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基于DOCSIS协议的3.5GHz宽带无线接入

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DOCSIS（有线电缆数据服务传输规范）是为利用有线电视电缆网络来提供宽带多媒体接入应用而开发的工业标准，是一种以IP为中心的一点对多点标准 。DOCSIS标准旨在支持所有现行的和未来的基于IP的服务 。自它发布之日起就得到了业界极大的关注，随后更得到了众多芯片厂商、设备制造厂商、运营商、各标准化组织的支持 。DOCSIS在支持各种业务，尤其是IP业务方面具有很好的能力，在Qos支持方面也有一定的解决手段 。
从DOCSIS协议发布到现在的发展趋势看，很多相关的设备厂家都在自己的3.5GHz MMDS产品中采用DOCSIS协议，原因在于DOCSIS采用了许多已经成熟的技术，可以很好地支持IP业务，适应了目前技术发展的趋势，并且由于采用了大量在有线电缆MODEM中使用的集成电路，这种器件在全球的需求量大，所以规模的生产使之价格较低 。
尽管DOCSIS规范最初是针对CATV应用的，但由于上述特点，多家公司已联合起来成立了无线数字用户线协会，以便为无线宽带应用建立一个DOCSIS的增强版应用于宽带无线领域的趋势 。具体说来，新标准DOCSIS 基于原有的规范，但增添了一些针对LMDS/MMDS市场的具体扩展规范 。这些扩展将包含在一个新的标准（或是现有DOCSIS标准的一个扩展）之中，目前IEEE802.16委员会正在对此进行研究 。目前市场已推出了基于DOCSIS标准的无线接入系统，但是如何保证实时业务以及在无线环境的可靠应用，需要实验进一步验证，也是该标准需要进一步完善之处 。
由于DOCSIS规范最初是针对CATV的数据应用，DOCSIS1.0版本在QOS和对实时业务的支持尚没有好的保证 。如何在DOCSIS实现面向连接的实时业务，在DOCSIS 1.1版本进行了进一步的升级和功能地扩展 。对1.0的扩展主要有：增加CBR、VBR、ABR的所有QoS功能；为支持语音业务，对主动授权业务和实时轮询业务提供了明确的设置请求策略；对IP多播标准化，增加CMTS对上行码流控制的划分，通过使用净荷头压缩（PFS）更有效地利用上行和下行码流 。而这些扩展和对实时业务的支持能力核心体现在MAC层和系统设计的控制单元 。
DOCSIS协议在空中接口上可以传输4种类型的MAC帧：
包数据PDU的MAC帧，支持可变长度的以太网类型的包数据PDU；
ATM信元的MAC帧，表示帧中有ATM PDU；为将来的PDU类型保留的MAC帧；
用于特定的MAC控制的MAC帧 。
其中前3类MAC帧主要用于数据传输，而特定的MAC帧用于非凡功能，分为定时消息、治理消息、请求消息、级联消息和分段消息 。这些功能可支持下行定时和上行测距/功率调制、终端向基站请求带宽、基站为终端分配带宽、分段和多个MAC帧的级联 。
对于IP数据业务，传输采用包数据PDU的MAC帧 。通过配置，系统为每个终端指定最小保证带宽和最大带宽，通过空中带宽的统计复用和动态分配，为数据业务提供一定的QoS保证 。
由于电路业务的实时性要求比较高，其突出特点是流量恒定 。DOCSIS采用了14 bit SID业务类型识别，可以对单个用户设置宽带和设置不同级别的业务，并采用主动授权机制对包类型进行扩展和适配，将电路业务封装至PDU类型保留MAC?，使用非凡包传递机制提供类似TDMA的环境，保证电路业务的延时和抖动指标，同时对电路时钟进行传递，保证上下端网络的时钟同步 。因此根据指配，基于E1的电路业务可以指配到具体的终端上去，它在空中固定占有2.048Mbps流量 。相对而言，由于在上行信道支持分段，可以使非话音授权业务被分段并移至话音授权业务的授权边界，从而最大程度减小对话音业务的影响，而下行信道对话音业务的保证仍是按照不同队列的优先级来保证的，因而下行信道对电路实时业务的保证要逊于上行信道 。

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