二、有线电视网络数据传输

二、有线电视网络数据传输一、Cable网络系统结构图RF前端信号输入：105dBuVCISCOCMTSGELANCoreSwitchCiscoNetwrokRegistrarUS0（DHCP/TFTP/TOD)上行回传接收机模块下行发射机模块12dBuV衰减30MHZ0dBmv（60dBuv）663MHZ63dBmv（123dBuv）CableModemHFC26dBuV衰减408分配器outoutinoutout测试口电平值：5±1dbmv(ALM)3±1dbmv(LM)光发射机输入电平：33～35dBmV(ALM)31~34dBm(LM)接收机输出测试电平：27dbmv~39dbmv573-585MHZ45～63dBmV（105～123dBuV）20.2~58.6Mhz，1.6MHz，CNR≥23－10～＋25dBm接收（50～85dBuV）－5～＋8dBmV为宜接收机调试输出电平：35dbmv/41dbmv/51dbmv下行接收电平：CNR≥35

－15～15dBmV上行发射电平：8～58dBmV（QPSK）8～55dBmv（16QAM）

损耗6dB二、DOCSIS标准协议OSIDOCSISDataOverCableHigherLayersTransporHigherLayersNetworkDataLinkPhysicalApplicationsTCPorUDPIPDOCSISControlMessagesIEEE802.2DOCSISMACUpStreamTDMA(mini-slots)DownStreamTDM(MPEG)5-65MHz(64-QAMorQPSK)

8MHzITU-TJ.83AnnexA

6MHzITU-TJ.83AnnexBDigitalRFModulationHFC三、DOCSIS的物理层TDMACarrierFreqRangeMHzChannelWidthMHzBaudRateMSpsRawBiteRateMbpsPayloadRateMbpsQAM-2568b/Sym54-86065.360542.88～37.554-86086.95257.2～51QAM-646b/Sym54-86065.05694130.34～2654-86086.95240.44～36QAM-164b/Sym5-421.61.285.12～4.65-423.22.5610.24～9QPSK2b/Sym5-421.61.282.56～2.35-423.22.565.12～4.6四、DOCSIS的MAC层功能DOCSIS帧封装格式初始化上线站（CM）维护注册和请求服务QoS及安全选项跳频和上行信道调整MAC_PARM(1byte)LEN(SID)(2bytes)EHDR(0-240bytes)HCS(2bytes)FCTYPE(2bits)FCPARM(5bits)EHDR=1EHDR_ON(1bit)FC(1byte)1100000XSYNCMessage1100001XMACMessage11000100RequestMessageETHERNETFRAME/MACMESSAGESA(6bytes)Len(2bytes)DSAP(1byte)Control(1byte)DA(6bytes)SSAP(1byte)Version(1byte)Type(1byte)Rsvd(1byte)SA(6bytes)Type/Len(2bytes)Data(0-1500bytes)DA(6bytes)CRC(4bytes)EthernetFrameMACManagementFrameMACMessage(variableno.bytes)FrameControl0000000XEthernetFrameCRC(4bytes)Mini-slots(1byte)SID(2bytes)HCS(2bytes)HexC4(1byte)RequestMessage(HeaderOnly)DOCSIS帧头DOCSIS净荷DOCSIS帧封装MAC管理消息类型类型消息说明1SYNCTimingSynchronization时钟同步2345678910111213UCDUpstreamChannelDescriptor上行信道描述MAPUpstreamBandwidthAllocation上行带宽分配RNG-REQRangingRequest测距请求RNG-RSPRangingResponse测距响应REG-REQRegistrationRequest注册请求REG-RSPRegistrationResponse注册响应UCC-REQUpstreamChannelChangeRequest上行信道改变请求UCC-RSPUpstreamChannelChangeResponse上行信道改变响应TRI-TCDTelephonyChannelDescriptor电话信道描述TRI-TSITelephonySystemInformation电话系统信息BPKM-REQBaselinePrivacyKeyManagementRequest基本安全密钥管理请求BPKM-RSPBaselinePrivacyKeyManagementResponse基本安全密钥管理响应cablemodem的状态类型状态意义Offlinecablemodem已经离线offlinetime表示cablemodem处于离线状态的时间，格式同其它命令（showcablemodem

，month,day,time,year)init(r1)开始测距。CMTS接收到了来自CM的初始化测距消息RNG-REQinit(r2)测距中。CMTS回应了CM的初始化测距消息，并且开始调整CM的RFpower,timingoffset,frequency调整参数init(rc)测距完成。CMTS已经与CM协商完成了RFpower,timingoffset和频率调整（含在CMTS的测距确认消息RNG-RSP中）。init(d)接收到了第一个来自CM的IP广播包（DHCPDiscovery）。CMTS已经接收到了DHCP请求init(i)接收到了DHCP应答消息(DHCPRequest)，已经为该用户分配的IP地址。但CM没有应答该IP分组init(o)CM根据DHCP指定开始下载(TFTP)配置文件。如果CM停留在这个状态，下载操作失败，启用可选的文件传输init(t)CM根据DHCP指定，开始获得(TOD)信息。交换状态（exchange）开始。OnlineCM已经上线，可以进行通信Online(d)CM的以太口通过开通（provisioning）文件被管理关闭。注册成功，但禁止访问网络。Online(pt)CM注册成功，BPI功能启用了，并且已经分配了trafficencryptionkey(TEK)Online(pk)CM注册成功，BPI功能启用了，并且已经分配了keyencryptionkey(KEK)reject(m)(DOCSIS)在TFTP配置文件中共享的安全机制，与时间戳不匹配。Reject(c)DOCSISTFTP配置文件包含COS参数，这些参数不被CMTS接受。CM可能使用老的配置文件，或者，CN该CM由于安全违例被禁用。Reject(pk)KEKmodemkeyassignment被拒绝Reject(pt)TEKmodemkeyassignment被拒绝CM上线过程调谐测距连接配置注册通信维持CMTS发送SYNC同步消息，CM捕获到SYNCCMTS发送UCD上行信道描述消息，CM获取上行频点CM使用SID=0发送RNG-REQ测距请求，并调整功率CMTS回应RNG-ACK消息，并为CM分配SIDCMTS回应MAP消息，为CM分配特定时隙CM和CMTS测距完成，进入DHCP阶段dhcpdiscovery、dhcpoffer、dhcprequest、dhcpackCM和通过DHCP获得TFTP选项参数，并开始从TFTP服务器下载配置文件tftprequest/tftpreply几类故障过程Init(r1)/Init(r2)：线路物理指标Init(rc)：dhcpdiscover消息没收到init(io)：没有收到dhcprequest消息Init(i)：没有收到tftprequest消息CMTS维护中问题CMTS头端分散