DOCSIS® 3.1/4.0 Technik-Seminar

Beschreibung des Kurses

Optische Infrastrukturen setzen derzeit den Maßstab, aber Koaxialkabel werden noch mindestens ein weiteres Jahrzehnt in bestehenden Netzen genutzt werden. DOCSIS® 3.1- und DOCSIS® 4.0-Systeme in Kombination mit älteren DOCSIS® 3.0-Geräten versorgen weiterhin Millionen von Haushalten in Deutschland und im Ausland, die gewartet und modernisiert werden müssen. Für Ingenieure und Techniker im Außendienst wird die Arbeit mit Kommunikationstechnologien zunehmend komplexer. Dennoch bleibt am Ende oft nur ein 45-Minuten-Fenster, um die Arbeit erfolgreich abzuschließen. Für moderne Außendiensttechniker ist es unerlässlich, die Funktionsweise moderner Kommunikationsnetze ganzheitlich zu verstehen, mit technologischen Fortschritten Schritt zu halten und diese in die tägliche Arbeit am Netz zu integrieren.

AXP DOCSIS®-Schulungsseminare sind darauf ausgelegt, genau dieses Wissen zu vermitteln.

  • DOCSIS®-Schulungsseminare können an die spezifischen Bedürfnisse der Kunden angepasst werden.
  • Anpassbare Module
  • Präsenz- und Online-Präsentationen verfügbar
  • Präsentationen auf Englisch oder Deutsch

Zielgruppe:

Dieser Kurs wird sowohl für unabhängige Kabelnetzbetreiber als auch für Multi-System-Operatoren (MSO) empfohlen, darunter Ingenieure und technische Fachkräfte auf mittlerer bis höherer Ebene; Dateningenieure und -techniker; Wartungs- und Installationstechniker sowie Manager des technischen Betriebs (TechOp).

Kursdauer:

8 Module mit einer Dauer von jeweils ca. 2 Stunden

Kursmodule:

  1. Signale & Systeme, RF & Modulation
  2. DOCSIS®-Geschichte und Grundlagen der Funktionsweise, Überblick über DOCSIS® 3.0
  3. Verbesserungen und Vorteile von DOCSIS® 3.1/4.0
  4. PHY-Layer von DOCSIS® 3.1/4.0: Orthogonales Frequenzmultiplexing (OFDM/A) im Up- und Downstream, Frequenzdomänen-Kanalaufteilung in DOCSIS®
  5. Initialisierungsprozess von DOCSIS® 3.1/4.0, Ranging & Probing
  6. MAC-Layer von DOCSIS® 3.1/4.0: PHY-Link-Kanal (PLC), Next Codeword Pointer (NCP), Service Groups, MAC-Domains, Modulationsprofile
  7. Sicherheitsaspekte in DOCSIS® & BPI+
  8. Fehlerbehebung in DOCSIS® 3.1/4.0-Netzwerken

Kursziel:

Nach Abschluss eines DOCSIS®-Engineering-Seminars sollte der Teilnehmer in der Lage sein, die folgenden Prinzipien zu verstehen:

  • Die Anforderungen des Physical Layers (OSI-Layer 1 PHY) eines DOCSIS®-Netzwerks im Up- und Downstream
  • Die Schlüsselbegriffe und Prozesse des Media Access Control (OSI-Layer 2 Data Link) von DOCSIS®
  • Den Registrierungsprozess eines Kabelmodems („Boot-up“)
  • Die Unterschiede zwischen DOCSIS® 1.0 bis 3.0 und DOCSIS® 3.1/4.0
  • Typische Störungen in einem DOCSIS®-Netzwerk und Strategien zur Fehlerbehebung, einschließlich proaktiver Netzwerkwartung und -verwaltung
  • Grundsätze der Kapazitätsplanung, des Load Balancings und der Service-Flows
  • Sicherheitsprobleme in DOCSIS®-Netzwerken

Module

(ca. 2 Stunden pro Modul)

DOCSIS® Engineering Modul 1 – Signale und Systeme, RF und Modulation

  • Konzept der Nutzung elektromagnetischer Strahlung zur Informationsübertragung
  • Amplituden-, Phasen- und Frequenzmodulation
  • Frequenzmultiplexverfahren (FDM), Zeitmultiplexverfahren (TDM), Time Division Multiple Access (TDMA)
  • Quadraturamplitudenmodulation, QPSK / m-ary QAM, Signal-Hochkonvertierung
  • Prinzip des Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)
  • Analyseparameter und -methoden zur Signalqualitätsbewertung: Bit-Fehler-Rate (BER), Signal-Rausch-Verhältnis (SNR), Modulationsfehlerrate (MER), Codewort-Fehler-Rate (CER)

DOCSIS® Engineering Modul 2 – DOCSIS®-Geschichte und Grundlagen der Funktionsweise

  • DOCSIS®-Geschichte: CATV-Netze, Architektur, Hybrid-Fiber-Coax (HFC)
  • Passive und aktive Netzwerkelemente in DOCSIS®
  • Single-Carrier-QAM-Betrieb in DOCSIS® 3.0-Systemen
  • Frequenzzuweisung in DOCSIS® 3.0 für Upstream und Downstream

DOCSIS® Engineering Modul 3 – Vorteile & Verbesserungen von DOCSIS® 3.1/4.0 

  • Verbesserungen der spektralen Effizienz
  • Forward Error Correction (FEC)
  • Orthogonales Frequenzmultiplexing für lange Zeitbereichssignale
  • Übertragungsrobustheit
  • Große Spektrumsblöcke, Kanalaufteilung in DOCSIS® 3.1/4.0
  • Prinzip der Modulationsprofile

DOCSIS® Engineering Modul 4 – DOCSIS® 3.1/4.0 Physical Layer (OSI-Layer 1 „Phy“)

  • Zeit- und Frequenzbereich
  • Diskrete Fourier-Transformation, FFT
  • Unterschiede zwischen SC-QAM und OFDM
  • Signalcharakteristika von OFDM/A
  • Kanalschätzung, Piloten-Träger
  • Forward Error Correction: Low-Density-Parity-Check (LDPC)
  • Modulationsprofile und Profiltests, Bit-Loading
  • OFDM-Signale unter Einfluss linearer und nichtlinearer Verzerrungen
  • Einsatzszenarien der DOCSIS® 3.1/4.0-Technologie

DOCSIS® Engineering Modul 5 – Initialisierungsprozess von DOCSIS®-Kabelmodems

  • Was ist die Initialisierung eines Kabelmodems?
  • Scan- und Synchronisationsprozess
  • Ranging in Service-Gruppen
  • Authentifizierungsprozess
  • Registrierungsprozess

DOCSIS® Engineering Modul 6 – DOCSIS® 3.1/4.0 MAC-Layer (OSI-Layer 2 „Data Link“)

  • Physical Layer Link Channel (PHY-Link-Kanal, PLC)
  • Next Codeword Pointer (NCP)
  • Kanalschätzung, Upstream-Piloten
  • Ranging und Probing
  • Sounding
  • Echo-Kompensation und -Lernen

DOCSIS® Engineering Modul 7 – DOCSIS®-Sicherheit & BPI+

  • Warum ist Sicherheit notwendig?
  • Integrierte Sicherheitsmechanismen in DOCSIS®: Authentifizierung und Verschlüsselung, Baseline Privacy Interface (BPI)
  • Baseline Privacy Interface Plus (BPI+)
  • Sicherheit im Zeitalter des „Internet of Everything“

DOCSIS® Engineering Modul 8 – Fehlerbehebung in DOCSIS® 3.1/4.0

  • Grundlegende Schritte der Fehlerbehebung („Divide-and-Conquer“)
  • Anforderungen von DOCSIS® 3.1/4.0
  • Analyse von Diagnosedaten: Konstellationsdiagramme & MER, BER, CER
  • Überblick über häufige Störungen in Koaxialanlagen
  • Prüfgeräte für die Fehlerbehebung
  • Fortgeschrittene Fehlerbehebung

DOCSIS® ist eine eingetragene Marke von Cablelabs.