WDM-10GEPON系统方案中串并转换接口的设计与实现.doc

  WDM-10GEPON 系统方案中串并转换接口 的设计与实现# 蔡凤娟，张民，张小频** 5 10 15 20 25 30 35 40 （北京邮电大学信息光子学与光通信研究院国家重点实验室，北京 100876） 摘要：随着接入网对宽带的要求越来越高，WDM-10GEPON 将成为下一代无源光网络的重 要解决方案。本文提出了一种支持对称 10Gbit/s 双向传输的 WDM-10GEPON 接入网系统方 案，并且实现了该方案上行传输链路的设计与制作。系统采用 10G XFP 光收发器完成光/ 电信号的转换，然尔，10G 电信号超出了系统 FPGA 开发板可以处理的数据速率范围。因此， 本文根据 IEEE802.3av 中物理介质接入子层(PMA)设计了高速信号串并转换接口电路，实现 了 10G-622M 的复用和解复用。电路的设计和实现是上行传输链路的关键技术和难点，它包 括的模块主要有：10G-SerDes 串并转换模块，时钟模块，控制模块和电源模块。最后，我 们对电路板进行性能测试，实验结果表明电路能够较好的完成预期功能。 关键词：WDM-10GEPON；PMA；10G-SerDes；PMA 中图分类号：TN915.63 Design and Implementation of MUX/DEMUX in WDM-10GEPON System Cai Fengjuan, Zhang Ming, Zhang Xiaopin (State Key Laboratory of IPOC, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876) Abstract: With the increasing demand for bandwith of access network , WDM-PON becomes the major solution in the next generation of PON.This paper proposes a scheme of WDM-10GEPON supporting symmetrical 10.0Gbps data rate and implement the uplink of this system. We make 10G XFP perform the function of photoelectric conversion. However, the electrical signal 10Gbit/s from XFP optical transceiver is too high for FPGA to handle. To solve this problem, we design a circuit supporting the 10G-644Mbit/s Demux and 644M-10Gbit/s Mux which is the key technical in the physical layer design of this uplink. This circuit includes the following modules: 10G-SerDes Parallel/Serial Conversion Module, Reference Clock Module, Control Module and Power Module. At last the whole system realizes the function expected and worked well in the test mode of BIST. Keywords: WDM-10GEPON; PMA; 10G-SerDes; PMA 0 引言 WDM-PON 将 EPON/10GEPON 与波分复用技术（WDM）相结合，以波分多址方式实 现多个光网络单元（ONU，Optical Network Unite）的上行复用。许多支撑 WDM-PON 的关 键技术已被提出，例如波长重用技术，纠错码和均衡在 WDM-PON 的应用，光域均衡滤波 器在 WDM-PON 的应用等。但是，现有的这些方案都是采用离线处理(纠错码和均衡)措施保 证无误码传输，研究成果具有借鉴意义，实用价值不高。当前，支持 10GEPON 的芯片已有， 但是，WDM-10GEPON 尚处于实验室研究阶段，相关成果鲜有报道。 本文借鉴相关研究成果，提出了一种支持对称 10Gbit/s 双向传输的 WDM-10GEPON 接 入网系统方案，并且实现了该方案上行传输链路的设计与实现。上行传输链路的物理层设计 基金项目：国家自然