DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specifications)有線電纜數據服務接口規範，是一個由有線電纜標準組織Cable Labs 制定的國際標準。
Cable Modem的通信和普通Modem一樣，是數據信號在模擬信道上互動傳輸的過程，但也存在差異，普通Modem的傳輸介質在用戶與訪問伺服器之間是獨立的，即用戶獨享傳輸介質，而Cable Modem的傳輸介質是HFC網，將數據信號調製到某個傳輸頻寬與有線電視信號共享介質；另外，Cable Modem的結構較普通Modem複雜，它由數據機、調諧器、加/解密模組、橋接器、網路接口卡、乙太網集線器等組成，它無須撥接，不占用電話線，可提供隨時線上連線的全天候服務。目前Cable Modem產品有歐、美兩大標準體系，DOCSIS是北美標準，DVB/DAVIC是歐洲標準。
基本介紹
- 中文名：有線電纜數據服務接口規範
- 外文名：DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specifications)
DOCSIS標準,標準組成,背景信息,速率對照,
DOCSIS標準
1995年11月，美國主要的有線電視經營商和研究機構CableLabs發起MCNS（Multimedia Cable Network System，多媒體電纜網路系統）合作組織，目的是建立一整套協定以在HFC網路上進行高速雙向數據傳輸，為用戶提供Internet等服務，同時使各個廠家的CM產品具有充分的兼容性。該組織於1997年3月頒布了套用於HFC網的有線傳輸數據業務接口規範（Data Over Cable Service Interface Specification，DOCSIS），定義如何通過電纜數據機提供雙向數據業務。MCNS的DOCSIS1.0標準於1998年3月獲得ITU通過，成為國際標準ITU-TJ.112B。為了能夠進入歐洲市場，MCNS制訂了適應歐洲情況的EuroDOCSIS。該標準的MAC層協定與DOCSIS1.0/1.1是一致的，只是物理層採用了歐洲關於頻帶劃分等方面的規定。DOCSIS1.0和Euro_DOCSIS1.0的後續版本分別是DOCSIS1.1和Euro_DOCSIS1.1，是為IP電話和其他對時間要求苛刻的業務提供標準，並對1.0版本中的QoS的功能進行了擴展，提供極強的誤碼前向糾錯能力，並使Cable Modem系統具有更強的信道傳輸和抗HFC網路回傳噪聲的性能。2002年11月又推出了DOCSIS2.0版本，採用了A-TDMA（高級時分復用技術），提高了上行數據速率，但下行速率不變。2008年4月推出DOCSIS3.0版本，增加通道綁定，IPv6支持,增強的IP組播等。
標準組成
SP-CMTS-NSI：CMTS與數據網之間的接口協定
SP-RFI：射頻接口協定（CMTS和CM與有線電視網之間）
SP-CMTRI：CM與電話迴路的接口協定（基於單向傳輸的有線電視網使用）
SP-OSSI：操作支持系統協定
SP-DBS：數據安全協定
背景信息
歐、美兩大標準體系的頻道劃分、頻道頻寬及信道參數等方面的規定，都存在較大差異，因而互不兼容。北美標準是基於IP的數據傳輸系統，側重於對系統接口的規範，具有靈活的高速數據傳輸優勢；歐洲標準是基於ATM的數據傳輸系統，側重於DVB互動信道的規範，具有實時視頻傳輸優勢。從目前情況看，兼容歐洲標準的Euro DOCSIS1.1標準前景看好，我國信息產業部-CM技術要求（徵求意見稿）類似於這一標準。
Cable Modem的技術實現一般是從87 MHz-860MHz電視頻道(歐洲標準，美洲標準為50MHz-860MHz)中分離出一條6MHz或8MHz的信道用於下行傳送數據。通常下行數據採用64QAM（正交調幅）調製方式或256QAM調製方式。上行數據一般通過5 MHz-65 MHz之間的一段頻譜進行傳送，信道寬度一般為：6.4MHz,3.2MHz,1.6MHz,為了有效抑制上行噪音積累，一般選用QPSK調製（QPSK比64QAM更適合噪音環境，但速率較低）。CMTS（Cable Modem的前端設備）與 CM（Cable Modem）的通信過程為：CMTS從外界網路接收的數據幀封裝在MPEG2-TS幀中，通過下行數據調製（頻帶調製）後與有線電視模擬信號混合輸出RF信號到HFC網路，CMTS同時接收上行接收機輸出的信號，並將數據信號轉換成乙太網幀給數據轉換模組。用戶端的Cable Modem的基本功能就是將用戶計算機輸出的上行數位訊號調製成5 -65MHz射頻信號進入HFC網的上行通道，同時，CM還將下行的RF信號解調為數位訊號送給用戶計算機。
Cable Modem的前端設備CMTS採用10Base-T，100Base-T等接口通過交換型HUB與外界設備相聯，通過路由器與Internet連線，或者可以直接聯到本地伺服器，享受本地業務。CM（Cable Modem）是用戶端設備，放在用戶的家中，通過10Base-T接口，與用戶計算機相聯。
速率對照
上行通道頻寬 | 調製方式 | 最大速率（Mbps） |
800 kHz | 64-QAM | 3.84 |
32-QAM | 3.2 | |
16-QAM | 2.56 | |
8-QAM | 1.92 | |
QPSK | 1.28 | |
400 kHz | 64-QAM | 1.92 |
32-QAM | 1.6 | |
16-QAM | 1.28 | |
8-QAM | 0.96 | |
QPSK | 0.64 | |
200 kHz | 64-QAM | 0.96 |
32-QAM | 0.8 | |
16-QAM | 0.64 | |
8-QAM | 0.48 | |
QPSK | 0.32 |
上行通道頻寬 | 調製方式 | 最大速率（Mbps） |
6.4 MHz （DOCSIS2.0及DOCSIS3.0） | 64-QAM | 30.72 |
32-QAM | 25.6 | |
16-QAM | 20.48 | |
8-QAM | 15.36 | |
QPSK | 10.24 | |
3.2 MHz | 64-QAM | 15.36 |
32-QAM | 12.8 | |
16-QAM | 10.24 | |
8-QAM | 7.68 | |
QPSK | 5.12 | |
1.6 MHz | 64-QAM | 7.68 |
32-QAM | 6.4 | |
16-QAM | 5.12 | |
8-QAM | 3.84 | |
QPSK | 2.56 |
下行通道頻寬 | 調製方式 | 最大速率（Mbps） |
6MHz | 256-QAM （8 bits per symbol） | 42.88 |
64-QAM （6 bits per symbol） | 30.34 | |
8MHz | 256-QAM （8 bits per symbol） | 55.62 |
64-QAM （6 bits per symbol） | 41.7 |
