Một mạng truy nhập cáp thường kết nối vài nghìn modem cáp dân dụng với hệ thống kết cuối modem cáp (CMTS) ở đầu nối mạng cáp. DOCSIS sử dụng FDM để chia các phân đoạn mạng downstream (CMTS tới modem) và upstream (modem tới CMTS) thành nhiều kênh tần số. Mỗi kênh downstream có độ rộng từ 24 MHz đến 192 MHz, với thông lượng tối đa khoảng 1,6 Gbps trên mỗi kênh; mỗi kênh upstream có độ rộng kênh nằm trong khoảng từ 6,4 MHz đến 96 MHz, với thông lượng tối đa khoảng 1 Gbps. Mỗi kênh upstream
và downstream là một kênh quảng bá. Các khung hình được CMTS truyền trên kênh downstream được nhận bởi tất cả các modem cáp nhận kênh đó; vì chỉ có một CMTS duy nhất truyền vào kênh downstream, tuy nhiên, khơng có vấn đề đa truy cập. Tuy nhiên, hướng ngược dòng thú vị hơn và thách thức về mặt kỹ thuật hơn, vì nhiều modem cáp chia sẻ cùng một kênh ngược dòng (tần số) với CMTS, và do đó có thể xảy ra xung đột.
Hình 2.14: Các kênh upstream và downstream giữa CMTS và modem cáp Như minh họa trong Hình 2.14, mỗi kênh ngược dịng được chia thành các khoảng thời gian (giống như TDM), mỗi khoảng chứa một chuỗi các khe cắm nhỏ trong đó modem cáp có thể truyền đến CMTS. CMTS cấp quyền rõ ràng cho các modem cáp riêng lẻ để truyền trong các khe cắm nhỏ cụ thể. CMTS thực hiện điều này bằng cách gửi một thông báo điều khiển được gọi là thông điệp MAP trên một kênh downstream để chỉ định modem cáp nào (với dữ liệu để gửi) có thể truyền trong khe cắm nhỏ nào trong khoảng thời gian được chỉ định trong thơng báo điều khiển. Vì các khe cắm mini được phân bổ rõ ràng cho modem cáp, CMTS có thể đảm bảo khơng có đường truyền xung đột trong một khe cắm mini. Các khung yêu cầu khe cắm mini này được truyền theo cách truy cập ngẫu nhiên và do đó có thể xung đột với nhau. Một modem cáp khơng thể nhận biết liệu kênh ngược dịng có bận hay khơng cũng như khơng phát hiện được xung đột. Thay vào đó, modem cáp thơng báo rằng khung u cầu khe cắm nhỏ của nó đã gặp sự cố nếu nó khơng nhận được phản hồi cho phân bổ được yêu cầu trong thông báo điều khiển hạ nguồn tiếp theo. Khi xung đột được suy ra, một modem cáp sử dụng dự phòng hàm mũ nhị phân để trì hỗn việc truyền lại khung u cầu khe cắm nhỏ của nó đến một khe thời gian trong tương lai. Khi có ít lưu lượng truy cập trên kênh ngược dịng, modem cáp có thể thực sự truyền các khung dữ liệu
trong các khe được chỉ định danh nghĩa cho các khung yêu cầu khe cắm mini (và do đó tránh phải chờ chuyển nhượng khe cắm mini).
Do đó, mạng truy cập cáp đóng vai trị quan trọng đối với các giao thức đa truy cập: FDM, TDM, giao thức truy cập ngẫu nhiên và các khe thời gian được phân bổ tập trung tất cả trong một mạng.