В данном разделе мы постарались собрать справочные материалы, некоторые полезные формулы, зависимости, термины, определения и аббревиатуры, используемые при построении мультисервисных сетей кабельного телевидения и передачи данных.
|
||
Американский стандарт DOCSIS (Data - Over - Cable Service Interface Specifications) по праву признан международным стандартом, предназначенным для предоставления услуг интерактивного сервиса по сетям кабельного телевидения (СКТ) и ориентирован на американскую частотную сетку расстановки каналов (полоса канала 6 МГц, частотный диапазон реверсного канала 5 – 42 МГц). Но в целях расширения сферы действия стандарта, в нем приводится и европейская версия (EuroDOCSIS) с ссылкой на CENELEC EN 50083 (полоса канала 7/8 МГц, частотный диапазон реверсного канала 5 – 65 МГц).
В след за популярными версиями DOCSIS 1.0 и 1.1 вышла версия DOCSIS 2.0, которая существенно увеличила скорости цифровых потоков в реверсном направлении (т.е. от абонента в направлении к головной станции). Увеличение скоростей объясняется как расширением полосы канала (с 3,2 МГц до 6,4 МГц), так и возможностью использования высших форматов модуляции (вплоть до 1024 QAM в прямом канале и до 128 QAM в реверсном канале). Внедрены и новые форматы модуляции A-TDMA и S-CDMA, ориентированные в основном на качественное предоставление услуг телефонии. Появилась также возможность непосредственной трансляции IPTV (т.е. MPEG сигналов) по традиционным СКТ.
В новой версии DOCSIS 3.0 появились дополнительные функциональные возможности, ориентированные в основном на сопряжение головных станций кабельных модемов (CMTS) между собой при межрегиональном взаимодействии. Появилась также возможность работы на повышенных скоростях за счет фактического объединения нескольких физических каналов с полосой в 8 МГц в логический канал с расширенной полосой пропускания, что предоставляет возможность трансляции сразу пакета ТВ программ в формате HDTV. Естественно, что при этом изменились и требования, предъявляемые к абонентским кабельным модемам (СМ). Однако ВЧ требования к самой СКТ остались неизменными.
Таким образом, публикуемые ниже высокочастотные требования, предъявляемые к прямому и реверсному каналам СКТ согласно европейской версии EuroDOCSIS 2.0, применимы к любой версии.
В целях минимизации приводимых таблиц, все требования соединены воедино. При необходимости, даются пояснения и комментарии.
Наименование параметра | Значение параметра |
Диапазон частот | 47-862 МГц, но используется диапазон 108-862 МГц. Поддиапазон 108-136 запрещен правовыми гос. органами |
Ширина полосы частот | 7/8 МГц. Для передачи данных используются каналы с полосой 8 МГц |
Максимально допустимая задержка сигнала при передаче к самому дальнему абоненту | ≤0,8 мс (обычно много меньше) |
Отношение несущая/шум в полосе канала 8 МГц (для аналогового ТВ сигнала) | ≥44 dB1) 7) |
Отношение несущая/общая мощность интерференционных помех | ≥52 dB в полосе рассматриваемого канала2) |
Композитные искажения для аналоговых модулированных несущих (СТВ и CSO)3) | ≥57 dBc4) в полосе канала2) |
Уровень кроссмодуляции | в стадии обсуждения5) |
Неравномерность АЧХ | 2,5 dB в полосе 8 МГц6) |
Неравномерность группового времени задержки в спектре, занятом CMTS | 100 нс в диапазоне частот 0,5…4,43 МГц |
Микроотражения в пределах основного эхо-сигнала | -10 dBc@≤0,5 мкс; -15dBc@≤1,0 мкс; -20 dBc@≤1,5 мкс; -30dBc@>1,5 мкс |
Коэффициент фоновой модуляции8) | ≤ -46 dBc (0,5%)9) |
Шумы вспышки (импульсные помехи) | не длиннее 25 мкс в усредненной полосе 10 Гц |
Сезонные и суточные колебания уровня сигнала | 8 dB |
Неравномерность (наклон) АЧХ в диапазоне 85-862 МГц | 12 dB10) |
Максимальный уровень ТВ аналоговых несущих на выходе абонентской розетки с учетом указанного временного абонентского колебания уровня сигналов | 77 dBμV11) |
Минимальный уровень ТВ аналоговых несущих на выходе абонентской розетки с учетом указанного временного абонентского колебания уровня сигналов | 60 dBμV12) |
Используемые форматы модуляции | 64QAM/256QAM |
Скорость передачи данных: 64QAM 256QAM | 41,712 Мбит/с13) 55,616 Мбит/с14) |
Стабильность несущей частоты на выходе CMTS с учетом всех дальнейших частотный преобразований | ±30 кГц |
Уровень выходного сигнала CMTS | 110…121 dBμV (регулируемый) |
Уровень ложных сигналов на выходе CMTS в полосе канала (МГц) | < -57 dBc |
Установка выходной частоты CMTS | от fc ± 4 МГц до fc ± 4,75 МГц (т.е. на кГц) |
Уровень входного сигнала CMTS (upstreame) при скоростях входного потока: 0,16 Мсим/с 0,32 Мсим/с 0,64 Мсим/с 1,28 Мсим/с 1,56 Мсим/с | 44…74 dBμV 47…77 dBμV 50…80 dBμV 53…83 dBμV 56…86 dBμV |
Диапазон частот CMTS по реверсному каналу | 5-65 МГц15) |
Примечания:
Наименование параметра | Значение параметра | |
Диапазон частот | 5-65 МГц1) | |
Максимально допустимая задержка сигнала при передаче от самого удаленного абонента к CMTS или между наиболее удаленными абонентами | ≤0,8 мс (обычно много меньше) | |
Отношение несущая/шум в активном канале | ≥22 dB2) | |
Отношение несущая/шумы ингрессии в активном канале | ≥22 dB2) 3) 13) | |
Отношение несущая/суммарная мощность интерференционных помех | ≥22 dB2) 13) | |
Коэффициент фоновой модуляции4) | ≤-23 dBc (7%) | |
Импульсные шумы (помехи)5) | не длиннее 10 мкс в усредненной полосе 1 кГц | |
Неравномерность АЧХ | ≤2,5 dB в полосе 2 МГц6) | |
Неравномерность группового времени задержки | ≤300 нс в полосе 2 МГц7) | |
Микроотражения в пределах основного эхо-сигнала | -10 dBc@≤0,5 мкс; -20dBc@≤1,0 мкс; -30dBc@>1,0 мкс | |
Сезонные и суточные колебания уровня сигнала | ≤12 dB8) | |
Вид используемой модуляции | QPSK или 16QAM9) | |
Информационная скорость при полосе канала, Мбит/с 12)
0,2 МГц
0,4 МГц
0,8 МГц
1,6 МГц
3,2 МГц | QPSK | 16QAM |
0,32 | 0,64 | |
0,64 | 1,28 | |
1,28 | 2,56 | |
2,56 | 5,12 | |
5,12 | 10,24 | |
Уровень сигнала на входе модема: 64QAM 256QAM | 43-73 dBμV10) 47-77 dBμV10) | |
Номинальная входная символьная скорость (64QAM и 256QAM) | 6,952 Мсим/с | |
Канальная полоса частот | 8 МГц (форма 15% от корня квадратного косинусной функции для 64QAM и 256QAM) | |
Суммарная входная мощность (80-862 МГц) | <90 dBμV | |
Импеданс вход/выход | 75 Ом | |
Коэффициент возвратных потерь (85-862 МГц) | >6 dB | |
Уровень выходного сигнала11) QPSK 16QAM | 68…118 dBμV 68…115 dBμV | |
Уровень ложных сигналов в момент посылки, включая шумы | -40 dBc | |
Уровень ложных сигналов (включая шумы) в интервалах между посылками | -72 dBc при Uвых > 77 dBμV или 5 dBμV при Uвых = 68…77 dBμV | |
Стабильность выходной частоты | ≤ ±30 кГц | |
Шаг настройки выходной частоты | 1 Гц |
Примечания: