GPON终端TC成帧子层关键技术研究

摘要

随着近年来Internet的普及和宽带应用的发展，光传输在接入网中的作用越来越重要。在各种光接入技术中，GPON技术以其高速率、高QoS保证、封装的高效率等优点，赢得了众多运营商的青睐，被认为是未来宽带接入网的最好选择。因此研究GPON的关键技术有着非常重要的意义，本文对GPONTC成帧子层中的若干关键技术进行了研究，论文的主要内容如下： 首先，对GPON目前的发展状况进行了总结，讨论了GPON的体系结构、工作原理以及封装方式，重点讨论了GEM封装方式，这是GPON区别于其它PON能够支持全业务的基础。 其次，详细分析了GPON的传输汇聚层，讨论了GPON系统协议栈，研究了GTC上下行帧的帧结构，并讨论了帧中各个字段的含义及作用。 然后，根据GPON协议的分层模型完成了ONT整体结构设计，随后提出了GTC成帧子层模块化实现方案，利用FPGA技术设计实现了GTC成帧子层中若干关键功能模块，包括：帧同步模块、CRC校验模块、加扰/解扰模块、BIP模块和FEC模块，详细讨论了这些模块及其实现方法，并通过功能仿真验证了设计的正确性。 在文章的最后，讨论了课题下一步的工作。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题研究的背景

1.2三种PON技术的比较

1.3 GPON技术发展现状

1.4本论文的主要内容和主要工作

2 GPON系统结构与关键技术

2.1 GPON协议概述

2.2 GPON系统结构

2.2.1 GPON系统的参考配置

2.2.2 GPON系统的工作原理

2.3 GPON的协议栈模型

2.4 GPON TC帧结构

2.4.1下行帧

2.4.2上行帧

2.5 GPON的关键技术——GEM封装

2.5.1 GEM帧格式

2.5.2 GEM帧定界和分片

2.5.3 GEM帧的封装

2.6小结

3 GPON终端TC成帧子层实现方案

3.1 ONT的整体实现方案

3.2物理层与TC层连接框架设计

3.3 TC成帧子层模块化设计

3.4 TC成帧子层设计基础

3.4.1 FPGA技术

3.4.2 VHDL硬件描述语言

3.5小结

4 TC成帧子层关键技术研究与实现

4.1信元识别与同步

4.2 CRC校验

4.2.1 CRC编码解码原理

4.2.2 CRC并行编码解码模块设计

4.3加扰／解扰

4.3.1加扰／解扰原理

4.3.2并行加扰／解扰模块设计

4.4 BlP校验

4.5 FEC前向校验

4.5.1 GPON中的FEC功能

4.5.2 RS(255，239)编码器设计

4.5.3 GPON FEC编码器设计

4.6小结

5 TC成帧子层关键技术仿真与验证

5.1信源识别与同步模块

5.2 CRC校验模块

5.2.1两种校验算法的正确性验证

5.2.2 GPON系统中高效CRC算法的选取

5.3加扰／解扰模块

5.4 BIP模块

5.5 FEC编码模块

5.6小结

结 论

致 谢

参考文献