近年来,随着通信网骨干网和局域网的巨大变化,“最后一公里”的接入网部分成了高速局域网和主干网之间的瓶颈。具有传输频带宽、容量大、抗干扰能力强等优点的无源光网络PON,非常适合作为高速、宽带业务的接入网传输媒体。然而PON只是单纯的物理媒介,必须结合一种链路层协议工作,此时专为承载IP业务而开发的以太网逐渐成为了一个普遍接受的标准,以太网协议成了PON最佳的链路层协议,因此结合IP传输和PON透明宽带传送能力优势的以太无源光接入网(EPON)系统被认为是实现未来宽带接入乃至最终实现FTTH的主要手段。同时,数据,声音,视频三网的逐渐融合,对传输网提出了低时延、低抖动的新要求,如何改进EPON系统时延及以太网帧丢失率等性能指标,实现QoS保证有着重要的意义。本论文分析了接入网的发展现状以及EPON的优势,介绍了EPON工作原理及EPON的注册、测距、动态带宽分配等一系列关键技术,并深入研究了EPON系统在进行数据传输时的QoS策略。(1)对光网络单元(ONU)自动发现与注册技术进行了研究,比较了注册冲突的两种解决方案,并在此基础上提出了基于注册周期的冲突避让机制,探讨了周期的选取策略以优化带宽利用率和提高QoS保证。(2)描述了EPON系统的体系结构和上下行数据传输原理,详细分析了上行传输中有利于实现QoS的多址复用策略。深入研究了TDMA的原理。(3)对TDMA方案中的测距技术进行了研究,分析了时间标签法(TimeStamp)的原理及其初始测距和动态测距的过程。(4)深入研究了EPON系统的MPCP协议,分析了典型动态分配算法在QoS上存在的不足,在此基础提出了一种基于ImServ模型和预测修正机制的动态分配算法。该算法引入的预测修正机制可以提高信道利用率,一旦出现带宽剩余现象,就从下一周期开始对预测流量作进一步修正,使其更加逼近真实流量。仿真实验显示该算法优于现有的DBA算法,不仅能够满足高优先级业务的延时要求,而且有效控制了低优先级业务延时异常现象的发生。