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宽带传输业务急速发展,使得各大运营商对于骨干网络的带宽需求成倍增长。为了满足各种不同新的服务需求,光传送网络(OTN)技术已逐步成为发展的主要方向。OTN作为结合光电领域的一种新兴传送网技术,可以提供更大带宽和更为丰富的业务种类。它不但具有传统传输技术的很多特点,而且又有其他新的优势,可以承担比传统传送网更为复杂的客户信号。随着通信业务的不断发展,OTN慢慢的成熟起来,将在传送网领域得到更为广泛和深入的应用。本文依据ITU-T G.709标准,以承载100G以太网物理层数据的OTN传输系统为研究课题,重点研究了100G OTN开销处理和多通道分发机制,进行了详细理论分析以及FPGA逻辑设计和实现。通过设计验证了单通道100G高速OTN透明无损传输的可行性,为未来超高速OTN发展奠定了坚实的理论基础。本文主要工作涉及OTN电层开销封装、多通道分发、多通道重组及其预处理等,具体分为三部分:一、采用满足单通道100G高速率传输的OTN并行接口结构OTM-0.4v10,并阐述了OTN帧结构和主要电层开销功能。接着分析了高速率OTN采用虚通道并行分发的原因,以及光通道传输单元OTU4的多通道分发机制。同时分析了接收端多通道重组之前必须进行预处理的原因和方式。二、将100G OTN系统进行模块化设计,具体分析了本文的功能子模块。其中发送端模块为:开销下插、BIP-8计算、帧同步扰码、多通道分发和比特复用等模块;接收端模块为:比特解复用、搜帧、虚通道号搜索、重排、对齐、多通道重组、解扰码、复帧搜帧、开销提取和BIP-8校验等模块。对每个功能子模块进行逻辑设计,并对子模块进行功能仿真。三、搭建系统测试框架,编写包含所有功能子模块的顶层激励testbench,进行发送端到接收端的系统仿真。对几种可能出现的正常或异常传输情况进行分析,并通过观察上报CPU的状态告警进行数据流监控,以实现OTN层面的数据有效性检测。同时对FPGA综合实现资源利用率进行评估,以确保本文逻辑设计的可行性。