DOCSIS (data over cable service interface specification)

Hinter der Data Over Cable Service Interface Specification (DOCSIS) verbirgt sich der potenzielle CATV-Standard der USA, der von allen namhaften US-Kabelmodem-Herstellern unterstützt wird. 1997 wurde die erste Version von DOCSIS von CableLab veröffentlicht, in der bereits Basisfunktionalitäten für die Dienstgüte (QoS) implementiert waren.


Bereits im Jahre 1999 wurde die erweiterte Version von DOCSIS V1.1 veröffentlicht, die insbesondere Erweiterungen für die Übertragung der Internettelefonie und für andere zeitkritische Dienste berücksichtigte, z.B. standardisiertes IP-Multicast, Upstream-Fragmentierung über die Head-End-Station und vollständige QoS-Eigenschaften inklusive der Available Bit Rate (ABR), Variable Bit Rate (VBR) und Constant Bit Rate (CBR). Darüber hinaus wird die Privatsphäre mit digitalen Signaturen durch ein Public-Key-Verfahren geschützt. Jeder Anwender kann authentisiert werden und erhält nur die ihm zugeordneten Daten.

In der Version DOCSIS 2.0 wird dem Teilnehmer ein Übertragungskanal fest zugewiesen. Die Bandbreite ist dadurch nicht skalierbar und erweiterbar. Ein einzelner Kanal hat dabei eine Datenrate von annähernd 50 Mbit/s. Im praktischen Einsatz können ein oder zwei Teilnehmer, die Downloads mit hohen Datenraten machen, weitere Teilnehmer in ihrer Datenrate einschränken.

DOCSIS-Protokollschichten in Bezug auf das OSI-Schichtenmodell

DOCSIS-Protokollschichten in Bezug auf das OSI-Schichtenmodell

Die Version 3.0 von DOCSIS

In der aktuelleren Version DOCSIS 3.0 wird die Kanalbündelung unterstützt, ebenso IPv6, Dienstgüte (QoS), Internetfernsehen (IPTV) und IP-Multicast. Die Kanalbündelung arbeitet dynamisch und verteilt die Daten auf die verfügbaren Kanäle. Insgesamt stehen bei dieser Version 16 Kanäle für den Downstream zur Verfügung, im Bedarfsfall sogar mehr, auf die die Daten verteilt werden können. Dadurch dürften keine Engpässe entstehen, da sich bei 8 Kanälen die Datenrate von 400 Mbit/s und bei 16 Kanälen die von 800 Mbit/s auf die Teilnehmer aufteilt. Für den Upstream sind im DOCSIS-Standard drei 7 MHz breite Kanäle vorgesehen und zwar im unteren VHF-Bereich auf den Fernsehkanälen 2, 3 und 4 im Frequenzbereich zwischen 47 MHz und 68 MHz. Die Datenrate kann 100 Mbit/s und höher sein. Die 16 Kanäle für den Downstream liegen im mittleren UHF-Bereich zwischen 630 MHz und 862 MHz.

Da die Spezifikationen der europäischen Kabelverteilnetze von den US-amerikanischen abweichen, wurden 1998 Spezifikationen für europäische Kabelnetze vorgestellt, die EuroDOCSIS.

Beim amerikanischen DOCSIS, das von der internationalen Fernmeldeunion (ITU) unter der Empfehlung J.112 standardisiert ist, hat der Vorwärtskanal eine Bandbreite von 6 MHz, der Rückkanal liegt im Frequenzbereich zwischen 5 MHz und 42 MHz und hat wählbare Bandbreiten. Alle Änderungen des EuroDOCSIS gegenüber der amerikanischen Version beziehen sich ausschließlich auf die physikalische Schicht des OSI-Referenzmodells, alle anderen Schichten, speziell der MAC-Layer, bleiben unverändert.

Die Version 3.1 von DOCSIS

DOCSIS 3.1 hat eine völlig neue physikalische Schicht für das Datenübertragungssystem über HFC-Netze, die auf Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM) basiert und einen globalen Standard bildet. Durch eine umfassende Koexistenz mit DOCSIS-Signalen von früheren Varianten wird die Rückwärtsskompatibilität sichergestellt, auch mit den Varianten von EuroDOCSIS.

Informationen zum Artikel
Deutsch:
Englisch: data over cable service interface specification - DOCSIS
Veröffentlicht: 14.12.2015
Wörter: 478
Tags: #Kabelnetze
Links: ABR (available bit rate), Bandbreite, CBR (constant bit rate), Daten, Datenrate