ハイブリッド アクセス ネットワーク

ハイブリッド アクセス ネットワークとは、帯域幅を改善するために 2 つの異なるネットワーク技術を組み合わせたブロードバンド アクセス ネットワークの特別なアーキテクチャを指します。このようなハイブリッド アクセス ネットワークのよくある動機は、1 つのxDSLネットワークとLTEなどの無線ネットワークを組み合わせることです。このテクノロジは汎用性が高く、 DOCSIS、WiMAX、5G 、衛星ネットワークなど、異なるタイプのアクセス ネットワークを組み合わせるために適用できます。ブロードバンド フォーラムは、このような統合ネットワークを展開するためのフレームワークとしてアーキテクチャ^[1]を指定しています。

このようなハイブリッド アクセス ネットワークの主な動機の 1 つは、G.FastやVDSL2などの高速 xDSL テクノロジを導入しても、街頭キャビネットと自宅間の長距離をカバーできないため、必ずしもコスト効率が良くない農村地域で、より高速なインターネット サービスを提供することです。特にヨーロッパのいくつかの政府は、ネットワーク オペレーターに、2020 年までにすべての住民に最低 30 Mbps の高速インターネット サービスを提供することを義務付けました。^[2]

2 番目の使用例は、xDSL ネットワークとワイヤレス ネットワークの両方が同時に障害を起こす可能性は低いため、アクセス リンクの信頼性を向上させることです。

3 つ目の目的は、迅速なサービス開始です。お客様はハイブリッド ネットワーク アクセスをすぐにインストールし、ネットワーク オペレータが有線部分をインストールしている間にワイヤレス レグを使用できます。

ブロードバンド フォーラムでは、ハイブリッド アクセス ネットワークを作成するためのいくつかの手法が定義されています。これらを説明するために、エンド ユーザーがxDSLなどの有線アクセス ネットワークとLTEなどの無線アクセス ネットワークの両方に接続されたハイブリッド CPE ( Customer-Premises_Equipment ) ルーターを持っていると仮定します。他の展開も可能です。たとえば、エンド ユーザーは、単一のハイブリッド CPE ルーターではなく、ケーブルで接続された 2 つの異なるアクセス ルーターを持っている場合があります。

最初の導入シナリオは、ネットワーク オペレータが各加入者にハイブリッド CPE ルータを提供するものの、オペレータのネットワーク内には特別な機器を提供しないというものです。IP アドレスには 2 つの構成が考えられます。最初の導入シナリオは、有線インターフェイスと無線インターフェイスに異なるIPアドレスを割り当てることです。この場合、ハイブリッド CPE ルータは 2 つのネットワーク上でパケットをインテリジェントに負荷分散する必要があります。特に、特定のTCP接続に属するすべてのパケットが同じインターフェイスを介して送信されるようにする必要があります。2 番目の導入シナリオは、有線ネットワークと無線ネットワークの両方に同じ IP アドレスを割り当て、これらのネットワークでルーティングを構成して、パケットが正しくルーティングされるようにすることです。

2 番目の導入シナリオは、ネットワーク オペレータが各加入者にハイブリッド CPE ルータを提供し、アクセス ネットワーク内にハイブリッド アグリゲーション ゲートウェイ (HAG) をインストールする場合です。ハイブリッド アグリゲーション ゲートウェイは、2 つのアクセス ネットワーク上でハイブリッド CPE ルータによって送信され、ハイブリッド CPE ルータ宛てのパケットのバランスをとる上で重要な役割を果たします。ハイブリッド CPE ルータがハイブリッド アグリゲーション ゲートウェイと対話できるようにするために、2 つのテクノロジが定義され、導入されています。これらのテクノロジの主な目的は、遅延と帯域幅が異なる場合でも、2 つのアクセス リンクを効率的に使用することです。このような異種リンク上でパケットを配信するときに発生する技術的な難しさの 1 つは、特に帯域幅が急速に変化するワイヤレス ネットワーク上で輻輳を正確に検出し、遅延の差によって発生する並べ替えに対処することです。1 つのアプローチでは、GRE トンネル^[3]を使用して、上位層プロトコルへの 2 つのリンクを非表示にします。ハイブリッド CPE と HAG の両方で、受信したパケットを並べ替えて、TCP が順序どおりのパケットを受信できるようにする必要があります。 2 番目のアプローチは、マルチパス TCPを使用するものです。これは、単一のセッションに属するパケットを異なるリンク間で送信できるように設計された最近のTCP拡張機能です。このアプローチは、MPTCP の機能を活用して、異種アクセス リンクでの輻輳を効率的に処理し、並べ替えに対処します。MPTCP は、ホストとサーバーの両方でサポートされる必要があります。 ^[4]ハイブリッド CPE ルーターとハイブリッド アグリゲーション ゲートウェイ間の相互作用には、2 つのアプローチが定義されています。透過モード^{[5]は、ハイブリッド アグリゲーション ゲートウェイがハイブリッド CPE ルーターによって送信されるすべてのパケットのパス上に配置されている場合に使用されます。それ以外の場合、ハイブリッド アグリゲーション ゲートウェイには、[6} ]で定義されている TCP コンバーターが含まれています。ハイブリッド アクセス ネットワークとその展開の詳細については^、[7]で説明されています 。

最初の商用展開は2015年に開始されました。^[8] ハイブリッドアクセスネットワークのいくつかの展開はすでに文書化されています。^{[引用が必要]}

• ドイツテレコムはGREトンネルを使用したハイブリッドアクセスネットワークを導入した^[9]
• ProximusはマルチパスTCPを使用したハイブリッドアクセスネットワークを展開している^[10]
• KPNはマルチパスTCPを使用したハイブリッドアクセスネットワークを展開している。^[11]このソリューションは440,000のアドレスで利用可能である^[12]
• テリアはリトアニア^[13]とフィンランド^[14]にもハイブリッドアクセスネットワークを展開している。
• フリー（ISP）もフランスでハイブリッドアクセスネットワークを展開している^[15]
• Go Malta ^[16]はマルタにハイブリッドアクセスネットワークを展開している^[17]
• BT ^[18]は英国の中小企業向けにハイブリッド4Gスピードブーストを導入した^[19]