docsis標(biāo)準(zhǔn)(陳柏年)

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1、DOCSIS標(biāo)準(zhǔn)介紹陳柏年2004年5月《廣電寬帶城域網(wǎng)技術(shù)》系列講座1DOCSIS-基本框架Wide-AreaNetworkCableNetworkTransparentIPTrafficThroughtheSystemCableModem(CM)CMTSNetworkSideInterfaceCableModemTerminationSystemCMTSCMCustomerPremisesEquipmentInterfaceCustomerPremisesEquipmentPrimaryfocusofDOCSIS1.0RFSpecificationDOCSIS1.1增

2、加了QoS廣域網(wǎng)WAN用戶側(cè)設(shè)備CPECMTS最早的RFDOCSIS1.0規(guī)范CMCMTS網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口CMTS-NSICM用戶側(cè)設(shè)備接口CMCI通過系統(tǒng)透明傳送IP分組2關(guān)鍵名詞CMTS--線纜調(diào)制解調(diào)器（CableModem）頭端系統(tǒng)CM--線纜調(diào)制解調(diào)器CableModemDOCSIS--電纜數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接口規(guī)范（DataOverCableServiceInterfaceSpecification），是在Cable上傳輸數(shù)據(jù)的接口協(xié)議Cablelab--美國(guó)有線電視實(shí)驗(yàn)室，代表MCNS,開發(fā)并管理DOCSIS標(biāo)準(zhǔn)MCNS--多媒體Cable網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),主要包括北美有線電視運(yùn)營(yíng)

3、商及一些設(shè)備供應(yīng)商3多媒體有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)MCNS（MultimediaCableNetworkSystem）MCNS參與者：Comcast,COX,TCI,TimeWarner,MediaOne,RogersCablesystemsandCableLabsMCNS的成員代表了80%左右北美的有線用戶建立委員會(huì)以制定在雙向HFC網(wǎng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的性能標(biāo)準(zhǔn)有線電視數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接口規(guī)范DOCSIS（DataOverCableServiceInterfaceSpecification）目的：使各經(jīng)銷商間產(chǎn)品的互操作性得以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的制定可以使CableModem在普通電器商店就可買到，從

4、而擴(kuò)大市場(chǎng)規(guī)模，同時(shí)也使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商有更多的選擇4DOCSIS系統(tǒng)參考結(jié)構(gòu)模型CMTS基線加密系統(tǒng)(BPI)前端光節(jié)點(diǎn)電纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)上行RF信號(hào)接口電纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)下行RF信號(hào)接口Internet骨干網(wǎng)本地服務(wù)設(shè)備LAN網(wǎng)絡(luò)終端解調(diào)混合器光發(fā)安全和接入控制器CPE數(shù)字電視信號(hào)上行信號(hào)電纜網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程服務(wù)設(shè)備操作支持服務(wù)器HFC網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)CM下行=>54MHz上行=<42MHzCableModem到CPE接口(CMCI)電纜調(diào)制解調(diào)器射頻端接口操作支持接口系統(tǒng)(OSSI)CM終端系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口（CMTS-NSI）調(diào)制分路器光收5CMTSCMHFC網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)在設(shè)備中的流

5、向6交互式有線電視傳輸系統(tǒng)交互式有線電視傳輸系統(tǒng)的雙向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，其實(shí)就是在CMTS與CM之間的數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)。系統(tǒng)的主要功能：在前端與用戶端之間透明地傳輸因特網(wǎng)協(xié)議（IP）信息包。CMTS和CM是作為IP協(xié)議和邏輯鏈路控制（LLC）處理的主機(jī)來運(yùn)行的。協(xié)議堆棧三層結(jié)構(gòu)：從下到上，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層。在網(wǎng)絡(luò)傳輸接口兩層上結(jié)構(gòu)：僅有物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。7有線電視傳輸數(shù)據(jù)的參考結(jié)構(gòu)8DOCSIS三類接口CMTS—NSI接口：前端的CMTS與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)邊界（NetworkSideInterface-NSI）之間的接口。DOCS—OSSI接口：前端CMTS與操作支持系

6、統(tǒng)間的接口。射頻接口：（1）CMTS與HFC網(wǎng)絡(luò)間的上下行射頻接口；（2）HFC與CM間的射頻接口；（3）安全及接入控制系統(tǒng)接口。作用：通過對(duì)三類接口概念的描述，即與外部邊界的接口和內(nèi)部各系統(tǒng)間的RF接口及網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)接口的描述，奠定了在CMTS與各CM之間的交互式數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的規(guī)范。9協(xié)議模型說明CMTS和CM是作為IP協(xié)議和邏輯鏈路控制（LLC）處理的主機(jī)來運(yùn)行的。協(xié)議堆棧從下到上，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層。在網(wǎng)絡(luò)傳輸接口上，僅有物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。10（3）MAC幀格式MAC幀：指的是數(shù)據(jù)鏈路層的兩個(gè)或多個(gè)實(shí)體間數(shù)據(jù)交換的單元。MAC幀即是MAC子層CM

7、TS與CM之間數(shù)據(jù)傳送的基本單元，因而必須對(duì)MAC幀的格式作統(tǒng)一規(guī)定。（l）一般MAC幀格式。（2）MAC標(biāo)頭格式。（3）基于分組的MAC幀。（4）MAC專用標(biāo)頭。11一般MAC幀格式上、下行采用相同的幀格式由物理層開銷或下行的MPEGPSI標(biāo)頭、MAC標(biāo)頭和PDU數(shù)據(jù)三部分組成。PMD開銷包括前同步信號(hào)、上行的同步模式。MAC信息標(biāo)頭：描述跟在后面的PDU數(shù)據(jù)的格式以及PDU是否存在，因而它唯一地說明了MAC幀的內(nèi)容。PDU（PacketDataUnit）數(shù)據(jù)：裝載分組數(shù)據(jù)單元。12MAC的管理功能（1）初始化、預(yù)備及開播管