寬帶服務(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(吉比特無源光網(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)。由于有效地增加了帶寬，預(yù)計GPON會超過EPON(以太無源光網(wǎng)絡(luò)，Ethernet Passive OpTIcal Network)，因此會選擇GPON作為將來第一英里網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。
GPON功能一覽
GPON是時分復用(TDM)系統(tǒng)，基于現(xiàn)存設(shè)施的再使用，從遠端傳送數(shù)據(jù)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(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ONU(光網(wǎng)絡(luò)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(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ONU的排列，并確保在上行光鏈路中每個突發(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(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，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。
理想的BMR
如前所述，為了處理上行通路的動態(tài)性質(zhì)，BMR必須滿足一組特定的要求。理想的BMR應(yīng)有非常快的鎖定時間，支持高速串行數(shù)據(jù)速率，同時又保持最小的尺寸和最小的功耗。傳統(tǒng)的BMR已提供了針對GPON的數(shù)據(jù)速率，但在成本、功耗和電路板的面積方面做了一些折衷。另外一方面，過去FPGA提供靈活性和很高的集成度，但這些FPGA的SERDES不能滿足GPON所要求的鎖定時間和數(shù)據(jù)速率的要求。理想的解決方案取決于BMR和FPGA。現(xiàn)在的解決方案是目前FPGA的I/O能力。這些編程平臺的獨特功能是在每個引腳上端接上行PON通路，與傳統(tǒng)的BMR器件相比較，提供了節(jié)省成本和可升級的解決方案。目前使用的最普通的方法是用FPGA采樣輸入數(shù)據(jù)。
這個方法所關(guān)注的是性能和功耗。FPGA對PON終端提供了另外一種方法，這種FPGA是LatticeSC系列。這些器件通過合并每個I/O內(nèi)的特殊邏輯來應(yīng)對BMR的挑戰(zhàn)，可動態(tài)地適應(yīng)不同的線而無需使用FPGA邏輯。
如圖2所示，嵌入在每個I/O中的是輸入延時塊(INDEL)和自適應(yīng)輸入邏輯(AIL)，動態(tài)地補償時序相位變化，使每個引腳的速度達2Gbps。終端的結(jié)果是完整的I/O系統(tǒng)，支持快速鎖定時間和傳統(tǒng)BMR的性能，但具有很高的集成度，而且是低功耗的編程平臺。
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