為了解決千兆以太網(wǎng) 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(yuǎn)的光纖取代原有的 5類非屏蔽雙絞線。考慮網(wǎng)絡(luò)成本 ，不改變原有發(fā)送與接收系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ，設(shè)計了一種千兆以太網(wǎng)光纖轉(zhuǎn)換器。通過基于現(xiàn)場可編程門陣列 （ FPGA）的光纖端和千兆以太網(wǎng)端數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換及控制模塊的設(shè)計 ，實現(xiàn)了以太網(wǎng)雙絞線和光纖兩種介質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)換。將該轉(zhuǎn)換器應(yīng)用于高清晰度 LED顯示屏的實時數(shù)字視頻傳輸系統(tǒng)中 ，取得了良好的效果 ，實現(xiàn)了距離可達(dá) 10 km的實時數(shù)字視頻傳輸 ，滿足了未來一段時期內(nèi)用戶的需求 ，達(dá)到了設(shè)計的預(yù)期目標(biāo)。

　　系統(tǒng)總體設(shè)計方案圖 1是千兆以太網(wǎng)光纖轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)圖 ，該設(shè)計方案整體上由千兆以太網(wǎng)收發(fā)模塊和光纖收發(fā)模塊組成 ， FPGA 作為主控制器分別對這兩大部分進(jìn)行控制并實現(xiàn)千兆以太網(wǎng) /光纖數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。其中 FPGA 選用 A ltera公司的 Cyclone Ⅱ 系列 ，該系列芯片內(nèi)部資源豐富 ，性價比較高 ;選用的千兆以太網(wǎng)物理層芯片支持雙端口獨(dú)立收發(fā) ，數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá) 2 Gb /s;光纖物理層芯片 TLK1221支持 016 G至 113 G的傳輸帶寬 ，內(nèi)部可實現(xiàn)串并 /并串轉(zhuǎn)換、鎖相環(huán)、時鐘恢復(fù)等功能 ; 選用了最遠(yuǎn)傳輸距離可達(dá) 10 km的光收發(fā)器。需要說明的是 ，本文中的“千兆以太網(wǎng) ”均指基于非屏蔽雙絞線 （即 1000BASE2T標(biāo)準(zhǔn) ）這種傳輸介質(zhì)的千兆以太網(wǎng)絡(luò)。