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Data-Over-Cable Service Interface Specification

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ExperimentalEvaluationofDOCSIS1.1UpstreamPerformanceRadimBartoˇs1,ChaitanyaK.Godsay1,2,andSteveFulton21DepartmentofComputerScience

2InterOperabilityLaboratory

UniversityofNewHampshire,Durham,NH03824,USAE-mail:rbartos@cs.unh.edu

ABSTRACTData-Over-CableServiceInterfaceSpecification(DOCSIS)isoneofthemanylastmiletechnologiesintendedtoprovideInternetaccessandpacket-basedservicestothecustomer.DOCSISusesthewidelyde-ployedhybridfiber/coax(HFC)networkasthephysicallinkbetweenmultiplecablemodems(CMs)andthecablemodemterminationsystem(CMTS).ThispaperpresentstheupstreamperformanceofDOCSIS1.1inthephysicallayerandMAClayeracrossvarioustrafficpatterns.Theexperimentsareconductedonrealdevicesandnotsimulatorsasusedinallpreviousre-search.Theuseofrealdevicesallowsustocapturethecompletecomplexityoftheprotocol,andgivesusrealis-ticresultsbutitalsolimitsourcontroloverdifferentpa-rameters.Thegoaloftheprojectistostudytheimpactofdifferentparametersthatcanbecontrolledbythecableser-viceproviderandtocomparedifferentCMswithrespecttoupstreamperformance.Theperformancemetricsusedareupstreamdatarateandchannelutilization.Theresultscanbeusedbythecableoperatorstooptimizetheirnetworks,bytheCMandCMTSmanufacturerstoenhancetheirprod-uctsandtheymayhelpinidentifyingprotocolbottlenecksforupstreamperformance.KEYWORDSDataovercable,DOCSIS,upstreamperformanceevalua-tion.1IntroductionCableoperators,intheearlynineties,envisionedthegrowthofcablenetworksandweredriventoexplorepossi-bilitiesfortransmittingdatafromtheresidentialusertotheserviceprovider.Byprovidingthiscapability,packet-basedservices,suchashigh-speedInternetaccess,cheapertele-phoneconnections,andvideo-conferencingcouldbede-ployedeasily.ThisledtotheformationofmanyresearchgroupsandMultimediaCableNetworkSystem(MCNS),acollaborationofcablecompanies,wasthefirsttocomeupwithaspecification.MCNSreleasedthesetofstandardsknownasDOCSIS1.0(DataOverCableServiceInterfaceSpecification)inMarch1997.CableLabs,anon-profitre-searchanddevelopmentconsortium,workedincollabora-tionwithMCNS,andisnowresponsiblefordevelopingnewspecificationsandproductcertification.Specification[1]describesaDOCSISnetworkasatreebasednetworkwiththeCableModemTerminationSystem(CMTS)astherootofthetreeandtheCableModems(CMs)astheleavesofthetree.TheCMTSisattheserviceproviderfacilityandtheCMisattheres-identialuserhome.ThetransmissionofdatafromtheCMTStoCM,termedasdownstream,isapointtomulti-pointbroadcast,whereasthetransmissionfromtheCMtoCMTS,termedasupstream,iscontrolledbytheCMTSandismultipointtopointTDMA.DOCSISdefinesanasym-metricnetworkintermsofupstreamanddownstreamdatarate,withdownstreambeingsubstantiallylargerthantheupstream.TheresidentialuserhastheCustomerPremiseEquipment(CPE),suchascomputer,telephone,etc.,con-nectedtotheCM.DatainupstreamgoesfromtheCMtotheCMTS,whichisthenforwardedappropriately.Sim-ilarly,dataindownstream,passesfromtheCMTStotheCM,whichisforwardedtotheCPE.Typicallythereare1500to2000CMsconnectedtoaCMTSwithdistancebe-tweentheCMTSandCMgoingupto50miles.

Letusbrieflydiscussatypicaldatatransmissioninupstream.OncetheCMhasregisteredwiththeCMTS,itisallowedtotransmitdataupstream.However,itcansenddataonlywhenitisallowedbytheCMTStodoso.SinceupstreamismultipointtopointTDMAarbitratedbytheCMTS,theCMTSsendsbandwidthallocationMAPs,sim-plytermedasMAPs,atregularintervals.TheMAPexplic-itlydescribesthetimewhenaCMisallowedtotransmitdataupstream.

Transmittingdataupstreamisathree-stepprocess.FirsttheCMhastosendarequestforadatagranttotheCMTS,thenithastowaittogetadatagrantfromtheCMTS(intheMAP)andthenitmustsendthedata(attimespecifiedbytheMAP).WecallthisprocesstheRDScycle(Request-Datagrantwait-Sendcycle).

WhentheCPEsendssomedatatotheCM,theCMlooksinthemostrecentMAPfortheREQorREQ/DATAregion.Itthencreatesadatagrantrequestmessageindi-catingthegrantsizeandtransmitstherequestinthetimespecifiedfortheREQorREQ/DATAregionintheMAP.TheseregionsaresubjecttocollisionsasmanyCMscantrytosendadatagrantrequestmessage.IfthedatagrantrequestmessagereachestheCMTStheniteithersendsalongdatagrantorshortdatagranttotheCMinthefol-lowingMAP.AlongorashortdatagrantdependsonhowmuchdatatheCMwantstosend.TheCMTSwillsendadatagrantpendingmessageinthefollowingMAP,iftheCMTShasreceivedthedatagrantrequestfromtheCMbutcannotallocateadatagranttoit.TheCMdetectsacolli-sionwhenitdoesnotgetashortdatagrant,longdatagrant,oradatagrantpendinginthenextMAP.Inthecaseofacollision,theCMstartsexponentialbackoffforcollisionresolution.TheCMwillthendefercertainnumberofre-questopportunitiesbeforerequestingagain.However,iftheCMgetsashort/longdatagrantsuc-cessfullyfromtheCMTS,thenitextractsthetimetosendthedatafromtheMAPandtransmitsthedatatotheCMTSatthetimespecifiedbytheMAP.TheCMthushastogothroughoneormoreRDScyclestotransmitdataupstream.

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CMTS中的流量控制

CMTS中的流量控制

《中国有线电视》2009(08)C H I N AD I G I T A L C A B L ET V·经验点滴·中图分类号:T N943.6 文献标识码:B 文章编号:1007-7022(2009)08-0880-02C M T S中的流量控制◆周正旺(安庆有线电视网络中心,安徽安庆246003) 随着我国宽带事业的发展,有线宽带C M T S(c a b l e m o d e mt e r m i n a t i o n s y s t e m)的使用量逐步增多,宽带用户快速增加,同时也带来了一些新的问题。

用户对带宽的需求是无限的,但公网出口的带宽却是有限的,所以流量控制成为一个重要的选择,流量控制方法因使用的网络协议不同而有所不同,本文主要探讨C i s c o C M T S中基于D o c s i s(D a t a O v e r C a b l e S y s t e m I n t e r f a c e S p e c i f i c a t i o n)协议的流量控制的一个新的方法。

1　C M T S流量控制简述D o c s i s协议的流量控制主要是通过Q O S(q u a l i t y o f s e r v i c)方式实现的,D o c s i s协议目前广泛使用的主要有3种版本:D o c s i s1.0、D o c s i s1.1、D o c s i s2.0,3种版本在Q O S实现上主要有两种方法:D o c s i s1.0是通过Q O S p r o f i l e s方式实现,D o c s i s1.1及D o c s i s2.0是通过s e r v i c e p r o f i l e s方式实现。

在Q O S p r o f i l e中可以定义用户最大下行速率、最大上行速率、服务优先级等,可以设置的参数比较少。

计算机常用术语英文缩写

计算机常用术语英文缩写

计算机常用术语英文缩写1.CPU: Central Processing Unit2. RAM: Random Access Memory3. ROM: Read-Only Memory4. BIOS: Basic Input/Output System5. HDD: Hard Disk Drive6. SSD: Solid State Drive7. I/O: Input/Output8. USB: Universal Serial Bus9. VGA: Video Graphics Array10. DVI: Digital Video Interface12. IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers13. IC: Integrated Circuit14. RSS: Really Simple Syndication15. DNS: Domain Name System16. DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol17. SMTP: Simple Mail Transfer Protocol18. FTP: File Transfer Protocol19. VPN: Virtual Private Network21. POP: Post Office Protocol22. IMAP: Internet Message Access Protocol23. ARP: Address Resolution Protocol24. SQL: Structured Query Language25. RDBMS: Relational Database Management System26. BMP: Bitmap27. JPEG: Joint Photographic Experts Group28. GIF: Graphics Interchange Format29. HTML: Hypertext Markup Language30. CSS: Cascading Style Sheets31. XML: Extensible Markup Language32. API: Application Programming Interface34. MAC: Media Access Control35. LAN: Local Area Network36. WAN: Wide Area Network37. WLAN: Wireless Local Area Network38. Wi-Fi: Wireless Fidelity39. VPN: Virtual Private Network40. VoIP: Voice over Internet Protocol41. IPv4: Internet Protocol Version 442. IPv6: Internet Protocol Version 644. ATM: Asynchronous Transfer Mode45. PABX: Private Automatic Branch Exchange46. DOCSIS: Data Over Cable Service Interface Specification47. CDN: Content Delivery Network48. PBX: Private Branch Exchange49. HDD: Hard Disk Drive50. RAID: Redundant Array of Inexpensive Disks51. DNS: Domain Name System52. DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol53. HTTP: Hypertext Transfer Protocol54. HTTPS: Hypertext Transfer Protocol Secure55. SSL: Secure Sockets Layer56. SSH: Secure Shell57. AES: Advanced Encryption Standard58. IPS: Intrusion Prevention System59. IDS: Intrusion Detection System60. DoS: Denial of Service61. DDoS: Distributed Denial of Service62. FTP: File Transfer Protocol63. SMTP: Simple Mail Transfer Protocol64. POP3: Post Office Protocol 365. IMAP: Internet Message Access Protocol66. SNMP: Simple Network Management Protocol67. MS-DOS: Microsoft Disk Operating System68. BASIC: Beginner's All-Purpose Symbolic Instruction Code69. GUI: Graphical User Interface70. GIS: Geographic Information System71. OCR: Optical Character Recognition72. VLSI: Very Large Scale Integration76. PLC: Programmable Logic Controller77. FSD: File System Driver78. ICD: Interface Control Document79. LAN: Local Area Network80. SAN: Storage Area Network81. ALU: Arithmetic Logic Unit82. VMM: Virtual Machine Monitor83. RTOS: Real-Time Operating System84. SCHED: Scheduler85. FIR: Finite Impulse Response86. CAN: Controller Area Network87. BCD: Binary-Coded Decimal88. EBCDIC: Extended Binary Coded Decimal Interchange Code89. ASCII: American Standard Code for Information Interchange91. ISDN: Integrated Services Digital Network92. PSTN: Public Switched Telephone Network93. WAP: Wireless Application Protocol95. NOS: Network Operating System96. WINS: Windows Internet Name Service97. P2P: Peer-To-Peer98. SEO: Search Engine Optimization99. SEM: Search Engine Marketing。

第三章HFC网络的基础知识

第三章HFC网络的基础知识


• 下一代网络（NGN）：可以提供语音、数据和多 媒体等各种业务的综合开放的网络构架。承载所 有业务的一个统一的宽带分组网络。 • 下一代网络基本特征（三化）： ①网络传输交换 分组化， ②业务综合化， ③功能分层化。 • 下一代网络分层结构：业务应用层、控制层、传 输服务层、媒体接入层。 • 下一代网络的要点：①业务与低层技术分离； ② 多种条件内容的分发和交换； ③支持多终端的一 致性服务； ④确保业务的质量和安全。
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（3）光网络单元ONU
（Optical Network Unit）
• 数量：至少一个
• 作用：处于ODN的用户侧，为OAN提供直接的或 远端的用户侧接口。
• 功能：终结来自 ODN的光纤，处理光信号并为多 个居民住宅用户和小企业用户提供业务接口。具 有光/电和电/光转换功能，还要完成对语音信号的 数/模和模/数转换、复用、信令处理和维护管理功 能。
4
我国“三网融合”战略
• 采用先进的信息网络技术，低成本、广覆盖，满 足多种业务和服务需求的网络。 • 积极研究推进三网融合，着力构建以数字电视网 为基础的下一代网络。
– 构建以数字电视网为基础的下一代网络框架体系 – 逐步开展以数字电视网为基础的下一代网络相关试验 及应用 – 开展以数字电视网为基础的下一代网络关键技术研究 – 积极开展新兴媒体技术应用研究
•
比较明确的表示方法：N+x，
–
其中，N为光节点，x是光节点后串接放大器 的级数。
8
采用HFC的原因
• 1、电缆网串接放大器多，造成总体可靠性差。 • 2、电缆网产生的信号损伤逐级累加，造成总体技 术指标低。 • 3、电缆网侵入干扰多，造成的泄漏难以控制。 • 4、电缆网常遭到雷击，安全性差。 • 5、电缆网采用树枝型结构，不利于双向交互业务 的开展。 • 6、电缆网在建设和维护成本上不占优势。
数字调制解调技术

数字调制解调技术


抗多径干扰能力主要取决于调制解调 算法的设计和实现，以及信号处理技 术的运用。常用的抗多径干扰技术包 括RAKE接收、信道估计与均衡、多 天线技术等。这些技术的应用可以有 效抑制多径干扰的影响，提高数字信 号的传输质量和稳定性。
05
数字调制解调技术的未 来发展
高频谱效率的调制解调技术
总结词
随着通信技术的发展，对频谱效率的要求越来越高，高频谱效率的调制解调技术成为研 究热点。
02
通过将多个载波信号进行调制 ，多载波调制能够提高信号传 输的效率和可靠性。
03
多载波调制具有频谱利用率高 、抗多径干扰能力强等优点， 因此在无线通信、宽带接入等 领域得到广泛应用。
03
数字解调技术
相干解调
相干解调是一种基于相位的解调方法，它利用发送信号的相位信息来恢复原始信 号。在相干解调中，接收到的信号与本地振荡器产生的信号进行相位比较，以恢 复原始信号的相位信息。
抗多径干扰能力
抗多径干扰能力
总结词
详细描述
抗多径干扰能力是指数字调制解调技 术在存在多径干扰的情况下仍能保持 正常工作的能力。多径干扰是无线通 信中常见的问题，良好的抗多径干扰 能力能够提高通信质量。
抗多径干扰能力是评估数字调制解调 技术性能的重要指标，尤其在无线通 信中，它直接影响到通信的质量和稳 定性。
思路。
多模态调制解调技术
总结词
随着通信环境的多样化，多模态调制解 调技术成为研究的热点，以满足不同通 信环境下的需求。
VS
详细描述
多模态调制解调技术是指能够处理多种通 信模式的调制解调技术。目前已经出现了 一些多模态调制解调技术，如OFDM （Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用）和SC-FDE （Single Carrier Frequency Domain Equalization，单载波频域均衡）等。这 些技术通过融合不同的通信模式，提高了 通信系统的灵活性和适应性，为未来通信 技术的发展提供了新的方向。