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DOCSIS3.0 技术一、DOCSIS 概述DOCSIS （Data Over Cable Service Interface Specification ），即基于电缆的数据传输服务接口规范，是一种通过有线电视电缆高速传送数据的技术。
采用DOCSIS 技术规范，有线电视运营商从传统的电视娱乐节目业务转变为视频、声音和高速数据通信业务的全面业务提供商。
DOCSIS 技术最初出现于1995-1996年，随着技术的发展与进步，美国有线实验室（Ca blelabs ）陆续成功地公布了三个技术规范：DOCSIS 1.0、DOCSIS 1.1和DOCSIS 2.0，现在DOCSIS 技术又出现了新的突破，CableLabs 正在酝酿推出DOCSIS 3.0，预计今年下半年推出这一新标准并逐步开通商用。
DOCSIS 历史发展过程如图1所示。
1997199819992000200120022003时间1.0规范DOCSIS 1.0认证1.1规范DOCSIS 1.1认证DOCSIS 2.0规范DOCSIS 认证?200420052006DOCSIS 3.0规范图１ DOCSIS 历史轨迹有些人搞不清楚OpenCable 、DOCSIS 和PacketCable 之间的关系。
其实，美国CableL abs 的技术发展道路非常清晰。
他们首先定义了一个开放系统，确保于有线网连接的器件和设备之间的互操作性，并确保新一代的能提供数字视频、数据和交换业务的机顶盒能有多个厂家提供，这就是OpenCable 系统。
OpenCable 将所有业务和应用划分为两类：核心业务和扩展业务。
其核心业务由基本的OpenCable 系统提供，而扩展的业务由DOCSIS 前端来提供，包括IP 电话、VOD 、PC 的高速互联网接入和视频游戏。
而进一步的扩展，如IP 电话、视频会议、交互式游戏则通过PacketCable 来完成。
其系统架构如图2。
基于DOCSIS标准CMTS+CM系统的监测与维护一、什么是Cable Modem和DOCSIS标准?Cable Modem的通信和普通Modem一样,是数据信号在模拟信道上交互传输的过程,但也存在差异,普通Modem的传输介质在用户与访问服务器之间是独立的,即用户独享传输介质,而Cable Modem的传输介质是HFC网,将数据信号调制到某个传输带宽与有线电视信号共享介质;另外,Cable Modem的结构较普通Modem复杂,它由调制解调器、调谐器、加/解密模块、桥接器、网络接口卡、以太网集线器等组成,它无须拨号上网,不占用电话线,可提供随时在线连接的全天候服务。
目前Cable Modem产品有欧、美两大标准体系,DOCSIS是北美标准,DVB/DAVIC 是欧洲标准。
欧、美两大标准体系的频道划分、频道带宽及信道参数等方面的规定,都存在较大差异,因而互不兼容。
北美标准是基于IP的数据传输系统,侧重于对系统接口的规范,具有灵活的高速数据传输优势;欧洲标准是基于ATM的数据传输系统,侧重于DVB交互信道的规范,具有实时视频传输优势。
从目前情况看,兼容欧洲标准的Euro DOCSIS1.1标准前景看好,我国信息产业部——CM技术要求类似于这一标准。
二、Cable Modem的工作原理Cable Modem的技术实现一般是从87 MHZ—860MHZ电视频道中分离出一条6MHZ 的信道用于下行传送数据。
通常下行数据采用64QAM(正交调幅调制方式或256QAM调制方式。
上行数据一般通过5 MHZ—65 MHZ之间的一段频谱进行传送,为了有效抑制上行噪音积累,一般选用QPSK调制(QPSK比64QAM更适合噪音环境,但速率较低。
CMTS (Cable Modem的前端设备与CM(Cable Modem的通信过程为:CMTS从外界网络接收的数据帧封装在MPEG—TS帧中,通过下行数据调制(频带调制后与有线电视模拟信号混合输出RF信号到HFC网络,CMTS同时接收上行接收机输出的信号,并将数据信号转换成以太网帧给数据转换模块。
CMTS+CM简介及工作原理一、什么是CMTS+CMCMTS(Cable Modem Terminal Systems)，CMTS是管理控制Cable Modem（CM）的设备，CMTS名为电缆调制解调器，又名线缆调制解调器。
它是近几年随着网络应用的扩大而发展起来的，主要用于有线电视网进行数据传输。
CMTS+CM方案与以往的Modem在原理上都是将数据进行调制后在Cable(电缆)的一个频率范围内传输，接收时进行解调。
其传输机理与普通Modem相同，不同之处在于它是通过有线电视的某个传输频带进行调制解调的。
而普通Modem的传输介质在用户与交换机之间是独立的，即用户独享通讯介质。
CMTS+CM方案属于共享介质系统，其它空闲频段仍然可用于有线电视信号的传输。
CMTS+CM方案彻底解决了由于声音图像的传输而引起的阻塞，其传输速率上行已达10Mbit/s以上，下行传输速率更高。
而传统的Modem虽然已经开发出传输速率为56Kbit/s 的产品，但其理论传输极限为64Kbit/s，再想提高已不大可能。
CMTS+CM方案也是组建城域网的关键设备，光纤同轴电缆混合网(HFC)主干线用光纤，光结点小区内用树枝型总线同轴电缆网连接用户，其传输频率可达550/750MHz。
在HFC网中传输数据就需要使用CMTS+CM技术。
我们可以看出，CMTS+CM方案是未来网络发展的必备之物，但是，目前尚无CMTS+CM方案的国际标准，各厂家产品的传输速率均不相同，因此，高速城域网宽带接入的组建还有待于CMTS+CM方案标准的出台。
二、CMTS+CM技术原理CMTS+CM从下行的模拟信号中划出6MHz频带，将信号转化为符合以太网协议的格式，与电脑实现通讯。
用户需要给电脑配置以太网卡和相应的网卡驱动程序。
同轴电缆中的6MHz频带用于提供数据通讯。
电视和电脑可以同时使用，互不影响。
射频信号在用户和前端之间沿同轴电缆上行或下行。
上行和下行信号共享6MHz频带，但是调制在不同的载波频率上，以避免相互干扰。
CMTS & Cable Modem基本工作原理Cable Modem（简称CM）是CATV系统中用来向用户提供高速宽带Internet 接入服务，这种接入方式能为用户提供最高达38Mbps的接入速度．CM一般放在用户家中，作为一种终端设备，它连接用户的PC机和HFC网络，它与CMTS是HFC系统中双向通信时必不可少的设备．如图１．CM系统基于DOCSIS1.1标准而设计，系统由前端设备CMTS和用户端设备CM 组成。
CMTS是作为前端路由器、交换集线器与CATV网络之间的连接设备，CM 通过CMTS与广域网（Internet)实现连接。
CMTS是管理和控制CM的设备，主要配置有下行频率点分配、下行调制方式、下行电平、DHCP、TFTP与TOD服务器等。
DHCP服务器是用作动态分配给每个CM的IP地址的，TFTP服务器则记录着每一个CM的配置文件，它给每个CM分配一个服务标识（Service ID)，服务标识在CMTS与CM之间建立一个映射，CMTS基于该映射给每个CM分配带宽。
CMTS 也可给CM分配多个服务标识来支持不同服务类型，每个服务标识对应于服务类型；TOD称为时间服务器，作用是为CM提供当前的时间。
这三个服务器可安装在同一台物理服务器上。
CMTS能维护一个连接用户数据交换集线器的10Baset双向接口和一个承载简单网络管理协议（SNMP）信息的10Baset接口，并且能支持CATV网络上的不同CM之间的双向通讯。
下行是指路由器的数据包在CMTS中被封装成MPEG2-TS 帧的形式，再经过64QAM(正交幅度调制)调制后，通过HFC网传输到各CM。
上行则有指CMTS接收到CM进行了QPSK（四相相移键控）调制的数据，再解调并转换成以太帧的形式传给路由器。
如例图2.为了减小上行通道的干扰，一个下行通道一般对应有多个不同频率的上行通道，CMTS可根据信道的噪声状况自动跳频到干扰较小的通道，而用户察觉不到跳频的过程。
![东研CDOCSIS产品交流[可修改版ppt]](https://uimg.taocdn.com/a9b16dca4a7302768f99390b.webp)
DOCSIS3.0 技术一、DOCSIS 概述DOCSIS （Data Over Cable Service Interface Specification ），即基于电缆的数据传输服务接口规范，是一种通过有线电视电缆高速传送数据的技术。
采用DOCSIS 技术规范，有线电视运营商从传统的电视娱乐节目业务转变为视频、声音和高速数据通信业务的全面业务提供商。
DOCSIS 技术最初出现于1995-1996年，随着技术的发展与进步，美国有线实验室（Ca blelabs ）陆续成功地公布了三个技术规范：DOCSIS 1.0、DOCSIS 1.1和DOCSIS 2.0，现在DOCSIS 技术又出现了新的突破，CableLabs 正在酝酿推出DOCSIS 3.0，预计今年下半年推出这一新标准并逐步开通商用。
DOCSIS 历史发展过程如图1所示。
1997199819992000200120022003时间1.0规范DOCSIS 1.0认证1.1规范DOCSIS 1.1认证DOCSIS 2.0规范DOCSIS 认证?200420052006DOCSIS 3.0规范图１ DOCSIS 历史轨迹有些人搞不清楚OpenCable 、DOCSIS 和PacketCable 之间的关系。
其实，美国CableL abs 的技术发展道路非常清晰。
他们首先定义了一个开放系统，确保于有线网连接的器件和设备之间的互操作性，并确保新一代的能提供数字视频、数据和交换业务的机顶盒能有多个厂家提供，这就是OpenCable 系统。
OpenCable 将所有业务和应用划分为两类：核心业务和扩展业务。
其核心业务由基本的OpenCable 系统提供，而扩展的业务由DOCSIS 前端来提供，包括IP 电话、VOD 、PC 的高速互联网接入和视频游戏。
而进一步的扩展，如IP 电话、视频会议、交互式游戏则通过PacketCable 来完成。
其系统架构如图2。
随着信息时代的到来，网络在人们的生活中显得越来越重要。
随着全球互联网的迅猛发展，上网人数正以几何级数快速增长，以因特网技术为主导的数据通信在通信业务总量中的比列迅速上升，因特网业务已成为多媒体通信业中发展最为迅速、竞争最为激烈的领域。
目前，Internet通过电信拨号的接入速度极其缓慢，一般电话的Modem只能提供几十Kbit/S的传输速率，其速率和带宽不可能很好地支持多媒体信息等宽带业务。
随着多媒体通信的发展，因特网接入宽带化的需求日益迫切。
而有线电视网拥有丰富的带宽资源，同时，目前我国有线电视用户已经达到了8000万户，有线电视网络的里程超过了240万公里，中国已经成为世界第一大有线电视用户国。
有线电视网络具有巨大的产业开发价值，构筑基于有线电视网的Internet 宽带信息网，不仅仅是广大用户的企盼，更是有线电视网实现第二次腾飞的关键所在。
我国的城市有线电视网络经过近年来的升级改造，正逐步从传统的同轴电缆网升级到以光纤为主干的双向HFC网，大大提高了网络传输的可靠性、稳定性，而且扩展了网络的传输带宽。
HFC的数字通信系统可通过电缆调制解调器（Cable Modem）系统实现，可以使Internet高速接入，有由窄带向宽带过渡。
通过HFC网络可获得高于电话Modem几百倍的接入速度。
一、Cable Modem与普通Modem的比较Cable Modem的通信和普通Modem一样，是数据信号在模拟信道上交互传输的过程，但也存在差异，普通Modem的传输介质在用户与访问服务器之间是独立的，即用户独享传输介质，而Cable Modem的传输介质是HFC网，将数据信号调制到某个传输带宽与有线电视信号共享介质；另外，Cable Modem的结构较普通Modem复杂，它由调制解调器、调谐器、加/解密模块、桥接器、网络接口卡、以太网集线器等组成，它无须拨号上网，不占用电话线，可提供随时在线连接的全天侯服务。
本文主要介绍了HFC双向传输系统中的CM和CMTS数据传输设备的执行标准、工作原理、接入方式、电平调整和设备的选型。
并对它们在网络中的应用及传输过程做了简要介绍，还对CM在传输中的技术问题进行了探讨。
1 综述广播电视新技术的不断更新和发展，加速了我国有线电视系统网络的建设，HF C光纤电缆混合网的传输技术目前已成为世界各国的主流，如何把HFC建成高速宽带多媒体双向传输网络是各大有线台正在实施和考虑的问题。
因为HFC光纤电缆混合网采用的是模拟技术来传送有线电视，要想达到传输数字信号的目的，就要进行宽带调制，也就是要采用Cable Modem电缆调制解调器的传输技术来实现数字信号的传递工作。
而双向传输中的数据传输设备CMTS和Cable Modem在网络中占主导作用，对它们的熟悉和了解以及在网络中如何应用好数据传输设备非常重要，因此对Cable Modem和CMTS所执行的技术标准、工作原理、接入方式、设备选型以及在网络运行中电平的调整等方面问题做了介绍，并对传输中的技术问题进行了讨论。
2Cable Modem的传输标准和频率配置2〃1 传输标准国际电联电信标准部1999年3 月通过了J〃112建议（DOCSIS：交互式有线电视业务传输系统），基于DOCSIS VI. 0、DOCSIS Vl.l标准的Cable Modem（以下简称CM）系统，下行采用64QAM或256QAM调制方式；上行采用QPSK ／16QAM调制方式。
CM在一个6MHz（NTSC）或8MHz（PAL－D）的宽带中，若采用64QAM调制，其下行传输速率能达到40Mbps；在1.8MHz的带宽时，当采用QPSK／16QAM调制技术时，它的下行传输速率大约为10Mbps；上行速率可达到5.12Mbps，但是它的上、下行带宽均为用户共享。
CM提供的速率是非对称的。
下行信道是连续的，数据流以信元或者打包的方式来进行信息的传输，它可根据数据流信元或者数据包信息中的地址信息来认可某个终端来接收数据，而上行数据和信通需一个媒体接入控制，用于形成和控制用户数据包或信元进入公用信道。
