DSG: set-top gateway podle DOCSIS

DOCSIS není jediná otevřená specifikace pro moderní kabelové sítě, konkrétně pro kabelové modemy a systémy provozovatelů multiservisních sítí. Přídavná zařízení, STB, byla zatím v režii jednotlivých výrobců, ale i pro ně se otevírá možnost sjednoceného řešení, DSG.

Výhody otevřené specifikace DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification) pro kabelové modemy a CMTS (Cable Modem Termination System), viz článek DOCSIS a kabelové širokopásmové přípojky, vedly skupinu výrobců (Cisco Systems, Excite@Home, Motorola, Scientific-Atlanta, SCM Microsystems a YAS Corp.) spolu s CableLabs k podobnému kroku pro přídavná zařízení (STB, Set-Top Box), která tradičně byla v režii výrobců. Vyvinuli společně specifikaci DOCSIS Set-top Gateway (DSG) Interface Specification.

DSG definuje rozhraní pro přenos řídicích zpráv mezi sítí a zákaznickým zařízením. Mezi tyto zprávy patří conditional access (CA), system information (SI), electronic program guide (EPG), emergency alert system (EAS). Většina zařízení STB typicky používá vyhrazený kanál (OOB, Out-Of-Band) pro přenos řídicích zpráv ze zakončovacího zařízení do každé STB. V tomto případě je ovšem potřeba vyhrazený kanál jak směrem k uživateli, tak od uživatele. OOB tak spotřebovává část kmitočtového spektra a navíc vyžaduje firemní zařízení v zakončovacím systému, jako modulátory a demodulátory OOB.
 
Specifikace DSG odstraňuje nutnost přenosu typu OOB tím, že přenos zmíněných zpráv začleňuje do digitálně modulovaných nosných DOCSIS. CMTS podle DOCSIS pak lze použít pro přenos těchto zpráv na STB, které musí mít vlastní kabelový modem podle DOCSIS s příslušným DSG klientským software.

DSG nemá za cíl být slučitelné se stávajícími STB. DSG lze implementovat vedle stávajících zařízení, nebo jako jejich náhradu. DSG tak umožňuje migraci od firemních STB k zařízením podle otevřeného řešení. Zakončovací zařízení přitom potřebuje více méně jen upgrade software v CMTS.

DSG pracuje jak jednosměrně, tak obousměrně. I v případě obousměrného režimu, kdy by ve zpětném směru došlo k problematickému rušení, bude v dopředném směru řídicí komunikace fungovat.

Technické detaily

CMTS se nakonfiguruje jako brána STB a zprávy typu OOB přenáší k STB prostřednictvím až osmi tunelů. Na rozdíl od modemů nepoužívají STB podle DSG standardní posloupnost při registraci podle DOCSIS. Musí ale být schopny nalézt dopředný digitálně modulovaný signál, který obsahuje DSG data a být schopny přijímat řídicí zprávy MAC (Media Access Control). V jednosměrném režimu STB vystačí s hardwarovou MAC adresou, a ušetří tak IP adresu. V obousměrné síti se IP přidělí STB podobně jako kabelovému modemu.

Specifikace DSG podporuje jednosměrný skupinový provoz všem nebo skupině STB, je transparentní vůči datům aplikací a je slučitelná s kabelovými modemy podle DOCSIS. DSG také podporuje různé scénáře nasazení: přenos OOB zpráv v rámci datových toků; samostatný dopředný kanál pro STB s DSG; nebo samostatné zařízení DSG v zakončovacím systému.

Proč DSG?

DSG nepředstavuje ani novou aplikaci ani nový zdroj příjmů kabelových provozovatelů. Je ale jedním z kroků, které povedou směrem ke konvergované síti, která využívá všechny potřebné řídicí zprávy v rámci OOB příští generace na podporu jak moderních služeb, tak monitorování a managementu v síti.

25. 8. 2004

Autor: Ing. Rita Pužmanová, CSc., MBA