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Un poco de info para entender.-
LA SINCRONIZACION DE TIEMPO Y LA FRECUENCIA SON FACTORES CRUCIALES PARA LAS REDES DE CABLE DESDE EL DESARROLLO DE DOCSIS, el primer y actual estándar de interfaz de cable-módem.
Sincronización de las redes sigue siendo esencial a los cables de dos razones. La primera razón es que debido a que el medio de transmisión físico es compartido por todos los módems de cable en la red, la conectividad básica puede causar altos niveles de interferencia de transmisión a menos que la sincronización es precisa. Como se muestra en la Figura 1, los módem de cable dentro de una red se conecta al sistema de terminación de cable módem (CMTS). Como un módem por cable está encendido, primero debe pasar por un proceso que van a sincronizar su frecuencia y el calendario para el CMTS. Este proceso asegura que todos los módems de cable distribución de la planta HFC y el CMTS no interfieran entre sí.
Figura 1: resumen CMTS
En la división de tiempo asíncrona de acceso múltiple (A-TDMA) modo, cada cable módem recibe una ranura de tiempo específico para transmitir, y todas las ranuras de tiempo están alineados entre los cientos de módems de cable para que no haya dos módems en un canal determinado transmitir datos durante el intervalo de tiempo mismo (salvo para las ranuras de contención). En la división de código sincrónico de acceso múltiple (S-CDMA) el modo, los módems de cable están perfectamente alineados para transmitir simultáneamente en el mismo canal de RF durante el mismo horario. El acoplamiento exacto es importante asegurar que el CMTS correctamente demultiplexes las explosiones para determinar los datos transmitidos desde los módems de cable diferentes. En cualquier modo, si los módems de cable no están bien sincronizados, las transmisiones serán completamente perdido.
El segundo y más reciente motivo que la sincronización es esencial para las redes de cable es que las nuevas especificaciones de CMTS modular (M-CMTS) arquitecturas y nuevos servicios como T-1 o E-1 emulación de circuitos requieren sincronización muy precisa en las redes de cable.
Con respecto a la M-CMTS arquitecturas, la interfaz de sincronización, interfaz llamada DOCSIS tiempo (DTI), asegura que el centro M-CMTS, borde modulador QAM y aguas arriba se sincronizan con el apoyo a los actuales requisitos DOCSIS para la frecuencia y las marcas de tiempo que existía en el tradicional CMTS. En una arquitectura de M-CMTS, que se muestra en la Figura 2, un cable módem recibe su sincronización desde el modulador QAM borde para que se lo sincroniza con otros módems de cable para transmitir adecuadamente al receptor estalló contra la corriente. Además, el centro M-CMTS se sincroniza con el modulador QAM borde a lo programado, insertar marcas de hora correcta y MPEG para video.
Topologia de la red con CMTS
Arquitectura de la red con los CMTS
Algunos CMTS
[IMG]file:///C:/Users/Toshiba/AppData/Local/Temp/moz-screenshot.png[/IMG]CMTS con estandar DOCSIS
[IMG]file:///C:/Users/Toshiba/AppData/Local/Temp/moz-screenshot-1.png[/IMG]
CMTS WCM2086
WCM2086 es un alto grado de integración CMTS DOCSIS compatibles diseñados para los operadores de costos sensibles con un excelente rendimiento. Compatible con los DOCSIS1.1 Euro-DOCSIS1.1, adaptando la tecnología de la base de Broadcom, tiene perfecta capacidad de procesamiento de datos y la estabilidad. Se puede utilizar como dispositivo de banda ancha de acceso IP en dos vías planta HFC y componer la plataforma de transmisión de datos de información integrados que ofrecen diversos tipos de servicios tales como acceso a internet, vídeo a la carta, SOHO, la educación a distancia y el teléfono IP, etc
WCM2086 integrados RF digital ágil up-converter, la aplicación de miniaturización de la plataforma 1U, salvó el espacio de instalación y fácil de extender. En cuanto a la operación, software de red W-NMS lo consiguió de una forma sencilla y rápida la creación de CMTS, CM y CPE, así como el seguimiento, autorización y de advertencia. El software es fácil de ser dominado. Basado en el sistema operativo Windows, PC común puede ser utilizado como servidor de red de gestión. Excelente función de control remoto activado en el operador de registro CMTS y gestionar todos los parámetros directamente que acorten el período de mantenimiento y reducir los costes de actualización de software.
WCM2086, con un excelente rendimiento y la estabilización, la fiabilidad y seguridad, así como su coste eficaz y profesional servicio post venta, sería su mejor opción para la construcción de dos vías de banda ancha en la planta HFC.
DOCSIS
Especificación de Interfaz sobre Servicios de Datos por Cable.
Una debilidad más significativa de las redes de cable al usar una línea compartida es el riesgo de la pérdida de privacidad, especialmente considerando la disponibilidad de herramientas de hacking para cablemódems. De este problema se encarga el cifrado de datos y otras características de privacidad especificadas en el estándar DOCSIS ("Data Over Cable Service Interface Specification"), utilizado por la mayoría de cablemodems.
Que es?
El estándar DOCSIS es un estándar internacional, no comercial, que define los requerimientos de la interfaz de soporte de comunicaciones y operaciones para los sistemas de datos por cable; cubre todo elemento de la infraestructura de un CM, desde el CPE hasta el equipo terminal del operador. Esta especificación detalla muchas de las funciones básicas del CM de un cliente (modulación de frecuencias en el cable coaxial, aplicación del protocolo SNMP a los CMs, encriptación de datos, etc.); muchas funciones adicionales son definidas, pero por lo general no son usadas a menos que el CMTS lo requiera. El término de equipo Terminal usualmente se refiere al todo el equipo que es usado por un proveedor de servicios para mantener y operar una red de CM.
Arquitectura de la red con el estandar desde la cabecera hasta el HHPP
HISTORIA Y AVANCES
Como ya habíamos mencionado un estándar no comercial que define los requisitos de la interfaz de comunicaciones y operaciones para los datos sobre sistemas de cable, lo que permite añadir transferencias de datos de alta velocidad a un sistema de televisión por cable (CATV) existente. Muchos operadores de televisión por cable lo emplean para proporcionar acceso a Internet sobre una infraestructura HFC (red híbrida de fibra óptica y coaxial) existente. La primera especificación DOCSIS fue la versión 1.0, publicada en marzo de 1997, seguida de la revisión 1.1 en abril de 1999
El estándar DOCSIS se encuentra actualmente en la versión 2.0, publicado en enero de 2002. Toda la documentación, incluyendo listas de equipamiento DOCSIS certificado, así como los documentos que cubren todos los aspectos técnicos de DOCSIS se encuentran en
:
La versión europea de DOCSIS se denomina EuroDOCSIS. La principal diferencia es que, en Europa, los canales de cable tienen un ancho de banda de 8 MHz (PAL), mientras que, en Norte América, es de 6 MHz (NTSC). Esto se traduce en un mayor ancho de banda disponible para el canal de datos de bajada (desde el punto de vista del usuario, el canal de bajada se utiliza para recibir datos, mientras que el de subida se utiliza para enviarlos). También existen otras variantes de DOCSIS que se emplean en Japón.
El 7 de agosto de 2006 salieron a la luz las especificaciones finales del DOCSIS 3.0, cuya principal novedad reside en el soporte para IPv6 y el “channel bondingâ€, que permite utilizar varios canales simultáneamente, tanto de subida como de bajada, por lo que la velocidad podrá sobrepasar los 100 Mbps en ambos sentidos.
FLUJO DE SERVICIOS DOCSIS 1.X
CAUDAL DE DATOS
El ancho de banda de cada canal depende tanto del ancho del canal como de la modulación utilizada. Con canales de 6 MHz y 256-QAM la velocidad podría llegar hasta los 38 Mbps, mientras que con canales de 8 MHz y la misma modulación llegaría hasta los 51 Mbps. En el caso de la subida, con un canal de 3,2 MHz y 16-QAM habría disponibles 10 Mbps, aunque en el caso de DOCSIS 2.0 al permitir hasta 6,4 MHz y 64-QAM se puede aumentar hasta 30,72 Mbps.
En las siguientes tablas se pueden apreciar mejor las diferentes combinaciones y sus tasas de transferencia resultantes. Todas están indicadas en Mbps y en valores brutos, es decir sin contar los bits utilizados en la corrección de errores, entre paréntesis se encuentra la velocidad real neta.
para mas informacion visitar la pagina:
TOPOLOGIA
Un nodo HFC es un dispositivo de campo de dos vías que toma las frecuencias de radio en un cable coaxial (transmitidas desde el CM), las convierte en señales digitales, y luego transmite los datos a un cable de fibra óptica. Los datos que son recibidos desde el cable de fibra óptica (transmitidos desde el CMTS) son convertidos a una señal analógica y luego son transmitidos a la línea de cobre compartida. Este nodo de fibra convierte las señales analógicas en pulsos digitales de luz que son transferidos a través del cable de fibra óptica. Dos cables de fibra óptica son necesarios. Los nodos HFC ofrecen a los proveedores de servicios muchas ventajas (extender el área de servicio, limitar la ocurrencia de fallas de sistema o una pérdida de servicio a un solo nodo, etc.) Los nodos HFC usualmente son ubicados estratégicamente en vecindarios donde puedan conectar la mayor cantidad de usuarios con la menor distancia promedio total. Estos nodos individuales son conectados a un hub central en el utilizando cables de fibra óptica. El propósito de este concentrador es de que sirva de interfaz entre el cable de fibra óptica desde el campo de servicio y el cable coaxial del CMTS. El hub transceptor de fibra recibe frecuencias de radio de 50 a
860 MHz del dispositivo combinador de RF en la interfaz coaxial. Un combinador de RF es un dispositivo que combina múltiples frecuencias de radio de diferentes fuentes hacia un solo medio compartido; también es usado para añadir al cable coaxial las frecuencias de otros servicios. El hub transmite frecuencias de 5 a 42 MHz a un splitter de subida y banco de filtros. Estos datos son solo los datos que regresan de todos los CMs. Finalmente, tanto las señales de subida como las señales de bajada se conectan al CMTS. Aquí, las frecuencias más bajas del divisor de señales de subida son demoduladas, y las frecuencias más altas de bajada son moduladas al cable coaxial. El dispositivo CMTS procesa todos los paquetes en frecuencia específicas; también tiene un puerto WAN que usualmente está conectado directamente al backbone de Internet o a otra puerta de enlace al Internet.
ASPECTOS DE SEGURIDAD
Las fallas o bondades de seguridad que pueden ser encontradas en un sistema de Internet de banda ancha en una red HFC dependerán muchos factores como lo son el estándar DOCSIS utilizado, los CMTS y los CMs utilizados, etc.
ENCRIPTACION DE DATOS
BPI es un subconjunto de características de seguridad diseñado para proteger la privacidad de datos en una red DOCSIS. La encriptación del flujo de datos es inicializada en el paso de privacidad base del proceso de aprovisionamiento. Los paquetes de datos sobre la intranet del proveedor son encriptados usando el algoritmo DES y un sistema de claves criptográficas privadas/públicas conocidas como el esquema de KEK.
CERTIFICACIÓNES DIGITALES
El uso de certificados digitalmente firmados es para la autenticación del dispositivo, actualizaciones seguras de firmware, y privacidad de datos (en la forma de encriptación) Cada cable-módem que sigue las especificaciones de DOCSIS 1.1 contiene un certificado digitalmente firmado de su manufacturero que es utilizado en el chip flash del módem. Esta certificación contiene muchos rasgos únicos acerca del módem, tal como su dirección MAC y su número de serie de fábrica, y es conocido como el Certificado de Verificación de Código (CVC). Al instalar un certificado en un cable-módem, un operador de servicios puede asegurarse que el módem solo bajará e instalará el firmware que al cual está autorizado por el CMTS.
CONFIGURACIÓN DINÁMICA.
A través de extensiones adicionales de QoS, un operador de cable puede implementar características tales como configuración dinámica. La configuración Dinámica es un módulo que permite al servidor de aprovisionamiento generar los archivos de configuración en la marcha cuando un cable-módem está tratando de registrarse en la red. Este tipo de configuración de host permite que el equipo de cada cliente sea configurado individualmente cuando sea necesario, en lugar de usar archivos de configuración predefinidos.
Red de cable DOCSIS 3.0
la priemera version de DOCSIS ofrecia muy baja calidad de servicio de transmision de datos un indentificador y una clase de servicio para ambos enlcaces, pero ello no era suficiente para manejar trafico en tiempo real en determinados servicios de VOZ y VIDEO como la telefonia. Por eso DOCSIS 1.0 se conoce como la teconlogia de mejor esfuerzo por que no ofrecia servicios de buena calidad servicios en la transmision.Por esta razon fue necesaro modificar la primera version.
para la versio 1.1 se ralizaron ajustes en la calida de servicios QoS, en la clasificacon de paquetes tanto en el canal ascendente como en el descente,en los flujos de servicio en el establecimiento dinamico y en la calendarizacion de servicio ademas de agregarle una interfaz de privacidad basica BPI para dar seguridad al sistema entre otras funcionalidades..
EVOLUCION CMTS VS ESTANDARES DOCSIS
NUEVAS APLICACIONES CON EL ESTANDAR DOCSIS
Extensión inalámbrica HFC con el standar DOCSIS
La nueva serie de Transceptores de Cable AML son la opción perfecta para ampliar enlaces AML existentes en la banda de 12.7 a 13.2 GHz (la banda CARS) con objeto de proporcionar servicio bidireccional de datos. Un Transceptor modelo TRX13 instalado en cada extremo del enlace puede transportar simultáneamente los canales de bajada de 54 MHz a 552 MHz y los canales de retorno de 5 a 42 MHz. Estos Transceptores están disponibles en modelos para interior y al aire libre.
En estos enlaces la banda de frecuencia de 13.2 a 13.25 GHz se utiliza para crear una vía inalámbrica de retorno. Los 50 MHz extra en la banda CARS pueden obtenerse mediante una solicitud especial.
Extensiones inalámbricas HFC con ancho de banda de bajada de 54 a 550 MHz
Estos enlaces son enlaces punto a punto bi-direccionales diseñados para transporte de canales de TV en bajada y datos de módems DOCSIS de retorno, utilizando la banda de 12.7 a 13.25 GHz. Los enlaces se efectúan con Transceptores (pares integrados de transmisor-receptor) y se pueden instalar para ampliar enlaces de la banda de 12.7 a 13.2 GHz ya existentes proporcionando retorno para el servicio de datos.
Los enlaces transportan simultáneamente los canales de bajada del Cable, de 54 MHz a 552 MHz y los canales de retorno de 5 MHz a 42 MHz.
Extensión inalámbrica HFC de super banda
Para las aplicaciones donde se requiere mayor capacidad de bajada además del servicio bidireccional, Cable AML ha desarrollado los Transceptores de la serie TRX18. Estos Transceptores bi-direccionales punto a punto consisten en pares de transmisor - receptor integrados y diseñados para ampliar la capacidad de bajada de la banda desde los 552 a los 870 MHz, proporcionando simultáneamente retorno de datos para módems DOCSIS. El ancho de banda disponible en la banda de 18 GHz se utiliza para la bajada de los canales en 552 a 870 MHz así como los canales de retorno de 5 a 42 MHz. Estos Transceptores están disponibles en versiones de interior y al aire libre.
Retorno inalámbrico para Módems DOCSIS
El sistema BWA-2000C permite que un sistema de cable pueda ofrecer servicio de Cable Módem DOCSIS aunque el cable no sea de doble vía, es decir aunque no este habilitado para transportar las señales de retorno generadas por los cable módems de los abonados.
Este sistema permite que la señal de retorno DOCSIS se transmita del abonado a la cabecera por un enlace inalámbrico operando en una de las bandas de frecuencias autorizadas para este fin, por ejemplo la banda de MDS (de 2,150 a 2,162 MHz), la de MMDS (de 2,500 a 2,686 MHz) o la de 3.5 GHz.
La transmisión inalámbrica de la señal de retorno es una solución rentable que permite proveer servicio de Cable Módem DOCSIS sin tener que realizar la alta inversión que normalmente se requeriría para convertir un cable unidireccional en bi-direccional (de doble vía).
Ventajas y beneficios del sistema
- El sistema permite iniciar servicio de cable módem inmediatamente con inversión inicial muy baja.
- El sistema usa los mismos equipos DOCSIS usados para los sistemas de cable bi-direccionales, por lo que, a medida que el cable se vaya actualizando a doble vía nodo por nodo, se siguen utilizando exactamente los mismos equipos de MODEM de cabecera y de usuario.
- El sistema es totalmente transparente para los subscriptores, que se benefician al obtener acceso a Internet de alta velocidad desde cualquier punto del cable donde estén ubicados.
¿COMO FUNCIONA?
El sistema viene descrito en el diagrama de bloques adjunto. El funcionamiento del sistema se entiende mejor describiendo por separado las señales de bajada (de la cabecera hacia el abonado) y las señales de retorno de los cable módem DOCSIS. Las señales de bajada viajan al suscriptor a través del cable, junto con los canales de vídeo analógicos y con cualquier portadora digital que haya en el cable. La señal de retorno se transmite a través de un enlace inalámbrico a la cabecera. El enlace inalámbrico no tiene que estar situado necesariamente en la vivienda del suscriptor, puede estar en cualquier punto entre el subscriptor y la cabecera. De hecho un transmisor inalámbrico colocado en un nodo puede proporcionar servicio a todos los suscriptores del cable que estén conectados por cable bi-direccional al nodo.
Vía de Bajada
La interfase entre el Internet y la cabecera del sistema del cable se hace a través del llamado CMTS (Sistema de Terminación de Cable Módem), que debe ser equipo con certificación DOCSIS. El CMTS proporciona al cable la señal de bajada, consistente en uno o más canales de datos de 6 MHz de ancho en el rango de 88 a 860 MHz. El formato de modulación de la portadora de bajada es de 64QAM. El canal de bajada de datos se combina con los canales de vídeo y el conjunto de todos los canales se distribuye a los suscriptores locales por el cable. El nivel de la portadora de datos se establece normalmente de 6 a 10 dB más bajo que el nivel de la portadora de los canales de vídeo analógico. En el suscriptor, las señales de bajada se dividen en dos vías. Una vía alimenta al descodificador o STB (Set-Top Box) o directamente al televisor y la otra vía alimenta al Cable Módem a través de un filtro diplexor. El PC del subscriptor puede ser conectado directamente al cable módem a través del cable de Ethernet RJ-45 (10 BaseT). El cable módem también puede alimentar una LAN (Red de Área Local) con varios PCs.
Vía de Retorno
La señal de retorno proveniente de los cable módems de los suscriptores se trasmite al CMTS por un enlace inalámbrico. El cable módem genera una portadora de QPSK a una frecuencia en el rango de 5 a 42 MHz. Esta portadora modulada se envía a través del filtro diplexor al transmisor inalámbrico, el cual convierte la frecuencia de la banda de 5 – 41 MHz a la banda autorizada para el retorno inalámbrico. El transmisor de retorno esta conectado a una antena direccional que envía las señales de retorno a la cabecera, donde una antena omnidireccional recibe las señales de retorno de todos los suscriptores y las alimenta a un receptor de cabecera, desde donde son enviadas al CMTS, donde se reciben como si viniesen de un sistema de cable bi-direccional.
La antena y transmisor de retorno pueden ser compartidos por todos los subscriptores que estén conectados por cable bi-direccional a un nodo. De esta manera el costo de este equipo se comparte entre todos los suscriptores conectados al nodo. Además, a medida que las secciones o nodos del cable se vayan actualizando para servicio bi-direccional, los transmisores inalámbricos pueden moverse corriente arriba para proveer vía de retorno a todos los suscriptores alimentados desde un nodo por cable bi-direccional subscribers within a node.
para mas informacion consultar en:
MAPA MENTAL
CMTSY ESTANDAR DOCSIS
MUESTRA DE UN CABLE MODEM con el standar DOCSIS
EXPLICACION DEL CMTS cable modem
funcionamiento
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Muy bueno ... bien detallado . Gracias!
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