随着以太网的普及和宽带应用的发展,光纤到户(FTTH)被普遍认为是一种理想的综合接入方案。自2003年起,ITU-T陆续推出了G.984.X系列标准来定义吉比特级无源光网络(GPON)系统。下一代光纤到户系统的关键技术是应用吉比特级无源光网络。GPON技术能支持多种速率、全业务QoS保证、强大的生存性与高效率等特殊的优势,以及充分兼顾了运营商的意见,被认为是以后宽带接入网的最好选择之一。因此研究GPON技术,特别是研究其关键技术具有非常重要的地位。本文提出了一种优化的高效的基于全部传输容器(T-CONT)的动态带宽分配算法(DBA),进一步补充了目前的相关研究成果,为今后的相关工作研究者提供了一个重要的参考依据。首先,本文对GPON协议标准和其网络结构进行详细分析。在对GPON系统协议理解的基础上阐述了光线路终端(OLT)与光网络单元(ONU)系统解决方案,并对该系统中各个模块的功能与结构进行了分析研究。分析了GPON传输汇聚层的功能结构及其帧结构。其次,研究了GPON协议中有关动态带宽分配。详细阐述了GPON系统中DBA工作原理、信令和结构,以及DBA的几种工作方式等。再次,深入分析了现有的GPON系统中上行动态带宽分配算法,提出了一种改进的GPON上行动态带宽分配算法,详细阐述了改进后算法的具体思想。最后,针对本文提出的适用于GPON的DBA算法,用网络仿真工具OPNETModeler设计了GPON系统的仿真平台,并对该算法的性能进行了检验。仿真结果证明改进后的算法满足GPON对全业务的QoS保证。