所谓电信级以太网,即在保留传统以太网的帧结构的基础上,通过扩展帧头和引入二层信令,在以太网上实现与电信网类似的可管理性和高可靠性。全面引用以太网标准化的QoS、安全、OAM机制与扩展技术,成为规模成熟的以太产业链的环节之一。以太无源光网络技术作为接入网技术的主流技术之一,已经逐步被国内外多数运营商所接受并付诸实施,做为电信级以太网全程中的有机组成部分,其符合电信级网络运营的扩展和改造势在必行。本论文在国家“十五”“863”资助课题基础上,围绕以太网无源光网络对电信级以太网各项理论和技术的支撑展开深入研究和实验,基本上每个章节都是研究电信级以太网技术要求的一个独特方向。论文主要工作有:(1)将城域以太网论坛(MEF)的电信级以太网理论移植到以太无源光网络,从体系结构、网络管理、安全性、QoS,多业务接入等几个方面提出对以太网无源光网路的技术要求。(2)结合本人在样机设计中的经验,总结了系统设计方案,特别在嵌入子系统中,为了增强系统稳定性和电信级设备的可靠性,引入了适合于以太无源光网络的嵌入式系统平台架构,并对OLT分布式系统划分和功能进行研究,同时还介绍了FTTB型ONU的设计方案,实现了完整的EPON样机系统设计。该套系统经过了多家电信运营商的完整测试,符合入网需求,同时也能够满足当前的电信级运营要求。(3)根据电信级以太网的操作、维护、管理的端到端要求,完整实现了一套基于EPON的扩展OAM管理流程,其中给出了OLT到ONU之间的OAM扩展发现状态机设计和扩展OAM的管理配置方案。该设计能够在不改动任何标准规定OAM的前提下,提供较完整的业务层面的各种管理功能,改善了现有以太网OAM功能仅限于链路级管理的局限性,并具备较好的可扩展性,给今后与MEF的标准定义对接提供便利和可靠的接口。(4)根据电信级接入网承载全业务的需求,基于EPON现有MPCP协议框架,提出了一种同时考虑业务和用户优先级的“基于用户的公平服务包络”(UFSE)调度策略。该策略改善了现有EPON动态带宽算法中,缺乏同时对不同用户间的不同业务进行全局公平性考虑的局限。该算法适应性较广,可以用于当前常见的单用户和多用户场景,并实现了层级调度,具有可扩展性。符合当前电信运营过程中的业务和用户级别区分需要,并通过仿真验证了该算法的有效性。(5)根据电信级以太网关键技术中的可扩展要求和MEF对以太网承载业务的分类,参考TR101中对DSL系统的标记策略,提出了在EPON系统中对多业务和多用户进行精细化管理的三种标识方案。在不用改变当前通用以太网帧结构的前提下,能够实现对用户、业务、设备的精确识别和管理。(6)根据电信级以太网对业务运营安全性的要求和组播视频业务的特点。提出了可控组播技术方案,解决了原有接入网中,组播业务无法进行用户权限识别和节目源认证的缺陷,同时还提出了适用于不同用户密集度和管理要求的动态配置和静态配置,经过实验对这两种配置方案的时延特性进行了分析。