針對GPON突發(fā)模式接收器的低功耗FPGA方案

　　帶服務(wù)能夠支持三重應用（即支持語(yǔ)音、視頻和數據）至第一英里的客戶(hù)，例如持續發(fā)展的小商業(yè)和住宅。FTTx中的主角是GPON（吉比特無(wú)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用，諸如光纖到戶(hù)(FTTH)，光纖到樓(FTTB)，光纖到路邊(FTTC)等。隨著(zhù)下行數據速率高達2.5Gbps，以及改進(jìn)現存的電信設施的需求，針對這些第一英里的應用，GPON網(wǎng)絡(luò )是受歡迎的選擇。由于有效地增加了帶寬，預計GPON會(huì )超過(guò)EPON（以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )，Ethernet Passive Optical Network），因此會(huì )選擇GPON作為將來(lái)第一英里網(wǎng)絡(luò )的技術(shù)。

　　GPON功能一覽

　　GPON是時(shí)分復用(TDM)系統，基于現存設施的再使用，從遠端傳送數據時(shí)，時(shí)隙分配給了終端用戶(hù)。如圖1所示，在GPON中有兩個(gè)主要的數據流。下行方向從OLT(光線(xiàn)路終端，Optical Line Terminal)到光分路器，傳播數據到多個(gè)ONU(光網(wǎng)絡(luò )單元，Optical Network Units)。在上行方向，這個(gè)過(guò)程相反。給每個(gè)用戶(hù)（ONU）分配一個(gè)時(shí)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(kāi)的，ONU源數據是由突發(fā)數據組成的，由于多個(gè)ONU的不同光長(cháng)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(shí)間要求是很有挑戰性的（對GPON的典型值為50比特），然而傳統的XAUI或基于SERDES的SONET/SDH的鎖定時(shí)間很長(cháng)（數千比特）。結果客戶(hù)不得不使用特殊的，分立的突發(fā)模式接收器（BMR）。然而傳統的BMR消耗很大的功率，且難以升級，導致無(wú)法優(yōu)化體積，最終增加了系統的成本。

　　迄今為止對這些特殊的BMR還沒(méi)有特殊的解決方案。然而隨著(zhù)FPGA的出現，它們支持快速鎖定，執行時(shí)間短，集成的BMR功能支持達2Gbps的速度。