針對(duì)GPON突發(fā)模式接收器的低功耗FPGA方案

　　帶服務(wù)能夠支持三重應(yīng)用（即支持語音、視頻和數(shù)據(jù)）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?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)，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(wǎng)絡(luò)。FTTx為家庭的第一英里應(yīng)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(shù)據(jù)速率高達(dá)2.5Gbps，以及改進(jìn)現(xiàn)存的電信設(shè)施的需求，針對(duì)這些第一英里的應(yīng)用，GPON網(wǎng)絡(luò)是受歡迎的選擇。由于有效地增加了帶寬，預(yù)計(jì)GPON會(huì)超過EPON（以太無源光網(wǎng)絡(luò)，Ethernet Passive Optical Network），因此會(huì)選擇GPON作為將來第一英里網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。

　　GPON功能一覽

　　GPON是時(shí)分復(fù)用(TDM)系統(tǒng)，基于現(xiàn)存設(shè)施的再使用，從遠(yuǎn)端傳送數(shù)據(jù)時(shí)，時(shí)隙分配給了終端用戶。如圖1所示，在GPON中有兩個(gè)主要的數(shù)據(jù)流。下行方向從OLT(光線路終端，Optical Line Terminal)到光分路器，傳播數(shù)據(jù)到多個(gè)ONU(光網(wǎng)絡(luò)單元，Optical Network Units)。在上行方向，這個(gè)過程相反。給每個(gè)用戶（ONU）分配一個(gè)時(shí)隙以便傳送數(shù)據(jù)，隨后在單根光纖上與其它數(shù)據(jù)結(jié)合在一起發(fā)送到中央辦公設(shè)備（OLT）。ONU是互相分開的，ONU源數(shù)據(jù)是由突發(fā)數(shù)據(jù)組成的，由于多個(gè)ONU的不同光長度，在上行數(shù)據(jù)里內(nèi)部的相位有變化，并將發(fā)生沖突。OLT的挑戰(zhàn)是修正每個(gè)ONU的排列，并確保在上行光鏈路中每個(gè)突發(fā)數(shù)據(jù)同步。

　　在OLT中，上行通路處理這些高速突發(fā)數(shù)據(jù)的鎖定時(shí)間要求是很有挑戰(zhàn)性的（對(duì)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(shí)間很長（數(shù)千比特）。結(jié)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(jí)，導(dǎo)致無法優(yōu)化體積，最終增加了系統(tǒng)的成本。

　　迄今為止對(duì)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(shí)間短，集成的BMR功能支持達(dá)2Gbps的速度。