原创gpon用户终端系统设计

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1、原创GPON用户终端系统设计摘要:论文主要针对GPON用户终端进行设计。在对用户终端模型分析的基础上，采用分层设计的思想，提出了以FPGA为GTC层处理核心，以嵌入式微处理器作为管理层核心的ONU硬件解决方案。通过对市场现有产品分析，选用合适的光电转换模块、以太网芯片以及FPGA和ARM的外围接口电路。通过研究芯片资料结合设计方案，在CadenceOrCAD环境下对各功能模块进行原理图设计，最后完成整体方案的电路设计。中国论文网关键词:GPON;ONU;终端系统计;电路设计中图分类号:TN929.1文献标识码:A文章编号:1007-9599(201

2、1)24-0000-01GPONUserTerminalSystemDesignYouYuan(ShanghaiPengpuMachineryCo.,Ltd.,Shanghai200072,China)Abstract:ThispaperismainlydesignedforGPONuserterminal.Intheanalysisoftheuserterminalmodelbasedontheideaofthehierarchicaldesign,GTClayerofFPGAprocessingcoreembeddedmicroprocesso

3、rasthemanagementcoreoftheONUhardwaresolutions.Throughanalysisofexistingproductsinthemarket,theappropriatechoiceofthephotoelectricconversionmodule,EthernetchipsandFPGAandARMperipheralinterfacecircuit.Researchchipdataanddesign,schematicdesign,thevariousfunctionalmodulesinCadence

4、OrCADenvironmentandthefinalizationofthecircuitdesignoftheoverallprogram.Keywords:GPON;ONU;Terminalsystem;CircuitdesignGPON是一种采用点到多点拓扑结构的无源光接入技术，所谓“无源”，是指ODN中不含有任何有源电子器件及电子电源，全部由光纤和光分/合路器(Splitter)等无源光器件组成，没有昂贵的有源电子设备。GPON由局侧的OLT(OpticalLineTerminal，光线路终端)、用户侧的ONU(OpticalNetwor

5、kUnit，光网络单元)以及ODN(OpticalDistributiNetwork，光分配网络)组成。OLT放置于业务接入中心节点，为接入网提供网络侧与城域网之间的接口;ONU放置于小区或楼内机房，为接入网提供用户侧的接口，提供语音、数据、视频等多业务流的接入;WDM为波分复用设备，可实现ONU，OLT上下行数据以及第三波长设备(NE)数据的双向传输;光分路器支持1:16/32/64的分光比。一、整体设计方案(一)ONU典型功能模型光网络终端是面向用户端的宽带接入网终端设备，GPON标准明确规定GPON需要支持的业务类型包括数据业务(Ethern

6、et业务，包括IP业务和MPEG视频流)、STN业务(POTS，ISDN业务)、专用线(T1，E1，DS3，E3和ATM业务)和视频业务(数字视频)，可以满足多用户VoIP、采用MPEG-2或MPEG-4规格的多视频流(如IPTV)和标准分辨率电视(SDTV)或高清晰度电视(HDTV)和多用户高速互联网接入等“三网合一”的需求。GPON中的多业务映射到ATM信元或GEM帧中进行传送，对各种业务类型都能提供相应的QoS保证。(二)GPONONU设计方案ONU完成与OLT和最终用户的互联，实现动态的MAC协议，与ONU协同完成注册、测距、OAM等功能，

7、为接入网提供用户侧的接口，提供语音、数据、视频等多业务流的接入。1.GPON的物理媒介层对应于OLT和ONU之间的光传输接口，其具体参数值规定了在各种速率等级下OLT和ONU光接口的物理特性，决定了GPON系统的最大传输距离和最大分路比等物理特性。目前主流厂家的GPON产品均支持2488.32Mbit/s/1244.16Mbit/s，并且在20km传输距离下支持1:64分路比。物理媒质相关(PMD)层提供了最底层的物理链路，主要实现光信号接收与发送、波分复用与解复用、光电信号的相互转换、电信号比特流以及比特时钟恢复与数据流的串并/并串转换等功能。G

8、PON下行方向的工作波长范围为1480,1500nm，上行方向的工作波长范围是1260,1360nm，在电路设计上，选用支