一、概述

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” （EFM，Ethernet in the First Mile）工作組。當(dāng)然“最先一英里”（the First Mile）是從用戶的角度來看，若從運(yùn)營商的角度來解讀應(yīng)該是最后一英里。

欲詳細(xì)了解IEEE 802.3研究組介紹的請(qǐng)接入。

成立于2000年的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(diǎn)到點(diǎn)（P2P）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，稱為EFMC（EFM Cabling）系統(tǒng)（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(diǎn)到點(diǎn)（P2P）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可稱為EFMF（EFM Fiber）系統(tǒng)；三是用單模光纖（單纖或雙纖）媒質(zhì)構(gòu)成點(diǎn)到多點(diǎn)（P2MP）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可稱為EFMP（EFM PON）系統(tǒng)。其FEM的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方案如下表1-1所示。

表1-1：IEEE 802.3ah標(biāo)準(zhǔn)中描述的EFM的三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

表1-1中三種EFM拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通稱為有線以太用戶接入網(wǎng)，其互相之間是有互補(bǔ)性的。此外，也可將表1-1中三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)部混合構(gòu)成一種混合以太用戶接入網(wǎng)（EFMH）的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。EFM標(biāo)準(zhǔn)同樣也定義了操作、管理和維護(hù)（OAM）方面的技術(shù)，操作者可以用于監(jiān)測、管理和接入網(wǎng)的故障排除。相同的管理協(xié)議和結(jié)構(gòu)可用于所有EFM入網(wǎng)的各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

由于消除了多協(xié)議變換和低帶寬鏈路，也由于建立了一種通用技術(shù)（Universal Technology），EFM將可以保證將來的任何應(yīng)用，如下表1-2所示，EFM將是可確保將來應(yīng)用的接入技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)所有傳輸和服務(wù)。

表1-2：EFM可確保將來應(yīng)用的接入業(yè)務(wù)

在下圖1中概括了當(dāng)今關(guān)于各種物理介質(zhì)的IEEE 802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)以及支持在電纜和光纜中運(yùn)行的最后一公里以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。從中看出，包括EFMC和EFMF在內(nèi)的傳輸速率和傳輸距離的比較。

圖1：包括EFMC和EFMF的以太網(wǎng)通用標(biāo)準(zhǔn)的傳輸速率和傳輸距離的比較

二、基于電纜的以太用戶接入網(wǎng)（EFMC）

在IEEE 802.3ah 標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)于基于電纜的以太用戶接入網(wǎng)進(jìn)行了規(guī)范并稱其為“EFM 銅纜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以太用戶接入網(wǎng)（EFMC，EFM-Cabling）”。它似乎在最后一公里中雙絞線對(duì)電纜（電話線）占據(jù)著優(yōu)勢(shì)地位。為了利用在居民區(qū)和建筑物內(nèi)現(xiàn)存的音頻級(jí)最后一公里電纜基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，采用EFMC技術(shù)是最合適的。

在2004年6月EFM工作組完成了以太網(wǎng)電纜接入網(wǎng)(EFMC)課題研究，對(duì)其EFMC作了較詳細(xì)的規(guī)范。它包括基于數(shù)字用戶線（DSL）的EFMC、電纜環(huán)路存在的問題和解決問題的方案、EFMC的短距離和長距離作用半徑通道口和電纜環(huán)路的連接等。

事實(shí)上，無數(shù)用戶為以適中的速度（128~384Mbit/s）接入因特網(wǎng)（Internet Access）正在使用著DSL技術(shù)。標(biāo)準(zhǔn)化的EFMC提供帶寬的高利用率，以太網(wǎng)信息數(shù)據(jù)包可直接在電纜上以10Mbit/s速率進(jìn)行雙向傳送。當(dāng)選擇EFM長距離（EFM LR）傳輸時(shí)，提供的帶寬減少（2Mbit/s)，但是通信距離可達(dá)到2 700m。

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三、基于光纜的以太用戶接入網(wǎng)（EFMF）

在IEEE 802.3ah 標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)于基于光纜的以太用戶接入網(wǎng)進(jìn)行了規(guī)范并稱其為“EFM光纜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以太用戶接入網(wǎng)（EFMF，EFMF- Fiber）”。IEEE 802.3ah 標(biāo)準(zhǔn)的另一個(gè)目的是對(duì)于在單模光纜范圍內(nèi)運(yùn)行距離至少可達(dá)10km，運(yùn)行速度為100Mbit/s和1 Gbit/s的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光纖物理層進(jìn)行規(guī)范。10km距離可得到廣泛的應(yīng)用，而不需要費(fèi)用較高的基礎(chǔ)建設(shè)。

EFMF規(guī)范的速率為1Gbit/s，雙工單模光纖傳輸?shù)慕尤刖W(wǎng)絡(luò)是從中心局到用戶建筑物之間的雙向點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（P2P）連接；同樣也支持單光纖和雙光纖點(diǎn)對(duì)點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，速率為100Mbit/s接入網(wǎng)的選擇。在每種網(wǎng)絡(luò)鏈路速度下，EFMF都可以提供優(yōu)異的性能價(jià)格比代替費(fèi)用較高的T1/E1和T3/E3線路，這對(duì)于應(yīng)用于光纖到家庭（FTTH）同樣也是可行的。

這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范導(dǎo)致單模光纖價(jià)格的降低，并推動(dòng)著用其代替多模光纖，允許操作運(yùn)行者建立僅僅基于長距離的單模光纖完整的網(wǎng)絡(luò)。可以發(fā)現(xiàn)，支持增加更大的傳輸距離是EFMF的顯著特點(diǎn)。

欲詳細(xì)了解EFMF接入網(wǎng)相關(guān)技術(shù)要求的請(qǐng)進(jìn)入。

四、基于無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）的以太用戶接入網(wǎng)

在IEEE 802.3ah  標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)于基于無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）的以太用戶接入網(wǎng)也進(jìn)行了規(guī)范，并稱其為“EFM無源光網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以太用戶接入網(wǎng)（EFMP，EFM-PON）”。

在這里，無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）是一種簡單的共享光纜網(wǎng)絡(luò)，使用廉價(jià)的光分路器（OSR）或者稱為光耦合器（Optical Coupler）等無源器件將各光纖支路饋送到每個(gè)用戶。使用這種技術(shù)，EFMP可以建設(shè)一點(diǎn)到多點(diǎn)（P2MP）的光纖拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其支持的速率可達(dá)1Gbit/s而傳輸距離也可達(dá)到20km。

欲詳細(xì)了解PON技術(shù)介紹的請(qǐng)進(jìn)入。

當(dāng)用戶經(jīng)專用的光纖分配支路被連接到網(wǎng)絡(luò)的一邊時(shí)，由共享的光纖分配網(wǎng)（ODN）中的此光纖支路連接到中心局。PON被稱為無源是因?yàn)榕c中心局和末端用戶相比較，在PON接入網(wǎng)內(nèi)不存在有源的電子元器件（電路）。在最后一公里網(wǎng)絡(luò)中消除了接入電子設(shè)備的需要，這是EFMP拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的關(guān)鍵優(yōu)越性所在。EFMP另外的優(yōu)點(diǎn)是要求的光纖數(shù)量比點(diǎn)對(duì)點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)要少很多。

欲詳細(xì)了解EFMP技術(shù)要求的請(qǐng)進(jìn)入。

欲更多了解EFM的三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)詳細(xì)描述的請(qǐng)進(jìn)入。

我國在2006年和2012年分別發(fā)布通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1475《接入網(wǎng)技術(shù)要求--基于以太網(wǎng)方式的無源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）》和 國家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布的GB/T 29229《基于以太網(wǎng)方式的無源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）技術(shù)要求》，它們都是參照IEEE 802.3ah 標(biāo)準(zhǔn)所制定的。

欲詳細(xì)了解我國EPON技術(shù)國家標(biāo)準(zhǔn)情況介紹的請(qǐng)進(jìn)入。

另外，IEEE 802.3ah 標(biāo)準(zhǔn)的EPON所支持的線路傳輸速率僅為1Gbit/s左右。為了提高更高的系統(tǒng)線路傳輸?shù)乃俾剩詽M足用戶的高速業(yè)務(wù)的接入需求，IEEE在2009年和2020年又分別推出了10G-EPON的標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.3av和100G-PON的標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.3ca。

需要指出的是：EPON類僅是PON技術(shù)體制的一種，另一種得到廣泛組網(wǎng)應(yīng)用的PON技術(shù)體制是由全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)（FSAN）聯(lián)盟精心打造、由ITU-T標(biāo)準(zhǔn)化并發(fā)布建議書，我們稱之為GPON類。

欲進(jìn)一步了解FSAN聯(lián)盟推出的GPON類介紹的請(qǐng)進(jìn)入。