グローバルスタンダード最前線

G.fastの標準化動向
こんどうよしひろ近藤 芳展
NTTアドバンステクノロジ

ITU-T SG15はITU-TのSG（Studyング機能付き）といった新しい技術 ・To The Curb）あるいはFTTdp（FibreGroup）における最大規模の会合で標準が2010年までの間につくられてTo The final distribution point）向けあり，伝送網とインフラ全般の課題きました．これらDSL技術の高速化の要求条件をWhite Paperにまとめるを扱うSGとして，ホーム網，光アク推進により，日本における高速インということと，具体的な標準の作成をセス網，光ケーブル関連，パケット伝ターネット需要が牽引され，ADSLにITU-Tに対して要請するものでした．

送 網，OTN（Optical Transport Net­

関しては1000万回線以上が導入されこの要請を受け，ITU-TではSG15 課work）関連技術などの伝送網技術のた 一 方， ユ ー ザ ビ ル に 設 置 さ れ る

題 4 において詳細検討を開始するこ

標準化を進めています．ここでは，VDSLは，日本における光ブロードバとが，2011年 2 月のSG15会合で決定

SG15で検討が進められている最新ンドアクセスの集合住宅での需要をされています．BBFにおいてキャリの標準化動向として，メタル系アク牽引し，400万回線以上が導入されまアが要請した距離250 m程度を対象とセス技術であるG.fastについて紹介した．

した新規G.fast技術の適用領域を図 1

します．

超高速アクセス技術
G.fastこのような背景を持つDSLの最新に示します．この適用領域に対して，技術として，ここではG.fastと呼ばれ上り ・ 下り合わせた伝送速度 1 Gbit/s

る超高速メタルアクセス技術を紹介しを実現させたいというキャリアからます．の強い要請が届けられたことになり

ITU-T SG15（International Tele­

はじめに，この標準化プロジェクト

communication Union-Tele­

は，2010年12月 にBroadBand Forum

FTTdpに関するプロジェクトの中communication Standardization Sector（BBF）からのリエゾンを受け取ったでは複数の標準化団体が協調 ・ 連携しStudy Group 15）におけるメタル系ことから始まります．
その内容は，キャて活動を進めています（図 2 ）．前述

アクセス技術の標準化を担当する課題

リアからの要求としてFTTC（Fibreのとおり，BBFにおける要求条件とます．

4 （Q4）がDSL（Digital SubscriberLine）関連の標準を検討し始めたのが1998年のことであり，最初のDSL

表1

メタル系アクセス技術標準の概観

技術

標準

標準
制定年

HDSL

G.991.1

19982048 kbit/s

1.5〜 2 Mbit/s専用線サービス（上り ・ 下り対称）

SHDSL

G.991.2

2001

768 kbit/s

一対のペアケーブルによるHDSL
技術の提供

ADSL

G.992.1

1999

6Mbit/s/640 kbit/s

ADSL2G.992.3

2002

8Mbit/s/800 kbit/s

ADSL2+

G.992.5

2003

16 Mbit/s/800 kbit/s

ように公衆網向けのインターネットア

VDSL

G.993.1

2004

52 Mbit/s/2.3 Mbit/s

クセスなどへの利用を主目的とした

VDSL2

G.993.2

2006

100 Mbit/s

サービスを提供するADSL（A­sym­

VDSL2vectoring

G.993.5

2010

200 Mbit/s

G.fast

G.9701

20141000 Mbit/s関連の標準としてHDSL（High-bitrate Digital Subscriber Line） が 同年10月に承認，発行されています．このHDSLは 2 Mbit/sあ る い は1.5
Mbit/sの 伝 送 レ ー ト に よ る 専 用 線
サービスをターゲットに開発 ・ 標準化されたものです．その後，表 1 に示す

met­r ic Digital Subscriber Line），
VDSL（Very high speed DigitalSub­scrib­er Line），VDSL（ベクタリデータレート

適用例

インターネットアクセス，マルチメディアサービスへのアクセス，ビデオ配信
インターネットアクセス，HDTVサービス
VDSL適用領域よりも長い距離（より多くの加入者）をカバーした，インターネットアクセス，HDTV
サービス
インターネットアクセス，4KTV
サービス

NTT技術ジャーナル 2016.5

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明確にするかたちで標準化をリードしFTTC

G.fast適用領域

距離250 m未満

つつ，それら要求条件を満足するための具体的な技術仕様の検討を装置ベンダ ・ チップベンダが担当するといった構図の中で標準化が進められ

FTTdpています．
■G.fastの概要

電力計収容クロゼット① 既存メタルケーブルを使った加入者端末への超高速アクセスシス
テムを提供

図1

アクセス系の構成例：FTTH, FTTdp, FTTC②

ファイバ終端点（ONU）から加入者端末までをカバーする最大伝送速度 1 Gbit/s（上り ・ 下り合計）のシステム要件とアーキテクチャ：これをベースにITU-TでG.9700/G.9701を標準化
FTTdpアーキテクチャ，要求条件，ユースケース（WT-301）

G.fast/VDSL2
試験プロジェクト計画（物理層，管理プロトコル，遠隔給電電気条件の妥当性）

管理規定についても標準化作業が進められている
FTTdpマネジメント
アーキテクチャ，プロトコル（WT-318）

OD-335：プラグフェスト向けインオペ試験仕様書
ID-337：
G.fast 認証試験仕様書

周波数およびPSD（電力スペクトル密度）など，法規制に関連するものは，ITU-T標準G.9700
で規定④

物理層規定についてはITU-T

標準G.9701として規定
ETSI ATTMWG TM6で検討⑤ ターゲットとする上り ・ 下り伝送速度（合計）・ 線 路 長100 m未 満 で，500〜FTTdpに対する遠隔給電

1000 Mbit/s
・ 線路長200 m時，200 Mbit/s

ETSI ATTM: Access, Terminals, Transmission and Multiplexing
WG TM6: Wireline Access Network Systems

図2③

FTTdpにおけるプロジェクト概要・ 線路長250 m時，50 Mbit/s
上記のターゲットを実現するために，G.fastでは以下のような技術仕様を採用しています．
（1） 上り ・ 下り信号として30 MHz

ユースケースの明確化，およびアーキテクチャに関する検討をトリガに，
ITU-T SG15において具体的なプロト

ITU-TにおけるG.fast標準化動向

までを周波数多重するVDSLとは異なり，212 MHzまでの帯域を使った上り ・ 下りTDD多重方式

コル関連規定の検討（G.fast）が行わ

ここからは具体的にITU-T SG15にを採用（初期は，106 MHz程度れると同時に，欧州電気通信標準化機おいて検討が進められている技術仕までを使ったプロファイルのみ）

構（ETSI）における遠隔給電機能の様 ・ 標準化状況について説明します．

（2） 変調方式としては，DSLで使検討に続いて，商用展開に向けたイン検討開始当初から参加するAT&T，オペ試験仕様 ・ 認証試験仕様の検討がBT，Orange，Swisscomと い っ た 主（3） VDSL2ベースのベクタリングBBFにおいて進められています．

要なキャリアが自分たちの要求条件を方式（遠端漏話による干渉を低減

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NTT技術ジャーナル 2016.5

われるOFDM方式を採用するための機能）からのマイグ

VDSL2以上に異なる回線からの遠端・ 送信電力を低く抑えること，およレーションパスとして位置付けら

漏話雑音の影響を被ることが前提とな

び省電力モード（新規の省電力状れており，機能的には既存DSLるものです．このため，VDSL2では態）を規定することによる低消費技術を包含

ベクタリング機能はオプションの扱い電力化■ベクタリング方式でしたが，G.fastでは必須機能としてG.fast関連標準は，以下のITU標準

ここでベクタリング方式について簡標準規定されています．VDSL2では単に説明したいと思います．国内にお数百回線程度をベクタリンググループ

・ G.9700（2014年 4 月承認，発行）：

いてはベクタンリング方式を採用したに定義するようなケースも見られます

周波数関連規定およびPSD（電装置は運用されていませんが，欧米各が， 遠 端 漏 話 雑 音 の 影 響 が 大 き い力スペクトル密度）関連規定など，国においては積極的に商用導入されてG.fastの場合では，現状16〜24回線程規制に関係する規定全般

いる方式です．ADSLの場合，最寄り度をベクタリンググループとして定義の電話局から数km程度離れた加入者できるのが最大規模であり，遠端漏話

宅 に 設 置 さ れ るCPE（Customer

雑音の影響を推定する演算処理がいか・ G.994.1 改正 4（2014年12月承認，

Premi­ses Equipment）を対象としたに大きな負荷を要しているのかが分か発行）：G.fast向けコードポイント

伝送方式でしたが，VDSL2の場合にります．ただし，G.fastにとってベクを規定（ハンドシェーク規定）

は 1 km前後あるいはそれ以下の距離タリング機能は必須機能であることを・ G.997.2（2015年 5 月承認，発行）：をターゲットにADSLに比べてより高考えると，より大規模なベクタリング

速なサービスを提供するシステムであ機能の実現に向けた開発が加速されてるため，集合住宅におけるような複数いくものと予想されます．

から構成されています．

・ G.9701（2014年12月承認，発行）：
G.fastに関する物理規定

物理層OAM規定
・ G.998.2改 正 4 （2015年 8 月承 認，発行）：G.9701向けイーサネットベーの同じVDSL2サービスを提供する別ベクタリング機能のほか，VDSL2の回線からの雑音（遠端漏話雑音）のとG.fastに実装される主な特徴 ・ 機能影響をより大きく受けることになりまについての比較結果を表 2 に示します．この遠端からの漏話雑音の影響をす．両伝送方式は，変調方式として同緩和するために規定されたのがベクタ

じOFDMを採用するだけでなく，同欧米各国の主要キャリアは，それぞリング方式と呼ばれるものであり， 1

じ誤り訂正方式（FEC）を採用してれが持つメタルケーブル配線構成を踏

つのベクタリンググループに属する複いるものの，G.fastではより高速な伝

まえ，どのようにG.fast技術を自分た数回線間で影響を及ぼし合う程度を推

送速度を実現するための方策としてさちが持つアクセス網に適用させるかを定し，その影響をキャンセルする演算

まざまな性能改善策を盛り込んだもの

十分に検討しつつ具体的な実証実験を（それぞれの回線間における，遠端でとなっています．具体的に挙げると以進めており，それぞれに異なる特色がの漏話雑音が影響する程度に関する情下のとおりです．

あります．例えば，BT（英）はDPUスのマルチペアボンディング規定

今後に向けて報を使った信号処理）を行うことによ・ 1 Gbit/s相当の伝送速度の実現に装置（局側設置装置）をCabinetに配りVDSL2送信信号を制御するもので向け，使用周波数帯域の大幅な拡置する（加入者設置装置までの距離がす．この方式を用いることにより遠端張（106 MHzプロファイルおよび500 m程度）ケースやポール（電柱）に漏話雑音からの影響を緩和することが212 MHzプロファイルの採用）配置する構成を検討しています．一方，可能となり，より高速な伝送サービス

・ TDD（時分割伝送）方式を採用

Swisscom（スイス）はDPU装置をマを提供することが可能になります．

することにより，上り速度（集合ンホールに配置（加入者設置装置までここでG.fastに話を戻しますが，図装置向け）と下り速度（加入者向の距離が150 m程度）
，BellCanada（カ1 に示すようにG.fastは線路長数100け）の速度比を設定変更できるよナダ）は集合住宅の地下室や壁掛けとmを 対 象 と し た 伝 送 方 式 で あ り，うにする機能

してDPU装置を設置することを検討
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グローバルスタンダード最前線

表2
規定項目

G.fastとVDSL2との比較
VDSL2

G.fastFrequency Range（周波数範囲）30 MHzまで（30aプロファイル）

・ 2 -106 MHz
・ 2 -212 MHz(予定)

Max Rate（最大伝送速度）

・ 250 Mbit/s（30a），150 Mbit/s（17a）・ 実線路では30-80 Mbit/s

・ 1Gbit/s（100 m未満）
・ 500 Mbit/s以上（100 mの実線路）

Modulation（変調方式）OFDM

OFDM

Number of carriers（サブキャリア数）

4K

2K（106 MHzプロファイル）

Multiplexing scheme（多重化方式）FDD

TDD（複数のメタルペア線間で同期）

Symbol time
（OFDMシンボル長）~250 μs（17 MHzプロファイル）~20 μsVectoring（ベクタリング方式）

G.993.5に準拠

G.9701準拠（必須機能）

Tx power（送信出力）

14.5 dBm（プロファイルごとに異なる）

4dBm（8dBm対応のプロファイルを規定する予定）

FEC（符号訂正方式）

RSおよびトレリス符号化

RSおよびトレリス符号化

Downstream/Upstream ratio（上り ・ 下り伝送容量比）

固定比

異なる比率に設定可能（90：10 〜 30：70）

Customer self-install（加入者による設定容易さ）

容易ではない（例：伝送速度の最適化が困難）

容易（加入者による設定可能）

xDSL Spectral compatibility
17 MHz/30 MHz両プロファイルの混在時に問題あ（xDSL技術間のスペクトル整合性） り

新しい周波数帯を使った新規のサービス提供可能

Retrain time
（再初期化に要する時間）短い（数秒程度）

長い（30〜90秒）

Rate adaptation
遅い（雑音に対する，伝送速度の適応性） （同時に128サブキャリアまでしか適応せず）
Low power mechanisms（省電力化方式）

標準化対応中（50%程度の省電力化を予定，長い起動時間）速い（数ミリ秒での適応可能）
・ G.fast勧告化当初から検討
・ 不連続運用モードを規定・ 伝送速度に応じた省電力化しているようです．どのキャリアもの拡張など）や新規の適用領域へのIntelやQualcommといった大手ベンダ

2015年以降実験室あるいは小規模なG.fastの拡張に向けた検討が進められが，これまでG.fast開発を積極的に進実証実験を進めており，G.fast標準のています．新規適用領域として，これめてきたベンダ（いわゆるベンチャー

基本機能の完成に合わせて具体的な商まではメタルケーブル上での伝送を想企業）に対して，昨年来，買収あるい用展開を図るべく準備を進めている状

定した適用例だけが検討されていましは資本投下を行うことにより新規に参況にあります．このような中，基本機たが，2015年末以降の標準化会合の入してきています．G.fast標準化の動能の完成を実現した今，ITUにおける中で同軸線上でのG.fast技術の適用に向だけでなく，欧米諸国におけるキャ標準化作業は次のフェーズに移りつつ向けた新規提案も行われているところ

リアの動向，G.fast開発を積極的に進あります．具体的には，機能 ・ 性能のです．また，もう 1 つの大きな動きとめているベンダの動向など，今後も注

改善 ・ 向上（送信電力を大きくするこして注目すべきものは，G.fastを推進視していく必要があるのではないかととによる伝送距離の拡大，周波数帯域するベンダの動きが挙げられます．

考えています．

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