G.fast - G.fast
Положение дел | Действующий |
---|---|
Год начался | 2014 г. |
Последняя версия | (20.10) октябрь 2020 |
Организация | ITU-T |
Комитет | 15-я Исследовательская комиссия МСЭ-Т |
Связанные стандарты | G.9700, G.9701 |
Домен | телекоммуникации |
Лицензия | В свободном доступе |
Веб-сайт | https://www.itu.int/rec/T-REC-G.9700 |
G.fast - это стандарт протокола цифровой абонентской линии (DSL) для локальных шлейфов длиной менее 500 метров с целевыми показателями производительности от 100 Мбит / с до 1 Гбит / с, в зависимости от длины шлейфа. Высокие скорости достигаются только на очень коротких петлях. Хотя G.fast изначально был разработан для петель короче 250 метров, Sckipio в начале 2015 года продемонстрировал G.fast, обеспечивающий скорость более 100 Мбит / с на расстоянии почти 500 метров, и ЕС объявил об исследовательском проекте.
Официальные спецификации были опубликованы как ITU-T G.9700 и G.9701 , с утверждением G.9700, предоставленным в апреле 2014 года, и утверждением G.9701, предоставленным 5 декабря 2014 года. Разработка координировалась с FTTdp Форума широкополосной связи. (волокно до точки раздачи) проект.
Буква G в G.fast обозначает серию рекомендаций ITU-T G ; fast - это рекурсивная аббревиатура, обозначающая быстрый доступ к абонентским терминалам . Ограниченное демонстрационное оборудование было продемонстрировано в середине 2013 года. Первые наборы микросхем были представлены в октябре 2014 года, коммерческое оборудование - в 2015 году, а первые развертывания начались в 2016 году.
Технология
Модуляция
В G.fast данные модулируются с использованием дискретной многотональной (DMT) модуляции, как в VDSL2 и большинстве вариантов ADSL . G.fast модулирует до 12 бит на несущую частоту DMT, что по причинам сложности уменьшено с 15 в VDSL2.
Первая версия G.fast определяет профили 106 МГц, а вторая версия определяет профили 212 МГц по сравнению с профилями 8,5, 17,664 или 30 МГц в VDSL2. Этот спектр перекрывает диапазон FM-вещания от 87,5 до 108 МГц, а также различные военные и правительственные радиослужбы. Чтобы ограничить помехи этим радиослужбам, рекомендация ITU-T G.9700, также называемая G.fast-psd, определяет набор инструментов для формирования спектральной плотности мощности передаваемого сигнала; G.9701 под кодовым названием G.fast-phy - это спецификация физического уровня G.fast. Чтобы обеспечить сосуществование с ADSL2 и различными профилями VDSL2, начальная частота может быть установлена на 2,2, 8,5, 17,664 или 30 МГц соответственно.
Дуплекс
G.fast использует дуплекс с временным разделением (TDD), в отличие от ADSL2 и VDSL2, которые используют дуплекс с частотным разделением . Поддержка соотношений симметрии от 90/10 до 50/50 является обязательной, от 50/50 до 10/90 - необязательной. Прерывистый характер TDD может использоваться для поддержки состояний с низким энергопотреблением, в которых передатчик и приемник остаются отключенными в течение более длительных интервалов, чем это потребовалось бы для чередования операций восходящего и нисходящего потоков. Эта дополнительная прерывистая работа позволяет найти компромисс между пропускной способностью и потребляемой мощностью.
GigaDSL
GigaDSL - это дуплексная версия G.fast с частотным разделением каналов (FDD). Qualcomm считает, что GigaDSL предлагает более быстрое обновление с VDSL в некоторых регионах, таких как Корея и Япония. Однако на сегодняшний день это единственный поставщик микросхем, поддерживающий стандартизацию GigaDSL МСЭ. GigaDSL остается переходной технологией, и ожидается, что традиционный G.fast, основанный на TDD, будет доминировать в более широком росте пост-VDSL.
Кодирование каналов
Схема прямого исправления ошибок (FEC) с использованием решетчатого кодирования и кодирования Рида – Соломона аналогична схеме VDSL2. FEC не обеспечивает хорошей защиты от импульсных помех. С этой целью схема повторной передачи блока данных защиты от импульсного шума (INP), указанная для ADSL2, ADSL2 + и VDSL2 в G.998.4, также присутствует в G.fast. Чтобы реагировать на резкие изменения в канале или в условиях шума, быстрая адаптация скорости (FRA) позволяет быстро (<1 мс) изменить конфигурацию скорости передачи данных.
Векторизация
Производительность в системах G.fast в значительной степени ограничена перекрестными помехами между несколькими парами проводов в одном кабеле . Отмена Self-FEXT (перекрестных помех на дальнем конце), также называемая векторизацией, является обязательной в G.fast. Технология векторизации для VDSL2 была ранее указана ITU-T в G.993.5, также называемая G.vector . Первая версия G.fast будет поддерживать улучшенную версию схемы линейного предварительного кодирования, найденную в G.vector, с нелинейным предварительным кодированием, запланированным для будущих поправок. Тестирование, проведенное Huawei и Alcatel, показывает, что алгоритмы нелинейного предварительного кодирования могут обеспечить приблизительный прирост скорости передачи данных на 25% по сравнению с линейным предварительным кодированием на очень высоких частотах; однако повышенная сложность приводит к трудностям реализации, более высокому энергопотреблению и большим затратам. Поскольку все текущие реализации G.fast ограничены до 106 МГц, нелинейное предварительное кодирование дает небольшой выигрыш в производительности. Вместо этого текущие усилия по доставке гигабита сосредоточены на соединении, мощности и большем количестве бит на герц.
Представление
В ходе испытаний, проведенных в июле 2013 г. компаниями Alcatel-Lucent и Telekom Austria с использованием прототипа оборудования, совокупная (сумма восходящего и нисходящего каналов) скорости передачи данных 1,1 Гбит / с была достигнута на расстоянии 70 м и 800 Мбит / с (0,8 Гбит / с). ) на расстоянии 100 м, в лабораторных условиях с одной линией. На более старом неэкранированном кабеле совокупная скорость передачи данных 500 Мбит / с была достигнута на 100 м.
Расстояние | Целевая производительность |
---|---|
<100 м, FTTB | 900–1000 Мбит / с |
100 м | 900 Мбит / с |
200 м | 600 Мбит / с |
300 м | 300 Мбит / с |
500 м | 100 Мбит / с |
- A Прямой шлейф - это абонентская линия (местный шлейф) безответвлений моста.
- B Перечисленные значения являются совокупными (сумма скорости восходящего канала и загрузки) скорости передачи данных.
Сценарии развертывания
Broadband Forum исследует архитектурные аспекты G.fast и по состоянию на май 2014 г. выявил 23 варианта использования. Сценарии развертывания с использованием G.fast обеспечивают оптоволокно ближе к клиенту, чем традиционный VDSL2 FTTN (оптоволокно до узла), но не совсем к помещению клиента, как в FTTH (оптоволокно до дома). Термин FTTdp (оптоволокно до точки распределения) обычно ассоциируется с G.fast, аналогично тому, как FTTN ассоциируется с VDSL2. При развертывании FTTdp ограниченное количество абонентов на расстоянии до 200–300 м подключается к одному оптоволоконному узлу, который действует как мультиплексор доступа DSL (DSLAM). Для сравнения, в развертываниях ADSL2 DSLAM может быть расположен в центральном офисе (CO) на расстоянии до 5 км от абонента, в то время как в некоторых развертываниях VDSL2 DSLAM расположен в уличном шкафу и обслуживает сотни абонентов по адресу расстояния до 1 км. VDSL2 также широко используется в оптоволоконном кабеле до подвала.
Оптоволоконный узел G.fast FTTdp размером примерно с большую обувную коробку может быть установлен на столбе или под землей. При развертывании FTTB (оптоволокно до подвала) волоконно-оптический узел находится в подвале многоквартирного дома (MDU), а G.fast используется для телефонной разводки внутри здания. В сценарии «волокно к переднему двору» каждый волоконно-оптический узел обслуживает один дом. Оптоволоконный узел может получать обратное питание от абонентского модема. Для транзитного соединения оптоволоконного узла FTTdp архитектура FTTdp от Broadband Forum предоставляет в качестве опций GPON , XG-PON1 , EPON , 10G-EPON , двухточечный оптоволоконный Ethernet и связанный VDSL2.
Бывший руководитель аппарата FCC Блэр Левин выразил скептицизм по поводу того, что у американских интернет-провайдеров есть достаточно стимулов для внедрения технологии G.fast.
G.mgfast (XG-быстрый / NG-быстрый)
Bell Labs, Alcatel-Lucent предложили системные концепции XG-FAST, технологии широкополосной связи 5-го поколения (5GBB), способной обеспечивать скорость передачи данных 10 Гбит / с по коротким медным парам. Показано, что скорость передачи данных с несколькими гигабитами достижима на типичных длинах цепей до 130 м, а чистая скорость передачи данных превышает 10 Гбит / с на самых коротких шлейфах.
Технология XG-FAST сделает возможным развертывание волоконно-оптического кабеля (FTTF), что позволит избежать многих препятствий, связанных с традиционным развертыванием FTTH. Устройства XG-FAST с одним абонентом станут неотъемлемым компонентом развертывания FTTH и, как таковые, помогут ускорить развертывание услуг FTTH во всем мире. Более того, сеть FTTF XG-FAST способна предоставить удаленно управляемую инфраструктуру и экономичную мультигигабитную транспортную сеть для будущих беспроводных сетей 5G.
Новый проект ITU-T G.mgfast (Multi-Gigabit FAST) обращается к функциям, выходящим за рамки G.fast. В задачи проекта входят:
- Профили за пределами 212 МГц (424 МГц и 848 МГц)
- Полнодуплексный режим (режим подавления эха)
- Суммарные скорости передачи данных 5 и 10 Гбит / с по одной витой паре и коаксиальному кабелю.
- Работа по низкокачественной витой паре и четверке, высококачественной витой паре и коаксиальному кабелю.
2020 год - конечная дата для развертывания.
15 октября 2019 года Broadcom анонсировала xDSL-модемы серии BCM65450 с поддержкой будущих режимов G.mgfast с полосой пропускания до 424 МГц.
Терабитный DSL (волновод поверх меди)
Помимо MGfast, группа исследователей из Университета Брауна и ASSIA® изучает новую концепцию: волновод по меди, который позволяет использовать Terabit DSL (TDSL). При этом используются волноводные режимы передачи, в частности режимы передачи, которые эффективно переносятся по поверхности проводника, такого как медный провод. Волновод по меди работает на миллиметровых частотах (от 30 ГГц до 1 ТГц) и является синергетическим с беспроводной связью 5G / 6G. Тип векторизации применяется для эффективного разделения множества мод, которые могут распространяться по телефонному кабелю. Предварительный анализ показывает, что волновод по меди должен поддерживать примерно следующие скорости передачи данных на дом:
Расстояние | Целевая производительность |
---|---|
100 м, FTTB | 1 Тбит / с (= 1000 Гбит / с) |
300 м | 100 Гбит / с |
500 м | 10 Гбит / с |
По состоянию на 2017 год эта технология продолжает интересовать исследовательские группы, поскольку работающая реализация еще не продемонстрирована.
Операторы инфраструктуры G.fast
- 702 Связь
- В 2016 году 702 Communications объявила о развертывании услуг G.fast для многоквартирных домов по всему столичному региону Фарго - Мурхед .
- Swisscom
- 18 октября 2016 г. Swisscom (Switzerland) Ltd запустила G.fast в Швейцарии после более чем четырехлетней фазы проекта. На первом этапе G.fast будет развернут в среде FTTdp. Swisscom работает вместе со своим технологическим партнером Huawei, который является поставщиком микроузлов G.fast (DSLAM), устанавливаемых в колодцах.
- Frontier Communications
- Nokia и Frontier Communications планируют развернуть G.fast в рамках пилотной программы в Коннектикуте .
- M-net Telekommunikations GmbH
- 30 мая 2017 года баварский оператор M-net Telekommunikations GmbH объявил о запуске услуг G.fast в Мюнхене. M-net утверждает, что является первым оператором связи, использующим G.fast в Германии, но доступность скоростей передачи данных G.fast остается недоступной для потребителей даже через два года после развертывания в домашних хозяйствах FTTB.
- AT&T
- 22 августа 2017 года AT&T объявила о запуске услуг G.fast на 22 рынках метро США.
- Openreach
- 16 января 2017 года Openreach объявила о запуске услуг G.fast в 46 точках Великобритании.
- 26 ноября 2018 года Openreach объявила, что запускает услуги G.fast еще в 81 месте в Великобритании.
- 24 июня 2020 года Openreach объявил, что развертывание G.fast будет официально приостановлено как минимум до апреля 2021 года, так как Fiber to the Premise (FTTP) имеет приоритет. [ https://www.ispreview.co.uk/index.php/2020/06/openreach-confirm-g-fast-broadband-rollout-paused-until-2021.html ]
- CenturyLink
- В 2016 году CenturyLink объявила, что в 2016 году она развернула G.fast почти в 800 квартирах в 44 многоквартирных домах.
- Iskon Internet dd
- 21 февраля 2018 года компания Iskon объявила о первом коммерческом внедрении технологии G.Fast в Хорватии , которая с помощью FTTH обеспечивает скорость интернета 200 Мбит / с в 250 000 хорватских домашних хозяйств.
- NBN Австралии
- В 2018 году NBN Co объявила о развертывании сервисов G.fast в будущих развертываниях FTTC и FTTB .