随着通信技术的迅速发展,用户对带宽的需求越来越高。以成熟的以太网技术为基础的以太无源光网络EPON(Ethernet PON)采用点到多点结构、无源光纤传输,能够在以太网之上提供多种业务。它综合了无源光网络PON技术和以太网技术的优点,具有成本低、兼容性好、技术成熟、便于维护、承载业务灵活等特点,成为解决接入网“最后一公里”问题的下一代宽带接入网的最佳方案之一。由于EPON特殊的点到多点的网络拓扑结构,在上行方向各个光网络单元ONU(Optical Network Unit)共享信道带宽,采用时分多址TDMA的方式发送数据,因此需要采用媒体接入控制(MAC)协议来协调各个ONU的发送,避免上行数据的冲突。本论文主要对EPON系统的MAC协议进行了深入的研究,包括多点控制协议MPCP(Multipoint Control Protocol)、OAM(Operation Administration Maintenance)协议、上行动态带宽分配算法DBA(Dynamic Bandwidth Allocation)的设计等。在设计动态带宽分配算法的时候,考虑到网络流量的特性,并满足提高系统的带宽利用率、保证公平性和QoS(Quality of Service)要求的目的,本文提出了一种固定轮询周期的保证QoS的动态带宽分配算法。此算法将带宽分配过程分为两部分,首先是光线路终端OLT(Optical Line Terminal)的优化调度,即OLT对每个ONU分配带宽,其次是ONU内部的调度,即在ONU内部设置优先级队列,根据业务的QoS要求将不同业务的数据分配到各个优先级队列中。通过仿真证明,本算法不仅保证了上行带宽的高效利用率,同时保证了不同业务的QoS,实现了设计目的。最后,根据EPON系统的要求,本文提出了EPON系统的软件框架设计方案。根据EPON专用芯片的特点,提出了动态带宽分配算法和网元管理系统的设计方案,对调用芯片API函数扩展动态带宽分配算法进行了详细说明。本文的最后对论文的工作和所得到的结论进行了总结。