C-DOCSIS技术宽带接入

李 喆，王 聃

(天津泰达有线电视网络有限公司 天津300457)

C-DOCSIS技术宽带接入

李 喆，王 聃

(天津泰达有线电视网络有限公司 天津300457)

C-DOCSIS技术标准是我国自主创新优化的国际标准，相关产品和解决方案已经基本成熟。通过现网实验验证了C-DOCSIS的诸多优点和不足，总结并展望了该技术的未来。指出国内厂家正在逐步完善C-DOCSIS技术，今后必然会成为我国双向网络技术的引领技术。

DOCSIS C-DOCSIS CMTS CCMTS

0 引 言

DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specifications)有线电缆数据服务接口规范，是一个由有线电缆标准组织Cable Labs 制定的国际标准。DOCSIS技术体系成熟、产业链完整，支撑三网融合业务能力强，在美国和欧洲应用十分广泛，在我国也有应用。但是，在国内 DOCSIS产品还存在成本偏高、没有实现国产化和面对密集用户集群的带宽拓展能力不足等问题。为了解决这些问题，国内科研机构结合我国有线电视网络现状和相关产业能力等客观条件，丰富和创新了DOCSIS技术体系，实现了DOCSIS技术的国产化，走出了一条中国式的C-DOCSIS发展道路。

1 C-DOCSIS技术特点

C-DOCSIS的发展大概经历了3个阶段：第1阶段，推动CMTS小型化；第 2阶段，以模块化推动产业链开放和国产化；第3阶段，以创新架构提升组网和技术应用灵活性。目前，C-DOCSIS标准和相关产品已经基本成熟。

1.1 与DOCSIS的不同

与DOCSIS相比较，C-DOSIS主要有如下不同：

1.1.1 标准侧重

DOCSIS主要规定了 MAC层、PHY层等底层的技术规范，而C-DOCSIS主要规定了系统组成及设备形态。

1.1.2 应用形态

C-DOCSIS系统中，CCMTS作为一种边缘同轴数据接入设备存在，因其部署的位置下沉，数量也较DOCSIS设备部署量大增，保留原路由功能意义不大，而可靠性、环境适应性方面要求则显著提高。

1.2 C-DOCSIS技术优点

① 简化调制模式。现阶段的用户终端设备均为支持DOCSIS2.0及以上的Cable Modem。DOCSIS1.0的终端设备基本全部退出市场，故在调制方式上只保留了支持DOCSIS2.0设备的SCDMA及ATDMA两种上行调制模式。

② 减少服务流数量。考虑到C-DOCSIS设备部署位置的下沉，导致覆盖用户范围减少，相应的可以减少每台 CDOCSIS所支持的服务流的数量。在同等用户规模条件下，减少设备成本。

③ 对 AES加密方式不做强制要求。AES是在DOCSIS3.0的BPI中增加的加密技术。DOCSIS2.0中的BPI使用的是 DES数据加密技术；为控制成本，仅支持基于 DES的BPI。

2 C-DOCSIS技术实践

2013年末，天津泰达有线电视网络公司开始了相关 CDOCSIS技术测试，并在开发区某小区先行开展现网实验，覆盖16个光节点。

2.1 网络结构

如图1所示，在 DOCSIS网络结构中数字电视信号接入到光发射模块主输入口，IPQAM及CMTS信号需要混合后接入到光发射模块窄带输入口。通过光模块将射频信号调制成1,310,nm 波长的光信号通过光分路器均分后直达各光节点，光节点将光信号解调为射频信号通过 HFC网络送至用户家中，满足用户有线电视、宽带数据的下行需求。如图2所示，在C-DOCSIS网络结构中，原有数字电视系统信号直接接入光发射模块，但IPQAM信号及原来CMTS下行信号在C-DOCSIS解决方案中不再进行混合进入光发射模块窄带输入口，只需将 IPQAM 信号调制到合适电平直接插入窄带输入口。但是，机房中需要部署 OLT(即 C-DOCSIS头端设备)，通过光信号传输到小区交接箱，通过四路均分光分路器，将C-DOCSIS的上下行信号共用一根光纤进入 CCMTS局端设备(下行使用1,490,nm波长，上行使用1,310,nm波长，故可同一根光纤中进行传输且不互相影响)。CCMTS将光信号中的下行解调成射频信号，通过传统射频网络传输至用户家中的电缆调制解调器(CableModem，缩写 CM)，可提供用户宽带的下行传输。CM将用户宽带的上行请求调制成射频信号，反向通过射频网络传输至 CCMTS，CCMTS将射频信号调制成光信号，通过1,310,nm波长传输至主前端机房OLT。通过这样的过程，实现了机房到用户终端的闭环，实现了有线电视双向网络的数据通信，OLT上联核心路由器将用户的上网流量转入到互联网。

图1 DOCSIS网络结构Fig.1 DOCSIS network structure

图2 C-DOCSIS网络结构Fig.2 C-DOCSIS network structure

2.2 技术优点

通过现网部署 C-DOCSIS设备，在实践中发现了下面几点技术优势：

① 节约光纤资源。使用原来的 DOCSIS技术进行覆盖，需要占用较大的光纤资源，以项目小区共 16个光节点为例，原方案每个光节点必须各使用两芯光纤资源到主机房，共占用32芯。但在C-DOCSIS网络结构中，覆盖同等用户规模，使用8芯光纤资源至主前端，约节约资源50%,。

② 噪声干扰减少。DOCSIS网络结构中，需要将2～4个光节点的上行信号进行混合，会造成几个光节点的反向频谱进行叠加，往往会抬高底噪的数值，造成CM的信噪比不如单节点测试时高。另外，当一个光节点出现突发较大侵入噪声时，不但会影响自己所带的光节点覆盖用户的上网，还会一同影响同混合下的其他光节点用户的上网，造成一个故障可能会影响一片用户的尴尬局面。在C-DOCSIS网络结构中，每台CCMTS单独工作互相独立，当其覆盖的区域出现噪声问题时只会影响自己所覆盖区域而不会影响其他 CCMTS覆盖的用户使用。

③ 机房施工量减少。DOCSIS网络结构中，使用光发射模块、光接收模块，且均需要连接到 CMTS设备，机房布线一个光站双向需制作连接约 3～4根射频线缆，工程量较大且大量电缆若部署不当会造成机房的混乱状况。在 C-DOCSIS网络结构中，减少了大量的射频电缆制作及部署工作，双向下行在机房只需要光纤即可，且一根光纤可以带多个 CCMTS进行工作。在机房施工部署的工作上减少并没有增加施工单位在小区部署 CCMTS的工作量。工程师在 OLT端配置后CCMTS的配置后，施工单位人员再部署CCMTS的时候只需像部署有线电视光节点一样部署一台设备即可满足两种需求，因配置会在 CCMTS加点后自动部署，免去了施工单位人员现场施工调试的工作量。

3 总结与展望

2014年 8月 29日，美国 CableLabs正式发布了 CDOCSIS系统规范，这也是国际化组织认可C-DOCSIS技术的重要标志。C-DOCSIS技术标准创新了DOCSIS系统架构，优化了 DOCSIS技术机制，符合我国国情和产业现状。CDOCSIS技术在未来应该可以发布C-DOCSIS 3.1的标准来适应DOCSIS 3.1的技术发布及D-CCAP的发展。

通过现网实验，我们发现了 C-DOSIS技术的诸多优点，但是自身也存在硬性缺点。比如，芯片厂家过于依靠国外一家，OLT设备不具备路由功能以及设备自身的稳定性。但是，国内厂家正在逐步完善 C-DOCSIS技术，今后必然会成为未来我国双向网络技术的领导者。■

［1］ GY/T 266—2012. 中华人民共和国广播电影电视行业标准[S].

［2］ 徐冉，陈海彬，张治. 融合 C-DOCSIS体系的综合网管设计与实现[J]. 电视技术，2015(8)：96-99.

［3］ 汪刚，杜申利. C-DOCSIS技术应用和发展展望[J].广播电视信息，2014(11)：28-30.

C-DOCSIS Broadband Access

LI Zhe，WANG Dan
(Tianjin TEDA Cable TV Network Co.，Ltd.，Tianjin 300457，China)

C-DOCSIS is an independently optimized international technology standard in China and its related products and solutions have become basically mature．Based on practices in current HFC network，advantages and defects of C-DOCSIS were verified．This paper summarizes the advantages and disadvantages of C-DOCSIS and prospects its future．As the technology is being perfected by domestic companies，it predicts that C-DOCSIS will lead China’s bilateral network technology.

DOCSIS；C-DOCSIS；CMTS；CCMTS

TN941.3

A

1006-8945(2015)09-0093-02

2015-08-07