近些年来，接入网技术不断地发展。目前接入网主要有xDSL、混合接入、光纤接入、无线接入等。在有线接入领域，由于光纤技术带宽大、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拥有高效率、高速率、高带宽利用率、支持全业务等优点，被认为是最先进的PON技术。 GPON的技术特征主要体现在介质访问控制层，很多GPON的关键技术如动态带宽分配、编码、测距等都是在介质访问控制层(MAC)实现的。本文的工作主要集中在GPON系统光网络单元(ONU)MAC层上行链路的研究和实现，对上行链路的模块用Verilog HDL语言其进行仿真实现，并研究了动态带宽分配算法。本文的主要工作和成果如下： 1．介绍了接入网的现状和发展，以及三种主要的无源光网络APON、EPON和GPON； 2．从GPON的定义出发，阐明了GPON的标准、系统结构、协议模型、传输复用方式和帧结构； 3．提出了ONU的MAC层整体结构图，介绍了各个模块的功能，设计了上行接入的解决方案； 4．在详细分析上行链路的每个模块的基础上，在Quartus Ⅱ开发环境下用VerilogHDL语言对每个模块进行仿真实现； 5．介绍了MAC层的关键技术动态带宽分配，提出了一种基于带宽需求的动态分配算法，提高了带宽利用率。 6．最后，对全文进行总结，并对进一步的研究提出一些展望。