ITU-T J 211 FRENCH-2006 Timing interface for cable modem termination systems《电缆调制解调器终端系统的时序接口 研究组9》.pdf

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1、 Union internationale des tlcommunicationsUIT-T J.211SECTEUR DE LA NORMALISATION DES TLCOMMUNICATIONS DE LUIT (11/2006) SRIE J: RSEAUX CBLS ET TRANSMISSION DES SIGNAUX RADIOPHONIQUES, TLVISUELS ET AUTRES SIGNAUX MULTIMDIAS Services interactifs pour la distribution de tlvision numrique Interface de s

2、ynchronisation pour systmes de terminaison de cblo-modem Recommandation UIT-T J.211 Rec. UIT-T J.211 (11/2006) i Recommandation UIT-T J.211 Interface de synchronisation pour systmes de terminaison de cblo-modem Rsum Linterface de synchronisation pour systmes de terminaison de cblo-modem (DTI), dfini

3、e dans la Recommandation UIT-T J.211, prend en charge le transport prcis et robuste, jusquau client DTI contenu dans le rseau cbl du systme (M-CMTS) (terminaison de cblo-modem modulaire), du signal dhorloge de rfrence 10,24 MHz du serveur DTI, des 32 bits du compteur temporel de la terminaison de cb

4、lo-modem, ainsi que de lheure lgale. Le protocole dinterface DTI est structur de faon minimiser la complexit et le cot des horloges de client DTI ainsi que le cot unitaire dun port de la fonction de partage du serveur distant tout en prenant en charge toutes les exigences de synchronisation en S-CDM

5、A et en TDMA. Source La Recommandation UIT-T J.211 a t approuve le 29 novembre 2006 par la Commission dtudes 9 (2005-2008) de lUIT-T selon la procdure dfinie dans la Recommandation UIT-T A.8. ii Rec. UIT-T J.211 (11/2006) AVANT-PROPOS LUIT (Union internationale des tlcommunications) est une institut

6、ion spcialise des Nations Unies dans le domaine des tlcommunications. LUIT-T (Secteur de la normalisation des tlcommunications) est un organe permanent de lUIT. Il est charg de ltude des questions techniques, dexploitation et de tarification, et met ce sujet des Recommandations en vue de la normalis

7、ation des tlcommunications lchelle mondiale. LAssemble mondiale de normalisation des tlcommunications (AMNT), qui se runit tous les quatre ans, dtermine les thmes dtude traiter par les Commissions dtudes de lUIT-T, lesquelles laborent en retour des Recommandations sur ces thmes. Lapprobation des Rec

8、ommandations par les Membres de lUIT-T seffectue selon la procdure dfinie dans la Rsolution 1 de lAMNT. Dans certains secteurs des technologies de linformation qui correspondent la sphre de comptence de lUIT-T, les normes ncessaires se prparent en collaboration avec lISO et la CEI. NOTE Dans la prse

9、nte Recommandation, lexpression “Administration“ est utilise pour dsigner de faon abrge aussi bien une administration de tlcommunications quune exploitation reconnue. Le respect de cette Recommandation se fait titre volontaire. Cependant, il se peut que la Recommandation contienne certaines disposit

10、ions obligatoires (pour assurer, par exemple, linteroprabilit et lapplicabilit) et considre que la Recommandation est respecte lorsque toutes ces dispositions sont observes. Le futur dobligation et les autres moyens dexpression de lobligation comme le verbe “devoir“ ainsi que leurs formes ngatives s

11、ervent noncer des prescriptions. Lutilisation de ces formes ne signifie pas quil est obligatoire de respecter la Recommandation. DROITS DE PROPRIT INTELLECTUELLE LUIT attire lattention sur la possibilit que lapplication ou la mise en uvre de la prsente Recommandation puisse donner lieu lutilisation

12、dun droit de proprit intellectuelle. LUIT ne prend pas position en ce qui concerne lexistence, la validit ou lapplicabilit des droits de proprit intellectuelle, quils soient revendiqus par un membre de lUIT ou par une tierce partie trangre la procdure dlaboration des Recommandations. A la date dappr

13、obation de la prsente Recommandation, lUIT navait pas t avise de lexistence dune proprit intellectuelle protge par des brevets acqurir pour mettre en uvre la prsente Recommandation. Toutefois, comme il ne sagit peut-tre pas de renseignements les plus rcents, il est vivement recommand aux dveloppeurs

14、 de consulter la base de donnes des brevets du TSB sous http:/www.itu.int/ITU-T/ipr/. UIT 2008 Tous droits rservs. Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite, par quelque procd que ce soit, sans laccord crit pralable de lUIT. Rec. UIT-T J.211 (11/2006) iii TABLE DES MATIRES Page 1 Dom

15、aine dapplication 1 1.1 Exigences relatives au systme 1 1.2 Considrations relatives aux services daccs en TDM 2 1.3 Exigences relatives limplmentation modulaire . 2 1.4 Architecture 2 1.5 Synchronisation requise pour le dploiement des services daccs en TDM 4 2 Rfrences. 4 2.1 Acquisition de rfrence.

16、 5 3 Termes et dfinitions 5 4 Abrviations et acronymes . 6 5 Conventions 7 6 Exigences relatives la couche Physique. 8 6.1 Introduction 8 6.2 Description du connecteur de couche Physique . 9 6.3 Exigences relatives au cble. 9 6.4 Description des caractristiques lectriques. 9 7 Protocole de synchroni

17、sation DOCSIS. 10 7.1 Entits de synchronisation linterface DTI. 10 7.2 Structure de synchronisation linterface DTI . 11 7.3 Traabilit dun compteur temporel DOCSIS 13 7.4 Exigences relatives au verrouillage de trames DTI 15 7.5 Interaction entre protocoles serveur et client DTI 24 8 Fonctionnement du

18、 client et du serveur DTI 26 8.1 Modes du serveur DTI 26 8.2 Fonctionnement du client DTI 33 8.3 Stratgies de repli lors de la distribution des signaux dinterface DTI. 41 Annexe A Filtre de qualification du drapage tlmtrique . 43 A.1 Gigue de synchronisation des lments de code en exploitation synchr

19、one 43 Appendice I Description fonctionnelle du serveur DTI 46 I.1 Traitement de signal dans un serveur DTI . 47 Appendice II Description fonctionnelle du client DTI . 48 II.1 Schma fonctionnel du client DTI 48 II.2 Couche PHY de client DTI. 48 II.3 Processeur de trame de client DTI 49 II.4 Processe

20、ur dhorloge de client DTI. 50 iv Rec. UIT-T J.211 (11/2006) Page Appendice III Budget de gigue linterface DTI 54 III.1 Description du modle 54 III.2 Analyse. 55 Appendice IV Synchronisation de la frquence de modulation 57 Appendice V Considrations relatives lhorloge DTI grande vitesse 59 Rec. UIT-T

21、J.211 (11/2006) 1 Recommandation UIT-T J.211 Interface de synchronisation pour systmes de terminaison de cblo-modem 1 Domaine dapplication Les exigences relatives au rythme et la synchronisation du systme DOCSIS proviennent des domaines suivants: exigences existantes concernant la spcification et la

22、 testabilit DOCSIS; exigences relatives au systme PHY distant; exigences relatives limplmentation; services comme T1 ou E1 et services radiolectriques. Ces exigences imposent des dfinitions et des contraintes quant lutilisation du signal dhorloge de rfrence DOCSIS et du compteur temporel DOCSIS, ach

23、emins dans le message SYNC. La spcification DOCSIS envisageait initialement le cur de systme M-CMTS, les dispositifs EQAM et les fonctions de rception des flux montants sous la forme dun seul bloc aliment par une rfrence temporelle commune. Le compteur de pointeurs temporels rsidait dans la fonction

24、 de cur de systme M-CMTS. Larchitecture physique dun systme M-CMTS distant peut se rduire trois composants: le cur de systme M-CMTS, le rcepteur de flux montants et le dispositif EQAM, situs dans un chssis diffrent et ventuellement diffrents emplacements physiques. En tant que systme, ces trois comp

25、osants sont conformes la spcification DOCSIS et tout quipement CMTS existant. Le protocole de synchronisation DOCSIS (DTI) dfini dans la prsente Recommandation prend en charge le transport prcis et robuste -jusquau client DTI contenu dans le rseau cbl du systme M-CMTS DOCSIS du signal dhorloge de rf

26、rence issu 10,24 MHz du serveur DTI, des 32 bits du compteur temporel DOCSIS et de lheure lgale. Le protocole dinterface DTI est structur de faon minimiser la complexit et le prix des horloges de client DTI ainsi que le cot unitaire dun port de la fonction de partage du serveur distant tout en prena

27、nt en charge toutes les exigences de synchronisation en S-CDMA et en TDMA. Afin de prendre en charge les diffrences rgionales entre frquences dhorloge de rfrence, deux options de client DTI sont dfinies, lune produisant une sortie dhorloge de rfrence 10,24 MHz et lautre produisant une sortie dhorlog

28、e de rfrence 9,216 MHz. Un unique serveur DTI de frquence dhorloge de rfrence 10,24 MHz prend en charge les clients DTI de ces deux types de trafic. 1.1 Exigences relatives au systme Les exigences relatives au systme dinterface DTI se rapportent aux exigences de rythme DOCSIS dcrites dans la spcific

29、ation DOCSIS. Ces exigences sont prsentes indpendamment de larchitecture du systme CMTS. Les paragraphes applicables de la spcification DOCSIS UIT-T J.122 sont les suivants: 6.2.11.2 Numrotation des mini-logements 6.2.21.8.2 Gigue de synchronisation des lments de code en exploitation synchrone 6.3.7

30、 Gigue de compteur temporel du systme CMTS 6.3.8 Production des signaux dhorloge dun systme CMTS 6.3.9 Gigue de frquence de modulation en exploitation descendante synchrone dans un CMTS 2 Rec. UIT-T J.211 (11/2006) 6.3.10 Excursion de frquence de modulation en exploitation descendante synchrone dans

31、 un CMTS 9.3 Rythme et synchronisation 1.2 Considrations relatives aux services daccs en TDM Afin de maintenir la compatibilit avec la hirarchie de synchronisation du service TDM, lhorloge du serveur DTI fonctionne avec les spcifications dtailles dans le 8.1, qui intgrent aussi bien les exigences de

32、 rythme DOCSIS relatives au systme que lhorloge existante de synchronisation du rseau hrit, conformment aux rfrences UIT-T G.812 et T1.101. Cela permet de garantir que le cblo-modem prenant en charge les services daccs en TDM peut calculer son pointage temporel et satisfaire les exigences contenues

33、dans la rfrence UIT-T G.823 ou UIT-T G.824 en terme de gigue et drapage, relatives aux sources de rythme des voies de transport acheminant aussi bien des signaux de trafic que des signaux de synchronisation. La prise en charge des services daccs en TDM ncessitera que lhorloge de rfrence et la rapidi

34、t de modulation en voie descendante soient cales et que les horloges des flux montants et descendants soient cohrentes. 1.3 Exigences relatives limplmentation modulaire Llment de cur de systme M-CMTS: utilise lhorloge de rfrence du serveur DTI afin de crer un compteur temporel; utilise ce compteur t

35、emporel pour la production de messages MAP. Llment EQAM: utilise lhorloge de rfrence du serveur DTI pour la production de la frquence de modulation; utilise le compteur temporel pour insrer et/ou corriger des messages SYNC. Llment rcepteur de voie montante: utilise le compteur temporel et/ou la tram

36、e S-CDMA, ainsi que le message MAP, afin de dterminer linstant de recherche du dbut dune rafale de rception; utilise une horloge cale sur lhorloge de rfrence afin de recevoir des symboles en mode S-CDMA. 1.4 Architecture La Figure 1-1 montre des exemples de distribution de frquence et de rythme, aus

37、si bien pour la tte de rseau que pour le site rpartiteur. Le serveur DTI tablit la rfrence pour le rseau de distribution du rythme et synchronise tous les clients DTI connects en mode point point entre le serveur distant et chaque client. Un unique protocole lanc par le serveur DTI permet au client

38、dexcuter la synchronisation dans les domaines frquentiel et temporel. Comme reprsent, le rcepteur de flux montants, les dispositifs EQAM et le cur de systme M-CMTS peuvent avoir diffrents usages du synchronisme en frquence et en temps mais utilisent une mme fonction de client. Le protocole dinterfac

39、e DTI et les interactions entre serveurs et clients sont dcrits en dtail dans les 7 et 8. Les caractristiques essentielles sont les suivantes: le serveur DTI lance le protocole que le client DTI utilise afin dtablir le synchronisme en temps et en frquence; Rec. UIT-T J.211 (11/2006) 3 au moyen dun p

40、rocessus dalternat, le client rpond toujours immdiatement au serveur DTI quand il reoit une transmission en provenance du serveur DTI, lequel utilise cette rponse afin dauto-compenser tous retards afin que le client se synchronise prcisment sur le serveur; le dialogue serveur-client-serveur se rpte

41、continuellement, garantissant quun synchronisme serr puisse tre conserv. J.211(06)_F1-1Rafales derception une porteRafales derception une porteMessagesMAPSDmodulateurDmodulateurModulateurModulateurClient DTIClient DTIClient DTIClient DTIClient DTIEmission et rceptionTemps TempsTempsTemps TempsFrquen

42、ce FrquenceFrquenceFrquence FrquenceCouche PHY EQAMCorrections dutrain de transport Correctionsdu train detransport.Couche PHY.EQAMCMTSInterfaces DTIServeur DTI principal Serveur DTI asservi Rfrence externe facultative (rseau ou GPS)Tte de rseau ou site rpartiteurNOTE Le cur de systme CMTS, les couc

43、hes PHY et les dispositifs EQAM peuvent tre configurs en redondance. Lesserveurs DTI peuvent tre configurs en redondance et un serveur asservi peut tre connect un serveur principal jusquune profondeur de 1 niveau par rapport au serveur principal. Toutes les liaisons DTI entre un serveur DTI principa

44、l et desserveurs DTI asservis seront synchrones comme si elles provenaient du mme serveur distant.Figure 1-1 Architecture de la synchronisation Le protocole et les composants dinterface DTI prennent en charge un transport prcis et robuste jusquau client situ lintrieur dun nud ou btiment de lhorloge

45、de rfrence 10,24 MHz du serveur et des 32 bits du compteur temporel DOCSIS. Le protocole est structur de faon minimiser la complexit et le cot des horloges de client, ainsi que le cot unitaire dun port de la fonction de partage du serveur distant tout en prenant en charge toutes les exigences de ryt

46、hme du modle DOCSIS relatives au mode S-CDMA, au mode TDMA et aux futurs services daccs en mode TDM dans un systme modulaire. 4 Rec. UIT-T J.211 (11/2006) La haute prcision (5 ns) et la haute stabilit (budget de gigue de rythme 1 ns) sont obtenues par lutilisation dun simple protocole de synchronisa

47、tion alternances immdiates dans la couche 2 sur une unique connexion par paire torsade au moyen de composants passifs communs dans les deux sens de la couche PHY. Cette structure assure la compensation des retards de telle sorte que tous les traitements des retards dans le cble peuvent tre effectus dans le serveur. Le rle du client dans la compensation des retards consiste offrir une rponse retard fixe la trame du serveur distant et utiliser lavance temporelle du cble fournie par le serveur distant afin davancer lhorloge locale 1