資料 2-3 4K 8K 時代に向けたケーブルテレビの映像配信の在り方に関する研究会 CATV 伝送技術の最新状況 2017 年 12 月 26 日 ブロードネットワークス事業部 CATV システム部長泉英介
目次 1. 高度 BS 放送のチャンネル 2. 高度 BS-IF 伝送 3. BSトランスモジュレーション (TM) 4. ケーブルテレビの構成例 :HFCシステム 5. HFCネットワークの放送と通信システム構成 6. HFCにおける通信速度の向上 = 小セル化 7. FTTHシステムの構成 8. サブセンターによる広域 FTTHの構成 9. FTTH 引込宅内接続図 10. BSトラモジ (TM) とBSパススルー (PT) 11. オールIPシステムへの移行 12. IP 放送を見据えたFTTH 伝送容量 13. オールIPシステムの構成 14. ベイ コミュニケーションズ様納入事例 15. ハートネットワーク様納入事例 16. HFCにおける通信速度 品質の向上 17. CATV 伝送技術の最新状況まとめ 18. 高度 BSへの対応に向けた課題 2
高度 BS 放送のチャンネル 2018 年 12 月 1 日実用放送開始 高度 BS 右旋 NHK-4K BS 朝日 BS-TBS BSJapan BS 日テレ (19 年 12 月 ~) BS フジ 高度 BS 左旋 映画エンタメ ( 東北新社 ) ショップチャンネル QVC WOWOW (20 年 12 月 ~) NHK-8K 高度 CS 左旋スカチャン 1 スカチャン 2 スカチャン 3 スカチャン 4 スカチャン 5 スカチャン 6 スカチャン 7 スカチャン 8 同色は同じトラポンを使用 3
高度 BS-IF 伝送 Lo: 局発周波数 IF: 中間周波数 右旋円偏波 Lo=10.678GHz( 既存 ) 左旋円偏波 Lo=9.505GHz( 新規 ) IF 周波数 (MHz) 1032 BS 右旋 110 CS 右旋 BS 左旋 110 CS 左旋 1489 1595 2071 2224 2642 2748 3224 BS 朝日 /BS-TBS/BS ジャパン WOWOW/NHK フ レミアム / ディズニー BS-1 BS-3 BS-5 BS-7 BS-9 BS-11 BS-13 BS-15 BS-17 BS-19 BS-21 BS-23 ND-26 ND-2 ND-4 ND-6 ND-8 ND-10 ND-12 ND-14 ND-16 ND-18 ND-20 ND-22 ND-24 BS-2 BS-4 BS-6 BS-8 BS-10 BS-12 BS-14 BS-16 BS-18 BS-20 BS-22 BS-24 ND-25 ND-1 ND-3 ND-5 ND-7 ND-9 ND-11 ND-13 ND-15 ND-17 ND-19 ND-21 ND-23 4K/8K 放送 2018 年春 BS 再編 4K 朝日 /4K ジャパン /4K 日テレ BS 日テレ /BS フジ / アニマックス NHK-BS1/ スターチャン 1/ 同 2 4K-NHK/4K-TBS/4K フジ x HD 21 SD 33 2018 年再編 4K ショップ /QVC/ 映画エンタメ 4K-WOWOW/ 空き / 空き NHK (8K) x x スカチャン 1/2 スカチャン 3/4 スカチャン 5/6 スカチャン 7/ 空き A-PAB/ スカチャン 8/ 空き 現行 FTTH 装置伝送帯域 1032~2684 MHz 帯域拡張要 4
BS トランスモジュレーション (TM) BS トランスモジュレータ BS アンテナ右旋 1-1.5GHz BS 再編後 52Mbps 26Mbps 29Mbps/6MHz 8PSK チューナ 52Mbps 8PSK チューナ HD HD BS トランスモジュレータ 17Mbps HD HD HD 64QAM 64QAM 29Mbps/6MHz 64QAM 64QAM 64QAM 従来対応 STB BS 右旋 左旋の 4K で 256QAMx10 必要 高度 BS アンテナ右旋 左旋 1-3.2GHz 16 APSK チューナ 高度 BS トランスモジュレータ 100Mbps 33Mbps 38Mbps/6MHz 4K 4K 4K 256QAM 256QAM 256QAM 高度 BS 対応 第 3 世代 STB 5
ッドエンド多チャンネル放送光送信器ヘケーブルテレビの構成例 ~ 光同軸ハイブリッド (HFC) システム ~ BS アンテナ 集合住宅 地上波受信アンテナ BS アンテナ 光送信器 光ケーブル幹線路 光ノード 増幅器 住戸 住戸 住戸 住戸 壁面端子 3 階 2 階 住戸 住戸 1 階 カメラ / マイク スタジオ 調整室 光送信器 光ケーブル幹線路 光ノード 同軸ケーブル幹線路増幅器 ビル マンション共同受信設備 光送信器光送信器光送信器 同軸ケーブル幹線路タップオフ 戸建住宅 ケーブルテレビ局 保安器 STB テレビ センタ設備 6 伝送設備 宅内配線
HFC ネットワークの放送と通信システム構成 地デジパススルー 同軸ケーブル網 フ ラットフォーム JDS/JCC スタシ オ BS トラモジ 多チャンネルヘッドエンド 自主放送 光送信機 光受信機 光ノード 電源供給器 同軸アンプ 数百 ~ 千世帯 タップオフ DOCSIS3.0 システム モデム親機 CMTS 下り :320Mbps 上り :120Mbps 下り :70-770MHz 上り :10-60MHz 保安器 STB ケーブルモデム インターネット 電話サービス インターネットサーハ ー CMTS チャンネルボンディング技術 下り 上り (1) (2) 7 (3) (4) (1) (2) (3) (4) (5) 30Mbps(1) 4 = 120Mbps (6) (7) テレヒ の帯域 6MHz (8) 40Mbps(1) 8 = 320Mbps 電話 EMTA 加入者宅
HFC における通信速度の向上 = 小セル化 光ノード セル内世帯数 1 万世帯以上 セル = 同軸のエリア CATV 局センター ひとつの DOCSIS 回線 (= セル ) にたくさんの加入者 通信速度低下 DOCSIS3.0 通信速度小セル分割下り 320Mbps 上り 120Mbps セル内世帯数数百 ~ 千世帯 光ノード 光ノード 光ノード 光ノード セル当たりの加入者を少なくする 通信速度向上
FTTH システムの構成 フ ラットホーム JDS/JCC 地デジパススルー 自主 + 多 ヘッドエンド 光送信機 光アンプ 光分配器 カプラ 8 分配 8 分配 光アンプ 光 /RF 変換 V-ONU 4K-TV STB BS パススルー 1-2.6GHz 放送システム (RF) 放送と通信が別波長または別ファイバー 屋外伝送路 8 分配 8 分配 ハ ソコン net インターネットサーハ ー スイッチ イーサネット 10GE-PON OLT D-ONU 電話 TA 通信システム (IP) 8 分配カプラの構造 9
サブセンターによる広域 FTTH の構成 数千 ~ 万世帯 メインセンター サブセンター 1 加入者宅 ドロップクロージャ 32~64 分岐 V-ONU STB 放送系ヘッドエンド 2.6GHz 光送信機 ター ルバーサ 光アンプ GE-PON OLT 光成端架 引込用 2 心光ケーブル D-ONU HGW Internet 加入者までの最大伝送距離 10~20km サブセンター 2 数千 ~ 万世帯 数千 ~ 万世帯サブセンター n G-EPON 通信速度下り / 上りとも 1~10Gbps 10
FTTH 引込宅内接続図 ドロップクロージャ 映像 V-ONU 既設同軸ケーブル 同軸ケーブル テレビ STB TV 端子 V-ONU( 光 /RF 変換器 ) 屋外の軒下に設置 インドア光ケーブル 通信 D-ONU LAN ケーブル WiFi でパソコンへ 11
BS トラモジ (TM) と BS パススルー (PT) HFC 方式では伝送周波数の制約から 770MHz 以下の QAM 信号 ( トラモジ ) で送信していたが FTTH では伝送帯域が拡大されたため BS-IF 信号をそのまま送信できるようになった BS トラモジ HFC 70-770MHz STB 光化の進展で BS-IF の伝送 ( パススルー ) が可能に トラモジ FTTH V-ONU STB BS パススルー 1.0-2.6GHz 70-770MHz 1.0-2.6GHz 高度 BS-4KTV 8K テレビ 12
オール IP システムへの移行 映像 IP 化の進展 (OTT ハイフ リット キャスト ) FTTH 化して 1Gbps 超の GE-PON を活用 または 伝送帯域を拡大して DOCSIS 3.1 を使用 1.2Gbps まで対応 多 放送の IP 化 地デジ BS も IP で提供オール IP システムが完成 13
IP 放送を見据えた FTTH 伝送容量 ( 当面の最大値 ) (1) IP 放送 高度 BS 4K(033Mbps) 最大 22 番組 =726Mbps 8K(100Mbps) 1 番組 =100Mbps 地デジ BS 16Mbps 約 24 番組 =384Mbps 自主多 放送 06Mbps 約 90 番組 =540Mbps コミチャン 4K 25Mbps 最大 2 番組 =50Mbps 合計最大 139 番組約 1.8Gbps (2) ストリーミングビデオ ~1.3Gbps =(2~25Mbps)x 4 端末 / 加入者 x 128 分岐 x 10%( 同時使用率 ) (3) インターネット ~0.5Gbps( トラフィックの 70% がストリーミングビデオ 30% がデータと仮定 ) 合計 今後さらにトラフィックの上昇が予想される 3.6Gbps 14
オール IP システムの構成 Platform 多 TV IP 10G-EPON OLT 10G-ONU ANT 地デジ IP 再送信装置 BS 左遷 右遷 BS IP 再送信装置高度 BS IP 再送信 MMT/TLV IP イ サネットスイッチ FTTH IP-STB 自主 IP 放送 IP 放送サーバ DRM Marlin 15
ベイ コミュニケーションズ様納入事例 HFC の高度化と光化を同時に推進した事例 システム概要 10G プラットフォーム GEPON/OLT 設置状況 項目アップグレード方式対象エリア接続世帯数インターネット加入者 HFCサービス 仕様ディープHFC+FTTH 全域 775 千世帯 143 千世帯 6M 30M 120M 160M FTTH サービス最大 1Gbps ベイ コミュニケーションズ様は大阪市 兵庫県で CATV 事業を展開 16
ハートネットワーク様納入事例 2016 年 4 月よりケーブル 4K IP マルチキャスト放送サービス開始 10G-EPON ネットワークを利用 10G-EPON カード 新居浜駅前の あかがねミュージアム にケーブル 4K 放送デモコーナーを設置 マルチキャストサーヒ ス D-ONU 本社ヘッドエンド 10G-EPON OLT マルチキャスト用に帯域確保 IP-STB ハートネットワーク様は愛媛県新居浜市 西条市で CATV 事業を展開 17
1 現状の DOCSIS3.0 では IP 放送用の帯域が不足 インターネットデータ HFC における IP マルチキャスト放送実現方法 DOCSIS3.0 CMTS IP 通信データ = 320Mbps(QAM8/48MHz ボンディング ) (1) (2) (3) (4) (5) 48MHz (6) (7) (8) DOCSIS3.0 ケーブルモデム 2 伝送帯域を確保して DOCSIS3.1 を導入 DOCSIS3.1 による IP 通信速度の高速化 IP 放送用データ通信の帯域確保 192MHz の帯域確保のため伝送周波数の拡大が必要 770MHz から 1GHz まで インターネットデータ IP 通信データ = 最大 1.2Gbps(OFDM/192MHz) IP 放送データ ( マルチキャスト ) DOCSIS3.1 CMTS 192MHz IP 通信データ マルチキャストデータ マルチキャストデータは DOCSIS の QoS 機能で通信速度 品質を確保 QoS: DOCSIS3.1 ケーブルモデム Quality of Service IP-STB 18
CATV 伝送技術の最新状況まとめ トラフィックの急増と高度 BS への対応で FTTH 化が進展 1Gbps だけでなく 10Gbps の PON も一部で導入が始まった HFC 伝送路の周波数を拡張して DOCSIS3.1 による 1Gbps 超の伝送も可能になった 各ケーブルテレビ局の自主放送を編成した ケーブル 4K の IP 放送を伝送するサービスも始まった 19
高度 BS への対応に向けた課題 伝送路の更なる FTTH 化と広帯域化を進めることが必要 IP マルチキャストの本格的な普及に向けて 上位ネットワークとアクセスネットワーク含めた 運用仕様の策定が必要 IP 放送による ケーブル 4K の拡大など オール IP 化に向けたロードマップや戦略の策定が必要 20