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点到点(P2P)光纤以太网接入系统的相关技术要求

浏览:7061  来源:通信人在线  日期:2021-07-06

一、渊源

基于以太网(Ethernet)的接入系统的标准规范同样是由IEEE 802.3研究组负责研究与发布的,其具体的基于以太网(Ethernet)的接入系统的标准是IEEE 802.3研究组的下属任务组IEEE 802.3ah在研制,IEEE 802.3ah任务组也称为以太网最先一英里工作组” EFMEthernet in the First Mile)。当然“最先一英里”(the First Mile)是从用户的角度来看,若从运营商的角度来解读应该是最后一英里。

欲详细了解IEEE 802.3研究组介绍的请进入

IEEE 802.3ah任务组在20046月最终定稿并发布了IEEE 802.3ah-2004标准,后并入IEEE 802.3-2005标准。在该标准中定义了下述三种物理层(也成为物理介质相关子层(PMDPhysical Media Dependent))来传输以太网数据:一是用铜线媒质构成点到点P2P网络结构,可称为EoDSL(如VDSL技术或SHDSL);二是用单模光纤(单纤或双纤)媒质构成点到点P2P网络结构,可称为EFMF-P2P系统或P2P-EPON系统;三是用单模光纤(单纤或双纤)媒质构成点到多点P2MP网络结构,可称为EoPONEPON系统。下述将介绍点到点(P2P)光纤以太网接入系统(在下述中为了表述的方便,简称为P2P-EPON系统)的相关技术要求。

欲详细了解IEEE 802.3ah标准简介的请进入

欲详细了解IEEE 802.3ah其它PMD标准介绍的请进入VDSLEPON

二、IEEE 802.3ah关于P2P-EPON系统的相关技术要求

EFMF-P2PEFM Fiber P2P)系统(即P2P-EPON系统)中,其物理层的目标是使用单模光纤采用以太网技术实现速度达100Mbit/s1Gbit/s点到点间的通信,其通信距离至少可达10km。基于现有的IEEE 802.3光纤以太网标准系列,EFMF标准增加支持单光纤和双光纤两种光纤用户接入网,并且有从-40+85的宽的温度工作范围,可以经受各种环境的考验。

EFMF标准使用一个新的物理介质相关子层(PMDPhysical Media Dependent),如图2-0所示,PMD是作为第一层的底部子层存在的。表2-0是适合于EFMF物理介质相关子层(PMD)的指标参数及特点,说明EFMF标准和快速以太网和千兆以太网标准的对应关系。由表2-0可知,EFMF标准的PMD涉及到两种方案四个标准。

2-0EFMF作为物理层的一个新的PMD子层

2-0EFMF物理介质相关子(PMD)的标准及特点

1、双光纤方案

双光纤方案是收发两个方向分别使用自己的独立光纤;单光纤方案则是使用一个波分复用器将已分别送入两个不同中心波长波道的收发信号按用户要求合为一体进入一根光纤。EFMF标准P2P-EPON系统的双纤方案和单纤方案详见下图2-1。在图2-1b)中(双纤方案),下行链路PMD被称为100/1000BASE-BX 10-D通常应当处于中心局或类似的POP表现点Presence),而上行链路100/1000BASE-BX 10-U PMD应当处于用户前端。D标识下行(downstreamOLTONU方向);U表示上行(upstreamONUOLT方向)。

2-1EFMF的双纤和单纤方案示意图

双光纤方案用于100BASE-LX 101000BASE-LX 10两个标准。这些标准收发方向使用独立的光纤。其波长的安排使其可使用现存的STM-1 /OC-3155.520Mbit/s)光线路TRx其编码方案使其可使用100BASE一系列产品芯片。100BASE-LX 101000BASE-LX 10两个标准的相关参数详见下表2-1

2-1100BASE-LX 101000BASE-LX 10两个标准的相关参数

2单光纤方案

单光纤标准方案根据要求,需要一个专用复用器(合波分波器)放置在激光器的前面,信号分别被载入发送和接收波长波道中,详见下图2-2-1。单光纤方案也适用于100BASE-BX 101000BASE-BX 10两个标准,其相关参数详见下表2-2

2-2-1:说明一种可行的收发使用WDMEFMF单光纤方案

2-2100BASE-BX 101000BASE-BX 10两个标准的相关参数

下图2-2-2说明EFMF标准新的物理介质相关子层(PMD)与ITU-T G.694.2建议粗波分复用(CWDM)占用的波长分配情况。

2-2-2EFMF新的 PMD子层与粗波分复用(CWDM)占用的波长分配情况

欲具体了解ITU-T G.694.2建议书介绍的请进入

三、ITU-T关于点到点(P2P)光纤以太网接入系统的相关技术要求

国际电联ITU-T分别于2003年和2010年分别发布了关于点到点(P2P)光纤以太网接入系统的建议书,它们是:G.985《基于光纤的100Mbit/s点到点以太网接入系统》和G.986《基于光纤的1Gbit/s点到点以太网接入系统》。这两个建议书规定的系统相同,仅系统支持的数据传输速率不相同。规定的内容都包括系统的光分配网络(ODN规范、物理层规范和运行管理维护(OAM)规范;且仅指单纤双向传输系统。G.986的相关要求引用了G.985的要求内容。

1、光网络要求

光分配网络(ODN)应使用符合ITU-T G.652规范的单模光纤。采用波分复用(WDM)技术实现双向传输,其波长的配置详见下表3-1-1。点对点配置的ODN可由下表3-1-2所列的无源光学元件组成。根据P2P-EEPON系统光通路的衰减大小可分为SAB三个等级,具体详见下表3-1-3(系统等级是与物理层参数指标相关的)。

3-1-1ITU-T规定的P2P-EPON系统的波长配置方案

3-1-2ODN可能的无源光学元件组成

3-1-3ITU-T规定的P2P-EPON系统的光通路衰减等级

欲具体了解ITU-T G.652建议书关于单模光纤技术要求介绍的请进入

2、物理层规范

ITU-T规定的P2P-EPON系统的物理层规范是指物理介质相关(PMD)子层处的规范(见图1-0),除此子层规范外,对于ONTOLT的光接口,其其它子层(PMAPCSMIIRS)应遵循IEEE 802.3100 BASE-FX1000BASE-X的传输和编码等规范。且PMD子层规范适用于下表3-2-1所示的场景(与统的光通路衰减等级、功率等级和传输距离相关)。

3-2-1P2P-EPON系统物理层规范适用的场景

G.985G.986中分别给出了100M-P2P-EPON系统和1000M-P2P-EPON系统的物理介质相关(PMD)子层的规范要求,其参数名称汇总于下表3-2-2中,同时还给出了OLTONT的相关物理层规范。这些规范参数的具体指标要求请详见建议书原文,即见下附件3-1和附件3-2。另外,G.985G.986专门规定了系统的操作、运行和维护(OAM)的规范一起考,这里不再专门介绍,也见下附件。

3-2-2G.985G.986给出的参数名称

附件3-1G.98503/2003)《基于光纤的100Mbit/s点到点以太网接入系统》

附件3-2G.98601/2010)《基于光纤的1Gbit/s点到点以太网接入系统》

四、我国关于点到点(P2P)光纤以太网接入系统的相关技术要求

我国在2008年发布了YD/T 1807《接入网技术要求--点对点P2P)光以太网接入系统》的通信行业标准,它是参考了IEEE 802.3-2005ITU-T G.985并结合了我国通信网络的实际情况而编制。在YD/T 1807中给出的P2P-EPON系统的定义是:一种基于以太网帧封装方式、采用点对点拓扑结构并主要提供以太网/IP业务的光接入系统。系统中OLTONU之间的光传输接口类型为100BASE-BX1000BASE-BX;其系统的参考模型如下图4所示。

4YD/T 1807给出的系统参考模型示意图

YD/T 1807规定了基于单纤双向的点对点(P2P)光以太网接入系统的参考模型、协议栈、光网络要求、业务接口、功能要求、操作维护管理、网管以及设备电气安全等方面的要求。它同样根据ONU/ONT所设置的不同位置,可以形成FTTx的不同网络结构。其该标准的具体要求的内容请详见下附件4

附件4YD/T 1807-2008《接入网技术要求--点对点(P2P)光以太网接入系统》

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