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吉比特无源光网络中媒质接入控制层关键技术的研究

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吉比特无源光网络中媒质接入控制层关键技术的研究

作者：王瑶西北工业大学

学位级别：硕士

GPON关键技术的研究对接入网的光纤化以及全光网络的实现具有非常重要的现实意义。本论文是以某通信设备制造商的产品研发为背景，充分跟踪了GPON的标准化进展，综合考虑了光网络发展方向、运营商部署、目前技术实现条件等因素。要最终... 详细信息

GPON关键技术的研究对接入网的光纤化以及全光网络的实现具有非常重要的现实意义。本论文是以某通信设备制造商的产品研发为背景，充分跟踪了GPON的标准化进展，综合考虑了光网络发展方向、运营商部署、目前技术实现条件等因素。要最终实现商用的GPON网络，还有许多关键技术需要解决。其中至少包括：用户信息的安全性、保护技术、TDM处理技术、GEM封装技术、测距及时延补偿、快速突发同步技术、媒质接入控制技术。论文围绕GPON网络中媒质接入控制层的三个关键技术展开，主要的研究工作包括： (1)研究国际标准及行业标准，讨论GPON的体系结构和封装方式，重点讨论了GEM封装方式，这是GPON区别于EPON能够支持全业务的基础;(2)研究了测距与时延补偿技术，OLT(光线路终端)通过测距来掌握每一个ONU(光网络单元)的精确的RTD(往返时延)值，ONU必须严格地按照授权来发送数据，这一方法可以避免上行带宽冲突并使得所有ONU具有相同的逻辑距离，为上行带宽分配的研究作好铺垫;(3)讨论了现有的DBA(动态带宽分配)算法研究现状，通过性能分析并考虑目前的技术实现条件，对一些有代表性的算法进行了优缺点的比较;(4)提出了一种GPON的上行动态带宽分配算法，这种算法符合规范的要求，采用这种算法可以实现一种满足多业务服务等级要求的动态带宽分配方案;(5)采用OPNET网络仿真软件建立了一个仿真模型，其中包括系统设计、业务源模型、ONU模型、OLT模型、Sink模型，仿真结果证明了该算法的性能。

关键词：吉比特无源光网络媒质接入控制封装测距与时延补偿动态带宽分配

吉比特无源光网络（GPON）和光网络终端（ONT）关键技术研究

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吉比特无源光网络（GPON）和光网络终端（ONT）关键技术研究

作者：万洪丹南京理工大学

学位级别：硕士

目前，无源光网络(PON)技术主要有三种：基于异步传输模式(ATM)的APON、基于以太网技术的EPON和吉比特无源光网络(GPON)。GPON作为一种旨在实现全业务接入的宽带接入网技术，相对于其他PON技术，在其标准的制定时就具备了众多优点，尤其... 详细信息

目前，无源光网络(PON)技术主要有三种：基于异步传输模式(ATM)的APON、基于以太网技术的EPON和吉比特无源光网络(GPON)。GPON作为一种旨在实现全业务接入的宽带接入网技术，相对于其他PON技术，在其标准的制定时就具备了众多优点，尤其是GPON的传输汇聚(TC)层协议。本文主要对GPON技术进行分析，并对光网络终端(ONT)相关技术和总体设计方案进行探讨，论文的主要内容如下：论文首先研究了GPON网络技术的发展现状、GPON与各种PON技术的比较，分析了GPON的优势所在;然后密切结合ITU-T最新的G．984系列协议标准，分析了GPON系统的网络结构和协议分层结构、GTC层协议栈模型，并在此基础上探讨了该层的主要功能和工作原理。其次，分析了ONT在GPON系统中的核心功能以及ONT支持的业务类型，结合ONT网络分层结构和各层需要实现的功能对ONT进行分层构建的思想进行介绍;然后，在分析片上可编程系统(SoPC)设计方法特点的基础上结合ONT功能特点，提出了ONT分层设计以及SoPC设计构思，选择了实现ONT SoPC的软硬件平台，给出了ONT总体设计硬件框图和实现SoPC的开发流程;此外，根据GTC层主要实现的功能提出了实现GPON TC层功能的模块化设计思想，并最终完成了其模块化设计原理图，在此基础上对关键模块的工作原理和实现方法进行了分析，对上行方向业务复用模块技术和过程原理进行了深入探讨。最后，从国内外GPON产品和技术特点出发，探讨了实现GPON系统目前存在的问题和解决的方法，分析了GPON技术的市场应用和市场定位，并结合我国实际情况，对其技术发展和前景进行了展望。

关键词：无源光网络吉比特无源光网络光网络终端可编程片上系统

吉比特无源光网络（GPON）终端物理层和TC层的设计与实现

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吉比特无源光网络（GPON）终端物理层和TC层的设计与实现

作者：程秉川南京理工大学

学位级别：硕士

随着用户对高质量语音、高带宽、IPTV和数据需求的不断增加,光传输在接入网中的作用越来越重要。当前,理想的接入网方案是无源光网络(PON)技术,而吉比特无源光网络(GPON)是PON技术中比较有表性的。本文是对该系统中的多媒体用户终端—... 详细信息

随着用户对高质量语音、高带宽、IPTV和数据需求的不断增加,光传输在接入网中的作用越来越重要。当前,理想的接入网方案是无源光网络(PON)技术,而吉比特无源光网络(GPON)是PON技术中比较有表性的。本文是对该系统中的多媒体用户终端——光网络终端(ONT)研制工作的部分设计。首先,介绍了GPON系统的结构,分析了GPON系统与高速以太网无源光网络(EPON)的结构,以及GPON的关键技术,并对目前GPON的发展状况进行了总结。其次,介绍了GPON系统的物理层结构,设计了高速传输的光模块器件。并且分析了所选器件的仿真结果。然后,详细分析了ONT传输汇聚层的GEM(吉比特封装模式)封装技术,研究了上行帧的算法以及其可行性。并且分析了GPON TC层中4类业务的动态分配技术及其算法实现。最后,分析了GPON核心芯片SOC(片上系统)的设计要求,介绍了符合设计要求的主流芯片。研究了高速传输中的通信模块,以及高速所带来的串扰问题。总结了GPON物理层和TC层的整体设计方案。

关键词：吉比特无源光网络物理层传输汇聚层 SOC芯片

吉比特无源光网络（GPON）光网络终端TC层设计与研究

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吉比特无源光网络（GPON）光网络终端TC层设计与研究

作者：洪希南京理工大学

学位级别：硕士

随着用户对带宽需求的不断增加，光传输在接入网中的作用越来越重要。当前，最具有前景的光接入网方案是无源光网络技术，而吉比特无源光网络(GPON)是PON技术中最具有代表性的。本文是对该系统中的多媒体用户终端——光网络终端(ONT)研... 详细信息

随着用户对带宽需求的不断增加，光传输在接入网中的作用越来越重要。当前，最具有前景的光接入网方案是无源光网络技术，而吉比特无源光网络(GPON)是PON技术中最具有代表性的。本文是对该系统中的多媒体用户终端——光网络终端(ONT)研制工作的一个总结。论文的主要内容如下：首先，介绍了国际电信联盟建议G．984规范的GPON系统，分析了该系统的结构、网络要求、关键技术及网络管理技术，并对目前GPON的发展状况进行了总结。其次，详细分析了ONT的传输汇聚层，提出了GPON系统的协议栈，介绍了GTC的主要功能。研究TC层中上下行帧结构，并讨论了帧中各个字段的含义及作用。然后，分析了在光纤到家应用环境下ONT的网络端接口和用户端接口，完成了ONT整体结构的设计，并结合对应的分层模型给出了ONT的软、硬件实现方案。最后，确定以GPON传输汇聚层中的主要部分成帧子层为研究工作的重点，利用现场可编程门阵列设计实现了GPON传输汇聚层的主要功能，详细地论述了各个模块及其实现方法，重点分析了帧同步模块、消息处理模块和测距状态机模块，并通过时序仿真图验证了设计的正确性。

关键词：吉比特无源光网络光网络终端传输汇聚层 FPGA

吉比特无源光网络（GPON）终端高层业务的研究与实现

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吉比特无源光网络（GPON）终端高层业务的研究与实现

作者：卞英音南京理工大学

学位级别：硕士

随着社会信息化建设的迅猛发展,数据业务急剧增长,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,基于无源光网络(PON)的接入技术就是在这种情况下诞生的。在现有PON系统中吉比特的无源光网络(... 详细信息

随着社会信息化建设的迅猛发展,数据业务急剧增长,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,基于无源光网络(PON)的接入技术就是在这种情况下诞生的。在现有PON系统中吉比特的无源光网络(GPON)可达到的总效率最高,等效系统成本最低,并具有全业务支持能力,因此GPON的前景被普遍看好并成为了目前研究的热点。本文主要对GPON技术进行分析,对光网络终端(ONT)相关技术和高层的设计方案进行探讨,论文的主要内容如下: 论文首先研究了PON网络技术的发展现状,将GPON与其他各种PON技术相比较,分析GPON的优势所在。密切结合国际电信联盟电信标准化部门(ITU-T)的G.984系列协议标准,对GPON系统的特性工作原理以及关键技术进行了分析,并结合ONT网络分层结构给出了ONT总体设计。其次,分析了ONT支持的业务类型,给出了GPON系统中实现时分复用(TDM)业务和以太网业务的接入方案。在分析了高层功能要求的基础上,重点研究了基于建立通用硬件平台的高层设计方案和硬件电路的设计,根据设计要求探讨了核心处理器及高层业务的选择和具体技术实现途径,提出了设计方案。最后,对GPON高层业务实现关键技术进行了研究。在研究已有时钟恢复方法基础上,给出了适用于GPON系统的时钟恢复方法。对GPON高层业务的管理控制和带宽的分配方法进行了研究,并给出了相应的方案。

关键词：吉比特无源光网络光网络终端高层

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吉比特无源光网络在宽带接入网中的应用

吉比特无源光网络在宽带接入网中的应用

作者：张少泉南京邮电大学

学位级别：硕士

接入网是用户进入城域网/骨干网的桥梁,是运营商整体网络架构的“最后一公里”。宽带网的接入方式经历了一代又一代的演变,各种层出不穷的应用对宽带技术的需求促使了这一演变。无源光网络(PON)是一种采用点到多点架构的新一代光纤接入... 详细信息

接入网是用户进入城域网/骨干网的桥梁,是运营商整体网络架构的“最后一公里”。宽带网的接入方式经历了一代又一代的演变,各种层出不穷的应用对宽带技术的需求促使了这一演变。无源光网络(PON)是一种采用点到多点架构的新一代光纤接入网,伴随着光纤成本的下降及配套的其他电子设备的逐渐成熟,GPON网络已成为运营商光纤接入技术的首选方案,具有高带宽,高效率,大覆盖范围,用户接口丰富等许多优点。本论文从传统的接入网入手,介绍了接入网的原理和技术,着重研究了无源光网络(PON)和GPON网络技术。通过秘鲁T运营商本地建设GPON光纤网络项目入手,重点分析了秘鲁GPON接入网项目的需求。论证分析了基于GPON技术的架构和业务系统,解决带宽能力的不足的问题,利用提高业务带宽的同时也能保证业务模式的持续性。并进行了方案实施和测试。最后对于GPON系统的研究和设计提出了自己的总结和展望。

关键词：接入网无源光网络吉比特无源光网络光纤

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吉比特无源光网络GTC层关键技术研究

吉比特无源光网络GTC层关键技术研究

作者：王鹏驰浙江工业大学

学位级别：硕士

随着近年来Internet的普及和宽带应用的发展,光纤到户(FTTH)作为接入网发展的最终目标,被广泛认为是一种理想的综合接入方案。在各种光接入技术中,而GPON技术能支持多种速率、全业务的QOS保证、强大的生存性、高效率等独特的优势,以及... 详细信息

随着近年来Internet的普及和宽带应用的发展,光纤到户(FTTH)作为接入网发展的最终目标,被广泛认为是一种理想的综合接入方案。在各种光接入技术中,而GPON技术能支持多种速率、全业务的QOS保证、强大的生存性、高效率等独特的优势,以及充分考虑运营商的意见,被认为是今后宽带接入网的最好的选择。因此研究GPON技术,特别是研究GPON的关键技术具有非常重要的地位。GPON关键技术的研究对接入网的光纤化以及全光网络的实现具有非常重要的现实意义。本论文是以某通信设备制造商的产品研发为背景,跟踪分析了GPON的标准化进展,综合考虑了光网络发展方向、运营商部署、目前技术实现条件等因素。要最终实现商用的GPON网络,还有许多关键技术需要解决。其中至少包括:用户信息的安全性、保护技术、TDM处理技术、GEM封装技术、测距及时延补偿、快速突发同步技术、媒质接入控制技术等。论文围绕GPON网络中GTC层的三个关键技术展开,主要的研究工作包括:(1)研究国际标准及行业标准,讨论GPON的体系结构和封装方式,重点讨论了GEM封装方式,这是GPON区别于EPON能够支持全业务的基础;(2)研究了测距与时延补偿技术,OLT(光线路终端)通过测距来掌握每一个ONU(光网络单元)的精确的RTD(往返时延)值,ONU必须严格地按照授权来发送数据,这一方法可以避免上行带宽冲突并使得所有ONU具有相同的逻辑距离,为上行带宽分配的研究作好铺垫;(3)讨论了动态带宽分配(DBA)基本原理和算法研究现状,通过性能分析并考虑目前的技术实现条件,对一些有代表性的算法进行了优缺点的比较;(4)提出了一种GPON的上行动态带宽分配算法,这种算法符合规范的要求,采用这种算法可以实现一种满足多业务服务质量等级要求的动态带宽分配方案;(5)采用OPNET网络仿真软件建立了一个仿真模型,其中包括系统设计、业务源模型、ONU模型、OLT模型、Sink模型,仿真结果证明了该算法的可行性。

关键词：吉比特无源光网络传输汇聚层 GEM封装测距与时延补偿动态带宽分配光线路终端光网络终端传输容器

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吉比特无源光网络的媒质接入控制层技术探讨

电子质量 2021年第9期 17-20页

作者：尚天舒中铁电化集团北京电信研究试验中心有限公司北京100036

GPON关键技术研究对接入网光纤化实现具有重要意义。以某通信设备制造商产品研发为背景,综合考虑光网络发展方向,目前技术实现条件等因素,实现商用GPON网络需要解决许多关键技术,包括用户信息安全性,TDM处理技术,测距及时延补偿,媒质接... 详细信息

GPON关键技术研究对接入网光纤化实现具有重要意义。以某通信设备制造商产品研发为背景,综合考虑光网络发展方向,目前技术实现条件等因素,实现商用GPON网络需要解决许多关键技术,包括用户信息安全性,TDM处理技术,测距及时延补偿,媒质接入控制技术等。围绕GPON网络中媒质接入控制层关键技术研究,介绍GPON体系结构与封装方式;研究测距与时延补偿技术,ONU必须严格按授权发送数据,避免上行带宽冲突使得ONU具有相同逻辑距离;分析现有DBA算法研究现状,比较代表性算法优缺点;提出GPON上行动态带宽分配算法,可以满足多业务服务等级要求带宽分配方案。

关键词：吉比特无源光网络媒质接入控制信息技术

基于板载光收发组件技术的吉比特无源光网络单元硬件电路设计与实现

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基于板载光收发组件技术的吉比特无源光网络单元硬件电路设计与实...

作者：顾峥峣上海交通大学

学位级别：硕士

GPON(Gigabit-capable Passive Optical Network,吉比特无源光网络)技术能够满足用户与运营商对下一代光纤接入网的性能要求,适应未来三网融合的发展趋势,然而由于光接入设备昂贵的价格及设备制造商之间的激烈竞争,一直制约着其快速发... 详细信息

GPON(Gigabit-capable Passive Optical Network,吉比特无源光网络)技术能够满足用户与运营商对下一代光纤接入网的性能要求,适应未来三网融合的发展趋势,然而由于光接入设备昂贵的价格及设备制造商之间的激烈竞争,一直制约着其快速发展。因此,对GPON ONU(Optical Network Unit,光网络单元)进行研究和设计,降低其实现技术和成本,对其发展和应用具有重要的意义。本文通过对GPON体系结构及其协议模型的研究,结合光模块工作原理,与传统设计实现方案进行对比,提出了一款基于BOSA(Bidirectional Optical Subassembly on Board,光收发组件)on Board技术的GPON ONU设计来降低成本。其中采用板载光收发组件(BOSA on Board,BOB)技术所设计光收发电路部分相较于传统光模块方案节约了37%的成本。针对设计完成的原型机进行光接口验证测试以及整机光网络单元性能测试,以确保设计方案满足G.984标准对GPON设备的指标要求。研究结果表明,采用了板载光收发组件技术降成本方案的光网络单元产品,在各种测试条件下都能满足GPON ONU的性能指标,相较于传统设计的产品,具有较高的市场竞争力。

关键词：光纤通讯光接入网吉比特无源光网络板载光收发组件