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ケーブルモデム

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アリス(ARRIS)せいケーブルモデム

ケーブルモデムとは、ケーブルテレビ(CATV)の基盤きばんじょう高周波こうしゅうはチャンネル経由けいゆ双方向そうほうこうデータ通信つうしん実現じつげんするネットワーク・ブリッジけんモデム一種いっしゅである。ケーブルテレビのネットワークがこう帯域たいいきはば利用りようしてブロードバンドインターネット接続せつぞく提供ていきょうするのにおも使つかわれている。とくオーストラリアヨーロッパきたアメリカみなみアメリカひろ使つかわれている。アメリカ合衆国あめりかがっしゅうこくだけでも2009ねんなかごろ時点じてんやく3800まんだいのケーブルモデムが使つかわれていた[1]

歴史れきし[編集へんしゅう]

Hybrid Networks[編集へんしゅう]

Hybrid Networksは1990ねん世界せかいはつ高速こうそくかつ非対称ひたいしょうくだ方向ほうこうだけとく高速こうそく)なケーブルモデム・システムを開発かいはつ特許とっきょ取得しゅとくした。Hybrid Networks は一般いっぱん家庭かていなどのインターネット接続せつぞくには非対称ひたいしょう通信つうしん十分じゅうぶんだと判断はんだんしていた。このてん重要じゅうようである。CATVシステムは本来ほんらい放送ほうそうのためにくだ方向ほうこう通信つうしん容量ようりょうきわめてひろくなっており、のぼ方向ほうこう高速こうそくたかくつくという問題もんだいがあった。また、のぼりとくだりの速度そくどことなるため、それぞれの方向ほうこうまったことなるプロトコルを採用さいようしても、全体ぜんたいとして双方向そうほうこうのリンクを構築こうちくする技法ぎほう確立かくりつしたというてん重要じゅうようである。初期しょきのシステムではのぼ方向ほうこう通常つうじょう電話でんわ回線かいせん使つかうことがおおく、ケーブルだけで双方向そうほうこう通信つうしん実現じつげんしたものはまれだった。のちにケーブルのみで双方向そうほうこう通信つうしん実装じっそうする方式ほうしき一般いっぱんしたが、基本きほんてきなアーキテクチャはいまわっていない。

LANcity[編集へんしゅう]

LANcityははやくからケーブルモデムを開発かいはつした会社かいしゃで、その独自どくじシステムはアメリカでひろ採用さいようされた。LANcityはBay Networks買収ばいしゅうされ、Bay Networksはノーテル買収ばいしゅうされた。そのノーテルはケーブルモデム事業じぎょうARRISとしてスピンオフさせた。ARRISはDOCSIS準拠じゅんきょのケーブルモデムおよびCMTSきょくがわでケーブルモデムとインターネットとを接続せつぞくするシステム)を製造せいぞうつづけている。

Zenith Homeworks[編集へんしゅう]

ゼニス・エレクトロニクス独自どくじプロトコルを採用さいようしたケーブルモデム Zenith Homeworksは1993ねん登場とうじょうした。アメリカおよび海外かいがいのいくつかのケーブルテレビもう採用さいようされた[2][3]

Com21[編集へんしゅう]

Com21はやくからのケーブルモデム業者ぎょうしゃの1つで、DOCSISにより標準ひょうじゅんされるまでは独自どくじシステムで成功せいこうしていた。CATVきょくがわのブリッジComControllerとケーブルモデムComPortがあり、ネットワーク管理かんりシステムにはHP OpenView基盤きばんとして採用さいようしていた。また、のぼ信号しんごうをまとめるさいにノイズが発生はっせいする問題もんだい対処たいしょするためマルチプレクサをのち開発かいはつした。Com21の独自どくじプロトコルはAsynchronous Transfer Mode(ATM)をベースとしていた。Com21はDOCSIS準拠じゅんきょのケーブルモデムも開発かいはつしたが、2003ねん倒産とうさんした。Com21の資産しさんはARRISがいでいる。

CDLP[編集へんしゅう]

CDLP(Cable Data Link Protocol)はモトローラ独自どくじシステムである。CDLPカスタマ構内こうない設備せつび(CPE)は、のぼ信号しんごう経路けいろとして公衆こうしゅう交換こうかん電話でんわもう(PSTN)とケーブルネットワークの両方りょうほうをサポートしていた。しかしPSTNには欠点けってんおおく、ケーブルのみでのぼくだ両方りょうほう伝送でんそうする方式ほうしき主流しゅりゅうとなっていった。ケーブルのみでのぼくだりをあつかえるケーブルモデムはデジタル加入かにゅうしゃせん(DSL)サービスとも互角ごかく対抗たいこうできた。CDLP規格きかく現在げんざいではほとんど使つかわれておらず、おおくのプロバイダーはDOCSIS採用さいようしている。モトローラの CyberSURFR はCDLP規格きかく採用さいようしたケーブルモデムのいちれいで、くだりのピーク性能せいのうは10Mbit/s、のぼりピーク性能せいのうは1.532Mbit/sである。CDLPはくだ最大さいだい帯域たいいきはばとして30Mbit/sまでをサポート可能かのうで、複数ふくすうのケーブルモデムを使つかうことでこれを達成たっせいできる(チャネルボンディング)。

オーストラリアのISPであるBigPondは1996ねんにケーブルモデムの試験しけん開始かいししたときCDLPを採用さいようした。そのシドニーメルボルンブリスベンではケーブルテレビのインターネット接続せつぞくではCDLP方式ほうしきのみが利用りよう可能かのうという期間きかんがしばらくつづいた。そのDOCSISとCDLPが併用へいようされた期間きかんがあり、2004ねんにCDLPが廃止はいしされDOCSISのみとなった。

IEEE 802.14[編集へんしゅう]

1990年代ねんだいちゅうごろ、IEEE 802委員いいんかいはケーブルモデムの標準ひょうじゅんおこなうワーキンググループ(802.14)を創設そうせつした。それなりの成果せいかはあったが、北米ほくべいのケーブルネットワーク業者ぎょうしゃ当時とうじできたばかりのDOCSIS仕様しよう支持しじ表明ひょうめいしたため、IEEEとしての標準ひょうじゅん断念だんねんした。

DOCSIS[編集へんしゅう]

1990年代ねんだいまつ、アメリカのケーブルネットワーク各社かくしゃがMCNSというコンソーシアム結成けっせいし、オープンで相互そうご運用うんよう可能かのうなケーブルモデムの仕様しよう策定さくていいそいだ。標準ひょうじゅんいそぐため、当時とうじ主流しゅりゅうだった独自どくじシステム2しゅ技術ぎじゅつわせるという方針ほうしんになった。すなわち、物理ぶつりそうモトローラのCDLPを採用さいようし、MACそうはLANcityのシステムを採用さいようするというものである。最初さいしょのドラフト仕様しよう完成かんせいすると、MCNSはCableLabsにこれをたくした。CableLabsはケーブルネットワーク各社かくしゃ研究けんきゅう開発かいはつ目的もくてきで1988ねん設立せつりつしていた営利えいり団体だんたいである。CableLabsは仕様しよう保守ほしゅおこない、各種かくしゅ標準ひょうじゅん団体だんたいとくSCTEITU)にその仕様しよう規格きかくとして提案ていあんし、ケーブルモデム装置そうち準拠じゅんきょ試験しけんプログラムを開発かいはつし、各種かくしゅ拡張かくちょう仕様しようのドラフトを作成さくせいした。いまでは実際じっさい運用うんようされているケーブルモデムはほぼすべDOCSISのいずれかのはん準拠じゅんきょしている。アナログテレビにはヨーロッパのPALとアメリカのNTSCがあるため、DOCSISはそれぞれに対応たいおうしたはんおおきくけられ、ヨーロッパけはEuroDOCSISとばれる。おおきなちがいはチャネル周波数しゅうはすうで、アメリカでは6MHz、ヨーロッパでは8MHzとなっている。ほとんどの地域ちいきでDOCSISに準拠じゅんきょしたケーブルモデムが採用さいようされている。

ケーブルモデムとVoIP[編集へんしゅう]

VoIP (Voice over Internet Protocol) によるIP電話でんわ登場とうじょうし、ケーブルモデムもVoIPをサポートするよう拡張かくちょうされた。ケーブルテレビサービスを提供ていきょうする会社かいしゃなかにはIP電話でんわ機能きのう提供ていきょうするところがあり、テレビとインターネットと電話でんわをケーブルで提供ていきょうすることでPOTS電話でんわ回線かいせん不要ふようにする。

おおくのケーブルネットワーク業者ぎょうしゃPacketCableもとづいてVoIPサービスを提供ていきょうしている。PacketCableは1つのケーブル伝送でんそうシステムで高速こうそくインターネットとVoIPの両方りょうほう提供ていきょう可能かのう規格きかくである。伝送でんそう全体ぜんたいについてQoS保証ほしょうできるなど、従来じゅうらい独自どくじ方式ほうしきたいして様々さまざま技術ぎじゅつてき利点りてんがある。

ケーブルテレビ業者ぎょうしゃのVoIPサービスを使つか場合ばあい、E-MTA (Embedded Multimedia Terminal Adapter) というカスタマ構内こうない設備せつびがよく使つかわれる。E-MTAはケーブルモデムとVoIPアダプタを1つにしたものである。

ネットワーク機能きのう[編集へんしゅう]

ケーブルモデムはIEEE 802.1D準拠じゅんきょしたネットワークブリッジであり、イーサネットのネットワークとケーブルとを接続せつぞくする。すなわち、利用りようしゃLANとケーブルネットワークのあいだでイーサネットのフレームを橋渡はしわたしする。また、データをケーブルじょう伝送でんそうするには変調へんちょう必要ひつようであるため、ケーブルモデムはモデムとしても機能きのうしている。

OSI参照さんしょうモデル対照たいしょうすると、ケーブルモデムは物理ぶつりそうデータリンクそう役割やくわりつ。ケーブルモデム自体じたいIPアドレス場合ばあい、さらにうえそう機能きのうたせている。

物理ぶつりそうはLANインタフェースがわのイーサネットとしての物理ぶつりそう部分ぶぶん(PHY)と、HFCインタフェースがわDOCSIS定義ていぎされているケーブル固有こゆう物理ぶつりそう部分ぶぶん(PHY)とがある。ケーブルモデムは、このケーブル固有こゆうのPHYがその本質ほんしつである。ネットワークそうとしては、自前じまえIPアドレスIPホストとして実装じっそうされており、ネットワーク運用うんようしゃがこの装置そうち保守ほしゅするのにそれを使つかう。トランスポートそうでは、ケーブルモデムは自前じまえのIPアドレスと対応たいおうしたUDPをサポートし、ポート番号ばんごうもとづいたフィルタリング機能きのうをサポートしている。それにより、たとえば利用りようしゃのLANじょうながれるNetBIOSのトラフィックがくのを阻止そしする。アプリケーションそうでは、ケーブルモデムは管理かんり保守ほしゅのためのプロトコル(たとえばDHCPSNMP、ファームウェア自動じどう更新こうしんのためのTFTP)をサポートしている。

ケーブルモデムによっては、ルーターDHCPサーバの機能きのうっており、LANじょうIPアドレス決定けっていするサービスを提供ていきょうできる。しかし、データのフォワーディングとネットワーク構成こうせい観点かんてんからえば、ケーブルモデムとしての本来ほんらい部分ぶぶんとルーターとしての部分ぶぶん区別くべつする必要ひつようがある。ルーターとしての部分ぶぶん自前じまえIPアドレスMACアドレスつ。

おもなメーカー[編集へんしゅう]

関連かんれん項目こうもく[編集へんしゅう]

脚注きゃくちゅう出典しゅってん[編集へんしゅう]

外部がいぶリンク[編集へんしゅう]