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1、CMTS系统,DOCSIS 概述和系统构成DOCSIS 3.0 特性与应用CMTS系统组成以及相关设备配置构成CABLE MODEM上线过程介绍以及故障排查,内容简介：,1,DOCSIS 概述和系统构成,DOCSIS=Data-Over-Cable Service Interface SpecificationsDOCSIS Cable Modem 系统的主要作用是在前端和用户端之间透明地传输IP包DOCSIS 系统包括:CMTS电缆调制解调器终端系统，位于前端电缆网络CM-电缆调制解调器，位于用户端,DOCSIS:有线数据业务,Cable网络系统结构图,RF,前端信号输入：105dBuV,C
2、ISCO CMTS,GE,LAN,Core Switch,Cisco Netwrok Registrar,US0,（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）,Cable Modem,HFC,26dBuV衰减,测试口电平值：51dbmv(ALM)31dbmv(LM),光发射机输入电平：3335dBmV(ALM)3134dBm(LM),接收机输出测试电平：27dbmv 39dbmv,573-585MHZ 4563dBmV（105123dBuV）,20.258.6 Mhz，1.
3、6MHz，CNR23 1025dBm接收（5085dBuV）58dBmV为宜,接收机调试输出电平：35dbmv/41dbmv/51dbmv,下行接收电平：CNR35 1515dBmV上行发射电平：858dBmV（QPSK）855dBmv（16QAM）,损耗6dB,2,DOCSIS 3.0 特性与应用,DOCSIS3.0的主要改进,是在众多有线电视运营商、系统设备及芯片提供商参与下制定的旨在优化网络结构提高双向传输速率，扩展网络传输功能使网络成为更具优势的宽带双向结构的多业务传输系统，以较低的成本来满足用户更高速的宽带接入业务的需求。主要特点是去耦合、绑定（）、模块化的架构以及对的支持。通过去耦
4、合设计实现了灵活的下行和上行通道比率。不需要在（电缆调制解调器终端系统）中固定下行一上行通道比率，这便允许运营商在必要时只需要单独扩容下行或者上行资源。在保持的通信协议和的接入方式等特性的基础上采用了信道绑定方式来提高上下行传输速率、扩展网络节点的传输容量为此在物理层和层均作了极为有益的改进。通过上下行的绑定（）实现在下行传输中支持至少个、最多个频道绑定成一个虚拟通道，上行传输通道中可以绑定（）个通道，绑定后的通道组中的任何一个上行通道都可以支持、或调制解调器接入。,而在前端系统中设置了集成式（）和模块式（）两种模式的来支持这种数据包绑定（）方式。模块化的（）架构被确定为一种选项，运营商可使宽
5、带码流能够共享边缘（）资源。支持，它提供了更大的地址空间，支持较更多的地址，同时运营商还能向个别设备分配地址，增强了模式下目标应用的灵活性。引入了负载均衡技术，能够根据数量或者带宽利用率动态调整的分布，让均匀分布在不同的频点，从而充分利用每个频点的带宽资源这样若上下行均采用个8带宽的信道绑定就可使下行在调制时，其速率可高达200；上行在调制时其速率则达。为适应信道绑定对频带占用的需要，规范允许对射频频谱作适当扩展，例如，将网络的下行频率范围从一扩展为一，上行频率范围可从扩展为Z.,同样具有后向兼容性，即符合的可无缝连接到的系统而的则可无缝支持的：0可适用的业务包括：高速宽带互联网业务、分层业务
6、、电视会议、商业服务及视频娱乐等多种业务,DOCSIS 3.0 典型应用,DOCSIS 3.0 典型应用,具体计算如下：模拟频道带宽为8MHz，滤波器的滚降系数为:=0.16则符号速率是：Rs=BW/(1+)=8M/(1+0.16)=6.896Ms/s由于采用64QAM调制方式，M=64则比特率为：R=Rs(log2M)=6.896M(log264)=41.25Mb/sDVB-C只采用RS(204,188)：最大有效码率为：41.25M（188/204）=38.01Mb/s则8M带宽下，采用64QAM调制方式最大有效码率约为：38Mb/s,数字有线电视传输系统的码率受一个模拟电视频道带宽的制约
7、。,3,DOCSIS 3.0 系统组成以及相关设备配置构成,M-CMTS架构,信道channel 和 物理端口RF Port 分离下行：QAM模块和DOCSIS处理模块分离,uBR100012CMTS,RFGW-1 EQAM,RFGW-10 EQAM,DPC3202EMTA,DPC3000Data Modem,DPC3925Gateway,OpticalNodes,GainMakerAmplifiers,Prisma IIOptics,DTI服务器,信道channel 和 物理端口RF Port 分离,QAM模块和DOCSIS处理模块分离,上下行物理端口比例可调,3G60部署,3G60部署,按
8、照光接收机数配置3G60板卡数按照光发射机数配置IPQAM物理端口数按照用户分配的HFC频点资源配置IPQAM每物理端口的频点按照实际MAC DOMAIN需求配置上下行信道,3G60板卡硬件特性,20个上行RF端口(585MHz)33下行GE端口，通过IPQAM扩展下行RF端口60个实际上行channel72个实际下行channel最小配置：PRE4DTCC+SIP-6003G60 DTI Server+IPQAM和2020/520/SPA混插,3G60卡配置逻辑,Configuring the Modular Cable Controller for Downstream每个controll
9、er对应一对GE端口和IPQAM对接信息（IPQAM地址、DEPI-remote-id、频点、ANNEXA/B、QAM64/256)Configuring the GigE Interface for Downstream以太口连接配置Configuring a Cable Interface绑定上下行信道组成一个MAC domain上行参数设置，上行绑定设置Configuring the Modular Cable Interface对应一个下行信道设定D2.0分配的带宽Configuring the Wideband Cable Interface对应一个bonding group设定D3
10、.0分配的带宽Configuring the RF Plant TopologyD3.0对应的Fiber Node，为该FN分配哪些上下行信道,Slot/Subslot,4,CABLE MODEM上线过程介绍以及故障排查,DOCSIS CM的上线过程,1扫描下行信道，与CMTS（Cable Modem Terminal System 电缆调制解调器终端系统）建立同步。CM上电后，CM不断调整自己的下行接收频率搜索下行信号，直到得到某个下行通道的SYNC帧，步长为6MHZ。2获取上行信道参数。UCD是用来描述上行信道的，而且CMTS针对每个上行通道周期性的下发UCD帧，CM根据接收到的UCD，选
11、择合适的上行通道，如果没有合适的，或没有接收到UCD帧，则返回到第一步，重新搜索下行信道。3校准发射功率。CM进行测距，（初始RANGING和周期RANGING），CM捕获选取的上行通道的MAP，首先进行初始的RANGING，CMTS会为它分配临时的SID，初步调整参数（包括时间偏差、频率、功率等偏差），然后，使用该临时SID，作周期RANGING进一步校准参数。4建立IP连接。通过DHCP协议从OSS服务器获取CM、TFTP服务器、TOD服务器IP地址以及CM的配置文件名。5建立TOD。根据获取的TOD服务器地址，通过TOD协议从OSS服务器获取当前时间。6获取配置文件。根据前面获取的TFT
12、P服务器地址以及CM配置文件名，通过TFTP协议从OSS服务器下载CM的配置文件。7完成到CMTS的注册。CM向CMTS注册，CMTS验证CM的合法性，为CM分配正式的SID。注册成功，可正常使用。8运行BPI。运行基本安全加密。,Cable Modem状态,Cable Modem状态故障排查,init(r1)、init（r2）、init（rc）阶段是Cable Modem与CMTS测距，与物理线路和信噪比有关；init（d）、init（i）阶段与CNR 的DHCP服务有关；init（t）阶段是Cable Modem与CNR时间同步；init（o）阶段与CNR的TFTP服务有关；Online（
13、d）阶段与CNR对该用户停止服务，可能与CNR针对该用户的策略有关；Offline阶段处于用户不在线或者无法正常上网，如果是无法正常上网，通过对该用户执行clear cable modem XXXX.XXXX.XXXX reset命令对用户CM重启后，可以看到用户从哪一阶段进入offline的。online阶段为正常上线情况。,RF层面排错,RF层面的问题可以等同为MAC层问题；下行方向是一个广播域。如果出现大面积无法上线，很可能是下行问题。对于每个CM来说，上行信道是独立的电路。少数几个用户的小面积用户不能上线，可能是由于上行问题，但也可能是下行问题，例如下行信道入侵噪声、松散的连接等。比较
14、CMTS中Broadcom芯片估算值和频谱分析仪在现场测试值，Broadcom芯片估算的SNR在 2532 dB范围比较可信。如果SNR 达到或大约35 dB，使用频谱仪现场测试。更低的信噪比，导致上行速率下降，CM初始化时候更容易产生超时。,常见故障处理,1、无法获取ip1.1 如果在CMTS上看不到CM信息需要机房配合查看端口是否正常。1.2 可以看到CM信息，需要集团接入认证系统专业查看在CNR里是否有该CM的地址请求，以及是否下发有IP地址。2、可以获取ip但是无法上网根据用户获取IP地址，在设备上查看是否该ip地址能ping通，如果能ping通需要集团接入认证系统专业查看该ip是否是合法地址，如果ping不通，查看线路是否正常；,3、上网慢3.1、某个特殊网站无法打开，或者游戏卡顿，需要集团出口专业对其进行优化3.2、所有网站普遍上网慢，根据用户获取的ip在CMTS上ping查看是否有丢包现象，若果丢包严重是线路问题，需要查看接入网3.3、如果ping不丢包，需要集团接入认证系统专业查看用户下发带宽，如果带宽太低建议用户升级带宽,
