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為了解決千兆以太網 5類非屏蔽雙絞線 （1000BASE2T）最長傳輸距離為 100 m的瓶頸問題 ，選用了傳輸距離較遠的光纖取代原有的 5類非屏蔽雙絞線。考慮網絡成本 ，不改變原有發送與接收系統結構 ，設計了一種千兆以太網光纖轉換器。通過基于現場可編程門陣列 （ FPGA）的光纖端和千兆以太網端數據格式的轉換及控制模塊的設計 ，實現了以太網雙絞線和光纖兩種介質間的相互轉換。將該轉換器應用于高清晰度 LED顯示屏的實時數字視頻傳輸系統中 ，取得了良好的效果 ，實現了距離可達 10 km的實時數字視頻傳輸 ，滿足了未來一段時期內用戶的需求 ，達到了設計的預期目標。
系統總體設計方案圖 1是千兆以太網光纖轉換器結構圖 ，該設計方案整體上由千兆以太網收發模塊和光纖收發模塊組成 ， FPGA 作為主控制器分別對這兩大部分進行控制并實現千兆以太網 /光纖數據格式的轉換。其中 FPGA 選用 A ltera公司的 Cyclone Ⅱ 系列 ，該系列芯片內部資源豐富 ，性價比較高 ;選用的千兆以太網物理層芯片支持雙端口獨立收發 ，數據傳輸速率可達 2 Gb /s;光纖物理層芯片 TLK1221支持 016 G至 113 G的傳輸帶寬 ，內部可實現串并 /并串轉換、鎖相環、時鐘恢復等功能 ; 選用了最遠傳輸距離可達 10 km的光收發器。需要說明的是 ，本文中的“千兆以太網 ”均指基于非屏蔽雙絞線 （即 1000BASE2T標準 ）這種傳輸介質的千兆以太網絡。
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