SIS协议中的DCC技术浅析.doc

DOCSIS协议中的DCC技术浅析DOCSTS协议中的DCC技术浅析2006年8月6日，美国有线电视实验室(Cable Labs)发布了 电缆数据服务接口规范(Data over Cab 1 e Service Interface Specifications 3.0),即DOCSTS V3. 0标准，其适用于我国的欧洲 规范(即Euro DOCSTS V3. 0)亦同时以附件方式发布DOCSTS 3・0釆 用了信道绑定方式来提高上/下行传输速率、扩展网络节点传输容量, 规定CM应具有同时接收多个绑定的下行信道和发送多个绑定的上行 信道的能力，绑定信道至少在4个以上，若下行由4个6MH刁带宽信 道绑定，采用256QAM调制时，可以提供160Mb/s下行速率;上行采 用64QAM调制时，其上行带宽可达到120Mb/s,我国采用下行信道带 宽为8 MHz的欧洲规范，则4个下行信道绑定的下行速率可高达220 Mbps (256QAM) o为适应信道绑定对频带占用的需耍，规范允许对射频 频谱作适当扩展，将HFC网络的下行频率范围从108-862MH/扩展 为108〜1002MH” 上行频率范围可从5~42MHz扩展为5~85MHzoDCC (Dynamic Channel Change)技术原理及实现标准情况下CM在加电后会扫描CMTS发出的下行信号，在同步了 下行信息后CM会根据UCD信息获得上行信息并进行上行测距以及参 数调整。

在未启用DCC技术情况下，CM与CMTS经过下行同步、上行 测距、IP地址获得、TOD及注册等一系列交互后，会一直工作在其最 初注册的上下行信道中该种工作方式实现起来比较简单，现阶段在 广电运营商中应用比较广泛但是这种方式存在着随着在某一个信道 上所工作的CM越来越多，运营商为用户提供的服务质量受到影响的 不利情况启用DCC技术的主耍0的就是一旦某上下行信道中CM数 量、带宽使用情况等参数达到CMTS设备负载均衡的启动条件时， CMTS可以根据具体设定来引导该信道中的CM改变上行或下行信道 或同时改变上下行信道，以达到平衡流量，避免噪声及提高用户体验 的目的这个信道跳转的操作叫做动态信道改变，简称DCC (Dynamic Channel Change)□ CM信道跳转的过程如图1所示图1中US#1和DS#1分别代表CM跳转前所使用的上行信道和下 行信道Til、T12、T13、T14和T15代表不同的定时器US#2和DS#2 分别代表CM跳转后所使用的上行信道和下行信道CMTS根据预设跳 转条件判断DS#1信道参数达到了 DCC跳转条件后，会根据设定好的 跳转参数向CM发RSA-RSP命令，并通知DS#2和US#2为CM跳转做好 预留特定资源的准备。

CM在收到RSA-RSP信息后会向CMST发出 DSA-ACK信息，表示CM已经做好跳转准备，T14计时器开始计时在 DS#2和US#2在收CMTS资源预留通知后，也会为即将跳转的CM预留 相应的通信资源并打开T15计时器开始计吋在CM正式进行跳转前 会同时收到DS#1及DS#2发来的完全相同的下行数据当所有准备工 作完成后CMTS将会向CM发送DCC-REQ信息DCC-REQ信息中包括CM 跳转后在新信道上所需使用的初始化参数，以及上行或下行中心频点 等与DCC相关的参数CMTS在发送DCC-REQ后会打开T11和T13定 时器CM收到DCC-REQ后会通过US#1信道向CMTS发送DCC-RSP(Depart)(即DCC离开响应报文)，之后CM就会在DS#2和US#2上 根据情况进行初始化操作(此初始化操作为可选操作，如物理参数差 距在可接受范围，则不进行此操作)CMTS收到DCC-RSP (Depart) 信息后会关闭T11定时器并根据DCC-RSP (Depart)信息中所包含 的参数通过这些参数来为新信道重新设定T15计时器值，然后重新 开启T15定时器此后，如果CM没有成功地在T15时间内完成在 新信道上的初始化操作，新信道便会删除为CM预留的所有资源。

如 果CM能在T15所设定的吋间之内完成新信道上的初始化，CM就会 向CMTS发送DCC-RSP (Arrive)(即DCC到达响应报文)，同时打 开T12定时器CMTS接收到DCC-RSP (Arrive)后，会向CM发送 DCC-ACK即(DCC响应报文即)并且停止T15计时器,DCC-ACK报 文的成功发送标志着DCC过程完整❷束T15计吋器最小值为4s, 最大值为35so CMTS会在DS#1和US#1上为该CM保留系统资源直到 T13计时器超时DCC技术实现前提为了 CMTS设备能够通过DCC功能根据本头端下CM分布情况 及信道带宽利用率等参数进行动态负载均衡调整调整，以达到对CMTS 现有带宽及系统资源利用的最大化，必须满足以下儿个前提条件：1. CM必须与跳转前后的上下行信道物理连接2 •共享物理连接的不同上下行信道必须使用不同的频点3. 源与目的信道物理参数必须满足DCC初始化条件4. CM必须支持DCCoD0CSIS3. 0环境下DCC物理连接方式如图2所示：在实际运营过程中，应尽量避免CM重新测距注册，减少CM进 行DCC过程中所需的时长因此运营商在实施负载均衡过程中应尽量 满足以下条件：1.跳转前后信道物理信道参数应保持一致，以避免CM重新测距。

2•尽量将CM跳转控制在同一 MAC域(MAC Domain)中3. CMTS应在所有下行信道采用相同的time stamp和SYNC4. DCC前后CM及CPE所使用的路由必须保持一致，以保证用户 CM及CPE的IP地址不变DCC应用场景广电运行商需要DCC应用的主要目的是为用户提供高质量宽带 接入服务,如果在地理位置上某个地方集中了一大批CM,它们都接到 同一个光节点，为了能够保证服务质量，就需要使用DCC这吋CM 所承担的任务是可以在多个上/下行通道之间切换，CMTS的任务是管 理与CM间的通信流量，并且根据每一个CM所需的资源和当前CMTS 可用资源情况在上/下行通道之间动态切换來实现负载均衡，以提高 用户体验广电运营商可以根据其HFC网络状况，CM用户分布情况 及所提供的服务类型来具体规划DCC应用以下是几种常见的DCC应 用场景：1 •当某信道中CM数量达到启动负载均衡条件时，进行DCC跳转2•当某信道SFID (Service Flow Identifier)数量达到启动负 载均衡条件时，进行DCC跳转3.当某信道带宽利用率达到启动负载均衡条件时，进行DCC跳转❷束语DCC的主要作用是尽量在不中断业务的前提下对CM的上行/下行 进行动态调整。

DCC技术的广泛应用将提升CMTS系统的负载均衡能 力，在一定程度上保证了广电运营商的服务质量，提高了用户体验 随着支持D0CSIS3. 0技术的高性能CMTS产品的不断面世，DCC技术 发展将会上升到一个新的阶段，广电运营商为用户提供的服务也必将 更加丰富多彩。