本期文章

G.hn延伸家庭連網多種可能性

撰文/鍾曉君    

韓國電信宣布採用Marvell G.hn延伸技術 - G.now,並與當地設備業者Ubiquoss合作,一同打造其多住戶單元(MDU)用戶達FTTH等級高速寬頻環境解決方案。

Marvell與韓國電信的合作,顯示出G.hn標準之定位已不僅是家庭連網,更進一步地展現其邁入寬頻接取端的野心。

而在營運商冀望能透過新興技術延長銅纜線生命週期,並提供1Gbps連網體驗的需求下,正處於標準制訂階段的G.fast是歐美業者未來升級首選;然擁有極高光纖覆蓋率的部分亞洲營運商則另外關注G.hn未來在Gigabit等級寬頻接取端的發展潛能。


KT採用Marvell G.now 部署Gigabit寬頻服務
2014年2月下旬,韓國領導電信商之一的韓國電信(Korea Telecom,KT)與本土設備製造商Ubiquoss合作,採用Marvell最新G.hn技術G.now,作為提升其多住戶單元(Multi-Dwelling Unit,MDU)用戶寬頻速率之解決方案。

此次Marvell提供Ubiquoss內建G.now技術之88LX3142 G.hn基頻處理器和88LX2718 G.hn AFE晶片組,以開發型號G.hn Access Multiplexer(GAM)U4124B和G.hn Network Terminal C301G接取設備。產品利用MDU內各住戶家中既有銅纜線作為寬頻接取線路,和KT合

作部署FTTH等級之高速寬頻接入環境。


G.now打破G.hn市場藩籬
Marvell所提出的G.now技術,實際為G.hn技術標準之延伸,主要是基於住家現有電話線,針對MDU建築提供Gigabit的寬頻接取服務。G.now是採用 時分雙工(Time Division Duplexing,TDD)架構,並將頻譜拓展至100MHz OFDM,主要功能包括:

1. 可支援MIMO的雙通道,透過綁定以擴大訊號覆蓋的範圍,同時提供額外的抗噪音防護。

2. 先進的前向糾錯機制(Forward Error Correction,FEC)。

3. 自動重發以確認無封包遺失(zero packet loss)狀況。

4. 可配置之上行鏈路(uplink)/下行鏈路(downlink)比重《對稱(symmetric)與不對稱(asymmetric)》。

5. 鄰近干擾緩解(Neighboring Domain Interference Mitigation,NDIM)技術,可於高使用者密度之MDU實現抑制干擾之功能。

6. 自動緩解同一束銅纜線中所發生的近端串擾(Near-End Crosstalk,NEXT)問題。

Marvell的G.now技術透過頻譜拓展、採用可配置上行鏈路/下行鏈路比重之TDD架構,促使既有G.hn技術標準得以在家中現有的銅纜線路實現超過500Mbps到將近1Gbps的PHY層接取速率。

因此,相較於傳統VDSL2寬頻接取技術提供約100Mbps、VDSL2 Vectoring最高約300Mbps的傳輸速度而言,G.now將不僅因其G.hn標準背景而被當作家庭連網應用的主要技術,更被Marvell視為進一步走向家庭有線寬頻接取端、在「最後一哩」的寬頻網路服務中,作為VDSL2技術演進、邁向Gigabit等級傳輸之另一個升級選項。


歐美電信業者對G.fast寄予厚望

歐美電信業者雖面臨有線電視業者如Comcast、Virgin Media等將陸續推出300Mbps以上傳輸服務,甚至正積極制訂可提供高達10Gbps/2Gbps上下傳速率之DOCSIS 3.1標準搶佔市場,以及Google fiber等業者的進擊,然而現階段主要電信業者仍多半依照其既定規劃,以升級VDSL2 Vectoring為優先佈局。

G.fast無疑地是歐美電信業者佈建FTTH外的網路升級的最佳選項。由於不需大規模開挖道路,有利於僅有老式線路、不適合鑽牆開挖的舊式街道與建築,利用安裝於電線桿或地下電箱的「微型DSLAM」節點,透過銅線為8到16個用戶端提供Gigabit等級寬頻服務,且搭配自行安裝的便利性,故對擁有老舊住宅或古蹟較多的歐洲國家而言,具備對G.fast技術的需求潛力。也因此,歐洲部分電信商如英國電信、奧地利電信業者A1、芬蘭TeliaSonera陸續與華為、Alcatel Lucent等業者展開G.fast的試驗。

然而,由於歐美(尤其歐洲)電信商方針對VDSL2 Vectoring進行升級,甫投入不少成本;且在G.fast標準未定、晶片與設備還未確定情況下,G.fast邁入商用部署進而發光發熱,仍需至少兩年以上的光景。對歐洲電信業者而言,雖然遭逢競爭對手推陳出新之壓力,而產生導入高頻寬傳輸技術的需求;但實際上業者多半以優先滿足「Digital Agenda for Europe」所規劃2020年全歐洲基本寬頻30Mbps以上、且超過一半家戶數具有100Mbps接取能力之目標為準,待G.fast產品更為成熟,方進入下一階段的升級動作。


G.hn技術成光纖到府替代方案

然而,反觀亞洲成熟寬頻國家如韓國、日本,在FTTH的佈局上早已具備高覆蓋率與服務的滲透率,且已是全球排名首屈一指的國家;但即便如此,仍有部分地區或建築規劃上(如既有MDU建築群)有高成本或用戶抗拒等因素,造成FTTH佈建的限制。此外,對於已處於FTTH/FTTx高度競爭態勢的營運商而言,針對高速寬頻服務的收費無法提升、ARPU難以成長情況下,全面進行FTTH佈建,多半會讓業者的利潤空間持續惡化。

同時,業者也面對政府政策目標的壓力,如韓國政府即要求南韓電信業者必須提供1Gbps的網路服務,也促使業者必須尋求解套方法,找出可行的替代技術方案,讓業者得以提供Gigabit等級之高速寬頻服務。故,即便G.fast成為電信營運商寄予厚望的技術,但由於G.fast標準尚未制訂完成,晶片、設備正式問世、商用時間約在2015年以後才發酵;相較於技術標準已趨成熟、晶片、設備陸續邁入量產,且擁有延伸技術G.now、可提供近Gbps傳輸速度的G.hn標準,也成為了日韓等電信業者所著眼的另一個焦點技術。


結論

G.hn標準原本即為標榜利用家中既有的銅纜線、同軸電纜與電力線做傳輸媒介,使家庭連網的使用更為彈性與便利;並且在發展過程中,由於利用電力線為媒介下,其PHY層的最高理論傳輸速度即可達近1Gbps,故多數時間將電力線為G.hn標準發展驅動主力,在家庭連網市場中與領導技術HomePlug較量。

然而,隨著Marvell推出建立在G.hn標準之基礎上的G.now問世,該技術透過TDD架構與拓展至100MHz頻段,使得在銅纜線路,也就是眾人熟知的電話線路上之傳輸速度達到將近1Gbps的表現。讓部分電信營運商意識到G.hn標準除了架構高速家庭連網、打造家中網路骨幹外的另一種發展可能性,便是將G.now應用於寬頻接取網路端,作為與VDSL2相仿的升級模式,提供高速數據傳輸服務。

當然,同樣可以提供FTTH等級且利用既有銅纜線路的技術還有仍處於標準制訂階段的G.fast,並且已獲得許多歐洲營運商的關注且陸續進行初步測試。然而,G.fast畢竟尚未成熟,現階段僅華為、Alcatel Lucent等系統業者提供原型機做測試之用。因此,在標準底定與晶片商用之前,即便如歐美營運商對G.fast擁有濃厚的興趣,目前仍僅能等待,並持續VDSL2 Vectoring的升級佈建。

至於具備高度FTTH覆蓋率的亞洲電信業者,仍有以MDU為主,較難達成FTTH建設之環境,且電信商也評估針對既有建築進行FTTH的建設,投資回收期將拉長許多。

然而,面對政策規定須滿足提供1Gbps服務給用戶之目標壓力下,即便G.fast是極佳的升級技術選項,但考量短期內G.fast無法商用化,加上FTTx+LAN也已經是十分成熟的傳輸架構,電信商因此也將目光放在已經標準化、且可進行商用化的G.hn升級技術,Marvell也藉機推出G.now,雙方一拍即合。然相對於DSL在最後一哩傳輸的成熟度,G.now在大頻寬、長距離的傳輸下也同樣面臨線路串擾問題,能否克服而讓市場真正發酵則有待後續觀察。

(本文作者為資策會MIC資深產業分析師)

【完整內容請見《CTIMES雜誌》2014年07月號】
Ubiquoss GAM U4124B特點
‧24個用戶電話埠(G.hn) ‧高達 9.6 Gbit/s的總容量
‧每埠高達500 Mbps應用速率 ‧自動管理近端(NEXT)與遠端串擾(FEXT)
‧無線頻帶Notching功能 ‧頻段過濾
‧內建低衰減語音分割 ‧高效能 Layer 2 乙太網路交換器
‧STP, PVSTP, RSTP ‧網路聚合技術(LACP)
‧支援以連接埠為基礎的虛擬網路、網際網路(802.1Q) ‧IGMP Snooping/IGMP Proxy
‧有效的Layer 1~4封包過濾 ‧每埠MAC位址限制
‧NetBIOS/NetBEUI/NBT、DHCP 封包過濾 ‧Broadcast風暴控制
‧802.1p, DSCP marking/remarking ‧容易管理(CLI, Telnet, SNMPv1/v2)
‧SPQ, WRR, WFQ scheduling ‧系統溫度/風扇狀態監測
‧多種上行網路介面選擇:1G(TX/SFP)、10G(SFP+)、EPON/10GEPON、GPON ‧完整的前端結構使之容易安裝維護
資料來源:資策會MIC,2014年4月


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