G.fast

G.fast to standard protokołu DSL ( Digital Subscriber Line ) dla pętli lokalnych krótszych niż 500 m, z celami wydajności między 150 Mbit / s a 1 Gbit / s, w zależności od długości pętli. ^[1] Wysokie prędkości są osiągane tylko w przypadku bardzo krótkich pętli. Chociaż G.fast został początkowo zaprojektowany dla pętli krótszych niż 250 metrów, Sckipio na początku 2015 r. Wykazało G.fast dostarczanie prędkości powyżej 100 Mbit / s prawie 500 metrów i UE ogłosiła projekt badawczy. ^[2]

Oficjalne specyfikacje zostały opublikowane jako ITU-T G.9700 i G.9701 , z zatwierdzeniem G.9700 przyznanym w kwietniu 2014 r. I zatwierdzeniem G.9701 udzielonym w dniu 5 grudnia 2014 r. ^[1] ^[3] ^[4] ^{[ 5]} Rozwój był skoordynowany z projektem FTTdp (światłowód do punktu dystrybucji) Broadband Forum . ^[6] ^[7]

Litera G w G.fast oznacza serię rekomendacji ITU-T G ; fast jest akronimem szybkiego dostępu do terminali abonenckich . ^[8] Ograniczony sprzęt demonstracyjny został wykazany w połowie 2013 r. ^[9] Pierwsze chipsety zostały wprowadzone w październiku 2014 r., A sprzęt komercyjny wprowadzono w 2015 r., A pierwsze wdrożenia rozpoczęto w 2016 r. ^[10] ^[11] ^[12]

Zawartość

[ ukryj ]

1 Technologia

Technologia [ edycja ]

Modulacja [ edycja ]

Widmo częstotliwościowe standardu G.fast w porównaniu do VDSL2

W G.fast dane są modulowane za pomocą dyskretnej modulacji wielotonowej (DMT), tak jak w VDSL2 i większości wariantów ADSL . ^[13] G.fast moduluje do 12 bitów na nośnik częstotliwości DMT, zredukowany z 15 w VDSL2 ze względu na złożoność. ^[14]

Pierwsza wersja G.fast będzie określać profile 106 MHz, z profilami 212 MHz planowanymi na przyszłe poprawki, w porównaniu do profili 8,5, 17,664 lub 30 MHz w VDSL2. ^[1] To widmo pokrywa się z pasmem nadawania FM między 87,5 a 108 MHz, a także z różnymi wojskowymi i rządowymi usługami radiowymi. Aby ograniczyć zakłócenia w tych usługach radiowych, zalecenie ITU-T G.9700, zwane również G.fast-psd, określa zestaw narzędzi do kształtowania gęstości widmowej mocy sygnału nadawczego; ^[8] G.9701, o kodowej nazwie G.fast-phy, jest specyfikacją warstwy fizycznej G.fast. ^[6] ^[15] Aby umożliwić współistnienie z ADSL2 i różnymi profilami VDSL2, częstotliwość początkową można ustawić odpowiednio na 2,2, 8,5, 17,664 lub 30 MHz. ^[1]

Duplex [ edycja ]

G.fast używa dupleksowania z podziałem czasu (TDD), w przeciwieństwie do ADSL2 i VDSL2, które wykorzystują dupleksowanie z podziałem częstotliwości . ^[1] Obowiązywanie współczynników symetrii między 90/10 a 50/50 jest obowiązkowe, 50/50 do 10/90 jest opcjonalne. ^[1] Nieciągły charakter TDD może być wykorzystywany do wspierania stanów niskiego poboru mocy, w których nadajnik i odbiornik pozostają wyłączone w dłuższych odstępach czasu, niż byłoby to wymagane do przemiennego działania w górę i w dół. Ta opcjonalna praca nieciągła umożliwia kompromis między przepustowością a zużyciem energii. ^[1]

Kodowanie kanału [ edycja ]

Schemat korekcji błędów (FEC) z wykorzystaniem kodowania trellis i kodowania Reeda-Solomona jest podobny do VDSL2. ^[1] FEC nie zapewnia dobrej ochrony przed hałasem impulsowym. W tym celu, w G.fast znajduje się również schemat retransmisji jednostek danych szumu impulsu (INP) określony dla ADSL2, ADSL2 + i VDSL2 w G.998.4. ^[1] Aby zareagować na nagłe zmiany w kanale lub warunkach szumowych, szybka adaptacja szybkości (FRA) umożliwia szybką (<1 ms)="" rekonfigurację="" szybkości="" transmisji=""> ^[1] ^[16]

Wektoryzacja [ edycja ]

Wydajność w systemach G.fast jest w dużym stopniu ograniczona przez przesłuch pomiędzy wieloma parami przewodów w jednym kablu . ^[13] ^[14] Anulowanie Self-FEXT (dalekie zakończenie przesłuchu), zwane również wektorowaniem, jest obowiązkowe w G.fast. Technologia wektorowania dla VDSL2 została wcześniej określona przez ITU-T w G.993.5, zwaną również G. vector . Pierwsza wersja G.fast będzie wspierać ulepszoną wersję schematu liniowego wstępnego kodowania znalezionego w G.vector, z nieliniowym wstępnym kodowaniem planowanym dla przyszłej poprawki. ^[1] ^[13] Testy przeprowadzone przez Huawei i Alcatel pokazują, że algorytmy nieliniowego wstępnego kodowania mogą zapewnić przybliżony wzrost szybkości transmisji danych o 25% w porównaniu do liniowego wstępnego kodowania w bardzo wysokich częstotliwościach; jednak zwiększona złożoność prowadzi do trudności związanych z realizacją, wyższym zużyciem energii i większymi kosztami. ^[13] Ponieważ wszystkie obecne implementacje G.fast są ograniczone do 106 MHz, nieliniowe wstępne kodowanie daje niewielki wzrost wydajności. Zamiast tego, obecne wysiłki zmierzające do dostarczenia gigabitów skupiają się na wiązaniu, mocy i większej liczbie bitów na Hz.

Wydajność [ edycja ]

W testach przeprowadzonych w lipcu 2013 r. Przez Alcatel-Lucent i Telekom Austria przy użyciu prototypowego sprzętu osiągnięto łączne (suma łączy w górę i w dół) prędkość transmisji danych 1,1 Gbit / s w odległości 70 mi 800 Mbit / s w odległości 100 m, w warunkach laboratoryjnych z pojedynczą linią. ^[14] ^[17] Na starszym, nieekranowanym kablu, łączne szybkości transmisji danych 500 Mbit / s zostały osiągnięte na 100 m. ^[14]

Docelowe parametry prędkości serwisowania powyżej prostych pętli 0,5 mm ^[A] ^[1]
Dystans	Cel skuteczności ^[B]
<100 m,="">	500-1000 Mbit / s
100 m	500 Mbit / s
200 m	200 Mbit / s
250 m	150 Mbit / s
500 m	100 Mbit / s ^[18]

^A Prosta pętla to linia abonencka (pętla lokalna) bez odczepów mostkowych .
^B Podane wartości są łącznymi (suma opłat za wysyłanie i pobieranie).

Scenariusze wdrożenia [ edycja ]

Forum Broadband bada aspekty architektoniczne G.fast i od maja 2014 r. Określiło 23 przypadki użycia. ^[1] Scenariusze wdrożeń dotyczące G.fast przybliżają klientowi światłowód bardziej niż tradycyjny FTTN VDSL2 (światłowód do węzła), ale nie całkiem do pomieszczeń klienta, jak w FTTH (światłowód do domu). ^[12] ^[19] Termin FTTdp (włókno do punktu dystrybucji) jest powszechnie kojarzony z G.fast, podobnie do tego, jak FTTN jest związany z VDSL2. W przypadku wdrożeń FTTdp ograniczona liczba abonentów w odległości do 200-300 m jest podłączona do jednego węzła światłowodowego, który działa jako multiplekser dostępu DSL (DSLAM). ^[12] ^{[19] Dla} porównania, w wdrożeniach ADSL2, DSLAM może znajdować się w centrali (CO) w odległości do 5 km od abonenta, podczas gdy w niektórych wdrożeniach VDSL2 DSLAM znajduje się w szafce ulicznej i obsługuje setki abonentów na odległość do 1 km. ^[12] ^[14] VDSL2 jest również szeroko stosowany w błonniku do piwnicy. ^[20]

Węzeł światłowodowy G.fast FTTdp ma przybliżoną wielkość dużego pudełka na buty i może być zamontowany na słupie lub pod ziemią. ^[12] ^[21] W rozmieszczeniu FTTB (światłowód do piwnicy) węzeł światłowodowy znajduje się w piwnicy jednostki wielorodzinnej (MDU), a G.fast jest używany na wbudowanym okablowaniu telefonicznym. ^[19] W scenariuszu z błonnikiem do podwórka każdy węzeł światłowodowy obsługuje jeden dom. ^[19] Węzeł światłowodowy może być zasilany zwrotnie przez modem abonencki. ^[19] W przypadku backhaul węzła światłowodowego FTTdp architektura FTTdp w Broadband Forum zapewnia GPON , XG-PON1 , EPON , 10G-EPON , światłowód punkt-punkt Ethernet i VDSL2 jako opcje. ^[7] ^[22]

Były szef sztabu FCC Blair Levin wyraził sceptycyzm, że amerykańscy dostawcy usług internetowych mają wystarczającą motywację, aby przyjąć technologię G.fast. ^[23]

XG-fast [ edycja ]

Bell Labs, Alcatel-Lucent zaproponował koncepcję systemu XG-FAST, technologii szerokopasmowej 5-giej generacji (5GBB), zapewniającej szybkość transmisji danych 10 Gb / s na krótkich parach miedzianych. Wykazano, że wielogigabitowe współczynniki są możliwe do osiągnięcia przy typowych długościach kropli do 130 m, przy prędkościach transmisji danych przekraczających 10 Gbit / s dla najkrótszych pętli. ^[24]

Technologia XG-FAST umożliwi wdrożenie światłowodów FTTH, co pozwoli uniknąć wielu przeszkód towarzyszących tradycyjnemu wdrażaniu FTTH. Pojedyncze urządzenia abonenckie XG-FAST byłyby integralnym elementem wdrożeń FTTH, a tym samym przyspieszyłyby ogólnoświatowy rozwój usług FTTH. Co więcej, sieć FTTF XG-FAST jest w stanie zapewnić zdalnie zarządzaną infrastrukturę i opłacalny wielkogabarytowy backhaul dla przyszłych sieci bezprzewodowych 5G. ^[24] ^[25] ^[26]

G.fast dostawcy usług internetowych [ edycja ]

Swisscom
W dniu 2016-10-18 Swisscom (Switzerland) Ltd uruchomiła G.fast w Szwajcarii po ponad czteroletniej fazie projektu. W pierwszym kroku G.fast zostanie wdrożony w środowisku FTTdp. Swisscom współpracuje z partnerem technologicznym Huawei, który jest dostawcą mikro-węzłów G.fast (DSLAM), które są zainstalowane w studzienkach. ^[27]

Frontier Communications
Nokia i Frontier Communications mają wdrożyć G.fast w pilotażowym programie w Connecticut . ^[28]

M-net Telekommunikations GmbH
Bawarski operator M-net Telekommunikations GmbH ogłosił w dniu 2017-05-30, że uruchamia usługi G.fast w Monachium. M-net twierdzi, że jest pierwszym przewoźnikiem G.fast w Niemczech. ^[29]

AT & T
W dniu 2017-08-22 AT & T ogłosiła, że uruchamia usługi G.fast na 22 rynkach metra w USA. ^[30]

Openreach
Openreach uruchomił swoją usługę G.fast dla Wielkiej Brytanii 16 stycznia 2017 r.