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FTTH along Sewage Tunnels

Proposal and experiments of Gigabit Internet in Japan

Cat: ICT
Pub: 2000
#: 0006b

Takeshi Fujii



FTTH Along Sewage Tunnels


Proposal and experiments of Gigabit Internet in Japan インターネットの高速化提案
Takeshi Fujii 藤井 健

Jan. 2000

  1. Prologue:
  2. Optical fiber along sewage:
  3. New B-ISDN:
  4. Super wideband (1Gbps) to each home:
  5. How to overcome Ineternet imbalance:
  6. Top-down or bottom-up:
  1. プロローグ:
  2. 下水道利用による光ファイバ敷設:
  3. 新B-ISDN:
  4. 各戸に超広帯域1Gbps接続を:
  5. インターネット日米逆転化計画:
  6. トップダウンかボトムアップか:
  • IECP Forum by Mr. Takeshi Fujii, City Bureau, Ministry of Construction, Jan.15, 2000

  • Glocom IECP研究会 (建設省、藤井 健氏) 2000年1月)

>Top 0. Prologue:

  • The first forum of IECP (Intelprise-Enterprise Collaboration Program) in 2000 was held at Glocom on Jan. 25th, with Mr. T. Fujii, a guest speaker from Ministry of Construction, an active promoter of enhancement of Internet environment using sewage network in Japan.
  • He is also involved in the advisory council of economic strategy for the prime minister, submitting a concrete proposal for IT investment trying to trigger off FTTH (Fiber To The Home) in Japan.

0. プロローグ:

  • 2000年1月 25日のGlocomでのIECF研究会は、日本でのFTTH (Fiber To The Home)を一気呵成に実現する方法とそれによる日米逆転のシナリオの紹介というミレニアム最初のテーマにふさわしい元気の出る解説であった。
  • 講師は、経済戦略会議の答申にも関わり、情報化投資の起爆剤としてのFTTHを鋭くかつ具体的に提言している。

>Top 1. Optical fiber along sewage:

  • Ministry of Construction (MOC) controls not only sewage disposal plants but also meter-reading of rainfall in urban areas and drainage from each home.
  • Now MOC started to subsidize an installation of optical fiber along the sewage tunnels and ducts so as to realize FTTH in shorter period. Now in Japan total 270,000 km of sewage tunnels are constructed, covering 58% of all household. If all sewage tunnels had been installed with optical fiber, the FTTH would be realized in Japan as the cable TV penetration in US.
  • In addition, the bandwidth of FTTH is incredibly speedy giga bps, or 1000BASE-T to each home user! The total subsidy for sewage is $12 billion. If the total budget for the sewage including local budget ($30 billion) had been spent for only FTTH, the said 270,000 household (=58% penetration) of FTTH would be realized within only one fiscal year.
  • As a pilot service in Okayama City 100Mbps reached to 1000 hh, and in Yamada village 1Gbps to 450 hh. In Tokyo there are similar planning in underground shopping zones in Shibuya, Shinjuku areas and so forth.

1. 下水道利用による光ファイバ敷設:

  • 建設省は、下水の処理管理用だけでなく、都市での雨水対策や各家庭での検針をも兼ねた公共インフラとして下水道の管路内での光ファイバの敷設(情報水道構想)に補助金をつけることで、FTTHを早期に実現できるプランを示した。
  • 現在下水道は総延長27万km、総世帯の58%をカバーしており、すべての下水道に光ファイバが敷設されれば、米国のCATV普及率にほぼ匹敵する世帯でのFTTHが実現するという。
  • しかもその提供する帯域幅は、なんと1Gbps、つまり1000BASE-Tが各家庭に来るというのだ。毎年、下水道建設には1.2兆円の補助金を投入して70万世帯分を建設しており、もしこれにかかる全予算3兆円を一気に投入すれば、1年間で27万世帯、58%の世帯でのFTTHが実現可能との試算もできるという。
  • すでにパイロットとして、岡山市では1000世帯に100M、山田村では450世帯に1Gサービスを提供する実験が始まっており、渋谷・新宿など地下街でも構想推進中とのことである。

>Top 2. New B-ISDN idea:

  • By this program, MOC functions as a type-zero common carrier who can rent out telecommunication facilities (dark fibers) to the (type-1) common carriers on the unbundle basis.
  • To stimulate Japanese economy, many civil works are frequently done which are not always popular yet. But actually the extension of sewage tunnels with optical fiber will contribute to the drastic improvement of Internet infrastructure.
  • This initiative is called new B-ISDN (Broadband Internet Services Diversified Network), which differs from the original NTT's ISDN (Integrated Services Digital Network) ; the former is focused to the lower physical layers only (dark fiber or public fiber), while the latter is integrated service totally supplied by NTT. Further, the former supplies 1Gbps, while the latter so far 10Mbps even at a pilot service (Pi service) at Kanazawa City. These are the reasons why MOC named the service as "New B-ISDN".

2. 新B-ISDN idea:

  • この構想によって、建設省は実質的に"0種電気通信事業者"として、通信インフラとしてDark fiberをunbundle で提供する事業を開始することになる。
  • 景気浮揚策として、必ずしも人気のない土木事業が、実は次世代の情報インフラ構築の起爆剤となっているという。
  • これを新B-ISDN (Broadband Internet Services Diversified Network)と呼んでいるが、これはNTTのISDN (Integrated Services Digital Network) 構想に対する新たなチャレンジに見える。
  • NTTのISDNとの違いは、前者が物理層に特化したDark fiber(Public fiberと呼んでいるが)としてBandwidthのみを提供することで、NTTによる統合的(Integrated)なネットワークと異なる点、また前者の帯域幅が1Gbpsであるのに対し、NTTの金沢での実験(πシステム)ではまだ10Mbpsに過ぎないという点でも、前者を新B-ISDNと呼ぶ所以である。

>Top 3. Super wideband (1Gbps) to each home:

  • Such bandwidth of 1Gbps is really needed at home use? This will be another challenge to redefining the total network architecture how to connect and use such super bandwidth environment.
  • The speaker comments that the essence of Internet should be
    • transmittable of any type of digital information,
    • quickly responsive to enable interactive comic dialogue on the web,
    • basically zero network cost,
    • transparent in interface and independent of particular devices.
      With such super bandwidth affluent contents of eCommerce will be available.
  • PC users are using even 128Mbyte memory chips carefreely with its price which were very expensive a couple of years ago. Bandwidth is same with this memory chip. Large scale construction of optical fibers in a short time may lead drastic price falling of network terminal equipment like ONU (Optical Network Unit).
  • Thus abundant bandwidth may arouse various enriched home use including public services, education and so forth, which will promote easy-to-use digital appliances or networked services by "ASP" (Application Service Provider) or "CAN-SP" (Community Area Network Service Provider) than totally depending on time-consuming set of network, server and PC.

3. 各家庭に超広帯域1Gbps接続を:

  • 各家庭に1Gbpsも必要か、またそうなるとネットワークそのものの性格がどう変わるのかについても新たなチャレンジといえる。
  • 講師いわく、本来のインターネットは,
    • 何でも流せる、
    • 遅延がないため掛け合い漫才が楽しめる、
    • 料金タダ、
    • 透明なインターフェース
  • 現在では、パソコンのメモリーも少し前までは考えられないような128Mbyteなどあり余るメモリがごく気軽に利用されているではないか。回線の帯域もメモリ同様である。光ファイバを大量一括で敷設することで、ネットワーク終端装置ONUも大幅に廉価になる。
  • そして、公共サービス、教育を含めて家庭レベルでの情報の多様な使い方が出てくる。従来の維持管理を必要とするネットワーク+サーバ+パソコンの組み合わせだけに依存しない発想、即ち、情報家電やASP (Application Service Provider)、あるいは地域のサービスとしての"CAN-SP" (Community Area Network Service Provider) などが登場する。

>Top 4. How to overturn Internet imbalance?:

  • How to overturn the tables the Internet imbalance with US?:
    Japan is far behind in using Cable TV and ADSL (Asynchronous Digital Subscriber Loop) as alternatives of Internet connection, but the speaker proposes three drastic scenario of how to recover and overturn the Internet environment, naming "Three brothers scenario".
    • Remark:
      There is a popular song for children named "Dango San-Kyodai" (Three brothers of spit 3-piece- rice-cake).
      1. FTTH using sewage system
      2. Electronic payment by mobile telephone
        Mobile telephone devices should be used as a non-contact payment devices instead of magnetic or IC card. AS MOC is scheduled to be reorganized as "Ministry of Construction and Transportation", the idea of using such payment by mobile devices are getting more practical.
      3. Openness of routers
        Now the routers of CISCO Systems are defacto standard in routing devices, and if open specification routers becomes new defacto standard, manufactures in Japan may recover in production and develop other Asian market including China.

4. インターネット日米逆転化計画:

  • 日米間のCATVやADSLの普及の遅れを逆手にとっての"インターネット日米逆転化計画"3兄弟 (団子3兄弟の歌に因んで) のシナリオが紹介された。即ち、以下の3点である。
    1. 下水道FTTH
    2. 携帯電話の電子マネー化
    3. ルータのオープン化
      現在デファクトであるCISCO社のルータに依存しないオープンなルータを上記1) に関連して普及させることで、日本経済の再生にも寄与し、かつ中国など同様の施策への広がりも期待できるとしている。

>Top 5. Top-down or Bottom-up:

  • These proposals by MOC are attractive and challenging as the first big theme in 21st century.
  • But this includes the following basic questions:
    • Who should build FTTH by whose account in shorter period of time?
    • What would be the function of NTT, other common carries, or electric utility companies in realizing FTTH?
    • What would be preferable whether FTTH be promoted by top-down mechanism, or be expanded from bottom-up from LAN to CAN, then to WAN?

5. トップダウンかボトムアップか:

  • 建設省によるこの提案は、21世紀の最初の大テーマとして魅力的でもありまたチャレンジングでもある。
  • 但し、以下本質的な疑問は残る。
    • 通信インフラを誰がいつどの費用で短期に構築するのか?
    • 公共と民間の役割分担?
    • NTTなど既存通信事業者や電力会社との棲み分け?
    • トップダウンのFTTHかボトムアップのLAN→CAN→WANへの発展か?
  • The first forum at Glocom in 2000 started with a very stimulative and hot-button issue.
  • MOC'S NEW B-ISDN (Broadband Internet Services Diversified Network) seems a challengiable edge to NTT's ISDN.
  • A vision to overturn the Internet imbalance with US is also challegeable.
  • 2000年最初の研究会フォーラムは大いに刺激的な提言で始まった。
  • 建設省の新B-ISDN (Broadband Internet Services Diversified Network)は、NTTのISDNに対する痛烈な挑戦である。
  • 日米インターネット逆転構想もまた挑戦的な計画である。

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