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随着社会信息化建设的迅猛发展，数据业务激烈增长，电信业务种类也在不断扩大，已由单一的电话电报业务扩展到多种业务。通信网的主干部分己经发生了巨大的变化，而“最后一公里”的接入部分仍然是高速局域网和主干网之间的瓶颈。人们迫切需要一种经济、简单、易升级、能够综合传输语音、数字和视频业务的新的接入网络技术。于是基于无源光网络(PON)的接入技术运用而生。GPON是具有吉比特高速率、高效率，支持多业务透明传输，同时提供服务质量保证和服务级别以及电信级网络监测和业务管理的无源光网络，支持的最高速率可达2.488Gb／s。为了实现GPON局端系统硬件，主要做了以下几个方面的工作：通过对《吉比特的无源光网络(GPON)总体要求》和《GPON传输汇聚层要求》的研究，分析了GPON系统的工作原理和网络结构，建立了GPON系统较稳定的网络架构。在已建立的GPON系统网络架构的基础之上，对GPON网络参数、保护倒换方式、接口类型和业务类型等进行了优化。在综合整理了高速数字电路PCB设计技巧和规则的基础上，对GPON局端高速数字电路进行了研究，分析了GPON局端高速数字电路PCB设计需求。通过对阻抗匹配、PCB分层和信号完整性的严格控制，实现了具有良好信号质量的GPON局端高速数字电路PCB。本文研究的重点在如何实现GPON局端系统硬件。通过对GPON局端系统整体架构和数据流程的研究，对国内外的若干整体方案进行分析，把GPON局端系统划分为三个单元来实现：CPU及其外围接口电路单元、GPON接入单元和GPON汇聚单元。由MCU、SDRAM和CPLD为核心芯片来实现CPU及其外围接口电路单元，此单元实现单板软件的执行存储功能和整个系统数据监控功能。由GPON MAC、SER／DER(串转并／并转串)、BCDR(突发式时钟提取数据恢复)和TRANSCEIVER来实现GPON接入单元，此单元实现GPON局端侧的GPON MAC协议处理、数据的串并与并串转换、突发模式的线路时钟提取和数据恢复和光电与电光的信号转换功能。GPON以太网汇聚单元实现以太网数据的交换汇聚和二层交换功能。