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10G EPON已成为业界公认的目前光接入网提速的主流解决方案之一,要深入的研究10G EPON系统实际应用所面临的各类问题,如深度业务识别、QoS保证等需要基于一个灵活的、可编程设计实现以验证新机制新功能的10GEPON系统平台,而目前商用10GEPON ASIC芯片功能固化,难以满足创新研究的特殊要求,所以设计一款基于FPGA、拥有自主知识产权的10GEPON系统很有必要。此外,随着未来各种网络业务的发展,对接入网络带宽需求势必急剧增加,覆盖范围也将进一步扩大,为满足这些新需求,将单波长速率从10Gbps提升到4OGbps.传输距离扩展到40km的下一代PON系统成为光接入网发展演进的必然趋势之一。本文围绕实现基于FPGA的10G EPON系统平台和满足下一代PON大容量、长距离、广覆盖的目标要求,进行了两款PON系统ONU设备的设计开发,具体开展的工作总结如下：(1)10G EPON ONU电路方案设计、实现①参与完成10G EPON ONU总体设计方案：根据需求分析,确立了符合IEEE802.3av国际标准,支持10G上联接口、FE/GE用户接口等技术指标,并进行模块设计。②完成电路原理图设计,主要包括PON侧10G接口、FPGA、 SGMII到GMII的接口转换、嵌入式系统等模块电路设计。③完成10G EPON ONU单板功能调试及系统联合测试,主要包括PON侧XSBI/SFP+、用户侧FE/GE接口、SGMII to GMII转换等调试及与商用OLT互通、系统联合测试,测试结果表明10G EPON ONU方案符合设计要求。(2)40Gbps TDM-PON ONU电路方案设计、实现①参与完成以下行40Gbps,上行10Gbps、分支比1：32,最长传输距离和最大距离差40km为核心目标的TDM-PON ONU总体方案及内部帧过滤复用、40G解帧、相干接收、控制等功能模块设计。②完成电路原理图设计,主要包括用户侧10G接口、PON侧40G光模块、FP(GA、时钟、高速XAUI、SFI-5、XFI等的设计。③参与电路PCB设计,制定PCB叠层结构、高速接口布线等要求。最终实现的40bps TDM-PON ONU主板多达18层,近24000pins,子板10层,约3000pins。④完成单板功能模块的调试,主要包括用户侧接口调试、PON侧接口调试、上行链路及下行链路调试等,调试结果验证了方案设计的合理性和可行性。