近年来,以IP为代表的数据业务呈现爆炸式增长,、使得网络业务特性越来越多样化。数据业务的自相似性、不对称性、动态性、突发性、多样性等特点,完全不同于稳定的话音业务特性。业务的特性不同,对于光网络的需求也不尽相同。网络如何实时的感知业务特性的变化,并及时调整参数来满足不同业务的需求,提供差异化的服务,已成为当前研究的一个热点问题。本论文首先研究了光网络中的业务感知机制,包括业务属性感知和业务流量感知。通过业务感知机制,网络可以实时了解所承载业务的特性,并根据自身的运行状况对不同业务提供不同的服务,从而提高网络运行效率。其中业务感知机制由边缘节点完成,根据该要求,对边缘节点进行了功能需求分析。根据边缘节点的功能需求分析,本文提出了系统设计方案和详细的FPGA设计方案。边缘节点的功能模块分为控制单元和数据处理单元,其中控制单元完成突发控制包的生成、光波长资源的调度等功能,数据处理单元完成业务感知、交换与汇聚、突发包的组装与拆解等数据处理功能。在边缘节点设计的过程,考虑到了转发延迟、亚稳态、时钟偏移等实际问题,提出了相应的解决和改进方法。对设计方案进行阐述之后,从仿真与实际测试两方面验证了边缘节点的功能,包括业务感知功能、以太网数据处理、动态波长调度、基于优先级的汇聚等功能。总之,本文在对光网络边缘节点感知技术研究的基础上,着重于边缘节点实验系统的设计和硬件实现。本文的创新性工作包括以下方面：(?)在对自感知光网络的业务感知技术分析的基础上,提出了边缘节点的设计方案。(?)对在设计中出现的亚稳态、时钟偏移、数据延迟等问题进行分析,提出或实现了相应的硬件解决方法。(?)对边缘节点的设计方案进行了功能仿真,并成功在硬件平台上进行了实现,经过测试证明该系统实现了边缘节点的功能。