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基于以太网的宽带多媒体无源光接入网的研究

高红  
【摘要】:近年来通信网的主干部分发生了巨大的变化,而在接入部分却变化很少。Internet数据流的激增加剧了接入部分的容量限制。“最后一公里”的接入部分仍然是高速局域网(LAN)和主干网之间的瓶颈。由于IP的迅速崛起,以太网取代ATM成了最理想的链路层协议,而无源光网络(PON)作为接入网的物理层仍然是比较理想的,因此将以太网和无源光网络结合是构建下一代接入网的最佳选择。为此,基于以太网的宽带多媒体无源光接入网(EPON)的研究项目于2003年被立为浙江省科技厅的重点科研项目。本文主要研究的是该项目的子项目——光网络单元(ONU)的设计与实现。本文主要工作总结如下: 1)介绍了接入网和以太技术的发展情况,提出将以太技术和无源光网络结合的技术(即EPON),并阐述了研究EPON系统的紧迫性和重要性。 2)从EPON的工作原理和层次结构出发,详细介绍了本设计中采用的MPCP帧结构、动态带宽轮询算法、ONU的自动加入技术和测距等技术。 3)按照EPON系统的总体设计与实现方案,详细介绍了ONU的硬件设计的电路原理,包括其主要部件的功能、特性等。 4)介绍了ONU的FPGA实现的各个功能模块及其工作流程。 5)通过ONU、EPON系统(一个OLT与两个ONU)、交换卡控制模块等的VHDL程序的仿真,验证了设计的正确性。 6)分析比较了本EPON系统与现有EPON系统在技术上的创新点,提出了对本设计后继工作者的建议,同时阐述了对我国EPON系统发展的建议与展望。


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