VDSL已經(jīng)很快了，但是同樣使用固定電話網(wǎng)絡(luò)的新一代寬帶技術(shù)G.fast更快，傳輸速率可以達(dá)到2GB/s。下面，CHIP將為大家介紹G.fast是如何工作的。

很多寬帶網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)開始采用光纖接入方式，然而通過(guò)固定電話網(wǎng)絡(luò)接入互聯(lián)網(wǎng)的寬帶網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量更多，而且大部分寬帶網(wǎng)絡(luò)的速度只有6MB/s～16MB/s，這是傳統(tǒng)的DSL接入方式的速度。而即使使用號(hào)稱最快的VDSL接入方式，也只有極少數(shù)用戶可以達(dá)到50MB/s。因而，利用現(xiàn)有銅線的寬帶技術(shù)，曾一度被認(rèn)為已是窮途末路。不過(guò)，VDSL的繼任者G.fast改變了這一現(xiàn)狀。G.fast的亮點(diǎn)是即使使用現(xiàn)有銅線電纜，它也能夠提供1GB/s的速率，而這僅僅是該技術(shù)部署的第一階段，其第二階段預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)傳輸速率將可以達(dá)到2GB/s。這一速度已經(jīng)相當(dāng)快了，是現(xiàn)有最快的DSL連接速度的125倍。

G.fast標(biāo)準(zhǔn)（ITU-T G.9701）已經(jīng)由ITU（International Telecommunication Union，國(guó)際電信聯(lián)盟）正式通過(guò)并發(fā)布，其縮寫表示“fast access to subscriber terminals（快速訪問(wèn)用戶終端）”。一個(gè)附帶的標(biāo)準(zhǔn)（G.9700）被用于保證G.fast不會(huì)妨礙如UKW-Radio（87.5MHz～108MHz）等其他的無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)，這是非常有必要的，因?yàn)檫@個(gè)VDSL的繼任者使用一個(gè)老把戲來(lái)提高其性能：擴(kuò)展頻譜資源，采用更高的頻譜。VDSL運(yùn)行到了極限，頻譜大約是17.7MHz或30MHz，而G.fast的頻譜將擴(kuò)展到106MHz甚至212MHz。

消除串?dāng)_：矢量化技術(shù)是必須的

然而，高頻率將導(dǎo)致電纜中相鄰線對(duì)之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的串?dāng)_，因而，G.fast的串?dāng)_遠(yuǎn)比VDSL強(qiáng)烈，從而嚴(yán)重影響G.fast的傳輸速率。為了防止這種情況的發(fā)生，G.fast必須通過(guò)矢量化技術(shù)（也用于VDSL2）消除串?dāng)_，通過(guò)路由器中的軟件計(jì)算每對(duì)導(dǎo)線中的干擾信號(hào)，創(chuàng)建一個(gè)補(bǔ)償信號(hào)與實(shí)際傳輸?shù)男盘?hào)相結(jié)合。這一技術(shù)可以消除串?dāng)_，確?？蛻舳私邮盏揭粋€(gè)干凈的信號(hào)。對(duì)于VDSL來(lái)說(shuō)，有使用矢量技術(shù)和不使用該技術(shù)的變體，然而對(duì)于G.fast來(lái)說(shuō)，矢量化技術(shù)是必須的，因?yàn)槿绻皇褂檬噶炕夹g(shù)，那么它不可能達(dá)到峰值速度。

矢量化技術(shù)不是G.fast用來(lái)對(duì)付干擾的唯一方法，G.fast還有其他應(yīng)對(duì)措施，例如FEC（Forward Error Correction，前向糾錯(cuò)）編碼，F(xiàn)EC編碼又稱冗余編碼，通過(guò)增加信源的冗余度達(dá)到檢錯(cuò)和糾錯(cuò)目的?？梢詸z測(cè)到傳輸過(guò)程中數(shù)據(jù)出現(xiàn)的錯(cuò)誤，并利用冗余數(shù)據(jù)糾正這些錯(cuò)誤，而無(wú)需重新請(qǐng)求數(shù)據(jù)，這意味著不需要重新傳輸數(shù)據(jù)。

G.fast并沒(méi)有徹底改變一切，例如調(diào)制系統(tǒng)，G.fast和VDSL都使用DMT（Discrete Multi-Tone Transmission，離散多音），采用頻分復(fù)用的方法，將頻譜分成幾個(gè)子信道。G.fast在使用106MHz頻譜時(shí)分成2 048個(gè)子信道，每個(gè)子信道具有51.75KHz的帶寬。在使用212MHz頻譜時(shí)分成4 096個(gè)子信道。然而，下行鏈路和上行鏈路的劃分G.fast采用了新的規(guī)則。在DSL和VDSL中使用FDD（Frequency-Division Duplexing，頻分雙工）系統(tǒng)，頻譜的特定部分被保留用于下載和上傳。用于分隔下行鏈路和上行鏈路的一部分頻譜被丟失。而G.fast采用TDD（Time-Division Duplexing，時(shí)分雙工）系統(tǒng)，下行鏈路和上行鏈路輪流使用整個(gè)頻譜，一輪操作大約占用750μs的時(shí)間段。在實(shí)踐中，這可以為G.fast帶來(lái)巨大的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于DSL和VDSL系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，用戶的網(wǎng)絡(luò)資費(fèi)方案必須接受固定的上傳、下載速率，而G.fast系統(tǒng)可以靈活很多，例如可以提供對(duì)稱分割的方案（如500Mb/s下載和500Mb/s上傳），此外，必要時(shí)該技術(shù)還可以滿足需要上傳速度比下載速度更快的應(yīng)用。

短跑運(yùn)動(dòng)員：不是一個(gè)馬拉松選手

G.fast是一個(gè)短跑運(yùn)動(dòng)員，而不是一個(gè)馬拉松選手，這意味著要實(shí)現(xiàn)其最高速度只能夠在很短的距離內(nèi)。由弗勞恩霍夫研究所進(jìn)行的試驗(yàn)表明，兩個(gè)G.fast版本都只能夠在50m內(nèi)的銅線上實(shí)現(xiàn)最高速度，超出這一長(zhǎng)度后速度明顯下降。達(dá)到250m的距離，G.fast將穩(wěn)定在VDSL2的水平。因而，從供應(yīng)商的角度來(lái)看，部署該技術(shù)意味著他們將不得不升級(jí)他們的路由器。通過(guò)FTTdp（Fibre To The Distribution Point，光纖到分配點(diǎn)）的方案，使用光纖連接靠近用戶的特殊的配電箱（微節(jié)點(diǎn)），再使用銅線連接到客戶所在位置。

不過(guò)，G.fast或許并不是供應(yīng)商的唯一選擇，阿爾卡特朗訊公司的測(cè)試表明，G.fast并不是不可取代的，G.fast的繼任者XG-Fast將可以提供更快的速度：XG-Fast提高速度的方法很簡(jiǎn)單，頻率范圍被再次擴(kuò)展到500MHz，并且傳輸過(guò)程中將使用兩對(duì)線建立連接。在最初的測(cè)試中，超過(guò)30m的距離XG-Fast數(shù)據(jù)傳輸速率仍達(dá)到10GB/s，這相當(dāng)于DSL速度的624倍。