G.fast(ジーファスト)とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

G.fastは、既存の電話線（メタル線、ツイストペアケーブル）を用いて、ギガビット級の超高速なデータ通信を実現するために開発されたデジタル加入者線（DSL）技術の一つである。国際電気通信連合の電気通信標準化部門（ITU-T）によってG.9701勧告として標準化された規格であり、主に光ファイバー網（FTTH）の導入が物理的または経済的な理由で困難な建物において、通信速度を向上させる目的で利用される。特に集合住宅などでは、建物の共用部にある主配線盤（MDF）まで光ファイバーが敷設されていても、そこから各住戸までは既設の電話線が使われているケースが多い。このような環境で、最後の数十メートルから数百メートルの区間、いわゆる「ラストワンマイル」の通信速度を飛躍的に高めるための解決策としてG.fastが注目されている。従来のVDSL方式が最大でも100Mbps程度の速度であったのに対し、G.fastは理論値で最大1Gbpsを超える速度を提供することが可能であり、光ファイバーと遜色のない通信体験を既存インフラ上で実現する技術として位置づけられている。

G.fastが高速通信を実現できる背景には、いくつかの重要な技術的特徴がある。第一に、利用する周波数帯域の広さが挙げられる。従来のVDSL方式が利用する周波数帯域は最大でも30MHz程度であったが、G.fastの第一世代規格では最大106MHz、さらに第二世代規格（Amendment 3）では最大212MHzという非常に広い周波数帯域を使用する。通信に利用できる周波数帯域が広ければ広いほど、一度に伝送できる情報量が増加するため、これが高速化の根幹をなす要素となっている。しかし、このような高い周波数帯の電気信号は、物理的な特性として伝送距離が長くなるにつれて信号の減衰が激しくなり、外部からのノイズの影響も受けやすくなるという弱点を持つ。そのため、G.fastがその性能を最大限に発揮できるのは、通信事業者の設備からユーザー宅までの電話線の距離が極めて短い場合に限られる。一般的に、伝送距離が100メートル以内であれば1Gbpsに近い速度が期待できるが、距離が250メートル、500メートルと延びるにつれて通信速度は急激に低下する。この特性から、G.fastは建物のMDFや電柱に設置された分配点（Distribution Point）まで光ファイバーを引き込み、そこから各戸までのごく短い区間だけ電話線を利用するFTTdp（Fiber To The Distribution Point）やFTTB（Fiber To The Building）といったネットワーク構成で運用されるのが一般的である。第二の特徴は、通信方式としてTDD（Time Division Duplex：時分割複信）を採用している点である。これは、一つの周波数帯域を時間で細かく区切り、上り（アップロード）通信と下り（ダウンロード）通信を交互に切り替えて行う方式である。従来のVDSLで主流だったFDD（Frequency Division Duplex：周波数分割複信）が上りと下りで異なる周波数帯を割り当てるのに対し、TDDは上りと下りの時間配分を柔軟に変更できるという利点がある。これにより、通信事業者は一般的なインターネット利用で需要の高い下り通信の時間を多く割り当てて高速化を図ったり、あるいは法人向けサービスなどで需要がある場合には上りと下りの速度を対称に近づけたりといった、サービス内容に応じた最適な帯域制御が可能となる。第三の重要な技術が、ベクタリングである。集合住宅のように、多数の電話線が一本のケーブルに束ねられている環境では、隣接する回線の信号が互いに干渉し合い、通信品質を著しく低下させる「漏話（クロストーク）」という現象が発生する。G.fastでは、このクロストークを能動的に打ち消すベクタリング技術の利用が必須とされている。これは、分配点にあるG.fastの集線装置が、束ねられた全ての回線のノイズ状況をリアルタイムで監視・計算し、それぞれの回線に対してクロストークを相殺するような逆位相の補正信号を生成して送信する技術である。この高度な信号処理により、高密度な環境でも各回線の性能低下を防ぎ、安定した超高速通信を複数のユーザーが同時に利用することを可能にしている。G.fastは、FTTHへの完全移行が難しい環境において、既存の資産である電話線を活用しながらユーザーの高速通信ニーズに応えるための現実的かつ効果的な技術である。光ファイバーによるサービスと比較すると、伝送距離や回線状態による影響を受けやすい側面はあるものの、導入工事の簡便さやコスト面での優位性は大きく、次世代のブロードバンドアクセス技術として重要な役割を担っている。