G.fast / ITU-T G.9700 und G.9701

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Beschreibung

G.fast / ITU-T G.9700 und G.9701 G.fast ist eine DSL-Variante, die 1 GBit/s auf einer maximal 100 Meter langen Kupferdoppelader (Teilnehmeranschlussleitung) verspricht. Je nach Entscheidung des Netzbetreibers liegt die maximale Distanz zwischen einem Verteilpunkt (Outdor-DSLAM) und dem Hausanschluss bei 250 Meter.
Unter guten Bedingungen erreicht G.fast nicht mehr als 500 MBit/s und zwar jeweils in Sende- und Empfangsrichtung. Bei G.fast ist es üblich, für Bruttodatenraten-Angaben die Down- und Uplink-Richtung zu addieren. Diese Datenrate gilt aber nur für Leitungen bis 100 Meter Länge. Danach nimmt die Datenrate deutlich ab. G.fast besteht aus zwei Spezifikationen der ITU. G.9700 beschreibt, wie das Übertragungsverfahren Störungen gegenüber anderen Diensten vermeidet, die im selben Bereich senden. Zum Beispiel UKW. Die zweite Spezifikation, G.9701, definiert den Physical Layer bzw. die Übertragung. Diese Spezifikation trägt die Bezeichnung "Fast Access to Subscriber Terminals", kurz FAST. Da in Deutschland vielerorts erst VDSL mit Vectoring eingeführt werden muss, ist der Ausbau von G.fast noch Zukunftsmusik. G.fast ist allerdings ein konsequenter Schritt, damit Netzbetreiber auf den bestehenden Kupferleitungen schnelle DSL-Anschlüsse zu Verfügung stellen können.

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Was lernen Sie in diesem Kurs?

DSL
Glasfaser
Deutschland

Themenkreis

Netzarchitektur

Die Netzarchitektur von G.fast kombiniert die Zuleitung per Glasfaser bis zum Kabelverzweiger (KvZ) und von dort eine Kupferleitung bis zum Teilnehmeranschluss (TA). Es handelt sich um ein Netzarchitektur zwischen FTTC und FTTB, die FTTdp (Fiber to the Distribution Point) genannt wird. Eine Variante davon ist auch FTTS (Fibre to the Street).


(Fibre to the Curb, FTTC)


(Fibre to the Building, FTTB)

Der Übergabepunkt von Glasfaser auf Kupfer liegt je nach Verhältnissen vor Ort im Kabelverzweiger (FTTC) oder im Gebäude (FTTB). Die vorgesehenen DSLAMs haben beispielsweise 16 bis 48 Ports und können eine kurze Straße oder eine große Wohnanlage mit G.fast versorgen.
Je kürzer die Kupferleitung, desto höher ist die Signalgüte, die am Teilnehmeranschluss ankommt und desto höher ist die Geschwindigkeit, die möglich ist.
Vorgesehen sind Kupferleitungen von 100 bis 250 Metern Länge. Auf Kupferkabel mit 0,5 mm Adernquerschnitt und bis 100 Meter Länge sind 500 MBit/s bis 1 GBit/s erreichbar. Bis 200 Meter sind es 200 MBit/s und bis 250 Meter noch 150 MBit/s. Ab etwa 250 m verbleibender Leitungslänge ist ein Einsatz von G.fast nicht mehr sinnvoll.
Die Spezifikation sieht dabei einstellbare Verhältnisse zwischen 90/10 Prozent und 50/50 Prozent für Downlink und Uplink vor.

Für G.fast muss auf alle Fälle der Übergabepunkt von Glasfaser auf die Teilnehmeranschlussleitung näher zum Teilnehmeranschluss. Das heißt, es müssen Glasfaserkabel bis nah ans Haus bzw. ins Haus verlegt werden. Zum flächendeckenden Ausbau trägt G.fast deshalb nur wenig bei. Es macht nur dort VDSL schneller, wo es wegen kurzer Teilnehmeranschlussleitungen sowieso schon schnell ist.

Technik

Die hohe Übertragungsrate von G.fast ergibt sich aus einem weit breiteren Übertragungsband.
G.fast nutzt den Frequenzbereich ab 2,2 bis 106 MHz und in einer erweiterten Fassung sogar bis 212 MHz. Zum Vergleich: VDSL2 nutzt den Frequenzbereich bis 17 MHz oder 30 MHz.
Denkbar wäre, dass G.fast anderen DSL-Techniken aus dem Wege geht, indem es den Frequenzbereich erst ab 17 oder 30 MHz nutzt. In Deutschland sendet VDSL bisher üblicherweise bis 17 MHz.
Durch den hohen Frequenzbereich ergeben sich Einschränkungen. Je höher im Frequenzspektrum gesendet wird, desto höher die Dämpfung und desto kürzer im Prinzip die Übertragungsstrecke, über die der Empfänger ein Signal noch zweifelsfrei erkennen kann. Um die physikalischen Effekte zu kompensieren, ist eine aufwendigere Hardware mit einem höheren Stromverbrauch notwendig.

G.fast teilt das Frequenzband nicht wie üblich in Uplink und Downlink (Sende- und Empfangsrichtung), sondern nutzt den gesamten Frequenzbereich zum Senden und Empfangen. Dabei senden die Geräte abwechselnd (Time Division Multiplex, TDD) in die eine und andere Übertragungsrichtung.

G.fast entspricht dem VDSL-Vectoring, ist also abwärtskompatibel zu VDSL2, bei dem die Teilnehmer-Router an einem Kabelbündel zentral von einem DSLAM so gesteuert werden, dass deren Signale möglichst wenig Nebensprechstörungen im Kabelbündel verursachen. Nebensprechstörungen beeinträchtigen die Signalqualität und drücken so die Übertragungsgeschwindigkeit.

Reverse Powering

Reverse Powering soll die aktiven G.fast-Elemente der Netzbetreiber mit Strom versorgen. Dazu gibt es eine ETSI-Spezifikation TR 102 629. Vorgesehen sind 60 Volt mit maximal 300 mA. Die Idee dahinter ist, dass der Teilnehmer die Speisung der optischen Verteiler übernimmt, weil die oftmals weit weg von einem zentralen Knoten des Netzbetreibers installiert sind und Versorgungsengpässe auftreten können. Allerdings fanden die Netzbetreiber für ADSL und VDSL immer Möglichkeiten, die Stromversorgung ohne Mithilfe des Teilnehmers sicherzustellen.

Anwendungen

G.fast ermöglicht den VDSL-Netzbetreibern auf den Druck der TV-Kabelnetzbetreiber zu reagieren und schnellere VDSL-Anschlüsse bereitzustellen. Leider wird das in der Breite nur wenige Tausend Kunden erreichen. Denn ohne Verdichtung des Glasfasernetzes bringt G.fast nicht besonders viel.
Interessant wird G.fast für Geschäftskunden, die bisher mit SDSL leben müssen. Denkbar sind Anwendungen im Backhaul-Bereich, zur Anbindung kleiner Mobilfunk-Basisstationen (Smart Cells) oder von WLAN-Hotspots.

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