针对GPON突发模式接收器的低功耗FPGA方案

2010-07-23 21:20:34来源: 莱迪思半导体公司

  带服务能够支持三重应用(即支持语音、视频和数据)至第一英里的客户,例如持续发展的小商业和住宅。FTTx中的主角是GPON(吉比特无源光网络,Gigabit Passive Optical Network),它提供较高的带宽替代DSL和电缆的基于光纤的网络。FTTx为家庭的第一英里应用,诸如光纤到户(FTTH),光纤到楼(FTTB),光纤到路边(FTTC)等。随着下行数据速率高达2.5Gbps,以及改进现存的电信设施的需求,针对这些第一英里的应用,GPON网络是受欢迎的选择。由于有效地增加了带宽,预计GPON会超过EPON(以太无源光网络,Ethernet Passive Optical Network),因此会选择GPON作为将来第一英里网络的技术。

  GPON功能一览

  GPON是时分复用(TDM)系统,基于现存设施的再使用,从远端传送数据时,时隙分配给了终端用户。如图1所示,在GPON中有两个主要的数据流。下行方向从OLT(光线路终端,Optical Line Terminal)到光分路器,传播数据到多个ONU(光网络单元,Optical Network Units)。在上行方向,这个过程相反。给每个用户(ONU)分配一个时隙以便传送数据,随后在单根光纤上与其它数据结合在一起发送到中央办公设备(OLT)。ONU是互相分开的,ONU源数据是由突发数据组成的,由于多个ONU的不同光长度,在上行数据里内部的相位有变化,并将发生冲突。OLT的挑战是修正每个ONU的排列,并确保在上行光链路中每个突发数据同步。

  在OLT中,上行通路处理这些高速突发数据的锁定时间要求是很有挑战性的(对GPON的典型值为50比特),然而传统的XAUI或基于SERDES的SONET/SDH的锁定时间很长(数千比特)。结果客户不得不使用特殊的,分立的突发模式接收器(BMR)。然而传统的BMR消耗很大的功率,且难以升级,导致无法优化体积,最终增加了系统的成本。

  迄今为止对这些特殊的BMR还没有特殊的解决方案。然而随着FPGA的出现,它们支持快速锁定,执行时间短,集成的BMR功能支持达2Gbps的速度。

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关键字:FPGA  GPON  低功耗

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2010/0723/article_1252.html
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北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

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