protocolodocsis
Post on 05-Feb-2018
220 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
1/31
Infraestructura de red paraTelevisin Digital Interactiva
Protocolo DOCSIS
Roberto Garca Fernndezrea de Ingeniera TelemticaUniversidad de Oviedo
Seminario de Televisin Digital InteractivaUniversidad del Cauca, Noviembre de 2!
Universidad del CaucaPopayn Colombia
http://www.unicauca.edu.co/ -
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
2/31
Universidad del CaucaPopayn Colombia
"r#uitectura de la red de datos
http://www.unicauca.edu.co/ -
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
3/31
Universidad del CaucaPopayn Colombia
"r#uitectura de la red de datos
http://www.unicauca.edu.co/ -
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
4/31
Universidad del CaucaPopayn Colombia
Protocolo DOCSIS
Inter!s de los operadores de cable "istemas de comunicaciones de datos de alta
velocidad "oporte de gran variedad de servicios
#istintas alternativas tecnol$gicas para el
desarrollo de e%uipos de comunicaciones Cada &abricante tena sus propios sistemas Problemas de compatibilidad
'sociaci$n de compa(as Cable)abs Cable Television )aboratories
*speci&icaciones de inter&az para la de&inici$ndise(o desarrollo y despliegue de sistemas dedatos sobre redes de cable
http://images.google.es/imgres?imgurl=http://www.galfrost.com.ar/admin/fotos_cat/Optical_Fiber_Cable.jpg&imgrefurl=http://www.galfrost.com.ar/pantalla1.php%3Fid%3D180&h=374&w=376&sz=137&hl=es&start=18&tbnid=9LF5KpWt8G7pWM:&tbnh=121&tbnw=122&prev=/images%3Fq%3Dfibra%2Boptica%26gbv%3D2%26hl%3Deshttp://www.unicauca.edu.co/ -
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
5/31
Universidad del CaucaPopayn Colombia
DOCSIS
#ata +ver Cable "ervice Inter&ace "peci&ication *s%uemas de modulaci$n &ormatos de datos protocolos Protocolo ,'C para redes de cable -ersiones del protocolo
-ersi$n inicial . #+C"I" /01 -ersi$n me2orada . #+C"I" /0/ 3 *uro#+C"I" /0/
Tipos de servicio4UG" UG".'# rtP" nrtP" 5est *&&ort 6uevas versiones .#+C"I" 701 #+C"I" 801
9ide.'rea6et:or;
C,T"
6et:or; "ideInter&ace
Cable,odem
Termination"ystemC,T"
Cable
6et:or;
Cable
,odemroug> t>e "ystem
http://www.unicauca.edu.co/ -
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
6/31
Universidad del CaucaPopayn Colombia
"r#uitectura de protocolos DOCSIS
PMD
Physical Media Dependent
TC
Transmission Convergence
MAC
Link Security
DOCSIS PHY
DOCSIS MAC
802.2 LLC
OSI
Physical Layer
OSI
Data Link Layer
PMD
Physical Media Dependent
TC
Transmission Convergence
MAA
Medium Access Arbitration
Link Security
!"#$%a P&'
!"#$%a MAC
!"#" LLC
ATM
MAC(CS
Convergence
subprocess
ATM SAP
MAC SAP
DOCSIS Protocol stack OSI re)erence model !"#$%a protocol stack
http://www.unicauca.edu.co/ -
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
7/31Universidad del CaucaPopayn Colombia
"r#uitectura de protocolos DOCSIS
USP$D
USP$D
% $bps
USCableP$DDS Cable
P$D
DS TC&a'er US
CableP$DDS Cable
P$D
DS TC&a'er
Fuente4 'gilent Tec>nologies
http://www.unicauca.edu.co/ -
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
8/31Universidad del CaucaPopayn Colombia
DOCSIS %(
'cceso a internet de alta velocidad
Trans&erencia de datos en do:nstream 7?,bps $ 8@,bps
-
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
9/31Universidad del CaucaPopayn Colombia
DOCSIS %(%
"oporte de Eo" "ervice Flo:s
"e permiten mHltiples &lu2os de servicio por C, *stablecimiento dinmico de servicios
Para disminuir retardos 2itter e incrementar la utilizaci$ndel anc>o de banda en upstream )ragmentation
*nvo de una trama de un pa%uete durante una oportunidad detransmisi$n
Concatenation *nvo de varias tramas durante una oportunidad de transmisi$n
Pigg'bac* )as solicitudes de transmisi$n son piggybac;edJ a los datos
enviados reduciendo el retardo Pa'load +eader Suppression P+S- "upresi$n de una parte de las cabeceras de capas superiores
http://www.unicauca.edu.co/ -
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
10/31
Universidad del CaucaPopayn Colombia
Principios de comunicacin
)ocal >ead.end "ubscribers
)a comunicaci$n es bidireccional Canal do:nstream4 compartido por todos los abonados
Canal upstream4 abonados asignados a los 6 canales upstream )a transmisi$n no es sim!trica
-
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
11/31
Universidad del CaucaPopayn Colombia
#e C,T" a los C,s ,ensa2es de datos y gesti$n
enviados por broadcast Todos los C,s escuc>an todas
las tramas C,s aceptan las tramas
destinadas a ellos
Comunicacin en canal do.nstream
http://www.unicauca.edu.co/ -
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
12/31
Universidad del CaucaPopayn Colombia
#esde los C,s al C,T" Canal dividido en mini slotsJ de tiempo ,ini slot
Unidad de oportunidad de transmisi$n
Uso de slots gestionado por C,T" "lots
Grant
-
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
13/31
Universidad del CaucaPopayn Colombia
/specificaciones capa f0sica
DOCSIS I/// !2(%1
Subcapa TC ,P*G.7 ,P*G.7
P$D
DS
Rango RF B1BA,DzK@1,Dz ,DzK@1,Dz
,odulaci$n @A y 7B@ E', @A y 7B@ E',
Canal @ ,Dz
-
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
14/31
Universidad del CaucaPopayn Colombia
/specificaciones capa f0sica
R&agas de ruido
'mpli&icadores de potencia Fuentes de alimentaci$n *rrores de blo%ue
Interleaving en do:nstream ,ezclar datos en emisor Reensamblarlos en receptor )atencia en las comunicaciones
I &atencia3145"$
&atencia26345"$
/@ 771 /B1
/@ A1 88187 A N1 @1
@A 7 7111 /A11
/7 / A111 711
#o:nstreaminterleaverdelay
-
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
15/31
Universidad del CaucaPopayn Colombia
Subcapa Transmision Convergence
Inter&az a P,# para la capa ,'C en do:nstream
#+C"I" emplea ,P*G.7 en la subcapa TC Robustez en la demodulaci$n Faciliar la multipleaci$n de vdeo y datos
Flu2o de bits en #" serie de pa%uetes ,P*G de / bytes
Fuente4 'gilent Tec>nologies
http://www.unicauca.edu.co/ -
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
16/31
Universidad del CaucaPopayn Colombia
Operaciones en la capa $"C
Fase de inicializaci$n Ranging
Fase de trans&erencia de in&ormaci$n Intervalos upstream
Gesti$n del anc>o de banda ,ensa2es ,'P Colas virtuales "eguridad en la capa de enlace de datos "ervicios de Eo" 'lgoritmos de resoluci$n de colisiones
http://www.unicauca.edu.co/ -
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
17/31
Universidad del CaucaPopayn Colombia
Iniciali7acin
Fuente4 'gilent Tec>nologies
http://www.unicauca.edu.co/ -
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
18/31
Universidad del CaucaPopayn Colombia
Proceso de ranging
,edir o&&set desde C,T" >asta C,
,Hltiples intentos mensa2es "Q6C ,'P
C,T"
*staci$n '
*staci$nms le2ana
S8NC
S8NC
$"P
Solicitud9/5-
9espuesta9/SP-
-
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
19/31
Universidad del CaucaPopayn Colombia
Transferencia de informacin
C,T" asigna el uso de anc>o de banda en upstream
5and:idt> 'llocation ,'P message #escribe uso de slots #i&undidos peri$dicamente por C,T" en do:nstream Usado por C, para determinar cundo enviar datos en upstream
http://www.unicauca.edu.co/ -
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
20/31
Universidad del CaucaPopayn Colombia
Transmisin en upstream
t74 C, receives a ,'P scans &or re%uest opportunities and calculates t@
tA4 C, transmits t>e re%uest so t>at it is received by C,T" at t@t?4 C,T" transmits t>e map and issues a grant &or C, starting at t//t/14 C, transmits data
http://www.unicauca.edu.co/ -
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
21/31
Universidad del CaucaPopayn Colombia
$ensa:es $"P
,ensa2e de longitud variable transmitido por C,T" en #"
#e&ine oportunidades de transmisi$n en upstream Cabecera de longitud &i2a elementos de in&ormaci$n o de banda 9e#uest;Data I/
Intervalo para transmitir solicitudes o pa%uetes cortos de datos
Initial $aintenance I/ Intervalo para %ue nuevas estaciones se unan a la red Station $aintenance I/
Intervalo para operaciones de mantenimiento
-
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
22/31
Universidad del CaucaPopayn Colombia
)ormato de mensa:es $"P
AllocStart
time
RangingBackoff
start
RangingBackoff
end
DataBackoff
start
DataBackoff
end
IE1 IE2 IEN
SID IUC
IUC: Interval Usage Code
alores de IUC:
1: Re!"est minislot
2: Immediate access minislot
#: Initial maintenance$: Station maintenance
%: S&ort data grant
#ata 5ac;o&& "tart #ata 5ac;o&& *nd -alores inicial y mimo del tama(o de la ventana6Hmero de oportunidades de transmisi$n %ue el
C, debe esperar antes de transmitir-alores en potencia de 7 Ranging 5ac;o&& "tart Ranging 5ac;o&& *nd
Idem para operaciones de ranging
'ffset
http://www.unicauca.edu.co/ -
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
23/31
Universidad del CaucaPopayn Colombia
$ecanismos de transmisin
'cceso is$crono"ondeo
peri$dico
solicitudReservepiggybacking
*spera concesi$n
*spera oportunidadpara transmitir
Reserva normal
Transmisi$n
"olicitud enviada
Recibido mensa2e de concesi$n
+portunidadtransmisi$n
+currecolisi$n
'cceso
inmediato
'cceso is$crono"ondeo
peri$dicosolicitud
Resoluci$n colisiones
'ccesoinmediato
Completada la inicializaci$n
Transmisi$ninactiva
http://www.unicauca.edu.co/ -
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
24/31
Universidad del CaucaPopayn Colombia
>est /ffort
Patr$n Re%uest grant re%uest grantJ Re%uestsJslots de contenci$n #atosJ slots reservados
Unsolicited =rant Service U=S- Flu2os de tiempo real %ue generan pa%uetes de datos de tama(o &i2o
de &orma peri$dica
-
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
25/31
Universidad del CaucaPopayn Colombia
Servicios en DOCSIS
Servicio Par@metros 5oS $odos de acceso "plicaciones
UG"Tama(o de grantno solicitadaIntervalo nominal de grantJitterde granttolerado
'cceso is$crono -oIP
UG".'#
Tama(o grantno solicitadaIntervalo nominal de grantJitterde granttoleradoIntervalo nominal de sondeoJitterde sondeo tolerado
'cceso is$crono"ondeo peri$dico de solicitud
-oIP con supresi$n desilencios
rtP" Intervalo nominal de sondeoJitterde sondeo tolerado
"ondeo peri$dico de solicitudReservapiggybacking
-ideocon&erenciavideo ba2o demanda
nrtP"
Intervalo nominal de sondeoTasa mnima de tr&ico reservadaTasa mima de tr&ico sostenidaPrioridad de tr&ico
"ondeo peri$dico de solicitudReservapiggybacking'cceso inmediato
FTP de gran anc>o debanda
5*Tasa mnima de tr&ico reservadaTasa mima de tr&ico sostenidaPrioridad de tr&ico
Reserva normalReservapiggybacking'cceso inmediato
telnet FTP 999
http://www.unicauca.edu.co/ -
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
26/31
Universidad del CaucaPopayn Colombia
Clasificacin para operaciones 5oS
http://www.unicauca.edu.co/ -
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
27/31
Universidad del CaucaPopayn Colombia
Clasificacin de pa#uetes C$4C$TS
http://www.unicauca.edu.co/ -
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
28/31
Universidad del CaucaPopayn Colombia
9esolucin de colisiones en DOCSIS
"olicitud recibidaCola l$gica vaca
CR* inactivo
*sperando asignaci$n,'P
6ueva solicitud4 tama(o inicial de ventana backoff a 7#5""eleccionar nHmero dentro de la ventana backoff
*nviar solicitud
"olicitud recibidaCola l$gica tiene backlogPiggybacksolicitud
Timeout
-
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
29/31
Universidad del CaucaPopayn Colombia
DOCSIS 2(
Capacidad para servicios sim!tricos
Incremento del anc>o de banda en upstream ,e2ora de la e&iciencia espectral #+C"I" 701 es compatible con #+C"I" /0
,imo anc>ode banda porcanal
-
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
30/31
Universidad del CaucaPopayn Colombia
DOCSIS A(
*stndar #+C"I" con soporte IPv@
C>annel bonding Uso de mHltiples canales U" y #" al mismo tiempo por un
Hnico abonado Redundancia Incrementar t>roug>put
Upstream #o:nstream
#+C"I" /0/ /1 ,bps 8 ,bps
#+C"I" 701 81 ,bps A1 ,bps
#+C"I" 801 /71 ,bps /@1 ,bps
http://www.unicauca.edu.co/ -
7/21/2019 ProtocoloDOCSIS
31/31
Universidad del Cauca
9esumen DOCSIS
*lementos de red
Cable modem
top related