GPON系統(tǒng)局端硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著社會(huì)信息化建設(shè)的迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)激烈增長(zhǎng)，電信業(yè)務(wù)種類(lèi)也在不斷擴(kuò)大，已由單一的電話(huà)電報(bào)業(yè)務(wù)擴(kuò)展到多種業(yè)務(wù)。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(jì)、簡(jiǎn)單、易升級(jí)、能夠綜合傳輸語(yǔ)音、數(shù)字和視頻業(yè)務(wù)的新的接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。于是基于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON)的接入技術(shù)運(yùn)用而生。GPON是具有吉比特高速率、高效率，支持多業(yè)務(wù)透明傳輸，同時(shí)提供服務(wù)質(zhì)量保證和服務(wù)級(jí)別以及電

2、信級(jí)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)和業(yè)務(wù)管理的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，支持的最高速率可達(dá)2.488Gb/s。為了實(shí)現(xiàn)GPON局端系統(tǒng)硬件，主要做了以下幾個(gè)方面的工作： 通過(guò)對(duì)《吉比特的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(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(luò)結(jié)構(gòu)，建立了GPON系統(tǒng)較穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。在已建立的GPON系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基礎(chǔ)之上，對(duì)GPON網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、保護(hù)倒換方式、接口類(lèi)型和業(yè)務(wù)類(lèi)型等進(jìn)行了優(yōu)化。 在綜合整理了高速數(shù)字

3、電路PCB設(shè)計(jì)技巧和規(guī)則的基礎(chǔ)上，對(duì)GPON局端高速數(shù)字電路進(jìn)行了研究，分析了GPON局端高速數(shù)字電路PCB設(shè)計(jì)需求。通過(guò)對(duì)阻抗匹配、PCB分層和信號(hào)完整性的嚴(yán)格控制，實(shí)現(xiàn)了具有良好信號(hào)質(zhì)量的GPON局端高速數(shù)字電路PCB。 本文研究的重點(diǎn)在如何實(shí)現(xiàn)GPON局端系統(tǒng)硬件。通過(guò)對(duì)GPON局端系統(tǒng)整體架構(gòu)和數(shù)據(jù)流程的研究，對(duì)國(guó)內(nèi)外的若干整體方案進(jìn)行分析，把GPON局端系統(tǒng)劃分為三個(gè)單元來(lái)實(shí)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(lái)實(shí)現(xiàn)CPU及其外圍接口電路單元，此單元實(shí)現(xiàn)單板軟件的執(zhí)行存儲(chǔ)功能和整個(gè)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(shí)鐘提取數(shù)據(jù)恢復(fù)）和TRANSCEIVER來(lái)實(shí)現(xiàn)GPON接入單元，此單元實(shí)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(xiàn)路時(shí)鐘提取和數(shù)據(jù)恢復(fù)和光電與電光的信號(hào)轉(zhuǎn)換功能。GPON以太網(wǎng)匯