以太网无源光网络用户端芯片设计及系统发展

论文摘要

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ONU MAC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ONU MAC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。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 总述
• 1.1 选题的目的
• 1.2 EPON及其特点
• 1.3 EPON的工作原理
• 1.4 国内外FTTH和EPON的现状
• 1.5 EPON芯片的研究进展
• 1.6 本项目研究的主要内容和意义
• 1.7 论文结构安排
• 第二章 ONU硬件平台
• 2.1 平台框架结构
• 2.2 ONU芯片内部总体结构
• 2.3 下行设计
• 2.4 上行设计
• 2.5 MPCP模块设计
• 2.6 本章小结
• 第三章 ONU MAC控制芯片上行链路存储机制设计
• 3.1 ONU MAC控制芯片总体设计方案
• 3.2 上行链路存储机制的设计方案介绍
• 3.3 双时钟FIFO控制器的设计与实现
• 3.4 WISHBONE接口实现方案
• 3.5 本章小结
• 第四章 ONU端多点控制协议（MPCP）相关模块设计
• 4.1 MPCP简介
• Parser模块）的设计'>4.2 下行分类模块（Control_Parser模块）的设计
• 4.3 MPCP模块设计
• Multiplexer模块）的设计'>4.4 上行复用模块（ControlMultiplexer模块）的设计
• 4.5 本章小结
• 第五章 EPON系统安全性及OAM模块设计
• 5.1 EPON系统安全性方案设计
• 5.2 三重搅动模块的设计
• 5.3 OAM模块的设计
• 5.4 本章小结
• 第六章 光纤到户技术发展研究
• 6.1 光纤到户是技术市场发展的必然选择
• 6.2 光纤到户实现技术
• 6.3 下一代PON技术小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献