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随着用户对IPTV、互动视频游戏、视频会议、以太网专线等高速率、高质量业务需求的日益增大,无论是在全球范围内还是在我国宽带用户都呈现快速增长的趋势。由于用户对全覆盖、移动性等接入灵活性、便利性的需求,移动宽带化和宽带移动化成为业界的共识。同时,接入环境的复杂性、接入需求的多样性和无线接入在传输距离和带宽之间的矛盾,决定了接入网无线接入和光接入共存、互补、光与无线融合的发展趋势。光接入与无线接入的融合能够很好地顺应接入网宽带化、移动化的应用前景。EPON与WiMAX融合是光接入与无线接入融合的重要技术手段之一。本文在国家863计划课题“支持P2P和组播等综合业务的动态异构融合接入网络结构与关键技术”和教育部留学归国人员教学、科研建设项目“业务驱动的新型分组传送与接入网体系结构与关键技术”的资助下,围绕新型EPON与WiMAX融合接入系统的WiMAX MAC层软件核心功能的设计与实现而展开,并对WiMAX MAC层的ARQ机制进行了深入的研究。本论文的主要研究开发工作如下：一、根据EPON-WiMAX融合接入系统总体实施方案以及IEEE802.16-2004标准协议,对基于AMCC powerPC 460ex开发板和Linux操作系统的WiMAX BS端MAC层嵌入软件进行了需求分析,并进行了上下行数据流处理等多个子模块的设计和开发。二、根据IEEE 802.16-2004标准协议,对基于x86 CPU体系结构PC机和Linux操作系统的WiMAX SS端MAC层软件进行了需求分析,并完成了所有子模块的设计和开发。三、完成了EPON-WiMAX融合接入实验系统的联调测试,测试结果表明WiMAX用户侧设备可以无线接入Internet,所设计实现的软件模块符合功能和基本性能要求。四、研究了WiMAX MAC层ARQ机制,采用NS2仿真得出了在不同丢包率下,ARQ关键参数与基于BE优先级的TCP业务吞吐量的关系图；并针对ARQ关键参数与业务特征及信道状况不匹配时,吞吐量下降的问题,提出了一种基于ARQ反馈信息自适应调整ARQ关键参数的改进机制,并采用NS2进行了仿真验证,仿真结果表明所提方案对基于BE优先级的TCP业务的吞吐量有所改进。