接入网是连接用户网与城域网/骨干网的桥梁。随着社会信息化进程的加快,接入网已成为制约网络向宽带化发展的瓶颈。为了满足用户的需求,接入网的新技术不断涌现。目前接入网技术主要有xDSL、混合接入、光纤接入、无线接入等。在有线接入领域,由于光纤技术带宽高、衰减少等优势,光纤接入逐渐成为接入网的主流技术。无源光网络(PON)是最受关注的光纤接入技术。PON经历了APON、EPON和GPON的发展历程,GPON通过为用户提供吉比特的带宽,高效的IP、TDM承载模式,将成为FTTP/FTTH(光纤到户)领域中更为完善的解决方案。随着GPON技术的不断成熟和进步,相信GPON技术将会是未来宽带光接入网络的发展方向。GPON的技术特征主要体现在介质访问控制层(MAC层),很多GPON的关键技术如信道复用、动态带宽分配、加解密、测距等都是在介质访问控制层实现的,研究和设计GPON系统光网络单元(ONU)MAC层的下行链路对GPON技术的研究具有重要意义。本文首先介绍了光接入网技术,包括三种主要的无源光网络APON、EPON和GPON,以及GPON技术的发展现状;其次从GPON的定义出发,阐明了GPON的标准、系统结构、分层结构和关键技术;然后重点介绍了GPON的传输汇聚层,包括系统协议栈、传输汇聚层的关键功能、子层结构和功能以及GTC帧结构;根据传输汇聚层的分析提出了ONU的MAC层整体设计结构图,并介绍了各个模块的功能;在详细分析下行链路的每个模块的基础上,用Verilog硬件描述语言在QuartusⅡ软件中对每个模块进行仿真设计,并给出了仿真结果图;最后对所做的研究工作进行了总结,指出了今后还需继续进行的研究工作,并对GPON技术的发展前景进行了展望。