Standard DOCSIS

Opracowanie przez organizację CableLabs standardu DOCSIS (uznanego później jako wersja 1.0) pozwoliło efektywniej stosować usługi transmisji danych oraz głosowe w sieci telewizji kablowych - zapewniając wielodostęp do medium transmisyjnego z zachowaniem odpowiedniej jakości usługi (QoS).

Specyfikacja szczegółowo określa sposób transmisji sygnałów szerokopasmowych w sieciach telewizji kablowej, precyzując istotne parametry toru kablowego:

- kierunek dosyłowy do abonenta (modulacja 64/256 QAM, szerokość kanału 6/8 MHz, częstotliwość 42-850 MHz lub 65-850 MHz, przepływność 27 lub 36 Mb/s, ramka i kodowanie MPEG-2);

- kanał zwrotny do sieci (modulacja QPSK lub 16QAM, szerokość kanału do 3,2 MHz, częstotliwość 5-42 MHz lub 5-65 MHz, przepływność 5,12 Mb/s dla QPSK oraz 10,24 Mb/s dla 16QAM);

- interfejs użytkownika (Ethernet);

- interfejs sieciowy (Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, ATM, FDDI).

Struktury transmisyjne zgodne ze standardem DOCSIS umożliwiają świadczenie w sieciach CATV interaktywnych usług multimedialnych, takich jak:

- szybki dostęp do zasobów sieci internet oraz intranet;

- usługi transmisji danych o gwarantowanych parametrach jakościowych;

- instalacja sieci korporacyjnych VPN i telekonferencji;

- usługi telefonii IP za pośrednictwem sieci kablowej;

- ponadstandardowe usługi pozwalające na korzystanie z biblioteki filmowej czy muzycznej;

- rozrywka w postaci gier online oraz odpłatne korzystanie z zasobów serwerowych.

Odpowiednie parametry transmisji pakietowych z zapewnieniem usług o wymaganej jakości, określają poszczególne specyfikacje standardu DOCSIS i EuroDOCSIS. Przeszły one ewolucję, udostępniając w kolejnych mutacjach coraz bardziej zaawansowane usługi:

DOCSIS 1.0 - usługi dostępu do internetu klasy "best effort";

DOCSIS 1.1 - usługi z gwarancją parametrów, także telefonia VoIP;

DOCSIS 2.0 - usługi prawie symetrycznej transmisji danych (wideokonferencje, telefonia IP, sesje P2P, prywatne strony WEB);

DOCSIS 3.0 - usługi szybkiej transmisji (do 152 Mb/s lub 200 Mb/s) z funkcją łączenia kanałów (channel bonding) oraz transmisją Video over IP (IPTV).

Każda następna wersja jest wstecznie zgodna ze swą poprzedniczką, lecz przejście na wyższy stopień specyfikacji DOCSIS wymaga modernizacji infrastruktury sieci i oprogramowania, i to nie tylko samego sterownika CMTS, ale przede wszystkim wymiany bądź adaptacji modemów kablowych. Muszą one potrafić akceptować (firmware) odpowiednio zmodyfikowaną procedurę transportową nowej infrastruktury. Wiele starszych modemów niestety nie nadaje się do modernizacji w kierunku DOCSIS 3.0 i trzeba je zastępować nowymi produktami kablowymi.

Integralną cechą najnowszej wersji jest funkcja łączenia kanałów transportowych w jeden, wspólnie sterowany kanał logiczny, co umożliwia zapewnienie każdemu użytkownikowi indywidualnej oferty programowej i usługowej. Drugą niezmiernie ważną cechą wchodzącej dopiero na rynek infrastruktury kablowej DOCSIS 3.0 jest transmisja w sieci dostępowej pakietów IP, a w praktyce - przesyłanie sygnałów telewizyjnych IPTV przez sieć kablową HFC. Osiągane w ten sposób maksymalne szybkości dosyłowe zależą jedynie od szerokości dostępnego kanału (6 lub 8 MHz) i wynoszą odpowiednio: 171,52 Mb/s (DOCSIS) lub 222,48 Mb/s (EuroDOCSIS). W obu przypadkach w kanale zwrotnym uzyskuje się maksymalnie szybkość 122,88 Mb/s.

Takie przepływności dają podstawę do szybkiego i powszechnego wdrażania szerokopasmowych transmisji cyfrowych oraz usług wideo klasy IPTV nawet o wysokiej rozdzielczości HDTV, z wykorzystaniem już istniejącej infrastruktury zmodyfikowanej zgodnie z DOCSIS 3.0. Zwłaszcza że obligatoryjnie do 2015 r. (lub nieco wcześniej) w Polsce ma zostać wstrzymana emisja analogowego sygnału telewizyjnego, którą zastąpi wyłącznie przekaz cyfrowy SDTV/HDTV - znacznie absorbujący pasmo transmisyjne. I to nie tylko w sieciach kablowych CATV.