千兆位無源光網絡(07-100)

　　鎖定時間

　　GPON業(yè)務是異步的，下游規(guī)定為2.488Gbyte/s，上游定義為1.244Gbyte/s。在上游業(yè)務中，給每個用戶一個傳輸數據的時隙。從ONU到OLT的業(yè)務不是連續(xù)的，由數據突發(fā)組成。在上游方向的接收端，為了獲得高速數據需要系統(tǒng)同步和時鐘鎖定。

　　處理這些高速數據突發(fā)所需的鎖定時間，對于GPON是50位時間，而傳統(tǒng)系統(tǒng)允許相當長的鎖定時間(通常幾千位時間)。傳統(tǒng)技術(如時鐘數據恢復電路)不能用在這些情況下，所以，專門分立突發(fā)模式接收機用來滿足上游數據中固有的非常短鎖定時間的要求。然而，這類接收機消耗大量功率，導致占位面積不是最佳，使整個系統(tǒng)成本增加。

　　延遲和自適應

　　FPGA器件可解決此問題。輸入緩沖器包含適合不同線路條件的專門邏輯。每個可編程I/O單元包含4個可編程I/O(見圖2)。這些I/O的每個I/O都包含專門的邏輯，允許器件補償由每個引腳高達2Gbyte/s性能引起的定時變化。其關鍵是輸入延遲邏輯和自適應輸入邏輯(AIL)。

　　圖2 FPGA輸入邏輯

　　輸入延遲邏輯功能提供高達128個延遲單元，使輸入數據在0.45ps額定延遲。與輸入延遲邏輯相連的所有功能為監(jiān)控和保持輸入時鐘/數據相位關系提供I/O邏輯性能，以保證單個I/O的建立和保持時間。檢測數據轉變點和延遲數據(為了使采樣時鐘沿不在轉變點處)，從而正確地鎖定數據。此模式是一個自控制閉環(huán)系統(tǒng)，可由FPGA控制。它可跟蹤和補償由壓力、電壓和溫度引起的延遲變化，而這些變化可能導致參量超過整個系統(tǒng)控制范圍。

　　為了集中在無噪聲環(huán)境下，所有工作都是基于“伸縮窗：(‘sliding window’)原理。此窗取輸入數據的多個連續(xù)周期的抽點。為了在任何給定時間采樣，所有數據周期都呈現在延遲鏈上。例如，數據率為1.25Gbyte/s，則全部7個數據周期呈現在延遲鏈中。AIL寄存沿延遲線給定點(取決于窗位置)的9個連續(xù)數據位。一個中心分接頭寄存器(見圖3)做為數據有效窗的參考點，而周圍的寄存器確定窗寬度。根據來自延遲分接頭寄存器的反饋，定時通過延遲單元數(128)的數據輸入，選擇數據眼最好是無噪聲環(huán)境。