protocolodocsis

7/21/2019 ProtocoloDOCSIS

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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/


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"r#uitectura de la red de datos


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"r#uitectura de la red de datos


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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/


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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


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"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


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



DOCSIS %(

'cceso a internet de alta velocidad

Trans&erencia de datos en do:nstream 7?,bps $ 8@,bps



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


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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


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#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


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#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


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/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


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/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


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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



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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


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Iniciali7acin



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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-


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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


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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


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$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


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)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


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$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


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>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


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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


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Clasificacin para operaciones 5oS


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Clasificacin de pa#uetes C$4C$TS


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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


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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


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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


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Universidad del Cauca

9esumen DOCSIS

*lementos de red

Cable modem

protocolodocsis

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