GPON系統(tǒng)局端硬件設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著社會信息化建設的迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)業(yè)務激烈增長，電信業(yè)務種類也在不斷擴大，已由單一的電話電報業(yè)務擴展到多種業(yè)務。通信網(wǎng)的主干部分己經(jīng)發(fā)生了巨大的變化，而“最后一公里”的接入部分仍然是高速局域網(wǎng)和主干網(wǎng)之間的瓶頸。人們迫切需要一種經(jīng)濟、簡單、易升級、能夠綜合傳輸語音、數(shù)字和視頻業(yè)務的新的接入網(wǎng)絡技術。于是基于無源光網(wǎng)絡(PON)的接入技術運用而生。GPON是具有吉比特高速率、高效率，支持多業(yè)務透明傳輸，同時提供服務質(zhì)量保證和服務級別以及電

2、信級網(wǎng)絡監(jiān)測和業(yè)務管理的無源光網(wǎng)絡，支持的最高速率可達2.488Gb/s。為了實現(xiàn)GPON局端系統(tǒng)硬件，主要做了以下幾個方面的工作： 通過對《吉比特的無源光網(wǎng)絡(GPON)總體要求》和《GPON傳輸匯聚層要求》的研究，分析了GPON系統(tǒng)的工作原理和網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，建立了GPON系統(tǒng)較穩(wěn)定的網(wǎng)絡架構(gòu)。在已建立的GPON系統(tǒng)網(wǎng)絡架構(gòu)的基礎之上，對GPON網(wǎng)絡參數(shù)、保護倒換方式、接口類型和業(yè)務類型等進行了優(yōu)化。 在綜合整理了高速數(shù)字

3、電路PCB設計技巧和規(guī)則的基礎上，對GPON局端高速數(shù)字電路進行了研究，分析了GPON局端高速數(shù)字電路PCB設計需求。通過對阻抗匹配、PCB分層和信號完整性的嚴格控制，實現(xiàn)了具有良好信號質(zhì)量的GPON局端高速數(shù)字電路PCB。 本文研究的重點在如何實現(xiàn)GPON局端系統(tǒng)硬件。通過對GPON局端系統(tǒng)整體架構(gòu)和數(shù)據(jù)流程的研究，對國內(nèi)外的若干整體方案進行分析，把GPON局端系統(tǒng)劃分為三個單元來實現(xiàn)：CPU及其外圍接口電路單元、GPON接入

4、單元和GPON匯聚單元。由MCU、SDRAM和CPLD為核心芯片來實現(xiàn)CPU及其外圍接口電路單元，此單元實現(xiàn)單板軟件的執(zhí)行存儲功能和整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)控功能。由GPON MAC、SER/DER(串轉(zhuǎn)并/并轉(zhuǎn)串)、BCDR(突發(fā)式時鐘提取數(shù)據(jù)恢復）和TRANSCEIVER來實現(xiàn)GPON接入單元，此單元實現(xiàn)GPON局端側(cè)的GPON MAC協(xié)議處理、數(shù)據(jù)的串并與并串轉(zhuǎn)換、突發(fā)模式的線路時鐘提取和數(shù)據(jù)恢復和光電與電光的信號轉(zhuǎn)換功能。GPON以太網(wǎng)匯