Технологии быстрого интернета

Требования стандарта DOCSIS 2.0

В настоящее время для внедрения услуг интерактивного сервиса по традиционным СКТ (цифровым, HFC или чисто коаксиальным) наибольшее распространение получил американский стандарт DOCSIS (Data - Over - Cable Service Interface Specifications). Стандарт DOCSIS ориентирован на американскую частотную сетку расстановки каналов (полоса канала 6 МГц, частотный диапазон реверсного канала 5 – 42 МГц). Но в целях расширения сферы действия стандарта, в нем приводится и европейская версия (EuroDOCSIS) с ссылкой на CENELEC EN 50083 (полоса канала 7/8 МГц, частотный диапазон реверсного канала 5 – 65 МГц).

В след за популярными версиями DOCSIS 1.0 и 1.1 вышла версия DOCSIS 2.0, которая существенно увеличила скорости цифровых потоков в реверсном направлении (т.е. от абонента в направлении к ГС). Увеличение скоростей объясняется как расширением полосы канала (с 3.2 МГц до 6.4 МГц), так и возможностью использования высших форматов модуляции (вплоть до 1024 QAM в прямом канале и до 128 QAM в реверсном канале). Внедрены и новые форматы модуляции A-TDMA и S-CDMA, ориентированные в основном на качественное предоставление услуг телефонии. Появилась также возможность непосредственной трансляции IP TV (т.е. MPEG сигналов) по традиционным СКТ.

В новой версии DOCSIS 3.0 (пока еще проект) появились дополнительные функциональные возможности, ориентированные в основном на сопряжение головных станций кабельных модемов (CMTS) между собой при межрегиональном взаимодействии. Естественно, что при этом изменились и требования, предъявляемые к абонентским кабельным модемам (СМ). Однако ВЧ требования к самой СКТ остались неизменными.

Таким образом, публикуемые ниже высокочастотные требования, предъявляемые к прямому и реверсному каналам СКТ согласно европейской версии стандарта EuroDOCSIS 2.0 применимы к любой версии.

В целях минимизации приводимых таблиц, все требования соединены воедино. При необходимости, даются пояснения и комментарии.

Прямой канал (включая CMTS - головную станцию кабельных модемов):
Диапазон частот 47-862 МГц, но используется диапазон 108-862 МГц. Поддиапазон 108-136 запрещен правовыми гос. органами
Ширина полосы частот 7/8 МГц. Для передачи данных используются каналы с полосой 8 МГц

Максимально допустимая задержка сигнала при передаче к самому дальнему абоненту

≤ 0,8 мс (обычно много меньше)

Отношение несущая/шум в полосе канала 8 МГц (для аналогового ТВ сигнала)

≥ 44 dB1)7)

Отношение несущая/общая мощность интерференционных помех

≥ 52 dB в полосе рассматриваемого канала2)

Композитные искажения для аналоговых модулированных несущих (СТВ и CSO)3)

≥ 57 dBc4) в полосе канала2)

Уровень кроссмодуляции

в стадии обсуждения5)

Неравномерность АЧХ

2,5 dB в полосе 8 МГц6)

Неравномерность группового времени задержки в спектре, занятом CMTS

100 нс в диапазоне частот 0,5…4,43 МГц

Микроотражения в пределах основного
эхо-сигнала

-10 dBc@≤ 0,5 мкс; -15 dBc@≤ 1,0 мкс
-20 dBc@≤ 1,5 мкс; - 30dBc@> 1,5 мкс

Коэффициент фоновой модуляции8)

≤ -46 dBc (0,5%)9)

Шумы вспышки (импульсные помехи)

не длиннее 25 мкс в усредненной полосе 10 Гц

Сезонные и суточные колебания уровня сигнала

8 dB

Неравномерность (наклон) АЧХ в диапазоне 85-862 МГц

12 dB10)

Максимальный уровень ТВ аналоговых несущих на выходе абонентской розетки с учетом указанного временного абонентского колебания уровня сигналов

77 dBμV11)

Минимальный уровень ТВ аналоговых несущих на выходе абонентской розетки с учетом указанного временного колебания уровней сигналов

60 dBμV12)

Используемые форматы модуляции

64QAM/256QAM

Скорость передачи данных:
64QAM
256QAM

41,712 Мбит/с13)
55,616 Мбит/с14)

Стабильность несущей частоты на выходе CMTS с учетом всех дальнейших частотный преобразований

± 30 кГц

Уровень выходного сигнала CMTS

110…21 dBμV (регулируемый)

Уровень ложных сигналов на выходе CMTS в полосе канала (fc± 4 МГц)

<-57 dBc

Установка выходной частоты CMTS

от fc ± 4 МГц до fc ± 4,75 МГц (т.е. на ± 750 кГц)

Уровень входного сигнала CMTS (upstreame) при скоростях входного потока:
     0,16 Мсим/с
     0,32 Мсим/с
     0,64 Мсим/с
     1,28 Мсим/с
     1,56 Мсим/с

44…74 dBμV
47…77 dBμV
50…80 dBμV
53…83 dBμV
56…86 dBμV

Диапазон частот CMTS по реверсному каналу

5-65 МГц15)

Примечания:  

1 Предполагается, что уровень цифровой несущей равен максимальному уровню аналоговой несущей. Если уровень цифровой несущей будет ниже, то отношение сигнал/шум тоже может быть ниже.

2 Для системы SECAM допускаются значения не хуже –52 dBc.

3 СТВ (Composite Triple Beat) – нелинейные искажения (композитные биения) третьего порядка; CSO (Composite Second Order) – нелинейные искажения второго порядка.

4 Обозначение dBc означает: dB относительно уровня ТВ несущей.

5 Для американского стандарта ≤-40 dBc (6 МГц).

6 Для американского стандарта 0,5 dB в полосе 6 МГц.

7 Для американского стандарта ≥ 35 dB в полосе канала (6 МГц).

8 Под коэффициенты фоновой модуляции понимается модуляция несущей низкочастотными помехами (50-1000 Гц) от сети электропитания.

9 Для американского стандарта ≤-26 dBc (5%).

10 Для американского стандарта 16 dB в полосе 50-750 МГц.

11 Для системы SECAM 74 dBμV.

12 Для системы SECAM 57 dBμV. Для американского стандарта (NTSC) 55dBμV.

13 Для американского стандарта 30,34 Мбит/с.

14 Для американского стандарта 42,88 Мбит/с.

15 Допускается использование усеченного диапазона (например, 5-30 МГц).


Реверсный канал (включая СМ - абонентский кабельный модем):
Диапазон частот 5-65 МГц1)

Максимально допустимая задержка сигнала при передаче сигнала от самого удаленного абонента к CMTS или между наиболее удаленными абонентами

<0,8 мс (обычно много меньше)

Отношение несущая/шумы ингрессии в активном канале

≥ 22 dB2)

Отношение несущая/шум в полосе канала 8 МГц (для аналогового ТВ сигнала)

≥ 22 dB 2)3)13)

Отношение несущая/суммарная мощность интерференционных помех

≥ 22 dB2)13)

Коэффициент фоновой модуляции4)

≤ -23 dBc (7%)

Импульсные шумы (помехи)5)

не длиннее 10 мкс в усредненной полосе 1 кГц

Неравномерность АЧХ

≤ 2,5 dB в полосе 2 МГц6)

Неравномерность группового времени задержки

≤ 300 нс в полосе 2 МГц7)

Микроотражения в пределах основного
эхо-сигнала
-10 dBc@≤ 0,5 мкс; -20 dBc@≤ 1,0 мкс
-30 dBc@> 1,0 мкс

Сезонные и суточные колебания уровня сигнала

≤ 12 dB8)

Вид используемой модуляции

QPSK или 16 QAM9)

Информационная скорость при полосе канала Мбит/с12)

QPSK

16 QAM

      0,2 МГц

0,32

0,64

      0,4 МГц

0,64

1,28

      0,8 МГц

1,28

2,56

      1,6 МГц

2,56

5,12

      3,2 МГц

5,12

10,24

Уровень сигнала на входе модема
      256QAM
      64QAM

43…73 dBμV10)
47…77 dBμV10)

Номинальная входная символьная скорость (64 QAM и 256 QAM)

6,952 Мсим/с

Канальная полоса частот

8 МГц (форма 15% от корня квадратного косинусной функции для 64 QAM и 256 QAM)

Суммарная входная мощность (80-862 МГц)

<90 dBμV

Импеданс вход/выход 75 Ом

Коэффициент возвратных потерь (85-862 МГц)

>6 dB

Уровень выходного сигнала11)
     QPSK
     16QAM


68…118 dBμV
68…115 dBμV

Уровень ложных сигналов на выходе CMTS в полосе канала (fc± 4 МГц)

<-57 dBc

Уровень ложных сигналов в момент посылки, включая шумы

-40 dBc

Уровень ложных сигналов (включая шумы) в интервалах между посылками

-72 dBc при Uвых > 77 dBμV
или 5 dBμV при Uвых = 68…77 dBμV

Стабильность выходной частоты

≤ ± 30 кГц

Шаг настройки выходной частоты

1 Гц

Примечания:  

1 Для американской версии 5-42 МГц.

2 Для американской версии 25 dB.

3 Для обеспечения нормального функционирования системы, могут использоваться различные технологии уменьшения и подавления шумов ингрессии. Шумы ингрессии иногда могут достигать уровня 0 dBc (равной амплитуды с полезным сигналом).

4 Под коэффициентом фоновой модуляции понимается модуляция несущей низкочастотными помехами от сети электропитания (50-1000Гц).

5 В силу своих амплитудных и частотных параметров, эти импульсные помехи могут частично или полностью маскировать полезный сигнал. Появление шумов наиболее характерно для диапазона частот ниже 15 МГц.

6 Для американского стандарта 0,5 dB в полосе 1 МГц.

7 Для американского стандарта ≤ 200 нс в полосе 1 МГц.

8 Для американского стандарта ≤ 8 dB.

9 Для EuroDOCSIS 2.0 предусмотрены также форматы 32QAM/64QAM/128QAM и S-CDMA.

10 Для американского стандарта 45-75 dBμV вне зависимости от вида используемой модуляции.

11 113 dBμV для S-CDMA вне зависимости от вида используемой модуляции для DOCSIS 2.0.

12 Согласно DOCSIS 2.0 полоса канала может составлять дополнительно 6,4 МГц, что эквивалентно скорости цифрового потока в 35,84 Мбит/с для формата 128QAM.

13 Рекомендуемое значение 25 dB.

 

 Авторы:Песков С.Н., зам. директора по науке компании "Контур-М", к.т.н.,
Барг А.И., руководитель управления кабельного ТВ компании "Контур-М",
Нестеркин В.А. , ведущий инженер сложной продукции компании "Контур-М".

SocButtons v1.5

Добавить комментарий

Обращайтесь к посетителям сайта так, как вы хотите чтобы они обращались к вам

Защитный код
Обновить

Допрос

Сколько вы готовы платить за качественный интернет для личного пользования 100 Мбит/c на загрузку и отдачу?

Вы здесь: Главная Технологии быстрого интернета Требования стандарта DOCSIS 2.0