針對GPON突發(fā)模式接收器的低功耗FPGA方案
帶服務能夠支持三重應用(即支持語音、視頻和數據)至第一英里的客戶,例如持續(xù)發(fā)展的小商業(yè)和住宅。FTTx中的主角是GPON(吉比特無源光網絡,Gigabit Passive Optical Network),它提供較高的帶寬替代DSL和電纜的基于光纖的網絡。FTTx為家庭的第一英里應用,諸如光纖到戶(FTTH),光纖到樓(FTTB),光纖到路邊(FTTC)等。隨著下行數據速率高達2.5Gbps,以及改進現(xiàn)存的電信設施的需求,針對這些第一英里的應用,GPON網絡是受歡迎的選擇。由于有效地增加了帶寬,預計GPON會超過EPON(以太無源光網絡,Ethernet Passive Optical Network),因此會選擇GPON作為將來第一英里網絡的技術。
GPON功能一覽
GPON是時分復用(TDM)系統(tǒng),基于現(xiàn)存設施的再使用,從遠端傳送數據時,時隙分配給了終端用戶。如圖1所示,在GPON中有兩個主要的數據流。下行方向從OLT(光線路終端,Optical Line Terminal)到光分路器,傳播數據到多個ONU(光網絡單元,Optical Network Units)。在上行方向,這個過程相反。給每個用戶(ONU)分配一個時隙以便傳送數據,隨后在單根光纖上與其它數據結合在一起發(fā)送到中央辦公設備(OLT)。ONU是互相分開的,ONU源數據是由突發(fā)數據組成的,由于多個ONU的不同光長度,在上行數據里內部的相位有變化,并將發(fā)生沖突。OLT的挑戰(zhàn)是修正每個ONU的排列,并確保在上行光鏈路中每個突發(fā)數據同步。
在OLT中,上行通路處理這些高速突發(fā)數據的鎖定時間要求是很有挑戰(zhàn)性的(對GPON的典型值為50比特),然而傳統(tǒng)的XAUI或基于SERDES的SONET/SDH的鎖定時間很長(數千比特)。結果客戶不得不使用特殊的,分立的突發(fā)模式接收器(BMR)。然而傳統(tǒng)的BMR消耗很大的功率,且難以升級,導致無法優(yōu)化體積,最終增加了系統(tǒng)的成本。
迄今為止對這些特殊的BMR還沒有特殊的解決方案。然而隨著FPGA的出現(xiàn),它們支持快速鎖定,執(zhí)行時間短,集成的BMR功能支持達2Gbps的速度。
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