目録 Part1:CATV インターネットの動向 時代の要求 家庭までの高速 IP ネットワーク CATV インターネットによるサービスの統合 CATV インターネット伸びの予測 標準化 (DOCSIS) A) DOCSISの背景 B) DOCSISのねらい C) DOCSISの技術 D) DOCS
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- えりか しのしま
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1 CATV インターネットの動向及び 設計 運用上の注意点について 日本シスコシステムズ株式会社趙福勇
2 目録 Part1:CATV インターネットの動向 時代の要求 家庭までの高速 IP ネットワーク CATV インターネットによるサービスの統合 CATV インターネット伸びの予測 標準化 (DOCSIS) A) DOCSISの背景 B) DOCSISのねらい C) DOCSISの技術 D) DOCSIS 準拠ソリューションの提供 Part2:CATV インターネット設計及び運用上の注意点 RF 関連 Noise Issue CATV インターネット設計上の注意点 A) The Big Picture B) ネットワーク設計のフローチャート トータルソリューションアドレス管理 トラフィック管理 セキューリティ管理もカバー Troubling Shooting The Cable Guy Is Your Best Friend!
3 Part1:CATV インターネットの動向
4 インターネット動向 時代の要求 IP ネットワーク上に音声サービス ビデオサービスを家庭までの高速アクセス低速のダイヤルアップ接続はボルトネック -> CABLE DSL WIRELESS 等高速アクセスネットワーク新時代幕開け CATV インターネットの大きな可能性
5 高速アクセスネットワーク GI レース Pipeline Speed Full Service Networking 可能性 Advantage Challenge Cable Modems 同軸ケーブル光 同軸 Hybrid 下り :40M 上り :10M : コンテンツある標準化が進んいるサービス統合可能 Share Media で 混雑すると Speed が落ちる ADSL Wireless DBS LMDS メタル回線 (Twistedpair) 衛星 帯域 :12.2 : ー 12.7GHz Wireless 帯域 :27.5 : ー 31.3GHz ~1.5M 下り :12M : 上り :56K : 下り :800M : 上り :400M : 電話会社のブランド力と財政力 大規模採用で機器単価が下がる可能性 同報性 広域性 ローカルテレビ提供可能 Two Way Speed はタル回線の品質によって制限される 標準化が遅れている Share Media Telco Return Share Media 雨 霧等に弱い FTTH PON P-P FTTH 光ファイバ 光ファイバ 155M >Gbps 高速 Two Way End Game of Access Networks High Cost Take a long time High Cost Take a long time DBS: Direct Broadcast Satellite LMDS:Local Multipoint Distribution Services (-- Wireless Local Loop) PON:Passive Optical Networks P-P FTTH: Point-to-Point FTTH
6 CATV インターネット動向 アクセスネットワークとしての重要性家庭までの高速 常時接続型ネットワーク新しいサービスの展開 標準化 (DOCSIS) 標準化による低価格化標準をベースとした拡張 展開
7 Today: Separated Network Dedicated Device TV Tel PC Hub/Head End Home Systems/Signaling PKey SS7 OSPF DS2 TCAP BGP Infrastructure Coax TWP Internet NTSC Analog Proprietary
8 Tomorrow: CATV インターネットによるサービスの統合 Digital Television Internet Driven Data Data Entertainment Video Telephony Telephony Games
9 Home Local Area Network K Telephony Cable Modem K Multi-peripheral support Residential Gateway Home Telephony Network Telephone Wiring HUB Ethernet Telephone Ethernet Ethernet Ethernet Family PC Cable Modem Ethernet Printer Home Automation Cable Network
10 Home Local Area Network K Integrated Set Top Box Residential Gateway + Digital Video Service Home Telephony Network Telephone Wiring HUB Ethernet Telephone Ethernet Ethernet Ethernet Family PC TV Set Top Box Ethernet Printer Home Automation Cable Network
11 VoIP 対応ケーブルモデム製品例 Cisco ubr924 Toll Quality Voice DOCSIS 1.1 Capable Full IOS Routing Data+VoIP VPN/IPSec
12 CATV インターネットサービスの特徴 従来の数十倍のアクセススピード 常時接続 より多くの個人ユーザー 放送と通信の融合 種々のサービスの可能性 IP Telephony High speed Internet / Data Access - PC High speed Internet / Data Access - TV Video conferencing
13 CATV インターネットサービス例 TITUS ALLNET サービス ( 大和 相模原等 )
14 CATV インターネットの伸びの予測 急激な伸びが予測される 1,000 Units - Stand Alone Only N. Americ '98 '99 '00 '01 '02 '03 10% HH Penetration North America Cable Modem Forecast (K) Source: Forward Concepts
15 日本における自主放送を行うケーブルテレビ加入世帯数の推移 7000 加入世帯数 ( 千世帯 ) 年度末 (39.5%) 94 年度末 (29.8%) 95 年度末 (15.7%) 96 年度末 (37.5%) 97 年度末 (34.4%) 年度末 ( 増加率 ) Source: 郵政省電気通信審議会 5 月 31 日ケーブルテレビに関する答申
16 郵政省電気通信審議会が描く CATV 事業者の将来像 CATV 事業者数難視聴対策 :4 万 2631 自主放送 :720 : CATV のあるべき姿 双方向 IP サービス提供 幹線の光ファイバ化完了 広帯域(770MHz) 化完了 CATV のあるべき姿 フルデジタル化 CATV 局のグループ化 CATV 事業者数 デジタル BS 放送開始 デジタル地上波放送開始 政府目標で光ファイバの全国網整備 NTT のき線点までの光ファイバの完了地上波のアナログ放送終了 1999 年 2000 年 2003 年 2005 年 2010 年 CATV 事業者数難視聴対策 : 役割を終えてゼロに自主放送 :700 : 以下 Source: 郵政省電気通信審議会 5 月 31 日ケーブルテレビに関する答申
17 今後日本 CATV インターネット のチャレンジ及び注目点 CATV 業界の再編 NTT 及び新電電の動向 (Last Mile Solution) 高速コンテンツの発展 集合住宅の双方向サービス対策 ケーブル インターネット商品イメージの統一
18 DOCSIS の背景 ケーブルを使った高速ネットワークにより家庭までの高速アクセスを実現 標準化によるベンダー間の競争によるコスト削減 使いやすさの向上への期待 Multimedia Cable Network System Partners Ltd. (MCNS) による DOCSIS 標準の作成
19 DOCSIS のねらい ケーブルモデムと関連機器のインターフェイスの早急な開発 DOCSIS 準拠モデム間の相互接続性の確認 CableLabによる認定 ケーブルを使った高速データコミュニケーションのマーケット開発
20 DOCSIS の技術 (Protocols) OSI Higher Layers Transport Network Data Link Physical MCNS Data Over Cable Applications MCNS TCP or UDP Control IP Messages IEEE MCNS MAC (MPEG Frames) Up Stream Down Stream TDMA TDM Digital IF Modulation Digital RF Modulation (QPSK or QAM-16) (QAM-64 or QAM-256) HFC
21 DOCSIS 準拠ソリューションの提供 構成要素 Cisco ubr 7246 ubr 7223 ラインカード RF アップコンバータIF パートナーモデム Cisco IOS RHE (Regional Head End) Other Sources LHE Fiber LHE Modulator Receiver & Scrambler For Each Receiver ubr 7246 Channel Modulator & Scrambler LC Cable Modem Tap UpConvert TV Local Head End HFC (Hybrid Fiber Coax) Distribution Down Stream Up Stream Trunks Fiber Node Bidirectional Amplifiers
22 Part2: CATV インターネット 設計及び運用上の注意点
23 RF Spectrum Part 1 - Cable Technology 110/220 V Electrical Signal 60 Hz CB 27 MHz Channel 2 55 MHz Frequency Spectrum Satellite Frequency IF 5-45 MHz RF (VHF & UHF) MHz Radio Freq (RF) Above Audio to InfraRed Down Stream (DS) Cable company to subscriber MHz Microwave Above 1 GHz InfraRed Visible Light Ultra Violet X-Rays Up Stream (US) Gamma Rays Subscriber to Cable company 5-42 MHz
24 Composite Downstream Spectrum: Part 1 - Cable Technology 0 Amplitude dbmv Multiple NTSC Channels Video Down Stream QAM Data Video MHz 6.0 MHz 6.0 MHz QAM Quadrature Amplitude Modulation Frequency MHz
25 NOISE の影響 Part 1 - Cable Technology Noise Unwanted signals RF Amplifiers introduce noise Electrical & magnetic interference (EMI) Thermal noise C/N - measure of video quality Downstream により Upstream に対する Noise の影響が大きい ネットワークを設計する際に 上り流合雑音の影響を考慮することが必要
26 Bit Error Rate Part 1 - Cable Technology BER Erred bits among total transmitted payload BER of 1 in million pay load bits acceptable 10 Main cause is low C/N(Carrier/Noise) Sharp threshold BER 10-7 Bit Error Rate QAM-256 QAM-64 QAM-16 QPSK C/N db
27 ネットワーク設計 (1):Big Picture Node Node ubr7246 Node ISSUES Node Size Quality of Upstream Available BW Hub Headend Node Hub Node Hub Node COAX Tap Node Node Node Cable Modem Drop PC
28 ネットワーク設計 (2): フローチャート CORE Hardware Options Power DRAM Port Adapter Select RF Line Module Analyze Configuration Are customer Traffic Expectations Met? YES NO Is Upstream OK? YES Add more capacity NO Add more RX A possible solution YES Is Upstream OK? Add more RX
29 集合住宅対策 Up Down コンハ ータ ( 同軸ケーフ ル ) DSL ( ヒ ル内の電話回線 ) LAN 配線 ( イーサネットケーフ ル ) 無線
30 トータルソリューション アドレス管理 トラフィック管理 セキューリティ管理もカバー
31 Trouble Shooting Keep A Golden CM On Hand Debugs better on CM than Headend Start On Isolated System The Cable guy is your best friend Lets Cable Guy see how it integrates
32 For more information oduct/cable/cab_rout/index.htm
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