以太网无源光网络用户端芯片设计及系统发展

摘要

EPON被视为下一代接入网的最佳候选技术,因为它经济、简单、可扩展,能向最终用户提供综合的话音、数据和视频服务,并对IP数据业务是最优的,它代表了低成本高带宽以太设备与低成本光纤网的融合。本文是对ONU物理层控制芯片的研究和设计,并对光纤到户的系统发展进行了研究。
　　 EPON系统的MAC控制芯片是EPON系统的核心,本文主要研究EPON光网络单元(ONU)MAC控制芯片的设计与实现,在前两章的篇幅中,首先对EPON的结构及工作原理、光接入网以及EPON芯片的研究进展进行了简单介绍,然后给出ONUMAC控制芯片的总体设计方案。
　　 针对ONU上行链路采用时分复用机制的特点,第三章提出了ONUMAC控制芯片中上行链路存储机制的设计方案,这是ONU上行链路的核心模块之一,其中着重介绍了内部模块双时钟FIFO设计和WISHBONE互连接口的设计。该设计方案在工程上有所创新。
　　 第四章详细介绍了核心模块MPCP及其相关的下行帧分类和上行复用的设计方案,尤其对注册过程以及GRANT授权信息的处理进行了深入的分析,其中通过使用Pipelining设计思想提高了模块的工作性能,在工程上有所创新。
　　 第五章讨论了EPON系统安全性和OAM模块的设计。介绍了中国电信提出的三重搅动加密算法,提出了此算法在FPGA上的设计和实现;方案在工程上有创新性,性能完全满足EPON系统要求。
　　 第六章研究了光纤到户的各种技术的发展历史以及前景,同时提出了应对未来长距离,大容量应用的低成本WDM-PON解决方案。