このブログ記事は、「CommScope 定義」というシリーズの一部で、通信ネットワーク インフラストラクチャの一般用語を説明します。
HFC (Hybrid fiber coax) は、ケーブル事業者やマルチシステム事業者 (MSO) が使用するサービス提供アーキテクチャを表す用語です。 このアーキテクチャには、ヘッドエンドと加入者の間でビデオ、データ、および音声コンテンツを配信するための光ファイバーケーブルと同軸ケーブルの組み合わせが含まれています。 通常、信号はヘッドエンドからハブを経由して、光ファイバーケーブルでラストマイル内まで伝送されます。 例えば、64世帯から1,000世帯*までのサービスエリアでは、光ファイバーケーブルはHFCノードで終わります。 この時点で、光信号は無線周波数（RF）信号に変換され、同軸ケーブルで加入者の家庭/企業に伝送されます。
加入者の家庭に入る同軸ケーブルは、ケーブルモデム、セットトップボックス、またはその他の消費者前提装置に直接接続する柔軟で小さい「ドロップ」ケーブルです。 同軸ケーブルのRF信号は十分に強く、家庭内で信号を異なる方向に分割することが可能です。 家庭内の分割された機器の数が非常に多いため、増幅が必要な場合もあります。 この場合、ドロップアンプまたはハウスアンプが使用されます。
HFC という用語は、ネットワークを通じて信号が伝送される方法も意味しています。 すべてのHFCネットワークは、ケーブル工場のスペクトラムスロットにコンテンツを詰め込むために、周波数分割多重を使用します。 この場合のスペクトラムは、通常、コンテンツを伝送する周波数帯域を指します。米国では、前方（ヘッドエンドから加入者まで）は52MHz～1004MHz、後方（加入者からヘッドエンドまで）は5～42MHzとされています。 世界的には、周波数割り当てや分割周波数は様々です。
ヘッドエンドで発生し、加入者に伝送されなければならない信号は、アナログまたは直交振幅変調（QAM）と呼ばれる方式で変調されます。 QAM信号は、アナログの音声信号やビデオ信号など、元の信号をデジタルで表現し、キャリアをサンプリングして変調して変換することで生成されます。 QAM信号は大容量のアナログ信号であるため、SNR（信号対雑音比）を高く保つ必要がある。 GEPON または GPON (ギガビット受動光ネットワーク) で使用されるデジタル光信号とは対照的で、SNR 相当の要件ははるかに単純です。
QAM 伝送を管理する標準は、業界が出資する非営利の R&D 組織 CableLabs によって管理されており、Data Over Cable Service Interface Specification、つまり DOCSIS と呼ばれるものです。 現在、DOCSIS 3.0が最も広く展開されています。 最新バージョンの DOCSIS 3.1 では、変調レートと加入者へのデータ スループットが大幅に向上し、下流は 1200MHz 以降、上流は 85MHz 以降に拡張されました。
では、MSO はどのようにして HFC から家庭用ファイバへシームレスに移行するのでしょうか。
サービスエリアの大きさに関して重要な考慮事項は、加入者が消費する帯域幅の量です。 各HFCノードがヘッドエンドに直接接続されているため、小規模なサービスエリアでは、ヘッドエンドから配信されるホームパスあたりのデータ量を多く利用できます。