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1、電子科技大學(xué)UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA碩士學(xué)位論文MASTERDISSERTATION（電子科技大學(xué)圖標(biāo)）論文題目EPON密碼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與硬件實(shí)現(xiàn)學(xué)科專業(yè)光學(xué)工程指導(dǎo)教師陳福深教授作者姓名張磊學(xué)號(hào)200820101001萬方數(shù)據(jù)分類號(hào)密級(jí)注1UDC學(xué)位論文EPON密碼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與硬件實(shí)現(xiàn)（題名和副題名）張磊（作者姓名）指導(dǎo)教師姓名陳福深教授電子科技大學(xué)成都（職務(wù)、職稱、學(xué)位、單位名稱及地址）申請(qǐng)專業(yè)學(xué)位級(jí)別碩士專業(yè)名稱光學(xué)工程論文提交日期2011.4論文答辯日期
2、2011.5學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)答辯委員會(huì)主席評(píng)閱人2011年4月5日注1：注明《國(guó)際十進(jìn)分類法UDC》的類萬方數(shù)據(jù)獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。簽名：日期：年月日關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本學(xué)位論文作者完全了解電子科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)
3、位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)電子科技大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）簽名：導(dǎo)師簽名：日期：年月日萬方數(shù)據(jù)摘要摘要隨著用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬和業(yè)務(wù)種類需求的不斷提高，EPON作為新一代的寬帶光接入網(wǎng)技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。EPON由于具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)備成本低廉和管理維護(hù)易行等優(yōu)點(diǎn)，因此被認(rèn)為是FTTx的最佳解決方案之一。然而，EPON的共享光纖
4、傳輸介質(zhì)的特點(diǎn)和下行廣播式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使其存在安全隱患。特別當(dāng)EPON應(yīng)用于對(duì)保密性要求較高的接入網(wǎng)時(shí)，解決其網(wǎng)絡(luò)安全問題變得十分重要。本論文首先闡述了實(shí)現(xiàn)1GEPON網(wǎng)絡(luò)安全的1GEPON密碼系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)方案。1GEPON密碼系統(tǒng)按照模塊化的原則，分為光接口模塊、串并轉(zhuǎn)換模塊、幀數(shù)據(jù)處理模塊、控制與接口模塊、密碼模塊和電源模塊六個(gè)模塊分別進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，其中幀數(shù)據(jù)處理模塊是密碼系統(tǒng)的核心模塊。應(yīng)用Altera公司的FPGA芯片來完成幀數(shù)據(jù)處理模塊的功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)EPON幀數(shù)據(jù)的加密安全傳輸。然后應(yīng)用CadenceEDA工具軟件完
5、成了1GEPON密碼系統(tǒng)單板的電路原理圖設(shè)計(jì)和PCB設(shè)計(jì)，并且提出了PCB設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該注意的重要問題。接著應(yīng)用PMC-Sierra公司的1GEPON設(shè)備搭建了密碼系統(tǒng)的測(cè)試平臺(tái)。通過應(yīng)用FPGA的SignalTapII在線邏輯分析儀捕捉和分析經(jīng)FPGA處理前后的EPON幀數(shù)據(jù)的變化，得出了密碼系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)EPON數(shù)據(jù)的安全傳輸?shù)慕Y(jié)論。通過密碼系統(tǒng)是否加入1GEPON網(wǎng)絡(luò)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的測(cè)試，得出了密碼系統(tǒng)的加入不惡化1GEPON的網(wǎng)絡(luò)性能的結(jié)論。最后給出了更高速率的非對(duì)稱10GEPON密碼系統(tǒng)和對(duì)稱10GEPON密碼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，
6、重點(diǎn)分析了光接口模塊、10G接口轉(zhuǎn)換模塊和10G數(shù)據(jù)處理模塊的設(shè)計(jì)。本論文設(shè)計(jì)的1GEPON密碼系統(tǒng)、非對(duì)稱10GEPON密碼系統(tǒng)和對(duì)稱10GEPON密碼系統(tǒng)可以有效地解決相應(yīng)不同速率的EPON網(wǎng)絡(luò)的安全隱患，從而促進(jìn)EPON接入網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用。關(guān)鍵詞：EPON，加密技術(shù)，密碼系統(tǒng)，F(xiàn)PGA，10GEPONI萬方數(shù)據(jù)ABSTRACTABSTRACTEPONasnewgenerationbroadbandopticalaccessnetworktechnologyhassignificantdevelopmentandwideapp
7、lication,withtheuser’sgrowingdemandofnetworkbandwidthandservicevariety.EPONisconsideredasoneofthebestsolutuionforFTTx,becauseofitssimplenetworkstructure,lowcostequipment,easymanagementandeasymaintenance,etc.However,EPONhasasecurityrisk,foritssharedopticaltransmissionme
8、diumcharacteristicsanddownlinkbroadcasttopology.EPONnetworksecuritybecomesveryimportantespeciallywhenitisusedasaccess
