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HFCからFTTxへ - ファイバーの可能性

ファイバーと加入者の距離はより近い方がよいことは明らかです。ARRISのエキスパートは、それを実現する方法、時期、場所を決めるお手伝いをします。

サービスプロバイダーが自社のアクセスネットワークを発展させる、つまりハイブリッド型ファイバー同軸(HFC)ネットワークを移行してそのネットワークにディープファイバーを拡張する場合、採用できるアーキテクチャのアプローチはいくつかあります。一つのネットワークにおいて複数のアーキテクチャを異なるタイミングで採用するのは一般的なことです。

これらのアプローチでは、ビデオやブロードバンドのサービスに対応する数百ギガビットのIP帯域幅へと変えるため、頻繁に新しいプラットフォームに投資することなく、複数の経路をサポートする必要があります。

ARRISのアクセス・ネットワーク・エボリューション・フレームワークは、既存のHFCネットワークへの投資価値を高めるとともに、現在と未来のネットワーク要件に対応する柔軟な移行計画の作成を支援します。

ネットワークが進化し続ける理由

  • 帯域幅の要件
    ビデオ(QAM、SDV、IP)サービスやデータサービスの配信に必要な帯域幅についての現在の予測によると、今後約10年から12年のうちにサービスプロバイダーのネットワーク容量は限界に達する見込みです。ネットワークの特定のエリアでは、さらに早く限界が訪れる可能性があります。アクセス・ネットワーク・インフラの帯域幅に対する需要は、速度に対する要求とデータ消費という要因により、伸び続けています。
  • ネットワークの複雑性
    サービスプロバイダーは、高速データ、音声、プログラムチャネル、ビデオ・オン・デマンド(VOD)、そして新しいサービスを含むあらゆるサービスのネットワークインフラを簡素化する方法を求めています。サービスプロバイダーにとって、ネットワークの複雑性を軽減し、事業費を削減するとともに、ウェブベースのビデオサービスによる一般的なビデオ配信においてより低コストのシステムを導入する機会となります。
  • ネットワークの信頼性
    これらの変化により、ネットワークの信頼性とサービス品質(QoS)が向上します。

ファイバー・ディープ - 帯域幅の傾向
60年間における帯域幅の傾向(ニールセンのデータを変更)
 

サービスプロバイダーによる決定の要素

  • ヘッドエンドの処理能力
    スペースや電力、その他設備の制限によって、ヘッドエンド機器を追加できない場合があります。ネットワーク・エボリューション・ソリューションには、ヘッドエンドで密度を高めるとともに、電力をより効率的に使用する、もしくはヘッドエンドの処理能力を屋外施設へ分散する機能が含まれています。
  • コスト
    屋内施設、屋外施設、およびCPEのネットワークの進化との関連において、資本コストと運用コスト、そして既存の投資を活用し続けることは、サービスプロバイダーにとって常に重要な検討事項です。
  • 新規建設住宅での設置
    新規建設住宅でのファイバー設置は、後で同軸ケーブルをファイバーと交換するよりも低コストで済みます。ファイバーが加入者密度の高いエリアを通過する集合住宅では、PONの方が他のアプローチよりも効率的な場合があります。
  • 環境
    不動産コスト、区画規制、配電、施設の構成、およびその他の要因が屋内または屋外の機器の配置に影響する場合があります。
  • タイミングと可用性
    一部のネットワーク展開の経路が実現可能であるかどうかは、製品が市場で入手可能になる時期や、最終的な仕様が決定される時期、およびサービスプロバイダーのコントロールの範囲外であるその他の要素によって決まります。

HFCネットワークからFTTxへの移行におけるアーキテクチャのアプローチ

  • アナログ変調のFiber to the Home (FTTH)
    光ファイバー高周波(RFoG)は、パッシブ光ネットワーク(PON)アーキテクチャへの論理的な移行パスを提供するアナログ光学技術です。HFCネットワークの同軸部分を単一光ファイバーに置き換え、アナログQAM信号を住宅、そしてRFoG-ONUへと拡張することにより、事業者は引き続き既存のバックオフィスインフラを使用することができます。
  • デジタル変調のFiber To The Node
    各加入者宅により近い場所にファイバーを移動するコスト効率のよいFTTxへの移行戦略は、多くの場合、分散型アクセスアーキテクチャ(DAA)と呼ばれます。DAAでは、アクティブデバイスの数を減らし、アナログ光学をヘッドエンドからノードへと置き換えることで、ヘッドエンドのスペースを増やします。
  • デジタル変調のFiber to the Home (FTTH)
    PONは、20 km、またはエクステンダーを使用した場合は60 kmまでのリンクにおいて、ビデオやその他インターネットサービスのデータ転送速度を高める、コスト効率に優れ、メンテナンスの頻度が少ないアプローチを提供します。各加入者宅へ個別にファイバーを設置する必要もありません。

関連情報

光ファイバー高周波(RFoG)は、既存のバックオフィスインフラを使用したまま、HFCネットワークの同軸部分をシングルファイバーのパッシブ光ネットワークに置き換えて容量を増やすことにより、FTTxまたはxPONのアーキテクチャへの移行パスを提供するアナログ光学技術です。 RFoGはネットワークからRFアクティブ(増幅器およびエクステンダー)を排除し、故障やメンテナンスの労力、そして所要電力を削減します。

RFoGネットワークは、既存のHFCシステムに匹敵する方法で加入者に機能性およびサービスをシームレスに提供することができます。またRFoGでは、サービスプロバイダーがPON技術を選択または採用しない場合でも、FTTH PONのようなアーキテクチャを使用することができます。

現状のHFCネットワークと比べ、パフォーマンスにおいて明らかなメリットを提供するARRISのRFoGネットワーク

  • アップストリームおよびダウンストリームの帯域幅を拡張し、同軸の実装に伴うRFノイズおよび出入を排除することでネットワークリーチを大幅に拡大。
  • HFCノードおよびRF増幅器の必要性を排除することで運用およびメンテナンスのコストを大幅に削減。
  • エネルギーを節約し、同軸の配備に代わるよりグリーンな手段のほか、停電時のネットワーク・ダウンタイムを減らすというメリットを提供。
  • HFCおよびFTTxアーキテクチャ間を効率的にブリッジし、オールファイバー型の高帯域10G PONネットワークへの移行に必要なインフラを提供。
  • 同軸ケーブルを時間とともに劣化させる環境要因に対する耐性。
  • 集合住宅(MDU)や未開発地域での導入でより経済的な選択肢を提供。
  • ネットワークでの光ビートによる干渉(OBI)を排除するための数々のオプション。
  • 新規の郊外住宅地設置で、HFCに匹敵するパフォーマンス。

 
ファイバー・ディープ - HFCからRFoGへ

さまざまなRFoGソリューション

ARRISでは、RFoGネットワークのOBIを排除し、DOCSIS 3.1サービスへの移行をサポートする革新的ソリューションを幅広くご提供します:

  • AgileMax®ファイバー配信デバイス製品ライン
    従来のRFoGアーキテクチャで使用される光スプリッタに代わってAgileMaxのアクティブな光分配技術を採用することにより、ネットワークに複数のアクティブなアップストリームレーザーがある場合でも、ネットワークからOBIを排除し、ヘッドエンド光受信機ポートひとつで最大1024家庭のサービスグループに対応します。AgileMaxは費用のかからない「非調整」R-ONUに対応するうえ、さらにビデオハブテクノロジーと併用すれば、ネットワークのリーチを20 km以上へ拡大することもできます。
  • OBIフリーR-ONU
    ARRISのOBIフリーR-ONUを使うと、サービスプロバイダーは内部ロータリースイッチを介した各ユニットのアップストリーム波長を16種から選べるようになり、OBIを回避するのに十分な波長分離が実現します。この波長管理アプローチによって、複数のOBIフリーR-ONUがOBIに妨げられることなく、単一のアップストリーム光受信機へ同時送信されます。

関連情報

分散型アクセスアーキテクチャ(DAA)は、ヘッドエンドのデジタル部分をノードまたはPHYシェルフに延長し、ノード内の光から同軸の境界にデジタル/RFインターフェースを配置します(リモートPHY)。 ヘッドエンドのアナログ光学部品を置き換えることで、ファイバーリンクがデジタル・ファイバー・イーサネットリンクに変換され、利用可能な帯域幅を拡大することによってファイバー効率(波長および距離)が高まり、将来のNFV/SDN/FTTxシステムと方向性を合わせることができます。

DAAは、従来のサービスを中断することなく、RF機能を少しづつノードに移行することで、通常のプラントとサービスのアップグレードに合わせて徐々に導入できます。
    

ファイバー・ディープ - 分散型アクセスアーキテクチャ

DAAアプローチの利点

  • ネットワーク効率
    • ネットワーク容量の拡大と屋外設備のメンテナンスの簡素化
    • リモートPHY、リモートMAC-PHY、リモート10G ePON OLTによるノードの進化
    • 末端における信号の品質改善、高変調レート、高ビットレート
    • スペクトル効率の向上、ファイバーあたりの波長の拡大
  • 運用および設備投資におけるメリット
    • ヘッドエンドの電力、スペースおよび冷却の要件の低減
    • ハブの統合
    • RFを組み合わせたネットワークを変更することなくQAMを追加
    • 変更範囲をノード単位で分割
    • 設定後の手間が不要なデジタルファイバー
  • IPコンバージェンス
    • IPネットワークをノードまで拡張
    • FTTx拡張との整合性
    • 標準ベースの相互接続性およびスケールメリットを活用

ARRIS DAAソリューション

  • E6000®コンバージド・エッジ・ルーターeCORE(Gen2)、データサービス向け - HFC、DAA、PONに対応したアップグレード可能なプラットフォーム
  • HFC、DAA、PONからの進化に対応できる柔軟なノードプラットフォーム
  • すべてのDAAモードとIPまたはMPEG-2トランスポートストリームのバックボーンをサポートするビデオ・ユニファイド・エッジ(VUE)仮想化ビデオコアおよびビデオ・ヘッドエンド・ソフトウェア
  • リモートOLT集約向けICX光イーサネットスイッチ
  • システム配備、自動化、パフォーマンスのための調整、インテリジェンスおよび管理サービス、アプリケーション・ソリューション
  • プランニングおよびモデリングについてのコンサルティングならびにネットワーク・エボリューション・サービス

リモートMAC-PHYは、MAC(ビデオおよびデータ)とPHY機能をリモートノードまたはシェルフに移動させるもう一つの分散型アクセスアーキテクチャのオプションです。ほとんどの信号処理と変調は、ヘッドエンドではなくアクセスネットワーク内で行われます。

ARRISのロードマップには、リモートPHYとリモートMAC-PHYアーキテクチャの両方がアクセス・ネットワーク・エボリューション・フレームワークの一部として含まれており、複数のネットワーク・アップグレード・パスに対応するモジュール型ソリューションを提供します。このアプローチでは、HFCネットワークへの投資価値を高めると同時に、既存および今後のすべてのサービスを将来シームレスかつ収益性の高い方法で完全なIPネットワークに移行できるようにします。

リモートPHYとリモートMAC-PHYには、どちらも利点があります。リモートPHYは、プロビジョニングや管理インフラストラクチャーにあまり変更を加えることなく、少ないヘッドエンド機器で小型のハブや負荷が少ないノードにサーブする優れた方法です。それに対し、リモートMAC-PHYはピンポイントの配備や長距離ファイバーを使用するノードに適しています。リモートPHYには他にも、CableLabs®仕様アクティビティにより、標準ベースのマルチベンダーシステム統合が可能というメリットがあります。

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容量、または他社のファイバーサービスとの競合に関してマルチギガビット対称(アップストリームおよびダウンストリーム)サービスが必要な場合、イーサネット・パッシブ光ネットワーク(EPON)を介したFiber to the Home(FTTH)がソリューションとなります。

これにより、サービスプロバイダーは以下を実現できます:

  • 共通のネットワーク機能を用いて企業用顧客および住宅用顧客のラストマイルにファイバーを設置
  • 高価値の企業用サービス顧客による収益を向上
  • PONゲートウェイデバイスのDPoEプロビジョニングソリューションによりDOCSIS®プロビジョニングシステムへの投資を最大化
  • アクティブな屋外施設を利用せずに運用コストを削減
  • 住宅用顧客に対称およびマルチ・ギガビット・ダウンストリーム・サービスを提供

FTTHの基本的な展開アーキテクチャ

  • 集中型
    OLT(光回線端末)はヘッドエンドまたはハブとなる建物に収納されます。すべてのサービスは、各世帯のONU(光ノードユニット)へのデジタル信号伝達により配信されます。EPON設計において一般的な距離の制限は20 kmですが、ネットワークベースのノードまたはハブでアクティブなPONエクステンダーを使用することにより、80 kmまで延長できます。
  • 分散型
    OLTが、ノードまたはキャビネットに収納されたリモートOLT(ノードPONまたはR-OLTと呼ばれる場合もあります)モジュールである場合を指します。EPONにおける一般的な距離の制限である20kmは、ヘッドエンドから家庭までの距離ではなく、ノードから住宅までの距離に適用されます。
ディープ・ファイバー - HFCからPONへ

どちらのアプローチでも、ケーブル事業者との協力により作成されたEPON(DPoE™)規格のCableLabs® DOCSISプロビジョニングにより、既存のDOCSISプロビジョニングシステムとモニタリングシステムとの統合が可能になります。DOCSISオペレーショナル・サポート・システム(OSS)については、OSSおよびビジネス・サポート・システム(BSS)のアセットおよびプロセスに対するサービスプロバイダーの長期投資を活用し、ePON OLTがCMTSのように動作し、またePON ONUがその他のケーブルモデムのように動作およびプロビジョニングします。

ARRIS E6000 CER 10G ePON OLTプラットフォームは、既存のシャーシを用いてGen 2 RSM-2モジュールとEPFM(ePONファイバーモジュール)カードをサポートし、1モジュールにつき最大16の10G -ePON光モジュールに対応して、D-CAMおよびU-CAMモジュールを置き換えます。

一般的な新規ネットワークでは、集中型ePONにより展開を簡素化します。この場合、サービスプロバイダーが利用されていないネットワークに展開するための移行戦略としてノードOLTを使用します。
                      

CAAおよびDAA DPoEシステムの評価概要
エリア標準波長の10G ePON OLTリモートOLT (R-OLT)
DPoEサブシステム・ハードウェアのロケーション 施設のみ 現場にて90%
将来のSDNアーキテクチャのサポート はい はい
施設のアクティブ なし  高度 
施設スペース なし 高度
ファイバーの利用 1(低度) 16
対応エリアの距離 10km - 20km ノードまでは制限なし
ONUまでは20km
施設の統合 最大20km ノードまでは制限なし
ONUまでは20km
1顧客あたりのコスト 128 PONエクステンダーに対し64加入 オーバーサブスクリプションの場合最も低コスト

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