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GPON系统中的线路码设计

作　者: 杨小玲
导　师: 陈立甲
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 宽带接入网 吉比特无源光网络 线路码 前向纠错 RS码
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 66次
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内容摘要


随着近年来Internet的普及和宽带应用的发展,光纤到户(Fiber To The Home,FTTH)作为接入网发展的最终目标,被广泛认为是一种理想的综合接入方案。无源光网络(Passive Optical Network,PON)技术作为一种高效的接入技术,经历了基于异步传输的无源光网络(ATM PON ,APON)和基于以太网的无源光网络(Ethernet PON,EPON)两个阶段后进入了吉比特光纤接入网(Gigabit-Capable PON,GPON)阶段。GPON作为一种先进的宽带光接入网技术,它为打破接入网段的网络带宽瓶颈提供了解决方案,国内外已经开始这方面的研究。针对这个现状,在对GPON系统有了深刻理解后,本文选定线路码技术为其研究内容。本文研究目的在于结合理论研究成果和实际经验,分析和总结了现有的线路编码技术,通过仿真找出现有线路编码技术的缺陷,设计性能优良并同时能与GPON系统匹配的线路码。本文的研究采取了三个步骤。首先对GPON技术的标准协议、网络结构、传输汇聚层的功能结构以及帧结构进行了研究,对GPON系统有了深刻的理解。然后根据对标准的理解,分析了PON技术中用到的线路编码方案:扰码和8B10B,并对其性能进行了仿真,发现其不足之处,总结了影响线路码性能的一些因素,并将它们作为指导设计新线路码的主要依据。最后在对GPON系统理解的基础上了,结合现有的线路编码研究成果上提出了一种更适合GPON的线路编码方案——9B10B。论文对新线路码的设计做了详细的介绍,并通过仿真证明新设计的9B10B的与传统的扰码技术相比具有很好的直流平衡特性,最大游程为8,最大数字波幅为12,完全满足突发接收的要求;而与8B10B相比较具有较高的带宽利用率与较小的错误增值,更适合GPON系统。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第1章 绪论  7-12
  1.1 课题研究的背景  7-8
  1.2 三种无源光技术的发展和现状  8-11
    1.2.1 APON 技术  8
    1.2.2 EPON 技术  8-9
    1.2.3 GPON 技术  9-11
  1.3 本文主要研究工作  11-12
第2章 GPON 系统技术简介  12-25
  2.1 GPON 系列标准  12
  2.2 GPON 系统结构  12-13
  2.3 GPON 系统的工作原理  13-14
  2.4 GPON 系统协议栈  14-16
  2.5 GPON 系统帧结构  16-24
    2.5.1 下行帧结构  16-20
    2.5.2 上行帧结构  20-21
    2.5.3 GEM 帧结构  21-24
  2.6 本章小节  24-25
第3章 线路编码  25-34
  3.1 扰码  26-28
    3.1.1 扰码原理  26
    3.1.2 NRZ 码  26-28
  3.2 插入码  28-30
    3.2.1 插入码的编码原理  28-29
    3.2.2 编译码器  29-30
  3.3 m BnB 码  30-32
    3.3.1 基本概念  30-31
    3.3.2 8B10B 编解码原理  31-32
  3.4 PON 中线路码性能比较  32-33
  3.5 本章小节  33-34
第4章 9B10B 线路码设计  34-50
  4.1 引言  34
  4.2 IBM 9B10B 方案分析  34-38
    4.2.1 编码原理  35-36
    4.2.2 译码原理  36-37
    4.2.3 性能分析  37-38
  4.3 新9B10B 设计  38-48
    4.3.1 许用码字集合  38-43
    4.3.2 9B 到10B 的映射  43-44
    4.3.3 控制码字与定界码字  44
    4.3.4 9B10B 的无记忆译码  44-45
    4.3.5 码字有效性检测  45-46
    4.3.6 9B10B 与FEC 结合  46-48
  4.4 本章小节  48-50
第5章 9B10B 线路码性能分析及仿真  50-54
  5.1 9B10B 线路特性  50
    5.1.1 游程  50
    5.1.2 数字波幅（DSV）  50
  5.2 9B10B 误码性能  50-53
  5.3 本章小节  53-54
结论  54-55
参考文献  55-58
附录一 8B10B 编码表  58-60
附录二 9B10B 编码表  60-64
攻读硕士学位期间发表的论文  64-66
致谢  66

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 光波通信、激光通信
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