画期的なhfcシステム nシリーズ受注開始3-2012 33 画期的なhfcシステム...

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画期的なHFCシステム「Nシリーズ」受注開始

ミハル通信は2012年1月、HFCシステム「Nシリーズ」の受注を開始した。「消費電力最大約80％削減」など、画期的な特長を多数持っている新シリーズだ。ミハル通信がケーブルテレビ事業者に提案しているHFCとFTTHが最適に融合したFTTxネットワークを構成する主要製品となる。「Nシリーズ」の7大特長と、ミハル通信によるFTTxの全体像、FTTH関連機器を解説する。

段階的FTTH化でHFCと最適融合のFTTxへ

■第一部 FTTHとともに、これからもケーブルテレビの基幹設備であり続ける。今、ケーブルテレビ事業者に必要なのは、HFCとFTTHが最適な形で融合したネットワークを構築することだ。　ミハル通信はそのために、既設のHFCから段階的にFTTH化することを提案している。鎌形洋行・ミハル通信（株）広域営業部部長は、次のように説明する。　「通常のFTTH化は、ケーブルテレビ事業者様のエリアをおよそ10km四方・数万世帯に分けてサブセンターを置いていくという方法です。HFCシステムに

ケーブルテレビ事業者が大競争時代に勝ち残るためには、FTTH化を急がなければならない。だが、それはHFCの役割が終わったということ で は な い。HFCは

鎌形洋行 ミハル通信（株） 広域営業部部長

Inter BEE 2011で初公開された「Nシリーズ」は、ケーブルテレビ事業者の注目を集めた

ミハル通信（取材・文：渡辺 元・本誌編集部）

画期的なHFCシステム「Nシリーズ」受注開始ミハル通信

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IP-BOX1,000世帯程度

光SW

シングルポート+マルチポート

横型1ピッチGE-PON OLT

既設HFCシステム

マルチクロージャー

光送受信器

提供：河村電器産業株式会社

自然環境下でも信頼性が高いIP-BOX

おいて10km四方の範囲には、複数のセル（Node）がカバーされます。しかし、セルによってはHFCからFTTHに切り替える加入者が少ないところもあります。そこでミハル通信は、HFCからFTTHへの切り替え見込みが高いセルから段階的にFTTH化していく方法をご提案しています。セル単位でFTTH化することによって、“FTTH化はしたが、加入者のHFCからの切り替えがなかなか進まない”というリスクを避けることができます。また、FTTH化の初期投資を軽減し、長期間にわたって費用分散できるという利点があります。　この場合、各セルのノードにサブセンターを設けると、構築費用が膨らんでしまいます。そのため、各ノードには自立柱上に設置する小型のボックス型サブセンター（IP-BOX）を設け、ノード単位でFTTH化していきます。各セル当たりの世帯数は250～500世帯です」

ヘッドエンドはHFC/FTTH共用設備

　この段階的なFTTH化によって、❶電波障害契約が多いセルなど加入者がFTTHに切り替える見込みが低いセルのHFC、❷FTTH化したセルで全加入者がFTTHに切り替えるまでのFTTHとHFCのサイマル期間、❸HFCから引き込んでいるマンションや公共施設などの棟内システムはFTTHと共存する。ただし、FTTHのセンター設備の他にHFCのセンター設備を存続させるのは、保守の負担が大きい。そこでミハル通信は、ヘッドエンドにHFC/FTTH共用映像設備を使用する。これは光ファイバ増幅器と、FTTHとHFCに対応した光送信器で構成され、FTTHのセンターからHFCシステムにも映像を配信する設備だ。HFC/FTTH共用映像設備に切り替えて新たにマンションへ光を引くことにより、映像は770MHz＋

BSパススルー、通信はDOCSISサービスを 利 用 できる。したがって、HFC・FTTH・FTTBが共存したFTTxシステムを低コストで運用できるのだ。　FTTH化するセルのノードに設置するIP-BOXは、電子クーラーを搭載し、雨・雪・塩害に強い完全密封構造で、自然環境下でも信頼性が高いのが特長だ。IP-BOX内には、横型1ピッチ仕様の光ファイバ増幅器と、横型１ピッチ仕様のGE-PON OLTを設置する。これらのミハル通信のFTTHソリューションの機器毎の特長は、後で詳しく解説する。　一方、HFCの伝送路系機器としては、ミハル通信は新シリーズの「Nシリーズ」の受注を2012年1月から開始した。老朽化し更新時期を迎えた伝送路系機器を「Nシリーズ」に交換することによって、HFCは格段に運用効率の向上と低コスト化を実現できる。以下で、「Nシリーズ」の特長を詳しく見ていく。

HFCとFTTHが最適に融合したミハル通信のFTTxネットワーク

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ミハル通信の770MHz HFCシステム機器の新シリーズ「Nシリーズ」は、画期的なシステムだ。主な特長は7つある。

特長❶「低消費電力設計」

　現在、ケーブルテレビ事業者が使っているHFC機器の多くは、アナログ放送にも対応しており、デバイスの消費電力が大きい。「Nシリーズ」はデジタル信号用デバイスを採用したため、消費電力を大幅に下げることができた。「Nシリーズ」を開発した西道一敏・ミハル通信（株）取締役技術部長が解説する。　「アナログ対応のデバイスはHICの

電源電圧が24V・400mAでしたが、『Nシリーズ』で採用したデジタル信号用デバイスの電源電圧は3分の1のDC8V。消費電力の削減率は『Nシリーズ』の機器によって違いますが、ミハル通信の従

来製品（2000年当時の当社製品）と比べ最大約80％、平均約50％削減しました。　多くのケーブルテレビ事業者様は伝送路の電源装置に900VAの機器を使用しています。電力会社との契約は従量電灯契約で、電源装置1台あたり月額約1万4,000円の電気使用料金がかかっているのが現状です。大規模なケーブルテレビ事業者様は電源装置の台数が多いため、電源装置の年間電気使用料金が合計で億円単位になってしまうこともあります。『Nシリーズ』は消費電力が小さいため、従量電灯契約を従来のB契約からA契約に移行できます。A契約は月額3,250円で、B契約の4分の1以下です。また、従量電灯契約から電気使用料金が大幅に安くなる定額電灯契約に変更することもでき、月額1,276円まで削減することができます（東京電力の料金体系にて試算）。　さらに、東日本大震災後の計画停電では、計画停電時間の3時間に対して電源装置の停電補償時間が2時間しかなく、計画停電中に伝送路機器が停止してしまったことが問題となりましたが、『Nシリーズ』は低消費電力のため、停電補償時間を延長することが可能です」

HFC「Nシリーズ」の7つの特長

■第二部

ミハル通信（株）

取締役技術部長

西道一敏

PS1 台あたり¥14,371 ／月（従量電灯 B契約）

PS1台あたり¥3,251／月（従量電灯A契約）

17,245,200 円／年間当社従来製品のシステムで無停電電源装置 900VAの場合

Nシリーズを導入して無停電電源装置 900VAを使った場合

PS100 台使用したら

3,901,200 円／年間

13,344,000円削減／年間

78%削減

PS1 台あたり¥1,276／月（定額電灯契約）Nシリーズを導入して無停電電源装置 360VAを使った場合

1,531,200 円／年間

15,714,000円削減／年間

92%削減

さらに

※東京電力の料金体系にて試算

「低消費電力設計」の電気使用料金削減効果「Nシリーズ」の特長♳

画期的なHFCシステム「Nシリーズ」受注開始ミハル通信

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プ）、幹線分岐増幅器（TBA）の3つのタイプに自由に設定することもできる。この3タイプの増幅器を使用しているケーブルテレビ事業者は、予備機も3タイプを持たなければならなかったが、「Nシリーズ」なら1種類の製品で対応可能だ。

特長3「PCでRF入出力レベルを簡単設定」

　「Nシリーズ」は増幅器とUSB/232C変換器をLANケーブルで接続、変換器とPCをUSBケーブルで接続することで、増幅器のRF入出力レベルをPCから簡単に設定できる。電源はPCのUSB電源から供給されるため、現場事務所での設定作業が容易になる。設定作業

時には増幅器内部のマイコンのみを動作させるため、USB電源で十分なのだ。　設定にはUSB/232C変換器の付属ソフトを用いる。PCでのRF入出力レベルの設定のほか、RF入出力レベルの自動調整の制御、トリム調整、出力レベルの微調整制御、動作状態監視、測定データの任意入力（従来は機器調整時の値などを担当者が紙に記録していたが、それをPC上で記録する機能）、といった機能も持っている。ミハル通信は、この付属ソフトの開発にも注力した。

特長4「NonプラグインでRF入出力レベルを自動調整」

　従来、増幅器のRF入出力レベルの調

特長2「RF入出力レベルを自由に設定」

　ケーブルテレビ事業者はさまざまなメーカーの増幅器を使用しているが、それらは製品によってRF入出力レベルが多様だ。老朽化した増幅器を交換する場合、既存の機器と新しい機器のRF入出力レベルの違いを調整しなければならないが、その調整作業は手間がかかる。「Nシリーズ」は各社の増幅器のRF入出力レベルを調査し、各社のほとんどの製品の値を設定できるようにした。「Nシリーズ」の増幅器は他社製品との置きかえが容易な画期的な製品といえる。　また、「Nシリーズ」は幹線分配増幅器（TDAフラットタイプ、TDAチルトタイ

今までは80種類以上のプラグインで調整

管理端末PCから自動調整　機器内のスイッチで

自動調整

または

「NonプラグインでRF入出力レベルを自動調整」「Nシリーズ」の特長♶

RF入出力レベル自動調整は、PCを使わず増幅器本体のスイッチだけでも可能

「Nシリーズ」の増幅器とPCを接続し、プラグインアクセサリーを使わずに増幅器のRF入出力レベルを自動調整する様子

前段 後段

Nシリーズに交換自動調整のみ

上り出力の調整必要なし

下り入力の調整必要なし

「RF入出力レベルを自由に設定」「Nシリーズ」の特長♴

光ノード／増幅器

RJ-45

正常／異常

LANケーブル（ストレート）

USBケーブル（USB2.0）

USB/232C変換器

「PCでRF入出力レベルを簡単設定」「Nシリーズ」の特長♵

スペアナで調整結果を確認できた（左：調整前、右：調整後）

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整には、多い機器で5種類のプラグインアクセサリーを実装しなければならなかった。　「従来は、イコライザやボン、アッテネータなどのプラグインを抜き差しして作業をする必要がありました。プラグインアクセサリーは合計約80種類もあります。机上計算の結果をもとに、メーカーにプラグインアクセサリーを発注する必要もありました。机上計算におけるケーブル長と実際の現場のケーブル長が一致していないケースが多いため、発注したプラグインアクセサリー以外にも何種類かのプラグインアクセサリーが必要な場合がありました。現場ではそれらを交換しながら調整するという手間のかかる作業を行っていました。　それに対して、『Nシリーズ』はプラグインアクセサリーを一切使わずにレベ

ル調整ができるようにしました。マイコンから電子制御できるケーブル等価減衰器を搭載し、プラグインアクセサリーを使わずにPCで自動調整できるようにしたのです。PCを使わずに機器本体のスイッチで自動調整を行うこともできます」（西道取締役）　Nonプラグインでの自動調整機能は、レベル調整の担当者にとっては非常に有難い機能だ。

特長5「低コストでセル分割」

　ケーブルテレビ事業者の電話サービスでは、上りの流合雑音によって通信品質が下がるのが問題だ。上りの流合雑音を減らすためには、セルを分割してセル内

の増幅器の数を減らし、流合雑音を減少させるという方法が採られている。　「従来のセル分割では、パッシブノードの追加、セル毎のノードの追加、パッシブノードから各セルのノードへの光ファイバケーブルの追い張りが必要で、追加費用が課題でした。『Nシリーズ』のセル分割対応4ポート型光ノード装置は、ノードの出力ポートを4ポート持ち、各ポート毎にセルを上りは4分割・下りは2分割できます。パッシブノードのWDMフィルタの機能も内蔵していますので、この機器を導入すれば従来のようにパッシブノードの追加、光ノードの追加、光ファイバケーブルの追い張りは必要ありません」（西道取締役）　同じようなセル分割方法ができるノード装置は、他のメーカーからも発売さ

従来のセル分割

光ノード 光ノード

パッシブノード

追加 追加

追加

追加

追い張り

セル1

セル2

セル3

セル4

セル

分割

Nシリーズでのセル分割

光ノード

セル

分割

セル2

セル3

セル4

セル1

セル分割対応4ポート型光ノード装置

下り後段

上り前段

D/F

下り入力上り出力

EQ、BONプラグイン

ATTプラグイン

EQプラグイン

ATTプラグイン

従来製品（増幅器）

Nシリーズ増幅器

下り電子制御ケーブル等価減衰器

上り電子制御ケーブル等価減衰器

下り後段

上り前段

D/F

下り入力上り出力

CPU

「低コストでセル分割」「Nシリーズ」の特長♷

画期的なHFCシステム「Nシリーズ」受注開始ミハル通信

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れている。その製品と「Nシリーズ」のセル分割対応4ポート型光ノード装置の大きな違いは、「Nシリーズ」では、最初はセル分割をせずに運用を開始し、その後、トラフィック、流合雑音、加入者の増加などでセル分割をしなければならなくなったときに、上りの送信ユニットを追加するだけでセル分割できるという柔軟な対応が可能であることだ。

特長6「流合雑音調査の効率化」

　従来の流合雑音調査では、機器のポート毎にゲートアッテネータをセンターから制御し、流合雑音が発生している系統を特定するという非常に時間のかかる作業が行われていた。「Nシリーズ」は機器のポートごとに上りの流合雑

音を検出する機能を搭載した。ステータスセンターソフトがどの機器のどのポートで流合雑音が検出されたかを表示する。センターで流合雑音の発生位置を瞬時に特定できる。

特長7「レベル測定機能付きRFモデム」

　ステータスセンター用のRFモデムに、上り自動調整を行うためのレベル測定機能を内蔵した。RFモデムの変調、復調部分をデジタル処理にすることによって、PSKの復調性能が大幅に向上した。従来はCMTS通信帯域の40MHz近辺でPSK信号が使われていたが、この機 器はCMTS通 信 帯 域ではない17MHzという非常に低い周波数で運用している。

　このような7大特長を持った「Nシリーズ」は、前述のセル分割対応4ポート型光ノード装置、レベル測定機能付きRFモデム、USB/232C変換器の他にもラインナップを揃えている。4ポート型光ノード装置は、セル分割には対応していない通常の光ノードだが、「Nシリーズ」の特長であるRF入出力レベルの設定、自動調整、流合雑音調査といった機能を搭載している。ハイブリッドマルチファンクション増幅器は、同軸の増幅器として使えるほか、光ユニット（OPU）を搭載し、機能を光ノードに変更できる。また、ミニブリッジャー増幅器は、高機能型延長増幅器だ。RF入出力レベルの設定機能はないが、NonプラグインでのRF入出力レベルの自動調整や流合雑音調査といった機能を搭載している。

USB/232C変換器

レベル測定機能付きRFモデム

「Nシリーズ」のラインナップ

FSK変調部PSK復調部

RS232C

レベル測定部分配SNMPエージ

ェント

ステータスセンターPC

LAN

RS232C FSK

PSK17MHz

HE混合分配

E/O

O/E

レベル測定機能付きRFモデム 雑音検出

雑音検出

雑音検出

雑音

雑音検出機器確定ポート確定

「流合雑音調査の効率化」「Nシリーズ」の特長♸

ハイブリッドマルチファンクション増幅器 ミニブリッジャー増幅器

セル分割対応4ポート型光ノード装置 4ポート型光ノード装置

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　「Nシリーズ」は、Inter BEE 2011で初めて発表し、ミハル通信ブースに来場したケーブルテレビ事業者などからとても好評だった。「Nシリーズ」の7大特長は、HFCシステムに携わっている人

や経営者にとっては有効な機能、性能ばかりだからだ。「Nシリーズ」は2012年1月受注開始だが、すでに7大特長を高く評価し、導入を予定しているケーブルテレビ事業者も出てきている。

OLTは3Uで、PIFユニットは16台実装可能。1PIFユニットあたり最大64世帯までサービス提供が可能なので、最大1,024世帯のユーザーを収容できる。電源は冗長構成だ。　横型1ピッチGE-PON OLTは、最大4PIFユニットを実装可能。1PIFあたり2PONポートが入っているため最大8PON、最大512世帯のユーザーを収容可能だ。電源は同じく冗長構成。大きさは1Uで、GE-PON OLT（3U）の3分の1だ。　次に映像配信システム。2.6GHz外部変調型光送信器は1.55μm帯波長を使用。光ファイバ増幅器を介して映像配信が可能だ。　2.6GHz直接変調型光送信器は、対象エリア範囲、距離によって外部変調型光送信器と使い分ける。「デジアナ

FTTH関連機器のラインナップ

GE-PONと映像配信のFTTH関連機器ラインナップ

■第三部

横型1ピッチGE-PON OLT（8ポート）

GE-PONリピータ

GE-PONシステム 映像配信システム

マルチポート型光ファイバ増幅器

ONU

最 後に、HFC・FTTH・FTTBが共存したFTTxシステムを構成するミハル通信のFTTH機器のラインナップの特長を、各機器別に見ていきたい。　まず、GE-PONシステム。GE-PON

2.6GHz外部変調型光送信器

横型1ピッチ光ファイバ増幅器

GE-PON OLT

V-ONU

GE-PON ONU

V/D一体型ONU

画期的なHFCシステム「Nシリーズ」受注開始ミハル通信

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のサービスを行っているケーブルテレビ事業者様の場合は、20kmまでは直接変調型光送信器、それ以上の場合は外部変調型光送信器で対応できます。直接変調型光送信器はデジアナサービスが終了してフルデジタル化されると、40kmまで対応可能です。複数のサブセンターが数珠つなぎで構成されているなど40km以上の距離がある伝送路では、外部変調型光送信器で対応します」（鎌形部長）　横型1ピッチ光ファイバ増幅器は各種光増幅器ユニットや光信号切替器ユニットを最大2台実装できる。電源は冗長構成。小規模エリアのノードでIP-BOXに設置する場合に適している。センターとサブセンターの局間伝送にも用いられる。

　マルチポート型光ファイバ増幅器は3Uサブラックで、＋20dBm×64ポートの光出力が可能。電源は横型1ピッチ光ファイバ増幅器と同様に冗長構成だ。センターから各ノードに映像を配信する場合には、この機器が最適。実装効率は業界トップクラスだ。この機器には5Uの完全前面保守タイプもある。通常は機器の背面に付いているファンが前面にあり、前面だけで保守の作業ができるようになっている。狭いサブセンターで背面に回って保守できないような場合に便利だ。

全国のケーブルテレビ事業者で豊富な導入実績

　ONUは、GE-PON ONU、V/D一体

型ONU、V-ONUのラインナップを揃えている。V/D一体型ONUは映像系端末のV-ONUと通信系GE-PON端末のD-ONUを1つのケースに実装した。屋内仕様のGE-PON ONUは使用温度範囲が0 ～＋ 40℃だが、屋外仕様のV/D一体型ONUは－20 ～＋ 40℃まで使用できる。　　これらのミハル通信のFTTH関連機器は、すでに全国のケーブルテレビ事業者に多数導入されている。ミハル通信は新シリーズのHFCシステム「Nシリーズ」と導入実績が豊富なFTTH関連機器によって構成されたFTTxシステムで、大競争時代のケーブルテレビ事業者の競争力向上を支援する。

※ミハル通信調査による（2011年 3月現在）

●V-ONU 約 280,000台

●V/D一体型ONU 約 15,000台

●GE-PON ONU 約 230,000台

●マルチポート型　光ファイバ増幅器 約 1,000台

●GE-PON(OLT)　PIF ユニット 約 12,000枚

北海道（8）

東北（3）

関東（2）

九州・沖縄（15）四国（12）

中国（9）

近畿（12）

北陸（11）

東海（3）

中部（6）

ミハル通信のFTTH関連機器の導入実績