G.fast千兆铜线接入技术

传统铜线网络以语音业务为主，早期的数据业务通过音频拨号Modem和ISDN方式提供，其有限的接入速率很难满足日益增长的数据业务带宽的需求。8M接入速率ADSL技术的出现第一次把人们带入宽带接入时代，其后的ADSL2+技术通过把工作频率从1.1MHz扩展到2.2MHz，将下行最高速率提升到24M以上，完全取代了ADSL技术并得到了广泛应用。VDSL技术则同时提高了上下行带宽，使得对称速率接入成为可能，铜线接入技术正式进入“百兆”时代。铜线接入要想突破百兆迈向千兆速率，无疑需要引入更新的技术，而G.fast技术就肩负着这个使命，它将引领铜线接入进入千兆时代。

G.fast是在短距离双绞线上传输超高速率带宽的接入技术，用于规避FTTH改造场景下光纤入户难问题。G.fast技术要想获得成功，首先要能达到高速接入速率，为此必须扩展频谱资源。只有采用更高的频谱，才能获得更高的带宽。目前VDSL2的工作频率是17MHz或者30MHz，而G.fast的频谱将扩展到106MHz甚至212MHz。当然频谱不能无限制向上扩展，与无线频谱资源类似，有线接入网络的频谱资源也需要合理规划和使用，既要防止与已使用的频谱发生冲突，也要为未来技术的发展留有空间。

G.fast的高频段初始阶段会采用106MHz，未来可扩展到212MHz，频率越高G.fast可获得的带宽也越高。但信号频率越高传输距离越短，成本和功耗越大，因此最终的标准会在性能、成本和可实现性之间取得平衡。

目前，G.fast用到的Vectoring技术方案有两种，一种是改进的线性预编码算法，另一种是非线性预编码算法。由于非线性算法对处理器的性能要求大大超过线性算法，导致实现难度、功耗和成本大大提高。标准组织发布的第一版标准会采用线性预编码算法。

G.fast技术采用了与VDSL2相同的DMT线路调制技术，标准要求能后向兼容VDSL2的终端，这是因为在从VDSL2升级到G.fast时，很难保证设备和终端能同步操作。因此，运营商希望先升级设备，让未升级终端的用户继续工作在VDSL2速率，等用户拿到G.fast终端后再获得更高的带宽。

G.fast在上、下行速率划分上没有采用类似VDSL2的FDD频分方式，而是采用TDD时分复用方式，采用不同的时间窗分给上、下行流量。这样做的好处一方面是便于技术实现，另一方面可以灵活定义上、下行速率比例，方便实现对称速率接入。

G.fast标准自从2011年ITU-T立项以来，吸引了众多运营商、芯片商和设备商的参与。目前G.fast标准已经完成核心技术方案的选择，进入到实现流程和具体参数定义过程中，预计标准将于2013年年底发布征求意见稿。G.fast技术在现有铜线上能实现千兆速率接入，无疑坚定了运营商投资铜线建设超宽带网络的信心。

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