HFC及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

HFC 和 DOCSIS HSD 和 VoIP 我們處于 IP技術(shù)爆炸式發(fā)展的時(shí)代 “處處有 IP”! IP 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) , VoIP, IP video, etc IP 沖擊著每一種傳統(tǒng)通信方式 電話(huà) 電視 郵政 傳媒 IP帶來(lái)了新的交流方式 IM QQ MSN IP帶來(lái)了新的生活方式 虛擬空間 有線電視（廣電）行業(yè)的影響 發(fā)展的機(jī)遇 北美的 Cable行業(yè)已經(jīng)抓住了這個(gè)很好的發(fā)展機(jī)遇 我國(guó)的廣電行業(yè)面臨著挑戰(zhàn) 雙向 HFC網(wǎng)絡(luò)依然是我國(guó)廣電發(fā)展的瓶頸 雙向 HFC的建設(shè)的重視程度 “我的雙向網(wǎng)已經(jīng)建設(shè)好了” 經(jīng)?；乇軉?wèn)題 “不用改造的雙向技術(shù)” “5類(lèi)線入戶(hù)” 單向網(wǎng)的 VOD技術(shù) 盲目樂(lè)觀 “我已經(jīng)開(kāi)通了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，所以 VoIP也應(yīng)該沒(méi)問(wèn)題” “DOCSIS 2.0 或 SCDMA 可以使得雙向變的容易” 關(guān)于 IPTV的擔(dān)心 “IPTV 是 DTV的終結(jié)者” 在機(jī)遇中求發(fā)展 討論關(guān)于在 IP洪流中的發(fā)展機(jī)遇是一個(gè)很大的題目 我們的觀點(diǎn) 雙向 HFC是我們賴(lài)以生存和發(fā)展的基礎(chǔ) 北美的發(fā)展軌跡可以借鑒 HFC是廣電的優(yōu)勢(shì)所在 以技術(shù)為本是我們發(fā)展的保證 掌握好雙向技術(shù)可取得事半功倍的效果 科學(xué)的管理 以用戶(hù)需要為原則是獲得市場(chǎng)的唯一途徑 已經(jīng)有成功的例子 主要的對(duì)手是 xDSL 電信的優(yōu)勢(shì)是其管理水平 標(biāo)準(zhǔn)的形成 基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn) FCC part 76 國(guó)內(nèi)的一系列標(biāo)準(zhǔn) 在 HFC（或有線電視）網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行寬帶業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn) DOCSIS 1.0, 1.1, 2.0 關(guān)于語(yǔ)音的標(biāo)準(zhǔn) Packet Cable SIP 關(guān)于 DOCSIS MCNS：多媒體有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。其參與者有： Comcast, COX, TCI, Time Warner, MediaOne, Rogers Cablesystems and CableLabs MCNS的成員代表了 80%左右北美的有線用戶(hù) MCNS成立的目的 建立委員會(huì)以制定在雙向 HFC網(wǎng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的接口規(guī)范 DOCSIS 統(tǒng)一性和開(kāi)放性： 其目的是使各經(jīng)銷(xiāo)商間產(chǎn)品的互操作性得以實(shí)現(xiàn) 標(biāo)準(zhǔn)的制定可以使 Cable Modem 在普通電器商店就可買(mǎi)到，從而 擴(kuò)大市 場(chǎng)規(guī)模，同時(shí)也使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商有更多的選擇 關(guān)于 DOCSIS的版本 版本 1.0 版本 1.1 版本 2.0 關(guān)于版本 3.0 DOCSIS-基本框架 DOCSIS 1.1 增加了 QoS Primary focus of DOCSIS 1.0 RF Cable Specification Wide-Area Network CMTS Network Side Interface Modem Termination System CMTS Cable Network Cable Modem (CM) CM Customer Premises Equipment Interface Customer Premises Transparent IP Traffic Through the System 關(guān)鍵詞 : CMTS - 電纜調(diào)制解 調(diào)器終端系統(tǒng) Equipment CM - Cable Modem DOCSIS - 在 Cable上傳輸數(shù)據(jù)的接口協(xié)議 Cablelab- 代表 MCNS, 開(kāi)發(fā)并管理 DOCSIS標(biāo)準(zhǔn) MCNS - 多媒體 Cable 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) , 主要包括北美有線電視運(yùn)營(yíng)商及一些設(shè)備供應(yīng)商 Cable Data 數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)接口規(guī)范 SP-CMCI 電纜調(diào)制解調(diào)器與用戶(hù)裝用設(shè)備間的接口規(guī)范 SP-CMTS-NSI 電纜調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口規(guī)范 SP-RFI 射頻接口規(guī)范 SP-CMTRI 電纜調(diào)制解調(diào)器電話(huà)回傳接口規(guī)范 SP-OSSI 操作支持系統(tǒng)接口規(guī)范 SP-BPI+ 基線保密增強(qiáng)型接口規(guī)范 DOCSIS 協(xié)議層 OSI DOCSIS Data Over Cable 高層 傳輸層 網(wǎng)絡(luò)層 數(shù)據(jù)鏈路層 Applications TCP or UDP IP IEEE 802.2 DOCSIS MAC DOCSIS Control Messages MPEG- based applics, e.g. Video 上行 TDMA (mini-slots) 下行 TDM (MPEG) 物理層 5-42 MHz (QPSK or 16QAM) 6 MHz ITU-T J.83 Annex B HFC DOCSIS下行 /上行技術(shù)規(guī)范 下行 , ITU J.83 Annex-B 調(diào)制 : 64QAM或 256QAM, 最大的數(shù)據(jù)速率 :27Mbps或 38Mbps 帶寬 :6MHz頻道 頻率范圍 :88-860MHz 上行 調(diào)制 :16QAM或 QPSK,符號(hào)速率可變 數(shù)據(jù)速率 : 320Kbps-10Mbps 帶寬 : 200kHz-3.2MHz 頻率范圍 : 5-42MHz Upstream Symbol Rate (ksps) 160 320 640 1,280 2,560 QPSK Data Rate (kbps) 320 640 1,280 2,560 5,120 16QAM Data Rate (kbps) 640 1280 2,560 5,120 10,240 Bandwidth Used (KHz) 200 400 800 1,600 3,200 MCNS由 GI(現(xiàn) Motorola CHS部門(mén) )設(shè)計(jì)的部分 頻率捷變 , 5-42MHz(以邊帶為準(zhǔn) ) 二種調(diào)制格式 , 16QAM/QPSK 五種不同的符號(hào)速率 ,160Ksps-2.56Msps Euro-DOCSIS和 tComLabs EuroDOCSIS 下行特性 帶寬為 8MHz 頻率范圍是 108到 862MHz 網(wǎng)絡(luò)阻抗是 75 Ohms 調(diào)制方式為 64QAM&256QAM 符號(hào)速率為 6.952MSym/Sec 最大數(shù)據(jù)速率為 41.71&55.61MBit/Sec CMTS輸出功率電平為 50到 61dBmV EuroDOCSIS 上行特性 信道帶寬為 .2, .4, .8, 1.6 & 3.2MHz 頻率范圍 5到 65MHz 傳輸模式為 burst carrier 載噪比為 25dB typical 調(diào)制方式為 QPSK&16QAM 符號(hào)速率為 .16, .32, .64, 1.28 & 2.56MSym/Sec 功率輸出范圍為 8到 58dBmV 符號(hào)長(zhǎng)度為 2Bit(QPSK)&4Bit(16QAM) 最大數(shù)據(jù)速率為 5.12&10.24MBit/Sec 功率輸入線性范圍為 -16到 26dBmV EuroDOCSIS和 DOCSIS比較 下行 Euro Domestic 中心頻率 (MHz) 符號(hào)速率 (Msym/sec) 64QAM 256QAM 帶寬 (MHz) 頻率范圍 (MHz) FEC interleave Tap/Increment 112 858 6.952 6.952 8 上行 5 65 交織 12/17 91 857 5.056941 5.360537 6 5 42 8/16 16/8 32/4 64/2 128/1 DOCSIS 1.1 服務(wù)質(zhì)量 分類(lèi)： 算出哪些包獲得更好的服務(wù) 策略制訂： 避免包獲得過(guò)多的服務(wù) 緩沖： 確保包可停留在某處 調(diào)度安排： 實(shí)際提供服務(wù) DOSCIS 1.1 - Data Grant QoS 定義在 v1.1 MAC (media access control) protocol QoS 分類(lèi) : 傳統(tǒng)的 best-effort 業(yè)務(wù) 實(shí)時(shí)輪訊業(yè)務(wù) Real-time polling service MPEG video 非實(shí)時(shí)輪訊業(yè)務(wù) No-real-time polling service 需要調(diào)度但是非實(shí)時(shí) Scheduled but non-real-time such as FTP Unsolicited grant service (UGS) Voice 帶有自動(dòng)監(jiān)測(cè)的 UGS with activity detection Voice w/ silence suppression DOSCIS 1.1 分片 Fragmentation 為什么需要“分片” ? G729 的語(yǔ)音需要每 10ms 10 byte的數(shù)據(jù)量 10ms 在 160 Kbit/s的速率 , 一個(gè) 1518 byte 的數(shù)據(jù)包傳送需要 40 msec 40ms DOSCIS 1.1 分片 Fragmentation 如果在同一個(gè)上行頻道傳送兩種數(shù)據(jù)包 10ms 40ms 這樣會(huì)引起抖動(dòng)和無(wú)法接受的延遲，從而影響話(huà)音的質(zhì)量 What is the solution ? DOSCIS 1.1 分片 Fragmentation CMTS allocates a partial grant to CM, allowing it to send part of its data packet. Initial grant will be for part of the packet. Subsequent grants may be in the same or a different MAP. CMTS may also issue Grant Pending as it awaits an opportunity to schedule the rest of the grant 10ms Timing is maintained for voice packets and data packet is reassembled by CMTS prior to forwarding 40ms DOSCIS 1.1 其他的功能 載荷頭部壓縮 Payload header suppression (PHS) Used in UGS and UGS w/ activity detection 上行預(yù)均衡 Upstream pre-equalization 利用記錄在 CMTS中的信道失真系數(shù) 發(fā)送到每個(gè) modem 調(diào)整預(yù)均衡器來(lái)補(bǔ)償信道失真 8 taps (DOCSIS 2.0: 24 taps) QPSK 16QAM 串聯(lián)聚合 Concatenation 在單個(gè)上行的時(shí)間“槽”內(nèi)，聚合若干個(gè)數(shù)據(jù)包 具有相同的 MAC header 注冊(cè)和升級(jí)提供更高的安全性 并保護(hù)用戶(hù)的通信 - BPI+ 支持 IGMP 以便于在 DOCSIS域中設(shè)定 IP multicast DOCSIS 1.0 SID 單向數(shù)據(jù)流 DOCSIS 1.0 每方向提供 1 個(gè)服務(wù)流，具有一定的服務(wù)質(zhì)量 CMTS SFID 1 纜線 SID 1 調(diào)制解調(diào)器 DOCSIS 1.1 SID DOCSIS 1.1 引入了多 SID 的概念?；诹髁糠诸?lèi)，每個(gè) SID 都具 有特定的、可定義的服務(wù)質(zhì)量能力 CMTS SFID 1（ Web 瀏覽） SID 1（ Web 瀏覽） SID 2（視頻） SFID 2（視頻） 纜線 調(diào)制解調(diào)器 加權(quán)平均排隊(duì) 當(dāng)今大多數(shù) CMTS 系統(tǒng)采用基于等級(jí)的排隊(duì) (WFQ) 與 RED 或 WRED 一起使用 通常將包分配給 8 個(gè)服務(wù)等級(jí)（典型 值）中的一個(gè)并放置在該等級(jí)的緩沖器中 在過(guò)載情況下，從服務(wù)等級(jí)緩沖器廢棄這些包。當(dāng)廢棄包發(fā)生時(shí)， CMTS 不能區(qū)別對(duì)待 緩沖器中單獨(dú)的包。 分層次的按流排隊(duì) 為每一 DOCSIS 服務(wù)流分 配其自己的緩沖器，并且調(diào)度程序根據(jù)優(yōu)先級(jí)決定哪些緩沖器將提供服務(wù)。最長(zhǎng) 的隊(duì)列推出與層次調(diào)度程序一起使用。在過(guò)載情況中，可以作出智能決策以決定廢棄哪些包并對(duì)這些包按 優(yōu)先級(jí)排序。 為什么在 HFC上開(kāi)展數(shù)據(jù)會(huì)有這么多困難 ? 有線電視網(wǎng)絡(luò)的形成 歷史上有線電視網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)是僅用于廣播 很少考慮冗余 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的規(guī)范不甚健全 電纜入戶(hù)的工藝規(guī)范 系統(tǒng)中斷的避免 在傳統(tǒng)的有線電視網(wǎng)絡(luò)上直接開(kāi)展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是有問(wèn)題的 沒(méi)有雙向規(guī)范和經(jīng)驗(yàn) 工藝質(zhì)量問(wèn)題 冗余和故障恢復(fù) 定量的分析有助于了解我們所面臨的困難 規(guī)范中的技術(shù)指標(biāo) 對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) /語(yǔ)音業(yè)務(wù)的影響 關(guān)于 HFC的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)規(guī)范 毫無(wú)疑問(wèn)，有線電視網(wǎng)絡(luò)是可以很好承載數(shù)據(jù)的語(yǔ)音業(yè)務(wù)的 北美的率先發(fā)展 國(guó)內(nèi)的方興未艾 但前提是你的 HFC網(wǎng)絡(luò)必須滿(mǎn)足一些最低的技術(shù)指標(biāo)要求 FCC Rules Part 76 的技術(shù)指標(biāo) /nara/cfr/waisidx_03/47cfr76_03.html DOCSIS 的射頻接口規(guī)范中所假設(shè)的射頻傳輸信道的技術(shù)指標(biāo) /specifications 保證 HFC網(wǎng)絡(luò)的“不可用性”貢獻(xiàn)不超過(guò) 0.01%，參見(jiàn) “PacketCable 可用性參考架構(gòu)” /specifications FCC Rules: Part 76 最低視頻載波幅度要求 : 0 dBmV 在用戶(hù)端口 +3 dBmV 在 30m的用戶(hù)線的末端 最大視頻載波幅度 : 不至于造成用戶(hù)端接收設(shè)備或終端設(shè)備過(guò)載 音頻載波幅度 : 10 dB 17 dB 低于視頻載波 視頻載波幅度變化 : 在 6個(gè)月的期間內(nèi)，任何頻道的電平變化不超過(guò) 8dB 在有線電視的整個(gè)帶寬內(nèi)，任何相鄰的頻道之間的電平差別不超過(guò) 3dB 在 300MHz帶寬內(nèi)，任意兩個(gè)頻道之間的電平差別不超過(guò) 10dB，帶寬每 增加 100MHz，差別范圍可增大 1dB FCC Rules: Part 76 音頻載波頻率 : 偏離正常頻率（例如， NTSC頻道的音頻載波位于高于視頻載波的 4.5MHz處）不超過(guò) +/- 5 kHz 頻道內(nèi)頻率響應(yīng) : NTSC制式從最低頻帶邊界算起， 0.75MHz到 5.0MHz之間的頻率響應(yīng)小 于 +/- 2 dB 視頻載波 /噪聲比 : 43 dB （相對(duì)于 4MHz的 NTSC電視頻道噪聲帶寬） 視頻載波 /相干干擾比 (CTB, CSO, XMOD) 51 dB 對(duì)于 IRC 頻道規(guī)劃 ； 47 dB 對(duì)于 HRC 頻道規(guī)劃 終端隔離 : 至少 18 dB, 并且足以防止由于用戶(hù)端設(shè)備開(kāi)路 -短路所引起的反射影響 到其他用戶(hù)終端設(shè)備的正常圖像收看 FCC Rules: Part 76 低頻干擾 （哼聲） : 由低頻干擾引起的視頻信號(hào)電平變化的峰 -峰值，不超過(guò)視頻信號(hào)的 3% 色亮延遲不均衡 : 170 ns 或更小 差分增益 : 最大 +/-20% 差分相位 : 最大 +/-10 度 信號(hào)泄漏（小于并包括 54MHz，并且大于 216MHz） : 不大于 15 V/m 的場(chǎng)強(qiáng)，使用半波陣子在距離 30 米處測(cè)量 信號(hào)泄漏（大于 54 MHz 小于并包括 216 MHz） : 不大于 20 V/m 的場(chǎng)強(qiáng)，使用半波陣子在距離 3 米處測(cè)量 121 i t o n ) t e i o t i o i o i i e e n l i i i m i m e i s n s e y y l l l l l l t n i t n i l DOCSIS 1.1 Assumed Downstream RF Channel Transmission Characteristics P aram eter F requency range R F channelspacing (design bandw dth) T ransi delay from headend to m ost distant custom er C arrier -to-noise rati i a 6 M H z band (analog video evel C arrier -to-C om posie tripl beat distorton rati C arrier -to-C om posie second order distorton rati C arrier -to-C ross-m odulaton rati C arrier -to-any other discrete nterference (ingress) A m pltude rippl G roup delay rippl i the spectrum occupied by the C M T S Micro-refectons bound for dom nant echo C arrier hum m odulaton B urst noise M axi um analog video carrier evelat the C M nput M axi um num ber of analog carriers V alue C abl system norm aldow nstream operatng range i from 50 M H z to as high as 860 M H z； how ever, the values i thi tabl appl onl at frequencies = 88 M H z 6 M Hz =0.800 m sec (typicaly m uch ess) N ot ess than 35 dB 3 N ot ess than 41 dB 3 N ot ess than 41 dB 3 N ot ess than 41 dB 3 N ot ess than 41 dB 3 3.0 dB w ihi the design bandw dth 75 ns w ihi the design bandw dth -10 dB c = 0.5 sec -15 dB c = 1.0 sec -20 dB c 1.5 sec N ot greater than 26 dB c (5% ) N ot onger than 25 sec at a 10 H z average rate 17 dB m V 傳輸時(shí)延 信號(hào)從前端到用戶(hù)家傳輸所經(jīng)過(guò)的時(shí)間，例如， 18 km 的光纖外加 1 km 的同軸 : 共產(chǎn)生大約 95 微秒的傳輸時(shí)延 DOCSIS的傳輸時(shí)延的規(guī)定： 0.800 ms （單方向） 0.800 毫秒相當(dāng)于 100 英里的單模光纖，或者 130英里的同軸電纜 0.800 毫秒相當(dāng)于 160 公里的單模光纖，或者 200公里的同軸電纜 95 sec 載波 /失真或載波 /干擾比 這個(gè)例子表示在某一頻 道內(nèi)的載波干擾比為 48.3 dB，在大約偏離中 心頻率 0.5 MHz 的地方 幅度不平坦 幅度不平坦 /群延遲 /微反射 微反射 微反射，也稱(chēng)作反射或回聲，是由于網(wǎng)絡(luò)上的不匹配點(diǎn)所引起的 在一個(gè)理想的網(wǎng)絡(luò)中，各處的阻抗最好都是正常的 但是，阻抗不匹配是處處存在的：接頭、放大器的輸入和輸出端口、 無(wú)源器件的輸入和輸出端口、甚至電纜本身。 上行方向的電纜損耗要明顯小于下行方向的電纜衰減，所以上向的微 反射影響更甚 在發(fā)生失配的地方，一部分入射波的能量被反射回來(lái)。反射回的波和 入射波相互疊加形成駐波，利用掃頻設(shè)備可以顯示出幅度的頻率特性 出現(xiàn)起伏。 高階的調(diào)制方式對(duì)微反射造成的影響更加敏感，例如， 256-QAM 比 64-QAM, 16-QAM 比 QPSK更容易受到微反射的影響 下行信號(hào)受到微反射和群延遲的影響，可以通過(guò)自適應(yīng)均衡器補(bǔ)償。 這種功能在所有符合 DOCSIS標(biāo)準(zhǔn)的 modem中都有 上行信號(hào)受到微反射和群延遲的影響，也可以通過(guò)自適應(yīng)均衡器進(jìn)行 補(bǔ)償，但這種功能只在 1.1和 2.0的 modem中具備 上行信號(hào)的自適應(yīng)均衡并不是所有的 1.0 modem都具備 ImaginaryImpedance(Ohms) 110 100 90 70 60 50 40 -10 -20 20 10 0 -30 -40 -50 -60 -70 dB 微反射 Return Loss Real Impedance vs. Imaginary Impedance Return Loss = 6 dB 右圖表示阻抗的實(shí)部和虛部 與回波損耗之間的關(guān)系 80 RL = 20*LOG10|(|Z|-75)/(|Z|+75)| 其中 |Z| = real + imaginary 30 -80 -90 -100 -110 Return Loss = 12 dB Return Loss = 19 dB Return Loss = 31 dB 圖中的藍(lán)色圓圈表示 6dB的回波損耗， 在圓圈上的任何實(shí)部與虛部的組合都可 以得到 6dB的回波。 因此， 25 Ohm 或 225 Ohm 的電阻得到 的也是 6dB回波損耗 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 Real Impedance (Ohms) 微反射 原因 : 末端負(fù)載損壞或丟失 過(guò)流型防水分支分配器的未用端口的負(fù)載損壞或丟失 針形接頭中心導(dǎo)體的螺釘未擰緊 未使用的用戶(hù)分支分配端口未加負(fù)載 特別是那些低值的分支分配器 用戶(hù)線的末端空載 電纜收過(guò)損傷，例如電纜扭結(jié)，損壞。（包括電纜的破裂，會(huì)引起反射 和侵入噪聲 有源設(shè)備或無(wú)源設(shè)備損傷或損壞（如：進(jìn)水，腐蝕，虛焊，電路板螺釘 松動(dòng)，等） 很多電視機(jī)或錄像機(jī)的匹配性能很差，直接連到系統(tǒng)上造成的不匹配。 一些為“加密”而使用的陷波器、濾波器，其匹配性能很差，特別是上行 ReturnLoss(dB) -20 -25 -30 -35 微反射影響回傳的回波損耗 2-WAY SPLITTER RETURN PATH RETURN LOSS RESPONSE 0 -5 -10 Out 1 & Out 2 = 75 Ohms -15 Out 1 - 3 dB PAD -Open & Out 2 = 75 Ohms Out 1 - 3 dB PAD - 5 ft Coax & Open & Out 2 = 75 Ohms Out 1 - NO PAD - 5 ft Coax & CM & Out 2 = 75 Ohms Out 1 Open & Out 2 = 75 Ohms -40 -45 -50 Out Out Out Out 1 2 1 2 SA12 dB & 5 ft Coax & CM & = 75 Ohms SA12 dB & 5 ft Coax & Open & = 75 Ohms -55 -60 2 6 10 14 18 22 26 30 34 38 42 46 50 54 58 62 66 70 74 78 82 Frequency (MHz) Amplitude(dB) -10 -25 -30 -35 微反射影響正向的回波損耗 Return Loss Response (S11) of a 2-WAY SPLITTER INPUT- OUTPUT 2 - 75 Ohm Term OUTPUT 1 Terminated as Specified in Legend 0 -5 Output 1-NO PAD-5 ft Coax Open Output 1-3dB PAD-5 ft Coax Open -15 Output 1-NO PAD- 0 ft Coax Open -20 Output 1-NO PAD- 0 ft Coax 75 Ohm Output 1-6 dB PAD- 0 ft Coax -Open Output 1-3 dB PAD- 5 ft Coax 6 dB PAD-Open -40 -45 82 242 402 562 722 882 1042 1202 1362 1522 1682 Frequency (MHz) 關(guān)于微反射的一個(gè)試驗(yàn) Directional Coupler 23 dB TAP DC-(16dB) 3.5 dB Loss 2-WAY 3.5 dB Loss 2-WAY 3.5 dB Loss 2-WAY PORT 1 PORT 2 PORT 3 PORT 4 典型的 23 dB 4 端口分支 分配器 端口 3 到端口 4 的隔離要比端口 1 到端口 4 之間的隔離要差 分支分配器端口匹配不好 理想的 DOCSIS 2.0 信號(hào) (E-4438C VSG) - 16-QAM 5.12 Msym/s (BW = 6.4 MHz) Fc = 28.6 MHz 4 個(gè)分支口的配置 Port 1 75 Ohm 終端 Port 2 75 Ohm 終端 Port 3 50 英尺的用戶(hù)電纜，連 接 DOCSIS 1.0 Cable Modem Port 4 E-4438C & 15 英尺的用 戶(hù)電纜 SNR = 36.7dB 分支分配器端口匹配不好 理想的 DOCSIS 2.0 信號(hào) (E-4438C VSG) - 16-QAM 5.12 Msym/s (BW = 6.4 MHz) Fc = 28.6 MHz 4 個(gè)分支口的配置 Port 1 75 Ohm 終端 Port 2 75 Ohm 終端 Port 3 6dB衰減器 + 50 英尺 的用戶(hù)電纜，連接 DOCSIS 1.0 Cable Modem Port 4 E-4438C & 15 英尺的 用戶(hù)電纜 SNR = 42.8 dB (+6.1 dB) 分支分配器端口匹配不好 理想的 DOCSIS 2.0 信號(hào) (E-4438C VSG) - 16-QAM 5.12 Msym/s (BW = 6.4 MHz) Fc = 28.6 MHz 4 個(gè)分支口的配置 Port 1 75 Ohm 終端 Port 2 75 Ohm 終端 Port 3 12dB衰減器 + 50 英尺的 用戶(hù)電纜，連接 DOCSIS 1.0 Cable Modem Port 4 E-4438C & 15 英尺的用 戶(hù)電纜 SNR = 45.2 dB (+8.5 dB) 微反射的改善 插入損耗的方法是對(duì)付微反射的一種“選擇” : 衰減器 通常 3到 6dB足夠?qū)⑽⒎瓷涞挠绊懡档偷阶钚〕潭?。采用這種方 法帶來(lái)唯一問(wèn)題是有線電視系統(tǒng)往往不允許衰減正向的信號(hào) 階梯式衰減器 實(shí)際上是一種高 通濾波器，但其阻帶的頻率響應(yīng)是平坦 的并且可控。采用這種階梯式衰減器的優(yōu)點(diǎn)是它可以改善回波損耗并降 低脈沖型干擾和侵入噪聲。因此階梯式衰減器要比單純的衰減器具備雙 重的優(yōu)點(diǎn) 對(duì)付微反射的 DOCSIS 解決方案 : 發(fā)射端預(yù)均衡 設(shè)計(jì)發(fā)射端預(yù)均衡是用來(lái)有效對(duì)付微反射 /幅度和群延遲 。對(duì)于所有的 DOCSIS2.0和 DOCSIS1.1的 modem，這種方法有效。但 是 DOCSIS 1.0的 modem不支持 DOCSIS 1.1的 CMTS發(fā)送出來(lái)的預(yù)均衡 系數(shù) 后均衡 一種 ATDMA 技術(shù)， CMTS 可以基于每個(gè)數(shù)據(jù)突發(fā) (per Burst) 進(jìn)行均衡，也叫后均衡。后均衡可以使得 DOCSIS 1.0的 modem也可以 工作在 16-QAM，因?yàn)榇藭r(shí)微反射 /幅度和群延遲的影響可以有效地被 per BURST處理 t i i i i i m o i i e e l e n i l l l n DOCSIS 1.1 Assumed Upstream RF Channel Transmission Characteristics P aram eter F requency range T ransi delay from the m ost distant C M to the nearest C M or C M TS C arrier-to-interference plus ngress (the sum of noise,distorton, com m on-path distorton and cross- m odulaton and the sum of discrete and broadband ngress signals,i pulse noise excluded) rati C arrier hum m odulaton B urst noise A m pltude rippl G roup delay rippl Micro-refectonssingl echo S easonaland diurnalreverse gai (loss) variaton V alue 5 to 42 M H z edge to edge =0.800 m sec (typicaly m uch ess) N ot ess than 25 dB (N ote 2) N ot greater than 23 dB c (7% ) N ot onger than 10 sec at a 1 kH z average rate for m ost cases 5-42 M H z 0.5 dB /M H z 5-42 M H z 200 ns/M H z -10 dB c = 0.5 sec -20 dB c 1.0 sec N ot greater than 14 dB m i to m ax 上行數(shù)字調(diào)制載波的幅度 由于上行的數(shù)字調(diào)制信號(hào)是突發(fā)性的，測(cè)量其平均工作電平比較困難 采用“零跨”的方法是進(jìn)行準(zhǔn)確的幅度測(cè)量的方法 上行載波 /干擾比 幅度不平坦 群延遲 QPSK 通常要求最 低的 MER 為 1013 dB，取決 于