docsis標準(陳柏年)

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1、DOCSIS標準介紹陳柏年2004年5月《廣電寬帶城域網(wǎng)技術》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用戶側設備CPECMTS最早的RFDOCSIS1.0規(guī)范CMCMTS網(wǎng)絡側接口CMTS-NSICM用戶側設備接口CMCI通過系統(tǒng)透明傳送IP分組2關鍵名詞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--美國有線電視實驗室，代表MCNS,開發(fā)并管理DOCSIS標準MCNS--多媒體Cable網(wǎng)絡系統(tǒng),主要包括北美有線電視運營

3、商及一些設備供應商3多媒體有線網(wǎng)絡系統(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以制定在雙向HFC網(wǎng)上進行數(shù)據(jù)通信的性能標準有線電視數(shù)據(jù)業(yè)務接口規(guī)范DOCSIS（DataOverCableServiceInterfaceSpecification）目的：使各經(jīng)銷商間產(chǎn)品的互操作性得以實現(xiàn)標準的制定可以使CableModem在普通電器商店就可買到，從

4、而擴大市場規(guī)模，同時也使網(wǎng)絡運營商有更多的選擇4DOCSIS系統(tǒng)參考結構模型CMTS基線加密系統(tǒng)(BPI)前端光節(jié)點電纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)上行RF信號接口電纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)下行RF信號接口Internet骨干網(wǎng)本地服務設備LAN網(wǎng)絡終端解調(diào)混合器光發(fā)安全和接入控制器CPE數(shù)字電視信號上行信號電纜網(wǎng)絡遠程服務設備操作支持服務器HFC網(wǎng)絡平臺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)絡側接口（CMTS-NSI）調(diào)制分路器光收5CMTSCMHFC網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)在設備中的流

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，其實就是在CMTS與CM之間的數(shù)據(jù)通信業(yè)務。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）處理的主機來運行的。協(xié)議堆棧三層結構：從下到上，構成網(wǎng)絡的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡層。在網(wǎng)絡傳輸接口兩層上結構：僅有物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。7有線電視傳輸數(shù)據(jù)的參考結構8DOCSIS三類接口CMTS—NSI接口：前端的CMTS與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡邊界（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）處理的主機來運行的。協(xié)議堆棧從下到上，構成網(wǎng)絡的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層。在網(wǎng)絡傳輸接口上，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)鏈路層的兩個或多個實體間數(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MAC幀的格式作統(tǒng)一規(guī)定。（l）一般MAC幀格式。（2）MAC標頭格式。（3）基于分組的MAC幀。（4）MAC專用標頭。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標頭、MAC標頭和PDU數(shù)據(jù)三部分組成。PMD開銷包括前同步信號、上行的同步模式。MAC信息標頭：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、預備及開播管