G.fast

G.fast, 500 metre ve daha kısa mesafeler için bir dijital abone hattı (DSL) protokol standardıdır. Performans hedefleri  mesafe uzunluğuna bağlı olarak 100 Mbit/s ve 1 Gbit/s arasındadır. Yüksek hızlar yalnızca çok kısa mesafelerde elde edilir. Bununla birlikte G.fast başlangıçta 250 metreden kısa devreler için tasarlanmış olsa da, 2015'in başlarında Sckipio, 500 metrede G.fast'ın 100 Mbit/s üzerinde hız sağladığını gösterdi ve Avrupa Birliği bu konuda bir araştırma projesi açıkladı.

Resmi spesifikasyonlar ITU-T G.9700 ve G.9701 olarak yayınlanmıştır, Nisan 2014'te verilen G.9700 onayı ve 5 Aralık 2014 tarihinde verilen G.9701 onayı alınmıştır. Geliştirme, Broadband Forum'un FTTdp (dağıtım noktasına fiber) projesi ile koordine edildi.

G.fast'taki G harfi ITU-T G serisi önerilerini ifade eder; fast, abone terminallerine hızlı erişim için kullanılan bir kısaltmadır. 2013 ortasında sınırlı tanıtım donanımı gösterildi. İlk yonga setleri Ekim 2014'te piyasaya sürüldü ve ticari donanım 2015 yılında piyasaya sürüldü ve ilk dağıtımlar 2016'da başladı.

Teknoloji

Modülasyon 
G.fast'te, veriler VDSL2 ve çoğu ADSL varyantında olduğu gibi ayrı çok tonlu (DMT) modülasyonu kullanılarak modüle edilir. G.fast, DMT frekans taşıyıcısı başına 12 bit'e kadar modüle eder, karmaşıklık nedenlerinden ötürü VDSL2'de 15 bit olan değer G.fast standartında düşürüldü.

G.fast'ın ilk sürümü 106 MHz profilleri ve ikinci sürüm 212 Mhz profilleri belirtir. VDSL2 ile karşılaştırıldığında VDSL2  8.5, 17.664 ve 30 Mhz profiller sunuyordu. Bu spektrum FM yayın bandını 87.5 ile 108 Mhz arasında ve çeşitli askeri ve devlet telsiz hizmetleri ile girişim yaratıyor. Bu radyo servisleriyle etkileşimi sınırlamak için G.fast-psd olarak da adlandırılan ITU-T G.9700 önerisi, iletim sinyalinin güç spektral yoğunluğunu şekillendirmek için bir dizi araç belirler; G.fast-phy olarak adlandırılan G.9701, G.fast fiziksel katman spesifikasyonudur. ADSL2 ve çeşitli VDSL2 profilleri ile birlikte varlığını etkinleştirmek için başlangıç frekansı sırasıyla 2.2, 8.5, 17.664 veya 30 Mhz olarak ayarlanabilir.

Dubleks 
G.fast, frekans bölmeli dupleksleme kullanan ADSL2 ve VDSL2'nin aksine zaman bölmeli dupleksleme (TDD) kullanır. 90/10 ve 50/50 arasındaki simetri oranları için destek zorunludur, 50/50 - 10/90 arası isteğe bağlıdır.  TDD'nin süreksiz doğası, verici ve alıcının dönüşümlü yukarı akış ve aşağı akış operasyonu için gerekenden daha uzun aralıklarla devre dışı kaldığı düşük güç durumlarını desteklemek için kullanılabilir. Bu isteğe bağlı süreksiz çalışma, iş hacmi ile güç tüketimi arasında bir denge kurulmasını sağlar.

GigaDSL 
GigaDSL, G.fast'ın frekans bölmeli-dubleks (FDD) bir versiyonudur. Qualcomm, GigaDSL'nin Kore ve Japonya gibi bazı bölgelerde VDSL'den daha hızlı bir yükseltme sunduğuna inanıyor. Bununla birlikte, bugüne kadar, GigaDSL'nin ITU standardizasyonunu destekleyen tek çip tedarikçisi. GigaDSL bir geçiş teknolojisi olmaya devam ediyor ve geleneksel TDD tabanlı G.fast'ın VDSL sonrası büyümeye daha fazla hakim olması bekleniyor.

Kanal kodlaması 
Kafes kodlama ve Reed-Solomon kodlama kullanan ileri hata düzeltme (FEC) şeması VDSL2'ninkine benzer. FEC darbe gürültüsüne karşı iyi bir koruma sağlamaz. Bu amaçla, G.998.4'te belirtilen ADSL2, ADSL2 + ve VDSL2 için belirtilen darbe gürültü koruma (INP) veri birimi yeniden iletim şeması G.fast'te de bulunmaktadır.  Kanal veya gürültü koşullarındaki ani değişikliklere yanıt vermek için hızlı hız adaptasyonu (FRA) hızlı (<1   ms) veri hızının yeniden yapılandırılmasını destekliyor.

Vektörleme 
G.fast sistemlerindeki performans büyük ölçüde tek bir kabloda birden fazla tel çifti arasındaki çapraz konuşma ile sınırlıdır. G.fast'te kendi kendine FEXT (uzak uçlu karışma) iptali, vektör olarak da adlandırılır, zorunludur. VDSL2'ye Vektörleme teknolojisi daha önce G.993.5 olarak ITU-T tarafından belirtilirken, G.vector olarak da adlandırılır. G.fast'ın ilk sürümü, G.vector'da bulunan doğrusal ön kodlama şemasının geliştirilmiş bir sürümünü destekleyecek ve gelecekte yapılacak bir değişiklik için doğrusal olmayan ön kodlama planlanacaktır.  Huawei ve Alcatel tarafından yapılan testler, doğrusal olmayan ön kodlama algoritmalarının, çok yüksek frekanslardaki doğrusal ön kodlamaya kıyasla yaklaşık % 25 veri hızı kazancı sağlayabildiğini göstermektedir; ancak, artan karmaşıklık uygulama zorluklarına, daha yüksek güç tüketimine ve daha yüksek maliyetlere yol açar.  Mevcut tüm G.fast uygulamaları 106 Mhz ile sınırlı olduğundan, doğrusal olmayan ön kodlama çok az performans kazancı sağlar. Bunun yerine, 1 gigabit sunmak için mevcut çabalar, birden fazla devreyi birbirine bağlama, güç arttırmı ve daha fazla hertz başına bit üzerinde odaklanmaktadır.

Performans (Verim) 
Temmuz 2013'te Alcatel-Lucent ve Telekom Austria tarafından prototip ekipmanı kullanılarak yapılan testlerde,  laboratuvar koşullarında tek bir hat ile, toplam (yukarı bağlantı ve aşağı bağlantı toplamı) veri oranları olarak 1.1   Gbit/s hıza 70 metre mesafede ve 800 Mbit/s (0,8 Gbit/s)  hıza 100 metre mesafede ulaşıldı. Daha eski, korumasız kablolarda, toplam 500 Mbit/s veri hızına 100 metre mesafede erişildi.  

  Bir düz devre, ekleme ve uzatma yapılmamış müşteri hattıdır (yerel devre).
  Listelenen değerler agrega veri oranıdır (uplink ve download toplamı).

Dağıtım senaryoları 
Geniş Bant Forumu, G.fast'ın mimari yönlerini araştırıyor ve Mayıs 2014 itibarıyla 23 kullanım vakası belirledi. G.fast içeren dağıtım senaryoları, elyafı müşteriye geleneksel VDSL2 FTTN'den (düğüme kadar fiberden) daha da yakınlaştırır, ancak FTTH'deki gibi (müşteri evine fiber) değildir. FTTdp (dağıtım noktasına fiber) terimi, FTTN'nin VDSL2 ile ilişkisine benzer şekilde G.fast ile yaygın olarak ilişkilidir. FTTdp dağıtımlarında, 200-300 metreye kadar mesafeden sınırlı sayıda abone, DSL erişim çoklayıcı (DSLAM) görevi gören bir fiber düğüme bağlanır.   Karşılaştırma olarak, ADSL2 dağıtımlarında DSLAM, merkezi bir ofise (CO) 5 kilometreye kadar mesafede bulunabilir. Bazı VDSL2 dağıtımlarında DSLAM bir sokak kabininde bulunur ve 1 kilometreye kadar mesafelerde yüzlerce aboneye hizmet verir. VDSL2 ayrıca bodrum katına kadar fiberde yaygın olarak kullanılmaktadır.

G.fast FTTdp fiber düğümü, yaklaşık olarak büyük bir ayakkabı kutusunun boyutuna sahiptir ve bir direğe veya yeraltına monte edilebilir. Bir FTTB (fiberden bodrum katına) konuşlandırmasında, fiber düğüm çok daireli bir ünitenin (MDU) bodrumundadır ve bina içi telefon kablolarında G.fast kullanılır. Ön bahçe senaryosuna kadar olan bir fiberde, her fiber düğümü tek bir eve hizmet eder.  Fiber düğüme abone modemi tarafından ters güç verilebilir.  FTTdp fiber düğümünün ana taşıyıcısı için Broadband Forum'un FTTdp mimarisi seçenek olarak GPON, XG-PON1, EPON, 10G-EPON, noktadan noktaya fiber Ethernet ve bağlı VDSL2 sağlar.

Eski FCC müdürü Blair Levin, ABD ISP'lerinin G.fast teknolojisini benimsemek için yeterli teşvike sahip olmadığı şüphesini dile getirdi.

G.mgfast (XG-fast/NG-fast) 
Bell Labs, Alcatel-Lucent, kısa bakır çiftleri üzerinde 10 Gbit / s veri hızı sağlayabilen 5. nesil geniş bant (5GBB) teknolojisi XG-FAST'ın sistem konseptlerini önerdi. Çoklu gigabit oranlarının 130 m'ye kadar olan tipik devre uzunluklarında elde edilebildiği ve en kısa devrelerde net veri hızlarının 10 Gbit / s'yi aştığı gösterilmiştir.

XG-FAST teknolojisi, geleneksel bir FTTH sunumuna eşlik eden engellerin çoğundan kaçınarak, ön cepheden fiber (FTTF) dağıtımlarını mümkün kılacaktır. Tek abone XG-FAST cihazları FTTH dağıtımlarının ayrılmaz bir bileşeni olacak ve bu nedenle FTTH hizmetlerinin dünya çapında yaygınlaştırılmasını hızlandıracaktır. Dahası, bir FTTF XG-FAST ağı, gelecekteki 5G kablosuz ağlar için uzaktan yönetilen bir altyapı ve uygun maliyetli bir çoklu gigabit ana taşıyıcı sağlayabilir.

ITU-T'nin yeni projesi G.mgfast (Multi-Gigabit FAST), G.fast'ın ötesindeki işlevselliği ele alıyor. Proje hedefleri şunları içerir:

 212 MHz (424 MHz ve 848 MHz) üzerindeki profiller 
 Tam çift yönlü çalışma (yankı iptal modu) 
 Tek bükümlü çift ve koaksiyel kablo üzerinden 5 ve 10 Gbit / sn'lik toplam veri hızları. 
 Düşük kaliteli bükümlü çift ve dörtlü, yüksek kaliteli bükümlü çift ve koaksiyel kablo üzerinden çalışma.

Broadcom, 15 Ekim 2019'da, 424 MHz'e kadar bant genişliğine sahip yaklaşan G.mgfast modlarını destekleyen BCM65450 serisi xDSL modemlerini duyurdu.

2020-2030 arası, üretim ve dağıtımlar için hedeflenen tarih aralığıdır.

Terabit DSL (Bakır Üzerinden Dalga Kılavuzu) 
MGfast'ın ötesinde, bir grup ASSIA® araştırmacısı  tarafından incelenen yeni bir konsept yatıyor: Terabit DSL (TDSL) sağlayan bakır üzerine dalga kılavuzu. Bu, dalga kılavuzu iletim modlarından, özellikle bakır tel gibi bir iletkenin yüzeyinde verimli bir şekilde taşınan iletim modlarından yararlanır. Bakır üzerindeki dalga kılavuzu milimetre frekanslarında (yaklaşık 30 GHz ila 1 THz) çalışır ve 5G / 6G kablosuz ile sinerjiktir. Bir telefon kablosu içinde yayılabilen birçok modu etkili bir şekilde ayırmak için bir vektör türü uygulanır. Bakır üzerinden dalga kılavuzunun aşağıdaki ev başına veri hızlarını desteklemesi gereken ön analiz projesi:

G.fast Altyapı Taşıyıcıları 

 Swisscom 
 2016-10-18'de Swisscom (İsviçre) Ltd, dört yıldan fazla bir proje aşamasından sonra İsviçre'de G.fast'i piyasaya sürdü. İlk adımda G.fast FTTdp ortamında devreye alınacaktır. Swisscom, menhollere takılan G.fast mikro düğümlerinin (DSLAM) tedarikçisi olan teknoloji ortağı Huawei ile birlikte çalışır. 
 Frontier Communications 
 Nokia ve Frontier Communications, G.fast'ı Connecticut'taki bir pilot programda kullanacak. 
 M-net Telekommunikations GmbH 
 Bavyera operatörü M-net Telekommunikations GmbH 2017-05-30'da Münih'te G.fast hizmetlerini başlattığını duyurdu. M-net, Almanya'da G.fast çalıştıran ilk taşıyıcı olduğunu iddia ediyor , ancak G.fast veri hızlarının kullanılabilirliği, FTTB hanelerine konuşlandırılmasından iki yıl sonra bile tüketiciler için  mevcut değildir. 
 AT&T, 
 2017-08-22'de AT&T, 22 ABD metro pazarında G.fast hizmetlerini başlattığını duyurdu. 
 Openreach 
 16 Ocak 2017'de Openreach, İngiltere'deki 46 lokasyonda G.fast hizmetlerini başlattığını duyurdu. 
 26 Kasım 2018'de Openreach, İngiltere'de 81 başka yere G.fast hizmetlerini başlattığını duyurdu. 
 CenturyLink 
 2016 yılında CenturyLink, 2016 yılında 44 çok daireli birimde G.fast'ı yaklaşık 800 daireye yerleştirdiğini açıkladı. 
 Iskon İnternet dd 
 21 Şubat 2018 Iskon içinde G.Fast teknolojisinin ilk ticari uygulaması açıkladı Hırvatistan ile, FTTH, 250.000 Hırvat hane 200 Mbit / s internet hızını sağlar. 
 Avustralya'da NBN 
 2018'de NBN Co, gelecekteki FTTC ve FTTB dağıtımlarında G.fast hizmetlerini dağıtacağını açıkladı.

Kaynakça

Dış bağlantılar 

 İTÜ Standartlar Grubu SG15  
 G.Fast nedir ve Londra'da ne zaman göreceğiz? 

ITU-T önerileri
Digital Subscriber Line
İncelenmemiş çeviri içeren sayfalar