G.fast

G.fast
G.fast
Sckipio 24port DPU.jpg
상태시행 중인
년도시작2014
최신 버전(10/20)
2020년 10월
조직ITU-T
위원회ITU-T 연구 그룹 15
관련규격G.9700, G.9701
도메인통신
면허증자유롭게 사용 가능
웹사이트https://www.itu.int/rec/T-REC-G.9700
Sckipio 24port DPU
Sckipio 24포트 DPU

G.fast는 500m 미만의 로컬 루프에 대한 DSL(디지털 가입자 회선) 프로토콜 표준으로, 루프 길이에 따라 100Mbit/s~1Gbit/s의 성능 목표를 가지고 있다.[1] 고속은 매우 짧은 루프를 통해서만 가능하다. 당초 G.fast는 250m 미만의 루프를 위해 설계됐지만 2015년 초 Sckipio는 거의 500m에서 100mbit/s 이상의 속도를 내는 G.fast를 시연했고 EU는 연구 프로젝트를 발표했다.[2]

형식 규격은 ITU-T G.9700과 G.9701로 발행되었으며, 2014년 4월에 G.9700이 허가되었고, 2014년 12월 5일에 G.9701이 승인되었다.[3][4][5][6] 광대역 포럼의 FTTDP(유통 지점까지의 광섬유) 프로젝트와 개발이 조정되었다.[7][8][3]

G.fast의 문자 G는 ITU-T G 시리즈 권장사항을 나타낸다. fast는 가입자 단말기에 대한 빠른 접근을 위한 재귀적 약어다.[9] 제한된 데모 하드웨어는 2013년 중반에 시연되었다.[10] 2014년 10월 첫 칩셋이 도입됐고, 2015년 상용 하드웨어가 도입됐고, 2016년 첫 배치가 시작됐다.[11][12][13]

기술

변조

G.fast에서는 VDSL2 및 대부분의 ADSL 변종에서와 같이 이산 멀티 톤(DMT) 변조를 사용하여 데이터를 변조한다.[14] G.fast는 복잡성을 이유로 VDSL2의 15개에서 감소된 DMT 주파수 반송파당 최대 12비트를 변조한다.[15]

G.fast의 첫 번째 버전은 106 MHz 프로필을 지정하고, 두 번째 버전은 VDSL2의 8.5, 17.664 또는 30 MHz 프로필과 비교하여 212 MHz 프로필을 지정한다.[3] 이 주파수는 87.5 ~ 108 MHz 사이의 FM 방송 대역과 다양한 군사 및 정부 라디오 서비스와 중복된다. 이러한 무선 서비스에 대한 간섭을 제한하기 위해, ITU-T G.9700 권고안은 G.fast-psd라고도 불리며, 전송 신호의 전력 스펙트럼 밀도를 형성하기 위한 도구 집합을 명시한다.[9] G.fast-phy로 부호화된 G.9701은 G.fast 물리적 계층 규격이다.[7][16] ADSL2 및 다양한 VDSL2 프로필과의 상생을 활성화하려면 시작 주파수를 각각 2.2, 8.5, 17.664 또는 30MHz로 설정할 수 있다.[3]

듀플렉스

G.fast는 주파수 분할 이중화를 사용하는 ADSL2와 VDSL2와는 반대로 시간 분할 이중화(TDD)를 사용한다.[3] 90/10에서 50/50 사이의 대칭 비율에 대한 지원은 필수 사항이며, 50/50에서 10/90은 선택 사항이다.[3] TDD의 불연속성은 송신기와 수신기가 업스트림과 다운스트림 교대 작동에 필요한 것보다 더 긴 시간 동안 비활성화된 상태를 유지하는 저전력 상태를 지원하는 데 이용할 수 있다. 이 선택적 불연속 작동은 처리량과 전력 소비량 사이의 절충을 가능하게 한다.[3]

기가DSL

기가DSL은 G.fast의 FDD(Frequency-division-duplex) 버전이다. 퀄컴은 기가DSL이 한국과 일본 등 일부 지역에서 VDSL보다 빠른 업그레이드를 제공할 것으로 보고 있다. 그러나 현재까지 ITU 표준화를 지원하는 유일한 칩 공급업체인 GigaDSL이다. GigaDSL은 여전히 과도기적인 기술로, 전통적인 TDD 기반의 G.fast가 VDSL 이후의 더 큰 성장을 지배할 것으로 예상된다.[17]

채널 코딩

Trellis 코딩과 Reed-Solomon 코딩을 사용한 FEC(전방 오류 보정) 방식은 VDSL2와 유사하다. FEC는 임펄스 노이즈에 대한 좋은 보호를 제공하지 못한다.[3] 이를 위해 G.998.4의 ADSL2, ADSL2+ 및 VDSL2에 대해 지정된 임펄스 노이즈 보호(INP) 데이터 단위 재전송 체계도 G.fast에 존재한다.[3] 채널 또는 노이즈 조건의 갑작스러운 변화에 대응하기 위해 FRA(Fast Rate Adaptation)를 통해 데이터 속도를 빠르게(<1 ms) 재구성할 수 있다.[3][18]

Vectoring

Performance in G.fast systems is limited to a large extent by crosstalk between multiple wire pairs in a single cable.[14][15] Self-FEXT (far-end crosstalk) cancellation, also called vectoring, is mandatory in G.fast. Vectoring technology for VDSL2 was previously specified by the ITU-T in G.993.5, also called G.vector. The first version of G.fast will support an improved version of the linear precoding scheme found in G.vector, with non-linear precoding planned for a future amendment.[3][14] Testing by Huawei and Alcatel shows that non-linear precoding algorithms can provide an approximate data rate gain of 25% compared to linear precoding in very high frequencies; however, the increased complexity leads to implementation difficulties, higher power consumption, and greater costs.[14] Since all current G.fast implementations are limited to 106 MHz, non-linear precoding yields little performance gain. Instead, current efforts to deliver a gigabit are focusing on bonding, power and more bits per hertz.

Performance

In tests performed in July 2013 by Alcatel-Lucent and Telekom Austria using prototype equipment, aggregate (sum of uplink and downlink) data rates of 1.1 Gbit/s were achieved at a distance of 70 m and 800 Mbit/s (0.8 Gbit/s) at a distance of 100 m, in laboratory conditions with a single line.[15][19] On older, unshielded cable, aggregate data rates of 500 Mbit/s were achieved at 100 m.[15]

Service rate performance targets over 0.5 mm straight loops[A][20]
Distance Performance target[B]
<100 m, FTTB 900–1000 Mbit/s
100 m 900 Mbit/s
200 m 600 Mbit/s
300 m 300 Mbit/s
500 m 100 Mbit/s[21]
A A straight loop is a subscriber line (local loop) without bridge taps.
B The listed values are aggregate (sum of uplink and download) data rates.

Deployment scenarios

The Broadband Forum is investigating architectural aspects of G.fast and has, as of May 2014, identified 23 use cases.[3] Deployment scenarios involving G.fast bring fiber closer to the customer than traditional VDSL2 FTTN (fiber to the node), but not quite to the customer premises as in FTTH (fiber to the home).[13][22] The term FTTdp (fiber to the distribution point) is commonly associated with G.fast, similar to how FTTN is associated with VDSL2. In FTTdp deployments, a limited number of subscribers at a distance of up to 200–300 m are attached to one fiber node, which acts as DSL access multiplexer (DSLAM).[13][22] As a comparison, in ADSL2 deployments the DSLAM may be located in a central office (CO) at a distance of up to 5 km from the subscriber, while in some VDSL2 deployments the DSLAM is located in a street cabinet and serves hundreds of subscribers at distances up to 1 km.[13][15] VDSL2 is also widely used in fiber to the basement.[23]

G.fast FTTDP 섬유 노드는 대략 큰 신발장의 크기를 가지고 있으며 기둥이나 지하에 장착할 수 있다.[13][24] FTTB(지하로 가는 섬유) 배치에서, 섬유 노드는 멀티-드웰링 유닛(MDU)의 지하에 있고 G.fast는 건물 내 전화 케이블에 사용된다.[22] 전면 야드까지의 섬유 시나리오에서, 각 섬유 노드는 하나의 가정을 제공한다.[22] 광섬유 노드는 가입자 모뎀에 의해 역방향으로 구동될 수 있다.[22] FTTDP 광섬유 노드의 백홀에 대해 광대역 포럼의 FTTDP 아키텍처는 GPON, XG-PON1, EPON, 10G-EPON, 포인트 투 포인트 광섬유 이더넷 및 결합 VDSL2를 옵션으로 제공한다.[8][25]

블레어 레빈 전 FCC 비서실장은 미국 ISP들이 G.fast 기술을 채택할 충분한 인센티브를 갖고 있다는 회의감을 표명했다.[26]

G.mgfast (XG-fast/NG-fast)

벨랩스, 알카텔루센트(Alcatel-Lucent)는 짧은 구리 쌍에 대해 10Gbit/s의 데이터 전송 속도를 제공할 수 있는 5세대 광대역(5GBB) 기술인 XG-FAST의 시스템 개념을 제안했다. 가장 짧은 루프에서 순 데이터 속도가 10Gbit/s를 초과하여 최대 130m의 일반적인 낙하 길이에 걸쳐 다중 기가비트 속도를 달성할 수 있음을 입증한다.[27]

XG-FAST 기술은 FTTF(Fiber-to-the-Frontage) 전개를 가능하게 할 것이며, 이는 전통적인 FTTH 롤아웃에 수반되는 많은 장애물을 피할 수 있게 할 것이다. 단일 가입자 XG-FAST 장치는 FTTH 배치의 필수 요소가 될 것이며, 따라서 FTTH 서비스의 전 세계적인 롤아웃을 가속화하는 데 도움이 될 것이다. 더욱이, FTTF XG-FAST 네트워크는 원격으로 관리되는 인프라와 미래의 5G 무선 네트워크를 위한 비용 효율적인 다중 기가비트 백홀을 제공할 수 있다.[27][28][29]

ITU-T의 새로운 프로젝트 G.mgfast(멀티 기가비트 FAST)는 G.fast 이상의 기능을 다룬다. 프로젝트 목표:[20]

  • 212MHz 이상의 프로필(424MHz 및 848MHz)
  • 전이중 작업(echo 취소 모드)
  • 단일 트위스트 페어 및 동축 케이블에서 5 및 10Gbit/s의 총 데이터 전송 속도.
  • 저품질 트위스트 페어 및 쿼드, 고품질 트위스트 페어 및 동축 케이블 작동

2020년은 배치의 목표일이다.[30]

2019년 10월 15일 브로드컴은 최대 424MHz 대역폭의 G.mgfast 모드를 지원하는 BCM65450 시리즈 xDSL 모뎀을 발표했다.[31][32]

테라비트 DSL(구리 위 도파관)

비욘드 MGfast는 현재 브라운 대학교와 ASSIA® 연구진에 의해 연구되고 있는 새로운 개념으로,[33][34] 테라비트 DSL(Terabit DSL)을 가능하게 하는 구리 위 도파관이다. 이것은 도파관 전송 모드, 특히 구리선과 같은 도체 표면에서 효율적으로 운반되는 전송 모드를 이용한다. 구리 위 도파관은 밀리미터 주파수(약 30GHz~1THz)로 구동되며 5G/6G 무선으로 시너지 효과를 낸다. 전화 케이블 내에서 전파될 수 있는 많은 모드를 효과적으로 분리하기 위해 벡터링의 한 유형을 적용한다. 구리보다 도파관을 우선하는 예비 분석 프로젝트는 다음과 같은 가정용 데이터 전송률을 지원해야 한다.

거리 실적대상
100m, FTTB 1 Tbit/s (=1000 Gbit/s)
300미터 100 Gbit/s
500미터 10Gbit/s

이 기술은 2017년 현재 연구팀의 관심사로 남아 있어 아직 실무 구현이 입증되지 않고 있다.[33]

G.fast Infrastructure Carrier

702 통신
2016년, 702 Communications는 Fargo-Moorhead 메트로폴리탄 지역 전역의 멀티웰링 유닛에 G.fast 서비스를 배치하고 있다고 발표했다.[35][36]
스위스콤
스위스컴(스위스컴)은 2016-10-18일 4년여의 프로젝트 단계를 거쳐 스위스에서 G.fast를 출시했다. 첫 번째 단계에서 G.fast가 FTTdp 환경에 배치될 것이다. 스위스컴은 기술 파트너인 화웨이와 손잡고 맨홀에 설치된 GSLAM(G.fast 마이크로노드) 공급업체다.[37]
프론티어 커뮤니케이션스
노키아와 프론티어 커뮤니케이션즈는 G.fast를 코네티컷에서 시범 프로그램에 배치할 예정이다.[38]
M-net 텔레콤무니케이션즈 Gmbh
바이에른 통신사 M-net 텔레코ommunikings GmbH는 2017-05-30년 뮌헨에서 G.fast 서비스를 개시한다고 발표했다. M-net은 독일에서 G.fast를 운영하는 최초의 통신사라고 주장하지만 FTTB 가구에 배포된 지 2년이 지난 후에도 [40]G.fast 데이터 요금의 가용성은 여전히 소비자들에게 제공되지 않고 있다.[39]
AT&T
2017-08-22 AT&T는 미국 22개 지하철 시장에서 G.fast 서비스를 출시한다고 발표했다.[41]
오픈리치
영국 시골의 오픈리치 밴
2017년 1월 16일 오픈리치는 영국의 46개 지점을 대상으로 G.fast 서비스를 개시한다고 발표했다.[42]
2018년 11월 26일, 오픈리치는 영국의 81개 추가 지역에 G.fast 서비스를 시작할 것이라고 발표했다.[43]
2020년 6월 24일, G.fast 구축은 FTTP(Fibre to the Premise)가 우선하므로 적어도 2021년 4월까지 공식적으로 중단될 것이라고 발표했다. [https://www.ispreview.co.uk/index.php/2020/06/openreach-confirm-g-fast-broadband-rollout-paused-until-2021.html]
센츄리링크
2016년 CenturyLink는 2016년에 44개의 다주택에 800채 가까운 아파트에 G.fast를 배치했다고 발표했다.[44]
이스콘 인터넷 D.D.
2018년 2월 21일 이스콘은 G의 첫 상업적 시행을 발표했다.크로아티아의 빠른 기술은 FTTH로 25만 크로아티아 가정에서 200 Mbit/s의 인터넷 속도를 가능하게 한다.[45]
오스트레일리아의 NBN
2018년 NBN Co는 G.fast 서비스를 향후 FTTC와 FTTB 구축에 배치할 것이라고 발표했다.[46]

참조

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외부 링크