1:64.
  • 25GBASE и 50GBASE добавлен IEEE Std 802.3ca-2020, обеспечивая P2MP-соединения Ethernet 25 Гбит / с через PON на расстоянии не менее 20 км с разделением не менее 1:32. 50 Гбит / с до одной конечной точки достигается за счет использования света двух разных длин волн.

Кроме того, в разделе 57 определяется OA&M на уровне канала, включая обнаружение, мониторинг канала, удаленную индикацию сбоев, петлевые проверки и доступ к переменным.

2BASE-TL

2BASE-TL является IEEE 802.3-2008 Физический слой (PHY ) спецификация для полнодуплексный дальний точка-точка Ethernet ссылка на голосовая медь проводка.[26][27]

Цены и расстояния

В отличие от 10BASE-T, 100BASE-T и 1000BASE-T PHY, обеспечивающий единую скорость 10, 100 или 1000Мбит / с соответственно, скорость соединения 2BASE-TL может варьироваться в зависимости от характеристик медной среды (таких как длина, диаметр провода или измерять, количество пар, если ссылка агрегированная, количество перекрестные помехи между парами и т. д.), желаемые параметры связи (например, желаемые SNR margin, Power Back-Off и т. д.), а также региональные спектральные ограничения.

2BASE-TL PHY поставляют минимум 2 Мбит / с на расстояние до 2,7 км (8900 футов), используя ITU-T G.991.2 (G.SHDSL.bis) по одной медной паре. Эти PHY также могут поддерживать необязательную агрегацию или связывание нескольких медных пар, называемую Функция агрегирования PME (PAF).

Для одиночной пары минимально возможная ссылка битрейт 192кбит / с (3 x 64 кбит / с), а максимальный битрейт составляет 5,7 Мбит / с (89 x 64 кбит / с). На проводе 0,5 мм с 3дБ запас шума и отсутствие спектральных ограничений, максимальная скорость передачи данных может быть достигнута на расстояниях до 1 километра (3300 футов). На расстоянии 6 километров (20 000 футов) максимально достижимая скорость передачи данных составляет около 850 кбит / с.

В пропускная способность канала 2BASE-TL ниже, чем битрейт канала в среднем на 5%, из-за кодирования 64/65 октетов и служебных данных PAF, оба фактора зависят от размера пакета.[28]

10PASS-TS

10PASS-TS является IEEE 802.3-2008 Физический слой (PHY ) спецификация для полнодуплексный короткий досягаемость точка-точка Ethernet ссылка на голосовая медь проводка.

Физические уровни 10PASS-TS обеспечивают минимум 10 Мбит / с на расстоянии до 750 метров (2460 футов), используя ITU-T G.993.1 (VDSL ) по одной медной паре. Эти PHY также могут поддерживать необязательную агрегацию или связывание нескольких медных пар, называемую Функция агрегирования PME (PAF).

Подробности

в отличие от других Физические уровни Ethernet которые обеспечивают единую скорость, такую ​​как 10, 100 или 1000 Мбит / с, скорость канала 10PASS-TS может варьироваться, как и 2BASE-TL, в зависимости от характеристик медного канала, таких как длина, диаметр провода (измерять ), качество проводки, количество пар, если канал агрегатируется, и другие факторы.

VDSL - это технология ближнего действия, предназначенная для обеспечения широкополосной связи на расстояниях менее 1 км. голосовая медь витая пара линия, но скорость передачи данных быстро ухудшается по мере увеличения расстояния линии. Это привело к тому, что VDSL стали называть "волокно к бордюру "технология, потому что она требует волокна обратный рейс для подключения к сети оператора связи на больших расстояниях.

Использование VDSL Ethernet в услугах первой мили может быть полезным способом стандартизации функциональности на Метро Ethernet сетей или потенциально для распределения услуг доступа в Интернет по проводке голосового уровня в многоквартирный дом здания. Тем не мение, VDSL2 уже зарекомендовал себя как универсальный и быстрый стандарт с большим охватом, чем VDSL.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Патрик Х. Стэнли (8 января 2001 г.). «Надежный Ethernet на первой миле» (PDF). Elastic Networks, Inc. Получено 15 августа, 2011.
  2. ^ Лаура Куджубу (6 апреля 1998 г.). «Nortel формирует группу EtherLoop». InfoWorld. п. 46. Получено 15 августа, 2011.
  3. ^ Боб Меткалф (9 марта 1998 г.). «Nortel сочетает в себе лучшее из DSL и лучшего из Ethernet для доступа в Интернет со скоростью 10 Мбит / с». InfoWorld. п. 139. Получено 15 августа, 2011.
  4. ^ "EtherLoop, серийный номер: 75560747". Бюро патентов и товарных знаков США. 28 сентября 1998 г.. Получено 15 августа, 2011.
  5. ^ "Paradyne становится эластичным". Пресс-релиз Light Reading. 28 декабря 2001 г.. Получено 15 августа, 2011.
  6. ^ «Руководство по установке модема Elastic Networks Elite» (PDF). Elastic Networks, Inc., ноябрь 1999 г.. Получено 15 августа, 2011.
  7. ^ «Сети Fiberhood». вебсайт компании. Архивировано из оригинал 22 сентября 2001 г.. Получено 16 августа, 2011.
  8. ^ Майкл Сильвертон (3 марта 2001 г.). «Ethernet на первой миле» (PDF). Получено 16 августа, 2011.
  9. ^ "Octal-10BaseS Ethernet от Infineon через QAM-VDSL, выбранный Telson I&C для обеспечения широкополосного доступа при общенациональном корейском развертывании MTU / MDU". Выпуск новостей. Infineon Technologies AG. 2 июля 2002 г. Архивировано с оригинал 13 апреля 2014 г.. Получено 27 августа, 2011.
  10. ^ «Infineon укрепляет лидерство на рынке MDU / MTU с помощью патента на технологию Ethernet поверх VDSL». Выпуск новостей. Infineon Technologies AG. 8 января 2001 г. Архивировано с оригинал 13 апреля 2001 г.. Получено 27 августа, 2011.
  11. ^ «Infineon объявляет результаты за второй квартал». Выпуск новостей. Infineon Technologies. 24 апреля 2001 г.. Получено 28 августа, 2011. ... стратегический выигрыш в дизайне с Cisco для новых продуктов Ethernet большой дальности, включающих 10BaseS от Infineon? технологии
  12. ^ «Решение Cisco Long-Reach Ethernet» (PDF). Cisco Systems, Inc. 22 мая 2002 г.. Получено 27 августа, 2011.
  13. ^ Джеймс Эванс (20 февраля 2001 г.). «Cisco предлагает новый Ethernet с большой дальностью действия: новая проводка не требуется; система использует существующие телефонные линии». Компьютерный мир. Архивировано из оригинал 20 января 2010 г.. Получено 28 августа, 2011.
  14. ^ Ховард Фрейзер (12 октября 2000 г.). ""Ethernet на «последней миле» - «вызов интереса». IEEE 802.3. Получено 6 августа, 2011.
  15. ^ «Экстремальные запуски Ethernet Alliance». Пресс-релиз Light Reading. 11 декабря 2001 г.. Получено 15 августа, 2011.
  16. ^ Хью Баррасс (9 июля 2001 г.). «Медный объектив EFM» (PDF). IEEE 802.3. Получено 28 августа, 2011.
  17. ^ «MEF поглощает EFMA». Пресс-релиз Light Reading. 8 марта 2005 г.. Получено 15 августа, 2011.
  18. ^ «Пассивная оптическая сеть Ethernet 10 Гбит / с». официальный сайт рабочей группы. IEEE 802. Получено 6 августа, 2011.
  19. ^ "IEEE P802.3bk Расширенная рабочая группа EPON".
  20. ^ 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.
  21. ^ «IEEE 802.3ca-2020 - Стандарт IEEE для Ethernet, поправка 9». IEEE. 2020-07-03.
  22. ^ Ниттл, Кертис (2020-07-23). «Стандарт 25G / 50G-EPON выходит на финишную прямую - расширение возможностей развертывания оптоволокна в рамках платформы 10G компании Cable». CableLabs.
  23. ^ Джерри Песавенто (9 июля 2001 г.). «Пассивная оптическая сеть Ethernet точка-многоточка (EPON)» (PDF). IEEE 802.3. Получено 28 августа, 2011.
  24. ^ Яаков (Джонатан) Стейн (2006). «Ethernet OAM» (pdf). белая бумага. RAD Data Communications Ltd. Получено 6 августа, 2011.
  25. ^ «Совет FTTH - Определение терминов» (PDF). Совет FTTH. 9 января 2009 г. Архивировано с оригинал (PDF) 24 сентября 2017 г.. Получено 1 сентября, 2011.
  26. ^ IEEE 802.3ah - Ethernet в архиве First Mile Task Force
  27. ^ «Форум Metro Ethernet». Архивировано из оригинал на 2014-04-10. Получено 2014-04-17.
  28. ^ Внедрение и применение технологии DSL (книга), Публикации Ауэрбаха 2008 г., ISBN  0-8493-3423-3, Таблица 13.6.

дальнейшее чтение

  • Бек, Майкл (2005). Ethernet на первой миле: стандарт IEEE802.3ah EFM. McGraw-Hill Professional. ISBN  978-0-07-145506-0.
  • Ваэль Диаб; Ховард М. Фрейзер (2006). Ethernet на первой миле: доступ для всех. Информационная сеть стандартов IEEE. ISBN  9780738148380.

внешняя ссылка