アクセス系線路の HFC 設計

2019年6月17日作成,2021年9月1日更新

HFC 設計

既存のメタリックケーブルと光ファイバケーブルを組み合わせてネットワークを構成する形態としては、FTTC や HFC などがある。この形態では、既存の設備を利用することによって建設コストの低減が可能であるほか、メタリックケーブルのみの形態と比較して、より高速の信号伝送が可能になる。

HFC(Hybrid fiber-coaxial)は,ケーブルテレビの配線方式の一種。CATV 局のセンター局(ヘッドエンド)から光ファイバで配線し,途中で光-電気コンバータによって各家庭には同軸ケーブルで配線する。FFTN(Fiber to the Node)や光ハイブリッドとも呼ばれる。

HFC 方式はヘッドエンドから光ノードまでを光ファイバケーブル,光ノードからユーザ宅までを同軸ケーブルにより構成することにより,同軸ケーブル方式と比較して広帯域な伝送が可能となっている。

HFC 方式に使用する光受信機には PIN - PD が用いられ,光入力レベルの調整にプラグ式やスイッチ式の光アッテネータが使用されている。

SCM 方式

HFC 方式で光映像配信技術として用いられる SCM (Sub Carrier Multiplexing : 副搬送波多重) 方式は,送信側において,周波数多重されたケーブルテレビ信号で光強度変調を行い,光ノードにおいてその光信号を電気信号に変換し,同軸ケーブルで配信する方式である。

光ファイバ区間と同軸区間の決定

ケーブルテレビの伝送路は,当初地上放送の難視対策として同軸型ケーブルネットワークによりスタートし,222 MHz,300 MHz,450 MHz と帯域を拡大し,更に広帯域化のために HFC 型ネットワークが導入され,上限帯域が 770 MHz が一般的なものになってきた。更に,近年 2,600 MHz 程度まで伝送可能な FTTH 型ネットワークを用いてより広帯域化を図っている。

同軸型ネットワーク

同軸型ネットワークは,当初のケーブルテレビネットワーク方式で,その屋外伝送路は,同軸ケーブルのみで構成されており,同軸ケーブルの伝送路は最大 20 段程度の幹線増幅器が縦続接続され,CN 比 38 dB 以上を確保していた。

HFC 型ネットワーク

HFC 型ネットワークは,現在のケーブルテレビネットワークの主流の方式で,その屋外伝送路は,光ケーブルと同軸ケーブルで構成されており,同軸ケーブルの伝送には 5 ~ 7 段の幹線増幅器が縦続接続され,CN 比は 42 dB 程度確保されている。また,1 ノード当たりのタップオフ端子数は 500 ~ 2,000 端子程度になっている。通信サービスの高速化の要求が強くなってきているので,64 ~ 200 端子程度の小セル化によるネットワーク改修が必要になってくる。

HFC は、セルといわれるサービスエリアの世帯数を 600 程度とすることにより流合雑音の影響を小さくすることができることから、全区間で同軸ケーブルを用いる CATV 網と比較して低雑音であり、また、同軸ケーブルの区間が短いことから、一般に、下り伝送帯域を 770 MHz 程度まで拡大することができる。

FTTH 型ネットワーク

FTTH 型ネットワークでは,伝送可能な周波数帯が 2,600 MHz まで拡大していることから,ケーブルテレビにおいて,BS / 広帯域 CS 放送の IF 信号をそのまま伝送する IF パススルー伝送が可能で,この伝送方式も導入されつつある。住宅(戸建)まで光ファイバで敷設したシステムを FTTH,集合住宅など建物まで光ファイバを敷設したシステムを FTTB と呼んでいる。

流合雑音対策

流合雑音は,ケーブルテレビ網(伝送路),特に加入者側からケーブルテレビに向かう回線におけるノイズ(雑音),いわゆる「上り方向ノイズ」が集まってくること。上り方向のノイズが増え,SN 比が一定以下まで劣化すると,双方向サービスの障害となる。

ケーブルテレビ局各社がブロードバンドインターネット接続サービスを開始する時期に注目され始め,主に上り方向の増速の障害となっている。ケーブルテレビ局では障害発生の防止や障害発生時の原因特定のため,網内の流合雑音を監視している。

ツリー型であるケーブルテレビ網は,各幹線に複数の加入者が接続されている。そのため,小さなノイズでも数多く混入するため,幹線では大きなノイズとなる。HFC 化や,幹線数を増やして各幹線の加入者数を減らすことなどにより,SN 比が改善する。

ルート選定(自然環境による劣化有無,人為的事故影響回避等)

準備中

配線法の選定

準備中

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