アリス(ARRIS )製 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 上 じょう で高周波 こうしゅうは チャンネル経由 けいゆ の双方向 そうほうこう データ通信 つうしん を実現 じつげん するネットワーク・ブリッジ 兼 けん モデム の一種 いっしゅ である。ケーブルテレビのネットワークが持 も つ高 こう 帯域 たいいき 幅 はば を利用 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 を提供 ていきょう するのに主 おも に使 つか われている。特 とく にオーストラリア 、ヨーロッパ 、北 きた アメリカ 、南 みなみ アメリカ で広 ひろ く使 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年 ねん 中 なか ごろ時点 じてん で約 やく 3800万 まん 台 だい のケーブルモデムが使 つか われていた[1] 。
Hybrid Networks [ 編集 へんしゅう ]
Hybrid Networksは1990年 ねん 、世界 せかい 初 はつ の高速 こうそく かつ非対称 ひたいしょう (下 くだ り方向 ほうこう だけ特 とく に高速 こうそく )なケーブルモデム・システムを開発 かいはつ し特許 とっきょ を取得 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 な通信 つうしん で十分 じゅうぶん だと判断 はんだん していた。この点 てん は重要 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 のために下 くだ り方向 ほうこう の通信 つうしん 容量 ようりょう が極 きわ めて広 ひろ くなっており、上 のぼ り方向 ほうこう の高速 こうそく 化 か は高 たか くつくという問題 もんだい があった。また、上 のぼ りと下 くだ りの速度 そくど が異 こと なるため、それぞれの方向 ほうこう で全 まった く異 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 を確立 かくりつ したという点 てん が重要 じゅうよう である。初期 しょき のシステムでは上 のぼ り方向 ほうこう に通常 つうじょう の電話 でんわ 回線 かいせん を使 つか うことが多 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 を実現 じつげん したものは稀 まれ だった。後 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 を実装 じっそう する方式 ほうしき が一般 いっぱん 化 か したが、基本 きほん 的 てき なアーキテクチャは今 いま も変 か わっていない。
LANcityは早 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広 ひろ く採用 さいよう された。LANcityはBay Networks に買収 ばいしゅう され、Bay Networksはノーテル に買収 ばいしゅう された。その後 ご ノーテルはケーブルモデム事業 じぎょう を 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 (局 きょく 側 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 し続 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 の独自 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年 ねん に登場 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網 もう で採用 さいよう された[2] [3] 。
Com21 も早 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 化 か 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局 きょく 側 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 を基盤 きばん として採用 さいよう していた。また、上 のぼ り信号 しんごう をまとめる際 さい にノイズが発生 はっせい する問題 もんだい に対処 たいしょ するためマルチプレクサを後 のち に開発 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年 ねん に倒産 とうさん した。Com21の資産 しさん はARRISが引 ひ き継 つ いでいる。
CDLP(Cable Data Link Protocol)はモトローラ の独自 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、上 のぼ り信号 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 網 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 が多 おお く、ケーブルのみで上 のぼ り下 くだ り両方 りょうほう を伝送 でんそう する方式 ほうしき が主流 しゅりゅう となっていった。ケーブルのみで上 のぼ り下 くだ りを扱 あつか えるケーブルモデムはデジタル加入 かにゅう 者 しゃ 線 せん (DSL)サービスとも互角 ごかく に対抗 たいこう できた。CDLP規格 きかく は現在 げんざい ではほとんど使 つか われておらず、多 おお くのプロバイダーはDOCSIS を採用 さいよう している。モトローラの CyberSURFR はCDLP規格 きかく を採用 さいよう したケーブルモデムの一 いち 例 れい で、下 くだ りのピーク性能 せいのう は10Mbit/s、上 のぼ りピーク性能 せいのう は1.532Mbit/sである。CDLPは下 くだ り最大 さいだい 帯域 たいいき 幅 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年 ねん にケーブルモデムの試験 しけん を開始 かいし したときCDLPを採用 さいよう した。その後 ご 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 がしばらく続 つづ いた。その後 ご DOCSISとCDLPが併用 へいよう された期間 きかん があり、2004年 ねん にCDLPが廃止 はいし されDOCSISのみとなった。
1990年代 ねんだい 中 ちゅう ごろ、IEEE 802 委員 いいん 会 かい はケーブルモデムの標準 ひょうじゅん 化 か を行 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 が当時 とうじ できたばかりのDOCSIS 仕様 しよう の支持 しじ を表明 ひょうめい したため、IEEEとしての標準 ひょうじゅん 化 か を断念 だんねん した。
1990年代 ねんだい 末 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 を結成 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 を急 いそ いだ。標準 ひょうじゅん 化 か を急 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種 しゅ の技術 ぎじゅつ を組 く み合 あ 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 層 そう はモトローラ のCDLPを採用 さいよう し、MAC層 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 が完成 かんせい すると、MCNSはCableLabs にこれを託 たく した。CableLabsはケーブルネットワーク各社 かくしゃ が研究 けんきゅう 開発 かいはつ 目的 もくてき で1988年 ねん に設立 せつりつ していた非 ひ 営利 えいり 団体 だんたい である。CableLabsは仕様 しよう の保守 ほしゅ を行 おこな い、各種 かくしゅ 標準 ひょうじゅん 化 か 団体 だんたい (特 とく にSCTE とITU )にその仕様 しよう を規格 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 の準拠 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。今 いま では実際 じっさい に運用 うんよう されているケーブルモデムはほぼ全 すべ てDOCSIS のいずれかの版 はん に準拠 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 した版 はん に大 おお きく分 わ けられ、ヨーロッパ向 む けはEuroDOCSISと呼 よ ばれる。大 おお きな違 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。
VoIP (Voice over Internet Protocol) によるIP電話 でんわ が登場 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 の中 なか にはIP電話 でんわ 機能 きのう も提供 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 の電話 でんわ 回線 かいせん を不要 ふよう にする。
多 おお くのケーブルネットワーク業者 ぎょうしゃ はPacketCable に基 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 を提供 ていきょう 可能 かのう な規格 きかく である。伝送 でんそう 路 ろ 全体 ぜんたい についてQoS を保証 ほしょう できるなど、従来 じゅうらい の独自 どくじ 方式 ほうしき に対 たい して様々 さまざま な技術 ぎじゅつ 的 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 う場合 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。
ケーブルモデムはIEEE 802.1D に準拠 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 者 しゃ のLAN とケーブルネットワークの間 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、データをケーブル上 じょう で伝送 でんそう するには変調 へんちょう が必要 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 と対照 たいしょう すると、ケーブルモデムは物理 ぶつり 層 そう とデータリンク層 そう の役割 やくわり を持 も つ。ケーブルモデム自体 じたい にIPアドレス を持 も つ場合 ばあい 、さらに上 うえ の層 そう の機能 きのう も持 も たせている。
物理 ぶつり 層 そう はLANインタフェース側 がわ のイーサネットとしての物理 ぶつり 層 そう 部分 ぶぶん (PHY)と、HFC インタフェース側 がわ のDOCSIS で定義 ていぎ されているケーブル固有 こゆう の物理 ぶつり 層 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。ネットワーク層 そう としては、自前 じまえ のIPアドレス を持 も つ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 者 しゃ がこの装置 そうち を保守 ほしゅ するのにそれを使 つか う。トランスポート層 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 に基 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、例 たと えば利用 りよう 者 しゃ のLAN上 じょう を流 なが れるNetBIOS のトラフィックが出 で て行 い くのを阻止 そし する。アプリケーション層 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(例 たと えばDHCP 、SNMP 、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 とDHCP サーバの機能 きのう を持 も っており、LAN上 じょう のIPアドレス を決定 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 の観点 かんてん から言 い えば、ケーブルモデムとしての本来 ほんらい の部分 ぶぶん とルーターとしての部分 ぶぶん は区別 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 は自前 じまえ のIPアドレス とMACアドレス を持 も つ。
脚注 きゃくちゅう ・出典 しゅってん [ 編集 へんしゅう ]
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