帶服務能夠支持三重應用（即支持語音、視頻和數據）至第一英里的客戶，例如持續發展的小商業和住宅。FTTx中的主角是GPON（吉比特無源光網絡，Gigabit Passive Optical Network），它提供較高的帶寬替代DSL和電纜的基于光纖的網絡。FTTx為家庭的第一英里應用，諸如光纖到戶(FTTH)，光纖到樓(FTTB)，光纖到路邊(FTTC)等。隨著下行數據速率高達2.5Gbps，以及改進現存的電信設施的需求，針對這些第一英里的應用，GPON網絡是受歡迎的選擇。由于有效地增加了帶寬，預計GPON會超過EPON（以太無源光網絡，Ethernet Passive Optical Network），因此會選擇GPON作為將來第一英里網絡的技術。

　　GPON功能一覽

　　GPON是時分復用(TDM)系統，基于現存設施的再使用，從遠端傳送數據時，時隙分配給了終端用戶。如圖1所示，在GPON中有兩個主要的數據流。下行方向從OLT(光線路終端，Optical Line Terminal)到光分路器，傳播數據到多個ONU(光網絡單元，Optical Network Units)。在上行方向，這個過程相反。給每個用戶（ONU）分配一個時隙以便傳送數據，隨后在單根光纖上與其它數據結合在一起發送到中央辦公設備（OLT）。ONU是互相分開的，ONU源數據是由突發數據組成的，由于多個ONU的不同光長度，在上行數據里內部的相位有變化，并將發生沖突。OLT的挑戰是修正每個ONU的排列，并確保在上行光鏈路中每個突發數據同步。

　　在OLT中，上行通路處理這些高速突發數據的鎖定時間要求是很有挑戰性的（對GPON的典型值為50比特），然而傳統的XAUI或基于SERDES的SONET/SDH的鎖定時間很長（數千比特）。結果客戶不得不使用特殊的，分立的突發模式接收器（BMR）。然而傳統的BMR消耗很大的功率，且難以升級，導致無法優化體積，最終增加了系統的成本。

　　迄今為止對這些特殊的BMR還沒有特殊的解決方案。然而隨著FPGA的出現，它們支持快速鎖定，執行時間短，集成的BMR功能支持達2Gbps的速度。

　　理想的BMR

　　如前所述，為了處理上行通路的動態性質，BMR必須滿足一組特定的要求。理想的BMR應有非?？斓逆i定時間，支持高速串行數據速率，同時又保持最小的尺寸和最小的功耗。傳統的BMR已提供了針對GPON的數據速率，但在成本、功耗和電路板的面積方面做了一些折衷。另外一方面，過去FPGA提供靈活性和很高的集成度，但這些FPGA的SERDES不能滿足GPON所要求的鎖定時間和數據速率的要求。理想的解決方案取決于BMR和FPGA。現在的解決方案是目前FPGA的I/O能力。這些編程平臺的獨特功能是在每個引腳上端接上行PON通路，與傳統的BMR器件相比較，提供了節省成本和可升級的解決方案。目前使用的最普通的方法是用FPGA采樣輸入數據。

　　這個方法所關注的是性能和功耗。FPGA對PON終端提供了另外一種方法，這種FPGA是LatticeSC系列。這些器件通過合并每個I/O內的特殊邏輯來應對BMR的挑戰，可動態地適應不同的線而無需使用FPGA邏輯。

　　如圖2所示，嵌入在每個I/O中的是輸入延時塊（INDEL）和自適應輸入邏輯（AIL），動態地補償時序相位變化，使每個引腳的速度達2Gbps。終端的結果是完整的I/O系統，支持快速鎖定時間和傳統BMR的性能，但具有很高的集成度，而且是低功耗的編程平臺。

　　如何進行AIL相位修正

　　傳統的BMR使用時鐘數據恢復（CDR）在OLT中產生上行采樣時鐘。如前所述，用于GPON應用的時鐘方法要求專用的大功率電路，以滿足挑戰性的速度和上行通路的鎖定時間要求。因為GPON的物理層是基于現有的TDM設備，GPON其本身的性質是時間環，意為在OLT本地的參考時鐘可以作為參考時鐘來采樣輸入數據。AIL利用這個本地OLT時鐘源產生本地的625MHz時鐘。這個時鐘用來對輸入數據采樣，對連續突發模式進行動態延時，端接多個ONU時補償上行通路的相位變化。