解讀DOCSIS2.0技術(shù)
前言
新的應(yīng)用是否需要新的技術(shù)？或者,新的技術(shù)是否會產(chǎn)生新的應(yīng)用？在不同的情況下,這一由來已久的問題的答案也各不相同。但就有線寬帶市場而言,對這兩個問題的回答都是肯定的。
1997年,美國有線電視實驗室股份有限公司 (CableLabs) 率先發(fā)布了一系列規(guī)范,這些規(guī)范現(xiàn)已成為全球有線寬帶市場的基礎(chǔ)。有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接口規(guī)范(DOCSIS) 的 1.0 版為通過有線網(wǎng)絡(luò)的高速數(shù)據(jù)通信奠定了基礎(chǔ),它提供了兩大優(yōu)勢：
?顯著改善了最終用戶的因特網(wǎng)“體驗”;
?保證了多廠商之間的互操作性。
為了提供這些組件,DOCSIS 1.0 為線纜調(diào)制解調(diào)器定義了標(biāo)準(zhǔn)的物理層與鏈路層。認(rèn)識到寬帶有線連接能夠為用戶提供大大增強(qiáng)的因特網(wǎng)連接之后,有線電視多系統(tǒng)運營商 (MSO) 就對 DOCSIS 1.0 不斷增強(qiáng)的技術(shù)趨之若騖。因此,CableLabs 繼續(xù)發(fā)布了 DOCSIS 1.1。
DOCSIS 1.1 以QoS 及增強(qiáng)型安全機(jī)制進(jìn)一步完善了 DOCSIS 1.0。QoS 提供了支持 VoIP 所必需的技術(shù),而VoIP 是繼 DOCSIS 1.1 之后推出的一項規(guī)范。
之后,CableLabs又發(fā)布了 DOCSIS 2.0。這項新標(biāo)準(zhǔn)為有線寬帶網(wǎng)絡(luò)指定了更高的容量回路（或 DOCSIS 術(shù)語中的“上行連接”）。它能夠使發(fā)送的上行信息增加三倍,從而可支持各種新型的創(chuàng)收應(yīng)用。而在過去,由于有線寬帶連接的非對稱性,從技術(shù)上來說根本不可能實現(xiàn)這些應(yīng)用。
本文將解釋 DOCSIS 2.0 的主要概念,并分析采用及部署 DOCSIS 2.0 對有線寬帶市場的影響。
DOCSIS 2.0—技術(shù)概述
DOCSIS 標(biāo)準(zhǔn)自創(chuàng)建以來,就一直是有線電視(CATV)數(shù)據(jù)傳輸基礎(chǔ)設(shè)施的全球標(biāo)準(zhǔn)。而DOCSIS 2.0通過定義改進(jìn)的上行通道物理層 (PHY)顯著增強(qiáng)了上一個版本的功能。
DOCSIS 2.0對下行通道 PHY 未做任何更改。它可以繼續(xù)在線纜調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng) (CMTS)與CPE之間提供數(shù)據(jù)速率高達(dá) 40 Mbit/s的鏈路。上行通道提供了從有線用戶的 CPE 到有線運營商的CMTS的數(shù)據(jù)鏈路。由 DOCSIS 2.0 定義的上行 PHY 可以使單個通道上的數(shù)據(jù)速率達(dá)到 30 Mbit/s。與 DOCSIS 1.0 相比,它可以使頻譜效率提高 50%,并使單個載波的吞吐量提高 300%。DOCSIS 2.0 增強(qiáng)技術(shù)提高了系統(tǒng)能力,并使MSO減少了CMTS處的上行端口數(shù),進(jìn)而提高了統(tǒng)計多路復(fù)用的性能。因此,MSO能夠降低其每比特的成本。除此之外,DOCSIS 2.0 還使各 MSO 能夠提供新的創(chuàng)收應(yīng)用,如電視會議、VoIP、點對點網(wǎng)絡(luò)以及在線游戲等,這些應(yīng)用均要求使用強(qiáng)大可靠的上行數(shù)據(jù)路徑。另外,DOCSIS 2.0 PHY 還不容易受諸如加性高斯白噪聲 (AWGN)、脈沖噪聲以及猝發(fā)噪聲等通道缺陷的影響。
DOCSIS 2.0 PHY 采用了兩種調(diào)制技術(shù)：高級時分多址(A-TDMA) 以及同步碼分多址(S-CDMA)。這兩項技術(shù)通過提供更高的吞吐量及改進(jìn)的可靠性,增強(qiáng)了 DOCSIS 1.0 與 1.1的上行 PHY。A-TDMA 是 DOCSIS 1.x PHY的演進(jìn),后者采用了TDMA 調(diào)制。S-CDMA 是使用128個正交代碼同時傳輸多達(dá)128個符號的另一種方法。盡管有時候某一項技術(shù)可能在性能上優(yōu)于另一項技術(shù),但A-TDMA 與 S-CDMA 均可提供同樣高的吞吐量。此外,這兩項技術(shù)還可提供相應(yīng)工具以緩解各種通道缺陷。
市場驅(qū)動力—開發(fā)
DOCSIS 2.0 為 MSO 提供了兩大優(yōu)勢：
?更高的帶寬
?更強(qiáng)的系統(tǒng)處理能力
其中后一個因素對促進(jìn) DOCSIS 2.0的發(fā)展起著更重要的作用。
DOCSIS 2.0設(shè)計完成后,用戶通過寬帶有線連接進(jìn)行的最常見的應(yīng)用是瀏覽因特網(wǎng)以及下載大文件。這兩種應(yīng)用要求的下行吞吐量均高于上行吞吐量。在早些時候,MSO 的大部分資金及設(shè)計資源主要集中在將其網(wǎng)絡(luò)從早期的單向設(shè)備升級到新型符合DOCSIS 1.1標(biāo)準(zhǔn)的雙向設(shè)備,其目的是盡可能充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的價值。由于諸如因特網(wǎng)瀏覽與文件下載等應(yīng)用幾乎不能提高用戶的平均收入(ARPU),因此MSO主要側(cè)重于通過提高其網(wǎng)絡(luò)的容量以便增加每網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的用戶數(shù)來獲得。所以,創(chuàng)建能夠增加容量并降低每用戶網(wǎng)絡(luò)成本的這種需求便成為 DOCSIS 2.0的主要驅(qū)動力。幸運的是,能夠支持占用較高帶寬的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)運而生了。
