Data Over Cable Service Interface Specification (DOCSIS) (häufig ausgesprochen) ist ein internationaler Fernmeldestandard, der die Hinzufügung der Hochleistungsdatenübertragung auf ein vorhandenes Kabelfernsehen (CATV) System erlaubt. Es wird von vielen Kabelfernsehmaschinenbedienern verwendet, um Internetzugang zur Verfügung zu stellen (sieh Kabelinternet) über ihre vorhandene Infrastruktur der mit der Faser koaxialen Hybride (HFC).

Geschichte

DOCSIS wurde von CableLabs und beitragenden Gesellschaften einschließlich ARRIS, Netze von BigBand, Broadcom, Cisco, Conexant, Correlant, Harmonisch, Intel, Motorola, Netgear, Farbfilm, Terayon und Instrumente von Texas entwickelt.

Die erste Spezifizierung war Version 1.0, ausgegeben im März 1997, mit der Revision 1.1 (das Hinzufügen von Fähigkeiten der Qualität des Dienstes (QoS)) im Anschluss an im April 1999. Wegen der vergrößerten Nachfrage nach symmetrischen Dienstleistungen wie IP-Telefonie wurde DOCSIS revidiert, um stromaufwärts Übertragungsgeschwindigkeiten zu erhöhen; DOCSIS 2.0 wurde im Dezember 2001 veröffentlicht. Am meisten kürzlich wurde die Spezifizierung revidiert, um Übertragungsgeschwindigkeiten (dieses Mal sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts) bedeutsam zu vergrößern und Unterstützung für die Internetprotokoll-Version 6 (IPv6) einzuführen. Diese Version, DOCSIS 3.0, wurde im August 2006 veröffentlicht. Quer-Versionsvereinbarkeit ist über alle Versionen von DOCSIS mit den Geräten aufrechterhalten worden, die zur höchsten unterstützten Version gemeinsam zwischen beiden Endpunkten zurückweichen: Kabelmodem und Kabelmodembeendigungssystem (CMTS). Zum Beispiel, wenn man ein Kabelmodem hat, das nur DOCSIS 1.0 unterstützt, und das System 2.0 läuft, wird die Verbindung an DOCSIS 1.0 Geschwindigkeiten hergestellt.

Bezüglich des Endes von 2011, wie man erwartet, sind die schnellsten Aufstellungen in Nordamerika Shaws bekannt gegebenes 250 Mbit/s-Download des Kabels, das 15 Mbit/s laden, der in Phasen und dem 120 Mbit/s-Download von Videotron / durchgeführt wird, laden 20 Mbit/s Dienst in Quebec City, gefolgt nah von vorhandenen 107 Mbit/s Aufstellungen in den USA. Amerikanische Federal Communications Commission (FCC) hat amerikanische Versorger genötigt, 100 Mbit/s eine Standardgeschwindigkeit verfügbar für 100 Millionen Haushalte vor 2020 zu machen. Verdrahteter Technologien werden nur DOCSIS, FIOS, E-Linie (hat powerline vorgebracht, der mit der Bandbreite vernetzt, die zur Faser gleichwertig ist), und Ethernet in der ersten Meile wahrscheinlich diese Geschwindigkeit auf einem in großem Umfang in diesem Zeitrahmen erreichen.

Im Vereinigten Königreich haben Breitbandversorger-Jungfrau-Medien am 20. April 2011 eine Absicht bekannt gegeben, Proben mit Download-Geschwindigkeiten von 1.5 Gbit/s anzufangen und von 150 auf DOCSIS3.0 gestützten Mbit/s zu laden.

Regionalvarianten

Da sich Frequenzzuteilungsbandbreite-Pläne zwischen den Vereinigten Staaten und europäischen CATV Systemen unterscheiden, sind DOCSIS Standards für den Gebrauch in Europa modifiziert worden. Diese Modifizierungen wurden unter dem Namen "EuroDOCSIS" veröffentlicht. Die Unterschiede zwischen der Bandbreite bestehen, weil sich europäisches Kabelfernsehen FREUND-Standards der 8-MHz-Bandbreite anpasst und sich nordamerikanisches Kabelfernsehen ATSC Standards anpasst, die 6 MHz angeben. Die breitere Bandbreite in Architekturen von EuroDOCSIS erlaubt mehr Bandbreite, dem abwärts gelegenen Datenpfad (zum Benutzer) zugeteilt zu werden. Zertifikat-Prüfung von EuroDOCSIS wird von der belgischen Gesellschaft Excentis durchgeführt (früher bekannt als tComLabs), während DOCSIS Zertifikat-Prüfung von CableLabs durchgeführt wird. Gewöhnlich erhält Kundenpropositionsausrüstung "Zertifikat", während CMTS Ausrüstung "Qualifikation" erhält.

Die meisten Kabelsysteme in Japan und Kolumbien verwerten die nordamerikanische Version von DOCSIS, während einige eine Variante von DOCSIS verwenden, der stromaufwärts Kanäle verwendet, die auf einer 9.216-MHz-Master-Uhr (im Vergleich mit 10.24 MHz basieren, die in DOCSIS/EuroDOCSIS verwendet sind), stromaufwärts auf Kanalbreiten hinauslaufend, die eine power-two Abteilung von 6 MHz (im Vergleich mit 6.4 MHz in DOCSIS/EuroDOCSIS) sind.

Internationale Standards

Der ITU Fernmeldestandardisierungssektor (ITU-T) hat die verschiedenen Versionen von DOCSIS als internationale Standards genehmigt. DOCSIS 1.0 wurde als ITU-T Anhang B (1998) der Empfehlung J.112 bestätigt, aber es wurde durch DOCSIS 1.1 ersetzt, der als ITU-T Anhang B (2001) der Empfehlung J.112 bestätigt wurde. Nachher wurde DOCSIS 2.0 als ITU-T Empfehlung J.122 bestätigt. Am meisten kürzlich wurde DOCSIS 3.0 als ITU-T Empfehlung J.222 (J.222.0, J.222.1, J.222.2, J.222.3) bestätigt.

Zeichen: Während ITU-T Anhang B der Empfehlung J.112 DOCSIS/EuroDOCSIS 1.1 entspricht, beschreibt Anhang A ein früheres europäisches Kabelmodemsystem ("DVB EuroModem") gestützt auf ATM Übertragungsstandards. Anhang C beschreibt eine Variante von DOCSIS 1.1, der entworfen wird, um in japanischen Kabelsystemen zu funktionieren. Die ITU-T Empfehlung J.122 Hauptkörper entspricht DOCSIS 2.0, J.122 Anhang F, entspricht EuroDOCSIS 2.0, und J.122 Anhang J beschreibt die japanische Variante von DOCSIS 2.0 (analog dem Anhang C von J.112).

Eigenschaften

DOCSIS stellt große Vielfalt in Optionen zur Verfügung, die an Schichten von Open Systems Interconnection (OSI) 1 und 2 verfügbar sind, die ärztliche Untersuchung und Daten verbinden Schichten.

Physische Schicht:

• Kanalbreite: Alle Versionen von DOCSIS verwerten jeder 6-MHz-Kanäle (z.B Nordamerika) oder 8-MHz-Kanäle ("EuroDOCSIS") für die abwärts gelegene Übertragung. In stromaufwärts DOCSIS gibt 1.0/1.1 Kanalbreiten zwischen 200 Kilohertz und 3.2 MHz an. DOCSIS 2.0 gibt auch 6.4 MHz an, aber kann die früheren, schmaleren Kanalbreiten für die rückwärts gerichtete Vereinbarkeit verwenden.
• Modulation: Alle Versionen von DOCSIS geben dass 64-Niveaus- oder 256-Niveaus-QAM (64-QAM oder 256-QAM) an, für die Modulation von abwärts gelegenen Daten verwendet werden, den ITU-T J.83-AnnexB Standard für 6-MHz-Kanaloperation und der DVB-C Modulationsstandard für 8 MHz (EuroDOCSIS) Operation verwertend. Stromaufwärts verwenden Daten QPSK oder 16-Niveaus-QAM, der für DOCSIS 1.x (16-QAM) ist), und es verwendet QPSK, der 8-QAM, 16-QAM, 32-QAM, für DOCSIS 2.0 & 3.0 64-QAM ist. DOCSIS 2.0 & 3.0 unterstützen auch 128-QAM mit der codierten Modulation des Gitterwerks in der S-CDMA Weise (mit einer wirksamen geisterhaften Leistungsfähigkeit, die zu diesem von 64-QAM gleichwertig ist).

Daten verbinden Schicht:

• DOCSIS verwendet eine Mischung von deterministischen Zugriffsmöglichkeiten für stromaufwärts Übertragungen, spezifisch TDMA für DOCSIS 1.0/1.1 und sowohl TDMA als auch S-CDMA für DOCSIS 2.0 und 3.0, mit einem beschränkten Gebrauch des Streits für Bandbreite-Bitten. Im Gegensatz zum reinen Streit-basierten MAC CSMA/CD verwendet in älteren Systemen von Ethernet (gibt es keinen Streit in geschaltetem Ethernet), DOCSIS Systeme erfahren wenige Kollisionen.
• Für DOCSIS 1.1 und über der MAC Schicht schließt auch umfassende Eigenschaften der Servicequalität (QoS) ein, die helfen, Anwendungen effizient zu unterstützen, die spezifische Verkehrsvoraussetzungen wie niedrige Latenz, z.B Begleitkommentar IP haben.
• DOCSIS das 3.0 Eigenschaft-Kanalabbinden, das vielfach abwärts gelegen und stromaufwärts Kanäle ermöglicht, zusammen zur gleichen Zeit von einem einzelnen Unterzeichneten verwendet zu werden.

Durchfluss: Alle diese verbundenen Eigenschaften ermöglichen einer Summe stromaufwärts Durchfluss von 30.72 Mbit/s pro 6.4-MHz-Kanal oder 10.24 Mbit/s pro 3.2-MHz-Kanal. Alle drei Versionen des DOCSIS Standards unterstützen einen abwärts gelegenen Durchfluss mit 256-QAM von bis zu 42.88 Mbit/s pro 6-MHz-Kanal oder 55.62 Mbit/s pro 8-MHz-Kanal für EuroDOCSIS. (sieh Tisch unten)

Netzschicht:

• DOCSIS Modems werden über eine IP-Adresse geführt.
• DOCSIS 3.0 fügt Management über IPv6 hinzu.
• Der 'DOCSIS 2.0 + IPv6' Spezifizierung erlaubt auch Unterstützung für IPv6 auf DOCSIS 2.0 Kabelmodems (über eine Firmware-Steigung)

Geschwindigkeitstische

Maximaler roher Durchfluss einschließlich des oberirdischen (maximaler verwendbarer Durchfluss ohne oberirdischen)

Allgemeine DOCSIS 3.0 Geschwindigkeiten werden im Tisch unten verzeichnet.

Bemerken Sie, dass die Zahl von Kanälen, die ein Kabelsystem unterstützen kann, davon abhängig ist, wie das Kabelsystem aufgestellt wird. Zum Beispiel beschränkt der Betrag der verfügbaren Bandbreite in jeder Richtung, der Breite der Kanäle, die in stromaufwärts Richtung und Hardware-Einschränkungen ausgewählt sind, den maximalen Betrag von Kanälen in jeder Richtung.

Bemerken Sie, dass das Maximum stromaufwärts auf allen Versionen von DOCSIS eilt, hängt von der Version von DOCSIS verwendet und die Zahl von stromaufwärts verwendeten Kanälen ab, wenn DOCSIS 3.0 verwendet wird, aber stromaufwärts sind Kanalbreiten entweder DOCSIS unabhängig oder EuroDOCSIS verwendet wird.

Ausrüstung

Eine DOCSIS Architektur schließt zwei primäre Bestandteile ein: Ein Kabelmodem (CM) hat sich an den Kundenpropositionen und einem Kabelmodembeendigungssystem (CMTS) niedergelassen, das am CATV headend gelegen ist. Kabelsysteme, die auf Verlangen unterstützen, Gebrauch ein hybrides mit der Faser koaxiales System programmierend. Sehlinien der Faser bringen Digitalsignale zu Knoten im System, wo sie in RF Kanäle und Modemsignale auf koaxialen Stamm-Linien umgewandelt werden.

Ein typischer CMTS ist ein Gerät, das stromabwärts und stromaufwärts Häfen veranstaltet (es ist dem DSLAM funktionell ähnlich, der in DSL Systemen verwendet ist). Während stromabwärts und stromaufwärts das Kommunikationsreisen auf einem geteilten Linie in den Kundenpropositionen schmeichelt, und zu einem einzelnen F Stecker auf dem Kabelmodem in Verbindung steht, ist es für den CMTS typisch, um getrennte F Stecker für den abwärts gelegenen und für stromaufwärts die Kommunikation zu haben. Das erlaubt Flexibilität für den Kabelnetzbetreiber. Wegen des Geräusches in der Rückkehr (stromaufwärts) Pfad stromaufwärts wird Hafen gewöhnlich mit einer einzelnen Nachbarschaft verbunden (Faser-Knoten), wohingegen ein abwärts gelegener Hafen gewöhnlich über eine kleine Zahl von der Nachbarschaft geteilt wird. So gibt es allgemein mehr stromaufwärts Häfen als abwärts gelegene Häfen auf einem CMTS. Ein typischer CMTS hat 4 oder 6 stromaufwärts Häfen pro abwärts gelegenen Hafen.

Bevor eine Kabelgesellschaft DOCSIS 1.1 oder oben einsetzen kann, muss es sein Netz der mit der Faser koaxialen Hybride (HFC) befördern, um einen Rückpfad für stromaufwärts den Verkehr zu unterstützen. Ohne einen Rückpfad der alte DOCSIS erlaubt 1.0 Standard noch Gebrauch von Daten über das Kabelsystem, durch das Einführen des Rückpfads über regelmäßige Telefonlinien, z.B "einfacher alter Telefondienst" (TÖPFE). Wenn der HFC bereits 'Zweiwege-' oder "interaktiv" "ist", sind Chancen hoch, dass DOCSIS 1.1 oder höher durchgeführt werden kann

Der Kunden-PC und die vereinigte Peripherie sind genannte Kundenpropositionsausrüstung (CPE). Die CPE werden mit dem Kabelmodem verbunden, das der Reihe nach durch das HFC Netz mit dem CMTS verbunden wird. Der CMTS dann Weg-Verkehr zwischen dem HFC und dem Internet. Mit dem CMTS übt der Kabelnetzbetreiber (oder Vielfache Dienstmaschinenbediener - MSO) volle Kontrolle über die Konfiguration des Kabelmodems aus; die CM-Konfiguration wird geändert, um sich für unterschiedliche Linienbedingungen und Kundendienst-Voraussetzungen anzupassen.

DOCSIS 2.0 wird auch über Mikrowellenfrequenzen (10 GHz) in Irland von Digiweb, mit gewidmeten Radioverbindungen aber nicht HFC Netz verwendet. An jedem Unterzeichneten Propositionen wird der gewöhnliche CM mit einem Antenne-Kasten verbunden, der sich zu/von Mikrowellenfrequenzen umwandelt und auf 10 GHz/erhält übersendet. Jeder Kunde hat eine hingebungsvolle Verbindung, aber der Sender-Mast muss in der Gesichtslinie sein (die meisten Seiten sind Bergspitze,).

Sicherheit

DOCSIS schließt MAC Schicht-Sicherheitsdienstleistungen in seine Grundlinie-Gemütlichkeitsschnittstelle-Spezifizierungen ein. DOCSIS 1.0 hat die anfängliche Spezifizierung von Baseline Privacy Interface (BPI) verwertet. BPI wurde später mit der Ausgabe der Grundlinie-Gemütlichkeitsschnittstelle Plus (BPI +) Spezifizierung verbessert, die durch DOCSIS 1.1 & 2.0 verwendet ist. Am meisten kürzlich wurden mehrere Erhöhungen zur Grundlinie-Gemütlichkeitsschnittstelle als ein Teil von DOCSIS 3.0 hinzugefügt, und die Spezifizierung wurde "Sicherheit" (SEC) umbenannt.

Die Absicht der BPI/SEC Spezifizierungen ist, MAC Schicht-Sicherheitsdienstleistungen für DOCSIS CMTS zu Kabelmodemkommunikationen zu beschreiben. BPI/SEC Sicherheitsabsichten sind zweifach:

• versorgen Sie Kabelmodembenutzer mit der Datengemütlichkeit über das Kabelnetz
• versorgen Sie Kabeldienstmaschinenbediener mit dem Dienstschutz; d. h., halten Sie nicht bevollmächtigte Benutzer davon ab, Zugang zum RF des Netzes MAC Dienstleistungen zu gewinnen

BPI/SEC ist beabsichtigt, um Kabelbenutzer davon abzuhalten, einander zuzuhören. Es tut das durch encrypting Datenflüsse zwischen dem CMTS und dem Kabelmodem. BPI & BPI + verwertet DES 56-Bit-Verschlüsselung, während SEC Unterstützung für 128-Bit-AES hinzufügt. Alle Versionen sorgen für periodischen Schlüssel erfrischt (in einer Periode, die vom Netzmaschinenbediener konfiguriert ist), um das Niveau des Schutzes zu vergrößern.

Früher hatte BPI Spezifizierung (ANSI/SCTE 22-2) Dienstschutz beschränkt, weil das zu Grunde liegende Schlüsselverwaltungsprotokoll das Kabelmodem des Benutzers nicht beglaubigt hat. BPI + gestärkter Dienstschutz durch das Hinzufügen des Digitalzertifikats hat Beglaubigung zu seinem Schlüsselaustauschprotokoll, das Verwenden einer öffentlichen Schlüsselinfrastruktur gestützt.

Die Sicherheit im DOCSIS Netz wird gewaltig verbessert, wenn nur kritische Geschäftskommunikationen erlaubt werden, und die Endbenutzer-Kommunikation zur Netzinfrastruktur bestritten wird. Erfolgreiche Angriffe kommen häufig vor, wenn der CMTS für umgekehrt die Vereinbarkeit mit frühem vornormalem DOCSIS 1.1 Modems konfiguriert wird. Diese Modems waren "Software upgradeable im Feld", aber haben gültigen DOCSIS oder Wurzelzertifikate von EuroDOCSIS nicht eingeschlossen.

Siehe auch

• Datenkabel
• DOCSIS Tor der Satz-Spitze
• Ethernet schmeicheln
• Liste der Gerät-Bandbreite
• Multimedia schmeicheln Verbindung

Außenverbindungen

• DOCSIS 1.0 Schnittstelle-Spezifizierung
• DOCSIS 1.1 Schnittstelle-Spezifizierung
• DOCSIS 2.0 Schnittstelle-Spezifizierung
• DOCSIS 3.0 Schnittstelle-Spezifizierung
• Dokumentation von Cisco auf Cable Technologies Technische Information über das Kabelfernsehen und DOCSIS.