广电docsis系统架构分享

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DOCSIS系统的逻辑架构
根据《NGB宽带接入系统C-DOCSIS技术规范》的定义，在C-DOCSIS系统架构中， C-DOCSIS终端设备连接运营商的同轴分配网络和用户CPE设备，负责它们之间的数据转发。用户设备可以嵌入终端设备之中，也可以作为独立的设备存在。典型的用户设备包括个人电脑、eMTA、家庭路由器和机顶盒设备等。
C-DOCSIS头端连接同轴分配网络和汇聚网络，负责它们之间的数据转发，通过汇聚网络接入运营商的配置系统及网络管理系统。
C-DOCSIS配置系统提供C-DOCSIS系统的业务和设备配置服务，实现配置文件的生成、下发、终端设备的软件升级等功能，包括DHCP服务器、配置文件服务器、软件下载服务器、时钟协议服务器等。
C-DOCSIS网络管理系统包括SNMP管理系统和Syslog服务器。
C-DOCSIS系统的逻辑架构见下图：

C-DOCSIS系统的功能模块
C-DOCSIS头端由射频接口模块、分类转发模块和系统控制模块构成。
射频接口模块：本模块主要实现本标准规定的PHY层和MAC层的功能，具体包括PHY层子模块和MAC层子模块，在下行方向完成基于业务流的调度、排队、整形，创建C-DOCSIS MAC帧，射频调制和传输；在上行方向完成射频信号接收，C-DOCSIS MAC帧头处理，排队和调度，并负责处理C-DOCSIS MAC管理消息。
分类转发模块：本模块对下行数据流，根据数据报文中的TCP、UDP、IP、LLC等相关字段（如MAC地址、IP地址、TCP/UDP端口号）进行数据包匹配，在每个数据包头部插入CDT标签标记所属的业务流；本模块对上行数据流，根据数据包所携带的CDT标签，按照C-DOCSIS业务映射规则插入汇聚网业务标识向网络侧转发数据。
系统控制模块：本模块实现对射频接口模块、分类转发模块的配置和管理，例如在CM注册时，本模块解析CM上报的业务流和分类信息，相应地对分类转发模块进行配置。同时本模块与网络管理系统和配置系统接口，实现业务的配置和管理等功能。

C-DOCSIS系统的集成式系统
C-DOCSIS系统有两种典型应用系统，一种是集成式应用系统，一种是分布式应用系统。河南有线采用集成式应用系统。
在集成式系统中将系统控制模块、分类转发模块和射频接口模块集成到一个设备中，该设备定义为CMC-Ⅰ型，实现C-DOCSIS头端功能。 CMC-Ⅰ型设备位于网络中靠近用户侧的位置，如楼道或现有HFC网络的光节点处。
河南有线采用集成式应用系统。采用EPON+CMC的架构，OLT作为汇聚转发设备，CMC作为C-DOCSIS头端，包含系统控制模块、分类转发模块和射频接口模块。

集成式CMC的架构和功能
根据河南有线业务与网络的需求和发展趋势，CMC设备采用模块化设计，由野外型外壳，上面板（RF、电源组件）、下面板（光机、ONU、IPQAM、CMC模块）组成，每台CMC设备满配包含1个光机模块、1个ONU模块、1个IPQAM模块和1个CMC模块，支持4频点上行和16频点下行，根据应用场景的用户实际需求，可灵活的调整16个下行频点分别用于IPQAM推流和数据宽带业务。
在C-CMTS设备内部将CATV信号、IPQAM信号和DOCSIS信号混频后，可输出多路射频混合信号（1/2/4路），向用户提供数字电视、VOD点播、数据宽带业务。
各模块均为插槽式，可根据实际应用场景自由组合，支持现场更换，在业务的不同发展阶段应具备以下两种产品形态：
第一阶段（业务开展初期）：光机模块、ONU模块、IPQAM模块、CMC模块通过模块间的连接线（射频线、网线）进行数据交换和管理控制。
第二阶段（业务大规模部署阶段）：光机模块、ONU模块、IPQAM模块、CMC模块通过主控交换背板进行数据交换和管理控制。