内容摘要：介绍了集成化设计以太网无源光网络(EPON)产品中传输汇聚（TC）子层芯片的结构设计框图，详细介绍了光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)的TC子层芯片设计.在此结构框架下，对EPON系统性能进行了仿真，发现在相同业务负载的情况下，EPON系统业务延迟小于以ATM为基础的无源光网络(ATMPON)系统中的相应延迟.
以太网无源光网络(EPON)综合了以太网技术成熟、成本低、兼容性好以及PON技术的介质共享、运营维护成本低等优点，不仅能节省用户投资，而且能够以较低价格实现高速接入，使其成为目前最具有吸引力的下一代宽带接入网的解决方案.
传输汇聚（TC）功能的实现是构成EPON系统集成化设计的关键.TC功能主要包括突发同步、测距、带宽分配、帧定界和帧同步、扰码和解扰码、比特间插奇偶校验(BIP8)、比特误码率(BER)控制和运行维护管理(OAM)等.这类器件目前市场上买不到,需要自己开发. 本文提出了EPON系统专用芯片设计方案，并利用甚高速集成电路硬件描述语言(VHDL)进行高速通信网络的专用集成电路芯片（ASIC）的设计.
1 EPON结构及帧格式
EPON是点到多点的无源光网络，光信号在光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)之间传送，信号通道上没有有源器件，其内部元件包括：光纤、无源组合器、无源光耦合器/切分器.下行方向是从OLT到ONU（即点到多点），采用广播机制.OLT发送的信号由光切分器切分到多条光纤上送到每个ONU，ONU则根据接收帧中的地址信息识别并只接收属于自己的帧.上行方向是从ONU到OLT（即多点到一点），采用时分复用机制，来自各个ONU的信号由光耦合器组合到一条光纤上.OLT给每个ONU分配时隙以避免数据碰撞，每个时隙可以发送若干个以太包.ONU先缓存数据包，一旦属于自己的时隙到来就“突发”所存储的数据包.
OLT位于中心局（CO，Central Office），是EPON和骨干网之间的“桥梁”，负责管理EPON系统.ONU的位置则根据接入系统的不同而不同，在光纤到路边（FTTC）系统和光纤到户（FTTH）系统中，ONU分别位于路边和终端用户.图1显示了EPON上、下行传输过程.
来源：光通信研究 作者：陈虹 苏厉 金德鹏 责编：豆豆技术应用