Stručně o DOCSIS nebo je život v CTV? Kabelový modem: vlastnosti, jak vybrat a připojit ReadyShare ® USB - připraven pro ukládání a sdílení dat

Ještě před 3-4 lety kabelový operátor pevně věděl, že nejlepším řešením pro poskytování balíčku triple play služeb (televize, přístup k internetu a telefonování) je televizní kabelová síť se zpětným kanálem pro přenos dat technologií DOCSIS. Tento koncept kabelových sítí byl podporován všemi výrobci CATV zařízení bez výjimky a poskytoval možnost vybavit všechna aktivní distribuční zařízení pasivními nebo aktivními moduly zpětného kanálu. Přesně podle této koncepce bylo v Rusku vybudováno obrovské množství velkých i malých kabelových sítí. Ne všechny vybudované sítě ve skutečnosti využívaly zpětný kanál, ale potenciální příležitost aktivovat zpětný kanál je k dispozici téměř každému kabelovému operátorovi pomocí zařízení od takových prodejců, jako jsou Teleste, Wisi, Hirschmann, Arcadan, Fuba, C-Cor, Gl, Vector a mnoho dalších .

V Rusku existují příklady docela úspěšných komerčních projektů triple play realizovaných přesně touto technologií. Například v Kostromě mnoho tisíc předplatitelů kabelové sítě Verkhnevolžského pobočky CenterTelecom přijímá nejen víceprogramovou kabelovou televizi a kabelovou televizi. Internet, ale i telefonní služby pomocí kabelových modemů s telefonními adaptéry. Zdálo by se, že zavedením balíčku služeb triple play (nebo častěji double play, tedy bez telefonování) založeného na kdysi vyspělé technologii DOCSIS 2.0, by se kabelový operátor mohl cítit na trhu na dlouhá léta docela jistě. V posledních 3-4 letech se však situace na trhu rychle mění a kabelový operátor s klasickou HFC sítí se zpětným kanálem v nových podmínkách jednoznačně ztrácí pozici ve prospěch operátorů s vyšší technologickou úrovní.

V poslední době nejen v Moskvě a dalších velkých městech Ruska, ale také v malých regionálních a okresních centrech se konkurence na trhu služeb širokopásmového přístupu stala extrémně intenzivní. Jestliže ještě před pár lety operátorům stačilo včas „obsadit“ nejatraktivnější území a geograficky rozdělit své zóny vlivu, dnes je zcela běžnou praxí, že na stejném území působí několik multi-service operátorů. Velké společnosti navíc zahajují expanzi nebo skupují regionální hráče v naději, že rychleji pokryjí trh.

Uveďme stručně nejdůležitější trendy na ruském trhu se službami širokopásmového přístupu, které již probíhají nebo se očekávají ve velmi blízké budoucnosti:

• zvýšená konkurence i v malých lokalitách;
• vstup velkých celoruských hráčů na regionální trhy;
• masivní konsolidace (fúze, akvizice) operátorů;
• výrazné zvýšení přístupové rychlosti a kvality poskytování služeb;
• vznik nových služeb (HDTV, VOD, obsah na vyžádání atd.);
• vznik nových obchodních modelů, pronikání produktů a služeb nemasové (cílové) poptávky na trh televizní reklamy atd.

Přirozeně, že v podmínkách tak intenzivní konkurence mají nejlepší vyhlídky operátoři, kteří poskytují účastníkům a firemním zákazníkům nejpokročilejší úroveň širokopásmového přístupu. Vzhledem ke zvýšeným požadavkům moderního trhu začíná rozsáhlá výstavba sítí MetroEthernet, které poskytují předplatitelům nebývalou přístupovou rychlost 100 Mbit/s a velcí firemní zákazníci se mohou připojit přímo k IP páteři, jejíž rychlosti se pohybují od 1 do 10 Gbit/s. . Takto vysoké přístupové rychlosti umožňují poskytovat širokou škálu dříve nedostupných služeb, například IPTV ve vysokém rozlišení pro několik televizorů v bytě najednou, síťové ultradynamické hry a mnoho dalšího.

Je zřejmé, že multiservisní operátor, který si dnes buduje svou síť „od nuly“, má dobré důvody k vybudování sítě využívající technologii „Optic to the Home“ s paralelní sítí GigabitEthernet, fyzicky zkombinovanou ve společné stavební infrastruktuře s televizní sítí. jinými slovy, pro každou logickou Síť má přiděleno vlastní vlákno v hlavním optickém kabelu. V jaké situaci se ale dnes nachází kabelový operátor, který již dávno vybudoval svou širokopásmovou síť založenou na zdaleka ne zastaralých technologiích s rozvinutou infrastrukturou a zpětným kanálem a investoval do její výstavby nemalé finanční prostředky? Dokáže předplatitelům poskytnout přístupové rychlosti odpovídající tomu, co nabízejí operátoři MetroEthernet? Dokáže poskytovat nejnovější špičkové služby založené na extrémně vysokých rychlostech přístupu?

Po upřímné odpovědi na tyto otázky musíme konstatovat, že dnes, v podmínkách tak intenzivní konkurence a vzniku nejnovějších pokročilých přístupových služeb, kabelový operátor, který má technologickou základnu pro přenos dat založenou na nedávno poslední verzi DOCSIS, tzn. DOCSIS 2.0 již nemůže plně splňovat požadavky moderního trhu. Při použití technologie DOCSIS verze ne vyšší než 2.0, nasazené většinou operátorů, není možné dosáhnout rychlosti přenosu dat vyšší než 55 Mbit/s pro dostatečně velkou skupinu účastníků a reálně pro jednoho uživatele - ne více než 25 Mbit/ s.

Kabelový operátor dnes začíná akutně pociťovat, že technologie DOCSIS 2.0 omezuje rozvoj doplňkových služeb, konkrétně vysokorychlostního a ultrarychlého přístupu k internetu, IP telefonie atd. V podmínkách ostré konkurence s operátory MetroEthernet zažívá stále větší potíže kabelový operátor, jehož hlavním argumentem pro boj o předplatitele již není přístupová rychlost, ale dostupnější tarify, tzn. V každém případě mu to snižuje příjem. Kromě toho síť HFC vyžaduje značné personální úsilí, aby byla uvedena do normálních podmínek a ve většině případů byla udržována v provozuschopném stavu. Kabelovému operátorovi tak na jedné straně nadále vznikají značné provozní náklady a na straně druhé nemůže poskytnout adekvátní konkurenční nabídku.

V této situaci má vlastně 2 možnosti:

1) buď hledat všechny existující možnosti výrazného zvýšení přístupové rychlosti bez změny architektury a infrastruktury sítě, tedy maximálně využít značné rezervy technologie DOCSIS, jak uvidíme dále;

2) buď se staňte operátorem Ethernetu, tzn. vybudovat paralelní ethernetovou síť a provozovat 2 sítě najednou, což znamená značné kapitálové investice a zvýšení provozních nákladů, což prudce snižuje dnešní zisky a posouvá dobu návratnosti do budoucnosti.

Obecně lze říci, že je zcela logické, že provozovatel CATV používá přesně tu technologii, kterou vymyslela komunita velkých kabelových operátorů a výrobců telekomunikačních zařízení, totiž standard DOCSIS. Autoři, upřímně řečeno, nikdy neslyšeli, že by se například COMCAST vážně zabýval otázkou přechodu na MetroEthernet, stejně jako však nikdo neslyšel, že by nějaký velký poskytovatel Ethernetu vážně vytlačil i průměrného kabelového či telefonního operátora v ČR. Severní Amerika. Tito. v USA nebo řekněme v Německu je používání jiné technologie než DOCSIS kabelovým operátorem, konkrétně MetroEthernet, PON atd., považováno za nepřirozené. Přirozený přístup je, když kabel leží a používá se, dokud přes něj nelze docela úspěšně přenášet širokopásmový signál.

V poslední době také operátoři stále častěji přecházejí na digitální televizní vysílání, přičemž využívají komplexy k poskytování služeb, které spolu nijak vzájemně neinteragují, snad s výjimkou umístění ve stejném racku a využívajících stejnou síť. Zobecněné schéma řešení používané operátory v tomto případě je uvedeno na Obr. 1.

Obr. 1

Jak daleko tedy může kabelový operátor posunout technologická omezení standardu DOCSIS 2.0? Odpověď leží na povrchu - není to tak dávno, co se díky úsilí konsorcia CableLabs objevil nejnovější standard - DOCSIS 3.0 se svou evropskou verzí EuroDOCSIS 3.0, která zjevně řeší všechny palčivé problémy a jako obvykle nevyžaduje výstavbu nové sítě. Navíc všechna účastnická zařízení již nainstalovaná u účastníků lze nadále používat s novými stanicemi DOCSIS 3.0, i když s nimi budou pracovat podle jejich předchozí verze.

Hlavní výhodou DOCSIS 3.0 je schopnost kombinovat více frekvenčních kanálů, což poskytuje mnohem vyšší přístupové rychlosti. Při vysvětlování principu fungování nového standardu obvykle poskytují grafické znázornění, které ukazuje, že při kombinaci několika frekvenčních kanálů se vytvoří druh „potrubí“ s mnohem větším průměrem než „potrubí“ jednotlivého kanálu. Kombinace 4 frekvenčních kanálů do následného potrubí vám tedy umožňuje dosáhnout rychlosti přes 200 Mbit/s.

Nejdůležitější rozdíly mezi 3. verzí DOCSIS a 2. jsou tedy propojení kanálů po proudu a propojení kanálů proti proudu. Agregace kanálů downstream je nejdůležitější funkcí DOCSIS 3.0 a je již podporována řadou výrobců kabelových modemů. Dnes si můžete pořídit vlastní modemy, které podporují kombinování např. 3 downstream kanálů, tzn. dnes je možné dát účastníkům rychlosti až 150 Mbit/s, viz obr. 2. A to už je něco. Právě to totiž konkurentům kabelového operátora vyklepává trumfy z rukou! Kromě toho DOCSIS 3.0 poskytuje:

Rýže. 2.

• pokročilé multicastové funkce;
• podpora IPv6;
• podpora vylepšené metody šifrování AES;
• doplňkové ovládací funkce.

Možnosti jednotlivých verzí DOCSIS z hlediska rychlosti přístupu naleznete v tabulce. 1.

CableLabs také provedly inovativní změny v architektuře CMTS. Nový standard QAM nyní fyzicky odděluje modulaci od DOCSIS MAC. CMTS stále sedí mezi IP páteří a telematickými službami na jedné straně a uživatelskými modemy na straně druhé; rozdíl je v tom, že následná modulační jednotka je fyzicky umístěna samostatně. Tento koncept se nazývá M-CMTS (modular cable modem terminal system), viz Obr. 3, a to přináší řadu výhod.

Za prvé účinně snižuje náklady na následnou modulaci. Za druhé je konečně možné kombinovat digitální vysílání s IP prostřednictvím jediné QAM. Výrobci mají navíc volnou ruku při implementaci možností zpracování DVB na jedné platformě.

V současné době mnoho výrobců oznámilo, že podporují nový standard, ale zatím žádný z nich neimplementoval všechny funkce DOCSIS 3.0, takže všechny implementace se nazývají „preDOCSIS 3.0“. Nejdůležitější úkol - zajištění mnohem vyšší rychlosti příchozího účastnického provozu (od 100 Mbit/s) oproti DOCSIS 2.0 - však úspěšně řeší stanice CMTS ve verzi preDOCSIS 3.0. Další upgrade na plnou verzi 3.0 bude proveden programově. Podle názoru autorů mají dva američtí prodejci nejpůsobivější výsledky z hlediska praktické implementace systémů DOCSIS 3.0: BigBand Networks a CASA Systems.

První dodavatel, Bigband Networks, na rozdíl od všech ostatních výrobců poskytuje podporu pro nový standard založený na svém Cuda 12000 vyvinutém pro DOCSIS 2.0 díky inovativní architektuře MeshFlow, která zajišťuje, že veškerý provoz není zpracováván v jádře, ale distribuován napříč staniční moduly, což zajišťuje neblokování a zvýšenou spolehlivost a dostupnost celého systému, jsou nové schopnosti DOCSIS 3.0 koncepčně snadno kombinovatelné s Cuda 12000 a umožňují tak jednoduchý upgrade softwaru na DOCSIS 3.0, všechny dostupné moduly rozhraní lze použít v M-CMTS a mimo něj. Ti, kteří si Cuda 12000 již zakoupili a nainstalovali, mají obzvláště štěstí. Pro tyto operátory bude přechod na DOCSIS 3.0 nejjednodušší a cenově nejefektivnější. To je u zařízení od jiných prodejců velmi obtížné.

Rýže. 3.

Druhým dodavatelem je CASA Systems, který poskytuje extrémně vysoké downstream a upstream hustoty v jediném zařízení. Zejména je podporována konfigurace jako 32 ds × 16 us. Tak vysoké hustoty bylo dosaženo díky použitým inovativním řešením a vysokým inženýrským dovednostem vývojářů. Ve skutečnosti je to v tuto chvíli jediný výrobce krabic na pizzu pro DOCSIS 3.0. To, co odlišuje tuto platformu, je to, že se používá pro DOCSIS, DVB a IPTV. Jedná se o tak univerzální řešení, že je obtížné najít pro něj analog. S největší pravděpodobností to bude celý rack s různými telekomunikačními zařízeními a mnoha softwarovými řešeními. Toto řešení je skutečně unikátní v tom, že operátoři, kteří se rozhodnou vybudovat sítě MetroEthernet, mohou takové zařízení následně po kompletním přechodu na Ethernet využít jako scrambler a QAM modulátor pro DVB vysílání. Nutno podotknout, že na rozdíl od mnoha jiných se oba zmínění výrobci neomezují pouze na prohlášení o připravenosti vydat CMTS DOCSIS 3.0 v nějaké šťastné budoucnosti, ale již skutečně zadávají zakázky na výrobu takového CMTS.

BigBand Networks v současné době například dodává a instaluje modulární koncovou stanici M-CMTS velkému kabelovému operátorovi Multikabel (Holandsko), který jako první na světě prakticky nasadil datovou síť založenou na DOCSIS 3.0. CASA Systems zároveň nabízí trhu flexibilní a efektivní řešení připravené k odeslání, které poskytuje funkcionalitu DOCSIS, stejně jako modulaci QAM spolu se zpracováním PSI/SI, podporou CAS Symulcrypt atd. na jedné kompaktní 1U platformě!!! Díky tomuto řešení si operátor může zakoupit jednu platformu pro oba úkoly a také flexibilně upravovat šířku pásma pro služby podle potřeby.

Nyní je implementace IPTV prostřednictvím této platformy vč. a prostřednictvím DOCSIS naprosto skutečné. To platí například pro službu, jako je „video na vyžádání“, jejíž šířku pásma lze přidělit v QAM. Nasazení platformy M-CMTS umožňuje efektivněji využívat UEQ (universal edge QAM). Chcete-li získat nové výhody DOCSIS 3.0, musíte si zakoupit nový modem. Ne každý uživatel za to bude chtít platit. To je nejjednodušší pro malý podnik, pro který je cena emise ve srovnání s novými příležitostmi malá, zatímco většina předplatitelů bude dlouho zvažovat a přemýšlet. Technologie však kabelovým operátorům umožňuje jít s dobou a účinněji odrážet konkurenční tlak. Například M-CMTS z produkce BigBand Networks a CMTS C2200 vyráběné společností CASA Systems umožňují kabelovým operátorům nabízet přístupové rychlosti přes 100 Mbit/s na jednom šasi účastníkům s modemy DOCSIS 3.0 a rychlosti přibližně 25 Mbit/s účastníkům s modemy současné generace.

Nasazení architektury M-CMTS jako počáteční fáze strategie směrem k DOCSIS 3.0 umožňuje kabelovým operátorům růst podle potřeb trhu – přidávat kapacitu a funkčnost podle poptávky.

Nový standard tak dává kabelovým operátorům příležitost vyvinout standard DOCSIS, nabízet na jeho základě již nyní vysokorychlostní přístup přes 100 Mbit/s, úspěšně konkurovat na trhu přístupových služeb a nabízet řadu služeb, které vyžadují širokou šířku pásma, vč. DVB a IPTV na stejné platformě využívající flexibilní architekturu M-CMTS. Nákupem řešení nyní založených na předběžné verzi preDOCSIS 3.0 může operátor v budoucnu bez výměny hardwaru přejít na hotový standard DOCSIS 3.0 pouze změnou softwaru. To umožňuje efektivně chránit investice vložené do výstavby HFC sítě.

Podle našeho názoru teprve s příchodem třetí verze DOCSIS učinila tato technologie skutečně silný skok kupředu a zajistila zavedení nových vysokorychlostních služeb předchozí verze se pouze snažily přizpůsobit CATV sítě pro přístup k internetu s využitím svých zdrojů 5 procent stejným způsobem, jako člověk využívá nepatrnou část schopností svého mozku. DOCSIS 3.0 vám umožňuje využívat CATV síť na její plnou kapacitu.

První verze standardu, DOCSIS 1.0, ratifikovaná Cable Labs v roce 1999, měla spíše omezené možnosti. Připomeňme, že DOCSIS je síť pro přenos dat superponovaná na síť HFC.

První verze DOCSIS 1.0 měla přenosovou rychlost zpětného kanálu maximálně 5 Mbit/s a možnost správy parametrů služby byla omezena na nastavení horních a dolních limitů šířky kanálu přiděleného jednomu účastníkovi a stanovení maximálního objemu data odeslaná najednou. Standard navíc zahrnoval pásmo 6 MHz používané ve Spojených státech, což není pro evropské operátory optimální. Poslední problém byl vyřešen přidáním evropských úprav standardu s možností využití pásem 7 a 8 MHz.

Funkčnost standardu byla rozšířena v pozdějších verzích. DOCSIS 1.1 zavedl QoS mechanismy umožňující zejména spouštění hlasových služeb v síti. Zároveň byl vylepšen bezpečnostní systém a zavedeny některé další mechanismy pro zvýšení efektivity používání proužku. A nakonec byla zdvojnásobena šířka pásma zpětného kanálu.

V DOCSIS 2.0 se propustnost zpětného kanálu třikrát zvýšila a dosáhla 30 Mbit/s. Tato verze přidala vysokorychlostní modulační schémata QAM a systém multiplexování S-CDMA pro zpětný kanál. Propustnost dopředného kanálu zůstala na 47 Mbit/s (55 Mbit/s u verze EuroDOCSIS). V důsledku toho se síť DOCSIS stala vhodnější pro symetrické služby. Nové systémy multiplexování v kombinaci s vylepšenými obvody ochrany proti šumu umožnily snížit minimální požadovanou úroveň C/N na vstupu přijímače zpětného kanálu z 23 dB na 12 dB. DOCSIS 2.0 také představil podporu VLAN.

DOCSIS 3.0.

Hlavním cílem vývoje této verze je zvýšit propustnost DOCSIS kanálů.

Tato potřeba je poháněna explozí P2P aplikací zahrnujících přenosy těžkých video souborů a také plány na použití sítí DOCSIS k poskytování videa na vyžádání (VOD). Problém prudkého zvýšení kapacity kanálů DOCSIS bylo možné vyřešit pouze „extenzivním“ způsobem, tedy zvětšením jejich šířky. Předchozí verze DOCSIS umožňují použití více dopředných a zpětných kanálů, jejichž počet je omezen pouze šířkou dostupného spektra. Tyto kanály však fungují nezávisle na sobě. Tím je vyloučena možnost jejich současného použití jedním předplatitelem, nemluvě o jedné aplikaci. Kvůli neschopnosti pružně přerozdělit zátěž není spektrum optimálně využíváno a některé „těžké“ aplikace, jako je VOD, kanál rychle zablokují.

Bylo tedy jasné, že rozšíření musí být provedeno rozšířením samotných kanálů. Tento problém lze vyřešit dvěma způsoby. Jeden z nich, navržený společnostmi Cisco a Broadcom, umožňuje propojení na úrovni transportních toků MPEG-2. MPEG-2 TS je přenosový formát pro sítě DVB, který se používá zejména pro přenos datových paketů Ethernet v kanálech DOCSIS. Rozměry transportního toku jsou omezeny šířkou fyzického kanálu kabelové sítě, určenou standardním frekvenčním plánem. Pro Ameriku je tato šířka 6 MHz a pro Evropu 7 nebo 8 MHz. Spojení více provozních toků do jednoho by v podstatě znamenalo rozšíření šířky pásma jednoho fyzického kanálu, což by znamenalo přepočítání celé sítě, aby vyhověla podmínkám šumu a intermodulačního zkreslení.

Společnost CableLabs proto upřednostnila druhou možnost navrženou společnostmi Arris a Motorola. Poskytuje zachování šířky fyzických kanálů, ale s možností jejich propojení do jednoho logického kanálu. V tomto případě je na každém fyzickém kanálu vytvořen samostatný transportní tok, ale pakety související s jednou službou mohou být distribuovány přes několik kanálů. Tato varianta využívá dopravní pruh poněkud méně efektivně, ale je také méně nákladná z hlediska realizace.

Norma definuje minimální počet fyzických kanálů, které musí zařízení DOCSIS 3.0 podporovat. V dopředném i zpětném kanálu musí být podporována kombinace alespoň 4 fyzických kanálů a IP pakety související s jednou službou mohou být náhodně distribuovány přes všechny fyzické kanály zahrnuté v logickém spojení. Taková síť umožní přenos až 160 Mbit/s v dopředném kanálu (EuroDOCSIS) a až 120 Mbit/s ve zpětném. Maximální počet kanálů není výslovně omezen, ale dopředný směr vyžaduje, aby všechny související kanály byly umístěny v pásmu 60 MHz. Je to kvůli potížím při implementaci širokopásmového přijímače v kabelovém modemu. Počet přímých kanálů umístěných v tomto pásmu nepřesahuje sedm pro pásmo 8 MHz a deset pro pásmo 6 MHz.

Samotný frekvenční segment 60 MHz může být umístěn kdekoli v pozemním rozsahu, jehož horní hranice je zvýšena na 1002 MHz. Posun směrem nahoru je řízen rozšířením pasivních a aktivních komponent distribuční sítě ve Spojených státech, které pracují v pásmu do 1000 MHz, ačkoli provozní pásmo většiny stávajících sítí je stále omezeno na 862 MHz. Norma neukládá další omezení na frekvenční umístění kanálů, i když mohou být diktována stavem spektra nebo charakteristikami modulátorů.

Maximální šířka pásma jednoho zpětného kanálu je stále omezena na 6,4 MHz, což umožňuje přenos až 30 Mbit/s. Kabelový modem však musí podporovat schopnost současného vysílání alespoň na 4 kanálech. Když se potřebuje připojit ke konkrétní aplikaci, kabelový modem odešle požadavek do CMTS, který pro tento účel přidělí sloty v rámci jednoho nebo více kanálů. Maximální počet kanálů, které může modem provozovat, je hlášen do CMTS během autorizace.

Druhou vlastností DOCSIS 3.0 ve srovnání s jeho předchůdci je podpora IPv6. Výrazně rozšiřuje rozsah dostupných adres, které se mohou brzy hodit pro účely administrace a v budoucnu i pro přidělování účastníkům.

Třetí inovace - podpora multicastového přenosu. Všechny informace o vlastnostech multicastového provozu jsou umístěny na CMTS, což umožňuje podporovat pokročilé mechanismy správy multicastových skupin.

Navíc byl zaveden nový standard schopnost svázat služby vícesměrového vysílání nikoli s modemem, ale s CPE(Customer Premises Equipment), připojené k místní síti modemu. Mohou pro ně být podporovány mechanismy pro doručování multicastového provozu a může být přiřazena specifická QoS. Posledně jmenovaná funkce samozřejmě vyžaduje, aby byla QoS dodržována také v síti za kabelovým modemem.

Standard také zahrnuje další mechanismus pro upřednostňování multicastového provozu za tímto účelem je zaveden koncept toku skupinových služeb (Group Service Flow), který může odkazovat na třídu služeb (Service Class Name), ve které je implementována daná sada mechanismů QoS.

Představeno CMTS podpora proxy pro server TFTP (Trvial File Transfer Protocol), který umožňuje urychlit načítání konfiguračních souborů při současném připojení velkého počtu modemů.

Důležitým bodem je zvýšení bezpečnosti přenosu. V DOCSIS 3.0 se objevil schopnost šifrovat modemový provoz pomocí AES(Advanced Encryption Standard) pomocí 128bitových klíčů. Rozšířily se samotné funkce správy zabezpečení, zavedlo se ověřování IP adresy odesílatele, objevila se možnost bezpečného stahování softwaru a řada dalších vylepšení.

Je třeba také říci, že rozšíření funkcí, a co je nejdůležitější, vznik konceptu modulárního CMTS, o kterém pojednává další odstavec, je významný komplikoval systém operační podpory OSS(Systém podpory operací). Počet MIB používaných tímto systémem běžícím na protokolu SNMP se zvýšil z 1385 (DOCSIS 2.0) na 2130. Navíc z hlediska monitorování sítě není dodržena zpětná kompatibilita systémů.

Modulární CMTS

Současně s DOCSIS 3.0 byl představen koncept modulárního CMTS. Jeho hlavní myšlenkou je, že tvorba RF signálů je přenášena z CMTS do samostatného zařízení Edge-QAM. Taková zařízení existují již několik let a jsou instalována na rozhraní digitální přenosové sítě IP/Ethernet a přístupové sítě DVB-C. M-CMTS Core v tomto schématu zachovává funkce distribuce a synchronizace DOCSIS paketů, klasifikace paketů, řízení kvality služeb a zabezpečení.

Toto rozdělení je dáno především tím, že přístupový segment v moderních sítích je stále blíže k účastníkovi. V případě integrované architektury CMTS musí být instalovány na každé bráně na okraji přenosové sítě a přístupového segmentu, a čím více se přenos blíží k účastníkovi, tím více CMTS bude muset být instalováno. Modulární architektura umožňuje používat jeden CMTS umístěný na centrální stanici a instalovat zařízení Edge-QAM na okraji transportní sítě. Tato zařízení lze současně použít ke konverzi televizních streamů. Myšlenka oddělení RF rozhraní byla dosud implementována pouze pro přijímače toku dopředného kanálu zpětného kanálu, které jsou nadále integrovány s CMTS, což snižuje hodnotu tohoto modulárního řešení. Cenou za flexibilitu architektury byl vzhled dalších serverů koordinujících práci distribuovaných komponent.

Blokové schéma modulárního CMTS je znázorněno na obrázku:

Kromě CMTS-Core a Edge-QAM zahrnuje DOCSIS Timing Server, který synchronizuje jejich společnou práci, a také Edge Resource Manager, který koordinuje distribuci transportních zdrojů Edge-QAM v souladu s požadavky od headendové služby. subsystémy.

CMTS-C a Edge-QAM jsou propojeny přes kanál GBE pomocí rozhraní DEPI (Downstream External Physical Interface) speciálně vyvinutého pro tento účel. Vzdálenost mezi nimi je omezena pouze požadavky DVB / MPEG na relativní zpoždění paketů. Rozhraní DTI bylo vyvinuto pro interakci M-CMTS s DOCSIS Timing Server a rozhraní ERMI bylo vyvinuto pro interakci s Edge Resource Manager.

DOCSIS 3.0 lze také implementovat v integrovaných CMTS (I-CMTS), které mají tradiční architekturu. Navíc první implementace zařízení Pre-DOCSIS 3.0 byly implementovány přesně na základě tradiční architektury.

Specifikace.

Popisy charakteristik DOCSIS 3.0 jsou shromážděny ve čtyřech dokumentech a jedné technické zprávě, které jsou dostupné na webu Cable Labs.

• Specifikace MULPI (Media Access Control and Upper Layer Protocols Interface) definuje pořadí propojení dopředných a zpětných kanálů, kompatibilitu s IPv6 adresováním a jeho koexistenci s IPv4, přenos multicastových informací z kabelových modemů do CMTS a standardizovaný mechanismus pro poskytování QoS pro multicastové relace.
• Specifikace PHY (Physical Layer Specification) poskytuje typickou architekturu systému a také nastiňuje principy generování a zpracování signálů DOCSIS.
• SEC (Security Specification) definuje principy šifrování a správy klíčů při uzavírání přenášených dat pomocí algoritmu AES.
• Specifikace OSSI (Operations Support System Interface Specification), kromě link bonding, IPv6, multicast a vylepšeného zabezpečení, podrobně popisuje principy přijímání více návratových kanálů na jednom portu, metody upgradu topologie sítě pro implementaci DOCSIS 3.0 a také vylepšené diagnostické metody a sledování kvality signálu, sběr provozních parametrů sítě a aplikace účtování.
• Technická zpráva MGMT-3 DIFF (DOCSIS3.0 Management Features Differences) shrnuje rozdíly mezi systémy správy sítě DOCSIS 2.0 a DOCSIS 3.0.

Stav trhu.

Norma tedy nabízí mnoho nových funkcí, které se liší složitostí a naléhavostí implementace. Takže například kombinace dopředných kanálů je snadněji implementovatelná než kombinace zpětných. Zároveň je dnes vzhledem k asymetrické povaze většiny „těžkých“ aplikací důležitější kombinace přímých kanálů. Není tedy náhodou, že kombinace dopředných kanálů v CMTS byla implementována o dva roky dříve než kombinace reverzních.

Aby bylo pro certifikovaná zařízení snazší a rychlejší uvedení na trh, společnost Cable Labs zavedla tři fáze pro kvalifikaci CMTS s podporou DOCSIS 3.0. Podle stupně úplnosti se nazývají zlaté, stříbrné a bronzové. Zlato neboli plná certifikace se uděluje CMTS, který splňuje všechny požadavky specifikace. Úplný seznam požadavků dvou nižších úrovní je poskytován pouze výrobcům certifikovaných zařízení, ale soudě podle tiskových zpráv od Cable Labs je bronzová kvalifikace přidělena zařízení, pokud poskytuje kombinaci 4 kanálů v dopředném směru, a stříbrné kvalifikaci, pokud navíc dokáže připojit zpětné kanály, podporuje šifrování AES a adresování IPv6.

Během 56. vlny certifikace, která proběhla v prosinci 2007, nezískalo plnou certifikaci ani jedno zařízení. CMTS Arris C4 a Cisco uBR10012 získaly bronzovou kvalifikaci a CMTS Casa Systems C 2200 získaly stříbrnou kvalifikaci. V nejbližších dnech by měly být známy výsledky další, 57. vlny certifikace.

Co se týče modemů, je pro ně poskytována pouze plná certifikace, která vyžaduje, aby byly testovány společně s plně kvalifikovaným CMTS. Certifikované modely tedy zatím neexistují a jejich výskyt v 57. vlně je nepravděpodobný. Výrobci nyní nabízejí modemy kompatibilní s jejich vlastními modely CMTS. Na konci února tedy Motorola oznámila novou řadu kabelových modemů Surf Board DOCSIS 3.0 pracujících ve spojení s BSR 64000 a Arris a Cisco, jejichž CMTS získal bronzovou kvalifikaci, nabízejí modemy formátu „2.0V“, které podporují spoustu přímých kanálů.

Implementace.

V USA, kde se tento standard zrodil, operátoři nespěchají s komerční implementací těchto řešení a omezují se na laboratorní testy a terénní testy v malém měřítku. Na jiných trzích přitom již existují případy implementace systémů DOCSIS s podporou kanálových balíčků. Síť Singapore Starhub tedy implementuje systém starší než DOCSIS 3.0 s kombinací tří kanálů, který umožňuje přenos datových proudů až 100 Mbit/s pomocí předplatitelských modemů CMTS a Motorola. A kanadská síť Videotron také spustila systém s kombinací tří kanálů.

Škálovatelný 5354 je kabel certifikován a také certifikovaný společností Comcast, Time Warner Cable a dalšími předními poskytovateli kabelových služeb. Používá čipovou sadu Broadcom BCM3383G a je vybaven Full Broadcom Capture (FBC). FBS Umožňuje modemu používat jakoukoli downstreamovou frekvenci bez omezení sousedních kanálů nebo konkrétních oken šířky pásma akvizice.

Škálovatelný model 5354 integruje router N300 wireless-n, který má dvě interní antény, 4 kamerové GigE LAN porty a 2 USB porty pro ukládání síťového kabelu. Uživatelské nastavení je jednoduché a zahrnuje rychlé a bezpečné bezdrátové nastavení pomocí jedinečných nastavení zabezpečení uvedených na spodním štítku.Bezdrátové Wi-Fi je kompatibilní s vysokou šířkou pásma a širokým dosahem.Čtyři porty GigE LAN poskytují kabelové připojení k počítačům, televizorům, adaptérům HomePlug, adaptérům MoCA a dalším. Dva USB porty umožňují uživatelům připojit USB flash disk nebo pevný disk pro síťově adresované úložiště (NAS) a/nebo streamovací média s podporou DLNA.

Router také obsahuje výkonný bezpečnostní firewall, rodičovskou kontrolu a podporu až pro 253 klientských zařízení. Mezi bezdrátové funkce patří pokročilé bezdrátové zabezpečení, WDS pro rozšíření bezdrátového dosahu pomocí opakovačů a WPS pro snadné bezdrátové nastavení.

Model 5354 Podporuje vzdálené připojení k IPv4 a IPv6.

Integrace kabelového modemu se směrovačem šetří pracovní prostor, zjednodušuje nastavení, snižuje změť kabelů a odstraňuje místa selhání způsobená kabelovým připojením mezi samostatnými zařízeními. Tento produkt je navržen a vyroben pro výkon dnes i pro nadcházející roky. On má Jednoletá záruka a kvalitní technická podpora odUSAZoom Telephonics, lídr v oblasti komunikačních produktů již více než 37 let.

Upozorňujeme, že prodej tohoto produktu je omezen na použití kabelovými operátory na jejich vlastních kabelových sítích. Baleno v obyčejné hnědé krabičce s označením „not for resale“.

Mezi vlastnosti 5354 patří:

• Výkon DOCSIS 3.0/2.0/1.1 s certifikací CableLabs, Comcast a Time Warner Cable

• Až 8 downlinků a 4 uplinky se širokopásmovým snímáním

• Poskytuje obecný vysokorychlostní internet přes kabel:

Bezdrátová zařízení kompatibilní s Wi-Fi 802.11n, gab

Zařízení s ethernetovým portem, včetně počítačů a herních stanic

• Snadné nastavení a správa s jedinečným nastavením zabezpečení štítků, Universal Plug and Play (UPnP), nastavením bezdrátového zabezpečení WPS a ovládáním přes prohlížeč

• Čtyři 10/100/1000 Ethernet porty (gigabit)

• Dva USB porty pro síťové úložiště s podporou DLNA pro mediální servery

• Zahrnuje pokročilou bránu firewall a bezdrátové zabezpečení

• Jednoletá záruka a podpora od společnosti Zoom, lídra v oblasti komunikace v USA od roku 1977

Specifikace

Provozní parametry:

KlesajícíStoupající

Rychlost přenosu dat:Až 343 Mbps (8 kanálů)Až 123 Mbit/s (4 kanály)

Frekvence:

Modulace: 64 nebo 256 QAM

Rozsah provozní úrovně:-15 až +15 dBmV

8 až +58 dBmV (QPSK)

Indikátory stavu:

Ethernet LAN rozhraní:

USB rozhraní:

Bezdrátové připojení:

Síťová řešení:

IPv4 a IPv6

Režim routeru:

Dynamické DNS

DHCP server a klient

Mosta

RIP V1 a V2

Řízení:

SNMP v1, v2, v3

Bezpečnost:

Rodičovská kontrola

Ochrana proti útoku

Filtrování IP/MAC/portů

Odmítnutí služby

Bezdrátová síť Wi-Fi:

2 vysílání/příjem, MIMO

ověřování 802.1x

8 SSID

Vysílací výkon: 20 dBm

Velikost:

Hmotnost balení:

1,25 lb (57 kg)

Napájecí adaptér:

110V/220V AC

Výstup 12V 2A

Pracovní teplota:

0 °C až 50 °C

Požadavky na systém:

Musí tam být ethernetový port.

Jakýkoli cyklistický výlet.

Záruka:

Jeden rok

Balíček obsahuje:

Silová kostka

Vydržet

ethernetový kabel

Leták pro rychlý start

Specifikace

Servisní rozhraní kabelového modemu:

Jack F-type 75 Ω (standardní koaxiální konektor)

Provozní parametry:

KlesajícíStoupající

Rychlost přenosu dat:Až 343 Mbps (8 kanálů)Až 123 Mbit/s (4 kanály)

Frekvence: 88 až 1002 MHz (od okraje k okraji)5 až 42 MHz (od okraje k okraji)

Modulace: 64 nebo 256 QAM QPSK a 8, 16, 32, 64, 128, 256 QAM

Komunikační kanál: Až 8 kanálů Až 4 kanály

Rozsah provozní úrovně:-15 až +15 dBmV A-TDMA: +8 až +54 dBmV (32QAM, 64QAM)

8 až +58 dBmV (QPSK)

S-CDMA: +8 až +53 dBmV (všechny modulace)

Indikátory stavu:

Napájení, downlink, uplink, online stav, bezdrátové spojení, WPS, 4 Ethernet LAN, 2 USB porty

Ethernet LAN rozhraní:

4 X RJ-45 10/100/1000 Mbps Ethernet, s automatickým MDI/MDX

USB rozhraní:

2 X USB 2.0 s UPnP a podporou DNLA mediálních serverů a síťových úložišť

Bezdrátové připojení:

802.11n/g/b, 2X2 MIMO (vícenásobný vstup, vícenásobný výstup)

Síťová řešení:

IPv4 a IPv6

Režim routeru:

Dynamické DNS

DHCP server a klient

NAT (překlad síťových adres)

Mosta

Fragmentace a opětovné sestavení IP

NTP (Network Time Protocol)

Podpora přenosu portů/DMZ

RIP V1 a V2

Podporuje až 253 klientských zařízení

Podpora kvality služeb (QoS).

Řízení:

SNMP v1, v2, v3

Podpora vzdálené aktualizace firmwaru

Všestranné Plug and Play

Bezpečnost:

Jedinečné tovární nastavení zabezpečení na štítku pro každé zařízení

Stavová kontrola paketů (SPI)

VPN end-to-end: PPTP, IPsec tunel

Rodičovská kontrola

Ochrana proti útoku

Správa systému s ochranou heslem

Filtrování IP/MAC/portů

Odmítnutí služby

Filtrování bezdrátových mac adres

Podporuje zobrazení času v původních podmínkách Správa šifrování (BPI).

Univerzální Plug and Play (UPnP)

Diagnostický protokol správy kabelů

Bezdrátová síť Wi-Fi:

Vyhovuje standardům IEEE 802.11n, gab

Bezdrátový přenos dat rychlostí až 300 Mbps*

2 vysílání/příjem, MIMO

Frekvenční rozsah 2,4GHz-2,484GHz ISM pásmo

Bezdrátový distribuční systém (WDS)

Bezdrátová multimédia (WMM/WME)

64/128 bitová ekvivalence soukromí (WEP) s přístupovou frází

Chráněný přístup Wi-Fi (WPA2, WPA) s předsdíleným klíčem

Zabezpečení pomocí ochrany Wi-Fi (WPS)

ověřování 802.1x

8 SSID

Bezdrátová kvalita služeb

Vysílací výkon: 20 dBm

Dvě externí nastavitelné antény (2 dBi)

Velikost:

9,5" šířka x 6,5" x 1,25" (24,1 x 16,5 x 3,2 cm)

Hmotnost balení:

1,25 lb (57 kg)

Napájecí adaptér:

110V/220V AC 50/60 Hz vstup do napájecího adaptéru

Výstup 12V 2A

Pracovní teplota:

0 °C až 50 °C

Požadavky na systém:

Kabelový modem musí být připojen ke službě kabelového modemu, která používá některou z těchto služeb

DOCSIS-3.0, 2.0 nebo 1.1 standardy.

Přímo připojená zařízení, jako jsou počítače, přepínače a domácí adaptéry

Musí tam být ethernetový port.

. Zařízení připojená prostřednictvím bezdrátové sítě musí mít Wireless-N, Wireless-G nebo Wireless-B (Wi-Fi)

Jakýkoli cyklistický výlet.

Záruka:

Jeden rok

Certifikáty: Certifikáty bezpečnosti hraček

Bezpečnostní certifikace UL 60950-1 BV, FCC díly 15B a 15C, kabely, Comcast, kabel Time Warner

Balíček obsahuje:

Kabelový modem DOCSIS 3.0/2.0/1.1

Silová kostka

Vydržet

ethernetový kabel

Leták pro rychlý start

Vyrobeno v pevninské Číně s dalšími testy kontroly kvality v Severní Americe.

• Nejrychlejší modemový router dostupný s AC1900 WiFi - rychlost až 1,9 Gbps
• Výkonný kombinovaný procesor 1,6 GHz zvyšuje výkon pro hraní her a streamování
• Dva v jednom - kombinovaný kabelový modem a WiFi router
• Žádné poplatky za pronájem vybavení – ušetřete až 120 $ ročně*
• Jeden z nejlepších kabelových modemových routerů pro Comcast XFINITY ® Blast, Comcast XFINITY ® Extreme nebo Time Warner Cable ® Maxx
• 24x8 kanálový balíček umožňuje stahování rychlostí až 960 Mbps‡

Balíček kanálů

Ve špičce může být provoz na informačním kanálu pomalejší a zahlcenější, a totéž platí pro internetovou síť. Poskytovatelé kabelového internetu používají datové okruhy k poskytování internetového připojení v domácnostech. Tyto kanály, stejně jako jízdní pruhy na silnici, se mohou během dopravní špičky zahltit a přístup k internetu se může zpomalit. Více kanálů v modemovém routeru je však jako široká silnice s více jízdními pruhy. Čím více kanálů, tím vyšší rychlost. Wifi router s kabelovým modemem Nighthawk podporuje 24 kanálů příchozího provozu, což jsou špičkové funkce. Pohodlně se tedy usaďte a vychutnejte si ultra rychlý a spolehlivý internet ve špičce.

Nejvyšší výkon ve dvou rozsazích

Pokud od svého poskytovatele kabelových služeb potřebujete nejvyšší rychlosti, potřebujete modemový router, který je schválen vaším poskytovatelem pro zpracování velkého množství dat. Ideální pro nejrychlejší kabelové internetové služby, jako jsou plány Comcast XFINITY ® Blast/Extreme a Time Warner Cable ® Maxx, je schválený WiFi router s kabelovým modemem Nighthawk AC1900 a poskytuje nejlepší výkon ve své třídě s rychlostí až 1,9 Gb/s poprvé s kombinací 24x8 kanálů a výkonného kombinovaného procesoru 1,6 GHz. Získejte superrychlý internet a ušetřete až 120 $ ročně na pronájmu s tímto routerem s kabelovým modemem 2 v 1.

Technologie a funkce

WiFi Cable Modem Router Nighthawk AC1900 je nabitý technologiemi a funkcemi pro hraní her a streamování bez obav ze ztráty připojení nebo zpomalení rychlosti. Nighthawk má kombinovaný procesor 1,6 GHz, 4 porty Gigabit Ethernet LAN a port USB. Díky 24x8 agregaci kanálů můžete udržovat rychlost připojení i během nejrušnějších pracovních hodin, zatímco technologie jako Beamforming+ zlepšují pokrytí a spolehlivost pro volný pohyb a nepřetržité připojení.

ReadyShare ® USB - Připraveno k ukládání a sdílení dat

ReadySHARE ® USB poskytuje širokou škálu praktických funkcí, jako je přístup k úložišti USB a streamování médií. Připojte paměťové zařízení USB k portu USB a vychutnejte si vysokorychlostní Wi-Fi připojení. Pomocí ReadySHARE USB můžete přehrávat, sledovat, poslouchat a sdílet videa, fotografie a hudební soubory na televizorech, herních konzolách a přehrávačích médií.

Vylepšené procesory

Co lze dělat s větší rychlostí? S větším výkonem? Router Nighthawk C7000 vybavený kombinovaným procesorem 1,6 GHz poskytuje uživatelům rychlejší WiFi připojení a také rychlejší kabelové připojení, USB a WAN-to-LAN. To znamená, že celková rychlost sítě se zlepšuje jako nikdy předtím. Zařízení si proto můžete bez obav vzít domů na testování, bude se vám líbit!

rychlost 802.11ac

Získejte více možností WiFi pro vaši domácí síť. Užijte si ultrarychlý přenos dat WiFi bez prodlev – až 1,9 Gb/s.

WiFi pokrytí

Domy a byty, jak víte, přicházejí v různých dispozicích a velikostech. WiFi kabelový modemový router Nighthawk AC1900 poskytuje stejnou úroveň pokrytí WiFi, když nezáleží na tom, ze které části domu/bytu se k síti připojujete.

Spolehlivost

Není nic víc frustrujícího než ztráta spojení. Pokročilé funkce routeru Nighthawk Cable Modem Router a nejlepší WiFi technologie ve své třídě snižují rušení a poskytují spolehlivější připojení.

Ve skutečnosti mnoho lidí slyšelo zkratku DOCSIS, ale ne každý rozumí, co to je a proč je to potřeba. Ti nejzvědavější by si tuto otázku mohli vyhledat i na Wikipedii, ale jak ukazuje praxe, stále zůstává poměrně hodně otázek. Začněme tedy trhat obaly, podívejme se na otázky:
1. co je to?
2. kdo to potřebuje?
3. co je k tomu potřeba?
4. jak začít?

Ti, kteří mají slabé srdce a nechtějí se ponořit do "Jak se to vyrábí?" Prosím, nedívejte se pod habracat - není tam nic zajímavého.

Začněme tedy obecnou teorií.
Zkratka DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specifications) označuje standard pro přenos dat po televizním kabelu, který byl přijat v roce 1998. Tento standard v originále předpokládá přenos dat až 42/38 Mbit/s v downstreamu (k uživateli) a až 10/9 Mbit/s v upstreamu (od uživatele).
Ti, kteří se s technologiemi setkávají poprvé, si často kladou otázku: je to pro každého? Ne - pásmo je rozděleno mezi všechny uživatele připojené k těmto DS/US.

Ve skutečnosti existuje několik verzí DOCSIS:
- DOCSIS 1.0
- DOCSIS 1.1
- DOCSIS 2.0
- DOCSIS 3.0
- EURODOCSIS
Aniž bychom zacházeli do přílišných podrobností, rozdíly mezi nimi se týkají QoS, frekvencí, agregace kanálů, šířky pásma a modulací. Ve skutečnosti to vše přímo souvisí s rychlostí a životaschopností v hlučných sítích.

kdo to potřebuje?
Potřebuji nejdřív tohle existující provozovatelé kabelové televize rozšířit nabídku služeb tím, že koncovým uživatelům poskytnou vysokorychlostní přístup k internetu a související služby (VoIP, IPTV nebo cokoliv, co vám vaše fantazie dovolí).
Slovo „existující“ jsem zvýraznil z následujících důvodů (myslím, že je to zřejmé).

Nasazovat koaxiální síť jen kvůli poskytování přístupu k internetu uživatelům od nuly je přinejmenším hloupé a ekonomicky nereálné, protože existují mnohem levnější a rychlejší technologie (například FTTB, ADSL, PON). Například, pokud nejste provozovatelem kabelové televize, ale řekněme telefonní ústřednou, pak se znovu nezdá užitečné vybudovat koaxiální síť po celém městě, je mnohem levnější přejít na ADSL - myslím, že je to pochopitelné.

Se stávající, dobře vybudovanou koaxiální sítí pokrývající významnou oblast může být DOCSIS optimálním začátkem, který vyžaduje minimální zásahy do fyziky. Zejména v řídce osídlených oblastech, jako je soukromý sektor, kde hustota spojek/přepínačů/krabic na spotřebitelskou jednotku může být v případě FTTB kosmická. Opět platí, že v případě vícepodlažních budov (tzv. obytných oblastí) se stávající konkurencí v podobě „domácích sítí“ může mít smysl nasadit paralelní koaxiální FTTB síť, nebo protože opravdu chcete používat HCNA - bude to IMHO levnější a perspektivnější.

Zařízení
Obecně by typický diagram vypadal takto:

Ve skutečnosti je z obrázku na Googlu okamžitě zřejmé, že pro poskytování internetu koncovému uživateli je zapotřebí následující:
1. cloud, ve kterém žije internet;)
2. server s nainstalovanými službami DHCP, TFTP
3. CMTS (systém ukončení kabelového modemu)
4. koaxiální síť směřující k účastníkovi
5. modem a přání uživatele se připojit

Pojďme si stručně projít výše zmíněné body.
1. s internetem je vše jasné – řekněme, že ho máme
2. Server použijeme na něčem, co administrátor zná. Předpokládejme, že zná FreeBSD/Linux ;)
3. CMTS... jsou různé černé, bílé špinavé, krátký seznam výrobců se dá najít Pro úplné neznalce je to (velmi zhruba) takový velký a drahý modem, na který jsou navázány účastnické modemy.
4. Hlavním požadavkem na síť je provozuschopnost a přítomnost zpětného kanálu na zesilovačích. Udržovatelnost znamená trvalé odstranění ilegálních a monitorování úrovně signálu v dopředném a zpětném kanálu. Sezónní zpomalení signálu může výrazně zničit životy uživatelů i vašeho týmu podpory.
5. Lze nalézt krátký seznam výrobců modemů. Modem Docsis je poměrně specifické zařízení, které poskytuje poměrně širokou škálu možností – počínaje omezením šířky pásma účastníka přímo na jeho modemu a konče filtry (přibližně dálkově ovládaný firewall).

kde začít?
Administrátoři, jejichž nadřízení na mě v poslední době klepali se záviděníhodnou pravidelností, vedeni úvahami uvedenými v části „Kdo to potřebuje?“ koupil CMTS (z nějakého důvodu je to nejčastěji něco jako ojetý BSR1000, BSR2000, CiscoUBR) a řekl „zapojte internet do sítě CATV“.
Pro lidi, kteří jsou již obeznámeni s Ethernetem nebo ADSL, nemusí být operační schéma sítě DOCSIS zcela transparentní a počet pohybů těla potřebných k tomu, aby alespoň jeden modem provedl ping, může být zcela ohromující. Bez pochopení obecných principů, jak by to mělo fungovat, je docela těžké něco udělat. První myšlenka, která vás napadne, je přišroubovat modem přímo k CMTS a zjistit, co se stane. Přirozeně se nic nepovede - modem jednoduše zabliká světly a hudbou a je to. Nic jiného se nestane.

Modem při pokusu o připojení prohledá celý frekvenční rozsah na přítomnost downstream/upstream a pokud jej najde, pokusí se získat adresu přes DHCP pro modem, pokud je adresa přijata, modem se pokusí získat speciálně; sestavenou konfiguraci pro sebe přes TFTP, načež, pokud je konfigurace normálně rozžvýkána, se snaží získat přes DHCP adresu pro CPE (zařízení poskytované zákazníkem), což bude nejspíše síťová karta nebo router.

Mělo by to fungovat normálně na zkušební stolici, jako je tato:
1. CMTS nakonfigurováno
2. Výše ​​uvedené služby jsou nainstalovány na serveru
3. Modem je připojen pomocí sady odboček pro zajištění nominální úrovně signálu pro DS/US.

1. Nebudeme se nijak zvlášť soustředit na nastavení CMTS, protože v závislosti na výrobci, fyzické realitě sítě a plánované topologii sítě se bude velmi lišit. Jsem rád, že existuje obsáhlá dokumentace, která přišla se všemi zařízeními, která se mi dostala do rukou – myslím, že lidem obeznámeným s rozhraním podobným cisco a obecnou teorií nastavování síťových zařízení by z ní mělo být vše víceméně jasné.

Minimální průchody rukou, které by měly být provedeny přes CMTS, aby byl připraven k testování na zkušebním stavu, vypadají takto:
- nastavte frekvenci DS
- registrovat frekvence a modulace pro USA
- zadejte adresu DHCP serveru, který budeme distribuovat
- zaregistrujte tajný klíč pro konfigurace
- nastavit hesla
- Uložit

2. Zvyšujeme služby, které potřebujeme na serveru.

# cd /usr/ports/net/isc-dhcp31-server/ && make install (sestaveno s podporou Option82)
S největší pravděpodobností máme standardně tftpd, stačí jej odkomentovat v /etc/inetd.conf
#cd /usr/ports/net-mgmt/docsis && provést instalaci
Což potřebujeme ke generování binárních konfigurací pro modemy kompatibilní s DOCSIS, jak říká pkg-descr.

Řekněme, že jsme nakonfigurovali CMTS tak, aby 10.10.10.9 posílal DHCP požadavky do sítě našeho hostitele s IP 10.10.10.10, která se dívá na CMTS. Náš /usr/local/etc/dhcpd.conf by pak měl vypadat takto
volba název-domény "catv";
volba doménové-názvové-servery 10.10.10.10;
default-lease-time 3600;
max-doba pronájmu 43200;
autoritativní;
ddns-update-style žádný;
log-facility local7;
jeden-lease-per-client true;
odmítnout duplikáty;

Podsíť 10.10.200.0 maska ​​sítě 255.255.248.0 (
default-lease-time 3600;
max-doba pronájmu 86400;
volba doménové-názvové-servery 10.10.10.10;

opční routery 10.10.200.1;

Zahrňte "/usr/local/etc/users_dhcp.conf";
}

Podsíť 10.10.100.0 maska ​​sítě 255.255.248.0 (
default-lease-time 3600;
volba maska ​​podsítě 255.255.248.0;
opční routery 10.10.100.1;
název-serveru "10.10.10.10";
volba tftp-server-name "10.10.10.10";
volba bootfile-name "cm_config/other.b";
další server 10.10.10.10;
název souboru "cm_config/other.b";
opční časové servery 10.10.10.10;
opce time-offset 2;

Zahrňte "/usr/local/etc/modems_dhcp.conf";

Z čehož by mělo být zřejmé, že síť 10.10.100/21 rezervujeme pro modemy a síť 10.10.200/21 pro uživatelská CPE

Abychom si v budoucnu usnadnili práci, zahrneme hostitele pro podsítě z /usr/local/etc/modems_dhcp.conf a /usr/local/etc/users_dhcp.conf. Nejprve do /usr/local/etc/modems_dhcp.conf zadáme náš testovací modem ve tvaru

Host m1002 (
hardwarový ethernet 00:ff:ff:55:ff:f2;
pevná adresa 10.10.100.3;
název souboru "cm_config/testmodem.b";
}

A do /usr/local/etc/users_dhcp.conf přidáme našeho testovacího hostitele:

Host m10102002 (
hardwarový ethernet 00:cc:cc:99:aa:ff;
pevná adresa 10.10.200.2;
}

Direktiva filename by měla udávat, že obsahuje cestu (vzhledem k tftp root, která je obvykle v /tftpboot) k binární konfiguraci modemu. V nejjednodušším případě bude konfigurace modemu (nevhodná pro reálné použití! Pouze pro testovací účely! Achtung!) vypadat takto:

#cat /tftpboot/cm_source/testing

Hlavní (
NetworkAccess 1;

GlobalPrivacyEnable0;
UsServiceFlow
{
UsServiceFlowRef 200;
QosParamSetType 7;
MaxRateSustained 0;
SchedulingType 2;
}
DsServiceFlow
{
DsServiceFlowRef 100;
QosParamSetType 7;
Priorita dopravy 3;
MaxRateSustained 0;
}

MaxCPE 16;
}

Nyní jej musíme zkompilovat do formy přijatelné pro modem pomocí dříve zkompilovaného nástroje docsis pomocí tajného klíče uvedeného na CMTS

#echo "sosecret" > /někde/klíč
#docsis -e /tftpboot/cm_source/testing /somewhere/key /tftpboot/cm_config/testing.b

Registrujeme příjem pro modemové sítě a uživatele na CMTS v rc.conf:

Static_routes="kabelový modem"
route_cable="10.10.200.0/21 10.10.10.9"
route_modem="10.10.100.0/21 10.10.10.9"

3. Sestavíme strukturu ze sirek a žaludů copánků a kohoutků, která kombinuje DS a jeden z USA a zajišťuje, že úrovně signálu uvedené v dokumentaci procházejí do modemu.

Pokud jsme vše udělali správně, pak na CMTS in
bsr#show kabelový modem

Něco takového uvidíme
Kabel 0/0/D0/U0/C0 431 online 1458 26,0 10.10.100.3 00ff.ff55.fff2

A podle toho by měl náš testovací modem a testovací hostitel, který, jak si pamatujeme, 10.10.100.3 a 10.10.200.2 pingnout.

Vidíte, jak je vše jednoduché a jasné? - a bál ses. =)

Pokud je síť rozdělena do více CMTS, aby se zlepšila odolnost proti chybám a výkon, vše vypadá stejně. A jde o šíření různých sítí napříč recepcemi.

Výše uvedená konfigurace není vhodná pro skutečné použití z několika důvodů:

Nejméně:
- žádné filtry k izolaci uživatelů
- neexistují žádné registrované snmp pro sběr statistik
- neexistuje žádná vazba modemu na konkrétní CPE
Bylo by také hezké udělat:
- tvarování kanálů přímo na zařízení
- vzít v úvahu vlastnosti různých zařízení
- odříznout webovou tvář modemu, uživatel tam nemá co dělat
- kompetentně budovat QoS

Zpočátku jsem opravdu chtěl napsat návod krok za krokem, jak nejen „zařídit, aby internet fungoval“, ale také jak je kompetentně prodat koncovým uživatelům, ve skutečnosti s příklady konfigurací, hotových AKT , atd. Ale protože upřímně nejsem moc spisovatel, tak se prostě stydím ukázat svůj blbý kód, který je navíc dost specifický a v každém případě vyžaduje hluboké doladění pro konkrétního operátora :)
Obecně jsou požadavky na účtování provozované v síti DOCSIS velmi jednoduché:
- být schopen počítat provoz
- umět počítat peníze
- vytvořit flexibilní tarify z vypočítaných peněz za provoz
- flexibilně omezit šířku pásma uživatele
- být schopen sestavovat konfigurace modemu za chodu pro každého uživatele + upravovat hostitele dhcpd.

Pokud je s prvními čtyřmi body vše jasné – a vlastně se jimi zabývají hlavně všechna ASR, pak bychom se měli zaměřit na ten poslední. Přirozeně můžete vydat jednu konfiguraci pro všechny a poté autentizovat uživatele pomocí interních mechanismů ACP (smíšené autorizace) nebo, řekněme, tunelové metody PPtP, ale považuji to pouze za další berličku a záměrné odmítnutí velmi pohodlných poskytovaných funkcí. technologií.

Myslím, že nyní mnoho, mnoho lidí řekne, že technologie je mrtvá, drahá, nerelevantní a budou mě šťouchat do obličeje v FTTB, PON, HCNA. Ano, vím, že takové věci jsou a že např. v hustě obydlených výškových budovách je cena/rychlost portu u FTTB desetinásobně levnější a že HCNA poskytuje mnohem lepší rychlosti přes stejný koaxál při srovnatelné náklady na hardware předplatitele a bez nutnosti nákupu relativně drahého CMTS. Pokud vás to zajímá, mohu svými prsty vysvětlit, proč je FTTB v soukromém sektoru drahé a proč je HCNA snížena na „téměř FTTB“, pokud jde o náklady na port, a také proč veřejnost ještě není připravena na PON. Opět platí, že pro použití jakékoli stále živé technologie vždy existují motivy od „použijme stávající síť“ po „jinak to bude příliš drahé a časově náročné“. Opět volba hrát dumping a závodit s rychlostmi domácích sítí není vzhledem k výše uvedeným výkonnostním charakteristikám tou nejlepší variantou a trumfem poskytovatele DOCSIS by měly být IMHO služby poskytované přes jeden kabel a jejich kvalita.
V této fázi vývoje může DOCSIS 2.0 úspěšněji konkurovat ADSL a 3.0 šlape na paty ostatním jako slibná platforma pro Triple Play.

Jako vždy na konci článku používám své slabé omluva zní jako:

„Ano, nejsem gramotný, já vím. Není to můj rodný jazyk, neučil jsem se ho ve škole, i když si myslím, že je to slabá omluva. Pokud berete chybějící čárku jako osobní urážku, předem se omlouvám. Upřímně, nechtěl jsem."

Zpravidla to funguje ;)

Článek byl napsán na zvláštní objednávku časopisu