ケーブルラインカードのためのアップストリーム変調プロファイル

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Updated: 2005 年 10 月 4 日

Document ID:47962

偏向のない言語

この製品のマニュアルセットは、偏向のない言語を使用するように配慮されています。このマニュアルセットでの偏向のない言語とは、年齢、障害、性別、人種的アイデンティティ、民族的アイデンティティ、性的指向、社会経済的地位、およびインターセクショナリティに基づく差別を意味しない言語として定義されています。製品ソフトウェアのユーザーインターフェイスにハードコードされている言語、RFP のドキュメントに基づいて使用されている言語、または参照されているサードパーティ製品で使用されている言語によりドキュメントに例外が存在する場合があります。シスコのインクルーシブランゲージに対する取り組みの詳細は、こちらをご覧ください。

翻訳について

シスコは世界中のユーザにそれぞれの言語でサポートコンテンツを提供するために、機械と人による翻訳を組み合わせて、本ドキュメントを翻訳しています。ただし、最高度の機械翻訳であっても、専門家による翻訳のような正確性は確保されません。シスコは、これら翻訳の正確性について法的責任を負いません。原典である英語版（リンクからアクセス可能）もあわせて参照することを推奨します。

内容

概要

前提条件

要件

使用するコンポーネント

表記法

アップストリームバースト

変調プロファイルのチュートリアル

変調プロファイル 3（Mix）の例

DOCSIS 1.0 ベースのコード（EC 以前の Cisco IOS ソフトウェアトレイン）

DOCSIS 1.1 ベースのコード（BC トレイン）

結論

変調プロファイルの追補

レガシーラインカード（16x と 28C）

MC5x20S ラインカード

MC28U ラインカード

付録 A

46 バイトの PDU の合計パケットサイズの計算

付録 B

ミニスロット設定

付録 C

VoIP 変調プロファイル

20 ミリ秒サンプリングの PHS を使用しない G711 VoIP

推奨されている VoIP 変調プロファイル

10 ミリ秒サンプリングのペイロードヘッダー抑制（PHS）を使用しない G711 VoIP

概要

変調プロファイルは、情報がケーブルモデムからの有効な Modem Termination System（CMTS）に、上流へ送信される仕組みを定義します。バーストのガードタイム、プリアンブル、変調(直交位相偏移変調(QPSK)または16直交振幅変調(QAM))、前方誤り訂正(FEC)保護など、多くのアップストリーム変調プロファイル変数を変更できます。シスコでは、混乱を防ぐために 3 つのデフォルトプロファイル、QPSK、16-QAM、および MIX を作成していますが、アプリケーションによっては変更が必要です。データオーバーケーブルサービスインターフェイス仕様（DOCSIS）2.0 では、アップストリーム変調選択に 8、32、および 64 QAM が追加されました。これは、Advanced Time Division Multiplex Access（ATDMA）とも呼ばれます。DOCSIS 2.0 では、Synchronous Code Divsion Multiplexing（SCDMA）も追加されます。将来の提供時には、この機能には独自のデフォルトプロファイルがあります。

シスコは、適切なプロファイル（アップストリームのPHYとカードタイプに基づく）をCisco IOS®に直接コーディングする広範なエンジニアリングプログラムを実施しました。お客様は、このドキュメントの推奨事項を手動で入力する必要がありません。15BC1 での修正箇所は、調査およびラボテストが完了しており、正しいことが証明されています。これらを変更しないようにしてください。これらの修正箇所は、他のすべてのカードで使用されている Broadcom PHY ではなく、T1 PHY が使用されている MC5x20 カードにも適用されます。MC28U で使用されている新しい Broadcom チップの場合は、古いチップとは異なる要件もあります。

次の表に、特定のモードの特定のカードで使用される変調プロファイル番号を示します。

プロファイル番号	ラインカード	DOCSIS モード
1-10	MC28C & 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

最初の番号が、常に、特定の DOCSIS モードにおけるそのカードタイプのデフォルト変調プロファイルです。5x20 がプロファイル 1 の使用を示していたとしても、実際はそうではありません。デフォルトはプロファイル21です。15BC2コードでは、sh cab modualtion-profile cx/y uzコマンドを発行して、実際に使用されている内容を確認できます。また、ユニークワード（UW）は TI チップには使用されません。

この最適化プロジェクトでは、デフォルトのミニスロットサイズが 64 シンボルから 32 シンボルの最小要件に変更されました。これにより、ミニスロットサイズは、QPSK 使用時の 8 バイト、16-QAM 使用時の 16 バイト、および 64-QAM 使用時の 24 バイトになります。これに関する 1 つの注意点は、ケーブルモデムからの最大バーストが 255 ミニスロットに制限されることです。ミニスロットが 8 バイトの場合は、ケーブルモデムからの最大バーストを 255*8=2040 バイトにしかできません。これには、すべての PHY オーバーヘッドとフラグメンテーションオーバーヘッドが含まれます。シングルモデムの US スループットを上げるには、ケーブルモデムの設定ファイル内の最大バースト設定を満たすためにより大きなミニスロット設定を使用することをお勧めします。古いモデムで 8 バイトミニスロットを使用して問題が発生した場合は、ミニスロットサイズを倍にしてください。

注：Cisco IOSソフトウェアのトレインとバージョンには若干の違いがあります。DOCSIS 1.1 ベースのコード（BC トレイン）では、ショートデータグラントとロングデータグラントのデフォルト設定として短縮された最終コードワード（CW）が使用されます。1.0 ベースのコード（EC トレイン）では、これらのグラントのデフォルト設定として固定の最終 CW が使用されます。モデムが登録に失敗して init(d) でスタックされた場合は、ケーブルモデムが DHCP オファーに使用されるショートグラントプロファイルを要求しない可能性があります。DOCSIS 1.0 ベースのコード（EC トレイン）では、デフォルト設定として固定の最終 CW が使用されます。

オリジナルのデフォルト変調プロファイルは、使用されている DOCSIS 拡張ヘッダーに応じて非効率な場合があります。このような変調プロファイルは 5 バイト拡張ヘッダーに最適化されます。非効率性はシスコモデムが余分な null バイトを拡張ヘッダーに追加したときに発生します（シスコモデムがこれを実行するのはワード境界に均等整列させるためです）。このことが大きく影響する場合があります。これがシスコモデムにだけ影響するのかどうかは定かではありません。たとえば、東芝製のモデムでは 5 バイトの拡張ヘッダーが使用されています。複数のベンダーとのさらなるテストが必要です。

注：ピギーバック帯域幅要求には拡張ヘッダーが必要です。ベースラインプライバシーインターフェイスプラス(BPI+)セキュリティを使用する場合は、拡張ヘッダーも必要です。

ヒント：変調プロファイルを明示的に割り当てない場合、Cisco CMTSの各アップストリームポートには、デフォルトで変調プロファイル1(QPSK)が割り当てられます。最大で 8 つのプロファイルを設定できます。変調プロファイル1を変更しないことをお勧めします。さらにプロファイルが必要な場合は、番号2から開始します。

前提条件

要件

このドキュメントに特有の要件はありません。

使用するコンポーネント

このドキュメントの内容は、特定のソフトウェアやハードウェアのバージョンに限定されるものではありません。

このドキュメントの情報は、特定のラボ環境にあるデバイスに基づいて作成されました。このドキュメントで使用するすべてのデバイスは、初期（デフォルト）設定の状態から起動しています。対象のネットワークが実稼働中である場合には、どのようなコマンドについても、その潜在的な影響について確実に理解しておく必要があります。

表記法

ドキュメント表記の詳細は、『シスコテクニカルティップスの表記法』を参照してください。

アップストリームバースト

変調プロファイルを理解するには、アップストリーム US バーストを理解する必要があります。次の図は、US バーストの概要を示しています。

ケーブルモデムは、要求の発行、20 秒ごとのステーションメンテナンスの実行、ショートデータパケットの送信、ロングデータパケットの送信、オンライン化するための初期メンテナンスの実行などでバーストする可能性があります。US バーストは、プリアンブルで始まって、特定のガードタイムで終わります。プリアンブルは、CMTS とケーブルモデムが同期するための方法です。Broadcom では、同期を追加するためにプリアンブルの最後に UW が付加されます。複数のバーストが重複しないようにガードバンドが使用されます。プリアンブルとガードバンド間の実際のデータは、イーサネットフレームと DOCSIS オーバーヘッドで構成されますが、これらは各 CW に FEC が追加された FEC CW に分割されています。

次の図は、プリアンブルパターンを示すシスコケーブルモデム上での debug コマンドの出力です。

16 進数のパターン CC は 1100-1100 と同じです。16 進数のプリアンブルパターン F3 F3 は 1111 0011-1111 0011 と同じです。

次の図は、プリアンブル長とオフセットを示しています。オフセットは、変調プロファイルで設定された長さと UW に基づいて計算されます。

次の図は、パターン全体で使用される実際のプリアンブルを示しています。F3 F3 の一定のパターンを使用しているプリアンブルを確認できますが、最後で、33 F7 の UW パターンが使用されています。

16 進数の UW パターン 33 F7 は 0011 0011-1111 0111 と同じです。

次の図は、QPSK プリアンブルのコンステレーションを表しています。

次の図は、16-QAM プリアンブルのコンステレーションを表しています。

プリアンブルは、2 つの異なる状態を持つ非常に安定したパターンであり、2 位相偏移変調（BPSK）と見なすことができます。これが、プリアンブルがゼロスパンモードの US レベル測定に使用される理由です。プリアンブルの最後が UW です。

次の図は、QPSK UW のコンステレーションを表しています。

次の図は、16-QAM UW のコンステレーションを表しています。

ここでは、変調とパケットのドロップに非常に大きな影響を与える、プリアンブルと UW について説明します。Broadcomで16-QAMを使用する場合は常に、UWは以前のデフォルトである8ではなく16である必要があります。この詳細については、このドキュメントの後半で説明します。

変調プロファイルのチュートリアル

次の手順を実行して変調プロファイルを設定します。

グローバルコンフィギュレーションで、cable modulation-profile 1 qpsk コマンドを発行します。
該当するインターフェイス（ケーブル 3/0）で、cable upstream 0 modulation profile 1 コマンドを発行します。または、デフォルトが変調プロファイル 1 のため、空白のままにします。

show run コマンドで入力および表示された実際のプロファイルを下の表に示します。ただし、プロファイル 1 のショート間隔用法コード（IUC）とロング間隔用法コードしか表示されていない可能性があります。

オリジナルの非効率なプロファイル

IUC	FEC T bytes	FEC CW	Max B	ガード時間（Guard Time）	Mod Type	Scramble	Scramble Seed	Diff Enc	Preamble Length	Last CW	UW
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

show cable modulation-profile コマンドは、次の表に示す出力を生成します。

Mod IUC	Type	Preamble Length	Diff enco	FEC T bytes	FEC CW	Scramble Seed	Max B	ガード時間（Guard Time）	Last CW	Scrambler	Preamble Offset
1 Request	QPSK	64	No	0x0	0x10	0x152	0	8	No	Yes	952
1 Initial	QPSK	128	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	896
1 Station	QPSK	128	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	896
1 Short	QPSK	72	No	0x5	0x4B	0x152	6	8	No	Yes	944
1 long	QPSK	80	No	0x8	0xDC	0x152	0	8	No	Yes	936

おわかりのように、フィールドの位置が同じではありません。UW 設定が表示されていません。Preamble Offset は、設定されたのではなく、UW の設定に基づいて計算された値です。

各列の説明を以下に示します。

IUC には、short、long、req、init、station などがあります。これらは情報要素とも呼ばれます。最初の 3 つの IUC はモデム接続の維持に関係しますが、ショート IUC とロング IUC は実際のデータトラフィックに関係します。
Type は 16-QAM または QPSK です。これは DOCSIS 2.0 用に拡張されたものです。
16-QAMは通常、QPSK上のプリアンブル長の2倍のビット数であります。
Diff Enco は別のエンコーディングが有効になっていることを意味します。No-diff は別のエンコーディングが無効になっていることを意味します。必ず、no-diff エンコーディングを使用してください。
FEC T bytes は 10 進数の 0 ～ 10 として入力されますが、16 進数で表示されます。2* FEC T bytes サイズ = 各 FEC コードワード（CW）内の FEC のバイト数。 0 は FEC なしを意味します。また、各アップストリームポートのインターフェイス上で FEC を無効にすることもできます。これは DOCSIS 2.0 用に 16 に拡張されました。
FEC CW は 10 進数の 16 ～ 253 で入力された CW 長情報バイト（k）ですが、16 進数で表示されます。

注：短縮された最終CWを使用する場合、最終CWは16バイト以上である必要があります。16バイト未満の場合、フィラーバイトが追加されて16バイトになります。完全なCWはk+2*Tで、合計255バイト以下でなければなりません。FEC が使用されていない場合は、CW には意味がありません。
Scramble seed は 16 進数の 0 ～ 7FFF で列挙されます。これは変更しないでください。
Max B はミニスロット 0 ～ 255 の最大バーストサイズです。0 は無制限を意味します。最大バーストで表されるバイト数以下のバーストでこの IUC が使用されます。
Guard Time はシンボル 0 ～ 255 で列挙されます。DOCSIS は 5 以上のシンボルにする必要があることを示します。QPSK にはシンボルあたり 2 ビットが、16-QAM にはシンボルあたり 4 ビットが割り当てられます。
fixed の Last CW は固定の最終 CW です。shortened は短縮された最終 CW で、列内に Yes と表示されます。shortened は余分なスタッフィングが削除されています。
scrambler はスクランブラが有効になっていることを意味し、no-scrambler はスクランブラが無効になっていることを意味します。常に、スクランブラは有効にしておいてください。
Preamble Offset は設定に入力されません。これは、8または16のUW値を入力すると計算されます。プリアンブルオフセットとプリアンブル長の合計は、UW16の1024、768、512、または256ビットになります。そうでない場合は、UW8 が使用されていると見なすことができます。

UW はプロファイルの設定内に入力されますが、show コマンドの出力には表示されません。UW16 は 16 ビットの UW が検出されたことを意味し、UW8 は 8 ビットの UW が検出されたこと意味します。

注意：短いまたは長いIUCに16-QAMを使用する場合は、必ずUW16を使用してください。16-QAM と UW8 を一緒に使用した場合は、修正不可能な FEC エラーが頻発します。show cable hop コマンドを発行して検証してください。

変調プロファイル 3（Mix）の例

次のステップを実行します。

グローバルコンフィギュレーションで、cable modulation profile 3 mix コマンドを発行します。
該当するインターフェイス（ケーブル 3/0）で、cable up 0 modulation profile 3 コマンドを発行します。
show run コマンドを使用して入力および表示された実際のプロファイルを下の表に示します。

オリジナルの非効率な混在プロファイル

IUC	FEC T bytes	FEC CW	Max B	ガード時間（Guard Time）	Mod Type	Scramble	Scramble Seed	Diff Enc	Preamble Length	Last CW	UW
cable modulation- profile 3 request	0	16	0	8	QPSK	scrambler	152	no-diff	64	fixed	UW16
cable modulation- profile 3 initial	5	34	0	48	QPSK	scrambler	152	no-diff	128	fixed	UW16
cable modulation- profile 3 station	5	34	0	48	QPSK	scrambler	152	no-diff	128	fixed	UW16
cable modulation- profile 3 short	6	75	6	8	QPSK	scrambler	152	no-diff	144	fixed	UW8
cable modulation- profile 3 long	0	220	0	8	QPSK	scrambler	152	no-diff	160	fixed	UW8

show cable modulation-profile 3 コマンドの出力を下の表に示します。

Mod IUC	Type	Preamble Length	Diff enco	FEC T bytes	FEC CW	Scramble Seed	Max B	ガード時間（Guard Time）	Last CW	Scrambler
3 Request	QPSK	64	no	0x0	0x10	0x152	0	8	No	Yes
3 Initial	QPSK	128	no	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes
3 Station	QPSK	128	no	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes
3 Short	QPSK	144	no	0x6	0x4B	0x152	6	8	No	Yes
Long	QPSK	160	no	0x8	0xDC	0x152	0	8	No	Yes

注：上記の表示では、プリアンブルオフセットは0を示しています。プリアンブルオフセットは、この変調プロファイルをアップストリームポートに割り当てるまで表示されません。

ヒント：ミニスロットのサイズを8目盛りから4目盛りに減らします。これにより、より複雑な変調方式を使用している場合に、ミニスロット内のバイト数が 16 以下になります。ミニスロットサイズを 8 目盛りのままにした場合は、送信される最小バーストが 32 バイト以上になります。これでは、全部で 16 バイトしか必要のないアップストリーム要求を送信するときに非効率です。ミニスロット設定については、付録 B を参照してください。

DOCSIS 1.0 ベースのコード（EC 以前の Cisco IOS ソフトウェアトレイン）

拡張ヘッダーが 6 バイトのシスコモデムがあり、EC コードの中で、1.6 MHz のチャネル幅や 8 目盛りのミニスロットサイズ（16 バイト）などの現在のすべての Cisco CMTS デフォルトを使用するとします。変調プロファイルを以下に示します。

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

アップストリームで 64 バイトのイーサネットフレーム（46 バイトのパケットデータユニット（PDU）+ 18 バイトのイーサネットヘッダー）を送信する場合は、モデムでロングバーストが使用され、合計パケットサイズが 256 バイトになります。これは 16 ミニスロットに相当します。計算については、付録 A を参照してください。これでは 46 バイトの PDU の場合に非効率です。64 バイトのパケットのパケット/秒（PPS）レートはこれが原因で低下します。64 バイトのパケットを送信する場合は連結によってアップストリームのスループットが向上しますが、余分なバイトの送信に時間がかかります。

この非効率性は、アップストリームの TCP 確認応答にも当てはまるため、ダウンストリーム TCP フローに影響する可能性があります。確認応答が46バイト未満であっても、少なくとも46バイトになるようにパディングされます。アップストリーム連結は非常に役立ちますが、通常は合計96バイトしか必要ない場合は、256バイトを送信するのは非効率です。

拡張ヘッダーが当初の想定どおり 5 バイトしかない場合は、モデムで 6 ミニスロット（全部で 96 バイト）のショートグラントが使用されます。これが 160 バイト（256 - 96）の差です。

次の手順を実行して変調プロファイル 1（QPSK）を修正します。

ショート IUC の FEC CW サイズを 75 から 76 に増やします。
ショート IUC の FEC T bytes を 5 から 4 に減らします。
- ミニスロットサイズをデフォルトの 8 目盛りから 4 に変更すると、ショート IUC の Max Burst フィールドが 6 から 12 に変更されることを確認します。
短縮された最終 CW はショート IUC とロング IUC に推奨されています。
- コードが古いモデムは、IUC 内で短縮された最終 CW を使用すると登録しない可能性があるため、アップグレードする必要があります。
FEC を上げる場合は、それを 10 に増やして、Max Burst フィールドを 6 から 7 に変更します。
- ミニスロットサイズをデフォルトの 8 目盛りから 4 に変更した場合は、8 T バイトの FEC を使用し、ショート IUC の Max Burst フィールドが 13 に変更されることを確認します。

次の表に、1.6 MHz で 8 目盛りのミニスロットまたは 3.2 MHz で 4 目盛りのミニスロットを前提とした推奨プロファイルを示します。

IUC	FEC T bytes	FEC CW	Max B	ガード時間（Guard Time）	Mod Type	Scramble	Scramble Seed	Diff Enc	Preamble Length	Last CW	UW
cable modulation- prof 1 short	4	76	6	8	QPSK	scrambler	152	no-diff	72	short	UW8
cable modulation- prof 1 long	8	220	0	8	QPSK	scrambler	152	no-diff	80	short	UW8

mix プロファイルのデフォルトと上と同じ状況を想定すると、46 バイトの PDU では全部で 288 バイトが使用されます。この場合は、Preamble と Guard Time が増えるため、QPSK の例より悪くなります。

次の手順を実行して変調プロファイル 2（16-QAM）と 3（mix）を修正します。

ショート IUC の FEC CW サイズを 75 から 76 に増やします。
ショート IUC の FEC T bytes を 6 から 7 に増やします。
Max Burst フィールドを 6 から 7 に増やします。
ショートまたはロング IUC に 16-QAM を使用する場合は、必ず、UW16 を使用してください。
ショートおよびロング IUC の短縮された最終 CW が推奨されています。
- 一部のモデムのコードが古く、変調プロファイルで短縮された最終 CW を有効にした場合は、そのモデムが登録されない可能性があります。モデムコードをアップグレードする必要があります。
16-QAM を使用する場合は、FEC T bytes をロング IUC 上で 8 から 9 に増やすことができます。

次の表に、1.6 MHz で 4 目盛りのミニスロットまたは 3.2 MHz で 2 目盛りのミニスロットを前提とした推奨プロファイルを示します。

IUC	FEC T bytes	FEC CW	Max B	ガード時間（Guard Time）	Mod Type	Scramble	Scramble Seed	Diff Enc	Preamble Length	Last CW	UW
cab modulation- prof 3 short	7	76	7	8	16-QAM	scrambler	152	no-diff	140	short	UW16
cab modulation- prof 3 long	9 ミリ秒	220	0	8	16-QAM	scrambler	152	no-diff	160	short	UW16

DOCSIS 1.1 ベースのコード（BC トレイン）

拡張ヘッダーが 6 バイトのシスコモデルがあり、BC コードの中で、1.6 MHz のチャネル幅や 8 目盛りのミニスロットサイズ（16 バイト）などの BC コード内の現在の Cisco CMTS デフォルトを使用するとします。変調プロファイルを以下に示します。

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

アップストリームで 64 バイトのイーサネットフレーム（46 バイトの PDU）を送信する場合は、モデムでロングバーストが使用され、合計パケットサイズが 112 バイトになります。これは 7 ミニスロットに相当します。これでは 46 バイトの PDU の場合に非効率です。主な違いは、BC コードで短縮された最終 CW がデフォルトで使用されることです。DOCSIS 1.0 コード（EC トレイン）では固定の最終 CW がデフォルトで使用されます。

拡張ヘッダーが当初の想定どおり 5 バイトしかない場合は、モデムで 6 ミニスロット（全部で 96 バイト）のショートグラントが使用されることになります。これが 16 バイト（112 - 96）の差です。

次の手順を実行して変調プロファイル 1（QPSK）を修正します。

ショート IUC の FEC CW サイズを 75 から 76 に増やします。
ショート IUC の FEC T bytes を 5 から 4 に減らします。
- ミニスロットサイズをデフォルトの 8 目盛りから 4 に変更すると、ショート IUC の Max Burst フィールドが 6 から 12 に変更されることを確認します。
FEC を上げる場合は、それを 10 に増やして、Max Burst フィールドを 6 から 7 に変更します。
- ミニスロットサイズをデフォルトの 8 目盛りから 4 に変更した場合は、8 T バイトの FEC を使用し、ショート IUC の Max Burst フィールドが 13 に変更されることを確認します。

次の表に、1.6 MHz で 8 目盛りのミニスロットまたは 3.2 MHz で 4 目盛りのミニスロットを前提とした推奨プロファイルを示します。

IUC	FEC T bytes	FEC CW	Max B	ガード時間（Guard Time）	Mod Type	Scramble	Scramble Seed	Diff Enc	Preamble Length	Last CW	UW
cable modulation- prof 1 short	4	76	6	8	QPSK	scrambler	152	no-diff	72	short	UW8
cable modulation- prof 1 long	8	220	0	8	QPSK	scrambler	152	no-diff	80	short	UW8

次の手順を実行して変調プロファイル 2（16-QAM）と 3（mix）を修正します。

ショート IUC の FEC CW サイズを 75 から 76 に増やします。
ショート IUC の FEC T bytes を 6 から 7 に増やします。
Max Burst フィールドを 6 から 7 に増やします。
ショートまたはロング IUC に 16-QAM を使用する場合は、必ず、UW16 を使用してください。
16-QAM を使用する場合は、FEC T bytes をロング IUC 上で 8 から 9 に増やすことができます。

次の表に、1.6 MHz で 4 目盛りのミニスロットまたは 3.2 MHz で 2 目盛りのミニスロットを前提とした推奨プロファイルを示します。

IUC	FEC T bytes	FEC CW	Max B	ガード時間（Guard Time）	Mod Type	Scramble	Scramble Seed	Diff Enc	Preamble Length	Last CW	UW
cab modulation- prof 3 short	7	76	7	8	16-QAM	scrambler	152	no-diff	144	short	UW16
cab modulation- prof 3 long	9 ミリ秒	220	0	8	16-QAM	scrambler	152	no-diff	160	short	UW16

結論

ミニスロットサイズ、チャネル幅、変調、最大バーストサイズなどのすべての変数がどのように連動するかを理解することが不可欠です。ミニスロットサイズを最小に設定すると、ミニスロットの使用率が改善されます。現行の工場出荷時デフォルト設定は、すべての状況に最適化されているわけではありません。付録 C で、Voice over IP（VoIP）アプリケーション用の変調プロファイルについて説明します。

ここでは、すべてのレガシーラインカード（16x と 28C）に関する推奨事項を提供します。最新のラインカード（28U と 5x20）とは要件が異なります。このドキュメントの「変調プロファイルの追補」セクションを参照してください。

次の設定が最も堅牢です。QPSK が使用されます（最新の IOS を使用したデフォルト設定にする必要があります）。

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

次の設定では、最適な速度と、QPSK と 16-QAM の混合が使用されます。

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

次の設定では、堅牢な混合プロファイルが使用されます。

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

この設定では、FEC カバレッジの割合を高くする（2*10/(2*10+153) = 11.5%）ために、プリアンブルがロング IUC 上で延長され、CW サイズが削減されました。

次の設定がエントリのフラップリストを追跡するために使用されます。

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

ケーブルモデムをオンラインに保つレベル調整がステーションメンテナンス中に実行されます。ステーションメンテナンスで 16 QAM を使用すると、モデムのフラップが可能になります。16-QAM での電力制限（最大 55 dBmV の送信）に注意してください。これによって、cab u0 power-adjust continue 6 コマンドの発行が保証されます。!（sh cab modem コマンド内）は、それが限界に達したことを意味します。プラント減衰を変更しなければならない可能性があります。また、一部の古いケーブルモデムでは、16-QAM が初期メンテナンスに適切ではありません。初期メンテナンスが 16-QAM の場合は、ケーブルモデムがオンにならず、フラップが発生しないため、ケーブルモデムをオンラインにするために多くの時間が消費されます（ケーブルモデムが競合します）。ケーブルモデムが物理的に接続されている場合は、DHCP サーバでも時間が消費されます。

正確に 1 つの 232-B PacketCable UGS パケットに適合するように CW がロング IUC 上で増加されました。

変調プロファイルの追補

この追補では、15BC1 & BC2 IOS コード内に存在する変調プロファイルについて説明します。これらのプロファイルは、MC16x や MC28C などのレガシーラインカードと VXR シャーシで使用される MC28U の新しいラインカードや uBR10K で使用される MC5x20S ラインカードに使用されます。MC5x20S ケーブルラインカードでは T1 アップストリームチップセットが使用されますが、他のすべてのケーブルラインカードでは Broadcom が使用されます。このドキュメントに記載されている IOS は、デフォルトの変調プロファイルをユーザ設定なしで使用するように設計されています。

ケーブルアップストリームポートは新しい DOCSIS モード用に設定できます。このモードは 15BC1 コードで変更できませんが、15BC2 コードで設定できます。アップストリームポート単位で使用可能なモードは TDMA、TDMA-ATDMA、または ATDMA です。

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

それぞれの状態の説明を以下に示します。

TDMA モードはレガシー DOCSIS 1.0/1.1 モードを示します。
TDMA-ATDMA モードは同じ US 周波数の DOCSIS 1.x および 2.0 ケーブルモデムの混在環境用です。DOCSIS 2.0 モデムは 1.x ケーブルモデムでは不可能な変調方式を使用できます。この環境では、最大チャネル幅が 3.2 MHz に制限されます。
ATDMA モードは 64-QAM の DOCSIS 2.0 機能または 6.4 MHz チャネル幅に使用されます。

変調プロファイル番号が特定のラインカードに指定されます。表示される各グループの最初の番号が、必ず、特定の DOCSIS モードのそのカードタイプのデフォルト変調プロファイルになります。

注：各ラインカードには、レガシーカード用に1 ～ 10、MC5x20用にx2x、MC28Uラインカード用にx4xという有効な番号付け方式があります。次の表に、番号体系に関する情報を示します。

プロファイル番号	ラインカード	DOCSIS モード
1-10	MC28C & 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

ヒント：アップストリームポートで使用されている現在の変調プロファイルを識別する最も正確な方法は、sh cab modulation-profile cx/y up zコマンドを発行することです。このコマンドは15BC2以上のコードで使用できます。sh run コマンドまたは sh cab modulation-profile コマンドの出力に表示されるプロファイルは正確でない可能性があります。

レガシーラインカード（16x と 28C）

次の手順を実行して、アップストリーム処理用の変調プロファイルを作成して割り当てます。

プロファイルを作成します。

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

太字のプロファイルは、シスコで設計されたプロファイルです。

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

プロファイルを割り当てます。

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

sh cab modulation-profile コマンドを発行します。新しいデフォルト設定を次の表に示します。QPSK を最初に示します。

Mod Type	IUC	Type	Preamble Length	Diff Enc	FEC T bytes	FEC k bytes	Scramble Seed	Max B size	ガード時間（Guard Time）	Last CW	Scramble	Pre Offst	Pre Type	RS
1	request	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	station	QPSK	128	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	128	QPSK	—
1	short	QPSK	72	No	0x4	0x4C	0x152	12	8	Yes	Yes	176	QPSK	—
1	long	QPSK	80	No	0x9	0xE8	0x152	0	8	Yes	Yes	168	QPSK	—

次は mix を選択した場合の設定です。

IUC	Type	Preamble Length	Diff Enc	FEC T bytes	FEC k bytes	Scramble Seed	Max B size	ガード時間（Guard Time）	Last CW	Scramble	Pre Offst	Pre Type	RS
request	QPSK	64	No	0x0	0x10	0x152	0	8	No	Yes	184	QPSK	—
initial	QPSK	128	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	128	QPSK	—
station	QPSK	128	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	128	QPSK	—
short	16qam	144	No	0x5	0x4C	0x152	7	8	Yes	Yes	176	16qam	—
long	16qam	160	No	0x8	0xE8	0x152	0	8	Yes	Yes	168	16qam	—

次は robust-mix を選択した場合の設定です。

Mod Type	IUC	Type	Preamble Length	Diff Enc	FEC T bytes	FEC k bytes	Scramble Seed	Max B size	ガード時間（Guard Time）	Last CW	Scramble	Pre Offst	Pre Type	RS
3	request	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	station	QPSK	128	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	128	QPSK	—
3	short	16qam	144	No	0x5	0x4C	0x152	7	8	Yes	Yes	176	16qam	—
3	long	16qam	160	No	0xA	0xDC	0x152	0	8	Yes	Yes	168	16qam	—

注：変調プロファイルを入力し、show runコマンドを発行して表示すると、次の順序になります。

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

注：ご覧のように、フィールドは同じ場所にありません。一部のフィールドは 10 進数で入力されていますが、sh cab modulation コマンドの出力では 16 進数として表示されます。

MC5x20S ラインカード

MC5x20S カードには、変調プロファイル用の独自の番号体系があります。

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

TDMA-mode 動作の MC5x20S ラインカード用の変調プロファイルの例を以下に示します。太字のテキストは、シスコで設計されたプロファイルを示します。

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

新しいデフォルト設定を次の表に示します。

Mod Type	IUC	Type	Preamble Length	Diff Enc	FEC T bytes	FEC k bytes	Scramble Seed	Max B size	ガード時間（Guard Time）	Last CW	Scramble	Pre Type	RS
21	request	QPSK	32	No	0x0	0x10	0x152	0	22	No	Yes	QPSK	—
21	initial	QPSK	64	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	QPSK	—
21	station	QPSK	64	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	QPSK	—
21	short	QPSK	64	No	0x3	0x4C	0x152	12	22	Yes	Yes	QPSK	—
21	long	QPSK	64	No	0x7	0xE8	0x152	0	22	Yes	Yes	QPSK	—

次は mix を選択した場合の設定です。

Mod Type	IUC	Type	Preamble Length	Diff Enc	FEC T bytes	FEC k bytes	Scramble Seed	Max B size	ガード時間（Guard Time）	Last CW	Scramble	Pre Type	RS
22	request	QPSK	32	No	0x0	0x10	0x152	0	22	No	Yes	QPSK	—
22	initial	QPSK	64	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	QPSK	—
22	station	QPSK	64	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	QPSK	—
22	short	16qam	128	No	0x4	0x4C	0x152	7	22	Yes	Yes	16qam	—
22	long	16qam	128	No	0x7	0xE8	0x152	0	22	Yes	Yes	16qam	—

次は robust-mix を選択した場合の設定です。

Mod Type	IUC	Type	Preamble Length	Diff Enc	FEC T bytes	FEC k bytes	Scramble Seed	Max B size	ガード時間（Guard Time）	Last CW	Scramble	Pre Type	RS
23	request	QPSK	32	No	0x0	0x10	0x152	0	22	No	Yes	QPSK	—
23	initial	QPSK	64	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	QPSK	—
23	station	QPSK	64	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	QPSK	—
23	short	16qam	128	No	0x4	0x4C	0x152	7	22	Yes	Yes	16qam	—
23	long	16qam	128	No	0xA	0xDC	0x152	0	22	Yes	Yes	16qam	—

mixed-mode 動作の MC5x20S ラインカード用の変調プロファイルの例を以下に示します。

Mod Type	IUC	Type	Preamble Length	Diff Enc	FEC T bytes	FEC k bytes	Scramble Seed	Max B size	ガード時間（Guard Time）	Last CW	Scramble	Pre Type	RS
122	request	QPSK	32	No	0x0	0x10	0x152	0	22	No	Yes	qpsk0	—
122	initial	QPSK	64	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	qpsk0	—
122	station	QPSK	64	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	qpsk0	—
122	short	QPSK	64	No	0x3	0x4C	0x152	12	22	Yes	Yes	qpsk0	—
122	long	QPSK	64	No	0x9	0xE8	0x152	0	22	Yes	Yes	qpsk0	—
122	a-short	QPSK	64	No	0x3	0x4C	0x152	12	22	Yes	Yes	qpsk0	—
122	a-long	QPSK	64	No	0x9	0xE8	0x152	0	22	Yes	Yes	qpsk0	—

ATDMA-mode 動作の MC5x20S ラインカード用の変調プロファイルの例を以下に示します。太字のテキストは、シスコで設計されたプロファイルを示します。

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

Mod Type	IUC	Type	Preamble Length	Diff Enc	FEC T bytes	FEC k bytes	Scramble Seed	Max B size	ガード時間（Guard Time）	Last CW	Scramble	Pre Offst	Pre Type	RS
221	request	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	station	QPSK	64	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	64	qpsk0	—
221	a-short	64qam	64	No	0x6	0x4C	0x152	6	22	Yes	Yes	64	qpsk1	—
221	a-long	64qam	64	No	0x8	0xE8	0x152	0	22	Yes	Yes	64	qpsk1	—
221	a-ugs	64qam	64	No	0x8	0xE8	0x152	12	22	Yes	Yes	64	qpsk1	—

caution 注意：ガードバンドが他のラインカードと異なることに注意してください。これは、5x20S ラインカードではアップストリーム変調に T1 チップが使用されており、Broadcom とは別の要件があるためです。工場出荷時の初期状態から変更しないでください。

注：デフォルトは、他のインターフェイス設定に応じて変更されます。ミニスロットサイズが変更された場合やデフォルトの 2000 バイトを超える連結パケットの通過を許可するように cab default-phy-burst が変更された場合は、変調プロファイル内の max burst フィールドが変更されます。新しいコードは、自動的に、2 目盛りのミニスロットを 3.2 MHz のチャネル幅や 1.6 MHz の 4 目盛りなどに割り当てます。

MC28U ラインカード

MC28U カードには、変調プロファイル用の独自の番号体系があります。

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

新しいデフォルトは次のとおりです。

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

Mod Type	IUC	Type	Preamble Length	Diff Enc	FEC T bytes	FEC k bytes	Scramble Seed	Max B size	ガード時間（Guard Time）	Last CW	Scramble	Pre Type	RS
41	request	QPSK	64	No	0x0	0x10	0x152	0	8	No	Yes	QPSK	—
41	initial	QPSK	128	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	QPSK	—
41	station	QPSK	128	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	QPSK	—
41	short	QPSK	100	No	0x3	0x4E	0x152	35	25	Yes	Yes	QPSK	—
41	long	QPSK	80	No	0x9	0xE8	0x152	0	137	Yes	Yes	QPSK	—

次は mix を選択した場合の設定です。

Mod Type	IUC	Type	Preamble Length	Diff Enc	FEC T bytes	FEC k bytes	Scramble Seed	Max B size	ガード時間（Guard Time）	Last CW	Scramble	Pre Type	RS
42	request	QPSK	64	No	0x0	0x10	0x152	0	8	No	Yes	QPSK	—
42	initial	QPSK	128	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	QPSK	—
42	station	QPSK	128	No	0x5	0x22	0x152	0	48	No	Yes	QPSK	—
42	short	16qam	200	No	0x5	0x4E	0x152	19	17	Yes	Yes	16qam	—
42	long	16qam	216	No	0x9	0xE8	0x152	139	77	Yes	Yes	16qam	—

mixed-mode 動作の MC28U ラインカード用の変調プロファイルの例を以下に示します。

Mod Type	IUC	Type	Preamble Length	Diff Enc	FEC T bytes	FEC k bytes	Scramble Seed	Max B size	ガード時間（Guard Time）	Last CW	Scramble	Pre Offst	Pre Type	RS
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	137	Yes	Yes	396	QPSK	No
141	a-short	64qam	100	No	0x3	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

atdma-mode 動作の MC28U ラインカード用の変調プロファイルの例を以下に示します。

Mod Type	IUC	Type	Preamble Length	Diff Enc	FEC T bytes	FEC k bytes	Scramble Seed	Max B size	ガード時間（Guard Time）	Last CW	Scramble	Pre Offst	Pre Type	RS
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	9 ミリ秒	0x4E	0x152	14	14	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	107	61	Yes	Yes	396	qpsk1	No

注：プリアンブルとガードバンドはレガシーカードとは異なり、工場出荷時設定より低くしないでください。デフォルトは他のインターフェイス設定によっても異なります。ミニスロットサイズが変更された場合やデフォルトの 2000 バイトを超える連結パケットの通過を許可するように cab default-phy-burst が変更された場合は、変調プロファイル内の max burst フィールドが変更されます。

付録 A

46 バイトの PDU の合計パケットサイズの計算

QPSK、1.6 MHz、8 目盛りのミニスロットの例を以下に示します。

(8 目盛り/ミニスロット * 6.25 マイクロ秒/目盛り * 1.28 メガシンボル/秒 * 2 ビット/シンボル) / (8 ビット/バイト) = 16 バイト/ミニスロット

次のような変調プロファイル 1 のデフォルト設定を使用します。

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

46 バイトのイーサネットフレーム + 18 バイトのイーサネットヘッダー + 6 バイトの DOCSIS ヘッダー + 6 バイトの DOCSIS 拡張ヘッダー = 76 バイト。16 進数で 4B の FEC CW サイズは 75 バイトになります。76/75 = 必要な 1 つの完全な CW と残りの 1 バイト。固定の最終 CW のデフォルト設定を使用する場合は、2 つの完全な CW が必要です。この場合は、2*(75+2*5) = 170 バイト + 9 バイトのプリアンブル + 2 バイトのガードタイム = 181 バイトになります。プリアンブルは (72 ビット) / (8 ビット/バイト) = 9 バイトです。8 つのシンボルのガードタイムは、(8 シンボル * 2 ビット/シンボル) / (8 ビット/バイト) = 2 バイトになります。

181 / (16 バイト/ミニスロット) = 11.3125 ミニスロットが必要です。これを最大12に丸めます。ショートIUCの最大バーストサイズのデフォルト設定は6であるため、ロングIUCを使用する必要があります。この計算を繰り返すと、76バイト/220バイトのFEC CW = 1フルCWが必要+ 2*8 = 236バイト+ 10バイトのプリアンブル+ 2バイトのガードタイム= 248バイト/16 = 15.5になります6バイト。

変更された変調プロファイル 1 を以下に示します。

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

46 バイトのイーサネットフレーム + 18 バイトのイーサネットヘッダー + 6 バイトの DOCSIS ヘッダー + 6 バイトの DOCSIS 拡張ヘッダー = 76 バイト。76 の FEC CW サイズは、必要な正確に 1 つの CW + 2*T を意味します。したがって、76+2*4 = 84 バイト + 9 バイトのプリアンブル + 2 バイトのガードタイム = 95 バイトになります。95/16 バイト/ミニスロット = 5.9375 のミニスロットが必要です。6 = 6 ミニスロット*16 バイト/ミニスロット = 96 バイトに切り上げます。

付録 B

ミニスロット設定

ミニスロットサイズは 8 または 16 バイトに相当する値に設定することをお勧めします。DOCSIS の制限により、ミニスロットを 32 シンボル以上にしなければならないため、これが実現できない場合があります。

次の表に、チャネル幅とミニスロットの許容目盛り数の対応を示します。

[無線帯域]	許容目盛り数
.2	32	64	128
.4	16	32	64	128
.8	8	16	32	64
1.6	4	8	16	32
3.2	0	4	8	16
6.4	1	0	4	8

許容目盛り数は、アップストリームで使用されるシンボルレート（チャネル幅）の影響を受けます。使用する変調とミニスロットあたりの目盛り数はミニスロット内の合計バイト数に影響を与えます。

ミニスロットサイズを設定するには、cable upstream 0 minislot-size 8 コマンドを発行します。

ミニスロットサイズを検証するには、show controllers コマンドを発行します。

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

付録 C

VoIP 変調プロファイル

VoIP コールは、通常、ショートグランドで最適に動作すると見なされていますが、列挙されたショートプロファイルを使用してアップストリーム使用率をテストしてから、ロングプロファイルを使用して違いがあるかどうかを確認することをお勧めします。BC コードで show interface c5/0/0 mac-scheduler コマンドを発行すれば、アップストリーム使用率を表示することができます。発信別のサポート可能な呼び出し回数を特定するのではなく、コールごとの使用率を調査するだけです。各電話機のアップストリーム使用率が約 2% の場合は、約 45 回のコールで 90% になります。EC コード内のコマンドは show interface c3/0 upstream 0 です。

この種の計算では、丸め誤差が大きくなりすぎる可能性があります。2% が実は 2.4% や 1.6% だった場合は、まったく異なる結果になりますが、ショートまたはロング IUC 用に最適化された変調プロファイルを変更したときの相対的な評価または比較として使用することはできます。

20 ミリ秒サンプリングの PHS を使用しない G711 VoIP

20 ミリ秒サンプリング、G.711 コーデック、ペイロードヘッダー抑制（PHS）なし、QPSK 変調、3.2 MHz のチャネル幅、およびミニスロットとしての 2 目盛りを使用している場合は、すべてのオーバーヘッドを加味した合計音声パケットサイズが約 264 バイトになります。次の変調プロファイルが使用されます。

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

G.711 = 64 kbps * 20 ミリ秒のサンプリング = 1280 ビット / (8 ビット/バイト) = 160 バイトの音声フレーム + 18 バイトのイーサネットヘッダー + 6 バイトの DOCSIS ヘッダー + 5 バイトの DOCSIS 拡張ヘッダー + 3 バイトの UGS ヘッダー + 40 バイトの IP/UDP/RTP ヘッダー = 232 バイト。16 進数で 4E の FEC CW サイズは 78 バイトになります。232/78 = 必要な 2 つの完全な CW + 1 つの短縮された最終コードワード。これは、2*(78+3*2) + (76+3*2) = 250 バイト + 9 バイトのプリアンブル + 2 バイトのガードタイム = 261 バイトになります。261バイト/ （8バイト/ミニスロット） = 32.625.最大33*8バイト/ミニスロット= 264バイトに切り上げます。

注：PHSを使用すると、FECを追加する前のパケットサイズが約40バイト減少します。

この変調プロファイルを使用すると、G.711を使用してQPSKアップストリームで約21のコールを受信できます。264*8 = 2112ビット/20ミリ秒パケット。2112/20 ミリ秒 = 105.6 kbps/コール。2.56 Mbpsの総スループット – 10 %のオーバーヘッド（メンテナンス、挿入予約時間、コンテンション時間） = 2.2 Mbps / 105.6 kbps = 21.82.実際には、音声コールは65 %に制限され、コールの設定と切断、ベストトラフィックのヘッドルームを確保。21 の 65% は約 13 コールです。

次の変調プロファイルと計算は、VoIP トラフィック用の 65% のスループット割り当て、3 バイトの UGS ヘッダーを含む 5 バイトの拡張ヘッダー、および 6 バイトの DOCSIS 拡張ヘッダーを前提とします。これを上回る拡張ヘッダーでは、別の変調プロファイルが必要です。

推奨されている VoIP 変調プロファイル

QPSK（ショートグラントを使用）（4 目盛りで 1.6 MHz = 13 コールまたは 2 目盛りで 3.2 MHz = 29 コール）

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（ロンググラントを使用）（4 目盛りで 1.6 MHz = 13 コールまたは 2 目盛りで 3.2 MHz = 29 コール）

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

これに関する 1 つの注意点は、1500 バイトの大型の PDU には 1672（以前は 1656）バイトが必要なことです。

16-QAM（ショート）（4 目盛りで 1.6 MHz = 27 コールまたは 2 目盛りで 3.2 MHz = 56 コール）

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

より広い FEC カバレッジ（4 目盛りで 1.6 MHz = 26 コールまたは 2 目盛りで 3.2 MHz = 53 コール）

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

これに関する 1 つの注意点は、46 バイトの小型の PDU には 128（以前は 112）バイトが必要なことです。

16-QAM（ロング）（2 目盛りで 1.6 MHz = 26 コールまたは 2 目盛りで 3.2 MHz = 53 コール）

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

より広い FEC カバレッジ（4 目盛りで 1.6 MHz = 26 コールまたは 2 目盛りで 3.2 MHz = 53 コール）

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

これに関する 1 つの注意点は、1500 バイトの大型の PDU には 1792（以前は 1680）バイトが必要なことです。

QPSK（ショート）（8 目盛りで .8 MHz = 5 コール）

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

最後の例は、最小のチャネル幅と変調の組み合わせになります。アップストリームのシリアル化時間は 1.65 ミリ秒になります。.4 MHz の 16-QAM を使用しない場合は、.8 MHz より狭いチャネル幅では、アップストリームのシリアル化時間が 2 ミリ秒の遅延限界を超えます。

最後の例はお勧めできません。1518 バイトのイーサネットフレームは、アップストリームの送信に 10 ミリ秒よりも長い時間がかかるため、特定の要件に反します。音声パケットのアップストリームのシリアル化時間は 1.65 ミリ秒になり、2 ミリ秒の遅延限界を下回っていますが、5 コールしか実現されず、最適なビジネスケースとは言えません。

注：アップストリームのパケットのシリアル化時間が2ミリ秒を超えると、エラーが発生します。アップストリームチャネル幅または変調を増やす必要があります。1500-B フレームの予約時間もあります。シリアル化に 10 ミリ秒よりも長い時間がかかる場合は、10 ミリ秒 VoIP が失敗しますが、技術的には、20 ミリ秒 VoIP が機能するはずです。シンボルレートが640 ksym/sのQPSKを使用するUSを想定すると、640 * 2ビット/sym / 8 = 160 kB/sになります。1518-Bのイーサネットフレームは、合計で約1680バイトになり、1680/160k = 10.5ミリ秒になります。

10 ミリ秒サンプリングのペイロードヘッダー抑制（PHS）を使用しない G711 VoIP

10 ミリ秒サンプリングでは、CPU でアップストリームフローとダウンストリームフローに 1/10 ミリ秒 = 100 PPS が使用されるため、20 ミリ秒サンプリングの VoIP をお勧めします。これは、1 コールあたり 200 PPS に相当します。2 つのケーブルモデムがお互いを呼び出すと、両方の合計 PPS が 200 になります。これでは、CMTS CPU の負荷が非常に大きくなります。

QPSK（ショート）（4 目盛りで 1.6 MHz = 10 コールまたは 2 目盛りで 3.2 MHz = 21 コール）

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（ショート）（4 目盛りで 1.6 MHz = 19 コールまたは 2 目盛りで 3.2 MHz = 39 コール）

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

ケーブルラインカードのためのアップストリーム変調プロファイル

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概要

前提条件

要件

使用するコンポーネント

表記法

アップストリームバースト

変調プロファイルのチュートリアル

変調プロファイル 3（Mix）の例

DOCSIS 1.0 ベースのコード（EC 以前の Cisco IOS ソフトウェアトレイン）

DOCSIS 1.1 ベースのコード（BC トレイン）

結論

変調プロファイルの追補

レガシーラインカード（16x と 28C）

MC5x20S ラインカード

MC28U ラインカード

付録 A

46 バイトの PDU の合計パケットサイズの計算

付録 B

ミニスロット設定

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20 ミリ秒サンプリングの PHS を使用しない G711 VoIP

推奨されている VoIP 変調プロファイル

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