DOCSIS (Data-over-Cable Service Interface Specification) est une norme internationale développée par CableLabs, un consortium de recherche et développement à but non lucratif en matière de technologies par câbles. CableLabs teste et certifie les périphériques des fournisseurs d'équipements de câblage, tels que les modems câble et les systèmes CMTS (Cable Modem Termination System), et octroie une certification DOCSIS.
La norme DOCSIS spécifie les exigences pour les communications ainsi que les exigences d'interface d'un système de données sur câble, et permet l'ajout d'un transfert de données haut débit à un système TV par câble existant. Les câblo-opérateurs utilisent la norme DOCSIS en vue de permettre l'accès Internet sur leur infrastructure HFC existante.
DOCSIS spécifie les exigences de couches 1 et 2 du modèle OSI :
- Couche physique : pour les signaux de données que le câblo-opérateur peut utiliser, DOCSIS spécifie les largeurs de canal, ou bandes passantes de chaque canal, à 200 kHz, 400 kHz, 800 kHz, 1,6 MHz, 3,2 MHz et 6,4 MHz. DOCSIS spécifie également la technique de modulation, qui indique comment utiliser les signaux RF pour transmettre les données numériques.
- Couche MAC : définit une méthode d'accès déterministe, à savoir TDMA (Time Division Multiple Access) ou S-CDMA (Synchronous Code Division Multiple Access).
Pour bien comprendre les caractéristiques requises pour la couche MAC de DOCSIS, il est utile d'expliquer comment les différentes technologies de communication répartissent l'accès aux canaux. L'accès multiple par répartition dans le temps (TDMA) répartit l'accès dans le temps. La méthode FDMA (Frequency Division Multiple Access) répartit l'accès selon la fréquence. L'accès multiple par répartition de code (CDMA) utilise la technologie de modulation d'étalement du spectre et un système de codage spécial, dans lequel un code spécifique est affecté à chaque émetteur.
En guise d'analogie et pour illustrer ces concepts, on peut imaginer un local représentant un canal de communication. Le local est rempli de personnes qui ont besoin de se parler. En d'autres termes, chaque personne a besoin d'accéder au canal de communication. Une solution consisterait pour ces personnes à parler à tour de rôle (répartition dans le temps). Autre solution : chaque personne parle avec des intonations différentes (répartition de fréquence). En CDMA, ces personnes parleraient des langues différentes. Les personnes parlant la même langue se comprennent, mais pas les autres. À la radio, le CDMA est utilisé par de nombreux réseaux de téléphones portables nord-américains, chaque groupe d’utilisateurs disposant d’un code partagé. De nombreux codes figurent sur le même canal. Seuls les utilisateurs associés à un code donné peuvent se comprendre. S-CDMA est une version propriétaire de CDMA élaborée par Terayon Corporation et destinée à la transmission de données sur des réseaux de câbles coaxiaux. S-CDMA disperse les données numériques sur une large bande de fréquences et permet aux nombreux abonnés connectés au réseau de transmettre et de recevoir des données simultanément. La technologie S-CDMA est sûre et extrêmement résistante aux interférences.
Les plans d'allocation de fréquences diffèrent entre l'Amérique du Nord et l'Europe. La spécification Euro-DOCSIS est adaptée au marché européen. Les principales divergences entre DOCSIS et Euro-DOCSIS concernent les bandes passantes des canaux. Les normes techniques télévisées varient selon les pays du monde. Cette situation influe sur le développement des variantes DOCSIS. Les normes télévisées internationales incluent la norme NTSC en Amérique du Nord et certaines régions du Japon, la norme PAL dans la plupart des pays européens, d’Asie, d’Australie, du Brésil et de l’Argentine, et la norme SECAM en France et dans certains pays d’Europe de l’Est.