Come un Modem via Cavo si Registra con la Centrale (CMTS)

La registrazione del modem via cavo (DOCSIS) è una stretta di mano multi-step con il Cable Modem Termination System (CMTS) alla centrale.

Sequenza di Registrazione (DOCSIS 3.0/3.1 Semplificata)

1. Scan e Aggancio Downstream: Il modem effettua sweep delle frequenze, trova canale downstream valido SC-QAM (3.0) o OFDM (3.1). Aggancia sincro (MPEG-2 TS / NCP).
2. Ottieni Parametri Upstream: Riceve UCD (Upstream Channel Descriptor) — modulazione (QPSK/QAM/OFDMA), frequenza, larghezza, ranging backoff.
3. Ranging Iniziale: Trasmette RNG-REQ su slot contesi. Il CMTS misura offset temporale, potenza, equalizzazione. Risponde RNG-RSP con aggiustamento tempo, livello potenza, SID temporaneo (Service ID).
4. DHCPv4/v6: Il modem richiede IP (opzione 60 = "docsis3.0"/"docsis3.1"), riceve IP, server TFTP, nome file config, lease time.
5. Download Config TFTP: Recupera file config binario (TLVs: max CPEs, QoS, privacy, service flow upstream, shared secret).
6. Autenticazione BPI+ (Privacy): Il modem invia Auth-Request (certificato X.509). Il CMTS verifica, invia Auth-Reply (TEK — Traffic Encryption Keys).
7. Richiesta Registrazione (REG-REQ): Include capacità modem, checksum file config, MIC (Message Integrity Check).
8. Risposta Registrazione (REG-RSP): Il CMTS assegna SID permanente, conferma config, abilita inoltro. Il modem è ora Operativo.
9. Privacy di Base (BPKM): Aggiornamento TEK periodico (default 12 ore).
10. Continuo: Ranging periodico (station maintenance), DBC (Dynamic Bonding Change), DCC (Dynamic Channel Change), report di stato.

Identificativi Chiave

• Indirizzo MAC: MAC HFC (Cavo) + MAC CPE (Ethernet) — bruciato
• SID: Service ID (16-bit) — mapping upstream
• Indirizzo IP: IP gestione (modem) + IP CPE (dietro router)
• Certificati: Manufacturer CA → Device CA → Certificato modem (catena di fiducia)

Punti di Fallimento

• Nessun aggancio downstream → problema livello/SNR, splitter, danno coassiale
• Timeout ranging → rumore upstream, attenuazione, problema amplificatore
• DHCP fallito → relay DHCP, giaddr, capacità server
• Mancata corrispondenza file config / MIC fallito → errore sistema provisioning
• BPI+ fallito → certificato scaduto, sincronia orologio, fiducia CA

Strumenti Diagnostici

• UI Modem: 192.168.100.1 (stato, log, livelli segnale)
• CLI CMTS: `show cable modem`, `show cable modem phy`, `show cable modem registration`
• DOCSIS Ping: `ping docsis` dal modem