DOCSIS 2.0 ATDMA-Konfiguration auf MC5x20S- und MC28U-Linecards

Einführung

Advanced Time Division Multiple Access (ATDMA) ist eine DOCSIS 2.0-Erweiterung (Data-over-Cable Service Interface Specifications) für die Upstream-Kapazität (US). Er bietet einen größeren US-Kanal von bis zu 6,4 MHz bei 5,12 Msym/sec und bietet höhere Modulationsschemata wie Quadrature Amplitude Modulation 8 (8-QAM), 32-QAM und 64-QAM. ATDMA bietet außerdem eine höhere Stabilität der physischen Schicht in Form von 16 T-Byte Weiterleitungsfehlerkorrektur (FEC), amerikanischem Burst-Verschachteln und einem 24-Tap-Equalizer.

Die erweiterte physische Schicht (PHY) auf neueren Linecards ermöglicht darüber hinaus die Analog-Digital-Konvertierung, die digitale Signalverarbeitung und die Eingangsabsage, die älteren DOCSIS 1.0-Modems helfen kann. Weitere Informationen zu den neuen erweiterten PHY-Funktionen finden Sie unter Erweiterte PHY-Layer-Technologien für Hochgeschwindigkeits-Daten-Over-Cable.

64-QAM bei 6,4 MHz

Abbildung 1 zeigt einen 6,4-MHz-Kanal mit 64-QAM in einem Spektrumanalysator. Die Kanalbreite ist erkennbar, das Modulationsschema jedoch nicht. Die Darstellung wird auch durch die Analyzereinstellungen und das Datenverkehrsmuster beeinflusst. Verwenden Sie ein zufälliges Muster eines Datenverkehrsgenerators, um eine glattere Ablaufverfolgung zu erzeugen.

Abbildung 1: 64-QAM bei 6,4 MHz

DOCSIS-Kanaltypen

DOCSIS 2.0 hat Channel-Typen eingeführt, um verschiedene Betriebsmodi des Upstream-Kanals zu unterscheiden. Diese Typen sind:

• Typ 1 - Nur DOCSIS 1.0 und 1.1.

• Typ 2 - DOCSIS 1.x und ATDMA (Mischmodus).

  DOCSIS 1.x-Kabelmodems (CMs) verwenden Intervalle Usage Codes (IUCs) 5 und 6, während DOCSIS 2.0 CMs in neu definierten IUCs 9, 10 und 11 übertragen, die höhere Modulationsbestellungen verwenden können, die unter 1.x nicht verfügbar sind. IUC 11 wurde für UGS-Flows (Unsolicited Grant Service) hinzugefügt. Erklärungen zum Modulationsprofil finden Sie unter Upstream-Modulationsprofile.

• Typ 3 - nur DOCSIS 2.0.

  Dieser Kanaltyp verwendet den MAC-Meldungstyp 29 im Upstream Channel Descriptor (UCD), der im Downstream-Kanal (DS) gesendet wird, um sicherzustellen, dass nur 2,0 CMs versuchen, sich zu registrieren. Dadurch wird verhindert, dass 1.x CMs jemals versuchen, diesen US-Kanal zu verwenden. Außerdem wurde ein weiterer IUC für unaufgefordert bereitgestellte Grant Service (UGS)-Flows hinzugefügt. Dies wird als IUC 11 für erweiterte UGS (a-ugs) bezeichnet.

  DOCSIS-Kanäle Typ 3 verfügen über zwei Untermodi:

  • Typ 3A für ATDMA

  • Type 3S for Synchronous Code Division Multiple Access (SCDMA) - Dieser Submodus ist erst Ende 2004 im Cisco Cable Modem Termination System (CMTS) verfügbar.

Vorteile

DOCSIS 2.0 bietet eine höhere Spektrumeffizienz, bessere Nutzung vorhandener Kanäle, einen höheren Durchsatz in US-Richtung (bis zu 30,72 Mbit/s), eine höhere Geschwindigkeit pro Modem mit mehr Paketen pro Sekunde (PPS) und breitere Kanäle (die bessere statistische Multiplexing-Funktionen bieten). Ein 6,4-MHz-breiter Kanal ist statistisch besser als zwei 3,2-MHz-Kanäle und benötigt nur einen US-Port anstelle von zwei.

In Verbindung mit DOCSIS 2.0-Unterstützung unterstützt die neueste Generation der CMTS-Linecards weitere Funktionen, wie z. B. eine verbesserte Eingangskorrektur, die höhere Bestellungen der Modulation und leichte Frequenzen ermöglicht. Dieser letzte Punkt wird nicht empfohlen, aber es kann gezeigt werden, dass es funktioniert. Die Annullierung des Eingangs erweist sich als robust gegen im schlimmsten Fall auftretende Beeinträchtigungen von Anlagen wie z. B. Common Path Distortion (CPD), Citiband (CB), Short Wave Radio und Schinken Radio. Dadurch werden nicht genutzte Bereiche des Upstream-Spektrums geöffnet, und es wird eine Versicherung für Rettungsdienste bereitgestellt.

ATDMA erhöht zudem die Flexibilität, wenn es in Kombination mit virtuellen Schnittstellen und Load Balancing verwendet wird. Eine 1x1-MAC-Domäne kann für Geschäftskunden sinnvoller sein, während eine 1x7-MAC-Domäne besser für Privatkunden geeignet sein kann.

Einschränkungen

Dies sind einige der aktuellen Einschränkungen für ATDMA:

• Sie funktioniert nicht mit Load Balancing, da die US-Lastenausgleichgewichte bei Verwendung von Typ-2-US-Kanälen (Mischmodus) unbekannt sind. Die Gewichtung bezieht sich auf die Gesamtgeschwindigkeit der "Leitung". In gemischten Umgebungen (DOCSIS 1.x und 2.0) können die 1.x CMs ein Gewicht von 10,24 Mbit/s haben, und die 2.0 CMs können ein Gewicht von 15 Mbit/s aufweisen.

• Sie ist auf der MC5x20S-Karte in der IOS® Softwareversion 12.2(15)BC2a und höher verfügbar.

• Sie funktioniert nicht vollständig mit Advanced Spectrum Management, da es nur zwei konfigurierbare Schwellenwerte gibt. Bei Verwendung höherer Modulationsreihen mit ATDMA können jedoch drei Ausnahmen gerechtfertigt sein.

• Die höchste Kanalbreite für den gemischten Modus beträgt 3,2 MHz, daher sind 2,0 CMs durch 1,x CMs begrenzt.

• Bis die MC5x20T-Karte gegen Ende 2004 erhältlich ist, werden SCDMA- oder "vollständige" DOCSIS 2.0-CableLabs-Qualifizierung nicht mehr unterstützt.

CM-Registrierung in einer gemischten Umgebung

Die Bereitstellung eines Kabelmodems (CM) mit seiner Konfigurationsdatei im 1.0- oder 1.1-Modus ist unabhängig vom verwendeten PHY-Modus (Time Division Multiplexing Access [TDMA], ATDMA oder SCDMA). Wenn Sie Typ, Länge und Wert (TLV) 39 auf 0 einstellen, wird verhindert, dass ein 2,0 CM im 2.0-Modus gestartet wird. Wenn TLV 39 ausfällt (der Standardwert ist 1) oder auf 1 festgelegt ist, versucht ein 2,0 CM, im 2.0-Modus online zu gehen.

TLV 40 wird verwendet, um Testmodi in 2,0 CMs zu aktivieren. Dies ist in Abschnitt C.1.1.20 von SP-RFIv2.0-I02-020617 festgelegt und wird weiter spezifiziert als gehört in der DOCSIS-Konfigurationsdatei in Abschnitt D.3.1. Dieses Feld muss in die MIC-Berechnung (CMTS Message Intergrity Check) einbezogen werden. Siehe DOCSIS 2.0 RFI Anhang C.1.1.19 , Seite 336.

Abbildung 2 zeigt die Datei, die bearbeitet werden muss, um TLV 39 konfigurieren zu können. Die Datei finden Sie unter: C:\Program Files\Cisco Systems\Cisco Broadband Configurator\docsisconfig\resources Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf DOCSIS_Config-Eigenschaften, und öffnen Sie sie mit einem Texteditor.

Abbildung 2: zu bearbeitende Konfigurator-Anwendung

Suchen Sie nach RemoveUnknownTypeTLV=no, und stellen Sie sicher, dass es no lautet. Die Datei enthält außerdem folgende Zeilen:

# This field is editable.
# This specifies whether the non-DOCSIS, non-PacketCable TLVs (type in range 128 to 250) & 
# DOCSIS 2.0 specific TLVs 39 & 40 should be removed when save generated config file.

Dadurch kann der Benutzer DOCSIS TLV 39 in der Konfigurator-Anwendung festlegen. Abbildung 3 zeigt den Textmodus einer DOCSIS 1.1 CM-Datei bei Verwendung der Configurator-Anwendung.

Abbildung 3: Textmodus des Configurators

Insert 39 = 0, um die Registrierung eines 2,0 CM im 1.x-Modus zu erzwingen, oder Insert 39 = 1 for 2.0 mode. Nach dem Speichern und erneuten Öffnen wird Ihre Änderung wie folgt angezeigt:

Umgekehrt wird in der Zeile Yes (Ja) angezeigt, wenn Sie 1 festlegen.

Wichtigste Punkte

Stellen Sie sicher, dass die Kanalbreite an den gewünschten Ort passt. Beispielsweise ist eine 8-MHz-Mittelfrequenz nicht zulässig, da ein 6,4-MHz-Kanal über den Bandrand von 5 MHz hinausgehen würde. Wenn Sie Spektrumgruppen verwenden, stellen Sie sicher, dass das Band groß genug für den beabsichtigten Kanal ist. Beachten Sie auch, dass sich die Tick-Größen automatisch mit Änderungen der Kanalbreite ändern. Bei einem 6,4-MHz-Kanal wird standardmäßig ein Minislot mit 1 Häkchen verwendet. 3,2 MHz, 2 Zecken; 1,6 MHz, 4 Zecken; 0,8 MHz, 8 Zecken usw.

Linecards verwenden möglicherweise verschiedene US-Chips und erfordern für jedes einzelne unterschiedliche Modulationsprofile. Die MC5x20S-Linecard verwendet ein TI4522 für die physische Demodulation in den USA und das MC28U verwendet den Broadcom 3138 für die Demulation in den USA. Beide Linecards nutzen die neue DOCSIS MAC-PHY Interface (DMPI), die in DOCSIS 2.0 spezifiziert ist. CMTS-Anbieter wie Cisco können mit DMPI flexibel auf eine Vielzahl von DOCSIS-Chipherstellern zurückgreifen und ein kostengünstiges Produkt für CMTS-Benutzer bereitstellen.

Präambel und Sternbilder

Ein weiterer wichtiger Punkt ist, dass die ATDMA-Präambel stets Quadrature Phase-Shift Keying (QPSK) 0 oder 1 sind, wobei 0 für eine Präambel mit niedriger Leistung und 1 für eine Präambel mit hoher Leistung steht. Original 1.x CMs verwenden eine Präambel, die mit den Daten identisch ist, unabhängig davon, ob es sich um QPSK oder 16-QAM handelt. Da es sich bei der Präambel um ein konsistentes Muster zwischen zwei Symbollandungen handelte, handelte es sich im Wesentlichen um ein zweiphasiges Shift Keying (BPSK). Abbildung 4 zeigt die neuen ATDMA-Präambelkonstellationen.

Abbildung 4: ATDMA-Präambelkonstellationen

Abbildung 5 zeigt die Konstellationen 16-QAM und 64-QAM, während Abbildung 6 einige weniger häufig verwendete Konstellationen wie 8-QAM und 32-QAM anzeigt.

Abbildung 5: Konstellationen 16-QAM und 64-QAM

Abbildung 6: Weniger häufig vorkommende Modulationsschemata (8-QAM und 32-QAM)

Upstream-Leistungsstufen

DOCSIS bietet Leistungsstufen, die auf der Breite der US-Kanäle basieren. In Tabelle 1 sind die Leistungsbereiche für die zugehörigen Kanalbreiten aufgeführt.

Tabelle 1: Kanalbreite und Strombereich

Kanalbreite (MHz)	Bereich bei CMTS (dBmV)
0,2	-16 bis 14
0,4	-13 bis 17
0,8	-10 bis 20
1,6	-7 bis 23
3,2	-4 bis 26
6,4	-1 bis 29

Hinweis: Durch die Verdoppelung der Kanalbreite wird das Carrier-to-Noise-Verhältnis (CNR) um 3 dB verringert. Wenn Cisco die gleiche spektrale Leistungsdichte (PSD) beibehielte, hätten CMs dieselbe CNR, aber die Chance, dass CMs die Spitzenposition einnehmen. Weitere Informationen zur Upstream-Optimierung finden Sie unter Erhöhen der Verfügbarkeit und des Durchsatzes von Rückgabepfaden.

Die verwendete Modulation bestimmt auch die maximale Ausgangsleistung des CM. DOCSIS gibt 58 dBmV für QPSK, 55 dBmV für 16-QAM, 54 dBmV für 64-QAM und 53 dBmV für SCDMA an. Die meisten CMs werden jedoch mehr tun.

Konfigurationen

Alle Befehle und Befehlsausgaben werden auf einem uBR10k mit Cisco IOS Software Release 12.2(15)BC2a angezeigt. Während der Konfiguration der Kabelschnittstelle kann dem US-Port ein Dokumentmodus zugewiesen werden, wie in diesem Beispiel gezeigt:

ubr10k(config-if)# cable upstream 0 docsis-mode ?

  atdma       DOCSIS 2.0 ATDMA-only channel
  tdma        DOCSIS 1.x-only channel
  tdma-atdma  DOCSIS 1.x and DOCSIS 2.0 mixed channel

Wenn der ATDMA-Modus ausgewählt ist, sollten 1.x CMs nicht einmal einen Bereich in diesen USA haben, und diese Informationen werden angezeigt:

ubr10k(config-if)# cable upstream 0 docsis-mode atdma

%Docsis mode set to ATDMA-only (1.x CMs will go offline)
%Modulation profile set to 221

Diese Kanalbreiten sind verfügbar:

ubr10k(config-if)# cable upstream 0 channel-width ?

  1600000     Channel width 1600 kHz, symbol rate 1280 ksym/s
  200000      Channel width 200 kHz, symbol rate 160 ksym/s
  3200000     Channel width 3200 kHz, symbol rate 2560 ksym/s
  400000      Channel width 400 kHz, symbol rate 320 ksym/s
  6400000     Channel width 6400 kHz, symbol rate 5120 ksym/s
  800000      Channel width 800 kHz, symbol rate 640 ksym/s

Wenn eine 6,4-MHz-Kanalbreite ausgewählt ist, wird der Minislot automatisch in ein Häkchen geändert, und diese Informationen werden angezeigt:

ubr10k(config-if)# cable upstream 0 channel-width 6400000

%With this channel width, the minislot size is now changed to 1 tick

Überprüfen Sie die Schnittstelleneinstellungen mit dem Befehl show controller:

ubr10k# show controller cable6/0/0 upstream 0

Cable6/0/0 Upstream 0 is up
Frequency 16 MHz, Channel Width 6.400 MHz, 64-QAM Symbol Rate 5.120 Msps
This upstream is mapped to phy port 0
Spectrum Group is overridden
SNR - Unknown - no modems online.
Nominal Input Power Level 0 dBmV, Tx Timing Offset 0
Ranging Backoff auto (Start 0, End 3)
Ranging Insertion Interval auto (60 ms)
Tx Backoff Start 3, Tx Backoff End 5
Modulation Profile Group 221
Concatenation is enabled
Fragmentation is enabled
part_id=0x0952, rev_id=0x00, rev2_id=0x00
nb_agc_thr=0x0000, nb_agc_nom=0x0000
Range Load Reg Size=0x58
Request Load Reg Size=0x0E
Minislot Size in number of Ticks is = 1
Minislot Size in Symbols = 32
Bandwidth Requests = 0x0
Piggyback Requests = 0x0
Invalid BW Requests= 0x0
Minislots Requested= 0x0
Minislots Granted  = 0x0
Minislot Size in Bytes = 24
Map Advance (Dynamic) : 2180 usecs
UCD Count = 313435
ATDMA mode enabled

Die laufende Schnittstelle wird wie folgt angezeigt:

ubr10k# show running interface cable6/0/0

interface Cable6/0/0
no ip address
cable bundle 1
cable downstream annex B
cable downstream modulation 64qam
cable downstream interleave-depth 32
cable downstream frequency 453000000
cable downstream channel-id 0
no cable downstream rf-shutdown
cable upstream max-ports 5
cable upstream 0 connector 0
cable upstream 0 frequency 16000000
cable upstream 0 docsis-mode atdma
cable upstream 0 power-level 0
cable upstream 0 channel-width 6400000
cable upstream 0 minislot-size 1
cable upstream 0 modulation-profile 221
cable upstream 0 s160-atp-workaround
no cable upstream 0 shutdown

!--- Output suppressed.

cable upstream 4 connector 16
cable upstream 4 frequency 15008000
cable upstream 4 power-level 0
cable upstream 4 channel-width 1600000
cable upstream 4 minislot-size 4
cable upstream 4 modulation-profile 21
cable upstream 4 s160-atp-workaround
no cable upstream 4 shutdown

Modulationsprofile

Die Einführung des Docsis-Modus ermöglicht die Konfiguration eines US-Kanals in einen gewünschten Modus. Jeder Modus hat einen eigenen "gültigen" Profilbereich:

• TDMA - Kabelmodulationsprofil xx (wobei xx 01 bis 99 entspricht) Für den TDMA-Modus sind Modulationsprofilnummern von weniger als 100 erforderlich.

• ATDMA-TDMA - Kabelmodulationsprofil 1xx (wobei xx 01 bis 99 entspricht, also 101 bis 199)

• ATDMA - Kabelmodulationsprofil 2xx (wobei xx 01 bis 99 entspricht, also 201 bis 299)

Neue ATDMA-Bursts, die als IUCs (Intervallbenutzungscodes) bezeichnet werden, werden für gemischte und ATDMA-only-DOCSIS-Modi eingeführt.

• IUC 9 - Advanced PHY Short Grant (a-short)

• IUC 10 - Advanced PHY Long Grant (ein langer Zeitraum)

• IUC 11 - erweiterte PHY UGS (a-ugs; ATDMA-only-Modus)

Achtung: Die Befehle show run und show cable modulation sind möglicherweise nicht korrekt, wenn die Modulationsprofile angezeigt werden. Verwenden Sie show cable modulation cablex/y Upstream z in Cisco IOS Software Release 12.2(15)BC2a, um das tatsächliche Profil anzuzeigen.

Hinweis: Jede Linecard verfügt über ein "gültiges" Nummerierungsschema: 1 bis 10 für Legacy-Karten, x2x für MC5x20 und x4x für MC28U-Linecard. In Tabelle 2 sind die verschiedenen Szenarien aufgeführt:

Tabelle 2: Modulationsprofilnummer für jeden DOCSIS-Modus

Profilnummern	Linecards	DOCSIS-Modus
1 bis 10	MC28C und MC16x	TDMA
21 bis 30	MC5x20S	TDMA
121-130	MC5x20S	TDMA-ATDMA
221-230	MC5x20S	ATDMA
41 bis 50	MC28U	TDMA
141-150	MC28U	TDMA-ATDMA
241-250	MC28U	ATDMA
361-370	MX5x20T	SCDMA

Beispiel für ein Kabelmodulationsprofil 121 - Gemischter Modus

Tabelle 3 ist ein Beispiel für ein Modulationsprofil der MC5x20S-Linecard für ATDMA-TDMA im gemischten Modus. Der Fettdruck weist auf von Cisco erstellte Profile hin.

Tabelle 3: Modulationsprofileinstellungen für den gemischten Modus

IUC	Eintrag	Beschreibung
10	a-long	Advanced PHY Long Grant Burst
9	kurz	Advanced PHY Short Grant Burst
11	a-ugs	Advanced PHY Unsolicited Grant Burst
1	erste	Burst bei anfänglichem Bereich
6	lang	Burst wegen langfristiger Zuschüsse
	Mix-Hoch	Standard-QPSK/ATDMA-QAM-64-Mix-Profil erstellen
	gemischt niedrig	Standard-QPSK/ATDMA-QAM-16-Mix-Profil erstellen
	Mix-Mid	Standard-QPSK/ATDMA-QAM-32-Mix-Profil erstellen
	Mix-Qam	Standard-QAM-16/ATDMA-QAM-64-Mix-Profil erstellen
	qam-16	Standard-QAM-16-Profil erstellen
	QPSK	Standard-QPSK-Profil erstellen
2	Anforderungsdaten	Anfrage/Daten-Burst
1	Anfrage	Request Burst
	robustes Mix-High	Erstellen eines robusten QPSK/ATDMA QAM-64-Mix-Modulationsprofils
	robuste Mix-Mitte	Erstellen eines robusten Modulationsprofils für QPSK/ATDMA QAM-32-Mix
	robustes Mix-Qam	Erstellen eines robusten Modulationsprofils für QAM-16/ATDMA QAM-64-Mix
5	kurz	Burst durch kurzfristige Zuschüsse
4	Station	Station Rangfolge

In diesen Beispielen wird der richtige Befehl zur Anzeige von Profilen angezeigt, die bestimmten US-amerikanischen Ländern zugewiesen sind:

5x20S im gemischten Modus mit 2-Tick-Minislots bei 3,2 MHz Channel Width

ubr10k# show cable modulation-profile cable6/0/0 upstream 0

Mod  IUC    Type  Pre Diff FEC  FEC  Scrm  Max Grd  Last Scrm Pre  Pre   RS
                  len enco T     k   seed   B  time CW       offst Type
121 request qpsk  32  no   0x0  0x10 0x152  0  22   no   yes  0    qpsk0 na
121 initial qpsk  64  no   0x5  0x22 0x152  0  48   no   yes  0    qpsk0 na 
121 station qpsk  64  no   0x5  0x22 0x152  0  48   no   yes  0    qpsk0 na 
121 short   qpsk  64  no   0x3  0x4E 0x152  12 22   yes  yes  0    qpsk0 na 
121 long    qpsk  64  no   0x9  0xE8 0x152  0  22   yes  yes  0    qpsk0 na 
121 a-short qpsk  64  no   0x3  0x4E 0x152  12 22   yes  yes  0    qpsk0 no 
121 a-long  qpsk  64  no   0x9  0xE8 0x152  0  22   yes  yes  0    qpsk0 no
121 a-ugs   qpsk  64  no   0x9  0xE8 0x152  0  22   yes  yes  0    qpsk0 no

28 HE im gemischten Modus mit 2-Tick-Minislots bei 3,2-MHz-Kanalbreite

ubr7246-2# show cable modulation-profile cable6/0 upstream 0

Mod  IUC    Type  Pre Diff FEC  FEC  Scrm  Max Grd  Last Scrm Pre  Pre   RS
                  len enco T     k   seed   B  time CW       offst Type
141 request 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 station qpsk  128 no   0x5  0x22 0x152  0  48   no   yes  6    qpsk  no
141 short   qpsk  100 no   0x3  0x4E 0x152  35 25   yes  yes  396  qpsk  no
141 long    qpsk  80  no   0x9  0xE8 0x152  0  135  yes  yes  396  qpsk  no
141 a-short 64qam 100 no   0x9  0x4E 0x152  14 14   yes  yes  396  qpsk1 no
141 a-long  64qam 160 no   0xB  0xE8 0x152  96 56   yes  yes  396  qpsk1 no
141 a-ugs   64qam 160 no   0xB  0xE8 0x152  96 56   yes  yes  396  qpsk1 no

Beispiel eines Kabelmodulationsprofils 221 - ATDMA-Modus

Tabelle 4 ist ein Beispiel für ein Modulationsprofil der MC5x20-Linecard für den ATDMA-Modus. Der Fettdruck weist auf von Cisco erstellte Profile hin.

Tabelle 4: Modulprofil-Einstellungen für den ATDMA-Modus

Eintrag	Beschreibung
a-long	Advanced PHY Long Grant Burst
kurz	Advanced PHY Short Grant Burst
a-ugs	Advanced PHY Unsolicited Grant Burst
erste	Burst bei anfänglichem Bereich
Mix-Hoch	Standard-ATDMA-QPSK/QAM-64-Mix-Profil erstellen
gemischt niedrig	Standard-ATDMA-QPSK/QAM-16-Mix-Profil erstellen
Mix-Mid	Standard-ATDMA-QPSK/QAM-32-Mix-Profil erstellen
Mix-Qam	Erstellen Sie ein standardmäßiges ATDMA QAM-16/QAM-64-Mix-Profil.
qam-16	Standard-ATDMA-QAM-16-Profil erstellen
qam-32	Standard-ATDMA-QAM-32-Profil erstellen
qam-64	Standard-ATDMA-QAM-64-Profil erstellen
QAM-8	Standard-ATDMA-QAM-8-Profil erstellen
QPSK	Standard-ATDMA-QPSK-Profil erstellen
Anforderungsdaten	Anfrage/Daten-Burst
Anfrage	Request Burst
robustes Mix-High	Erstellen eines robusten ATDMA QPSK/QAM-64-Mix-Modulationsprofils
robust-gemischt-niedrig	Erstellen eines robusten ATDMA QPSK/QAM-16-Mix-Modulationsprofils
robuste Mix-Mitte	Erstellen eines robusten ATDMA QPSK/QAM-32-Mix-Modulationsprofils
Station	Station Rangfolge

5x20S im ATDMA-Modus mit 1-Tick-Minislots bei 6,4-MHz-Kanalbreite

ubr10k# show cable modulation-profile cable6/0/0 upstream 0

Mod  IUC     Type  Pre Diff FEC  FEC  Scrm  Max Grd  Last Scrm Pre   Pre   RS
                   len enco T     k   seed  B  time  CW        offst Type
221  request qpsk  32  no   0x0  0x10 0x152 0   22   no   yes   0    qpsk0 no
221  initial qpsk  64  no   0x5  0x22 0x152 0   48   no   yes   64   qpsk0 no
221  station qpsk  64  no   0x5  0x22 0x152 0   48   no   yes   64   qpsk0 no
221  a-short 64qam 64  no   0x6  0x4E 0x152 6   22   yes  yes   64   qpsk1 no
221  a-long  64qam 64  no   0x8  0xE8 0x152 0   22   yes  yes   64   qpsk1 no
221  a-ugs   64qam 64  no   0x8  0xE8 0x152 0   22   yes  yes   64   qpsk1 no

28 HE im ATDMA-Modus mit 1-Tick-Minislots bei 6,4-MHz-Kanalbreite

ubr7246-2# show cable modulation-profile cable6/0 upstream 0

Mod   IUC    Type  Pre Diff FEC  FEC  Scrm  Max Grd  Last Scrm Pre   Pre   RS
                   len enco T     k   seed  B  time  CW        offst Type
241  request 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  station qpsk  128 no   0x5  0x22 0x152 0   48   no   yes   6    qpsk0 no
241  a-short 64qam 100 no   0x9  0x4E 0x152 6   10   yes  yes   396  qpsk1 no
241  a-long  64qam 160 no   0xB  0xE8 0x152 96  56   yes  yes   396  qpsk1 no
241  a-ugs   16qam 108 no   0x9  0xE8 0x152 18  16   yes  yes   396  qpsk1 no

Weitere Informationen zu Upstream-Modulationsprofilen finden Sie unter Understanding Upstream Modulation Profiles.

Überprüfen von ATDMA-Konfigurationen und Datenverkehr

Führen Sie folgende Befehle aus, um zu überprüfen, ob Modems ATDMA verwenden, wenn dies beabsichtigt ist, um die CM-Funktionen und -Konfigurationen anzuzeigen:

ubr7246-2# show cable modem mac

MAC Address        MAC   Prim  Ver    QoS     Frag Cnct PHS Priv DS    US
                  State  Sid          Prov                       Saids Sids
0090.8343.9c07    online 11   DOC1.1  DOC1.1  yes  yes  yes BPI  22    5
00e0.6f1e.3246    online 1    DOC2.0  DOC1.1  yes  yes  yes BPI+ 255   16

Mit diesem Befehl werden die CM-Funktionen angezeigt, nicht notwendigerweise das, was er tut.

ubr7246-2# show cable modem phy

MAC Address      I/F   Sid USPwr  USSNR  Timing uReflec DSPwr  DSSNR   Mode
                           (dBmV) (dB)   Offset (dBc)   (dBmV) (dB)
0006.5305.ad7d C3/0/U0  1  41.03  31.13  2806   16      -1.00  34.05   tdma
0000.39f7.8e6b C6/0/U0  5  50.01  36.12  1469   22       0.02  34.08   atdma
000b.06a0.7120 C6/1/U1  1  32.00  36.12  2010   41       6.02  41.05   tdma

Dieser Befehl zeigt den Modus und andere Einstellungen der physischen Ebene an, die der CM verwendet. Einige dieser Einträge werden nur angezeigt, wenn eine Remoteabfrage konfiguriert wurde.

ATDMA-Datenverkehrsüberprüfung

Bei der Überprüfung des ATDMA-Datenverkehrs ist es am einfachsten, ein Kabelmodem auf einem US-amerikanischen Gerät zu überwachen. Der ping-Befehl wird nicht verkettet, daher ist es ein einfacher Test, zu überprüfen, ob kurze Zuweisungen für kleine Pakete, z. B. 64-Byte-Ethernet-Frames, verwendet werden. Geben Sie den Befehl ping mit 46 Byte vom CMTS zum CM aus.

Überprüfen Sie zunächst die richtigen Einstellungen, z. B. Modulationsprofil, laufende Konfiguration und CM-Typ.

1. Geben Sie den folgenden Befehl ein:

   ubr7246-2# show cable modulation-profile cable6/0 upstream 0
   
   242  a-short 64qam 100 no 0x9 0x4E 0x152   7  14  yes  yes 396 qpsk1 no
   242  a-long  64qam 160 no 0xB 0xE8 0x152 245 255  yes  yes 396 qpsk1 no

2. Geben Sie den folgenden Befehl ein:

   ubr7246-2# show cable modem cable6/0
   
   000b.06a0.7116 10.200.100.158  C6/0/U0  online  11  1.00 2065  0  N

3. Pingen Sie die beabsichtigte IP-Adresse, und überprüfen Sie, ob die Anzahl der a kurzen Slots entsprechend erhöht wird.

   Sie können aufgrund von SNMP-Verkehr (Simple Network Management Protocol) oder Stationswartung mehr als erwartet erhöhen.

   1. Geben Sie den folgenden Befehl ein:

      ubr7246-2# show interface cable6/0 mac-scheduler 0 | inc Slots
      
      ATDMA Short Grant Slots 2100, ATDMA Long Grant Slots 20871

   2. Geben Sie den folgenden Befehl ein:

      ubr7246-2# ping
      
      Protocol [ip]:
      Target IP address: 10.200.100.158
      Repeat count [5]: 1000
      Datagram size [100]: 46
      Timeout in seconds [2]: 1
      Extended commands [n]:
      Sweep range of sizes [n]:
      Type escape sequence to abort.
      Sending 1000, 46-byte ICMP Echos to 10.200.100.158, timeout is 1 seconds:
      !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
      !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
      Success rate is 100 percent (1000/1000), round-trip min/avg/max = 1/3/28 ms

   3. Geben Sie den folgenden Befehl ein:

      ubr7246-2# show interface cable6/0 mac-scheduler 0 | inc Slots
      
      ATDMA Short Grant Slots 3100, ATDMA Long Grant Slots 20871

Eine einfache Möglichkeit, zu überprüfen, ob lange Zuweisungen für große Pakete verwendet werden, z. B. 1518-Byte-Ethernet-Frames, besteht darin, den ping-Befehl mit 1500 Byte vom CMTS zum CM auszugeben.

1. Geben Sie den folgenden Befehl ein:

   ubr7246-2# show interface cable6/0 mac-scheduler 0 | inc Slots
   
   ATDMA Short Grant Slots 3281, ATDMA Long Grant Slots 20871
   

2. Ping mit 1500-Byte-Ethernet-Frames, um zu überprüfen, ob ATDMA Long-Datenverkehr korrekt verwendet wird.

   ubr7246-2# ping
   
   Protocol [ip]:
   Target IP address: 10.200.100.158
   Repeat count [5]: 1000
   Datagram size [100]: 1500
   Timeout in seconds [2]: 1
   Extended commands [n]:
   Sweep range of sizes [n]:
   Type escape sequence to abort.
   Sending 1000, 1500-byte ICMP Echos to 10.200.100.158, timeout is 1 seconds:
   !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
   !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
   Success rate is 100 percent (1000/1000), round-trip min/avg/max = 4/5/36 ms

3. Geben Sie den folgenden Befehl ein:

   ubr7246-2# show interface cable6/0 mac-scheduler 0 | inc Slots
   
   ATDMA Short Grant Slots 3515, ATDMA Long Grant Slots 21871
   

Verifizierung für Spectrum Analyzer

Eine andere Möglichkeit, die physischen Layer-Attribute zu überprüfen, besteht darin, das US-Paket in der Zeitdomäne eines Spektrumanalysators anzuzeigen. Abbildung 7 zeigt ein 1518-Byte-Paket mit 64-QAM bei 6,4 MHz.

Abbildung 7: 1518-Byte-Paket mit 64-QAM bei 6,4 MHz

Das Paket benötigt nur etwa 400 µs, da es ein hohes Modulationsschema und eine hohe Symbolrate verwendet.

Abbildung 8 zeigt dasselbe Paket mit 16-QAM bei 3,2 MHz.

Abbildung 8: 1518-Byte-Paket mit 16-QAM bei 3,2 MHz

Das Paket benötigt ca. 1200 µs, da es ein niedrigeres Modulationsschema und eine niedrigere Symbolrate verwendet. Der Durchsatz von 64-QAM bei 6,4 MHz beträgt ca. 30 Mbit/s. Vergleichen Sie dies mit dem Durchsatz von 16-QAM bei 3,2 MHz (ca. 10 Mbit/s). Der Unterschied liegt bei einem Faktor von drei, der mit einer dreimal längeren Paketzeit zusammenfällt.

Abbildung 9 zeigt ein 1518-Byte-Paket mit QPSK bei 3,2 MHz.

Abbildung 9: 1518-Byte-Paket mit QPSK bei 3,2 MHz

Das Paket benötigt ca. 2500 µs, da es das niedrigste Modulationsschema und eine Symbolrate von 2,56 ms/s verwendet. QPSK bei 3,2 MHz beträgt ca. 5 Mbit/s und ist doppelt so langsam wie Abbildung 8, sodass die Serialisierung eines Pakets zwei Mal länger dauert.

Zusammenfassung

Cisco bietet DOCSIS 2.0, Advanced PHY mit folgenden Funktionen:

• Cisco Application-Specific Integrated Circuit (ASIC) MAC (DMPI-Schnittstelle ist eine 2.0-Anforderung)

• Texas Instruments (TI) ATDMA US, Broadcom DS (5 x 20), Broadcom US und DS (28 HE)

• Integrierter Ukonverter

• Integriertes Spektrum-Management

• Verteilte Verarbeitung

• Flexible US- und DS-Zuweisung (virtuelle Schnittstellen)

• Dense Connector (5 x 20)

Wenn Sie ATDMA für schnellere Geschwindigkeiten pro Modem verwenden, müssen viele andere Parameter geändert werden, z. B. Minislot-Ticks, Modulationsprofil, maximale Burst-Einstellungen, Kabel-Standard-Phy-Burst und andere Einstellungen. Weitere Informationen finden Sie unter Understanding Data Throughput in a DOCSIS World.

Es gibt weitere Faktoren, die sich direkt auf die Leistung Ihres Kabelnetzwerks auswirken können, z. B. das Quality of Service (QoS)-Profil, Rauschen in der Kabelanlage, Ratenbegrenzung, Knotenkombination, Überlastung usw. Die meisten dieser Aspekte werden ausführlich unter Fehlerbehebung bei langsamer Leistung in Kabelmodemnetzwerken und Analyse des Datendurchsatzes in einer DOCSIS-Welt behandelt.

Hinweis: Stellen Sie sicher, dass 1,0 CMs, die nicht fragmentiert werden können, maximal 2000 Byte Burst aufweisen.

Ein Status, der im Befehl show cab modem angezeigt werden kann, ist Ablehnen(na), was auf einen Ablehnungsknack hinweist. Reject(na) tritt in folgenden Situationen auf:

• Wenn das Modem nach Erhalt einer Registrierungsantwort vom CMTS eine "Registration NACK" an den CMTS zurücksendet.

• Wenn der CM DOCSIS 1.1 (oder höher) nicht in der Lage ist, innerhalb der korrekten Frist ein "Registrierungs-ACK" zurückzusenden.

Zugehörige Informationen

• Support für Kabeltechnologie
• Technischer Support - Cisco Systems

Revisionsverlauf