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Ethernet en la primera milla ( EFM ) se refiere al uso de una de las tecnologías de redes informáticas de la familia Ethernet entre una empresa de telecomunicaciones y las instalaciones de un cliente. Desde el punto de vista del cliente, es su primera milla, aunque desde el punto de vista de la red de acceso se la conoce como la última milla .

Un grupo de trabajo del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) elaboró ​​los estándares conocidos como IEEE 802.3ah-2004 , que luego se incluyeron en el estándar general IEEE 802.3-2008 .

Aunque a menudo se usa para empresas, también se puede conocer como Ethernet para el hogar ( ETTH ). Una familia de estándares conocida como red óptica pasiva Ethernet ( EPON ) utiliza una red óptica pasiva .

Historia

Con redes amplias , metropolitanas y de área local que utilizan varias formas de Ethernet, el objetivo era eliminar el transporte no nativo como Ethernet sobre el modo de transferencia asincrónica (ATM) de las redes de acceso.

Uno de los primeros esfuerzos fue la tecnología EtherLoop inventada en Nortel Networks en 1996, y luego se convirtió en la empresa Elastic Networks en 1998. [1] [2] Su principal inventor fue Jack Terry. La esperanza era combinar la naturaleza basada en paquetes de Ethernet con la capacidad de la tecnología de línea de abonado digital (DSL) para funcionar a través de cables de acceso telefónico existentes. [3] El nombre proviene de bucle local , que tradicionalmente describe los cables de la oficina de una compañía telefónica a un suscriptor. El protocolo era semidúplexcon control desde el lado del proveedor del ciclo. Se adaptó a las condiciones de la línea con un pico de 10 Mbit / s anunciado, pero 4-6 Mbit / s más típico, a una distancia de aproximadamente 12.000 pies (3.700 m). Velocidades de símbolos eran 1 Mega baudios o 1,67 megabaudios, con 2, 4 o 6 bits por símbolo. [1] El nombre del producto EtherLoop se registró como marca comercial en EE. UU. Y Canadá. [4] La tecnología EtherLoop fue finalmente comprada por Paradyne Networks en 2002, [5] que a su vez fue comprada por Zhone Technologies en 2005. [6]

Otro esfuerzo fue el concepto promovido por Michael Silverton de usar variantes de Ethernet que usaban comunicación de fibra óptica para clientes residenciales y comerciales. Este fue un ejemplo de lo que se conoce como fibra hasta el hogar (FTTH). La empresa Fiberhood Networks prestó este servicio de 1999 a 2001. [7] [8]

Algunos productos tempranos de todo el año 2000, se comercializan como 10BaseS por Infineon Technologies , aunque no se utilizan técnicamente banda base de señalización, sino más bien la banda de paso como en la línea de abonado digital de muy alta velocidad de bits de tecnología (VDSL). [9] Peleg Shimon, Porat Boaz, Noam Alroy, Rubinstain Avinoam y Sfadya Yackow presentaron una patente en 1997. [10] Long Reach Ethernet fue el nombre de producto utilizado por Cisco Systems a partir de 2001. [11] Admitía modos de 5 Mbit / s, 10 Mbit / sy 15 Mbit / s según la distancia. [12] [13]

En octubre de 2000, Howard Frazier emitió una convocatoria de interés sobre "Ethernet en la última milla". [14] En la reunión de noviembre de 2000, IEEE 802.3 creó el grupo de estudio "Ethernet en la primera milla", y el 16 de julio de 2001 el grupo de trabajo 802.3ah. En paralelo, los proveedores participantes formaron Ethernet en First Mile Alliance (EFMA) en diciembre de 2001 para promover la tecnología de acceso de abonados de Ethernet y respaldar los esfuerzos del estándar IEEE. [15] En una reunión inicial, la tecnología EtherLoop se denominó 100BASE-CU y otra tecnología denominada EoVDSL para Ethernet sobre VDSL. [dieciséis]

El estándar EFM del grupo de trabajo fue aprobado el 24 de junio de 2004 y publicado el 7 de septiembre de 2004 como IEEE 802.3ah-2004. En 2005 se incluyó en el estándar IEEE 802.3 básico. En 2005, la EFMA fue absorbida por el Metro Ethernet Forum . [17]

A principios de 2006, se inició el trabajo en un estándar de red óptica pasiva Ethernet de 10 gigabit / segundo (10G-EPON) de velocidad aún mayor , ratificado en 2009 como IEEE 802.3av . [18] El trabajo en el EPON fue continuado por el Grupo de trabajo EPON extendido IEEE P802.3bk , [19] formado en marzo de 2012. Los principales objetivos de este Grupo de trabajo incluían agregar soporte para el presupuesto de energía PX30, PX40, PRX40 y PR40 clases a 1G-EPON y 10G-EPON. La enmienda 802.3bk fue aprobada por IEEE-SA SB en agosto de 2013 y publicada poco después como el estándar IEEE Std 802.3bk-2013. [20]

En noviembre de 2011, IEEE 802.3 comenzó a trabajar en el protocolo EPON sobre coaxial (EPoC).

El 4 de junio de 2020, IEEE aprobó IEEE 802.3ca que permite un funcionamiento simétrico o asimétrico con velocidades de bajada de 25 Gbit / so 50 Gbit / sy velocidades de subida de 10 Gbit / s, 25 Gbit / so 50 Gbit / s sobre redes ópticas pasivas . [21] [22]

Descripción

EFM define cómo se puede transmitir Ethernet a través de nuevos tipos de medios utilizando nuevas interfaces de capa física Ethernet ( PHY ):

  • Cobre de grado de voz . Estas nuevas interfaces de cobre EFM (EFMCu) o Ethernet sobre cobre permiten la agregación opcional de varios pares
  • Fibra óptica única de longitud de onda larga (así como fibra de doble hebra de longitud de onda larga)
  • Fibra punto a multipunto (P2MP). Estas nuevas interfaces se conocen con el nombre colectivo de Ethernet sobre redes ópticas pasivas (EPON). [23]

EFM también aborda otros problemas, necesarios para el despliegue masivo de servicios Ethernet, como operaciones, administración y gestión ( OA&M ) [24] y compatibilidad con tecnologías existentes (como compatibilidad espectral de servicio telefónico antiguo simple para par trenzado de cobre ).

Alambres de cobre

  • 2BASE-TL - definido en las cláusulas 61 y 63.Enlace punto a punto de largo alcance full-duplex sobrecableado de cobre de grado de voz . 2BASE-TL PHY puede entregar un mínimo de 2 Mbit / sy un máximo de 5.69 Mbit / s en distancias de hasta 2700 m (9,000 pies), utilizando tecnología ITU-T G.991.2 (G.SHDSL.bis) sobre un un solo par de cobre.
  • 10PASS-TS - definido en las cláusulas 61 y 62. Enlace punto a punto de corto alcance full-duplex sobre cableado de cobre de grado de voz. 10PASS-TS PHY puede entregar un mínimo de 10 Mbit / s en distancias de hasta 750 m (2460 pies), utilizando tecnología ITU G.993.1 ( VDSL ) sobre un solo par de cobre.

Fibra óptica activa

  • 100BASE-LX10 definido en la cláusula 58, que proporciona enlaces Ethernet punto a punto de 100 Mbit / s a ​​través de un par de fibras monomodo hasta al menos 10 km.
  • 100BASE-BX10 definido en la cláusula 58, que proporciona enlaces Ethernet punto a punto de 100 Mbit / s a ​​través de una fibra monomodo individual hasta al menos 10 km.
  • 1000BASE-LX10 definido en la cláusula 59, que proporciona enlaces Ethernet punto a punto de 1000 Mbit / s a ​​través de un par de fibras monomodo hasta al menos 10 km.
  • 1000BASE-BX10 definido en la cláusula 59, que proporciona enlaces Ethernet punto a punto de 1000 Mbit / s a ​​través de una fibra monomodo individual hasta al menos 10 km.

Red óptica pasiva

La fibra hasta el hogar puede utilizar una red óptica pasiva . [25]

  • 1000BASE-PX10 definido en la Cláusula 60 (agregado por IEEE Std 802.3ah-2004), que proporciona enlaces Ethernet P2MP 1000 Mbit / s sobre PON, a una distancia de al menos 10 km, con una división de al menos 1:16.
  • 1000BASE-PX20 definido en la Cláusula 60 (agregado por IEEE Std 802.3ah-2004), que proporciona enlaces Ethernet P2MP 1000 Mbit / s sobre PON, a una distancia de al menos 20 km, en la división de al menos 1:16.
  • 1000BASE-PX30 definido en la Cláusula 60 (agregado por IEEE Std 802.3bk-2013), que proporciona enlaces Ethernet P2MP 1000 Mbit / s sobre PON, a una distancia de al menos 20 km, con una división de al menos 1:32.
  • 1000BASE-PX40 definido en la Cláusula 60 (agregado por IEEE Std 802.3bk-2013), que proporciona enlaces Ethernet P2MP 1000 Mbit / s sobre PON, a una distancia de al menos 20 km, con una división de al menos 1:64.
  • 10GBASE-PR10 definido en la Cláusula 91 (agregado por IEEE Std 802.3av-2009), que proporciona enlaces Ethernet P2MP de 10 Gbit / s sobre PON , a una distancia de al menos 10 km, con una división de al menos 1:16.
  • 10GBASE-PR20 definido en la Cláusula 91 (agregado por IEEE Std 802.3av-2009), que proporciona enlaces Ethernet P2MP de 10 Gbit / s sobre PON, a una distancia de al menos 20 km, con una división de al menos 1:16.
  • 10GBASE-PR30 definido en la Cláusula 91 (agregado por IEEE Std 802.3av-2009), que proporciona enlaces Ethernet P2MP de 10 Gbit / s sobre PON, a una distancia de al menos 20 km, con una división de al menos 1:32.
  • 10GBASE-PR40 definido en la Cláusula 60 (agregado por IEEE Std 802.3bk-2013), que proporciona enlaces Ethernet P2MP de 10 Gbit / s sobre PON, a una distancia de al menos 20 km, con una división de al menos 1:64.
  • 25GBASE y 50GBASE añadidos por IEEE Std 802.3ca-2020, que proporcionan enlaces Ethernet P2MP de 25 Gbit / s a ​​través de PON, a una distancia de al menos 20 km, con una división de al menos 1:32. Se logran 50 Gbit / sa un único punto final mediante el uso de dos longitudes de onda de luz diferentes.

Además, la cláusula 57 define OA&M a nivel de enlace, incluido el descubrimiento, la supervisión del enlace, la indicación remota de fallas, los bucles y el acceso variable.

2BASE-TL

2BASE-TL es una especificación IEEE 802.3-2008 de capa física ( PHY ) para un enlace Ethernet de punto a punto de largo alcance y dúplex completo sobre cableado de cobre de grado de voz . [26] [27]

Tarifas y distancias

A diferencia de las PHY 10BASE-T , 100BASE-T y 1000BASE-T , que proporcionan una velocidad única de 10, 100 o 1000  Mbit / s respectivamente, la velocidad de enlace 2BASE-TL puede variar, dependiendo de las características del medio de cobre (como la longitud, diámetro o calibre del cable , número de pares si el enlace está agregado, cantidad de diafonía entre los pares, etc.), parámetros de enlace deseados (como margen de SNR deseado, reducción de potencia, etc.) y limitaciones espectrales regionales.

Los PHY 2BASE-TL ofrecen un mínimo de 2 Mbit / s en distancias de hasta 2,7 kilómetros (8900 pies), utilizando tecnología ITU-T G.991.2 (G.SHDSL.bis) sobre un solo par de cobre. Estos PHY también pueden admitir una agregación o unión opcional de múltiples pares de cobre, denominada Función de agregación de PME (PAF).

Para un solo par, la velocidad de bits mínima posible del enlace es de 192  kbit / s (3 x 64 kbit / s) y la velocidad de bits máxima es de 5,7 Mbit / s (89 x 64 kbit / s). En un cable de 0,5 mm con un margen de ruido de 3  dB y sin limitaciones espectrales, la tasa de bits máxima se puede lograr en distancias de hasta 1 kilómetro (3300 pies). A 6 kilómetros (20.000 pies), la tasa de bits máxima alcanzable es de unos 850 kbit / s.

El rendimiento de un enlace 2BASE-TL es más bajo que la tasa de bits del enlace en un promedio del 5%, debido a la codificación de 64/65 octetos y la sobrecarga PAF; ambos factores dependen del tamaño del paquete. [28]

10PASS-TS

10PASS-TS es una especificación IEEE 802.3-2008 de capa física ( PHY ) para un enlace Ethernet de punto a punto de corto alcance y dúplex completo sobre cableado de cobre de grado de voz .

Los PHY 10PASS-TS ofrecen un mínimo de 10 Mbit / s en distancias de hasta 750 metros (2460 pies), utilizando tecnología ITU-T G.993.1 ( VDSL ) sobre un solo par de cobre. Estos PHY también pueden admitir una agregación o unión opcional de múltiples pares de cobre, denominada Función de agregación de PME (PAF).

Detalles

A diferencia de otras capas físicas de Ethernet que proporcionan una velocidad única como 10, 100 o 1000 Mbit / s, la velocidad de enlace 10PASS-TS puede variar, similar a 2BASE-TL , dependiendo de las características del canal de cobre, como la longitud, el diámetro del cable ( calibre ), la calidad del cableado, la cantidad de pares si el enlace está agregado y otros factores.

VDSL es una tecnología de corto alcance diseñada para proporcionar banda ancha en distancias inferiores a 1 km de línea de par trenzado de cobre de grado de voz , pero las velocidades de datos de conexión se deterioran rápidamente a medida que aumenta la distancia de la línea. Esto ha llevado a que se haga referencia a VDSL como una tecnología de " fibra hasta la acera ", porque requiere una red de retorno de fibra para conectarse con una red de operador a mayores distancias.

El uso de VDSL Ethernet en los servicios de la primera milla puede ser una forma útil de estandarizar la funcionalidad en las redes Ethernet metropolitanas , o potencialmente para distribuir servicios de acceso a Internet a través de cableado de voz en edificios de unidades de viviendas múltiples . Sin embargo, VDSL2 ya ha demostrado ser un estándar versátil y más rápido con mayor alcance que VDSL.

Ver también

  • 10G-EPON
  • Función de agregación PME
  • G.SHDSL
  • 10BROAD36 - Ethernet por cable-módem
  • ITU G.993.2 VDSL2
  • Red óptica pasiva

Referencias

  1. ↑ a b Patrick H. Stanley (8 de enero de 2001). "Ethernet robusta en la primera milla" (PDF) . Elástica Networks, Inc . Consultado el 15 de agosto de 2011 .
  2. ^ Laura Kujubu (6 de abril de 1998). "Nortel forma el grupo EtherLoop" . InfoWorld . pag. 46 . Consultado el 15 de agosto de 2011 .
  3. ^ Bob Metcalfe (9 de marzo de 1998). "Nortel combina lo mejor de DSL con lo mejor de Ethernet para un acceso a Internet de 10 Mbps" . InfoWorld . pag. 139 . Consultado el 15 de agosto de 2011 .
  4. ^ "EtherLoop, número de serie: 75560747" . Oficina de Patentes y Marcas de EE. UU. 28 de septiembre de 1998 . Consultado el 15 de agosto de 2011 .
  5. ^ "Paradyne se vuelve elástico" . Comunicado de prensa de Light Reading . 28 de diciembre de 2001 . Consultado el 15 de agosto de 2011 .
  6. ^ "Guía de instalación del módem Elite de Elastic Networks" (PDF) . Elastic Networks, Inc. Noviembre de 1999 . Consultado el 15 de agosto de 2011 .
  7. ^ "Redes de Fiberhood" . sitio web de la empresa . Archivado desde el original el 22 de septiembre de 2001 . Consultado el 16 de agosto de 2011 .
  8. ^ Michael Silverton (3 de marzo de 2001). "Ethernet en la primera milla" (PDF) . Consultado el 16 de agosto de 2011 .
  9. ^ "Ethernet Octal-10BaseS de Infineon sobre QAM-VDSL seleccionado por Telson I&C para habilitar el acceso de banda ancha en la implementación de MTU / MDU de Corea a nivel nacional" . Comunicado de prensa . Infineon Technologies AG. 2 de julio de 2002. Archivado desde el original el 13 de abril de 2014 . Consultado el 27 de agosto de 2011 .
  10. ^ "Infineon fortalece el liderazgo en el mercado de MDU / MTU con Ethernet sobre el premio de patente de tecnología VDSL" . Comunicado de prensa . Infineon Technologies AG. 8 de enero de 2001. Archivado desde el original el 13 de abril de 2001 . Consultado el 27 de agosto de 2011 .
  11. ^ "Infineon anuncia resultados del segundo trimestre" . Comunicado de prensa . Infineon Technologies. 24 de abril de 2001 . Consultado el 28 de agosto de 2011 . ... diseño estratégico-win con Cisco para nuevos productos Ethernet de largo alcance que incorporan 10BaseS de Infineon? tecnología
  12. ^ "Solución Ethernet de largo alcance de Cisco" (PDF) . Cisco Systems, Inc. 22 de mayo de 2002 . Consultado el 27 de agosto de 2011 .
  13. ^ James Evans (20 de febrero de 2001). "Cisco ofrece una nueva Ethernet de largo alcance: no se necesita cableado nuevo; el sistema utiliza líneas telefónicas existentes" . PC World . Archivado desde el original el 20 de enero de 2010 . Consultado el 28 de agosto de 2011 .
  14. ^ Howard Frazier (12 de octubre de 2000). " " Ethernet en la última milla "Convocatoria de interés" . IEEE 802.3 . Consultado el 6 de agosto de 2011 .
  15. ^ "Extreme lanza Ethernet Alliance" . Comunicado de prensa de Light Reading . 11 de diciembre de 2001 . Consultado el 15 de agosto de 2011 .
  16. ^ Hugh Barrass (9 de julio de 2001). "Objetivo de cobre EFM" (PDF) . IEEE 802.3 . Consultado el 28 de agosto de 2011 .
  17. ^ "MEF absorbe EFMA" . Comunicado de prensa de Light Reading . 8 de marzo de 2005 . Consultado el 15 de agosto de 2011 .
  18. ^ "Red óptica pasiva Ethernet de 10 Gb / s" . sitio web oficial del grupo de trabajo . IEEE 802 . Consultado el 6 de agosto de 2011 .
  19. ^ "Grupo de trabajo EPON extendido IEEE P802.3bk" .
  20. ^ IEEE Std 802.3bk-2013, estándar IEEE para Ethernet - Enmienda 1: Especificaciones de capa física y parámetros de administración para redes ópticas pasivas Ethernet extendidas . IEEE. 2013.
  21. ^ "IEEE 802.3ca-2020 - Estándar IEEE para Ethernet enmienda 9" . IEEE. 2020-07-03.
  22. ↑ Knittle, Curtis (23 de julio de 2020). "El estándar 25G / 50G-EPON cruza la línea de meta: mejora los despliegues de fibra como parte de la plataforma 10G de Cable" . CableLabs.
  23. ^ Gerry Pesavento (9 de julio de 2001). "Punto a red óptica pasiva Ethernet multipunto (EPON)" (PDF) . IEEE 802.3 . Consultado el 28 de agosto de 2011 .
  24. ↑ Yaakov (Jonathan) Stein (2006). "Ethernet OAM" (pdf) . Libro blanco . RAD Data Communications Ltd . Consultado el 6 de agosto de 2011 .
  25. ^ "Consejo de FTTH - Definición de términos" (PDF) . Consejo FTTH. 9 de enero de 2009. Archivado desde el original (PDF) el 24 de septiembre de 2017 . Consultado el 1 de septiembre de 2011 .
  26. ^ IEEE 802.3ah - Ethernet en el archivo de First Mile Task Force
  27. ^ "Foro de Metro Ethernet" . Archivado desde el original el 10 de abril de 2014 . Consultado el 17 de abril de 2014 .
  28. ^ Implementación y aplicaciones de la tecnología DSL (libro) , Publicaciones de Auerbach 2008, ISBN 0-8493-3423-3 , Tabla 13.6. 

Lectura adicional

  • Beck, Michael (2005). Ethernet en la primera milla: el estándar EFM IEEE802.3ah . Profesional de McGraw-Hill . ISBN 978-0-07-145506-0.
  • Wael Diab; Howard M. Frazier (2006). Ethernet en la primera milla: acceso para todos . Red de información de estándares IEEE. ISBN 9780738148380.

Enlaces externos

  • Obtenga IEEE 802.3 - "Estándar IEEE para tecnología de la información - Telecomunicaciones e intercambio de información entre sistemas - Redes de área local y metropolitana - Requisitos específicos - Parte 3: Método de acceso de detección de portadora múltiple con detección de colisiones (CSMA / CD) y especificaciones de capa física", IEEE Std 802.3-2008, noviembre de 2008.
  • IEEE 802.3ah : Ethernet en el archivo de First Mile Task Force
  • Descargar IEEE 802.3 - EFM se incluye en la sección 5
  • "IEEE P802.3ah Ethernet en el grupo de trabajo de la primera milla" . sitio web oficial . Comité de estándares IEEE 802 LAN / MAN . Consultado el 4 de agosto de 2011 .
  • Preguntas frecuentes sobre Ethernet en la primera milla
  • "Ethernet Primera Milla" . sitio web comercial . Comunicaciones del Sur. 2010. Archivado desde el original el 14 de agosto de 2011 . Consultado el 4 de agosto de 2011 .
  • Base de conocimientos de EFM en UNH-IOL