DOCSIS 3 стандарт
История на DOCSIS
Първата версия на стандарта, DOCSIS 1.0, ратифицирана от Cable Labs през 99 г., имаше доста ограничени възможности. Скоростта на предаване в обратния канал беше не повече от 5 Mbit/s, а възможността за контрол на параметрите на услугата беше ограничена до задаване на горната и долната граница на ширината на канала, разпределена на един абонат и фиксиране на максималното количество данни, изпратени на време. Освен това стандартът включва обхвата от 6 MHz, използван в САЩ, което не е оптимално за европейските оператори. Последният проблем беше решен чрез добавяне на европейски модификации на стандарта, предвиждащи използването на обхватите 7 и 8 MHz.
Функционалността на стандарта е разширена с по-късни версии. DOCSIS 1.1 въведе QoS механизми, позволяващи по-специално да стартират гласови услуги в мрежата. В същото време системата за безопасност беше подобрена и бяха въведени някои допълнителни механизми за повишаване на ефективността на лентата. И накрая, честотната лента на канала за връщане се удвои.
В DOCSIS 2.0 пропускателната способност на връщащия канал е станала три пъти повече и е достигнала 30 Mbps. Тази версия добавя високоскоростни схеми за модулация QAM и система за мултиплексиране S-CDMA за обратния канал. Пропускателната способност на пряката връзка остана на ниво от 47 Mbit/s (55 Mbit/s за версията EuroDOCSIS). В резултат на това мрежата DOCSIS стана по-подходяща за симетрични услуги. Новите системи за мултиплексиране в комбинация с подобрени схеми за потискане на шума са намалили минимално необходимото ниво C/N на входа на приемника на връщащия канал от 23 dB на 12 dB. DOCSIS 2.0 също така предлага поддръжка на VLAN.
Основната цел за развитие на тази версия е да увеличи капацитета на каналите DOCSIS.
По този начин беше ясно, че разширяването трябва да стане чрез разширяване на самите канали. Този проблем може да бъде решен по два начина.Един от тях, предложен от Cisco и Broadcom, предвижда пакет на ниво MPEG-2 TS транспортни потоци. MPEG-2 TS е транспортен формат за DVB мрежи, който се използва, по-специално, за предаване на Ethernet пакети с данни в DOCSIS канали. Размерите на транспортния поток са ограничени от ширината на физическия канал на кабелната мрежа, определена от стандартния честотен план. За Америка тази ширина е 6 MHz, а за Европа е 7 или 8 MHz. Комбинирането на няколко транспортни потока в един по същество би означавало разширяване на честотната лента на един физически канал, което би довело до преизчисляване на цялата мрежа, за да отговори на условията за шумово и интермодулационно изкривяване.
Затова CableLabs избра втората опция, предлагана от Arris и Motorola. Той осигурява запазване на ширината на физическите канали, но с възможност за обединяването им в един логически канал. В този случай във всеки физически канал се формира отделен транспортен поток, но пакетите, свързани с една услуга, могат да бъдат разпределени по няколко канала. С тази опция транспортната лента се използва малко по-малко ефективно, но е и по-евтина по отношение на изпълнението.
Стандартът определя минималния брой физически връзки, които трябва да се поддържат от оборудването DOCSIS 3.0. Както в предавателния, така и в обратния канал, трябва да се поддържа куп от поне 4 физически канала, а IP пакетите, свързани с една услуга, могат да бъдат произволно разпределени по всички физически канали, включени в логическата агрегация. Такава мрежа ще позволи предаване нагоре до 160 Mbps в предавателния канал (EuroDOCSIS) и до 120 Mbit/s при връщане. Максималният брой канали не е изрично ограничен, но за посоката напред се изисква всички свързани канали да са разположени в 60 MHz обхват. Това се дължи на сложността на внедряването на широколентов приемник в кабелен модем. Броят на препращащите канали, разположени в тази лента, не надвишава седем на 8 MHz и десет на 6 MHz.
Самият честотен сегмент от 60 MHz може да бъде разположен навсякъде в наземната лента, чиято горна граница е повишена до 1002 MHz. Преместването нагоре е продиктувано от разпространението на пасивни и активни компоненти на разпределителната мрежа в САЩ, работещи в обхвата до 1000 MHz, въпреки че работната лента на по-голямата част от съществуващите мрежи все още е ограничена до 862 MHz. Стандартът не налага други ограничения върху честотното разположение на каналите, въпреки че те могат да бъдат продиктувани от състоянието на спектъра или характеристиките на модулаторите.