以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）設(shè)備的硬件設(shè)計及調(diào)試.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，對網(wǎng)絡(luò)帶寬提出了越來越高的要求。由于骨干網(wǎng)已有足夠的能力支持寬帶業(yè)務(wù)，接入網(wǎng)帶寬成為整個傳輸網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。以以太網(wǎng)(Ethemet)為基礎(chǔ)的以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)是未來實現(xiàn)寬帶、多業(yè)務(wù)綜合接入的重要技術(shù)手段，它采用點到多點結(jié)構(gòu)、無源光網(wǎng)絡(luò)傳輸，在以太網(wǎng)之上提供多種業(yè)務(wù)。它綜合了PON技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)二者的優(yōu)點，以其高帶寬、低成本、易使用、易升級的優(yōu)良特性成為光接入網(wǎng)的最佳選擇。隨著EPON國際標準——IEE

2、E802．3ah的正式發(fā)布，EPON的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟已經(jīng)吸引了眾多廠商的積極參與。目前北美和日本光纖到戶(FTTH)的建設(shè)已經(jīng)規(guī)模展開，而國內(nèi)FTTH的實驗也開始在一些地方實施。目前已有一些廠商開始提供EPON的硬件解決方案以及相應(yīng)的網(wǎng)管系統(tǒng)，但到現(xiàn)在為止大部分還處于商業(yè)測試階段。 本文的工作主要集中在EPON設(shè)備的硬件設(shè)計及調(diào)試工作。EPON硬件系統(tǒng)主要由兩個通道構(gòu)成：數(shù)據(jù)通道和管理通道。首先，根據(jù)所要實現(xiàn)的功能，設(shè)計EPON硬件系

3、統(tǒng)的總體方案，確立核心芯片的選型。在數(shù)據(jù)接入功能上，選擇Passave EPON芯片組作為局端設(shè)備(OLT)和用戶端設(shè)備(ONU)的MAC芯片；在網(wǎng)絡(luò)管理功能上，選擇PowerPC405EP作為主處理器的核心芯片。其次，完成OLT設(shè)備的原理圖和PCB的設(shè)計，實現(xiàn)上行方向到骨干網(wǎng)的千兆以太網(wǎng)接口、下行方向到ONU光口的通信；完成ONU設(shè)備的原理圖和PCB設(shè)計，實現(xiàn)上行方向的光口、下行方向到用戶側(cè)的10/100/1000M以太網(wǎng)接口之間的通

4、信；并對其相關(guān)外圍接口做了相應(yīng)處理。在OLT及ONU設(shè)備的調(diào)試上，主要完成對其自帶PASSJTAG包的調(diào)試以及EEPROM啟動參數(shù)配置的選擇，從而實現(xiàn)EPON系統(tǒng)MAC芯片的系統(tǒng)功能初始化、啟動配置及工作模式的選擇。該芯片組接口靈活，完全符合802.3ah標準，使得開發(fā)出的系統(tǒng)能很好的解決目前接入網(wǎng)的需求。 用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理、啟動配置及調(diào)試的接口也是EPON設(shè)備必不可少的。為了使網(wǎng)管系統(tǒng)能夠高效、穩(wěn)定的運行，我們采用嵌入式Li

5、nux系統(tǒng)來完成各種網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測參數(shù)的記錄、讀取、存儲以及協(xié)議間的轉(zhuǎn)換。以PowerPC405EP為核心芯片的硬件設(shè)備作為嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺(稱為HOST CPU)，使網(wǎng)管人員可實時、遠程監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，對網(wǎng)絡(luò)故障、意外事件進行及時處理，保證良好的QoS。HOSTCPU與OLT的MAC芯片的通信接口我們選擇本地總線(Local Bus)方式。同時為了便于升級和維護，對EPON設(shè)備的相關(guān)可擴展接口作了相應(yīng)處理。嵌入式硬件設(shè)備HOST CPU的