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基于Zynq平台的双PON口epon onu SOPC设计

基于Zynq平台的双PON口EPON ONU SOPC设计

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作者：郝计军山东大学

学位级别：硕士

无源光网络(PON)是在当前形势下,应对日益增长的高带宽远距离数据通信需求的有效解决方案。以太网无源光网络(epon)因其与现有以太网络设备兼容性好,技术实现容易,总体成本较低等优势,运营商推动着epon在电信接入网络的大规模商用化。... 详细信息

无源光网络(PON)是在当前形势下,应对日益增长的高带宽远距离数据通信需求的有效解决方案。以太网无源光网络(epon)因其与现有以太网络设备兼容性好,技术实现容易,总体成本较低等优势,运营商推动着epon在电信接入网络的大规模商用化。随着无源光网络标准的发展和技术的成熟,以epon标准为代表的无源光网络向工业领域专用网络渗透,如电力PON,铁路PON等。工业领域专用网络,不仅对光网络的可靠性提出更高的要求,而且其业务接口相较于家庭宽带接入更加多样化和差异化,如铁路区间光通信系统,要求具有2路数据口和4路电话口,支持双PON口保护功能。而市场上现有的epon onu SOC方案基本都是针对家庭宽带接入设计的,并不能很好的匹配工业领域专用网络的业务需求特点,扩展也不够灵活。本课题面向工业领域专用网络,提出epon onu SOPC设计方案。采用了Xilinx公司Zynq处理器平台,ARM+FPGA体系架构,All Programmable SoC解决方案,通过可编程逻辑实现,IP核复用技术以及上层软件库实现等,构建epon onu SOPC系统,以此满足工业领域专用网络对业务种类和接口数量等的差异化需求。本文首先在对epon相关国内外标准的研读基础上,详细介绍了epon onuMAC的逻辑设计实现,然后基于Zynq平台和Digilent公司ZedBoard板卡进行SOPC系统硬件平台的构建。由于ZedBoard未包含光接口,本文还介绍了双PON口FMC扩展板卡的相关设计实现。最后,使用瑞斯康达公司的OLT设备(ISOCM5508)搭建了简易的epon网络测试环境,对Zynq SOPC硬件平台构建以及epon onu MAC IP核的操作进行验证和测试,测试结果显示,onu正确注册并运行,达到了epon onu SOPC硬件设计目标。

关键词： epon onu MPCP Zynq SOPC

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