接入网技术_第06章HFC接入技术分解.ppt

* Access Network (2009) * MPEG分组格式 PID用来区分载荷的类型 对于数据MAC其对应的PID是0x1FFE MAC帧之间的空隙由填充字节(stuff_byte)来填满，0xFF作为填充字节 指针域（pointer_field）是否有效是由MPEG头部的PUSI（payload_unit_start_indicator）比特来指示的 当PUSI为l，那么MPEG分组头后的第一个字节为指针，它指示了CM在接收时必须跳过的字节数 * Access Network (2009) * TC层支持PDU的定界 MAC帧可以出现在MPEG分组的任意位置，它可以跨越多个MPEG分组，或是几个MAC帧合并在一个MPEG分组当中 * Access Network (2009) * 上行信道物理层 通过FDMA将HFC网络上行带宽划分成多个RF信道，CM在指定的某个上行RF信道传输 TDMA技术将每个上行的RF信道进一步划分成若干时隙，共享某条RF信道的CM通过动态分配时隙实现突发的数据传输 上行帧结构：由小时隙（minislot）构成 minislot是上行信道带宽分配的基本单位 PDU PDU Request PDU 去头端 t miniSlot Data PDU PDU Manage PDU * Access Network (2009) * 上行信道物理层 上行信道可承载三种PDU（不同的PDU在头部由不同的类型表示） Request PDU 用于CM请求上行带宽，含CM ID，所需时隙数等 Data PDU 承载数据，可以是定长信元或变长帧 Manage PDU 用于测距、功率调整等 Request PDU 去头端 Data PDU Manage PDU 占多个时隙 占1个时隙 占多个时隙 CM * Access Network (2009) * 物理层的调制技术 调制技术的选择 满足抗干扰性能、提高信道利用率 调制方式比较：QAM和QPSK QPSK的抗干扰性更好 QAM的信道利用率高 上下行的调制技术 上行： 16QAM、 QPSK，抗干扰性能好 下行： 256QAM、64QAM，信道利用率高 * Access Network (2009) * Cable Modem 系统概述 系统结构 工作原理 协议模型 物理层 MAC层 * Access Network (2009) * MAC协议环境 （上行信道）共享介质 同一服务区的用户共享带宽 需要介质访问控制（MAC）技术 无法实现载波侦听（CSMA） 收发信道完全分开 很难实现分布式协调控制 CMTS集中仲裁 CMTS对多个CM进行集中控制 * Access Network (2009) * CM的MAC层功能 CM接入的合法性认证 上行信道竞争的冲突分解 CM带宽的请求、分配与管理 MAC层最核心技术 * Access Network (2009) * MAC层的运行机制 上行总带宽由许多小时隙（minslot）表示 CM向CMTS预约上行带宽，实现无竞争传送数据 请求带宽发生冲突时，进行冲突分解 IEEE802.14 采用基于树的分解算法和P坚持 DOCSIS采用二进制指数退避算法 * Access Network (2009) * MAC层：上行带宽分配 CM与CMTS交互实现 CM向CMTS请求，由CMTS进行分配与管理 专门请求＋捎带请求相结合 CM有数据要发时 CM先向头端CMTS申请带宽（小时隙数量） CMTS给CM指定上行发送小时隙 CM在指定上行时隙内发送 CM在发送数据时有新数据要发时 直接在发送数据时捎带对新数据发送带宽的请求 * Access Network (2009) * MAC层：带宽分配过程 待发数据的CM，从下行信道获取头端对上行带宽分配(MAP PDU)的广播信息,从中选取一个空闲的minislot，CM通过上行信道在选取的minslot内发送一个request 如果请求冲突，则按某种算法进行冲突分解，并再次请求 请求成功，会收到正确的ACK，对CM的发送时刻及允许发送的minislot个数（可能与申请的个数相同，也可不同） CM根据分配信息，在指定的上行时隙内发送data PDU （发送数据时是不会产生冲突的） * Access Network (2009) * MAC层带宽分配状态图 Contend minislot to send request，wait ACK Ready Collision resolution Wait for grant Data PDU transmission with piggyback Traffic arrival Collision Wait until g