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2.2.5 HFC典型设备与配置
思科uBR7200采用思科7200系列路由器成熟的架构，支持NPE-400等更快速的路由处理引擎。同时支持MPLS-VPNs以及Cable Manager2.0等功能。该系列一共有3个型号分别为uBR7223/uBR7246和uBR7246VXR。7200系列支持10000个用户的CableModem接入。uBR7200系列和后续的uBR10012支持多种RF线卡，从最初的MC11线卡到MC12/MC14/MC16到现在的MC28线卡。早期的MC28C系列仅支持DOCSIS1.1标准，而升级后的MC28X可以支持DOCSIS2.0以及Euro-DOCSIS标准。
本文针对思科公司的uBR头端，给出了头端配置所要考虑的主要因素和具体的配置方法。其他公司的头端，在配置思路上与思科公司相同，只是配置命令行不同，可根据其命令参考手册进行相应的配置。 一．Cable Modem接入系统
图2.2-6 CM接入系统的拓扑结构图
从图2.2-6可以看出，为了实现Cable接入功能，除传统的HFC网络设备外，系统还需要有CMTS头端、CM、DHCP服务器、TFTP服务器、路由器以及交换机等设备，各种设备在接入系统中起着不同的作用。
CMTS头端的功能：①对CM进行认证、配置和管理，为CM提供连接IP骨干网和Intemet的通道；② 完成数据与RF(射频)的转换。就下行来说，来自路由器的数据包在CMTS中被封装成MPEG一2 TS帧的形式，经过QAM 调制后，下载给各CM；在上行方向，CMTS将接收到的经QPSK调制的数据进行解调，转换成以太网帧的形式传给路由器。
CM的功能：连接用户的计算机和HFC网络，与CMTS组成完整的数据通信系统。CM接收从CMTS发送来的QAM调制信号并解调，然后转换成MPEG-2 Ts数据帧的形式，重建传向10Base—T以太网接口韵以太帧。在相反方向上，从计算机接收到的以太帧被封装在时隙中，经QPSK(或QAM)调制后，通过HFC网络的上行数据通道传送给CMTS。
DHCP服务器的功能：提供地址池，响应CM的地址分配请求为CM分配IP地址。为CM提供
网关地址、DNS(域名服务器)地址以及CM用来下载其配置文件的TFfI下服务器的地址和配置文件名等信息。如果CM在启动中无法与DHCP服务器通信，CM将拒绝上线，重启其注册过程。uBR7000 CMTS头端集成了DHCP服务器功能。
服务器的功能：提供小文件传输服务，为CM提供配置文件下载。如果CM在启动中不能下载配置文件，CM 将拒绝上线，重启其注册过程。uBR7000 CMTS头端集成了TFTP服务器功能。
交换机和路由器的功能：交换机用来提供CMTS、路由器、DHCP服务器和Tm 服务器之间的连接，实现数据交换；路由器为最终的接人用户提供Internet路由。 二．Cable Modem接入系统中CMTS的配置 （一）下行通道配置
下行通道的配置任务主要有以下几个方面： (1)激活下行通道的载波；
(2)设置下行通道射频载波中心频率；
(3)设置MPEG帧格式，Annex B为北美标准、AnnexB为欧洲标准的MPEG帧格式；
(4)设置下行通道调制方式，可采用64QAM或256QAM调制方式，256QAM方式对SNR要求高，若HFC网络可靠性不能满足要求，一般用64QAM调制方式；
(5)设置下行通道的交织深度，可设为8，16，32(缺省值)，64，或128，交织深度取值越大，其抗HFC网络突发噪声能力越强。 (二)上行通道配置
上行通道的配置任务主要有以下几个方面： (1)激活上行端口；
(2)设置上行通道频率，北美标准可设置的上行频率范围为5—42 MHz，为了避免干扰，实际设置时一般选择较高的频率；
(3)设置上行通道带宽，对于NTSC制式，有效的取值为200000 Hz，400000 Hz，800000 Hz，1600000Hz(缺省值)或3200000Hz，上行通道带宽值越大，数据传输速率越高；
(4)设置上行通道的输入功率，Cisco uBR7000系列CMTS可控制CM的输出功率，使其满足上行通道的输入功率要求，在调整上行通道的输入功率时要注意：30s间隔内功率调整要小于5 dB；
(5)激活前向纠错功能(FEC)，如果激活CMTS的前向纠错功能，CMTS要求所有的CM都激活该功能。
（三）DHCP服务配置
Cisco uBR7000系列CMTS集成了DHCP服务器功能。为了确保CM能够上线，对于DHCP服务配置主要有以下几个方面： (1)配置地址池的地址及子网掩码；
(2)设置缺省路由，缺省路由所指定IP地址为CM的网关；
(3)指定 服务器的IP地址，CM获得该地址后，才知道从何处下载配置文件； (4)指定CM 配置文件名，用来指定CM需从TFTP服务器下载的配置文件名； (5)配置地址租用时间。 （四）CM配置文件配置
CM配置文件用来配置CM，以保证CM正常运行。CM配置文件主要对以下几个参数进行相应的配置。
(1)是否允许与CM连接的用户端设备接入网络； (2)配置允许通过CM接入网络的用户端设备数目；
(3)配置CM的QoS选项，包括最大下行带宽、最大上行带宽、最大上行突发带宽、承诺带宽以及服务等级等。 （五）完整的配置文件
Cisco uBR7000系列CMTS集成了DHCP服务器、TFTP服务器功能。下面给出利用Cisco uBR70O0CMTS实现Cable Modem接入的基本配置，考虑到目前国内北美标准的CMTS应用较多，CMTS的配置针对北美标准的CMTS来进行。配置中利用了uBR70O0的DHCP和TFTP服务功能。 //将TFTP会话数目设置成为无限制
service udp-small-servers max-servers no-limit //配置文件platinum．cm的配置 cable config-file platinum．cm //CM的最大上行带宽为128 kbps service-class 1 max-upstream 128 //CM的承诺带宽为10kbps
service-class 1 guaranteed-upstream 10 //CM的最大下行带宽为10000 kbps Service-class 1 max-downstream 10000 //CM的最大突发长度大小为1600字节 Service-class 1 max-burst 1600 //CM可连接用户端设备最大数目为8个 cpe max 8
//进入配置文件编辑模式 cable config-file disable．cm
//不允许与CM连接的用户端设备接入网络，但CM仍然可以上线 access-denied
service-class 1 max-upstream 128 service-class 1 max-downstream 10000 service-class 1 max burst 1600 cpe max 1
//指定10．128．1．1— 10．128．1．15范围内的地址保留 ip dhcp excluded-address 10.128.1.1 10.128.1.15
//指定DHCP服务器ping地址池中地址的包数目为1个。DHCP服务器通过ping确定地址池中的地址是否分配
ip dhcp ping packets 1 //配置DHCP地址池(CM地址池) ip dhep pool CableModems
//地址池中地址的网络号和子网掩码 network 10.128.1.0 255.255.255.0 //指定CM的配置文件名为platinum.cm bootfile platinum.cm
//指定TFTP服务器的IP地址，在此为该CMTS地址 next-server 1O．128．1．1
//指定网关的IP地址，在此为该CMTS地址 Default-router 10．128．1．1 //指定地址租约时间为一天零十分钟 lease 1 O 1O
//配置DHCP地址池(与CM连接主机地址池) ip dhcp pool hosts
network 10.254.1.0 255.255.255.0 next-server 10.254.1.1 default-router 10.254.1.1
//指定域名为ExamplesDomainName.com domain-name ExamplesDomainName．com //指定域名解析服务器的IP地址 dns—server 10.254.1.1 10.128.1.1 lease 1 O 1O
ip dhcp pool DisabledModem(b708．1 388．f1 66) //指定DHCP服务客户的IP地址和子网掩码 host 10.128.1.9 255.255.255.0
//指定介质类型和硬件地址，前两位为介质类型 client．identifier O1b7．0813．88f1．66
//指定具有硬件地址b708．1388．f166的CM的配置文件名为disable.cm bootfile disable.cm
//进人快速以太网F0／O接口配置模式命令 interface FastEthernetO／O