GPON-FTTH系統(tǒng)MAC層FPGA信號處理子系統(tǒng)的研制.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的快速發(fā)展,接入網(wǎng)帶寬成為制約網(wǎng)絡性能的主要瓶頸。在眾多的接入技術(shù)中,吉比特無源光網(wǎng)絡(GPON)系統(tǒng)的優(yōu)越性能及其支持多種傳輸模式,成為構(gòu)成光接入系統(tǒng)、實現(xiàn)光纖到戶(FTTH)的最佳技術(shù)支撐。構(gòu)建GPON-FTTH系統(tǒng),必須根據(jù)GPON協(xié)議標準及分層結(jié)構(gòu),研制高速數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),實現(xiàn)光線路終端(OLT)、光網(wǎng)絡單元(ONU)的媒質(zhì)接入控制(MAC)功能。本文主要研制基于現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)硬件模塊,為進一步開展GP

2、ON-FTTH系統(tǒng)MAC層的研究提供工具。 論文在總結(jié)GPON網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)展的基礎上,結(jié)合ITU-T G.984系列協(xié)議標準,介紹了GPON系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、協(xié)議分層結(jié)構(gòu)以及GPON傳輸匯聚層(GTC)協(xié)議棧模型,探討了GTC層主要功能和工作原理。接著,選定Xilinx公司推出的Virtex-4系列FPGA作為構(gòu)成高速數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的內(nèi)核,深入了解了XC4VLX100-FF1148的結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部資源,研究了該芯片設計開發(fā)的具體流程。然后

3、,分析并設計了以XC4VLX100-FF1148為核心的電源、配置、外設接口,以及存儲模塊,給出了FPGA通用開發(fā)板原理圖,完成了六層PCB板布局布線。最后,對該開發(fā)板分模塊進行了調(diào)試與驗證,已成功實現(xiàn)了電源、JTAG鏈路、FLASH存儲器、串口、VGA接口等功能模塊,并通過調(diào)試工具將驗證結(jié)果顯示在PC機上。通用FPGA開發(fā)板已能夠正常運行,供研究GPON-FTTH系統(tǒng)MAC層使用。由于采用世界上最先進的高性能FPGA器件,開發(fā)板具有高