GPON系統(tǒng)中ONU的研究與硬件設(shè)計.pdf

1、隨著通信技術(shù)的發(fā)展，骨干網(wǎng)和局域網(wǎng)取得了巨大的發(fā)展，而連接骨干網(wǎng)和用戶的接入網(wǎng)卻發(fā)展緩慢，成為信息高速公路發(fā)展的瓶頸。在有線接入領(lǐng)域，由于光纖的寬帶優(yōu)勢，無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）技術(shù)有著良好的市場前景。GPON作為一種旨在實現(xiàn)全業(yè)務(wù)接入的寬帶接入技術(shù)，相對于其它PON技術(shù)，在帶寬能力、安全性和可管理性等方面具有更大的優(yōu)勢，被業(yè)內(nèi)人士公認(rèn)為是寬帶接入網(wǎng)的最佳解決方案之一。 ONU作為GPON系統(tǒng)中面向用戶端的核心單元，其實現(xiàn)技術(shù)和成

2、本將直接影響到光纖用戶的承受能力，從而影響到GPON技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用前景。因此，對ONU的研究具有重要意義。 本文首先概述了寬帶接入網(wǎng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，介紹了PON的發(fā)展史并比較了目前三種主流PON技術(shù)，指出GPON的技術(shù)優(yōu)勢和發(fā)展前景。其次研究了ITU-T G.984規(guī)范的GPON光接入系統(tǒng)，分析了GPON系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和協(xié)議分層結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上探討了GPON系統(tǒng)各層功能、工作原理和關(guān)鍵技術(shù)。本文重點部分是ONU系統(tǒng)的硬件設(shè)計

3、與實現(xiàn)。通過對ONU分層結(jié)構(gòu)和各層功能分析，提出了基于FPGA+MPU架構(gòu)的ONU系統(tǒng)的硬件設(shè)計方案，將ONU系統(tǒng)分為物理媒介層、GTC層、用戶接口和管理控制平面四個部分。通過市場調(diào)研，選取最合適的器件，然后從核心芯片的工作原理和外圍設(shè)備入手介紹了各個子模塊的功能與電路實現(xiàn)，分析了系統(tǒng)中高速差分接口互連的設(shè)計原理，并采用OrCAD、Allegro電路設(shè)計工具完成ONU系統(tǒng)原理圖和PCB設(shè)計。最后，本文結(jié)合自己設(shè)計實現(xiàn)ONU系統(tǒng)的實踐經(jīng)驗