針對GPON突發模式接收器的低功耗FPGA方案

　　帶服務能夠支持三重應用（即支持語音、視頻和數據）至第一英里的客戶，例如持續發展的小商業和住宅。FTTx中的主角是GPON（吉比特無源光網絡，Gigabit Passive Optical Network），它提供較高的帶寬替代DSL和電纜的基于光纖的網絡。FTTx為家庭的第一英里應用，諸如光纖到戶(FTTH)，光纖到樓(FTTB)，光纖到路邊(FTTC)等。隨著下行數據速率高達2.5Gbps，以及改進現存的電信設施的需求，針對這些第一英里的應用，GPON網絡是受歡迎的選擇。由于有效地增加了帶寬，預計GPON會超過EPON（以太無源光網絡，Ethernet Passive Optical Network），因此會選擇GPON作為將來第一英里網絡的技術。

　　GPON功能一覽

　　GPON是時分復用(TDM)系統，基于現存設施的再使用，從遠端傳送數據時，時隙分配給了終端用戶。如圖1所示，在GPON中有兩個主要的數據流。下行方向從OLT(光線路終端，Optical Line Terminal)到光分路器，傳播數據到多個ONU(光網絡單元，Optical Network Units)。在上行方向，這個過程相反。給每個用戶（ONU）分配一個時隙以便傳送數據，隨后在單根光纖上與其它數據結合在一起發送到中央辦公設備（OLT）。ONU是互相分開的，ONU源數據是由突發數據組成的，由于多個ONU的不同光長度，在上行數據里內部的相位有變化，并將發生沖突。OLT的挑戰是修正每個ONU的排列，并確保在上行光鏈路中每個突發數據同步。

　　在OLT中，上行通路處理這些高速突發數據的鎖定時間要求是很有挑戰性的（對GPON的典型值為50比特），然而傳統的XAUI或基于SERDES的SONET/SDH的鎖定時間很長（數千比特）。結果客戶不得不使用特殊的，分立的突發模式接收器（BMR）。然而傳統的BMR消耗很大的功率，且難以升級，導致無法優化體積，最終增加了系統的成本。

　　迄今為止對這些特殊的BMR還沒有特殊的解決方案。然而隨著FPGA的出現，它們支持快速鎖定，執行時間短，集成的BMR功能支持達2Gbps的速度。