第4章第3节双向HFC的国际标准和组网方式(摘要)

1、第第4章第章第3节节（摘要）（摘要） 双向双向HFC的国际标准和组网方式的国际标准和组网方式陈陈 柏柏 年年 浙江传媒学院浙江传媒学院一、一、CM接入技术标准接入技术标准 （一）（一）DOCSIS标准简介标准简介 1、DOCSIS标准由来标准由来 CMTS：线缆调制解调器（线缆调制解调器（ Cable Modem ）头端系统）头端系统 CM：线缆调制解调器线缆调制解调器Cable Modem DOCSIS（Data Over Cable Service Interface Specification ） ：电缆数据业务接口规范电缆数据业务接口规范的英文缩写，是在有线电视同轴电缆上传输数据接口协

2、议的国际标准，编号为J.112。 Cable lab：美国有线电视实验室，美国有线电视实验室，代表 MCNS, 开发并管理DOCSIS标准 MCNS：多媒体多媒体Cable 网络系统网络系统, 主要包括北美有线电视运营商及一些设备供应商DOCSIS系统参考结构模型系统参考结构模型 CMTS基线加密系统基线加密系统(BPI)前端光节点电缆调制解调电缆调制解调器 终 端 系 统器 终 端 系 统 上行上行RF信号信号接口接口电缆调制解调电缆调制解调器终端系统下器终端系统下行行RF信号接信号接口口Internet 骨干网骨干网本地服务设备LAN网络终端解调混合器光发安全和接入控制器CPE数字电视信号

3、上行信 号电缆网络远程服务设备操作支持服务器HFC网络平台CM下行 = 87 MHz上行 = 50dB调制方式调制方式：64QAM & 256QAM符号速率符号速率： 6.952MSym/Sec频道SNMP Agent / SNMP Agent / TFTP/DHCP/TIME/LOG ClientTFTP/DHCP/TIME/LOG ClientTCP/UDP/IPTCP/UDP/IPDataDataLinkLinkLayerLayerPHY PHY LayerLayer802.2/802.2/ DIXDIXLLCLLCLinkLinkSecuritySecurityCable MA

4、CCable MACDownstreamDownstreamCable PHYCable PHYConvergenceConvergenceTransmitTransmitSNMP Agent / SNMP Agent / TFTP/DHCP/TIME/LOG ClientTFTP/DHCP/TIME/LOG ClientTCP/UDP/IPTCP/UDP/IPTransparentTransparentBridgingBridging802.2/802.2/ DIXDIXLLCLLC802.3/802.3/DIXDIXMACMAC802.3802.31010Base-TBase-THFCCM

5、TS-NSICMCI802.2/802.2/DIXDIXLLCLLCLinkLinkSecuritySecurityCable MACCable MACDownstreamDownstreamCable PHYCable PHYConvergenceConvergenceTransmitTransmitRouting/Routing/TransparentTransparentBridgingBridgingCMTSCM四、四、HFC网络的协议栈网络的协议栈DOCSIS协议模型的说明协议模型的说明1、CMTS和CM是作为IP协议和逻辑链路控制（LLC）处理的主机来运行的。2、协议堆栈从下到上，

6、构成网络的物理层、数据链路层、网络层。3、在网络传输接口上，仅有物理层和数据链路层。 数据链路层数据链路层LLC子层子层：屏蔽MAC子层的不同实现，形成统一的界面向网络层提供服务。链路安全子层链路安全子层：在MAC子层和LLC子层之间提供对上层数据的加密功能，用以保护用户数据不受恶意侵害。MAC子层子层：负责介质访问控制机制的实现，主要是数据封装和介质传输管理。物理层物理层PHY 只存在于下行方向的传输会聚只存在于下行方向的传输会聚TC子层子层 ：将上层协议的MAC帧封装成188字节的MPEG- 2 帧格式，使其能与其它业务的MPEG 流复接起来并在同一载波上传输。物理媒质相关物理媒质相关PM

7、D子层子层 ：规定上/下行信道的参数、CMTS和CM的传输规则和互操作性，负责HFC 网上数据的调制和解调。五、五、HFC光链路组网方式光链路组网方式 （一）共享回传组网方式（一）共享回传组网方式 （1）来自反向光接收机的四路信号先混合，然后经分配与CMTS的四个上行端口连接； （2）复用方式是频分复用时分复用； （3）各路的回传噪声产生会聚； （4）各路的回传可负荷分担。US0 US1 US2 US3 DS COM ETH 上变频器。 。IF IN RF OUT 正向光发射机。 。RF IN 光输出 。 。RF OUT 光输入 。 。RF OUT 光输入 。 。RF OUT 光输入 。 。R

8、F OUT 光输入 反向光接收机反向光接收机反向光接收机反向光接收机CMTS共享回传组网方式共享回传组网方式（二）独立回传组网方式（二）独立回传组网方式 （1）来自反向光接收机的四路信号不混合，分别与CMTS的四个上行端口连接，所有上行通道必须工作在同一频率； （2）复用方式是空间复用时分复用； （3）各路的回传噪声不产生会聚； （4）各路回传无法进行负荷分担。US0 US1 US2 US3 DS COM ETH CMTS上变频器。 。IF IN RF OUT 正向光发射机。 。RF IN 光输出 。 。RF OUT 光输入 。 。RF OUT 光输入 。 。RF OUT 光输入 。 。RF

9、OUT 光输入 反向光接收机反向光接收机反向光接收机反向光接收机独立回传组网方式独立回传组网方式六、上行传输通道规划参数六、上行传输通道规划参数1、标称系统特性阻抗标称系统特性阻抗 75 （） 2、上行通道频率范围上行通道频率范围 565 （MHz ），基本信道3、标称上行端口输入电平标称上行端口输入电平105 （dBV），此电平为设计标称值，并非设备实际工作电平。4、上行传输路由增益差上行传输路由增益差10 （dB），服务区内任意用户端口上行。5、上行通道频率响应上行通道频率响应10 （dB）， 7.4MHz61.8MHz上行通道频率响应上行通道频率响应 1.5 （dB）， 7.4MHz61

10、.8MHz任意3.2MHz范围内上行传输通道规划参数上行传输通道规划参数6、载波载波/汇集噪声比汇集噪声比26 （dB） （Rb、Rc）(对CM业务要求CNR22) 电磁环境最恶劣的时间段测量，一般建议为18:0022:00 7、上行通道传输延时上行通道传输延时800 （s）8、回波值回波值10 （）9、上行通道群延时上行通道群延时300 （ns），任意3.2MHz范围内10、信号交流声调制比信号交流声调制比7 （） 11、用户电视端口噪声抑制能力用户电视端口噪声抑制能力40 （dB）12、通道串扰抑制比通道串扰抑制比54 （dB）七、光纤到小区、电缆调制入户七、光纤到小区、电缆调制入户（FT

11、TC+CMTS）组网说明组网说明 分前端部署机房反向光接收机、搭建反向射频混合线路；增加光节点和放大器的反向模块；开通光节点至机房的1310nm反向光链路，在所有覆盖用户门头增加高通滤波器；配置机房CMTS设备，完成系统开通。网络拓扑结构为“环-星”型，光站输出带一级电放大器或直接覆盖用户，电缆网络采取“双向传输、集中接入”的原则设计。光站和放大器（可选）均需要配置回传模块。光节点覆盖用户数范围为500户以内。各部分结构描述各部分结构描述 （1）分前端部署汇聚交换机和CMTS头端等设备，提供双向数据业务信号。 （2）分前端至小区接入线路占用2芯双向光纤。 （3）小区接入点放置光站，实现正向和回

12、传的1310nm波长光信号进行光电和电光转换。 （4）楼栋接入点放置楼栋设备箱，箱内可配置电放大器。 （5）用户信息终端：部署数字机顶盒接收广播式或交互式数字电视信号，并可通过Cable Modem向用户提供数据业务。八、技术特点与应用分析八、技术特点与应用分析 （1）具备较完善的国际协议体系支撑，形成了完具备较完善的国际协议体系支撑，形成了完整的业务体系、运营支撑体系整的业务体系、运营支撑体系。技术较成熟，得到全球范围内的广泛应用，系统前端、终端和管理系统之间的兼容性好，具备可运营、可管理特性。 （2）具备业务流的分类、QoS策略和严格的带宽保障机制，具备严格的接入终端签权和数据安全传输能力

13、，具备开放的业务控制接口规范，可架可架构可管理的构可管理的IP网络网络。技术特点与应用分析技术特点与应用分析 （3）具备业务接入时用户不需要重新布线的特点具备业务接入时用户不需要重新布线的特点，并且用户家庭中的有线电视终端盒处都有数字媒体、宽带接入能力，适应于交互媒体业务的发展。 （4）双向网络的覆盖可依据用户规模、业务发展逐步安装数据前端设备，组网方式灵活，适合于适合于宽带业务的逐步发展，宽带业务的逐步发展，并通过使用多个数据频道或频道捆绑技术，系统可平滑扩容以满足业务发展的带宽需求。技术特点与应用分析技术特点与应用分析 （5）线路维护与单向HFC网络维护使用相同的技术规范、仪器仪表，维护效率高