随着全球通信技术向超宽带、低延迟、全业务融合方向演进,DOCSIS(有线数据服务接口规范) 正经历从 "宽带接入工具" 到 "全场景融合基础设施" 的角色升级。其技术迭代不仅突破了传统有线电视网络的性能边界,更与广电行业数字化转型形成深度共振,需求呈现指数级增长,DOCSIS技术测试需求同步增加。
为准电子基于无线综测仪T6290F正式发布KM690选件,支持DOCSIS 3.1和4.0标准相关测试。用户可通过对现有T6290F综测仪进行软件升级以实现DOCSIS测试功能。

DOCSIS 3.1/4.0技术标准实现了更高效率的传输,在信号测试环节也新增了挑战。基于DOCSIS 3.1/4.0技术特性,T6290F KM690-DOCSIS测量软件支持多址接入技术(OFDMA)信号,验证OFDMA信道的零值子载波、子载波间隔(25/50kHz)、调制阶数(BPSK、QPSK、8-QAM、16-QAM、32-QAM、64-QAM、128-QAM、256-QAM、512-QAM、1024-QAM、2048-QAM和4096-QAM)及频谱平坦度。

DOCSIS 3.1和4.0的上下行频段扩展了可用频谱范围,尤其是DOCSIS 4.0的上行频段扩展,大幅提升有线宽带网络的传输容量和效率,因此具有更高的测试要求。T6290F频率范围75MHz至10000MHz,分析带宽达2GHz,可支持DOCSIS 3.1和4.0的广泛频段,且满足DOCSIS所需的全双工模式测试。

DOCSIS 技术演进
◆ DOCSIS 1.0(1997年):有线数据通信的奠基
DOCSIS 1.0标准由 CableLabs 制定,定义了通过 HFC 网络传输数据的物理层和 MAC层协议,支持下行速率最高38Mbps,上行最高10Mbps。
◆ DOCSIS 1.1(2001年):QoS与抗干扰能力提升
DOCSIS 1.1引入动态带宽分配和服务等级协议(SLA),支持 VOIP 等实时业务;上行调制升级为 16QAM,速率提升至 10Mbps。
◆ DOCSIS 2.0(2002年):上行速率提升
DOCSIS 2.0上行速率明显提升,上行采用 S-CDMA(同步码分多址)技术,速率提升至 30Mbps,支持更多并发用户。
◆ DOCSIS 3.0(2006年):引入信道绑定技术
DOCSIS 3.0引入信道绑定技术,将多个6MHz或8MHz信道聚合,下行速率达1Gbps(256QAM 调制),上行100Mbps112,并且全面兼容IPv6,推动网络架构向IP化转型。
◆ DOCSIS 3.1(2013年):效率与对称带宽的突破
DOCSIS 3.1标准引入OFDM(正交频分复用)调制技术,将信道带宽从6.4MHz扩展至192MHz,单信道容量提升30倍,支持下行10Gbps/上行2Gbps速率。DOCSIS 3.1将整个行业的工作频率推向1.2GHz,实现了革命性突破。
◆ DOCSIS 4.0(2023年):对称千兆与全双工时代
DOCSIS 4.0进一步实现全双工通信(FDX)与扩展频谱(ESD),支持下行频段扩展至 1.8 GHz,上行扩展至684 MHz。通过1.8GHz高频段扩展,将理论带宽推升至10Gbps对称传输,比初代技术提升超500倍。DOCSIS 4.0 的发布是HFC网络升级的关键里程碑,以低成本、高兼容性推动“最后一公里”接入能力的代际跨越。

DOCSIS 关键技术
下一代的DOCSIS技术,即DOCSIS 4.0,是一项强大的技术,它是专注于扩展频谱的 DOCSIS(ESD),具有更高的频谱上限,也是能增加上下行的同时传输功能的全双工 DOCSIS(FDX),两者都能为用户提供更高的网速。
扩展频谱的DOCSIS(ESD)增加了高达1.8GHz的高频段频谱,同时需要对有线接入网络中的有源和无源组件(如放大器和分接头)进行改造,以支持1.8GHz的频段,最终为下行链路提供额外 5Gb/s 的吞吐量。通过将下行链路的频谱提升到更高频段,运营商也可以选择更高的上行链路频谱,以实现更高的上行吞吐量。
全双工 DOCSIS( FDX)在108-684MHz的频率范围内同时进行上下行传输。需要对有线接入方案进行架构调整,并采用所谓的 “零节点” 架构(去除放大器),导致NSP需要将DOCSIS 物理端移动到离其用户非常近的位置。这项技术选择比ESD更贵,但为上游增加了额外的5Gb/s吞吐量。
因此,DOCSIS技术中,FDX优先考虑下行,同时提供扩展上行频谱的策略,而ESD则从下行借用频谱,以将更多频谱分配给上行容量。

DOCSIS 4.0 是有线宽带传输技术发展中的最新重大突破,与之前的 DOCSIS 3.1 标准相比从传输频谱、传输速率、传输模式和延迟,4个方面都有显著的提升。这也证明了有线电视行业需要通过对更高带宽和更强互联网服务来满足日益增长的需求。
借助DOCSIS 4.0,有线电视运营商可以为客户提供对称的多千兆位宽带速度,这是以前在同轴网络上难以实现的里程碑。这一突破使DOCSIS技术与光纤技术处于同等地位,成为有线电视提供商升级的关键。
DOCSIS 4.0 优化了网络效率,并在 DOCSIS 3.1 已验证的调制和纠错方法的基础上进行了改进。采用更先进的调制方案在现有基础设施上最大化数据传输量,减少了对即时物理网络升级的需求。DOCSIS 4.0还融入了更具弹性的纠错算法,确保即使在具有挑战性的传输条件下也能保持数据完整性。
通过理解和实施 DOCSIS 4.0,有线电视运营商不仅紧随最新技术趋势,还为下一代的连接和数字交互奠定了基础。
KM690
DOCSIS 典型测试用例
MER
DATA MER
Pilot MER
Ferquency Error
Symbol Clock Error
IQ Offset
IQ Gain Imbanlace
Power
IQ Constellation
Spectrum Emission Mask
ACP
产品介绍
为准电子T6290F综测仪
频率范围:75MHz至10000MHz(单音信号)
400MHz至9500MHz(调制信号)
信号分析带宽:2GHz
通道及端口:最大2通道,每通道4个TRX端口
输出功率范围:
75MHz to 6000 MHz: -130 dBm to +15 dBm
(for continuous wave (CW))
6000 MHz to 8000 MHz: -120 dBm to +10 dBm
(for continuous wave (CW))
8000 MHz to 10000 MHz: -100 dBm to 0 dBm
(for continuous wave (CW))
(minimum output level except 3000MHz and 6000MHz)