docsis evolution

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Discorre sobre a evoluo do Data Over Cable Sistem

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  • 1Marcelo Costa

    DOCSIS

    DOCSIS 1.0 a 3.0

    A evoluo do DOCSIS1.0 a 3.0

  • 2Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    O que DOCSIS

    Data Over Cable Service Interface Specification (DOCSIS)

    o mtodo utilizado para transportar dados atravs da rede HFC (Hybrid Fiber Coaxial) utilizando portadoras RF com modulao digital (QAM e/ou QPSK );

    A principal funo do DOCSIS transportar os pacotes IP entre o headend (datacenter) e o assinante;

    o padro utilizado por operadoras de CATV para prover acesso internet utilizando a rede HFC;

  • 3Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    O que DOCSIS

    Data Over Cable Service Interface Specification (DOCSIS)

    CMTS Cable Modem Termination SystemEquipamento responsvel em empacotar pacotes IP em frames DOCSIS e coordenar o parque de cable modems;

    CABLE MODEM (CM)Modulador/Demodulador responsvel em prover a finalizao da comunicao IP ao assinante CATV;

    CableNetwork

    CustomerPremises

    Equipment

    Transparent IP Traffic Through the System

    Cable Modem(CM)

    CMTSNetwork Side

    Interface

    Wide-AreaNetwork

    Cable Modem

    TerminationSystem(CMTS) CM Customer Premises

    Equipment Interface

  • 4Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    O que DOCSIS

    Data Over Cable Service Interface Specification (DOCSIS)

    CableNetwork

    CustomerPremises

    Equipment

    Transparent IP Traffic Through the System

    Cable Modem(CM)

    CMTSNetwork Side

    Interface

    Wide-AreaNetwork

    Cable Modem

    TerminationSystem(CMTS) CM Customer Premises

    Equipment Interface

  • 5Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    O que DOCSIS

    Data Over Cable Service Interface Specification (DOCSIS)

    Os equipamentos DOCSIS so certificados pela CableLabs, organizao que dita as especificaes.

    CableLabs um consrcio de especialistas e empresas da rea.

  • 6Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 1.0

  • 7Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 1.0

    Projeto iniciou-se por um pequeno grupo de grandes operadoras no final de 1995;

    A primeira especificao, RFI, saiu em Maro de 1997;

    As especificaes restantes (BPI, OSS, CMCI, NSI, TRI) foram editadas at o final de 1997;

    Estas especificaes foram escritas pelos fabricantes sob superviso de um comit de reviso das operadoras.

    Unificao de Protocolos;

  • 8Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 1.0

    Principais caractersticas do DOCSIS 1.0

    Modelo Ethernet para prover transporte de pacotes IP;Pacotes de tamanho varivel

    CMTS podiam operar em L2 ou L3;

    O CM uma bridge com algumas regras especiais e com capacidade de aplicar filtros ao trfego L2/L3;

    Utiliza broadcast no sentido do assinante;

  • 9Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 1.0

    Principais caractersticas do DOCSIS 1.0

    Utiliza TDMA no sentido da operadora;

    Alocao de trfego pelo CMTS em resposta requisies dos cable modems;

    Somente Best Effort e rate limit so suportados;

    Gerenciamento atravs de SNMP com MIBs padres e privadas;

  • 10Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 1.0

    Principais caractersticas do DOCSIS 1.0

    Downtream RF:Frequncia: 88 ~ 860 MHzLargura de canal: 6MHz (Annex B)Modulaes: 64QAM e 256QAM

    Upstream RF:Frequncia: 5 ~ 42 MHzLarguras de canal: 200kHz, 400kHz, 1,6MHz e 3,2MHzModulaes: QPSK e 16QAM

  • 11Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 1.0

    R B W : 3 0 0 k H z

    V B W : 3 0 k H z

    S C A L E : 1 0 d B / d i v

    S P A N : 2 M h z / d i v

    D i g i t a l P e a k E x c u r s i o n

    D i g i t a l A v e r a g e P o w e r

    N T S CV i d / A u d 6 4 Q A M 6 4 Q A M

    DOWNSTREAM

  • 12Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 1.0

    UPSTREAM

  • 13Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 1.0

    Principais Servios DOCSIS 1.0

    Como somente temos Best Effort e rate limit, os principais servios que podem ser oferecidos :

    Acesso Internet;Acesso sem garantia de QoS para servios L2/L3;

    E-mail

    Voice

    fileCM

    HFC

  • 14Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 1.1

  • 15Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 1.1

    Em 1998, os fabricantes iniciaram o trabalho em uma extenso para QoS para permitir suporte ao VoIP;

    O suporte telefonia foi um dos principais fatores que motivaram o desenvolvimento do DOCSIS 1.1;

    A primeira especificao DOCSIS 1.1 (RFIv1.1,BPI+) foi publicada em Maro de 1999

    v1.1 foi originada na v1.0 mas com muito retrabalho;Contribuies de vrios fabricantes;Inicialmente imatura sendo necessrias vrias alteraes, principalmente no BPI+ e OSSI;

  • 16Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 1.1

    Principais caractersticas do DOCSIS 1.1Quality of Service QoS

    Mltiplos ( e dinmicos) Services Flows e classificadores;Cada Service Flow pode ter um QoS diferente;

    Novos tipos de schedules para o UpstreamUGS Unsolicited Grant Service(non) Real-Time PoolingBest Effort

    Fragmentao;Suporte a IP Multicast;

  • 17Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 1.1

    Principais caractersticas do DOCSIS 1.1

    Concatenao de mltiplos pacotes por burst no upstream

    Payload Header SuppressionPermite que partes repetitivas do pacote sejam suprimidas no HFC link

  • 18Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 1.1

    Principais caractersticas do DOCSIS 1.1

    BPI+Autenticao de CM utilizando certificado digitalChaves mais longas e novos algoritmos

    Atualizao segura de cdigoUtiliza certificado PKCS e assinatura do arquivo de atualizao

    SNMPv3

    DCC Dynamic Channel Change

  • 19Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 1.1

    Principais Servios DOCSIS 1.1

    Com a extenso de QoS, novos schedulers, mltiplos e/ou dinmicos Services Flow, Classifiers, foi possvel a criao de uma nova gama de servios para os assinantes:

    Acesso Internet;Telefonia (PacketCable);Acesso com garantia de QoS para servios L2/L3;

    CM

    HFC

    Data Packet

    Classifier Service Queues Upstream Scheduler

  • 20Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 2.0

  • 21Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 2.0

    Principais caractersticas do DOCSIS 2.0

    As primeiras especificaes sairam em 2001/Q4 com sua certificao final em 2002/Q4;

    Principal motivador foi o aumento da largura de banda nos canais de Upstream para atender trfego que exigiam largura de banda simtrica (Ex. Skype, Gaming, P2P, etc);

    No houveram alteraes no canal de Downstream;

  • 22Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 2.0

    Principais caractersticas do DOCSIS 2.0

    Aumento da capacidade dos canais de retorno:Nova largura de canal: 6,4MHz;(0.2, 0.4, 0.8, 1.6, 3.2 e 6.4 MHz)

    Novos perfis de modulao8QAM, 32QAM e 64QAM;(QPSK, 8QAM, 16QAM, 32QAM e 64QAM);

  • 23Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 2.0

    Principais caractersticas do DOCSIS 2.0

    Melhor comportamento em ambientes com rudo (interferncia);

    Novas tecnologias de transmisso:A-TDMA: Evoluo do TDMA DOCSIS 1.xS-CDMA: Novo mtodo de transmisso

    Com isso, a capacidade de trfego de cada canal de Upstream atingiu 30.72Mbps;

  • 24Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 2.0

    Principais caractersticas do DOCSIS 2.0

    Suporte a cancelamento de rudo;

    Suporte a canais lgicos;

  • 25Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 2.0

    Capacidades de trfego Upstream:

    Hertz QPSK 8 QAM 16 QAM 32 QAM 64 QAM Ksym/Sec

    200 320 480 640 800 960 160

    400 640 960 1280 1600 1920 320

    800 1280 1920 2560 3200 3840 640

    1600 2560 3840 5120 6400 7680 1280

    3200 5120 7680 10240 12800 15360 2560

    6400 10240 15360 20480 25600 30720 5120

  • 26Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 2.0

    Principais Produtos DOCSIS 2.0

    Com o aumento da capacidade de retorno, foi possvel a oferta de produtos com largura de banda simtrica.

  • 27Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 3.0

  • 28Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 3.0

    Principais caractersticas do DOCSIS 3.0Primeiras especificaes em Agosto de 2006Motivao:

    Permitir mais trfego para CM DOCSIS 1.x e 2.0Limitar ou reduzir a necessidade de quebra de node (split)Introduzir novos produtos com velocidades superiores a 38MbpsPermitir a migrao da estrutura antiga para a nova sem impactos ou perda de investimentoCriptografia de dados mais robustaSuporte a IPv6Reduo do custo por porta do CMTS

  • 29Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 3.0

    Principais caractersticas do DOCSIS 3.0

    Channel Bonding:Utilizao de 2 ou mais canais DS/US para agregar o trfego

  • 30Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 3.0

    Principais caractersticas do DOCSIS 3.0

    IP Multicast:IGPMv3SSM, QoS,PHS, Authorization, etc

    IPv6Provisionamento e gerncia de CMsSuporte a Dual Stack;Suporte DHCPv6 e DHCP prefix delegation;MP-BGP

  • 31Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 3.0

    Principais caractersticas do DOCSIS 3.0

    Frequncia dos canais de Upstream estendida;

    Business over DOCSIS (BSoD):L2VPN (VLAN);

  • 32Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 3.0

    Principais Produtos DOCSIS 3.0

    Produtos com velocidades superiores a 38Mbps sendo limitado somente ao espectro livre na rede HFC:

    4 canais = 160Mbps8 canais = 320Mbps24 canais = 1Gbps

    Business services:L2VPN;

    Conectividade, gerncia e provisionamento IPv4/IPv6

  • 33Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 3.1

  • 34Marcelo CostaDOCSIS 1.0 a 3.0

    DOCSIS 3.1

    O que est por

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