全业务接入网联盟在G.983协议的基础上，提出了“对全部协议进行开放的、完全的、彻底的重新考虑”的决定，努力寻求一种最佳的、支持全业务的、效率最高的接入网解决方案，逐渐形成了GPON系列标准规范。GPON作为最新的接入网技术，通过引入GEM封装机制有效的解决了IP分组的适配问题，同时由于其良好的兼容性、多业务性和可扩展性，必将成为构建下一代接入网的理想选择之一。 本文的工作旨在研究GPON网络传输会聚层部分关键技术，讨论了GPON的成帧技术及封装机制，分析了GPON的链路效率，并重点对ONU动态发现过程进行研究。 本文对GPON的链路效率进行研究，讨论并推导出不同负荷的链路效率公式，并通过MATLAB仿真探讨了GPON系统承载Ethernet分组和ATM信元时的链路效率，分析了影响链路效率的因素，并重点对GPON传输IPTV视频数据进行研究。通过与EPON的比较，揭示了GPON全业务支撑的原因。仿真结果表明：GEM封装模式是成就GPON高效率、全业务的重要原因，即使对于最短的46字节的Ethernet帧，0,5ms时GEM封装后的链路效率也在80％以上；与EPON相比，GPON能高效的传输IPTV视频数据，其上行链路效率高达86％，而EPON只有76％左右。 本文工作的重点是对GPON的发现协议进行改善，提出改进的ONU动态发现机制：在OLT端采用平均注册效率最优的动态开窗机制；在ONU端采用兼顾注册时延的动态随机时延机制。通过OPNET建立网络模型，对基本发现过程和改进发现过程的网络性能进行比较，分析了改进发现过程对网络性能的改善以及方案的可行性。仿真结果表明：改进的发现过程显著的提高了注册性能，平均注册效率提高了64.1％，注册时延降低了40％，总线路利用率提高6％，有效地改善了适用范围，既适用于系统刚开启或OLT由于断电而重启时竞争ONU较多的情况，也适合系统稳定时注册ONU较少的状况。