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基于千兆以太网的无源光网络EPON将以太网与PON的优势相结合,实现了低成本、远距离的高速接入.目前被认为是宽带接入的新趋势.依据IEEE 802.3制定的EPON协议草案,本论文首先分析了EPON的工作原理,提出了EPON局端和远端的设计模型.然后主要研究了EPON数据链路层的关键技术,包括:上行信道的多点控制协议(MPCP)、EPON系统的注册过程和测距技术等.EPON通过在MAC控制层增加新的多点控制协议来控制和优化各个ONU与OLT之间的通信,实现PON的时分复用功能.MPCP的处理是EPON的核心部分,也是技术难点.在理解MPCP原理的基础上,本论文提出了局端和过端的MPCP的框架设计,描述了MPCP的实现机理,并利用时序图详细分析了系统的同步机制和控制复接技术.ONU的注册是EPON最开始也是最关键的一步技术.在这个过程中,注册冲突的解决是很突出的问题.本论文提出了两种解决方案,并从几个角度加以分析比较.然后,依据ONU的注册流程,本论文借助硬件电路图、状态机和一系列时序图等形式详细说明了局端是如何控制注册过程的.最后,为了避免上行信号发生冲突,本文提出了时戳法测距,分析了该方案的原理、可行性及优点.本论文中提出的所有硬件电路都有详细的理论为依据,采用verilog HDL对其编程,并用相关的EDA软件验证了功能的正确性,使其完全符合IEEE 802.3ah协议草案的要求.本文从收集资距开始到最后硬件电路的实现以及仿真结果的得出,具有一定的技术价值.特别是文章中提出的控制复接技术的实观方案、完成ONU注册的硬件电路以及局端如何分配LLID的方法等都是一些创新的作,为公司制作EPON积累了经验,同时还锻炼了作者设计电路和编写代码的能力.