ケーブルインターネット接続

電気通信分野において、ケーブル インターネット アクセス(略してケーブル インターネット) は、ケーブル テレビと同じインフラストラクチャを使用するブロードバンド インターネット アクセスの一種です。デジタル加入者線や光ファイバーサービスと同様に、ケーブルインターネットアクセスは、インターネット サービス プロバイダーからエンドユーザーへのネットワークエッジ接続(ラスト マイルアクセス)を提供します。これは、既存の電話ネットワークを使用する DSL と同様に、ケーブル テレビインフラストラクチャに統合されています。ケーブル テレビネットワークと電気通信ネットワークは、住宅用インターネット アクセスの2 つの主要な形式です。最近では、どちらも光ファイバーの導入、ワイヤレス、モバイルネットワーク、衛星インターネット アクセスとの競争が激化しています。

ブロードバンドケーブルインターネットアクセスには、顧客の敷地内にケーブルモデム、ケーブル事業者の施設（通常はケーブルテレビのヘッドエンド）にケーブルモデム終端システム（ CMTS）が必要です。この2つは、同軸ケーブルを介してハイブリッド光ファイバー同軸（HFC）ネットワークに接続されます。アクセスネットワークはラストマイルテクノロジーと呼ばれますが、ケーブルインターネットシステムは通常、モデムと終端システム間の距離が最大160キロメートル（99マイル）の場所で動作します。HFCネットワークが大きい場合は、ケーブルモデム終端システムをハブにグループ化して効率的に管理できます。ケーブルインターネットにはいくつかの標準が使用されていますが、最も一般的なのはDOCSISです。^[1]

顧客のケーブル モデムは、同軸ケーブルを介して光ノードに接続され、HFC ネットワークに接続されます。光ノードは、多くのモデムにサービスを提供します。モデムは、トランクの分配「タップ」を介して同軸ケーブルで同軸ケーブル「トランク」に接続され、その後、トランクに沿って増幅器を使用してノードに接続されます。光ノードは、同軸ケーブル トランクの無線周波数 (RF) 信号を光パルスに変換し、HFC ネットワークの光ファイバーを介して送信します。ネットワークのもう一方の端では、光プラットフォームまたはヘッドエンド プラットフォームが、送信モジュールと受信モジュールを使用して、光パルスを再び同軸ケーブルの RF 信号に変換します。 ^{[2] [3]}そして、ケーブル モデム終端システム (CMTS) がこれらの同軸ケーブルに接続します。光プラットフォームの例としては、Arris CH3000 があります。各ノードの CMTS には、ダウンストリーム (ダウンロード速度信号) 用とアップストリーム (アップロード速度信号) 用の 2 本の同軸ケーブルがあります。^[3]その後、CMTSはISPのIP（インターネットプロトコル）ネットワークに接続します。^[4]

ダウンストリーム、つまりユーザに向かう方向では、ビットレートは 1 Gbit/sにも達することがあります。^[5]ユーザから発信されるアップストリームトラフィックは 384 kbit/sから50 Mbit/s 以上の範囲ですが、最大有効範囲は不明のようです。1 つのダウンストリームチャネルで数百のケーブルモデムを処理できます。システムが拡大するにつれて、CMTS をアップグレードしてダウンストリームポートとアップストリームポートを増やし、ハブ CMTS にグループ化して効率的な管理を行うことができます。

ほとんどのデータオーバーケーブルサービスインターフェース仕様（DOCSIS）ケーブルモデムは、アップロードとダウンロードの速度を制限しており、制限はカスタマイズ可能です。これらの制限は、モデムが最初にプロバイダーの機器との接続を確立したときに、Trivial File Transfer Protocolを使用してモデムにダウンロードされる構成ファイルで設定されます。 ^[6]一部のユーザー^{（指定）は、独自の構成ファイルをケーブルモデムにアップロードすることで帯域幅の上限を無効にし、システムの全帯域幅にアクセスしようとしました。このプロセスは}アンキャッピングと呼ばれます。

ケーブルインターネット、 DSL、衛星インターネット、ワイヤレスブロードバンドなどのほとんどの住宅用ブロードバンド技術では、利用可能な帯域幅を多数のユーザーが共有します。一部の技術ではコアネットワークのみを共有しますが、ケーブルインターネットやパッシブ光ネットワーク(PON)などの一部の技術ではアクセスネットワークも共有します。この構成により、ネットワークオペレータは統計的多重化(帯域幅を公平に分配するために使用される帯域幅共有技術) を利用して、適切な価格で適切なレベルのサービスを提供できます。ただし、オペレータは使用パターンを監視し、ネットワークを適切に拡張して、ピーク使用時でも顧客が十分なサービスを受けられるようにする必要があります。ネットワークオペレータが特定の地域に十分な帯域幅を提供しない場合、接続が飽和状態になり、多くの人が同時にサービスを使用していると速度が低下したり、完全に切断されたりします。オペレータは帯域幅キャップまたはその他の帯域幅調整技術を使用することが知られています。つまり、ユーザーがその日に大量のデータをダウンロードした場合、ピーク時にダウンロード速度が制限されます。^[7]

• ケーブルモデム
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• ネットワークサービスプロバイダー
• インターネットアクセス
• トリプルプレイ（通信） - インターネット、テレビ、電話サービス用の単一の同軸ケーブル接続