一、淵源
基于以太網(wǎng)(Ethernet)的接入系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范同樣是由IEEE 802.3研究組負(fù)責(zé)研究與發(fā)布的,其具體的基于以太網(wǎng)(Ethernet)的接入系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE 802.3研究組的下屬任務(wù)組IEEE 802.3ah在研制,IEEE 802.3ah任務(wù)組也稱為“以太網(wǎng)最先一英里工作組” (EFM,Ethernet in the First Mile)。當(dāng)然“最先一英里”(the First Mile)是從用戶的角度來看,若從運營商的角度來解讀應(yīng)該是最后一英里。
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IEEE 802.3ah任務(wù)組在2004年6月最終定稿并發(fā)布了IEEE 802.3ah-2004標(biāo)準(zhǔn),后并入IEEE 802.3-2005標(biāo)準(zhǔn)。在該標(biāo)準(zhǔn)中定義了下述三種物理層(也成為物理介質(zhì)相關(guān)子層(PMD,Physical Media Dependent))來傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù):一是用銅線媒質(zhì)構(gòu)成點到點(P2P)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),可稱為EoDSL(如VDSL技術(shù)或SHDSL);二是用單模光纖(單纖或雙纖)媒質(zhì)構(gòu)成點到點(P2P)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),可稱為EFMF-P2P系統(tǒng)或P2P-EPON系統(tǒng);三是用單模光纖(單纖或雙纖)媒質(zhì)構(gòu)成點到多點(P2MP)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),可稱為EoPON或EPON系統(tǒng)。下述將介紹點到點(P2P)光纖以太網(wǎng)接入系統(tǒng)(在下述中為了表述的方便,簡稱為P2P-EPON系統(tǒng))的相關(guān)技術(shù)要求。
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二、IEEE 802.3ah關(guān)于P2P-EPON系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)要求
在EFMF-P2P(EFM Fiber P2P)系統(tǒng)(即P2P-EPON系統(tǒng))中,其物理層的目標(biāo)是使用單模光纖采用以太網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)速度達(dá)100Mbit/s和1Gbit/s點到點間的通信,其通信距離至少可達(dá)10km。基于現(xiàn)有的IEEE 802.3光纖以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)系列,EFMF標(biāo)準(zhǔn)增加支持單光纖和雙光纖兩種光纖用戶接入網(wǎng),并且有從-40℃到+85℃的寬的溫度工作范圍,可以經(jīng)受各種環(huán)境的考驗。
EFMF標(biāo)準(zhǔn)使用一個新的物理介質(zhì)相關(guān)子層(PMD,Physical Media Dependent),如圖2-0所示,PMD是作為第一層的底部子層存在的。表2-0是適合于EFMF物理介質(zhì)相關(guān)子層(PMD)的指標(biāo)參數(shù)及特點,說明EFMF標(biāo)準(zhǔn)和快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的對應(yīng)關(guān)系。由表2-0可知,EFMF標(biāo)準(zhǔn)的PMD涉及到兩種方案四個標(biāo)準(zhǔn)。
圖2-0:EFMF作為物理層的一個新的PMD子層
表2-0:EFMF物理介質(zhì)相關(guān)子(PMD)的標(biāo)準(zhǔn)及特點
1、雙光纖方案
雙光纖方案是收發(fā)兩個方向分別使用自己的獨立光纖;單光纖方案則是使用一個波分復(fù)用器將已分別送入兩個不同中心波長波道的收發(fā)信號按用戶要求合為一體進(jìn)入一根光纖。EFMF標(biāo)準(zhǔn)P2P-EPON系統(tǒng)的雙纖方案和單纖方案詳見下圖2-1。在圖2-1(b)中(雙纖方案),下行鏈路PMD被稱為100/1000BASE-BX 10-D,通常應(yīng)當(dāng)處于中心局或類似的POP表現(xiàn)點(Presence),而上行鏈路100/1000BASE-BX 10-U PMD應(yīng)當(dāng)處于用戶前端。D標(biāo)識下行(downstream,OLT到ONU方向);U表示上行(upstream,ONU到OLT方向)。
圖2-1:EFMF的雙纖和單纖方案示意圖
雙光纖方案用于100BASE-LX 10和1000BASE-LX 10兩個標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)收發(fā)方向使用獨立的光纖。其波長的安排使其可使用現(xiàn)存的STM-1 /OC-3(155.520Mbit/s)光線路TRx。其編碼方案使其可使用100BASE一系列產(chǎn)品芯片。100BASE-LX 10和1000BASE-LX 10兩個標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)參數(shù)詳見下表2-1。
表2-1:100BASE-LX 10和1000BASE-LX 10兩個標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)參數(shù)
2、單光纖方案
單光纖標(biāo)準(zhǔn)方案根據(jù)要求,需要一個專用復(fù)用器(合波分波器)放置在激光器的前面,信號分別被載入發(fā)送和接收波長波道中,詳見下圖2-2-1。單光纖方案也適用于100BASE-BX 10和1000BASE-BX 10兩個標(biāo)準(zhǔn),其相關(guān)參數(shù)詳見下表2-2。
圖2-2-1:說明一種可行的收發(fā)使用WDM的EFMF單光纖方案
表2-2:100BASE-BX 10和1000BASE-BX 10兩個標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)參數(shù)
下圖2-2-2說明EFMF標(biāo)準(zhǔn)新的物理介質(zhì)相關(guān)子層(PMD)與ITU-T G.694.2建議粗波分復(fù)用(CWDM)占用的波長分配情況。
圖2-2-2:EFMF新的 PMD子層與粗波分復(fù)用(CWDM)占用的波長分配情況
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三、ITU-T關(guān)于點到點(P2P)光纖以太網(wǎng)接入系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)要求
國際電聯(lián)ITU-T分別于2003年和2010年分別發(fā)布了關(guān)于點到點(P2P)光纖以太網(wǎng)接入系統(tǒng)的建議書,它們是:G.985《基于光纖的100Mbit/s點到點以太網(wǎng)接入系統(tǒng)》和G.986《基于光纖的1Gbit/s點到點以太網(wǎng)接入系統(tǒng)》。這兩個建議書規(guī)定的系統(tǒng)相同,僅系統(tǒng)支持的數(shù)據(jù)傳輸速率不相同。規(guī)定的內(nèi)容都包括系統(tǒng)的光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)規(guī)范、物理層規(guī)范和運行管理維護(hù)(OAM)規(guī)范;且僅指單纖雙向傳輸系統(tǒng)。G.986的相關(guān)要求引用了G.985的要求內(nèi)容。
1、光網(wǎng)絡(luò)要求
光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)應(yīng)使用符合ITU-T G.652規(guī)范的單模光纖。采用波分復(fù)用(WDM)技術(shù)實現(xiàn)雙向傳輸,其波長的配置詳見下表3-1-1。點對點配置的ODN可由下表3-1-2所列的無源光學(xué)元件組成。根據(jù)P2P-EEPON系統(tǒng)光通路的衰減大小可分為S、A和B三個等級,具體詳見下表3-1-3(系統(tǒng)等級是與物理層參數(shù)指標(biāo)相關(guān)的)。
表3-1-1:ITU-T規(guī)定的P2P-EPON系統(tǒng)的波長配置方案
表3-1-2:ODN可能的無源光學(xué)元件組成
表3-1-3:ITU-T規(guī)定的P2P-EPON系統(tǒng)的光通路衰減等級
欲具體了解ITU-T G.652建議書關(guān)于單模光纖技術(shù)要求介紹的請進(jìn)入。
2、物理層規(guī)范
ITU-T規(guī)定的P2P-EPON系統(tǒng)的物理層規(guī)范是指物理介質(zhì)相關(guān)(PMD)子層處的規(guī)范(見圖1-0),除此子層規(guī)范外,對于ONT和OLT的光接口,其其它子層(PMA、PCS、MII、RS)應(yīng)遵循IEEE 802.3的100 BASE-FX和1000BASE-X的傳輸和編碼等規(guī)范。且PMD子層規(guī)范適用于下表3-2-1所示的場景(與統(tǒng)的光通路衰減等級、功率等級和傳輸距離相關(guān))。
表3-2-1:P2P-EPON系統(tǒng)物理層規(guī)范適用的場景
在G.985和G.986中分別給出了100M-P2P-EPON系統(tǒng)和1000M-P2P-EPON系統(tǒng)的物理介質(zhì)相關(guān)(PMD)子層的規(guī)范要求,其參數(shù)名稱匯總于下表3-2-2中,同時還給出了OLT和ONT的相關(guān)物理層規(guī)范。這些規(guī)范參數(shù)的具體指標(biāo)要求請詳見建議書原文,即見下附件3-1和附件3-2。另外,G.985和G.986專門規(guī)定了系統(tǒng)的操作、運行和維護(hù)(OAM)的規(guī)范一起考,這里不再專門介紹,也見下附件。
表3-2-2:G.985和G.986給出的參數(shù)名稱
附件3-1:G.985(03/2003)《基于光纖的100Mbit/s點到點以太網(wǎng)接入系統(tǒng)》
附件3-2:G.986(01/2010)《基于光纖的1Gbit/s點到點以太網(wǎng)接入系統(tǒng)》
四、我國關(guān)于點到點(P2P)光纖以太網(wǎng)接入系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)要求
我國在2008年發(fā)布了YD/T 1807《接入網(wǎng)技術(shù)要求--點對點(P2P)光以太網(wǎng)接入系統(tǒng)》的通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),它是參考了IEEE 802.3-2005和ITU-T G.985并結(jié)合了我國通信網(wǎng)絡(luò)的實際情況而編制。在YD/T 1807中給出的P2P-EPON系統(tǒng)的定義是:一種基于以太網(wǎng)幀封裝方式、采用點對點拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并主要提供以太網(wǎng)/IP業(yè)務(wù)的光接入系統(tǒng)。系統(tǒng)中OLT和ONU之間的光傳輸接口類型為100BASE-BX和1000BASE-BX;其系統(tǒng)的參考模型如下圖4所示。
圖4:YD/T 1807給出的系統(tǒng)參考模型示意圖
YD/T 1807規(guī)定了基于單纖雙向的點對點(P2P)光以太網(wǎng)接入系統(tǒng)的參考模型、協(xié)議棧、光網(wǎng)絡(luò)要求、業(yè)務(wù)接口、功能要求、操作維護(hù)管理、網(wǎng)管以及設(shè)備電氣安全等方面的要求。它同樣根據(jù)ONU/ONT所設(shè)置的不同位置,可以形成FTTx的不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。其該標(biāo)準(zhǔn)的具體要求的內(nèi)容請詳見下附件4。
附件4:YD/T 1807-2008《接入網(wǎng)技術(shù)要求--點對點(P2P)光以太網(wǎng)接入系統(tǒng)》
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