Data Over Cable Service Interface Specifications

DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specifications) は、同軸ケーブルを用いた通信サービスの国際規格である。日本語では通常「ドクシス」と発音される^[1]。

概要

ドクシスは、北アメリカのMCNS (Multimedia Cable Network System Partners Limited) が推進し、SCTE（Society of Cable Telecommunications Engineers : CATV通信技術者協会）で承認され、ITU-TのJ.112 Annex.Bで定められた。Cable Labs (Cable Television Laboratories) が認定・試験を行っている。

ケーブルモデム・STB（セットトップボックス）の標準化によるコスト低減、IP電話・双方向デジタル放送への対応などが行われている。

DOCSIS 1.0

1996年に検討開始・1997年 3月規格制定・1998年認証試験開始。

以下の帯域共有型のIP通信が可能である。

下り方向
- アクセス方式 : TDM
- 変調方式 : 30Mbps (64QAM) / 42Mbps (256QAM)
- 帯域幅 : 6MHz（使用周波数 : 88 - 860MHz）
上り方向
- アクセス方式 : TDMA
- 変調方式 : 5Mbps (QPSK) / 10Mbps (16QAM)
- 帯域幅 : 3.2MHz（使用周波数 : 200k/400k/800k/1600k/3200kHz）

ケーブルモデムごとに1つのQuality of Service (QoS) の設定が可能。

DOCSIS 1.1

DOCSIS 1.0のセキュリティ・QoS・IPマルチキャストなどを強化したものである。

Service Flow Control: IP電話・インターネット接続などのサービスタイプ毎に動的なQoSを設定することが可能。
リアルタイム通信の遅延を少なくするため、パケットを小分けにするFragmentation機能。
BPIによる伝送路上の暗号化機能。

1999年 4月規格制定。

DOCSIS 2.0

以下の高速化を行った。2002年承認。

下り6MHz帯域幅 : 30Mbps (64QAM) / 42Mbps (256QAM)
上り6.4MHz帯域幅 : 30Mbps
- A-TDMA 64QAM（Advanced Time Division Multiple Access - 次世代時分割多元接続）
- S-CDMA 128QAM（TCM : Synchronous Code Division Multiple Access - 同期符号分割多元接続）

DOCSIS 3.0

チャネルボンディング
- 帯域を複数束ねて通信することができる。例えば、下り160Mbps（40Mbps 256QAMを4本多重）、上り120Mbps（30Mbps を4本多重）。
IPv6対応
M-CMTS
AES暗号化

2010年10月1日、知多メディアスネットワークは8波ボンディングにより実測で下り最大270Mbpsのサービスを開始した。この速度は、サービス開始時において、日本のケーブルインターネット最高速である^[2]。

日本ケーブルラボは、222MHzから450MHzの32波・256QAMを使用し、一本の幹線で下り1.2Gbpsを一検討例として示した^[3]。

DOCSIS 3.1

2013年10月に規格化。下り最大10Gbps、上り最大1Gbps。下位の規格に対し、OFDMの採用や使用周波数帯域の拡張といった特徴がある^[4]^[5]。

2016年2月には、Full Duplex DOCSIS 3.1が発表された。Full Duplex DOCSIS 3.1は、下り上りともに最大10Gbps^[6]。

2019年1月にはリアルタイム通信に向けて Low Latency DOCSIS が発表された^[7]。

DOCSIS 4.0

2019年に規格化。下り最大10Gbps、上り最大6Gbps^[8]。日本でBS-IFと混合する場合は、DOCSIS 3.1と同様に1GHz以上が利用できず、DOCSIS 3.1と比べ価格的に非効率^[9]。

Packet Cable

Packet Cableは、ケーブルテレビでのIP電話サービスの標準を定めたものである。MGCP (Media Gateway Control Protocol) ・NCS (Network-based Call Signaling protocol) を呼制御の通信プロトコルに使用する。

Packet Cable1.0 - 固定電話と併用するIP電話。
Packet Cable1.1 - 固定電話を置き換え可能なIP電話。
Packet Cable1.2 - 事業者間通信の制御。
Packet Cable2.0 - テレビ電話などのマルチメディア対応。

出典

^ “DOCSISとは - IT用語辞典”. IT用語辞典 e-Words. 2021年5月17日閲覧。
^ CNCI グループの「知多メディアス」、実測270Mbps のサービスを開始～ケーブルインターネットでは国内最高速！～ (PDF)
^ ケーブルテレビ技術の取組み日本ケーブルラボ 2006年4月21日 (PDF)
^ “CMTS・モデムメーカーから見たDOCSIS3.1の技術的特長と期待” (PDF). 2016年4月23日閲覧。
^ “次世代CATV規格DOCSIS3.1の幕開け”. 2016年4月23日閲覧。
^ “Full Duplex DOCSIS® 3.1 Technology: Raising the Ante with Symmetric Gigabit Service”. 2016年5月19日閲覧。
^ “10G Technology Low Latency DOCSIS”. 2021年11月21日閲覧。
^ “DOCSIS® 4.0 Technology - CableLabs”. 2021年11月14日閲覧。
^ “DOCSIS最新動向～DOCSIS 3.1、4.0の国際標準化に伴う国内での製品適用性～”. 2021年11月14日閲覧。

外部リンク

日本ケーブルラボ
社団法人日本ケーブルテレビ連盟
社団法人日本CATV技術協会
伊藤忠ケーブルシステム DOCSIS 3.0
モトローラケーブルモデムシステム
CableLabs （英語）
docsis.org （英語）
Cable Europe (Euro-DOCSIS) （英語）

[1] “DOCSISとは - IT用語辞典”. IT用語辞典 e-Words. 2021年5月17日閲覧。

[2] CNCI グループの「知多メディアス」、実測270Mbps のサービスを開始～ケーブルインターネットでは国内最高速！～ (PDF)

[3] ケーブルテレビ技術の取組み日本ケーブルラボ 2006年4月21日 (PDF)

[4] “CMTS・モデムメーカーから見たDOCSIS3.1の技術的特長と期待” (PDF). 2016年4月23日閲覧。

[5] “次世代CATV規格DOCSIS3.1の幕開け”. 2016年4月23日閲覧。

[6] “Full Duplex DOCSIS® 3.1 Technology: Raising the Ante with Symmetric Gigabit Service”. 2016年5月19日閲覧。

[7] “10G Technology Low Latency DOCSIS”. 2021年11月21日閲覧。

[8] “DOCSIS® 4.0 Technology - CableLabs”. 2021年11月14日閲覧。

[9] “DOCSIS最新動向～DOCSIS 3.1、4.0の国際標準化に伴う国内での製品適用性～”. 2021年11月14日閲覧。

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