Cisco Model D-PCG1000 PowerKEY CAS Gateway Installation Guide

Page of 130
 
 
Theory of Operation 
4012215 Rev B 
13 
 
Overlay Headroom Requirements 
In order to avoid a QAM over-provision condition, the data rate of each MPTS must 
be less than or equal to the QAM data rate. The NOBE, however, adds overlay data 
to each MPTS, and so each incoming MPTS rate must be reduced in order to allow 
for this additional overhead. This reduction, called overlay headroom, must be 
maintained. When the overlay headroom falls below this threshold, the encryption 
percentage is temporarily reduced in order to avoid dropping packets. This 
encryption percentage dialback will occur to the point where all packets are sent in 
the clear.  It is therefore very important to provide adequate headroom for the 
overlay operation. 
If, for example, an MPTS that is destined for a 256 QAM modulator contains 12 
programs with one 3 Mbps video and one 200 kbps audio channel, the required 
headroom would be determined as follows: 
 
The overlay data that is added to the MPTS must be estimated; this data includes 
PowerKEY encrypted video and encrypted audio packets as well as Cisco ECM 
and PMT PIDs.  
 
Since video is unviewable when 4 percent of data is encrypted, we can estimate 
the Overlay headroom needed for PowerKEY encrypted video as 0.12 Mbps (3.0 
x 0.04 = 0.12 Mbps).  
 
When only the audio start packets are encrypted (with the remaining audio 
packets in the clear), the audio is unintelligible. These packets occur in the audio 
stream at a rate of 47 kbps, regardless of the audio data rate. Therefore, Overlay 
headroom required for each audio PID is 47 kbps, and we can estimate Overlay 
headroom for encrypted audio as 0.047. 
 
The ECM and PMT PIDs are minor and can be estimated to be 0.01 Mbps each.  
 
Using these figures, we can determine the amount of Overlay headroom as 
indicated here: 
The MPTS Overlay Headroom = 12 programs (0.12 + 0.047 + 0.01 + 0.01) = 
2.25 Mbps 
Allow 38.8 Mbps for the full 256 QAM data rate  
Therefore the MPTS feeding the NOBE would need to be groomed to 36.5 
Mbps (38.8 – 2.25 = 36.5 Mbps). 
Note: The audio encryption percentage on the overlay session setup screen should 
always be configured to 98%.  This value signals the NOBE to only encrypt the start 
packets.  Use of any other encryption percentage value could result in audio being 
intelligible.