ge-pon系统光网络单元分析与硬件设计

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1、GE-PON系统光网络单元研究及硬件设计摘要随着通信技术的发展，骨干网和局域网取得了巨大的发展，而连接骨干网和用户的接入网却发展缓慢，成为信息高速公路发展的瓶颈。EPON被视为下一代接入网的最近候选技术，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。但因缺乏统一的设计规范各设计者各行其道使EPONONU设计缺乏标准规范而带来设备之间的互连互通问题。本文就是要以EPON技术标准IEEE802.3ah为依托探索标

2、准化的EPONONU设计和调试。本文首先对EPON技术标准IEEE802.3ah做研究和分析，重点是EPON系统数据链路层协议，包括EPON系统架构、协议层次、上下行通信过程、多点控制协议等，提出EPON数据链路层的几项关键技术：测距、上行带宽分配、多业务的QoS保证以及安全问题。然后以满足EPON系统各层功能、原理和关键技术为基础，分析设备的市场技术和功能需求，价格因素选择最为合适的芯片和配套器件。分成主芯片模块，网络侧模块，用户侧模块，电源模块，时钟模块对ONU硬件进行构建。并采用OrCAD电路设计工具

3、完成ONU系统原理图。用Allegro构建PCB注意差分信号和高速信号布线要求：差分信号线互相靠近并长度匹配，采用圆滑转角；高速信号线尽量减少跨层、过孔、跨越分隔区，并远离板边。最后模拟各种具体的ONU使用环境，进行ONU连通性、光器件功率、业务和QoS等功能测试。以示波器为主要工具，对ONU进行了完整的信号测试；对测试中存在的问题做有效改善。通过全面的测试和调试，使ONU运行各参数达标，可在各种使用环境下保持高效运转。本文以实际项目开发为背景，涵盖了市场调研，协议分析，器件选择，板图设计，硬体实现，设备调

4、试的整个过程。将对以后EPON系统的开发，尤其是在ONU的实现方面，具有很强的参考价值。关键词：光纤路终端；光节点；无源光纤网络；以太网IResearchandHardwareDesignforONUofGE-PONSystemABSTRACTEPONcombininghigh-speedEthernettechnologywithlow-costPONtopologyandoptimizedforIPtrafficisnowbelievedtobethemostpromisingcandidateforn

5、extgenerationaccessnetworkduetoitsrelevantsimplicity,economyandflexibilitytobearallkindsoftraffic.ThemaincontentofthisthesisistheresearchanddesignofTK3715GEPONONUsystemandresearchonsomecriticalproblemsofapplication.FirstofallbasedonEPONSystemDevelopmentPro

6、jectforbackground,theresearchandanalysisofIEEEstandard802.3ahEPONtechnology,EPONsystemdatalinklayerprotocolisanalyzedindetail.EPONstructure,protocolstackcommunicationprocessandmulti-pointcontrolaredescribedparticularly.Severalkeytechnologiesindatalinklayer

7、areintroduced:rangeing,uplinkbandwidthallocation,multi-serbiceQoSguranteeandsecurityissues.Thenselectsthemostappropriatedevice，elaboratesthefunctionofeachmoduleandtheapplicationcircuit.analysesthedesignprincipleofhigh-speeddifferenticalinterfaceinterconnec

8、tion，completesschematicandPCBdesignofONUsystemwithOrCADandAllegro．Combinedthepractialexperiencegainedfromthisproject，afewnotesofPCBdesignaresummarized.AtthelastofthispaperisthefunctiontestandDCsignalanlyisis,