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无源光网络带来了高速的带宽,而在各种类型的无源光网络中,EPON正受到越来越多的关注,这缘于其基于广泛使用的以太网技术并且具有高带宽、低成本和提供多种服务的特点。目前,EPON的标准还在制订中,起草的内容包括协议参考模型,上行链接的动态带宽分配以及其他关键技术。本文提出了一种基于FPGA的EPON系统的实现方案,其中包括对上行链路动态带宽分配算法的讨论,MAC协议的设计以及软硬件的实现。
本文首先介绍了课题的背景,概述了EPON系统的结构和关键技术以及叙述了FPGA和Verilog的相关内容。其次对光纤通信系统作了技术分析和构成描述,介绍了EPON网络的工作过程,并引出本次研究的EPON系统的设计要求及其网络构架。然后讨论了EPON系统协议和相关算法。通过对MPCP协议、QoS以及动态带宽分配的讨论,提出一种基于DiffServ的轮询机制的算法。
基于前面的讨论,本文随后进行了具体协议的结构设计与功能实现,并从硬件结构方面进行实现,包括芯片的选型以及电路的模块设计,然后对FPGA的软件模块进行设计,最后对整个系统进行整合,并进行了网络模型测试和性能测试。
文章最后进行了总结,然后对EPON的发展前景进行了展望。