光纖轉銅纜的技術(G.fast)介紹

2016-06-01

固網面臨有線電視業者的激烈競爭，以具競爭力的價格為用戶提供高速上網，引發了對高頻寬網路技術的需求。另一個推動資料傳輸技術升級的因素則來自於政府計畫。舉例來說，歐盟要求所有歐盟地區家庭的寬頻速度要達到30Mbit/s，這對以銅纜為基礎的營運商來說，是迫切需要努力的目標，也加快了G.fast接棒VDSL2成為最後一哩寬頻的有線技術，做為電信業者抵抗有線電視業者DOCSIS 3.0技術的重點。您可參考前文光纖轉銅纜的技術(G.fast)提升最後一哩效能。電話線，飆上1G不是夢！了解更多關於G.fast崛起的由來。本文為您介紹G.fast架構、G.fast標準設計、G.fast優點、G.fast全球測試和部署情形以及挑戰。

G.fast架構

G.fast採用光纖到分配點(FTTdp：Fibre To The distribution point)混合式架構，光纖接到FTTdp(藍色線)，使用家中既有的銅纜(褐色線)應用G.fast技術接到用戶家中。

G.fast 架構

G.fast標準設計

• 採用銅纜架構，速度已可達到1Gbps

• 採用106MHz 高頻寬

傳統的xDSL使用17M或30MHz之間的頻段來進行兩點間的通訊；G.fast標準則是採用106MHz來加快資料傳輸速度，同時目前也正在評估未來版本可能會採用212MHz。

• 新雙工技術TDD(Time division instead of frequency division)

DSL技術的基礎是20年前建立的。在當時，為了達到雙工作業(資料可雙向流動)，頻寬會在同時於某頻率上流動的上行資料，以及於另一頻率上流動的下行資料間共享。xDSL的上行與下行頻寬比例是固定不變的，舊式的DSL技術稱為分頻雙工(Frequency-Division Duplexing, FDD)。而G.fast採用不同的技術：分時雙工(Time-Division Duplexing, TDD)。此技術已經在Wi-Fi和其他家庭網路領域獲得廣泛的採用與驗證，其使用整個頻寬，並能在非常短的時間間隔內同步化流量，因此可大幅提升整體的傳輸速率。

• 依據FTTdp適用於250公尺以內的距離

• 向量化Vectoring standard

大多數消費者的電話線在到達路邊時，是被綑綁在一起的，所有電話線的緊密相鄰會造成串音(Crosstalk)現象，這時一條電話線上的接收器能聽到另一條線路上的聲音。在使用數位訊號時，這會造成嚴重的問題，因為數據機須要能分辨是屬於真正的訊號，還是雜訊。而向量化是一種通過驗證，能消除串音的方法，向量化被納入了G.fast標準中，與傳統方法相比，該技術可將傳輸速率提升超過一倍。

• 突破性的電源管理與遠端供電技術Reverse powered

適用於PoE供電標準，FTTdp位置通常缺乏電源，並採用被動元件，G.fast採用突破性的電源管理與遠端供電技術，以確保FTTdp能順暢地運作。G.fast技術通常部署在FTTB/FTTD的位置，可以支援使用者側反向供電，營運商無需受到電源位置的限制，基本可以做到即插即用。

G.fast優點

• 安裝成本和光纖相比非常的低：G.fast技術的部署成本只需光纖技術的10%。

G.fast和光纖成本比較

• 用戶可以自行安裝：G.fast是在既有的電話線路上執行，毋須在家中進行特別的安裝，所以，使用者自行安裝數據機即可完成部署，實現即插即用。

• 快速部署：G.fast的設置也比起一般光纖網路來得更加方便且省時，也由於所有的網路設備是外部的，因此不用為了設置光纖而鑿牆。

• 可彈性安裝於各種用戶型態：銅纜廣泛存在於所有用戶家中。

• 可彈性調配不對稱的上傳和下載比率：傳統銅線接入技術，不論是ADSL2+還是VDSL2，都是上、下行固定頻寬，大部分情況是網路下行頻寬大、上行頻寬小。而在雲業務時代，終端使用者可能需要分享大量的高清影片或圖片資料，此時上行頻寬太慢就會成為一個瓶頸。而G.fast技術允許營運商根據自己網路業務的實際情況，自行定義上、下行頻寬，比如有的營運商會定義為500M下行、500M上行，或者定義為900M下行，100M上行。根據最新消息，已有蕊片製造商在G.fast技術上開發出動態頻寬分配(DBA)功能，並即將部署，DBA動態頻寬技術可提供營運商更靈活彈性的運用現有網路頻寬，預計將會對寬頻產業產生巨大的影響，這將進一步幫助提升寬頻網路能力與使用者體驗，也被視為是抵抗有線電視DOCSIS 3.0新技術的利器，下期報導將為您介紹DBA動態頻寬技術。

• 可以和現有xDSL架構共存。

• 架構於銅纜上，但可達到光纖速度的品質。

• 更好的電源管理：G.fast的裝置，在需傳輸時開啟電源，無須傳輸時則關閉，對比整天供電的VDSL2更加省電。

• 使用Vectoring向量化技術，可以提升傳輸效率。

• 可達到2倍效能。

G.fast 全球測試和部署情形

根據Alcatel.Lucent 2015.12月份資料來源，正與34家電信業者進行測試，2家電信業者(奧地利電信集團、台灣中華電信)，已完成部署。

G.fast全球部署情況