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本文首先概述了寬帶接入網(wǎng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，介紹了PON的發(fā)展史并比較了目前三種主流PON技術(shù)，指出GPON的技術(shù)優(yōu)勢和發(fā)展前景。其次研究了ITU-T G．984規(guī)范的GPON光接入系統(tǒng)，分析了GPON系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和協(xié)議分層結(jié)構(gòu)，在此基礎上探討了GPON系統(tǒng)各層功能、工作原理和關(guān)鍵技術(shù)。本文重點部分是ONU系統(tǒng)的硬件設計與實現(xiàn)。通過對ONU分層結(jié)構(gòu)和各層功能分析，提出了基于FPGA+MPU架構(gòu)的ONU系統(tǒng)的硬件設計方案，將ONU系統(tǒng)分為物理媒介層、GTC層、用戶接口和管理控制平面四個部分。通過市場調(diào)研，選取最合適的器件，然后從核心芯片的工作原理和外圍設備入手介紹了各個子模塊的功能與電路實現(xiàn)，分析了系統(tǒng)中高速差分接口互連的設計原理，并采用0rCAD、Allegro電路設計工具完成ONU系統(tǒng)原理圖和PCB設計。最后，本文結(jié)合自己設計實現(xiàn)ONU系統(tǒng)的實踐經(jīng)驗，總結(jié)了幾點關(guān)于PCB設計中的注意事項，并采用Cadence軟件中的信號完整性仿真設計工具SpecctraQuest對系統(tǒng)中的關(guān)鍵信號進行仿真，分析了0NU系統(tǒng)的調(diào)試過程。
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