一、概述

基于以太網（Ethernet）的接入系統的標準規范同樣是由IEEE 802.3研究組負責研究與發布的，其具體的基于以太網（Ethernet）的接入系統的標準是IEEE 802.3研究組的下屬任務組IEEE 802.3ah在研制，IEEE 802.3ah任務組也稱為“以太網最先一英里” （EFM，Ethernet in the First Mile）工作組。當然“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該是最后一英里。

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成立于2000年的IEEE 802.3ah任務組，在2004年6月最終定稿并發布了IEEE 802.3ah-2004標準，后并入IEEE 802.3-2005標準。在該標準中定義了下述三種物理層（也成為物理介質相關子層（PMD，Physical Media Dependent））來傳輸以太網數據：一是用銅線媒質構成點到點（P2P）網絡結構，稱為EFMC（EFM Cabling）系統（如VDSL技術或SHDSL）；二是用單模光纖（單纖或雙纖）媒質構成點到點（P2P）網絡結構，可稱為EFMF（EFM Fiber）系統；三是用單模光纖（單纖或雙纖）媒質構成點到多點（P2MP）網絡結構，可稱為EFMP（EFM PON）系統。其FEM的拓撲結構方案如下表1-1所示。

表1-1：IEEE 802.3ah標準中描述的EFM的三種拓撲結構

表1-1中三種EFM拓撲結構通稱為有線以太用戶接入網，其互相之間是有互補性的。此外，也可將表1-1中三種拓撲結構進行內部混合構成一種混合以太用戶接入網（EFMH）的拓撲結構。EFM標準同樣也定義了操作、管理和維護（OAM）方面的技術，操作者可以用于監測、管理和接入網的故障排除。相同的管理協議和結構可用于所有EFM入網的各種拓撲結構。

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

表1-2：EFM可確保將來應用的接入業務

在下圖1中概括了當今關于各種物理介質的IEEE 802.3以太網標準以及支持在電纜和光纜中運行的最后一公里以太網的標準。從中看出，包括EFMC和EFMF在內的傳輸速率和傳輸距離的比較。

圖1：包括EFMC和EFMF的以太網通用標準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（EFMC）

在IEEE 802.3ah 標準中，對于基于電纜的以太用戶接入網進行了規范并稱其為“EFM 銅纜拓撲結構以太用戶接入網（EFMC，EFM-Cabling）”。它似乎在最后一公里中雙絞線對電纜（電話線）占據著優勢地位。為了利用在居民區和建筑物內現存的音頻級最后一公里電纜基礎結構，采用EFMC技術是最合適的。

在2004年6月EFM工作組完成了以太網電纜接入網(EFMC)課題研究，對其EFMC作了較詳細的規范。它包括基于數字用戶線（DSL）的EFMC、電纜環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路的連接等。

事實上，無數用戶為以適中的速度（128~384Mbit/s）接入因特網（Internet Access）正在使用著DSL技術。標準化的EFMC提供帶寬的高利用率，以太網信息數據包可直接在電纜上以10Mbit/s速率進行雙向傳送。當選擇EFM長距離（EFM LR）傳輸時，提供的帶寬減少（2Mbit/s)，但是通信距離可達到2 700m。

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三、基于光纜的以太用戶接入網（EFMF）

在IEEE 802.3ah 標準中，對于基于光纜的以太用戶接入網進行了規范并稱其為“EFM光纜拓撲結構以太用戶接入網（EFMF，EFMF- Fiber）”。IEEE 802.3ah 標準的另一個目的是對于在單模光纜范圍內運行距離至少可達10km，運行速度為100Mbit/s和1 Gbit/s的點對點光纖物理層進行規范。10km距離可得到廣泛的應用，而不需要費用較高的基礎建設。

EFMF規范的速率為1Gbit/s，雙工單模光纖傳輸的接入網絡是從中心局到用戶建筑物之間的雙向點對點（P2P）連接；同樣也支持單光纖和雙光纖點對點拓撲結構，速率為100Mbit/s接入網的選擇。在每種網絡鏈路速度下，EFMF都可以提供優異的性能價格比代替費用較高的T1/E1和T3/E3線路，這對于應用于光纖到家庭（FTTH）同樣也是可行的。

這個標準規范導致單模光纖價格的降低，并推動著用其代替多模光纖，允許操作運行者建立僅僅基于長距離的單模光纖完整的網絡。可以發現，支持增加更大的傳輸距離是EFMF的顯著特點。

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四、基于無源光網絡（PON）的以太用戶接入網

在IEEE 802.3ah  標準中，對于基于無源光網絡（PON）的以太用戶接入網也進行了規范，并稱其為“EFM無源光網絡拓撲結構以太用戶接入網（EFMP，EFM-PON）”。

在這里，無源光網絡（PON）是一種簡單的共享光纜網絡，使用廉價的光分路器（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用戶。使用這種技術，EFMP可以建設一點到多點（P2MP）的光纖拓撲結構，其支持的速率可達1Gbit/s而傳輸距離也可達到20km。

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當用戶經專用的光纖分配支路被連接到網絡的一邊時，由共享的光纖分配網（ODN）中的此光纖支路連接到中心局。PON被稱為無源是因為與中心局和末端用戶相比較，在PON接入網內不存在有源的電子元器件（電路）。在最后一公里網絡中消除了接入電子設備的需要，這是EFMP拓撲結構的關鍵優越性所在。EFMP另外的優點是要求的光纖數量比點對點拓撲結構要少很多。

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我國在2006年和2012年分別發布通信行業標準YD/T 1475《接入網技術要求--基于以太網方式的無源光網絡（EPON）》和 國家標準發布的GB/T 29229《基于以太網方式的無源光網絡（EPON）技術要求》，它們都是參照IEEE 802.3ah 標準所制定的。

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另外，IEEE 802.3ah 標準的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線路傳輸的速率，以滿足用戶的高速業務的接入需求，IEEE在2009年和2020年又分別推出了10G-EPON的標準IEEE 802.3av和100G-PON的標準IEEE 802.3ca。

需要指出的是：EPON類僅是PON技術體制的一種，另一種得到廣泛組網應用的PON技術體制是由全業務接入網（FSAN）聯盟精心打造、由ITU-T標準化并發布建議書，我們稱之為GPON類。

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