Software-Projekte

Applikation: DOCSIS-3.1-Empfänger-Signalverarbeitung
Programmiersprache: VHDL, C++

Für die Datenübertragung im Kabelnetz kommt die Data Over Cable Service Interface Specification (DOCSIS) zum Einsatz. In den vergangenen Jahren fand eine Aufrüstung der Kabelnetzbetreiber auf den DOCSIS-Standard der Version 3.0 statt.
Die Version 3.1 des DOCSIS-Standards wurde im Oktober 2013 veröffentlicht. Mit DOCSIS 3.1 sollen sehr hohe Datenraten von bis zu 10 GBit/s im Downstream und 1 GBit/s im Upstream ermöglicht werden. Hierfür kommen bei DOCSIS 3.1 grundlegend neue Übertragungsverfahren zum Einsatz, die sich eng an DVB-C2 orientieren. Demnach erhöht sich die Bandbreite auf bis zu 192 MHz, die Modulation ändert sich auf das Multiträgerverfahren OFDM mit bis zu 4096 QAM-Konstellationspunkten je Symbol.

Für den Einsatzbereich ‚Messempfänger‘ wurde die Downstream-DOCSIS-3.1-Signalverarbeitung auf einer Virtex-Ultrascale-Plattform implementiert.

Diese Funktionen für den Empfang von DOCSIS-3.1-Downstream-Signalen wurden entwickelt:

• Symbolsynchronisation (Zeitsynchronisation)
• Frequenzsynchronisation
• Common Phase Correction im Frequenzbereich
• Kanalschätzung
• PLC-Dekodierung und Ausgabe der PLC-Bitfehlerrate

Für die detaillierte Signalanalyse im Messempfänger wurden folgende Schnittstellen implementiert:

• Konstellationsdaten (I/Q), subträgerweise adressierbar
• Kanalimpulsantwort
• PLC-Information
• PLC-BER
• Frequenzoffset
• Taktoffset

In folgendem Blockdiagramm ist die grundlegende Architektur des DOCSIS-3.1-Empfängers dargestellt:

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DOCSIS_RX_Konzept.pdf
(PDF 12 KB)