FPGA实现的GPON E1业务GEM帧封装技术探讨

本篇论文深入探讨了GPON（吉比特无源光网络）在承载E1业务时，如何利用GEM帧进行FPGA（现场可编程门阵列）设计实现的技术问题。作者吴师霖，来自北京邮电大学电信工程系，针对GPON作为下一代主流光接入技术之一，其支持多种业务如TDM、Ethernet和ATM的特点，着重研究了如何利用GPON的高速带宽和高效IP/TDM承载模式来处理E1业务的需求。 首先，文章概述了GPON技术的基本特性，强调了其对电信运营商的吸引力，尤其是其TDM承载能力。然而，实际应用中，运营商需要确保端到端的TDM服务质量，这就需要在OLT（光线路终端）和ONT（光网络单元）之间提供完整的TDM连接。随着网络发展趋势，传统的TDM网络正在被IP/MPLS等技术取代，运营商倾向于在IP网络上承载TDM业务，降低了网络建设和运维成本。 论文的核心部分详细介绍了如何在FPGA中实现E1业务信号的GEM帧封装。GEM（通用成帧单元）是用于ATM网络的数据包封装标准，通过将其应用到GPON的TDM承载中，能够确保数据传输的准确性和效率。设计内容包括帧头校验模块确保数据的完整性，串并转换模块处理不同信号格式，FIFO（先进先出队列）用于数据缓冲，计数模块用于管理帧序列，以及并串转换模块实现信号的双向转换。这些模块协同工作，构成了整个GEM帧封装模块。 文章的最后，作者总结了研究的重点和目标，即设计一个能够在GPON系统中有效封装和传输E1业务GEM帧的FPGA模块，以适应当前网络融合的趋势和运营商对于高效、低成本网络架构的需求。 通过这篇论文，读者可以了解到如何利用现代技术手段，如FPGA，优化GPON在承载传统TDM业务如E1上的性能，同时满足IP化和带宽化的网络发展趋势。这对于推动光接入网络的发展和优化服务质量具有重要的实践指导意义。