本文的工作集中于千兆比无源光网络系统媒质接入控制(GMAC)协议的研究和设计、协议性能分析以及其他与MAC协议相关内容的研究。 　　作为媒质共享的树型网络，GPON需要媒质接入控制(MAC)协议协调各终端对上行信道的访问，避免冲突。MAC协议在整个通信系统中扮演着重要的角色，对系统的性能有着深刻的影响，在GPON系统中居于核心地位。ITU-T建议G.984.1、G.984和G.GPON.gtc使GPON的发展走上了标准化之路，但它们未对MAC协议作出明确规定，并指明尚需要进一步研究，因此本文的工作具有现实意义。 　　与其他媒质共享网络相比，PON的树型结构具有特殊性，这对MAC协议提出了特殊要求。随机接入控制方法虽然具有简单和易于扩展的特点，但是无法满足电信级的时延和吞吐量要求，因而不适合PON系统。中央控制基于预约的带宽分配算法是PON的首选，它具有良好的时延和吞吐量特性。 　　本文根据ITU建议，为GPON系统提出了两种符合建议要求的MAC协议：基于优先级的MAC协议和考虑公平性的MAC协议。计算机仿真是研究通信系统性能的重要手段，本文对提出的这两种协议作了分析和研究，分析结果表明了协议的有效性。