DOCSIS
Data Over Cable Service Interface Specification
Cтандарт высокоскоростной передачи данных

2017: DOCSIS 3.1 FD (Full Duplex, полный дуплекс)

Американский исследовательский консорциум CableLabs представил осенью 2017 года поправку к стандарту высокоскоростной передачи данных DOCSIS 3.1, определяющему стандарты передачи информации по коаксиальному, то есть телевизионному, кабелю. Поправка, как сообщает ArsTechnica^[1] уберет ассиметрию канала связи — существенную разницу между скоростями приема и передачи данных, существовавшую с момента появления самой первой спецификации DOCSIS. После введения поправки в стандарте DOCSIS отправка и прием данных будут возможны на скорости до десяти гигабит в секунду^[2].

Поправка к стандарту DOCSIS 3.1 впервые за 19 лет существования стандартной технологии передачи данных через коаксиальный кабель позволит сделать скорости прямого и обратного каналов равными. На разработку уточненной спецификации у консорциума CableLabs ушло полтора года. Увеличение скорости обратного канала до десяти гигабит в секунду в рамках стандарта DOCSIS 3.1 стало возможным благодаря совместному использованию всего кабельного частотного диапазона (от нуля мегагерц до 1,2 гигагерц) как на отправку, так и на прием данных. Это позволяет оптимизировать и временые слоты.

Как ожидается, коммерческое внедрение нового стандарта, получившего название DOCSIS 3.1 FD (Full Duplex, полный дуплекс) начнется в 2019 году. Ранее некоторые производители кабельных модемов для работы в сетях стандарта DOCSIS представили устройства, способные работать с полнодуплексным протоколом. В частности, компания Cisco в мае 2017 года провела демонстрацию кабельного модема с равноскоростными прямым и обратным каналами. Это устройство для совместной отправки и приема данных позволяет использовать 576 мегагерц из всего кабельного спектра (смотрите Cisco DOCSIS), а также Any Media Giga Access Platform, Huawei D-CMTS (Distributed-cable Modem Termination System).

2013: DOCSIS 3.1

В 2013 году CableLabs представила стандарт DOCSIS 3.1. В этом стандарте впервые было решено отказаться от передачи данных по каналам шириной шесть и восемь мегагерц и использовать так называемые поднесущие частоты шириной от 20 до 50 килогерц. При этом стандарт разрешает множественное объединение этих поднесущих, что, в конечном итоге, позволяет обеспечить скорость прямого канала в десять гигабит в секунду, а обратного — в один гигабит в секунду.

Ассиметрия между прямым и обратным каналами во всех версиях стандарта определялась особенностями работы самого оборудования. Дело в том, что обслуживающие системы на стороне провайдера работают по системе временных слотов, на определенные периоды времени предоставляя пользователям каналы для отправки и передачи данных. При этом все временные слоты не могут быть выделены одному пользователю. Кроме того, передача и прием данных производятся в разных частотных диапазонах. Подробнее о работе DOCSIS можно ознакомиться, например, здесь.Обзор российского рынка банковской цифровизации: импортозамещение, искусственный интеллект и собственные экосистемы 6.8 т

DOCSIS 3.1 сочетает технологии мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов на физическом уровне (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) и дополнительной упреждающей коррекции ошибок с малой плотностью проверки на четность (Low Density Parity Check, LDPC).

Сочетание технологий OFDM и LDPC способно в полтора раза увеличить емкость входящих и исходящих каналов при сохранении обратной совместимости с большой установленной базой предыдущих версий DOCSIS. Если оператор MSO хочет успешно конкурировать с волоконно-оптическими сетями или стремится удовлетворить пользовательский спрос на полосу пропускания, растущий со скоростью 45-50 процентов в год, ему следует обратить пристальное внимание на новую версию DOCSIS.

DOCSIS 3.1 – этап развития широкополосных технологий. Компания Cisco участвовала в разработке всех спецификаций DOCSIS, от самых первых (1.0) до последних (3.1), поэтому мы полны решимости помочь кабельной отрасли внедрить новый релиз.

В начале 2013 года будет завершена разработка спецификаций PHY и MAC, в 2014 году появятся новые процессоры, а в 2015 году – кабельные модемы и системы CMTS.

1998

Стандарт DOCSIS был разработан и введен консорциумом CableLabs в 1998 году в рамках масштабной программы по увеличению количества абонентов, подключенных к интернету. Так сложилось, что в США к концу 1990-х годов действовали несколько десятков кабельных телевизионных операторов и доля домов с подключением к телевизионному кабелю была очень высока. Стандарт DOCSIS позволял организовать подключение к глобальной сети с использованием уже существующей инфраструктуры.

Первая версия нового стандарта в США оговаривала возможность передачи данных абоненту (прямой канал) на скорости до 42 мегабит в секунду и приема (обратный) на скорости до 10,4 мегабит в секунду. Для обмена информацией использовались каналы шириной шесть мегагерц. Чуть позже в Европе была разработана локализованная версия стандарта, получившая название EuroDOCSIS. Она использует для передачи данных каналы шириной восемь мегагерц. В европейском стандарте первой версии скорость прямого канала 55,6 мегабита в секунду, а обратного — только 10,2.

Примечания