DOCSIS Overview

DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification)

Data Over Cable Service Interface Specification (DOCSIS) 是一個由美國有線電視實驗室(CableLabs) 所研發的國際標準，有貢獻的公司還包含ARRIS、BigBand Networks、Broadcom、Cisco、Conexant、Correlant、Intel、Motorora、Netgear、Terayon以及Texas Instruments。
DOCSIS定義資料(data)運行在有線系統上的通信與運作介面需求，讓高速資料可以傳輸在有線電視(CATV)系統，讓許多有線電視營運商，得以在現存的HFC(hybrid fiber coaxial)基礎建設下提供網際網路服務。最早的DOCSIS 1.0版發佈於1997年三月，並且在1999年的四月隨後發布了1.1版。為了提升對稱的需求與即時的IP應用服務，DOCSIS 再次修正了上行(Upstream)傳輸速度與QoS(Quality of Service)性能，並於2001年十二月發布DOCSIS 2.0版。到了2006年八月 DOCSIS 3.0發表，這次的修訂著重於提升傳輸的速率(包含上行與下行的速率)以及支援IPv6 (Internet Protocol version 6) 的修訂。


DOCSIS 主要在規範 OSI (Open System Interconnection) 中的layer 1-實體層(Physical layer)與layer 2 MAC(Media Access Control)層。

1. 實體層(Physical layer)
   
   -頻道寬度(Channel Width)： DOCSIS 1.0/1.1指明頻道寬度介於200kHz至3.2MHz； DOCSIS 2.0 指定頻道寬度6.4MHz，也向下相容於先前較窄的頻道寬度。
   
   -調變(Modulation)：DOCSIS 1.0/1.1/2.0於下行(downstream)傳輸，使用 或 256-level QAM (Quadrature amplitude modulation) 的調變 (64-QAM 或 256-QAM)。上行(upstream)傳輸使用QPSK (Quadrature phase-shift keying) 或16-level QAM (16-QAM) 的調變。在DOCSIS 2.0 中，32-QAM，64-QAM以及128-QAM也可以運用於上行。
   



2. MAC層：
   DOCSIS 1.0/1.1使用TDMA，而DOCSIS 2.0採用了TDMA及S-CDMA兩種調製技術：高級時分多址 (A-TDMA) 以及同步碼分多址 (S-CDMA)。這兩項技術通過提供更高的傳輸量及改進的可靠性，增強了 DOCSIS 1.0 與 1.1 上行實體層。A-TDMA 是 DOCSIS 1.x 實體層的演進，後者採用了TDMA 調製。S-CDMA 是使用128個正交代碼同時傳輸多達128個符號的另一種方法。儘管有時候某一項技術可能在性能上優於另一項技術，但A-TDMA 與 S-CDMA 均可提供同樣高的Throughput。此外，這兩項技術還可提供工具來緩解各種通道缺陷。

Speed Table