Введение
Стандарт для компьютерных сетей по кабельной телевизионной системе. Data Over Cable Service Interface Specification (DOCSIS) — это международный стандарт телекоммуникаций, который обеспечивает возможность добавления высокоскоростной передачи данных к существующей кабельной телевизионной (CATV) системе. Он используется многими операторами кабельного телевидения для предоставления доступа в Интернет по кабелю через существующую гибридную волоконно-коаксиальную (HFC) инфраструктуру. DOCSIS был первоначально разработан CableLabs и компаниями-участниками, включая Arris, BigBand Networks, Broadcom, Cisco, Comcast, Conexant, Correlant, Cox, Harmonic, Intel, Motorola, Netgear, Terayon, Time Warner Cable и Texas Instruments.
Data Over Cable Service Interface Specification (DOCSIS) is an international telecommunications standard that permits the addition of high bandwidth data transfer to an existing cable television (CATV) system. It is used by many cable television operators to provide cable Internet access over their existing hybrid fiber coaxial (HFC) infrastructure. DOCSIS was originally developed by CableLabs and contributing companies, including Arris, BigBand Networks, Broadcom, Cisco, Comcast, Conexant, Correlant, Cox, Harmonic, Intel, Motorola, Netgear, Terayon, Time Warner Cable, and Texas Instruments.
Слой связи данных
DOCSIS использует сочетание детерминированных методов доступа для восходящей передачи данных, в частности, множественный доступ с временным разделением каналов (TDMA) для DOCSIS 1.0/1.1 и TDMA и S-CDMA для DOCSIS 2.0 и 3.0, с ограниченным использованием конкуренции для запросов на резервирование полосы пропускания. В TDMA кабельный модем запрашивает время для передачи, и CMTS предоставляет ему доступный временной интервал. Для DOCSIS 1.1 и выше, уровень данных также включает в себя широкие возможности обеспечения качества обслуживания (QoS), которые помогают эффективно поддерживать приложения с конкретными требованиями к трафику, такие как малая задержка, например, голосовая связь по IP. DOCSIS 3.0 поддерживает объединение каналов, что позволяет одному абоненту одновременно использовать несколько нисходящих и восходящих каналов.
Пропускная способность
Первые три версии стандарта DOCSIS поддерживают нисходящую пропускную способность с модуляцией 256 QAM до 42,88 Мбит/с на канал 6 МГц (приблизительно 38 Мбит/с после накладных расходов) или 55,62 Мбит/с на канал 8 МГц для EuroDOCSIS (приблизительно 50 Мбит/с после накладных расходов). Возможная восходящая пропускная способность составляет 30,72 Мбит/с на канал 6,4 МГц (приблизительно 27 Мбит/с после накладных расходов) или 10,24 Мбит/с на канал 3,2 МГц (приблизительно 9 Мбит/с после накладных расходов). DOCSIS 3.1 поддерживает нисходящую пропускную способность с модуляцией 4096 QAM и интервалом между поднесущими 25 кГц до 1,89 Гбит/с на OFDM-канале 192 МГц. Возможная восходящая пропускная способность составляет 0,94 Гбит/с на OFDMA-канале 96 МГц.
Сетевой уровень
Управление модемами DOCSIS осуществляется через IP-адрес. Спецификация "DOCSIS 2.0 + IPv6" позволила добавить поддержку IPv6 к модемам DOCSIS 2.0 посредством обновления прошивки. DOCSIS 3.0 обеспечил управление через IPv6. В последние годы кабельные операторы стали увеличивать объем полосы пропускания, выделяемой для восходящего канала. Два наиболее распространенных варианта для этого – "среднее разделение" или "высокое разделение". Среднее разделение расширяет частотный диапазон восходящего канала до 5–85 МГц, обеспечивая общую суммарную пропускную способность восходящего канала около 450 Мбит/с (при использовании 4 каналов SC QAM + OFDMA). Высокое разделение расширяет частотный диапазон восходящего канала до 5–204 МГц, обеспечивая общую суммарную пропускную способность восходящего канала около 1,5 Гбит/с (при использовании 4 каналов SC QAM + OFDMA).
Оборудование
Архитектура DOCSIS включает два основных компонента: кабельный модем, расположенный у абонента, и система завершения кабельного модема (CMTS), расположенная на головной станции кабельного телевидения (CATV). Персональный компьютер абонента и связанные с ним периферийные устройства обозначаются как абонентское оборудование (CPE). CPE подключаются к кабельному модему, который, в свою очередь, подключен через сеть HFC к CMTS. CMTS затем направляет трафик между сетью HFC и Интернетом. Используя системы конфигурирования и посредством CMTS, кабельный оператор осуществляет управление конфигурацией кабельного модема.
Технические характеристики
Спецификации DOCSIS 1.0
Спецификации DOCSIS 1.1
Спецификации DOCSIS 2.0
Спецификации DOCSIS 3.0
Спецификации DOCSIS 3.1
Спецификации DOCSIS 4.0
DOCSIS 1.1 specifications
DOCSIS 2.0 specifications
DOCSIS 3.0 specifications
DOCSIS 3.1 specifications
DOCSIS 4.0 specifications