G.fast

G.fast הוא תקן DSL לקווי תקשורת הקצרים מ-400 מטר, המאפשר קצב נתונים בטווח של בין 150 מס"ש ל-1 גס"ש, תלוי במרחק קו התקשורת, כאשר הקצב הגבוה מושג רק בקו תקשורת קצר מאוד^[1].

פירוט רשמי לתקן נוסח כ-ITU-T G.9700 ו-G.9701, כאשר ניתן אישור ל-G.9700 באפריל 2014 ול-G.9701 בדצמבר 2014^[2][3][1]. השם G.fast הוא ראשי תיבות רקורסיביים של fast access to subscriber terminals (גישה מהירה למנויים), האות G מסמלת את סדרה G בהמלצות ה-ITU-T. ערכת שבבים ראשונה הוצגה באוקטובר 2014 עם צפי לחומרה מסחרית בשנת 2015, ותכנון לפריסה ראשונה בשטח בשנת 2016.

בישראל, חברת בזק בוחנת את ה-G.fast ובינואר 2016 החלה בניסוי בעיר מודיעין^[4].

טכנולוגיה

אפנון

טווח התדרים של G.fast בהשוואה ל-VDSL2

ב-G.fast המידע מקודד באמצעות אפנון OFDM, כפי שמתרחש בתקן VDSL2 וברוב תקני ה-ADSL. ב-G.fast עד 12 Bit פר תדר DMT, בהשוואה ל-15 ב-VDSL2.

הגרסה הראשונה של G.fast תציג פרופיל עבודה של 106 מה"צ, עם פרופילים של 212 מה"צ המתוכננים להמשך, וזאת בהשוואה לפרופילים של 8.5, 17.664 או 30 מה"צ ב-VDSL2. טווח תדרים זה חופף לטווח שידורי רדיו FM בתדרים 87.5 ו-108 מה"צ, וכן מגוון שירותי רדיו צבאיים וממשלתיים. על מנת להגביל את ההפרעות, ITU-T G.9700 מפרט סט של כלים שנועדו להגדיר את עוצמת הצפיפות הספקטרלית של האות. על מנת לאפשר תאימות לאחור עם תקני ADSL2 ו-VDSL2 התדר ההתחלתי יכול להיות מוגדר ל-2.2, 8.5, 1717.664 או 30 מה"צ בהתאמה.

כיווניות התקשורת (Duplex)

G.fast משתמש בתקשורת על פי חלוקת זמן (TDD) שבה ניתן חלון זמן לכל צד להעביר את המידע, בשונה מ-ADSL2 ו-VDSL2 שם מבוצעת תקשורת על פי חלוקת תדר, שבו כל צד משתמש בתדרים שונים על מנת להעביר את המידע. תמיכה ביחסים סימטריים בין 90/10 ו-50/50.

קידוד ערוץ

יישום forward error correction (בקיצור FEC) באמצעות קוד טרילס וקוד ריד-סולומון דומה לזה שב-VDSL2. אך ה-FEC אינו נותן הגנה טובה מפני רעש.

Vectoring

ביצועים במערכות G.fast מוגבלים בשל תופעת השראה אלקטרומגנטית (crosstalk) בין הזוגות השזורים הרבים הנמצאים בארון התקשורת. ביטול far-end crosstalk, הנקרא גם vectoring, הוא יישום חובה ב-G.fast.

ביצועים

במבחנים שבוצעו ביולי 2013 על ידי אלקטל-לוסנט וטלקום אוסטריה תוך שימוש בציוד אב טיפוס, קצב המידע שנמדד היה 1.1 גס"ש במרחק של 70 מטר, ו-800 מס"ש במרחק של 100 מטר. הבדיקה התבצעה בתנאי מעבדה ועל קו יחיד^[5]. בבדיקת כבל ישן התקבל קצב של 500 מס"ש במרחק 100 מטר.

ביצועים על גבי זוג כבלי נחושת בעובי 0.5 מ"מ

מרחק	טווח ביצועים
פחות מ-100 מטר, FTTB	500-1000 Mbit/s
100 מטר	500 Mbit/s
200 מטר	200 Mbit/s
250 מטר	100 Mbit/s

תרחישי פריסה

ארגון ה-Broadband Forum בודק את ההיבטים של ארכיטקטורת ה-G.fast וזיהה 23 אפשרויות לשימוש. תרחישי הפריסה כולל קירוב הסיב האופטי קרוב יותר ללקוח מאשר VDSL2 בשיטת הפריסה FTTN (סיב לארון הרחוב), אך לא עד לבית הלקוח עצמו בשיטת FTTH (סיב עד הבית). המונח FTTdp (סיב לנקודת ההפצה - fiber to the distribution point) משויך ל-G.fast, כפי ש-VDSL2 מקושר ל-FTTN. בפריסת FTTdp, מספר מוגבל של מנויים במרחק של עד 200–300 מטר מחוברים לרכיב אחד, המשמש כ-DSLAM. בהשוואה לפריסת ADSL2 שם ה-DSLAM יכול להיות ממוקם במרכזייה, מרחק של עד 5 ק"מ מהמנוי, בעוד שבחלק מפריסת ה-VDSL2 ה-DSLAM ממוקם בארון ברחוב, או שהוא חלק מה-MSAG, ומשרת כמה מאות מנויים במרחק של עד קילומטר 1. VDSL2 נפרס גם באמצעות FTTB (סיב עד הבניין / מרתף)^[6].

יחידת G.fast מעל ארון כבלי נחושת.

רכיב הצומת אליו מתחבר הסיב האופטי, בחיבור FTTdp הוא בגודל של קופסת נעליים גדולה ויכול להיות מותקן על עמוד או מתחת לאדמה^[7]. בפריסה בתצורת FTTB רכיב הצומת מותקן לרוב במרתף הבניין וה-G.fast פועל על כבילת הטלפוניה שבתוך הבניין. בתרחיש סיב לחצר הבית, כל צומת משרתת בית בודד. רכיב הצומת יכול להיות מופעל באמצעות הזנת חשמל הפוכה (reverse-powered), שיטה שבה החשמל הפעיל את רכיב הצומת מגיע ממודם המנוי. החיבור בין רשת הליבה לרכיב הצומת יכול להיות בארכיטקוטרת GPON, XG-PON1, EPON, 10G-EPON, סיב מנקודה לנקודה, Ethernet^[8].

הרחבות לתקן

על אף שתקן G.fast תוכנן במקור למרחקים קצרים מ-250 מטר, הדגימה חברת Sckipio הישראלית בתחילת שנת 2015 העברה של מעל 100 מגה במרחק של 500 מטר^[9], והאיחוד האירופי הכריז על פרויקט מחקר^{[דרוש מקור]}.

קישורים חיצוניים

• גד פרץ, ‏האם על הנחושת בבזק יתאפשר לספק 1 ג'יגה?, באתר גלובס, 30 באפריל 2014
• אמיתי זיו, המענה של חברות התקשורת לסיבים - לסחוט את כבלי הנחושת עד המגה האחרון, באתר TheMarker‏, 4 בנובמבר 2013
• G.fast הוא הסיב האופטי החדש
• מאיר אורבך, אינטל קפיטל מובילה השקעה של 10 מיליון דולר בסקיפיו, באתר כלכליסט, 3 בנובמבר 2015

הערות שוליים

1. G.fast broadband standard approved and on the market, באתר ITU (ההכרזה על אישור ה-G.fast)
2. "G.9700 : Fast access to subscriber terminals (G.fast) - Power spectral density specification".
3. "G.9701 : Fast access to subscriber terminals (G.fast) - Physical layer specification"
4. גד פרץ, ‏בזק עורכת ניסוי לאינטרנט במהירות של מעל ל-500 מגה, באתר גלובס, 6 בינואר 2016
5. Ricknäs, Mikael (2013-12-12).
6. "Planning of Fibre to the Curb Using G. Fast in Multiple Roll-Out Scenarios - Volume 2, No.1, March 2014 - Lecture Notes on Information Theory".
7. Maes, Jochen (2014-05-20).
8. Gurrola, Elliott (2014-08-01).
9. "100+ megabits 400 meters."