【セミナー】
ケーブルテレビ

CATV

国際電信電話株式会社
グローバルマルチメディア事業部
調査役 山添亮介

でインターネットが使えるのはなぜ？

電話回線やISDNでインターネットに接続しているユーザーなら誰でも一度は「もっと速くて、もっと安い接続方法はないのか？」と感じたことだろう。CATVことケーブルテレビジョンは各地でさまざまな通信実験を繰り返しており、各方面からインターネットでの活躍が期待されている。にもかかわらず、これまで詳しい情報は少なく、CATVでインターネットに接続する方法や仕組みなどは一般のユーザーに正しく理解されていないのが現状である。ここではCATVシステムの解説からスタートし、インターネットを接続する方法、機器などを紹介し、CATV上で将来どのようなサービスが展開されるかを予測する。さらに、KDDと東急ケーブルテレビジョンが昨年から実施している共同実験についても簡単に紹介する。

CATV
まずはCATVの仕組みから……
■CATVってアナログなんだ！ている。地上波放送の難視聴対策から始まで敷設されている伝送路のほとんどの部分ったCATV は常にテレビ放送とコンパチビは同軸ケーブルである。同軸ケーブルといリティを保つように設計されているわけだ。

う名前に聞き覚えがない方でも、家庭のアK D D が東急ケーブルテレビジョンとテレビ映像の1 チャンネルを伝送するたンテナからテレビまでの間を結ぶ黒くて丸

CATVでのインターネット接続実験を実施

めにはアナログで6MHz の帯域が必要で、い線なら見たことがあるだろう。電話線よしていて、 多 く寄 せられる質 問 の中 に

C A T V も地 上 波 もチャンネル 1 は 9 0 〜

り少し太いが、この中に何本も線が入って「CATVってアナログなの？デジタルなの？」

96MHz、チャンネル12 は216 〜 222MHzいるわけでなく、たった1本の線でできていというものがある。『電話回線を使ったダイの6MHz帯域をそれぞれ使っている。て、10MHz〜450MHzの双方向映像情報を伝送している。

アルアップ接続は回線がアナログだから遅いんだ。やっぱり高速の接続はデジタル回線でなければ不可能なんだ』と思っている人も多いようだが、これは誤解だ。

■ケーブル上にTVのチャンネルが並ぶ

最近では光ファイバーの低コスト化が進CATV にもさまざまな種類があるが、現み、センターから伸びる幹線の部分に光フ

在インターネット接続用に注目されているァイバーを利用するケースが増えている。

日本のCATV のほとんどがアナログのシのは『都市型CATV』と呼ばれているシス

それでも家庭に引き込むところは同軸ケーステムで、 このネットワークを使 ってテムで、技術的には『多チャンネル』とブルを利用するので、途中に光ファイバの5Mbps〜30Mbps程度の高速なデジタルの『双方向』という特徴で他と区別できる。

光と同軸ケーブルの電気を変換する『ノー通信回線を作り、家庭からインターネット

現 在 の多 チャンネル C A T V の代 表 がド』を取りつけてある。このようなシステに接続することができる。しかも比較的安450MHz システムで、90MHz 〜 450MHz

ムをHybrid Fiber and Coaxial（HFC）とい料金でサービスが提供でき、どれだけ使まで6MHz刻みに最大58チャンネルの映像呼んでいる。っても月額固定という料金設定まで期待さが伝送できる（図1参照）。

光ファイバだけでセンターから家庭まで双方向という特徴は地上波テレビ放送に結んでいるCATVもほんの少しだけあるが、は利用できなかったアプリケーションも可はないCATV 特有のもので、10MHz 〜極めて例外的で今はまだ実験システムなど能になり、まさに『速い、安い、うまい』50MHzの帯域をユーザー側からセンターへでなければ見られない。日本のほとんどのの三拍子だ。の方向（つまり放送と逆方向）に割り当

CATV システムが同軸ケーブルでできてお「CATVはアナログ」というのは簡単な理て、ユーザー宅やイベント会場などの映像り、HFCはこれから徐々に増加するシステ

由で、現在のテレビ放送（地上波）が映像をセンターに送信したり、中継器やホームムである。

をアナログ変調して電波に飛ばし、家庭のターミナルの異常などをセンターに知らせアンテナで受信してテレビを見ているのをたりするために利用している（図2参照）。

■家庭に置かれるホームターミナルはアナログ復調しているのだから、これに■情報を運ぶ同軸ケーブルや光ファイバー

ル1 からチャンネル12（222MHz）までしつながるCATVもアナログで映像を伝送しCATV のセンターからユーザーの家庭まか受信できないので、450MHzまでの映像れている。これだけ高速なら今まで家庭で普通の家庭用テレビはVHFならチャンネ思い出してほしい。つまり、家庭のテレビ

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図1.テレビとCATV の周波数配列図

テレビ（地上波）の周波数配列

12909631010211210

12222 (MHz)216

多チャンネル（450MHz）CATVの周波数配列
下り方向
センター S ユーザー

上り方向
ユーザー S センター

T130T236

14290

296

3C1310102

11210

12216

C23222228

周波数軸

C24 C25 C26230

236

C57 C58 C59 C60

242432438444

450 (MHz)CATV要である。もともとディジタル情報をアナるという意味ではケーブルモデムも電話モランブルがかかっているものや番組ごとにログ伝 送 路 で送 る装 置 のことをモデムデムと共通しているが、両者は図3 のよう料金を支払って見るPay per Viewなどもあ（Modulator - Demodulator）とよんでいるに機能面でかなり違いがある。

り、これらに対応した装置を介してから家のだからあたりまえだ。

庭のテレビにつなげなければならない。こ「けれどモデムじゃスピードが28.8kbpsまCATV の場合はテレビ映像を伝送する1 チの装置を『ホームターミナル（HT）』と呼でしかでないんじゃないか？」と心配する

ャンネルを利用するため6MHz となり電話んでいる。CATV 事業者によってHT をレかもしれないが、いま店で売られている電の約1700倍となる。実際に伝送できるディンタルで提供する場合と売り切りにする場話用のモデムは当然ながらCATVでは使え

ジタル情報の速度はケーブルモデムに採用合とがある。

ない。スペックがまったく違うCATV 用のされる変調方式によって異なるが、5Mbpsモデム「ケーブルモデム」が必要になる。

〜30Mbpsと言われており、電話モデムのDSUは現在さまざまな通信サービスで利約170〜1000倍のスピードである（ただし、用されており、言葉の定義もいまではまち1人のユーザーが利用できるスピードについまちになってきた。通信会社が提供するネては後述する）。

は見られない。また、映像によってはスクCATVにインターネットを接続するには■キーワードはケーブルモデム

利用するアナログ伝送路の帯域幅は、ットワークの終端装置と解釈するならばケ■ケーブルモデムの代表的な方式

アナログ伝送路であるCATVを使ってイーブルモデムをDSUと呼ぶのも可能である

ンターネットのデジタル情報を伝送させる

し、ケーブルモデムのインターフェイスとユ

現在米国を中心に数多くのメーカーでケには何が必要なのだろうか？

ーザーのコンピュータのインターフェイスとーブルモデムの開発が進められている。すの整合をとる装置があればそれをTAと呼ぶ

でに商品として発売されているものもあれこともできる。

ば、まだ設計開発の段階のものもある。

電話回線でのダイアルアップ接続を思い出してみよう。電話回線も同じくアナログ

ケーブルモデムは電話モデムと異なりメ伝送路だが、デジタル情報を電話回線に乗ケーブルモデムに現在多く利用されていせる「モデム」があればうまくつなぐことる変調方式はQPSK（Quadrature Phase

ーカーごとにさまざまな方式があるが、『上ができる。CATV の場合もモデムがあればShift Keying） で 6MHz帯 域 で 最 大 約下対称型』と『上下非対称型』の2 種類大丈夫だろうか？ それとも、高速接続だか

1 0 M b p s まで伝送可能であるが、6 4 値に大別できる（図4参照）。

らI S D N や専用回線接続のようにD S U

QAM（Quadrature Amplitude Modulation）

上下対称型はケーブルテレビネットワー（Digital Service Unit）やTA（Terminalや 16VSB（ Vestigial Sideband System）

ク全体を大規模なイーサネットLANとみなAdapter）というものが必要なのか？などの新 しい変 調 方 式 の登 場 で最 大 約し、接続するケーブルモデム間でトラフィ30Mbpsまでの伝送が期待されている。

ック制御を行う。ネットワークを1 つの答えは、両方ともある程度まで正しいが、LAN とみなすためには、CATV ネットワーどちらも完ぺきとは言えない。CATV はア
ナログ伝送路だからインターネットのデジタル情報を伝送させるためにはモデムが必■ケーブルモデムと電話モデム
アナログ伝送路でデジタル情報を伝送す

ク全体を1つのバス状にしなければならない
が、センターに置かれた周波数変換装置でインターネットマガジン／株式会社インプレスR&D©1994-2007 Impress R&D

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243

z〜
下り
映像
：
60M
HH
M
06：
像
映り
下

下り映像：60MHz〜z〜

双方向中継器H

上り映像：30〜36MHzz

中継器
監
視
情報
：
18M
Hz

H
M
44：
報
T情センターHT

図2.双方向CATV

下り
映像
：
60M
Hz〜：
報 z
T情 HH 4M
4TV

TV

加入者

屋外中継場
HT
加入者

CATV
ユーザー→センターの上り方向の信号をセに集中するため、下り方向（センター→ユが上限になってしまう。

ンター→ユーザーの下り方向へ流せば、すーザー方向）に比べてノイズの発生が多いべてのケーブルモデムがバス状に接続され（これを流合雑音と呼ぶ）。ノイズの少ないた形になる。これで、ネットワーク上の任下り方向には64値QAMでもQPSKでも利

現在発売されているケーブルモデムの種

意の2つのケーブルモデム間でデータの授受用できるが、上り方向にはノイズに強い類はあまり多くない。LANcity 社（一部が可能になる。競合や衝突が起きないようQPSK しか対応できない。したがってネッDEC 社が関与）とZenith 社のケーブルモにするために、各社さまざまな方法を使っトワークをバス状にする上下対称型では上デムが現在日本の各ケーブルテレビの実験ているようであるが、詳しい方式について

下 方 向 とも Q P S K を使 うことになり約で利用されているが、いずれも上下対称型は公開されていない。

10Mbpsが上限となる。上下非対称型は上である。両社ともルーターやブリッジ機能■ケーブルモデムの製品化動向

上下非対称型は必ずセンターモデムとユりと下りの変調方式を別に設定することがをもってLANとLANを接続するタイプと1ーザーのモデムとがデータの授受を行う仕できるため、上りはQPSK で（64kbps 〜台のコンピュータしか接続できないタイプ

組みで、任意のユーザー間でデータの授受128kbps）の伝送路を50〜100チャンネルがあり、機能と値段に差がつけられている。

が必要な場合でも必ずセンターのモデムやとり（トータルで約10Mbps となり6MHz

上下非対称型のケーブルモデムは現在米コンピュータが仲介する。現在のパソコン帯域に収まる）、下りは64 値 QAM で約国を中心に開発が進められており、今年の通信やインターネットのダイアルアップ接30Mbps の伝送路を1 チャンネル設定する

夏から秋にかけて次々と発売される見込み

続によく似た形態である。現在のパソコンシステムが多い。

である。昨年IntelやMotorola、HP、Com通信やWWWの利用形態が、ユーザーから上下非対称型ではネットワーク上のユー21、 General Instrumental、 Scientific

コマンドで情報を要求し、センター側からザーの接続要求に応じてセンターのモデムAtlanta などからアナウンスされている。

大量な情報をユーザーに流すというトラフが上りチャンネルの割り当て命令をユーザQAMチップが安く手にはいることから、将ィックの非対称性に着目して開発されるたーのモデムに送る。上下非対称型では同時

来は1台300〜500ドルで販売されると予測

め、ユーザー→センターの上り方向はコマにアクセスできるユーザーの数は上りのチされているが、現在の電話モデムに対抗すンドやメールの伝送に支障のない程度の伝ャンネル数で制限されるが、上下対称型はるため戦略的に200ドル代に価格設定され送路（64Kbps〜128Kbps）を設定し、セセンターで接続管理はされないため、いくる可能性もある。

ンター→ユーザーの下り方向は20Mbps 〜らでも同時にアクセスできる。ただし、同ケーブルモデムが電話のモデムのように30Mbps程度の高速で同報送信し、パケッ時にアクセスできる人数が多いほど、各自店頭で売られ、ユーザーが自由に買ってトに指定されたIPアドレスを持つケーブルに割り当てられる速度は遅くなってしまう

CATV ネットワークに取りつけることが可モデムだけが情報を受け取る仕組みである。というデメリットもある。

能かどうかは難しいところだ。接続は流合CATVの上り方向（ユーザー→センター

また、ユーザーが情報を検索する形態に雑音を発生させないよう熟練を要するし、方向）は各家庭で発生したノイズが足し算合わせた上下非対称型はユーザーから情報モデムのアドレスや暗号用鍵の設定などがされ、さらに中継器で増幅されてセンター発信を行う場合に上りチャネルの制限速度必要になると予測されるため、CATV事業

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図3.ケーブルモデムと電話モデムの比較
ケーブルモデム

電話モデムの比較

アナログ帯域幅

6MHz

3.4kHz

デジタル転送速度

5 〜30Mbps〜28.8kbps

標準および方式

IEEE で標準化作業中であるが、64 値
QAM やQPSK、BPSK などの方式が複数提案されている

各伝送速度についてITU-T で規定されている

アナログ伝送路側
インターフェイス

双方向同軸ケーブル

2 線式電話回線コンピュータ側
インターフェイスシリアル、パラレル、内部バス等の対応製品を各社開発中

シリアルポート

備考

モデム1 台でコンピュータ1 台を接続するものと、LAN を接続するルータ、ブリッジ形式のものとがある

モデム1 台でコンピュータ1 台を接続する

CATV者のエンジニアに任せたほうがよさそうだ。

気になる標準化の動向

合していなければうまくつながらない。し用している限り相変わらず細いまま。かとかし、ケーブルモデムは同一ネットワークいって光ファイバーが簡単に敷けるわけで内でしか接続しないため、あるCATV事業はなく、2010年ころまで待たなければ一般者が非標準のモデム方式を採用しても、地家庭での大容量化は望めない。

L A N の標 準 化 でおなじみの I E E E

域内のユーザーがその方式のモデムを使えそこでCATVの潜在能力に目をつけ、さ（ Institute of Electrical and Electronics

ばかまわない。標準に準拠していれば、マまざまな通信サービスに対応できるのではEngineers）802 委員会で1994 年からルチベンダーやリロケーションなどの利点はないかと東急ケーブルテレビジョンと実験

IEEE 802.14（Two-way Cable-TV Protocolあるが、技術的にはCATV事業者の運営すすることとなった。もちろんKDDにとってWorking Group）が発足し、ケーブルモデるネットワークごとに採用する方式が異な日本中の方々がお客様だから、今後も日本ムの標準化検討が始まっている。ってもかまわないことになる。

中のCATV事業者とパートナーになれるよ

スケジュールでは1996 年 7 月にIEEE標準化を待って製品開発を進めるメーカ

802.14 での標準案を決定し、事務手続きーもあれば、一足先にケーブルモデムを売を経て1997年7月にIEEEの正式な標準とり込んでしまいたい企業もあるようだ。

また、CATV業界で設立された研究機関

KDD・東急ケーブルテレビの共同実験

ルテレビジョンの渋谷地域とたまプラーザ
ルモデムを接続し、光ファイバーで両地域を結び、総延長約30kmに及ぶWAN（WideArea Network）を構築した（図5参照）。

CableLabsでも業界団体MCNS（MultipleCable Network Service）の支援でスペッさて実験のネットワークだが、東急ケーブ地域のネットワークに上下対称型のケーブして規定される予定で、論点は物理レイヤーとMACレイヤーの方式に集中している。

う準備を進めている。

■約30kmの広域高速ネットワーク

技術的な調査を目的としたため、一般家

ク作りを急いでいるとの情報もあり、これ

昨年11月からKDDは東急ケーブルテレ

庭でのモニター利用は行わず、一般の方にがIEEE 802.14と競合する形になるのか、ビジョンと共同でLAN間接続実験とインタ

は渋谷にある東急百貨店5階の「インターIEEE 802.14に貢献するのかはいまのところーネット接続実験を開始した。「なんで国ネットクロスコネクト」コーナーでネットワ不明である。

際通信のKDD がCATV を？」と疑問に感ークの高速性を体験してもらうことにした標準が決まる前にケーブルモデムを開発じるかもしれないが、KDDはすでに米国や（図6参照）。

しているメーカーがいくつもあるが、電話シンガポール、香港などアジアの国々とのモデムと異なりケーブルモデムは非標準で間にインターネットの回線を設定し、インも利用は可能である。電話モデムの場合、ターネットゲートウェイサービスを提供し実験のネットワークをインターネットにユーザーがパソコン通信やインターネットている。海底ケーブルの容量は年々増大し接続したため、E-Mail、Telnet、ftp、サービスプロバイダー、会社のデータベーて、インターネットの国際間のパイプも太WWW、VRML、Java、Shockwave、簡スなどさまざまなところへ接続する可能性くなりつつあるが、ユーザーがインターネッ

易型TV会議など当然スムースに動作した。

があり、すべてのモデムがITU-T 標準に適トに接続する速度は電話回線やISDNを利さらにCATVならではの実験として、イ■CATVならではのビデオ実験

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ータンセータンセ

外部接続モデム

モデム

CタールP

ム
デモ

C

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ビー
サ
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タ タン ー
セ ピュン
コタール

タール

数
波 置周 装換
変P

外部接続

HT

ム
デP

ム

デム

モ

TVモ

デモ

SW

ケーブルテレビ網（5-10Mbps）

Cデム

上下非対称型

パソコン

SW

モ

HTTV

上下対称型

デモ

C

ム

P
S

W

パソコン
S

W

図4.ケーブルモデムの方式

CATV
ンターネット上では伝送できないプロトコ

Enabled Mailはスクリプトがマルチメディ一苦労のようだ。『送られてきた電子メー

ルや高速アプリケーションの1つMPEG1のア情報と共にメールで配信され受信先のコルに対しWWW を見る感覚で返信が出せ、VOD（Video on Demand）の伝送実験をンピュータで自動実行されるもの、ネット送った側ではいつでもメールの配信状況をネットワーク内で実施した（図6参照）。

ワークエージェントとはアプリケーションの監視でき、数多くのユーザーから届いた返実行結果の集計や実行状態の監視を代行

信メールを自動的に集計できる』こんなメ

1 映像あたり1.5Mbps を占有してしまう
MPEG1のサーバーを渋谷サブセンターに設する技術である。

ールシステムがあれば通信販売やアンケートなどが簡単に実現できる。

置し、目黒のKDD研究所で検索した。同

将来、電子メールの情報も文字だけでな一ビル内でVOD サーバーと検索端末を設

く音声、動画などのマルチメディア情報や置する場合はLANなどを利用すれば簡単にスクリプトなどが混在して授受されるであ構築できるが、家庭の検索端末から遠く離ろうが、内容がアトラクティブになるぶんれたセンターのサーバーにアクセスする場合１通のメールがメガバイトクラスになっては、NTTなどの通信事業者に光ファイバーしまう。高速なCATVネットワークを使用を敷いてもらい1.5Mbpsの回線を借りるか、することによりメガバイトクラスのメールでC A T V のネットワークを利 用 すればFTTH（Fiber to the Home）が実現されるも短時間に配信でき、CATVネットワーク5Mbps〜30Mbpsを同一幹線のユーザーで2010年ころまで待たなければならない。との親和性も高い。

共同に利用することになる。したがって同CATVインターネットの一般的な疑問に答えて■誰でも高速に通信できるの？

また、いままでのVODはサーバーや検索

このマルチメディア・アクティブメール

時にアクセスしている人が誰もいなければ端末が非常に高価で、一般の家庭ではなかを使えば、CATV事業者によるサービス案

高速だが、同時にアクセスする人が増えれなか縁のないシステムだったが、このシス内や番組アンケートが容易に実施できる。

ば増えるほど、ネットワークは混んでくる。

テムでは既存のCATV とウィンドウズパソユーザが簡単にアンケートに回答できるた

採用するモデムの方式によっては同時にコンを利用して安価に構築できた。遠隔地めに回収率も上がる。また、CATVネットアクセスできる人の数が50人とか100人とでの利用が難しいと思われていたVODが実ワークの管理業務、そして将来の在宅勤務か制限することが可能なものもあり、一度現可能になったわけだ。

やバーチャルコーポレーションにも大きな貢接続できればある程度の速度が保たれるケ献が期待できる。

ースもある。しかし、その制限人数を超え■マルチメディア・アクティブメール

一般家庭でのインターネットユーザーのた場合は待ち時間の長さに影響する。

KDDでは「マルチメディア・アクティブメ中にはWWWは見るけれど、電子メールはまた、CATV内の速度がどんなに速くてール」を試作しCATVネットワーク上で電子使ったことがないという人が多く、今後イも、インターネットへの接続回線速度やセ選挙や電子アンケートなどの実験を行った。

ンターネットの普及が進むほどこの率は顕ンター設備の容量がボトルネックになる可このシステムはEnabled Mailとネットワ著になるようである。メールを送る相手が能性があるので、各CATV事業者がどのよークエージェントという技術を巧みに組みいなかったり、パソコンに慣れない人にとうにネットワークを設計するかが腕の見せ合 わせることにより実 現 したもので、って、メールソフトの使い方を覚えるのも所である。

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DSUATV
網（10Mbps）

bps）網 psTV b
A M
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6（ーバイァ
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（1.5Mbpsへ増速予定）

ータン/EセOブ ）数サ 階波 置谷 ２周 装
渋 下換
タ地変ールル
ブ 店
ー 貨
B
U
ケ 百H
急 急ム
東 東C
デ（Pモ

インターネット
KDD（256kbps）

CP
C
P階

５店

本C
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P

図5.KDD ・東急ケーブル共同実験構成図

CATV■いまよりはるかに安いサービスになるの？

■それ以外のアプリケーションは？

国を中心に新しいケーブルモデムが発売さ

CATV ネットワークを利用する大きな利

WWWと電子メールさえあれば幸せといれ、来年ころから日本でもサービス開始を点は、すでに放送用に敷設してあるケーブう人もいるかもしれないが、アプリケーシ予定している事業者もいる。「速い、安い、ルの空き周波数を利用できるところにある。

ョンはそれだけではない。パソコン通信やうまい」インターネットのサービスの開始

他の通信事業者が同様な速度のサービスをオンラインデータベースへの接続、地方自を誰もが一日でも早くと期待している。

提供するには、新たに光ファイバーを家庭治体や商店街などの地域情報提供なども可に敷かなければならないが、これに比べて能である。

非常に安くサービスが提供できるはず。
ただし、インターネットのアプリケーシ
ョンは常に容量が増大する傾向にあるため、VODと聞くと映画と考えやすいが、ニュもらいたいと願っていると同時に、インタース、天気予報、スポーツ情報、教育講ーネット誕生のころから世界と日本の橋渡座などのサービスも今後期待される。

しを担ってきたKDDはさらに世界のCATVと日本のCATVの橋渡しの協力をするのがセンター設備やインターネットへの接続回
線はトラフィックに応じて規模を大きくしこの期 待 を裏 切 らぬよう、 日 本 中 のCATVに確かなサービスを早期に実現して今後の課題使命であると感じている。ていく必要がある。
また、ユーザーの数が多くなれば、新たCATV のネットワークは下り方向がバスな周波数を割り当てたり、HFC化などを進状でLANに似たシステムで、ケーブルモデめなければならない可能性があるので、新ムさえあればインターネットサービスは簡単たなコストが発生することは予測される。に提供できると思うかもしれないが、CATV事業者にとって上り方向の流合雑音の除去■誰でも利用できるの？

は大変な作業である。また、それ以外にもまず、インターネットサービスを提供す事業者固有の問題は多く、通信用伝送路るCATV事業者のサービスエリアに住んでとしてのCATV ネットワークを構築するにいなければならないのは当然。

はコストや時間、マンパワーを必要とする。

通信サービスの場合、双方向CATVネッ

その上でインターネットサービスに必要トワークでなければならないため、CATV事なシステムを組むために、トラフィックを業者ごと、エリアごと、住んでいる状況予測して最適なシステムを設計するのも、（一戸建てか集合住宅か）ごとに事情が異非常に複雑で難しい問題が潜んでいる。

なるため調査が必要だ。ユーザーが独自にネットワークの管理、暗号化の方法など調べるよりもCATV事業者に確認するほうの課題は枚挙にいとまがないが、CATVのが確かだろう。

出現によりインターネットの世界に新たな1ページが刻まれようとしている。今年は米東急百貨店での一般公開

MPEG1 VOD 実験

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渋谷〜目黒間INTERNET magazine 1996/5247

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