Banda larga a cabo : Cable Modem Termination Systems (CMTS)

Qual é o número máximo de usuários por CMTS?

14 Outubro 2016 - Tradução por Computador
Outras Versões: Versão em PDFpdf | Inglês (22 Agosto 2015) | Feedback


Índice


Introdução

O seguinte é uma engenharia e uma diretriz de desenvolvimento de rede que esboce os fatores de desempenho específicos que devem ser levados em consideração para todos os provedores de serviço de banda larga ao distribuir a linha de produtos cmts de Cisco, especificamente a família do uBR72xx dos roteadores de banda larga.

Antes de Começar

Convenções

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

Pré-requisitos

Não existem requisitos específicos para este documento.

Roteadores CMTS de banda larga

Os três modelos de roteadores CMTS de banda larga da Cisco descritos neste documento são:

  • uBR7223

  • uBR7246

  • uBR7246-VXR

Todos os três têm base em uma arquitetura de barramento PCI (Interconexão de componente periférico).

Os primeiros dois são baseados em uma única placa-mãe PCI que seja avaliada no 1 Gbps, porém se operará normalmente no 600-800 Mbps devido à carga adicional de arbitragem de PCI.

O VXR usa dois painéis traseiros PCI, a 600 Mbps cada, para fornecer throughput de 1.2 Gbps. Esta é uma estimativa conservadora, e o desempenho verdadeiro pode exceder esta figura.

Os modelos uBR e uBR-VXR suportam o protocolo Data over Cable System Interface Specification (DOCSIS) 1.0/1.1 e foram destinados para interoperação com Cable Modems com base em DOCSIS. Uma atualização de software é tudo o que é necessário em um Cisco CMTS para ativar o recurso de DOCSIS 1.1. O hardware é totalmente compatível com DOCSIS 1.1.

A especificação SP-RFI-I05-991105 da interface de radiofreqüência (RFI) DOCSIS 1.0 determina que deve haver suporte para os Identificadores de serviço (SID) 8191 por transmissor CMTS de downstream, mas que 16 estão reservados para uso futuro. Isso produz 8175 SIDs utilizáveis por downstream no uBR CMTS. No caso do 7246 de 4 slots, isso significa que há um limite teórico de 32.700 SIDs. Cada modem a cabo necessitará de pelo menos um SID, mas pode haver vários SIDs alocados a ele para os vários tipos de transmissão, como data ou voz, por exemplo.

Não há restrição de implementação no código do Cisco uBR7200 MAC que colocaria limite adicional no número de CMs por placa de linha. O limite do protocolo DOCSIS de 8175 (limite máximo de SID do unicast) será limitado em uma rede de HFC real por: qualidade da instalação de HFC/RF (qualidade do caminho de retorno), #'s de HHP no plano de combinação e capacidade de desempenho de DHCP/ToD/TFTP.

Número de CMs por porta upstream

Recomenda-se fortemente que o fornecedor mantém o número de CMS por porta de upstream razoável. Esta não é outra vez uma limitação da implementação Cisco. Um canal de upstream DOCSIS é uma contenção alinhada por tempo de acesso múltiplo baseada no canal de comunicações. Não queremos que o nível de contenção de uma única upstream seja tão alto a ponto de causar multiplicidade de colisões, com efeitos danosos de laser clipping etc. Outra conseqüência das colisões excessivas são a latência dos tempos de recuperação de modems a cabo ao concorrer por uma pequena quantidade de oportunidades de intervalo quando um grande número de modems a cabo já estão transmitindo dados. Cisco CMTS usa o agrupamento dinâmico para assegurar o Modems terá uma oportunidade sempre para registrar-se, mas o número de diminuições das oportunidades como a carga detectada nos aumentos ascendentes para assegurar nós estamos concedendo as solicitações de dados.

Se o upstream está excessivamente carregado com modems demais, pode demorar mais tempo para que os modems recuperem-se no estado on-line, o que pode causar impacto sobre a satisfação do cliente.

Nota: Também é extremamente importante a engenharia do tráfego do número de assinantes simultaneamente ativos em cada canal/placa de linha upstream (US) para que o serviço permaneça consistente e adequado durante o horário de pico de movimento.

Com os pontos acima em mente, a Cisco recomenda dois números.

  • CMs máx. recomendados por placa de linha = aproximadamente 1.000 a 1.200 modems por placa de linha, indicado, principalmente, pela pior hipótese de velocidade de download que o cliente deseja tolerar para seus assinantes durante o horário de pico de atividade.

  • Recommended max CMs per US receiver = Inferior a 200 por porta de upstream, principalmente ditados pelo ruído do caminho de retorno, SNR, controle de nível de colisão.

Para calcular nós supomos que os seguintes são VERDADEIROS (veja por favor a engenharia de tráfego dos multimédios do White Paper da engenharia de tráfego de Cisco para redes HFC. Este é um arquivo pdf 1.27MB.)

Exemplo

  • Fora do conjunto especificado de assinantes, 40% são registrados durante as horas ocupadas.

  • Desses, somente 25% poderiam estar baixando dados simultaneamente, contribuindo para a atividade de pico.

Desta maneira, a demanda de dados de pico durante as horas mais ocupadas é de 10% (.4 *.25) da base de assinantes.

Suponhamos que um provedor de serviço deseje limitar o throughput de dados por usuário do pior caso no horário de pico para nada menos que 256 Kpbs. Assim significa que para uma placa de linha dada com uma única uma largura de banda de canal 64QAMdownstream útil do 27 Mbps, o número total simultaneamente de assinantes ativo tem que ser limitado a 27000000/256000 de ~= 100.

Desde que os assinantes ativo são supostos simultaneamente para ser 10% da base de assinante total, nós terminamos acima com um número ao redor 1000 de assinantes pela placa de linha. Cisco recomenda fortemente este número não ser esticado além de 1500 assinantes pela placa de linha, desde que o serviço será degradado severamente durante as horas ocupadas. Isso pode provocar desconexões, status off-line, desempenho extremamente errático do ponto de vista do cliente do modem a cabo, intervalos maiores do que a média para as tentativas de novo registro dos modems, assim como outras anomalias de desempenho e do sistema.

Dada uma distribuição bastante uniforme desses assinantes por todos os 6 upstreams, assumindo o uso de uma placa MC16c, o cliente terminará com um total de aproximadamente 200-250 assinantes por porta US.

Outra maneira de analisar isso é tentar limitar o número de usuários contendentes por porta US durante o tempo de atividade de pico. A Cisco recomenda que o número médio de CMs simultaneamente ativos/concorrendo por US seja mantido em cerca de 10 a 20. Essas recomendações também se baseiam em como o fator de multiplicidade de modems em colisão em cada receptor US pode levar à saturação e à limitação da rede HFC. Uma vez que nós temos um limite em CM de afirmação máximos pela porta E.U., nós podemos obter CM máximos totais pela porta E.U. aproximadamente multiplicando o número por 10 (suposição da demanda de pico de 10%). A Cisco tem milhares de unidades CMTS DOCSIS operando em todo o mundo. Usar os dados da engenharia combinados com a experiência de campo Cisco do mundo real mostrou que, com base no protocolo DOCSIS e como se opera, as disposições apreciam o sucesso máximo quando os assinantes por E.U. não excedem 250.

Naturalmente cada oferta de serviço é diferente e o cliente deve determinar, com base nas técnicas discutidas aqui assim como nas outras fontes da engenharia de tráfego, o que o número apropriado de Modems para sua situação deve ser. Cisco pode somente fazer recomendações como a determinação do máximo ou o número apropriado de Modems a cabo por rio acima/placa de linha é altamente subjetivo baseado em uma multidão de fatores.

Residências transferidas e penetração

A Cisco descobriu que os clientes que desejam distribuir com sucesso dados em redes a cabo com base no padrão DOCSIS devem considerar diversos fatores para obter esse sucesso. Um ponto fundamental que garantirá o êxito é manter os domínios de retorno do cliente dentro do bom senso. A Cisco percebeu que manter os HHP por porta upstream em um nível razoável pode melhorar significativamente o êxito da distribuição, os custos de manutenção e a satisfação do cliente. Cisco encontrou que 2,000 HOME passaram pela porta E.U. com penetração de ~10%. O uso do homes 2000 como limiar de HHP máximo por porta US é uma diretriz de protejo econômica que permite ao operador distribuir rapidamente, mantendo razoáveis, simultaneamente, as áreas de manutenção. O operador precisa de recordar aquele combinar grandes áreas, tais como 4,000-10,000 HOME passadas significa que toda a uma seção dessa rede do caminho de retorno que induz o ruído se convergirá ao receptor de US dado e se afetará o serviço para TODOS OS assinantes. A informação acima deve ser olhada inferior ainda mais exame minucioso ao considerar disposições da Voz. Uma rede que deseja executar Voz terá uma chance muito maior de sucesso quando os limites de distribuição forem mantidos abaixo dos limites recomendados neste documento.

Dado a informação anterior, recomenda Cisco altamente 2,000 HOME passadas pela porta do receptor de US como um máximo com penetração de ~10%. O custo de adição de portas upstream é muito menor do que as interrupções regulares e comportamentos inexplicáveis ou irregulares da rede devido ao caminho de retorno na utilização. Essa recomendação deverá ser desencorajada e o provedor altamente motivado a utilizar o White Paper de projeto de HFC acima para delinear o HHP do caminho de retorno com base nos parâmetros de rede específicos esperados/observados na rede.


Informações Relacionadas


Document ID: 12205