Perfis de modulação upstream para placas de linhas de cabo

Introduction

Os perfis de modulação definem como as informações serão transmitidas upstream de um modem a cabo para o CMTS (Modem Termination System). Muitas variáveis de perfil de modulação upstream podem ser alteradas, como tempo de proteção da intermitência, preâmbulo, modulação (quadrature phase shift keying, QPSK) ou modulação de amplitude de 16 quadraturas (QAM) e proteção Forward Error Correction (FEC). A Cisco criou três perfis padrão, QPSK, 16-QAM e mix, para eliminar a confusão, no entanto, as alterações podem ser necessárias dependendo do aplicativo. Data over Cable Service Interface Specification (DOCSIS) 2.0 adicionou 8, 32 e 64-QAM às opções de modulação upstream. Isso é conhecido como ATDMA (Advanced Time Division Multiplex Access). O DOCSIS 2.0 também adiciona o Synchronous Code Divsion Multiplexing (SCDMA), que terá seus próprios perfis padrão quando oferecidos no futuro.

A Cisco fez um extenso programa de engenharia para codificar corretamente os perfis corretos (com base no PHY upstream e no tipo de placa) diretamente no Cisco IOS®. Os clientes não precisam mais inserir manualmente as recomendações deste documento. As diferenças no 15BC1 foram pesquisadas, testadas em laboratório e consideradas corretas. Não devem ser alteradas. Essas diferenças também estão corretas para a placa MC5x20 , devido ao fato de que ela usa um PHY T1 em vez do PHY Broadcom usado por todas as outras placas. O novo chip Broadcom usado na MC28U também tem requisitos diferentes do chip antigo.

Esta tabela lista os números de perfil de modulação que são usados para placas específicas em modos específicos.

Números de perfil	Placas de linha	Modo DOCSIS
1-10	MC28C e 16C/S	TDMA
21-30	MC5x20S	TDMA
121-130	MC5x20S	TDMA-ATDMA
221-230	MC5x20S	ATDMA
41-50	MC28U	TDMA
141-150	MC28U	TDMA-ATDMA
241-250	MC28U	ATDMA

O primeiro número é sempre o perfil de modulação padrão para esse tipo de placa em um modo DOCSIS específico. Mesmo que o 5x20 diga que está usando o perfil 1, ele realmente não está. O padrão seria perfil 21. No código 15BC2, você pode emitir o comando sh cab modualtion-profile cx/y uz para ver o que realmente está sendo usado. Além disso, a palavra única (UW) não é usada para o chip TI.

Esse projeto de otimização também alterou o tamanho padrão do minislot de 64 símbolos para o requisito mínimo de 32 símbolos. Isso faz com que o tamanho do minislot seja 8 bytes ao usar QPSK, 16 bytes ao usar 16-QAM e 24 bytes ao usar 64-QAM. Uma advertência para isso é que o pico máximo de um modem a cabo é limitado a 255 minisslots. Se o minislot tiver 8 bytes, a intermitência máxima de um modem a cabo só poderá ter 255*8=2040 bytes. Isso inclui toda a sobrecarga PHY e também a sobrecarga de fragmentação. Se estiver tentando permitir que modems únicos tenham throughput US alto, é recomendável usar uma configuração de minislot maior para satisfazer as configurações de intermitência máxima no arquivo de configuração do modem a cabo. Se os modems mais antigos parecem ter problemas ao usar minislots de 8 bytes, dobre o tamanho do minisslot.

Observação: pode haver pequenas diferenças entre as trilhas e versões do Cisco IOS Software. O código baseado em DOCSIS 1.1 (BC train) usa uma palavra de código final abreviada (CW) como a configuração padrão para concessões curtas e longas de dados. O código baseado em 1.0 (trem CE) usa um último CW fixo como a configuração padrão para essas concessões. Se os modems não conseguirem se registrar e ficarem presos a init(d), pode ser que o modem a cabo não goste do perfil de concessão curto, que é usado para ofertas de DHCP. O código baseado em DOCSIS 1.0 (trem EC) usa um último CW fixo como a configuração padrão.

Os perfis de modulação padrão originais podem ser ineficientes, dependendo do cabeçalho estendido DOCSIS sendo usado. Esses perfis de modulação são otimizados para cabeçalhos estendidos de cinco bytes. Uma ineficiência ocorre quando os modems Cisco adicionam um byte nulo extra ao cabeçalho estendido (os modems Cisco fazem isso mesmo para alinhamento em um limite de palavra). Isto pode ter um efeito drástico. Não é evidente se isso afeta apenas os modems da Cisco; por exemplo, os modems Toshiba usam cabeçalhos estendidos de cinco bytes. São necessários mais testes com vários fornecedores.

Nota: Solicitações de largura de banda de backup exigem um cabeçalho estendido, e um cabeçalho estendido também é necessário se estiver usando a segurança de interface de privacidade de linha de base mais (BPI+).

Dica: se não estiver explicitamente atribuída com um perfil de modulação, cada porta upstream em um Cisco CMTS recebe o perfil de modulação 1 (QPSK) por padrão. Até oito perfis podem ser configurados. É recomendável não alterar o perfil de modulação 1. Se mais perfis forem necessários, comece com o número 2.

Prerequisites

Requirements

Não existem requisitos específicos para este documento.

Componentes Utilizados

Este documento não se restringe a versões de software e hardware específicas.

The information in this document was created from the devices in a specific lab environment. All of the devices used in this document started with a cleared (default) configuration. If your network is live, make sure that you understand the potential impact of any command.

Conventions

Para obter mais informações sobre convenções de documento, consulte as Convenções de dicas técnicas Cisco.

Intermitências de upstream

Para entender os perfis de modulação, você precisa entender as rajadas de US. Esta imagem mostra como é uma rajada de US.

O modem a cabo pode romper para fazer uma solicitação, fazer manutenção da estação a cada 20 segundos ou mais, enviar pacotes de dados curtos, enviar pacotes de dados longos, fazer a manutenção inicial para ficar on-line e assim por diante. Uma intermitência de US começa com um preâmbulo e termina com um certo tempo de guarda. O preâmbulo é uma maneira de o CMTS e o cable modem sincronizarem. A Broadcom incorpora uma UW no final do preâmbulo para uma sincronização adicional. A banda de proteção é usada para que várias rajadas não se sobreponham. Os dados reais entre o preâmbulo e a banda de proteção são compostos de quadros Ethernet e overhead DOCSIS que foram cortados em CWs FEC, com FEC adicionado a cada CW.

Esta imagem é a saída de um comando debug em um modem a cabo Cisco que mostra o padrão do preâmbulo.

O padrão CC em hexadecimal é equivalente a 1100-1100. O padrão de preâmbulo F3 F3 em hex é equivalente a 1111 0011-111 0011.

Esta imagem mostra o comprimento e o deslocamento do preâmbulo. O deslocamento é calculado com base no comprimento e na UW, que são definidos no perfil de modulação.

Esta imagem mostra o preâmbulo real usado de todo o padrão. Você pode ver o preâmbulo usando um padrão estável de F3 F3, mas no final um padrão UW é usado de 33 F7.

O padrão UW 33 F7 em hexadecimal é equivalente a 0011 0011-111 0111.

Esta imagem é da constelação do preâmbulo QPSK.

Esta imagem é da constelação do preâmbulo 16-QAM.

O preâmbulo é um padrão muito estável entre dois estados diferentes, e pode ser considerado como uma chave de turno bifásica (BPSK). É por isso que o preâmbulo é usado para medições de nível US no modo de span zero. No final do preâmbulo está uma UW.

Esta imagem é da constelação de QPSK UW.

Esta imagem é da constelação de UW 16-QAM.

Esta seção é incluída para fornecer uma compreensão do preâmbulo e da UW, pois ela tem um efeito muito drástico na modulação e se os pacotes são ou não descartados. Sempre que usar 16-QAM com Broadcom, a UW deve ser 16 em vez do padrão anterior de 8. Mais informações sobre isso serão abordadas posteriormente neste documento.

Tutorial do perfil de modulação

Conclua estes passos para configurar o perfil de modulação.

1. Na configuração global, emita o comando cable modulation-profile 1 qpsk.

2. Na interface apropriada (cabo 3/0), emita o comando cable upstream 0 modulation profile 1. Ou deixe em branco, pois o padrão é o perfil de modulação 1.

3. O perfil real quando inserido e exibido no comando show run é mostrado na tabela abaixo. Entretanto, somente os códigos de uso de intervalos curtos e longos (IUCs) para o perfil 1 podem ser exibidos.

   Perfil ineficiente original

   IUC	Bytes FEC T	CW FEC	Máximo B	Tempo de guarda	Tipo de Mod	Scramble	Scramble Seed	Diff Enc	Comprimento do preâmbulo	Último CW	UW
   cable modulation - perfil 1 short	5	75	6	8	QPSK	Embaralhador	152	no-diff	72	fixed	UW8
   cable modulation - perfil 1 long	8	220	0	8	QPSK	Embaralhador	152	no-diff	80	fixed	UW8

O comando show cable modulation-profile produz a saída mostrada na tabela abaixo.

Mod IUC	Tipo	Comprimento do preâmbulo	Diff enco	Bytes FEC T	CW FEC	Scramble Seed	Máximo B	Tempo de guarda	Último CW	Embaralhador	Deslocamento de preâmbulo
1 solicitação	QPSK	64	No	0x0	0x10	0x152	0	8	No	Yes	952
1 inicial	QPSK	128	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	896
1 estação	QPSK	128	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	896
1 curto	QPSK	72	No	0x5	0x4B	0x152	6	8	No	Yes	944
1 longo	QPSK	80	No	0x8	0xDC	0x152	0	8	No	Yes	936

Como você pode ver, os campos não estão nos mesmos lugares. A configuração UW não está visível. Você pode ver o deslocamento de preâmbulo, que não é definido, mas calculado, com base no que está definido para a UW.

Esta lista descreve cada coluna.

• Os IUCs são curtos, longos, req, init, station, etc. Eles também são conhecidos como elementos de informação. Os três primeiros IUCs são para manter a conectividade do modem, enquanto os IUCs curtos e longos são para o tráfego real de dados.

• O tipo é 16-QAM ou QPSK. Isso é expandido para DOCSIS 2.0.

• O comprimento do preâmbulo em bits é <2-512>. 16-QAM é geralmente o dobro do comprimento do preâmbulo sobre QPSK.

• Enco Diferente significa que a codificação diferente está habilitada. No-diff significa que a codificação diferente está desativada. Sempre use a codificação no-diff.

• Os bytes FEC T são digitados como decimais <0-10>, mas mostrados em hexadecimal. 2* Tamanho de bytes FEC T = bytes de FEC em cada palavra de código FEC (CW). Zero indica nenhum FEC. Você também pode desativar o FEC na interface de cada porta upstream individual. Isso foi expandido para 16 para DOCSIS 2.0.

• FEC CW é o CW length information bytes (k) inserido em decimal <16-253>, mas mostrado em hex.

  Observação: ao usar um último CW abreviado, o último CW deve ser maior ou igual a 16 bytes. Se tiver menos de 16 bytes, os bytes de preenchimento são adicionados para torná-los 16. Um CW completo é k+2*T e deve ser menor ou igual ao total de 255 bytes. Se nenhum FEC for usado, o CW não tem significado.

• A semente Scramble está listada em hex <0-7FFF>. Não mude isso.

• Max B é o tamanho máximo de intermitência em minislots <0-255>. Zero significa sem limite. Qualquer rajada menor ou igual à quantidade de bytes representada pela rajada máxima usará este IUC.

• Guard Time está listado nos símbolos <0-255>. O DOCSIS afirma que isso precisa ter pelo menos cinco símbolos. O QPSK tem dois bits por símbolo e o 16-QAM tem quatro bits por símbolo.

• O último CW de fixo é o último CW fixo. Abreviado é o último CW abreviado e indicará Sim na coluna. O encurtado elimina o recheio extra.

• Scrambler significa que o scrambler está ativado, e no-scrambler significa que o scrambler está desativado. Sempre mantenha o embaralhamento ativado.

• Deslocamento de preâmbulo não é inserido na configuração. Ele é calculado quando você insere o valor UW de oito ou 16. A soma do Deslocamento de Preâmbulo mais Comprimento de Preâmbulo será igual a 1024, 768, 512 ou 256 bits para UW16; caso contrário, você pode supor que o UW8 está sendo usado.

  A UW é inserida na configuração de um perfil, mas não é exibida na saída do comando show. UW16 significa que uma UW de 16 bits é detectada, e UW8 significa que uma UW de 8 bits é detectada.

  Cuidado: certifique-se de usar UW16 ao usar 16-QAM para IUCs curtas ou longas. O uso de UW8 com 16-QAM pode fazer com que erros FEC incorrigíveis aumentem. Emita o comando show cable hop para verificar.

Exemplo de perfil de modulação 3 (Mix)

Conclua estes passos:

1. Na configuração global, emita o comando cable modulation profile 3 mix.

2. Na interface apropriada (cabo 3/0), emita o comando cable up 0 modulation profile 3.

3. O perfil real quando inserido e exibido com o comando show run é mostrado na tabela abaixo.

Perfil misto ineficiente original

IUC	Bytes FEC T	CW FEC	Máximo B	Tempo de guarda	Tipo de Mod	Scramble	Scramble Seed	Diff Enc	Comprimento do preâmbulo	Último CW	UW
cable modulation - solicitação de perfil 3	0	16	0	8	QPSK	Embaralhador	152	no-diff	64	fixed	UW16
modulação de cabo - perfil 3 inicial	5	34	0	48	QPSK	Embaralhador	152	no-diff	128	fixed	UW16
cable modulation - estação do perfil 3	5	34	0	48	QPSK	Embaralhador	152	no-diff	128	fixed	UW16
modulação de cabo - perfil 3 curto	6	75	6	8	QPSK	Embaralhador	152	no-diff	144	fixed	UW8
modulação de cabo - perfil 3 longo	0	220	0	8	QPSK	Embaralhador	152	no-diff	160	fixed	UW8

A saída do comando show cable modulation-profile 3 é mostrada na tabela abaixo.

Mod IUC	Tipo	Comprimento do preâmbulo	Diff enco	Bytes FEC T	CW FEC	Scramble Seed	Máximo B	Tempo de guarda	Último CW	Embaralhador	Deslocamento de preâmbulo
3 Solicitação	QPSK	64	não	0x0	0x10	0x152	0	8	No	Yes	0
3 Inicial	QPSK	128	não	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	0
3 estações	QPSK	128	não	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	0
3 Curto	QPSK	144	não	0x6	0x4B	0x152	6	8	No	Yes	0
Longo	QPSK	160	não	0x8	0xDC	0x152	0	8	No	Yes	0

Observação: observe na tela acima que o deslocamento de preâmbulo indica 0. O Deslocamento de Preâmbulo não será exibido até que você atribua esse perfil de modulação a uma porta upstream.

Dica: diminua o tamanho do minisslot de oito tiques para quatro. Isso manterá o número de bytes em um minislot mais próximo de 16 quando você usar o esquema de modulação mais complexo. Se o tamanho do minislot for deixado em oito tiques, o burst mínimo enviado será de pelo menos 32 bytes. Isso é ineficiente ao enviar solicitações de upstream, que exigem apenas um total de 16 bytes. Consulte o Apêndice B para obter a configuração de minislot.

Código baseado em DOCSIS 1.0 (EC e treinamentos anteriores do software Cisco IOS)

Considere os modems da Cisco com cabeçalhos estendidos de seis bytes e usando todos os padrões atuais do Cisco CMTS no código EC, como largura de canal de 1,6 MHz, tamanho de minislot de oito pulsos (16 bytes). O perfil de modulação é mostrado abaixo.

cable modulation-profile 1 short 5 75 6 8 qpsk scrambler 152 no-diff 72 fixed

Se estiver enviando quadros Ethernet de 64 bytes (unidade de dados de pacote (PDU) de 46 bytes + cabeçalho Ethernet de 18 bytes) no upstream, o modem usará uma intermitência longa e o tamanho total do pacote se tornará 256 bytes. Serão 16 minisslots. Consulte o Apêndice A para obter os cálculos. Isso é ineficiente para uma PDU de 46 bytes. A taxa de pacote por segundo (PPS) para pacotes de 64 bytes cairá por causa disso. A concatenação pode ajudar com o throughput upstream ao enviar pacotes de 64 bytes, mas o envio de bytes extras desperdiça tempo.

Essa ineficiência pode afetar os fluxos TCP de downstream, pois isso também será verdadeiro para uma confirmação TCP no upstream. Embora uma confirmação seja menor que 46 bytes, ela será adicionada para torná-la pelo menos 46. A concatenação upstream pode ajudar tremendamente, mas ainda é ineficiente enviar 256 bytes quando apenas 96 bytes no total são normalmente necessários.

Se o cabeçalho estendido tiver apenas cinco bytes como se acreditava originalmente, o modem usará uma concessão curta em seis minislots, para um total de 96 bytes. Esta é uma diferença de 160 bytes (256-96).

Conclua estes passos para corrigir o perfil de modulação 1 (QPSK):

1. Aumente o tamanho do CCW FEC de 75 para 76 para a IUC curta.

2. Diminua os bytes FEC T de cinco para quatro para o curto IUC.

   • Se o tamanho do minislot for alterado do padrão de oito ticks para quatro, verifique se o campo Max Burst para o curto IUC é alterado de seis para 12.

3. Recomenda-se a redução da última CW para as IUCs curtas e longas.

   • Os modems com código mais antigo podem ter que ser atualizados, já que podem não se registrar ao usar o último CW abreviado nos IUCs.

4. Se quiser que a FEC esteja alta, aumente para dez e altere o campo Max Burst de seis para sete.

   • Se o tamanho do minislot for alterado do padrão de oito pulsos para quatro, use oito bytes T de FEC e verifique se o campo Max Burst para o curto IUC é alterado para 13.

Esta tabela lista os perfis recomendados, presumindo minisslots de oito tiques a 1,6 MHz, ou quatro tiques a 3,2 MHz.

IUC	Bytes FEC T	CW FEC	Máximo B	Tempo de guarda	Tipo de Mod	Scramble	Scramble Seed	Diff Enc	Comprimento do preâmbulo	Último CW	UW
cable modulation-prof 1 short	4	76	6	8	QPSK	Embaralhador	152	no-diff	72	curto	UW8
cable modulation-prof 1 long	8	220	0	8	QPSK	Embaralhador	152	no-diff	80	curto	UW8

Olhando para os padrões de perfil de combinação e a mesma situação acima, as PDUs de 46 bytes usarão um total de 288 bytes. Isso é ainda pior do que o exemplo de QPSK devido a mais Preâmbulo e Tempo de Proteção.

Siga estes passos para corrigir os perfis de modulação 2 (16-QAM) e 3 (mix):

1. Aumente o tamanho do CCW FEC de 75 para 76 para a IUC curta.

2. Aumente os bytes FEC T de seis para sete para a IUC curta.

3. Aumente o campo Max Burst de seis para sete.

4. Certifique-se de usar UW16 ao usar 16-QAM para IUCs curtas ou longas.

5. Recomenda-se a redução da última CW para as IUCs curtas e longas.

   • Se você tiver um código antigo em alguns modems e ativar o último CW abreviado no perfil de modulação, talvez ele não se registre. Você precisará atualizar o código do modem.

6. Os bytes FEC T podem ser aumentados em um IUC longo de oito para nove quando se usa 16-QAM.

Esta tabela lista os perfis recomendados, presumindo um minisslot de quatro tiques a 1,6 MHz, ou dois tiques a 3,2 MHz.

IUC	Bytes FEC T	CW FEC	Máximo B	Tempo de guarda	Tipo de Mod	Scramble	Scramble Seed	Diff Enc	Comprimento do preâmbulo	Último CW	UW
cab modulation-prof 3 short	7	76	7	8	16-QAM	Embaralhador	152	no-diff	140	curto	UW16
modulação de CAB - teste 3 longo	9	220	0	8	16-QAM	Embaralhador	152	no-diff	160	curto	UW16

Código baseado em DOCSIS 1.1 (BC Train)

Considere um modem Cisco com cabeçalhos estendidos de seis bytes e usando os padrões atuais do Cisco CMTS no código BC, como largura de canal de 1,6 MHz, tamanho de minislot de oito pulsos (16 bytes). O perfil de modulação é mostrado abaixo.

cable modulation-prof 1 short 5 75 6 8 qpsk scrambler 152 no-diff 72 shortened uw8

Se estiver enviando quadros Ethernet de 64 bytes (PDU de 46 bytes) no upstream, o modem usará uma intermitência longa e o tamanho total do pacote se tornará 112 bytes. Serão sete minislotes. Isso é ineficiente para uma PDU de 46 bytes. A principal diferença é que o código BC usa o último CW abreviado por padrão. O código DOCSIS 1.0 (trem EC) usa o último CW fixo por padrão.

Se o cabeçalho estendido tiver apenas cinco bytes, como se acreditava originalmente, o modem terminará usando uma concessão curta a seis minisslots para um total de 96 bytes. Esta é uma diferença de 16 bytes (112-96).

Conclua estes passos para corrigir o perfil de modulação 1 (QPSK):

1. Aumente o tamanho do CCW FEC de 75 para 76 para a IUC curta.

2. Diminua os bytes FEC T de cinco para quatro para o curto IUC.

   • Se o tamanho do minislot for alterado do padrão de oito ticks para quatro, verifique se o campo Max Burst para o curto IUC é alterado de seis para 12.

3. Se quiser que a FEC esteja alta, aumente para dez e altere o campo Max Burst de seis para sete.

   • Se o tamanho do minislot for alterado do padrão de oito pulsos para quatro, use oito bytes T de FEC e verifique se o campo Max Burst para o curto IUC é alterado para 13.

Esta tabela lista os perfis recomendados, presumindo minisslots de oito tiques a 1,6 MHz, ou quatro tiques a 3,2 MHz.

IUC	Bytes FEC T	CW FEC	Máximo B	Tempo de guarda	Tipo de Mod	Scramble	Scramble Seed	Diff Enc	Comprimento do preâmbulo	Último CW	UW
cable modulation-prof 1 short	4	76	6	8	QPSK	Embaralhador	152	no-diff	72	curto	UW8
cable modulation-prof 1 long	8	220	0	8	QPSK	Embaralhador	152	no-diff	80	curto	UW8

Olhando para os padrões de perfil de combinação e a mesma situação acima, as PDUs de 46 bytes usarão um total de 288 bytes. Isso é ainda pior do que o exemplo de QPSK devido a mais Preâmbulo e Tempo de Proteção.

Siga estes passos para corrigir os perfis de modulação 2 (16-QAM) e 3 (mix):

1. Aumente o tamanho do CCW FEC de 75 para 76 para a IUC curta.

2. Aumente os bytes FEC T de seis para sete para a IUC curta.

3. Aumente o campo Max Burst de seis para sete.

4. Certifique-se de usar UW16 ao usar 16-QAM para IUCs curtas ou longas.

5. Os bytes FEC T podem ser aumentados em um IUC longo de oito para nove quando se usa 16-QAM.

Esta tabela lista os perfis recomendados, presumindo um minisslot de quatro tiques a 1,6 MHz, ou dois tiques a 3,2 MHz.

IUC	Bytes FEC T	CW FEC	Máximo B	Tempo de guarda	Tipo de Mod	Scramble	Scramble Seed	Diff Enc	Comprimento do preâmbulo	Último CW	UW
cab modulation-prof 3 short	7	76	7	8	16-QAM	Embaralhador	152	no-diff	144	curto	UW16
modulação de CAB - teste 3 longo	9	220	0	8	16-QAM	Embaralhador	152	no-diff	160	curto	UW16

Conclusão

É imperativo entender como todas as variáveis, como tamanho de minislot, largura de canal, modulação e tamanho máximo de intermitência, funcionam juntas. Definir o tamanho do minislot como um mínimo adiciona melhor resolução entre o uso do minislot. As configurações padrão atuais de fábrica podem não ser otimizadas para todas as situações. O Apêndice C explica alguns perfis de modulação para aplicações de voz sobre IP (VoIP).

Esta seção fornece as recomendações para todas as placas de linha legadas (16x e 28C). Há diferentes requisitos para as placas de linha mais recentes (28U e 5x20). Consulte a seção Modulation Profile Addendum deste documento.

A configuração abaixo é a mais robusta. A QPSK é usada (deve ser a configuração padrão com o IOS mais recente).

cab modulation-prof 1 request 0 16   0 8  qpsk scramb 152 no-diff 64  fixed uw16
cab modulation-prof 1 initial 5 34   0 48 qpsk scramb 152 no-diff 128 fixed uw16
cab modulation-prof 1 station 5 34   0 48 qpsk scramb 152 no-diff 128 fixed uw16
cab modulation-prof 1 short   4 76  12 8  qpsk scramb 152 no-diff 72  short uw8
cab modulation-prof 1 long    9 220  0 8  qpsk scramb 152 no-diff 80  short uw8

A configuração abaixo usa a melhor velocidade e uma combinação de QPSK e 16-QAM.

cab modulation-prof 2 request 0 16  0 8  qpsk scramb 152 no-diff 64  fixed uw16
cab modulation-prof 2 initial 5 34  0 48 qpsk scramb 152 no-diff 128 fixed uw16
cab modulation-prof 2 station 5 34  0 48 qpsk scramb 152 no-diff 128 fixed uw16
cab modulation-prof 2 short   7 76  7 8 16qam scramb 152 no-diff 144 short uw16
cab modulation-prof 2 long    9 232 0 8 16qam scramb 152 no-diff 160 short uw16

A configuração abaixo usa um perfil de combinação robusto.

cab modulation-prof 3 request 0  16  0 8  qpsk scram 152 no-diff 64  fixed uw16
cab modulation-prof 3 initial 5  34  0 48 qpsk scram 152 no-diff 128 fixed uw16
cab modulation-prof 3 station 5  34  0 48 qpsk scram 152 no-diff 128 fixed uw16
cab modulation-prof 3 short   7  76  7 8 16qam scram 152 no-diff 144 short uw16
cab modulation-prof 3 long   10 153  0 8 16qam scram 152 no-diff 200 short uw16

Nesta configuração, o preâmbulo foi tornado mais longo na IUC longa e o tamanho do CW foi reduzido para lhe dar uma maior percentagem de cobertura FEC; 2*10/(2*10+153) = 11,5%.

A configuração abaixo é usada para rastrear a lista de flap para entradas.

cab modulation-prof 5 req     0 16  0 8  16qam scramb 152 no-diff 128 fixed uw16
cab modulation-prof 5 initial 5 34  0 48 qpsk  scramb 152 no-diff 128 fixed uw16
cab modulation-prof 5 station 5 34  0 48 16qam scramb 152 no-diff 256 fixed uw16
cab modulation-prof 5 short   7 76  7 8  16qam scramb 152 no-diff 144 short uw16
cab modulation-prof 5 long    9 232 0 8  16qam scramb 152 no-diff 160 short uw16

Os níveis para manter um modem a cabo on-line são feitos durante a manutenção da estação. O uso do 16-QAM para manutenção da estação permitirá que o modem oscile. Lembre-se das limitações de energia em 16-QAM - Tx máx. de 55 dBmV. Pode ser justificado emitir o comando cab u0 power-adjust continue 6. R! no comando sh cab modem significa que ele está maximizado e talvez seja necessário alterar a atenuação da planta. Além disso, alguns modems a cabo mais antigos não gostam de usar 16-QAM para manutenção inicial. Se a manutenção inicial for 16-QAM, o modem a cabo pode não voltar e não há mais flaps, o que perde mais tempo tentando colocar os modems a cabo on-line (eles colidem entre si). Ele também gasta tempo com o servidor DHCP se ele se conectar fisicamente.

O CW foi aumentado no longo IUC para caber exatamente um pacote UGS de cabo de pacote 232-B.

Adendo de perfil de modulação

Este adendo abrange os perfis de modulação que estão presentes no código IOS 15BC1 e BC2. Esses perfis são usados para placas de linha legadas, como MC16x e MC28C, e também para as novas placas de linha, como o MC28U usado em um chassi VXR e a placa de linha MC5x20S usada no uBR10K. A placa de linha do cabo MC5x20S usa um chipset upstream T1, enquanto todas as outras placas de linha de cabo utilizam Broadcom. O IOS mencionado neste documento foi projetado para tornar os perfis de modulação padrão possíveis sem a configuração do usuário

As portas de upstream de cabo podem ser configuradas para um novo modo DOCSIS. Este modo não pode ser alterado no código 15BC1, no entanto, é configurável no código 15BC2. Os modos disponíveis por porta upstream serão TDMA, TDMA-ATDMA ou ATDMA.

ubr(config-if)#cab u0 docsis-mode ?
atdma           DOCSIS 2.0 ATDMA-only channel
tdma            DOCSIS 1.x-only channel
tdma-atdma      DOCSIS 1.x & DOCSIS 2.0 mixed channel

Esta lista descreve cada estado.

• O modo TDMA significa o modo DOCSIS 1.0/1.1 legado.

• O modo TDMA-ATDMA é para um ambiente misto de modems a cabo DOCSIS 1.x e 2.0 na mesma frequência US. Os modems DOCSIS 2.0 podem usar esquemas de modulação que os modems a cabo 1.x não podem. Nesse ambiente, a maior largura de canal é limitada a 3,2 MHz.

• O modo ATDMA é usado para a capacidade DOCSIS 2.0 de 64-QAM e/ou largura de canal de 6,4 MHz.

Os números de perfil de modulação são designados para placas de linha específicas. O primeiro número de cada grupo listado é sempre o perfil de modulação padrão para esse tipo de placa em um modo DOCSIS específico.

Observação: cada placa de linha tem um esquema de numeração válido de 1 a 10 para placas herdadas, x2x para MC5x20 e x4x para a placa de linha MC28U. Esta tabela lista as informações do esquema de numeração.

Números de perfil	Placas de linha	Modo DOCSIS
1-10	MC28C e 16C/S	TDMA
21-30	MC5x20S	TDMA
121-130	MC5x20S	TDMA-ATDMA
221-230	MC5x20S	ATDMA
41-50	MC28U	TDMA
141-150	MC28U	TDMA-ATDMA
241-250	MC28U	ATDMA
361 - 370	MX5x20T	SCDMA

Dica: a maneira mais precisa de identificar o perfil de modulação atual que está sendo usado em uma porta upstream é emitir o comando sh cab modulation-profile cx/y up z, que está disponível no código 15BC2 e superior. O perfil mostrado na saída do comando sh run ou sh cab modulation-profile pode não ser preciso.

Placas de linha antigas (16x e 28C)

Conclua estes passos para criar e atribuir perfis de modulação para operação upstream:

1. Faça o perfil.

   UBR-1(config)#cab modulation-profile ?
   <1-10>  Modulation Profile Group

   Os perfis em negrito são perfis projetados pela Cisco.

   UBR-1(config)#cab modulation-profile 2 ?
     initial             Initial Ranging Burst
     long                Long Grant Burst
     
     mix                 Create default QPSK/QAM-16 mix modulation profile
     qam-16              Create default QAM-16 modulation profile
     qpsk                Create default QPSK modulation profile
     reqdata             Request/data Burst
     request             Request Burst
     
     robust-mix          Create robust QPSK/QAM-16 mix modulation profile
     short               Short Grant Burst
     station             Station Ranging Burst

2. Atribua o perfil.

   UBR-1(config-if)#cab u1 modulation-profile 2
   

   Emita o comando sh cab modulation-profile. As novas configurações padrão são mostradas nesta tabela. A QPSK está listada primeiro.

   Tipo de Mod	IUC	Tipo	Comprimento do preâmbulo	Diff Enc	Bytes FEC T	FEC K bytes	Scramble Seed	Tamanho máx. B	Tempo de guarda	Último CW	Scramble	Pré-venda	Pré-tipo	RS
   1	requisição	qpsk	64	No	0x0	0x10	0x152	0	8	No	Yes	184	qpsk	—
   1	initial	qpsk	128	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	128	qpsk	—
   1	estação	qpsk	128	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	128	qpsk	—
   1	curto	qpsk	72	No	0x4	0x4C	0x152	12	8	Yes	Yes	176	qpsk	—
   1	longo	qpsk	80	No	0x9	0xE8	0x152	0	8	Yes	Yes	168	qpsk	—

   Estas são as configurações se você selecionar mix.

   Tipo de Mod	IUC	Tipo	Comprimento do preâmbulo	Diff Enc	Bytes FEC T	FEC K bytes	Scramble Seed	Tamanho máx. B	Tempo de guarda	Último CW	Scramble	Pré-venda	Pré-tipo	RS
   2	requisição	qpsk	64	No	0x0	0x10	0x152	0	8	No	Yes	184	qpsk	—
   2	initial	qpsk	128	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	128	qpsk	—
   2	estação	qpsk	128	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	128	qpsk	—
   2	curto	16 qam	144	No	0x5	0x4C	0x152	7	8	Yes	Yes	176	16 qam	—
   2	longo	16 qam	160	No	0x8	0xE8	0x152	0	8	Yes	Yes	168	16 qam	—

   Estas são as configurações quando você escolhe uma combinação robusta.

   Tipo de Mod	IUC	Tipo	Comprimento do preâmbulo	Diff Enc	Bytes FEC T	FEC K bytes	Scramble Seed	Tamanho máx. B	Tempo de guarda	Último CW	Scramble	Pré-venda	Pré-tipo	RS
   3	requisição	qpsk	64	No	0x0	0x10	0x152	0	8	No	Yes	184	qpsk	—
   3	initial	qpsk	128	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	128	qpsk	—
   3	estação	qpsk	128	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	128	qpsk	—
   3	curto	16 qam	144	No	0x5	0x4C	0x152	7	8	Yes	Yes	176	16 qam	—
   3	longo	16 qam	160	No	0xA	0xDC	0x152	0	8	Yes	Yes	168	16 qam	—

Observação: inserir perfis de modulação e exibi-los emitindo o comando show run aparece nesta ordem:

IUC      FEC FEC Max Guard Mod  Scramble  Scramble Diff     Preamble Last   UW
          T  CW   B   Time Type  Seed               Enc      Length   CW
cable modu 1 request 0 16  0   8  qpsk scrambler 152  no-diff 64    fixed uw16
cable modu 1 initial 5 34  0  48  qpsk scrambler 152  no-diff 128   fixed uw16

Observação: como você pode ver, os campos não estão nos mesmos lugares; alguns campos são digitados como decimais, mas aparecem como hexadecimais na saída do comando sh cab modulation.

Placas de linha MC5x20S

A placa MC5x20S tem seu próprio esquema de numeração para perfis de modulação.

RTP-ubr10k(config)#cab modulation-profile ?
<21-30>        DOCSIS 1.X Modulation Profile Group for MC520 Line Card
<121-130>      DOCSIS 1.X/2.0 Mixed Modulation Profile Group for MC520 Line Card
<221-230>      DOCSIS 2.0 Only ATDMA Modulation Profile Group for MC520 Line Card

Este é um exemplo de um perfil de modulação para a placa de linha MC5x20S para operação no modo TDMA. O texto em negrito mostra perfis projetados pela Cisco.

RTP-ubr10k(config)#cab modulation-profile 21 ?
  initial             Initial Ranging Burst
  long                Long Grant Burst
  
  mix                 Create default QPSK/QAM-16 mix modulation profile
  qam-16              Create default QAM-16 modulation profile
  qpsk                Create default QPSK modulation profile
  reqdata             Request/data Burst
  request             Request Burst
  
  robust-mix          Create robust QPSK/QAM-16 mix modulation profile
  short               Short Grant Burst
  station             Station Ranging Burst

As novas configurações padrão são mostradas nesta tabela.

Tipo de Mod	IUC	Tipo	Comprimento do preâmbulo	Diff Enc	Bytes FEC T	FEC K bytes	Scramble Seed	Tamanho máx. B	Tempo de guarda	Último CW	Scramble	Pré-venda	Pré-tipo	RS
21	requisição	qpsk	32	No	0x0	0x10	0x152	0	22	No	Yes	0	qpsk	—
21	initial	qpsk	64	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	0	qpsk	—
21	estação	qpsk	64	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	0	qpsk	—
21	curto	qpsk	64	No	0x3	0x4C	0x152	12	22	Yes	Yes	0	qpsk	—
21	longo	qpsk	64	No	0x7	0xE8	0x152	0	22	Yes	Yes	0	qpsk	—

Estas são as configurações se você selecionar mix.

Tipo de Mod	IUC	Tipo	Comprimento do preâmbulo	Diff Enc	Bytes FEC T	FEC K bytes	Scramble Seed	Tamanho máx. B	Tempo de guarda	Último CW	Scramble	Pré-venda	Pré-tipo	RS
22	requisição	qpsk	32	No	0x0	0x10	0x152	0	22	No	Yes	0	qpsk	—
22	initial	qpsk	64	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	0	qpsk	—
22	estação	qpsk	64	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	0	qpsk	—
22	curto	16 qam	128	No	0x4	0x4C	0x152	7	22	Yes	Yes	0	16 qam	—
22	longo	16 qam	128	No	0x7	0xE8	0x152	0	22	Yes	Yes	0	16 qam	—

Estas são as configurações quando você escolhe uma combinação robusta.

Tipo de Mod	IUC	Tipo	Comprimento do preâmbulo	Diff Enc	Bytes FEC T	FEC K bytes	Scramble Seed	Tamanho máx. B	Tempo de guarda	Último CW	Scramble	Pré-venda	Pré-tipo	RS
23	requisição	qpsk	32	No	0x0	0x10	0x152	0	22	No	Yes	0	qpsk	—
23	initial	qpsk	64	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	0	qpsk	—
23	estação	qpsk	64	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	0	qpsk	—
23	curto	16 qam	128	No	0x4	0x4C	0x152	7	22	Yes	Yes	0	16 qam	—
23	longo	16 qam	128	No	0xA	0xDC	0x152	0	22	Yes	Yes	0	16 qam	—

Este é um exemplo de um perfil de modulação para a placa de linha MC5x20S para operação em modo misto.

Tipo de Mod	IUC	Tipo	Comprimento do preâmbulo	Diff Enc	Bytes FEC T	FEC K bytes	Scramble Seed	Tamanho máx. B	Tempo de guarda	Último CW	Scramble	Pré-venda	Pré-tipo	RS
122	requisição	qpsk	32	No	0x0	0x10	0x152	0	22	No	Yes	0	qpsk0	—
122	initial	qpsk	64	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	0	qpsk0	—
122	estação	qpsk	64	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	0	qpsk0	—
122	curto	qpsk	64	No	0x3	0x4C	0x152	12	22	Yes	Yes	0	qpsk0	—
122	longo	qpsk	64	No	0x9	0xE8	0x152	0	22	Yes	Yes	0	qpsk0	—
122	curto-a	qpsk	64	No	0x3	0x4C	0x152	12	22	Yes	Yes	0	qpsk0	—
122	longo-a	qpsk	64	No	0x9	0xE8	0x152	0	22	Yes	Yes	0	qpsk0	—

Este é um exemplo de um perfil de modulação para a placa de linha MC5x20S para operação no modo ATDMA. O texto em negrito mostra perfis projetados pela Cisco.

RTP-ubr10k(config)#cab modulation-profile 221 ?
a-long                 Advanced Phy Long Grant Burst
a-short                Advanced Phy Short Grant Burst
a-ugs                  Advanced Phy Unsolicited Grant Burst

initial                Initial Ranging Burst
mix-high               Create default ATDMA QPSK/QAM-64 mix profile
mix-low                Create default ATDMA QPSK/QAM-16 mix profile
mix-medium             Create default ATDMA QPSK/QAM-32 mix profile
mix-qam                Create default ATDMA QAM-16/QAM-64 mix profile
qam-16                 Create default ATDMA QAM-16 profile
qam-32                 Create default ATDMA QAM-32 profile
qam-64                 Create default ATDMA QAM-64 profile
qam-8                  Create default ATDMA QAM-8 profile
qpsk                   Create default ATDMA QPSK profile
reqdata                Request/data Burst
request                Request Burst

robust-mix-high        Create robust ATDMA QPSK/QAM-64 mix mod profile
robust-mix-low         Create robust ATDMA QPSK/QAM-16 mix mod profile
robust-mix-mid         Create robust ATDMA QPSK/QAM-32 mix mod profile
station                Station Ranging Burst

Tipo de Mod	IUC	Tipo	Comprimento do preâmbulo	Diff Enc	Bytes FEC T	FEC K bytes	Scramble Seed	Tamanho máx. B	Tempo de guarda	Último CW	Scramble	Pré-venda	Pré-tipo	RS
221	requisição	qpsk	32	No	0x0	0x10	0x152	0	22	No	Yes	0	qpsk0	—
221	initial	qpsk	64	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	64	qpsk0	—
221	estação	qpsk	64	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	64	qpsk0	—
221	curto-a	64 qam	64	No	0x6	0x4C	0x152	6	22	Yes	Yes	64	qpsk1	—
221	longo-a	64 qam	64	No	0x8	0xE8	0x152	0	22	Yes	Yes	64	qpsk1	—
221	a-ugs	64 qam	64	No	0x8	0xE8	0x152	12	22	Yes	Yes	64	qpsk1	—

Cuidado: observe que as faixas de proteção são diferentes das outras placas de linha. Isso porque a placa de linha 5x20S usa um chip T1 para a demodulação de upstream e tem requisitos diferentes em comparação com a Broadcom. Eles nunca devem ser manipulados a partir dos padrões de fábrica.

Observação: os padrões também serão alterados dependendo de outras configurações de interface. Se o tamanho do minislot for alterado ou se cab default-phy-burst for alterado para permitir pacotes concatenados maiores além do padrão de 2000 bytes, o campo max burst poderá ser alterado no perfil de modulação. O novo código também atribui minislots de 2 tiques automaticamente à largura do canal de 3,2 MHz, 4 tiques para 1,6 MHz e assim por diante.

Placas de linha MC28U

A placa MC28U tem seu próprio esquema de numeração para perfis de modulação.

ubr7246-2(config)#cab modulation-profile ?
  <141-150>       DOCSIS 1.X/2.0 Mixed Modulation Profile Group for MCU Line Card
  <241-250>       DOCSIS 2.0 Only ATDMA Modulation Profile Group for MCU Line Card
  <41-50>         DOCSIS 1.X Modulation Profile Group for MCU Line Card

Estes são os novos padrões:

ubr7246-2(config)#cab modulation-profile 41 ?
  initial             Initial Ranging Burst
  long                Long Grant Burst
  
  mix                 Create default QPSK/QAM-16 mix modulation profile
  qam-16              Create default QAM-16 modulation profile
  qpsk                Create default QPSK modulation profile
  reqdata             Request/data Burst
  request             Request Burst
  
  robust-mix          Create robust QPSK/QAM-16 mix modulation profile
  short               Short Grant Burst
  station             Station Ranging Burst

Tipo de Mod	IUC	Tipo	Comprimento do preâmbulo	Diff Enc	Bytes FEC T	FEC K bytes	Scramble Seed	Tamanho máx. B	Tempo de guarda	Último CW	Scramble	Pré-venda	Pré-tipo	RS
41	requisição	qpsk	64	No	0x0	0x10	0x152	0	8	No	Yes	0	qpsk	—
41	initial	qpsk	128	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	0	qpsk	—
41	estação	qpsk	128	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	0	qpsk	—
41	curto	qpsk	100	No	0x3	0x4E	0x152	35	25	Yes	Yes	0	qpsk	—
41	longo	qpsk	80	No	0x9	0xE8	0x152	0	137	Yes	Yes	0	qpsk	—

Estas são as configurações se você selecionar mix.

Tipo de Mod	IUC	Tipo	Comprimento do preâmbulo	Diff Enc	Bytes FEC T	FEC K bytes	Scramble Seed	Tamanho máx. B	Tempo de guarda	Último CW	Scramble	Pré-venda	Pré-tipo	RS
42	requisição	qpsk	64	No	0x0	0x10	0x152	0	8	No	Yes	0	qpsk	—
42	initial	qpsk	128	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	0	qpsk	—
42	estação	qpsk	128	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	0	qpsk	—
42	curto	16 qam	200	No	0x5	0x4E	0x152	19	17	Yes	Yes	0	16 qam	—
42	longo	16 qam	216	No	0x9	0xE8	0x152	139	77	Yes	Yes	0	16 qam	—

Este é um exemplo de um perfil de modulação para a placa de linha MC28U para operação em modo misto.

Tipo de Mod	IUC	Tipo	Comprimento do preâmbulo	Diff Enc	Bytes FEC T	FEC K bytes	Scramble Seed	Tamanho máx. B	Tempo de guarda	Último CW	Scramble	Pré-venda	Pré-tipo	RS
141	requisição	qpsk	64	No	0x0	0x10	0x152	0	8	No	Yes	396	qpsk	No
141	initial	qpsk	128	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	6	qpsk	No
141	estação	qpsk	128	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	6	qpsk	No
141	curto	qpsk	100	No	0x3	0x4E	0x152	35	25	Yes	Yes	396	qpsk	No
141	longo	qpsk	80	No	0x9	0xE8	0x152	0	137	Yes	Yes	396	qpsk	No
141	curto-a	64 qam	100	No	0x3	0x4E	0x152	14	14	Yes	Yes	396	qpsk1	No
141	longo-a	64 qam	160	No	0xB	0xE8	0x152	96	56	Yes	Yes	396	qpsk1	No

Este é um exemplo de um perfil de modulação para a placa de linha MC28U para operação em modo atdma.

Tipo de Mod	IUC	Tipo	Comprimento do preâmbulo	Diff Enc	Bytes FEC T	FEC K bytes	Scramble Seed	Tamanho máx. B	Tempo de guarda	Último CW	Scramble	Pré-venda	Pré-tipo	RS
241	requisição	qpsk	64	No	0x0	0x10	0x152	0	8	No	Yes	396	qpsk0	No
241	initial	qpsk	128	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	6	qpsk0	No
241	estação	qpsk	128	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	6	qpsk0	No
241	curto-a	64 qam	100	No	9	0x4E	0x152	14	14	Yes	Yes	396	qpsk1	No
241	longo-a	64 qam	160	No	0xB	0xE8	0x152	96	56	Yes	Yes	396	qpsk1	No
241	a-ugs	16 qam	108	No	0x9	0xE8	0x152	107	61	Yes	Yes	396	qpsk1	No

Observação: observe que os preâmbulos e as guardas são diferentes das placas herdadas e não devem ser inferiores às configurações de fábrica. Os padrões também serão alterados dependendo de outras configurações de interface. Se o tamanho do minislot for alterado ou se cab default-phy-burst for alterado para permitir pacotes concatenados maiores além do padrão de 2000 bytes, o campo max burst poderá ser alterado no perfil de modulação.

Apêndice A

Total de cálculos de tamanho de pacote para uma PDU de 46 bytes

O exemplo de QPSK, 1,6 MHz, minislots de oito tiques é mostrado abaixo.

(8 ticks/minislot * 6,25 usec/tick * 1,28 Msym/s * 2 bits/sym) / (8 bits/byte) = 16 bytes/minislot

Usando as configurações padrão para o perfil de modulação 1, conforme mostrado abaixo.

cable modulation-profile 1 short 5 75 6 8 qpsk scrambler 152 no-diff 72 fixed uw8
cable modulation-profile 1 long 8 220 0 8 qpsk scrambler 152 no-diff 80 fixed uw8

Quadro Ethernet de 46 bytes + cabeçalho Ethernet de 18 bytes + cabeçalho DOCSIS de 6 bytes + cabeçalho estendido DOCSIS de 6 bytes = 76 bytes. Um tamanho de CW FEC de 4B em hex é igual a 75 bytes. 76/75 = um CW completo necessário e um byte restante. Se estiver usando a configuração padrão do último CW fixo, isso exigiria dois CWs completos. Isso daria 2*(75+2*5) = 170 bytes + 9 bytes de Preâmbulo + 2 bytes de Tempo de Proteção = 181 bytes. O Preâmbulo foi (72 bits) / (8 bits/byte) = 9 bytes. O Tempo de Proteção de oito símbolos seria (8 sym*2 bits/sym) / (8 bits/byte) = 2 bytes.

181 / (16 bytes/minislot) = 11,3125 minislots necessários. Arredondar isto até 12. Como a configuração padrão para o tamanho máximo de intermitência para a IUC curta é seis, você teria que usar a IUC longa. Passando pela matemática novamente, há 76 bytes/220 bytes de FEC CW = 1 CW completo necessário + 2*8 = 236 bytes + 10 bytes de Preâmbulo + 2 bytes de Tempo de Proteção = 248 bytes/16 = 15.5. Arredondar até 16*16 bytes/minislot = 256 bytes.

O perfil de modulação modificado 1 é mostrado abaixo.

cab modulation-prof 1 short 4 76 6 8 qpsk scrambler 152 no-diff 72 short uw8 

Quadro Ethernet de 46 bytes + cabeçalho Ethernet de 18 bytes + cabeçalho DOCSIS de 6 bytes + cabeçalho estendido DOCSIS de 6 bytes = 76 bytes. Um tamanho de CW FEC de 76 significa que exatamente um CW será necessário + 2*T. Temos 76+2*4 = 84 bytes + 9 bytes de Preâmbulo + 2 bytes de Tempo de Proteção = 95 bytes. 95/16 bytes/minislot = 5,9375 minislots necessários. Arredondar até 6 = 6 minislots*16 bytes/minislot = 96 bytes.

Apêndice B

Configuração de Minislot

Recomenda-se definir o tamanho do minislot para um valor que o torne de 8 ou 16 bytes. Isso às vezes não é possível porque o limite DOCSIS indica que o minislot deve ter pelo menos 32 símbolos.

Esta tabela lista a largura do canal versus o número de pulsos permitidos para um minislot.

Largura do canal	Pulsos permitidos
.2	32	64	128
.4	16	32	64	128
.8	8	16	32	64
1.6	4	8	16	32
3.2	2	4	8	16
6.4	1	2	4	8

O número de pulsos permitidos será afetado pela taxa de símbolo (largura de canal) usada no upstream. A modulação usada e o número de pulsos por minislot afetarão a quantidade total de bytes em um minislot.

Para configurar o tamanho do minislot, emita o comando cable upstream 0 minislot-size 8.

Para verificar o tamanho do minislot, emita o comando show controllers.

ubr7246vxr#show controllers c3/0 u0
Cable3/0 Upstream 0 is up
Frequency 24.848 MHz, Channel Width 1.600 MHz, QPSK Symbol Rate 1.280 Msps
Spectrum Group 1, Last Frequency Hop Data Error: NO(0)
MC16S CNR measurement: 26 dB
Nominal Input Power Level 0 dBmV, Tx Timing Offset 2952
Ranging Backoff automatic (Start 0, End 3)
Ranging Insertion Interval automatic (60 ms)
Tx Backoff Start 0, Tx Backoff End 4
Modulation Profile Group 2
Concatenation is disabled
Fragmentation is enabled
part_id=0x3137, rev_id=0x03, rev2_id=0xFF
nb_agc_thr=0x0000, nb_agc_nom=0x0000
Range Load Reg Size=0x58
Request Load Reg Size=0x0E

Minislot size in number of timebase ticks = 8

Minislot size in symbols = 64
Bandwidth requests = 0xED97D0
Piggyback requests = 0x2DB623C

Invalid BW requests = 0xE4B
Minislots requested = 0x12B17492
Minislots granted = 0x12B16E64
Minislot size in bytes = 16
Map Advance (Dynamic): 2468 usecs
UCD count = 3566700
DES Ctrl Reg#0 = C000C043, Reg#1 = 4016

Apêndice C

Perfis de modulação de VoIP

Em geral, acredita-se que as chamadas VoIP funcionem melhor usando concessões curtas, mas pode valer a pena testar o uso upstream com o perfil curto listado e, em seguida, usar o perfil longo para ver se alguma diferença é notada. Se você executar o comando show interface c5/0/0 mac-scheduler no código BC, poderá ver a porcentagem de uso upstream. Em vez de tentar descobrir quantas chamadas telefônicas podem ser suportadas fazendo chamadas telefônicas, basta observar a utilização por chamada. Se cada telefone usar cerca de dois por cento de utilização upstream, cerca de 45 chamadas colocarão você em 90 por cento. No código EC, o comando é show interface c3/0 upstream 0.

Existe a possibilidade de haver demasiados erros de arredondamento associados a este tipo de cálculo. Se esses dois por cento fossem realmente 2,4 por cento ou 1,6 por cento, obteriam resultados radicalmente diferentes, mas poderiam ser usados como uma medida relativa ou comparação quando mudassem perfis de modulação otimizados para IUCs curtas ou longas.

G711 VoIP sem PHS em amostragem de 20 ms

Se estiver usando uma amostragem de 20 ms, um codec G.711, sem supressão de cabeçalho de payload (PHS), modulação QPSK, largura de canal de 3,2 MHz e dois pulsos como um minislot, o tamanho total do pacote de voz seria de aproximadamente 264 bytes depois de toda a sobrecarga ser incluída. O perfil de modulação abaixo é usado.

cable modulation-prof 4 short 3 78 33 8 qpsk scrambler 152 no-diff 72 short uw8

G.711 = 64 kbps*20 ms de amostragem = 1280 bits / (8 bits/byte) = quadro de voz de 160 bytes + cabeçalho Ethernet de 18 bytes + cabeçalho DOCSIS de 6 bytes + cabeçalho estendido DOCSIS de 5 bytes + cabeçalho UGS de 3 bytes + 40 bytes de cabeçalho IP/UDP/RTP = 23 2 bytes. Um tamanho CCW FEC de 4E em hex é igual a 78 bytes. 232/78 = 2 CWs completas necessárias + um último código abreviado. Isso daria 2*(78+3*2) + (76+3*2) = 250 bytes + 9 bytes de Preâmbulo + 2 bytes de Tempo de Proteção = 261 bytes. 261 bytes / (8 bytes/minislot) = 32.625. Arredondar até 33*8 bytes/minislot = 264 bytes.

Observação: se PHS for usado, o tamanho do pacote antes de FEC ser adicionado será reduzido em aproximadamente 40 bytes.

Este perfil de modulação deve permitir que você obtenha cerca de 21 chamadas em um upstream de QPSK usando G.711. 264*8 = 2.112 bits por pacote de 20 ms. 2112/20 ms = 105,6 kbps por chamada telefônica. Throughput total de 2,56 Mbps - 10% de sobrecarga (manutenção, tempo reservado para inserções e tempo de contenção) = 2,2 Mbps / 105,6 kbps = 21,82. Na realidade, as chamadas de voz devem ser limitadas a cerca de 65% para deixar espaço para configurar e desligar chamadas, alocar throughput para o tráfego de melhor esforço e espaço para o tráfego de pico. 65% dos 21 seriam cerca de 13 chamadas.

Os seguintes perfis e cálculos de modulação assumem uma alocação de throughput de 65% para o tráfego VoIP e um cabeçalho estendido de 5 bytes com um cabeçalho UGS de 3 bytes. e cabeçalhos estendidos DOCSIS de 6 bytes. Cabeçalhos estendidos maiores do que isso exigirão perfis de modulação diferentes.

Perfis de modulação VoIP sugeridos

QPSK (utilizando subvenções curtas); (1,6 MHz em quatro tiques = 13 chamadas ou 3,2 MHz em dois tiques = 29 chamadas)

cable modulation-profile 4 short 3 78 33 8 qpsk scrambler 152 no-diff 72 short uw8
cable modulation-profile 4 long 8 220 0 8 qpsk scrambler 152 no-diff 80 short uw8

QPSK (usando concessões longas); (1,6 MHz em quatro tiques = 13 chamadas ou 3,2 MHz em dois tiques = 29 chamadas)

cable modulation-profile 5 short 4 76 12 8 qpsk scrambler 152 no-diff 72 short uw8
cable modulation-profile 5 long 9 232 0 8 qpsk scrambler 152 no-diff 80 short uw8 

Uma advertência para isso é que as PDUs grandes de 1.500 bytes exigirão 1.672 bytes vs. 1.656 anteriormente.

16-QAM (curto); (1,6 MHz em quatro pulsos = 27 chamadas ou 3,2 MHz em dois pulsos = 56 chamadas)

cable modulation-prof 6 short 3 78 17 8 16qam scrambler 152 no-diff 144 short uw16
cable modulation-prof 6 long 9 220 0 8 16qam scrambler 152 no-diff 160 short uw16

Mais cobertura FEC (1,6 MHz em quatro pulsos = 26 chamadas ou 3,2 MHz em dois pulsos = 53 chamadas)

cable modulation-prof 6 short 4 58 18 8 16qam scrambler 152 no-diff 144 short uw16

Uma advertência para isso é que pequenas PDUs de 46 bytes exigirão 128 bytes versus 112 anteriormente.

16-QAM (longo); (1,6 MHz em dois tiques = 26 chamadas ou 3,2 MHz em dois tiques = 53 chamadas)

cable modulation-prof 7 short 7 76 7 8 16qam scrambler 152 no-diff 144 short uw16
cable modulation-prof 7 long 9 232 0 8 16qam scrambler 152 no-diff 160 short uw16

Mais cobertura FEC (1,6 MHz em quatro pulsos = 26 chamadas ou 3,2 MHz em dois pulsos = 53 chamadas)

cable modulation-prof 7 long 8 116 0 8 16qam scrambler 152 no-diff 160 short uw16

Uma advertência para isso é que as PDUs grandes de 1.500 bytes exigirão 1.792 bytes vs. 1.680 anteriormente.

QPSK (curto); (,8 MHz a oito pulsos = 5 chamadas)

cab modulation-prof 7 long  8 116  0 8 16qam scrambler 152 no-diff 160 short uw16

O último exemplo provavelmente seria a menor combinação de largura de canal e modulação. O tempo de serialização de upstream seria de 1,65 milissegundos. Uma largura de canal mais estreita que .8 MHz criaria um tempo de serialização upstream que violaria o limite de latência de 2 ms, a menos que se usasse 16-QAM a 0,4 MHz.

O último exemplo não seria recomendado. Um quadro Ethernet de 1518 bytes levaria mais de 10 ms para enviar upstream e violar certos requisitos. O tempo de serialização upstream do pacote de voz seria de 1,65 milissegundos, que está abaixo do limite de latência de 2 ms, mas somente 5 chamadas seriam realizadas e não um bom caso de negócios.

Observação: se o tempo de serialização do pacote upstream for superior a 2 ms, ocorrerá um erro. Talvez seja necessário aumentar a largura e/ou a modulação do canal upstream. Também há tempo reservado para um quadro 1500-B. Se for necessário mais de 10 ms para serializar, você falhará VoIP de 10 ms, mas, tecnicamente, VoIP de 20 ms ainda deve funcionar. Supondo que um US esteja usando QPSK com uma taxa de símbolo de 640 ksym/s, você terá 640 * 2 bits/sym / 8 = 160 kB/s. Um quadro Ethernet 1518-B terá um total de aproximadamente 1680 bytes, levando a 1680/160k = 10,5 ms.

G711 VoIP sem supressão de cabeçalho de payload (PHS) em amostragem de 10 ms

Recomenda-se a amostragem de VoIP a 20 ms porque a amostragem de 10 ms cria 1/10 ms = 100 PPS para serem usadas na CPU para os fluxos upstream e downstream. Isso equivale a 200 PPS para uma chamada telefônica. Se dois modems a cabo se ligarem, o total de PPS seria 200 para ambos. Isso pode ser muito caro na CPU do CMTS.

QPSK (curto); (1,6 MHz em quatro tiques = 10 chamadas ou 3,2 MHz em dois tiques = 21 chamadas)

cable modulation-prof 7 short 3 78 22 8 qpsk scrambler 152 no-diff 72 short uw8
cable modulation-prof 7 long 8 220 0 8 qpsk scrambler 152 no-diff 80 short uw8 

16-QAM (curto); (1,6 MHz em quatro tiques = 19 chamadas ou 3,2 MHz em dois tiques = 39 chamadas)

cab modulation-prof 8 short 4 78 12 8 16qam scrambler 152 no-diff 144 short uw16
cab modulation-prof 8 long 9 220 0 8 16qam scrambler 152 no-diff 160 short uw16 

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