อ่าน 8 นาที
โดซิสซิส
มาตรฐาน Data Over Cable Service Interface Specification ( DOCSIS ) เป็นมาตรฐานโทรคมนาคมสากลที่อนุญาตให้เพิ่มการถ่ายโอนข้อมูลความเร็วสูงไปยัง ระบบ เคเบิลทีวี (CATV) ที่มีอยู่เดิม...
โดซิสซิส
มาตรฐาน Data Over Cable Service Interface Specification ( DOCSIS ) เป็นมาตรฐานโทรคมนาคมสากลที่อนุญาตให้เพิ่มการถ่ายโอนข้อมูลความเร็วสูงไปยัง ระบบ เคเบิลทีวี (CATV) ที่มีอยู่เดิม ผู้ให้บริการเคเบิลทีวีหลายรายใช้มาตรฐานนี้เพื่อให้บริการอินเทอร์เน็ตผ่านสายเคเบิลบน โครงสร้างพื้นฐาน แบบไฮบริดไฟเบอร์-โคแอกเซียล (HFC) ที่มีอยู่เดิม
DOCSIS ได้รับการพัฒนาขึ้นครั้งแรกโดยCableLabsและบริษัทที่ร่วมพัฒนา ได้แก่Broadcom , Comcast , Cox , General Instrument , Motorola , TerayonและTime Warner Cable [ 1 ] [ 2 ]
เวอร์ชัน
- โดสซิส 1.0
- DOCSIS 1.0 ซึ่งเปิดตัวในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2540 ประกอบด้วยองค์ประกอบการทำงานจากโมเด็มเคเบิล ที่เป็นกรรมสิทธิ์ รุ่น ก่อนหน้า [ 3 ]
- โดสซิส 1.1
- DOCSIS 1.1 ซึ่งเปิดตัวในเดือนเมษายน พ.ศ. 2542 ได้กำหนด มาตรฐานกลไก คุณภาพการบริการ (QoS) ที่ระบุไว้ใน DOCSIS 1.0 [ 4 ]
- DOCSIS 2.0 (ย่อว่า D2)
- DOCSIS 2.0 ซึ่งเปิดตัวในเดือนธันวาคม 2001 ได้เพิ่มอัตราการรับส่งข้อมูลขาขึ้น (upstream) เพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับบริการแบบสมมาตร เช่น โทรศัพท์ผ่าน IP
- DOCSIS 3.0 (ย่อว่า D3)
- DOCSIS 3.0 ซึ่งเปิดตัวในเดือนสิงหาคม 2549 ช่วยเพิ่มอัตราการรับส่งข้อมูล (ทั้งขาขึ้นและขาลง) อย่างมีนัยสำคัญ และยังรองรับโปรโตคอลอินเทอร์เน็ตเวอร์ชัน 6 (IPv6) อีกด้วย
- โดสซิส 3.1
- DOCSIS 3.1 เปิดตัวครั้งแรกในเดือนตุลาคม 2013 และได้รับการปรับปรุงหลายครั้งในภายหลัง โดยชุดข้อกำหนดรองรับความจุสูงสุด 10 Gbit/s สำหรับการดาวน์โหลดและ 1 Gbit/s สำหรับการอัปโหลดโดยใช้ 4096 QAMข้อกำหนดใหม่นี้ได้ยกเลิกการเว้นระยะช่องสัญญาณ กว้าง 6 MHz และ 8 MHz และใช้ซับแคริเออร์แบบมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความถี่เชิงตั้งฉาก (OFDM) ที่ แคบกว่า (กว้าง 25 kHz หรือ 50 kHz) แทน ซึ่งสามารถรวมกันภายในสเปกตรัมบล็อกที่อาจมีความกว้างประมาณ 200 MHz [ 5 ]เทคโนโลยี DOCSIS 3.1 ยังรวมถึง คุณสมบัติ การจัดการพลังงานที่จะช่วยให้อุตสาหกรรมเคเบิลลดการใช้พลังงาน และอัลกอริทึม DOCSIS-PIE [ 6 ]เพื่อลดbufferbloat [ 7 ] ในสหรัฐอเมริกาผู้ให้บริการบรอดแบนด์ Comcast ประกาศในเดือนกุมภาพันธ์ 2016 ว่าหลายเมืองในพื้นที่ให้บริการของตนจะมี DOCSIS 3.1 ให้บริการก่อนสิ้นปี[ 8 ]ในช่วงปลายปี 2016 Mediacomประกาศว่าจะกลายเป็นบริษัทเคเบิลรายใหญ่แห่งแรกของสหรัฐฯ ที่เปลี่ยนไปใช้แพลตฟอร์ม DOCSIS 3.1 อย่างเต็มรูปแบบ[ 9 ]
- โดสซิส 4.0
- ปรับปรุง DOCSIS 3.1 ให้ใช้สเปกตรัมเต็มรูปแบบของระบบเคเบิล (0 MHz ถึง ~1.8 GHz) พร้อมกันทั้งในทิศทางอัปสตรีมและดาวน์สตรีม เทคโนโลยีนี้ช่วยให้สามารถให้บริการแบบสมมาตรหลายกิกะบิตได้ในขณะที่ยังคงความเข้ากันได้กับ DOCSIS 3.1 รุ่นก่อนหน้า CableLabs ได้เผยแพร่ข้อกำหนดฉบับเต็มในเดือนตุลาคม 2017 [ 10 ]ก่อนหน้านี้เทคโนโลยีเหล่านี้ถูกเรียกว่า DOCSIS 3.1 Full Duplex แต่ปัจจุบันได้เปลี่ยนชื่อเป็นส่วนหนึ่งของ DOCSIS 4.0 แล้ว[ 11 ]
- โดสซิส 5.0
- ปัจจุบันยังไม่มีการประกาศเวอร์ชัน DOCSIS อย่างเป็นทางการว่าเป็น DOCSIS 5.0 โดย CableLabs มีการคาดการณ์โดยเสนอเป้าหมายที่ความเร็วในการดาวน์โหลด 25 Gbit/s และความเร็วในการอัปโหลดอย่างน้อย 5 Gbit/s ที่ 3 GHz และการใช้งานอ้างอิงที่ได้รับการสาธิตในปี 2024 [ 12 ]
การเปรียบเทียบ
DOCSIS หลายเวอร์ชันสามารถอยู่ร่วมกันได้โดยใช้การแบ่งความถี่แบบมัลติเพล็กซ์และแยก DOCSIS เวอร์ชันใหม่จากเวอร์ชันเก่าตามความถี่ในการทำงาน[ 13 ]
| เวอร์ชัน DOCSIS | วันที่ผลิต | ความจุปลายทางสูงสุด | ความจุสูงสุดต้นน้ำ | คุณสมบัติ |
|---|---|---|---|---|
| 1.0 | พ.ศ. 2540 | 40 เมกะบิต/วินาที | 10 เมกะบิต/วินาที | การเผยแพร่ครั้งแรก |
| 1.1 | 2001 | เพิ่มความสามารถด้าน VOIP และกลไก QoS | ||
| 2.0 | 2002 | 30 เมกะบิต/วินาที | อัตราการรับส่งข้อมูลอัปสตรีมที่ได้รับการปรับปรุง | |
| 3.0 | 2006 | 1 กิกะบิต/วินาที | 200 เมกะบิต/วินาที | เพิ่มอัตราการรับส่งข้อมูลทั้งขาลงและขาขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ รองรับ IPv6 และเพิ่มการรวมช่องสัญญาณ (channel bonding) |
| 3.1 | 2013 | 10 กิกะบิต/วินาที | 1–2 กิกะบิต/วินาที | อัตราการรับส่งข้อมูลขาลงและขาขึ้นเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และข้อกำหนดช่องสัญญาณได้รับการปรับโครงสร้างใหม่ |
| 4.0 | 2017 | 6 กิกะบิต/วินาที | อัตราต้นทางที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญจาก DOCSIS 3.1 |
ทางเลือกแบบยุโรป
เนื่องจากแผนการจัดสรรแบนด์วิดท์ความถี่แตกต่างกันระหว่างระบบเคเบิลทีวีของสหรัฐอเมริกาและยุโรป มาตรฐาน DOCSIS รุ่นก่อน 3.1 จึงได้รับการปรับปรุงเพื่อใช้ในยุโรป การปรับปรุงเหล่านี้ได้รับการเผยแพร่ภายใต้ชื่อEuroDOCSISความแตกต่างของแบนด์วิดท์เกิดขึ้นเนื่องจากเคเบิลทีวีของยุโรปเป็นไปตาม มาตรฐาน PAL / DVB-Cที่มีแบนด์วิดท์ช่องสัญญาณ RF 8 MHz ในขณะที่เคเบิลทีวีของอเมริกาเหนือเป็นไปตาม มาตรฐาน NTSC / ATSCซึ่งกำหนดไว้ที่ 6 MHz ต่อช่องสัญญาณ แบนด์วิดท์ช่องสัญญาณที่กว้างกว่าในสถาปัตยกรรม EuroDOCSIS ช่วยให้สามารถจัดสรรแบนด์วิดท์ให้กับเส้นทางข้อมูลขาลง (ไปยังผู้ใช้) ได้มากขึ้น การทดสอบการรับรอง EuroDOCSIS ดำเนินการโดยบริษัท Excentis ของเบลเยียม (เดิมชื่อ tComLabs) ในขณะที่การทดสอบการรับรอง DOCSIS ดำเนินการโดย CableLabs โดยทั่วไปอุปกรณ์ที่ติดตั้งในสถานที่ของลูกค้าจะได้รับการ "รับรอง" ในขณะที่อุปกรณ์ CMTS จะได้รับการ "ตรวจสอบคุณสมบัติ"
มาตรฐานสากล
หน่วยงานมาตรฐานโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (ITU-T) ได้อนุมัติมาตรฐาน DOCSIS เวอร์ชันต่างๆ เป็นมาตรฐานสากล DOCSIS 1.0 ได้รับการรับรองเป็นข้อแนะนำ ITU-T J.112 ภาคผนวก B (1998) แต่ถูกแทนที่ด้วย DOCSIS 1.1 ซึ่งได้รับการรับรองเป็นข้อแนะนำ ITU-T J.112ภาคผนวก B (2001) ต่อมา DOCSIS 2.0 ได้รับการรับรองเป็นข้อแนะนำ ITU-T J.122และล่าสุด DOCSIS 3.0 ได้รับการรับรองเป็นข้อแนะนำ ITU-T J.222 ( J.222.0 , J.222.1 , J.222.2 , J.222.3 )
หมายเหตุ: ในขณะที่ข้อแนะนำ ITU-T J.112 ภาคผนวก B สอดคล้องกับ DOCSIS/EuroDOCSIS 1.1 ภาคผนวก A อธิบายถึงระบบโมเด็มเคเบิลของยุโรปรุ่นก่อนหน้า (" DVB EuroModem") ซึ่งใช้มาตรฐานการส่งสัญญาณ ATM ภาคผนวก C อธิบายถึง DOCSIS 1.1 เวอร์ชันที่ออกแบบมาเพื่อใช้งานในระบบเคเบิลของญี่ปุ่น ข้อแนะนำ ITU-T J.122 ส่วนหลักสอดคล้องกับ DOCSIS 2.0 ภาคผนวก F ของ J.122 สอดคล้องกับ EuroDOCSIS 2.0 และภาคผนวก J ของ J.122 อธิบายถึง DOCSIS 2.0 เวอร์ชันของญี่ปุ่น (คล้ายกับภาคผนวก C ของ J.112)
คุณสมบัติ
DOCSIS มีตัวเลือกหลากหลายให้เลือกใช้ในเลเยอร์ 1 และ 2 ของ Open Systems Interconnection (OSI) ซึ่ง ได้แก่ เลเยอร์ ทางกายภาพและเลเยอร์การเชื่อมโยงข้อมูล
ชั้นกายภาพ
- ความกว้างของช่อง:
- ดาวน์สตรีม: DOCSIS ทุกเวอร์ชันก่อน 3.1 ใช้ช่องสัญญาณ 6 MHz (เช่น อเมริกาเหนือ) หรือช่องสัญญาณ 8 MHz ("EuroDOCSIS") DOCSIS 3.1 ใช้แบนด์วิดท์ช่องสัญญาณสูงสุด 192 MHz ในดาวน์สตรีม[ 14 ]
- ฝั่งอัปสตรีม: DOCSIS 1.0/1.1 กำหนดความกว้างของช่องสัญญาณระหว่าง 200 kHz ถึง 3.2 MHz DOCSIS 2.0 และ 3.0 กำหนดไว้ที่ 6.4 MHz แต่สามารถใช้ความกว้างของช่องสัญญาณที่แคบกว่าในเวอร์ชันก่อนหน้าเพื่อความเข้ากันได้กับเวอร์ชันเก่า DOCSIS 3.1 ใช้แบนด์วิดท์ของช่องสัญญาณสูงสุดถึง 96 MHz ในฝั่งอัปสตรีม
- การปรับสัญญาณ:
- ดาวน์สตรีม: DOCSIS ทุกเวอร์ชันก่อน 3.1 ระบุว่าต้องใช้QAM ระดับ 64 หรือ 256 (64-QAM หรือ 256-QAM) สำหรับการมอดูเลตข้อมูลดาวน์สตรีม โดยใช้มาตรฐาน ITU-T J.83-Annex B [ 15 ]สำหรับการทำงานของช่องสัญญาณ 6 MHz และมาตรฐานการมอดูเลต DVB-C สำหรับการทำงานที่ 8 MHz (EuroDOCSIS) DOCSIS 3.1 เพิ่ม 16-QAM, 128-QAM, 512-QAM, 1024-QAM, 2048-QAM และ 4096-QAM พร้อมการสนับสนุนเพิ่มเติมของ 8192-QAM/16384-QAM
- การส่งข้อมูลขึ้น (Upstream): สำหรับ DOCSIS 1.x ข้อมูลขึ้นจะใช้QPSK หรือ 16-level QAM (16-QAM) ในขณะที่ DOCSIS 2.0 และ 3.0 จะใช้ QPSK, 8-QAM, 16-QAM, 32-QAM และ 64-QAM นอกจากนี้ DOCSIS 2.0 และ 3.0 ยังรองรับ 128-QAM ด้วย การเข้ารหัสแบบเทรลลิสใน โหมด S-CDMA (โดยมีประสิทธิภาพเชิงสเปกตรัมเทียบเท่ากับ 64-QAM) DOCSIS 3.1 รองรับการมอดูเลชั่นข้อมูลตั้งแต่ QPSK จนถึง 1024-QAM โดยมีตัวเลือกเสริมสำหรับ 2048-QAM และ 4096-QAM
ชั้นเชื่อมโยงข้อมูล
- DOCSIS ใช้การผสมผสานของวิธีการเข้าถึงแบบกำหนดสำหรับการส่งสัญญาณอัปสตรีม โดยเฉพาะการเข้าถึงแบบแบ่งเวลาหลายช่องสัญญาณ (TDMA) สำหรับ DOCSIS 1.0/1.1 และทั้ง TDMA และ S-CDMA สำหรับ DOCSIS 2.0 และ 3.0 โดยมีการใช้การแย่งชิงทรัพยากรอย่างจำกัดสำหรับคำขอจองแบนด์วิดท์ ใน TDMA โมเด็มเคเบิลจะร้องขอเวลาในการส่ง และ CMTS จะให้ช่องเวลาที่ว่างอยู่แก่โมเด็ม[ 16 ]
- สำหรับ DOCSIS 1.1 ขึ้นไป เลเยอร์ข้อมูลยังรวมถึง คุณสมบัติ คุณภาพการบริการ (QoS) ที่ครอบคลุม ซึ่งช่วยสนับสนุนแอปพลิเคชันที่มีข้อกำหนดด้านการรับส่งข้อมูลเฉพาะ เช่น ความหน่วงต่ำ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เช่นเสียงผ่าน IP (VoIP )
- DOCSIS 3.0 มีคุณสมบัติการรวมช่องสัญญาณซึ่งช่วยให้สามารถใช้ช่องสัญญาณดาวน์สตรีมและอัพสตรีมหลายช่องพร้อมกันได้ในเวลาเดียวกันโดยผู้ใช้รายเดียว[ 17 ]
อัตราการไหลผ่าน
แบนด์วิดท์จะถูกแบ่งปันระหว่างผู้ใช้ HFC ภายในกลุ่มบริการ ซึ่งเป็นกลุ่มลูกค้าที่ใช้ช่องสัญญาณ RF ร่วม กัน[ 18 ]
มาตรฐาน DOCSIS สามเวอร์ชันแรก รองรับอัตราการรับส่งข้อมูลขาลง (downstream) ด้วย 256-QAM สูงสุด 42.88 เมกะบิต/วินาที ต่อช่องสัญญาณ 6 เมกะเฮิร์ตซ์ (ประมาณ 38 เมกะบิต/วินาที หลังจากรวมค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม) หรือ 55.62 เมกะบิต/วินาที ต่อช่องสัญญาณ 8 เมกะเฮิร์ตซ์ สำหรับ EuroDOCSIS (ประมาณ 50 เมกะบิต/วินาที หลังจากรวมค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม) ส่วนอัตราการรับส่งข้อมูลขาขึ้น (upstream) ที่เป็นไปได้คือ 30.72 เมกะบิต/วินาที ต่อช่องสัญญาณ 6.4 เมกะเฮิร์ตซ์ (ประมาณ 27 เมกะบิต/วินาที หลังจากรวมค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม) หรือ 10.24 เมกะบิต/วินาที ต่อช่องสัญญาณ 3.2 เมกะเฮิร์ตซ์ (ประมาณ 9 เมกะบิต/วินาที หลังจากรวมค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม)
DOCSIS 3.1 รองรับอัตราการส่งข้อมูลขาลงด้วย 4096-QAM และระยะห่างของซับแคริเออร์ 25 kHz สูงสุดถึง 1.89 Gbit/s ต่อช่องสัญญาณ OFDM 192 MHz อัตราการส่งข้อมูลขาขึ้นที่เป็นไปได้คือ 0.94 Gbit/s ต่อ ช่องสัญญาณOFDMA 96 MHz [ 19 ]
ชั้นเครือข่าย
- โมเด็ม DOCSIS ถูกจัดการผ่าน ที่อยู่ โปรโตคอลอินเทอร์เน็ต (IP)
- ข้อกำหนด 'DOCSIS 2.0 + IPv6' อนุญาตให้รองรับ IPv6 บนโมเด็ม DOCSIS 2.0 ผ่านการอัปเกรดเฟิร์มแวร์[ 20 ] [ 21 ]
- DOCSIS 3.0 เพิ่มการจัดการผ่าน IPv6 [ 17 ]
อัตราการไหลผ่าน
ตารางเหล่านี้ใช้การมอดูเลชั่นแบบ 256-QAM สำหรับการส่งข้อมูลลง (downstream) และ 64-QAM สำหรับการส่งข้อมูลขึ้น (upstream) บน DOCSIS 3.0 และการมอดูเลชั่นแบบ 4096-QAM สำหรับ OFDM/OFDMA (วิธีการส่งข้อมูลลง/ขึ้นแบบแรก) บน DOCSIS 3.1 แม้ว่าอัตราการส่งข้อมูลในโลกแห่งความเป็นจริงอาจต่ำกว่านี้เนื่องจากการมอดูเลชั่นที่แปรผันตาม SNR ก็ตาม อัตราการส่งข้อมูลที่สูงขึ้นนั้นเป็นไปได้ แต่ต้องใช้รูปแบบ QAM ที่มีลำดับสูงกว่า ซึ่งต้องใช้อัตราส่วนข้อผิดพลาดในการมอดู เลชั่น (MER) สำหรับการส่งข้อมูลลงที่สูงกว่า DOCSIS 3.1 ได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับสูงสุดถึง 8192-QAM/16,384-QAM แต่การรองรับเพียงสูงสุด 4096-QAM เท่านั้นที่เป็นข้อบังคับเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานขั้นต่ำของ DOCSIS 3.1
| เวอร์ชั่น | ปลายน้ำ | ต้นน้ำ | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| การกำหนดค่าช่องสัญญาณ | อัตราการรับส่งข้อมูล DOCSIS ในหน่วยเมกะบิตต่อวินาที | อัตราการรับส่งข้อมูลของ EuroDOCSIS ในหน่วยเมกะบิตต่อวินาที | การกำหนดค่าช่องสัญญาณ | อัตราการส่งข้อมูลในหน่วยเมกะบิตต่อวินาที | |||||||
| จำนวนช่องสัญญาณขั้นต่ำที่เลือกได้ | จำนวนช่องสัญญาณขั้นต่ำที่ฮาร์ดแวร์ต้องรองรับ | จำนวนช่องที่เลือก | จำนวนช่องสัญญาณสูงสุด | จำนวนช่องสัญญาณขั้นต่ำที่เลือกได้ | จำนวนช่องสัญญาณขั้นต่ำที่ฮาร์ดแวร์ต้องรองรับ | จำนวนช่องที่เลือก | จำนวนช่องสัญญาณสูงสุด | ||||
| 1.x | 1 | 1 | 1 | 1 | 42.88 | 55.62 | 1 | 1 | 1 | 1 | 10.24 |
| 2.0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 42.88 | 55.62 | 1 | 1 | 1 | 1 | 30.72 |
| 3.0 | 1 | 4 | ม | ไม่ได้กำหนด | ม. × 42.88 | ม. × 55.62 | 1 | 4 | n | ไม่ได้กำหนด | n × 30.72 |
| 3.1 | ช่องสัญญาณ OFDM 1 ช่องหรือช่องสัญญาณ SC-QAM 1 ช่อง | ช่องสัญญาณ OFDM 2 ช่องและช่องสัญญาณ SC-QAM 32 ช่อง | ม. 1ม. 2 | ไม่ได้กำหนด | ขึ้นอยู่กับแบนด์วิดท์ช่องสัญญาณ OFDM ในหน่วย MHz บวกm 2 × 42.88 | ขึ้นอยู่กับแบนด์วิดท์ช่องสัญญาณ OFDM ในหน่วย MHz บวกm 2 × 55.62 | ช่องสัญญาณ OFDMA 1 ช่องหรือช่องสัญญาณ SC-QAM 1 ช่อง | ช่องสัญญาณ OFDMA 2 ช่องและช่องสัญญาณ SC-QAM 8 ช่อง | n 1 n 2 | ไม่ได้กำหนด | ขึ้นอยู่กับแบนด์วิดท์ของช่องสัญญาณ OFDMA ในหน่วย MHz บวกn 2 × 30.72 |
สำหรับ DOCSIS 3.0 ปริมาณงานสูงสุดตามทฤษฎีสำหรับจำนวนช่องสัญญาณที่เชื่อมต่อจะแสดงอยู่ในตารางด้านล่าง[ 22 ]
| จำนวนช่องสัญญาณ | ปริมาณงานปลายทาง | ปริมาณการไหลเข้า | ||
|---|---|---|---|---|
| ปลายน้ำ | ต้นน้ำ | โดซิสซิส | ยูโรโดซีซิส | |
| 4 | 4 | 171.52 เมกะบิต/วินาที | 222.48 เมกะบิต/วินาที | 122.88 เมกะบิต/วินาที |
| 8 | 4 | 343.04 เมกะบิต/วินาที | 444.96 เมกะบิต/วินาที | |
| 16 | 4 | 686.08 เมกะบิต/วินาที | 889.92 เมกะบิต/วินาที | |
| 24 | 8 | 1029.12 เมกะบิต/วินาที | 1334.784 เมกะบิต/วินาที | 245.76 เมกะบิต/วินาที |
| 32 | 8 | 1372.16 เมกะบิต/วินาที | 1779.712 เมกะบิต/วินาที | |
โปรดทราบว่าจำนวนช่องสัญญาณที่ระบบเคเบิลสามารถรองรับได้นั้นขึ้นอยู่กับการตั้งค่าของระบบเคเบิล ตัวอย่างเช่น ปริมาณแบนด์วิดท์ที่มีอยู่ในแต่ละทิศทาง ความกว้างของช่องสัญญาณที่เลือกในทิศทางอัปสตรีม และข้อจำกัดของฮาร์ดแวร์ จะจำกัดจำนวนช่องสัญญาณสูงสุดในแต่ละทิศทาง ( ดูด้านล่าง )
โปรดทราบว่าแบนด์วิดท์ดาวน์สตรีมสูงสุดใน DOCSIS ทุกเวอร์ชันนั้นขึ้นอยู่กับเวอร์ชันของ DOCSIS ที่ใช้และจำนวนช่องสัญญาณอัปสตรีมที่ใช้ หากใช้ DOCSIS 3.0 แต่ความกว้างของช่องสัญญาณอัปสตรีมนั้นไม่ขึ้นอยู่กับว่าใช้ DOCSIS หรือ EuroDOCSIS
ต้นน้ำ
DOCSIS แบบดั้งเดิมในอเมริกาเหนือใช้ช่วงความถี่ 5–42 MHz ในขณะที่ EuroDOCSIS ใช้ช่วงความถี่ 5–65 MHz ซึ่งเรียกว่าการออกแบบแบบ "low-split" หรือ "sub-split" ซึ่งสามารถรองรับความจุรวมประมาณ 108 Mbit/s ในการส่งข้อมูลขึ้น (โดยสมมติว่ามีช่องสัญญาณ SC-QAM ขึ้น 4 ช่อง) สำหรับกลุ่มบริการ[ 23 ]
ตั้งแต่ DOCSIS 3.0 เป็นต้นมา ผู้ให้บริการเคเบิลได้เริ่มเพิ่มปริมาณแบนด์วิดท์ที่จัดสรรให้กับอัปสตรีม ตัวเลือกยอดนิยมสองแบบสำหรับเรื่องนี้ได้แก่ "mid-split" หรือ "high-split" [ 24 ]
การแบ่งกลางจะเพิ่มช่วงความถี่อัปสตรีมเป็น 5–85 MHz ซึ่งรองรับความจุอัปสตรีมที่ใช้ร่วมกันทั้งหมดประมาณ 450 Mbit/s (โดยสมมติว่ามีช่อง SC-QAM + OFDMA 4 ช่อง) สำหรับกลุ่มบริการ[ 25 ]
การแบ่งความถี่สูงจะเพิ่มช่วงความถี่อัปสตรีมเป็น 5–204 MHz ซึ่งรองรับความจุอัปสตรีมที่ใช้ร่วมกันทั้งหมดประมาณ 1.5 Gbit/s (โดยสมมติว่ามีช่อง SC-QAM + OFDMA 4 ช่อง) สำหรับกลุ่มบริการ[ 25 ]
DOCSIS 4.0 ทั้งในรูปแบบฟูลดูเพล็กซ์ (FDX) และ DOCSIS สเปกตรัมขยาย (ESD) จะรองรับความเร็วอัปสตรีมที่เกิน 5 Gbit/s [ 26 ]
อุปกรณ์


สถาปัตยกรรม DOCSIS ประกอบด้วยส่วนประกอบหลักสองส่วน ได้แก่ โมเด็มเคเบิลที่ตั้งอยู่ที่สถานที่ของลูกค้า และระบบปลายทางโมเด็มเคเบิล (CMTS) ที่ตั้งอยู่ที่ส่วนหัวของ CATV [ 27 ]
พีซีของลูกค้าและอุปกรณ์ต่อพ่วงที่เกี่ยวข้องเรียกว่าอุปกรณ์ในสถานที่ของลูกค้า (CPE) CPE เชื่อมต่อกับโมเด็มเคเบิล ซึ่งเชื่อมต่อผ่านเครือข่าย HFC ไปยัง CMTS จากนั้น CMTS จะกำหนดเส้นทางการรับส่งข้อมูลระหว่าง HFC และอินเทอร์เน็ต โดยใช้ระบบการจัดสรรและผ่าน CMTS ผู้ให้บริการเคเบิลจะควบคุมการกำหนดค่าของโมเด็มเคเบิล[ 27 ]
DOCSIS 2.0 ยังถูกใช้ผ่านความถี่ไมโครเวฟ (10 GHz) ในไอร์แลนด์โดยDigiwebโดยใช้ลิงก์ไร้สายเฉพาะแทนเครือข่าย HFC ที่บ้านของลูกค้าแต่ละราย CM ทั่วไปจะเชื่อมต่อกับกล่องเสาอากาศซึ่งแปลงเป็น/จากความถี่ไมโครเวฟและส่ง/รับสัญญาณที่ 10 GHz ลูกค้าแต่ละรายมีลิงก์เฉพาะ แต่เสาส่งสัญญาณต้องอยู่ในแนวสายตา (ส่วนใหญ่ตั้งอยู่บนยอดเขา) [ 28 ]
ความปลอดภัย
DOCSIS รวม บริการรักษาความปลอดภัยระดับ Media Access Control (MAC) ไว้ในข้อกำหนด Baseline Privacy Interface (BPI) DOCSIS 1.0 ใช้ข้อกำหนด Baseline Privacy Interface (BPI) รุ่นแรก ต่อมา BPI ได้รับการปรับปรุงด้วยการออกข้อกำหนด Baseline Privacy Interface Plus (BPI+) ซึ่งใช้ใน DOCSIS 1.1 และ 2.0 ล่าสุด มีการเพิ่มการปรับปรุงหลายอย่างให้กับ Baseline Privacy Interface ใน DOCSIS 3.0 และเปลี่ยนชื่อข้อกำหนดเป็น "Security" (SEC)
จุดประสงค์ของข้อกำหนด BPI/SEC คือการอธิบายบริการรักษาความปลอดภัยระดับ MAC สำหรับการสื่อสาร DOCSIS CMTS กับโมเด็มเคเบิล เป้าหมายด้านความปลอดภัยของ BPI/SEC มีสองประการ:
- ให้ผู้ใช้โมเด็มเคเบิลได้รับความเป็นส่วนตัวของข้อมูลทั่วทั้งเครือข่ายเคเบิล
- จัดหาการป้องกันบริการให้กับผู้ให้บริการเคเบิล (เช่น ป้องกันโมเด็มและผู้ใช้ที่ไม่ได้รับอนุญาตจากการเข้าถึงบริการ RF MAC ของเครือข่าย)
BPI/SEC มีจุดประสงค์เพื่อป้องกันไม่ให้ผู้ใช้เคเบิลดักฟังซึ่งกันและกัน โดยจะเข้ารหัสการไหลของข้อมูลระหว่าง CMTS และโมเด็มเคเบิล BPI และ BPI+ ใช้ การเข้ารหัส มาตรฐานการเข้ารหัสข้อมูล 56 บิต (DES) ในขณะที่ SEC เพิ่มการรองรับ มาตรฐานการเข้ารหัสขั้นสูง 128 บิต(AES) อย่างไรก็ตาม คีย์ AES ได้รับการป้องกันด้วยคีย์ RSA 1024 บิตเท่านั้น[ 29 ]
BPI/SEC มีจุดประสงค์เพื่อให้ผู้ให้บริการเคเบิลสามารถปฏิเสธการให้บริการแก่โมเด็มเคเบิลที่ไม่ได้รับการรับรองและผู้ใช้ที่ไม่ได้รับอนุญาต BPI+ เสริมความแข็งแกร่งในการป้องกันบริการโดยการเพิ่ม การตรวจสอบสิทธิ์ตาม ใบรับรองดิจิทัลลงใน โปรโตคอล การแลกเปลี่ยนคีย์โดยใช้โครงสร้างพื้นฐานคีย์สาธารณะ (PKI) ซึ่งอิงตามหน่วยงานออกใบรับรองดิจิทัล (CA) ของผู้ทดสอบการรับรอง ปัจจุบันคือ Excentis (เดิมชื่อ tComLabs) สำหรับ EuroDOCSIS และ CableLabs สำหรับ DOCSIS โดยทั่วไป ผู้ให้บริการเคเบิลจะเพิ่มที่อยู่ MAC ของโมเด็มเคเบิล ลงในบัญชีของลูกค้ากับผู้ให้บริการเคเบิล ด้วยตนเอง [ 30 ]และเครือข่ายจะอนุญาตให้เข้าถึงเฉพาะโมเด็มเคเบิลที่สามารถรับรองที่อยู่ MAC นั้นได้โดยใช้ใบรับรองที่ถูกต้องซึ่งออกผ่าน PKI ข้อกำหนด BPI ก่อนหน้านี้ (ANSI/SCTE 22-2) มีการป้องกันบริการที่จำกัดเนื่องจาก โปรโตคอล การจัดการคีย์ พื้นฐาน ไม่ได้ตรวจสอบสิทธิ์โมเด็มเคเบิลของผู้ใช้
ดูเพิ่มเติม
- เกตเวย์ DOCSIS สำหรับกล่องรับสัญญาณ – ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคด้านการสื่อสาร
- อีเธอร์เน็ตผ่านสายโคแอกซ์ – เทคโนโลยีโทรคมนาคม
- รายการแบนด์วิดท์ของอุปกรณ์
- กลุ่มพันธมิตรมัลติมีเดียผ่านสายโคแอกซ์ – กลุ่มมาตรฐานสากล
- โหนด (เครือข่าย) – อุปกรณ์หรือจุดภายในเครือข่ายที่สามารถสร้าง รับ หรือส่งข้อมูลได้
- แพ็กเก็ตเคเบิล
- สายเคเบิลโทรคมนาคม – กลุ่มสายไฟที่ใช้ในการส่งข้อมูล
ลิงก์ภายนอก
- DOCSIS 3.1เอกสารแนะนำการใช้งานของ Rohde & Schwarz ฉบับนี้กล่าวถึงความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีพื้นฐานของ DOCSIS 3.1
- บทเรียน DOCSIS (ปี 2009) ที่บริษัท Volpe
ข้อกำหนด
- ข้อกำหนด DOCSIS 1.0
- ข้อกำหนด DOCSIS 1.1
- ข้อกำหนด DOCSIS 2.0
- ข้อกำหนด DOCSIS 3.0
- ข้อกำหนด DOCSIS 3.1
- ข้อกำหนด DOCSIS 4.0
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ โดซิสซิส
มาตรฐาน Data Over Cable Service Interface Specification ( DOCSIS ) เป็นมาตรฐานโทรคมนาคมสากลที่อนุญาตให้เพิ่มการถ่ายโอนข้อมูลความเร็วสูงไปยัง ระบบ เคเบิลทีวี (CATV) ที่มีอยู่เดิม...
เวอร์ชัน
โดสซิส 1.0 DOCSIS 1.0 ซึ่งเปิดตัวในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2540 ประกอบด้วยองค์ประกอบการทำงานจาก โมเด็มเคเบิล ที่เป็นกรรมสิทธิ์ รุ่น ก่อนหน้า [ 3 ] โดสซิส 1.1 DOCSIS 1.1 ซึ่งเปิดตัวในเดือนเมษายน พ.ศ.
การเปรียบเทียบ
DOCSIS หลายเวอร์ชันสามารถอยู่ร่วมกันได้โดยใช้การแบ่งความถี่แบบมัลติเพล็กซ์และแยก DOCSIS เวอร์ชันใหม่จากเวอร์ชันเก่าตามความถี่ในการทำงาน [ 13 ]
ทางเลือกแบบยุโรป
เนื่องจากแผนการจัดสรรแบนด์วิดท์ความถี่แตกต่างกันระหว่างระบบเคเบิลทีวีของสหรัฐอเมริกาและยุโรป มาตรฐาน DOCSIS รุ่นก่อน 3.