2000年,IEEE成立了EFM(Ethernet in the First Mile)工作组,并于2005年10月颁布了1G EPON标准。为了进一步提高上行的传输速率、优化系统的性能,IEEE标准组织于2009年9月份正式颁布了10G EPON标准。但是无论是1G EPON还是10G EPON标准,都没有明确规定EPON的关键技术—动态带宽分配。因此动态带宽方案的研究具有重要意义。本文的工作贡献是在兼容1GEPON的基础上实现10GEPON的动态带宽分配。需实现的设计规格主要有:第一,支持固定带宽、保证带宽、BEB带宽三种业务可配;第二,支持ONU之间存在高低优先级,BEB带宽首先在高优先级的ONU之间进行分配,然后再考虑低优先级的ONU;第三,支持同一优先级的ONU之间带宽公平分配;第四,支持可配置的最小带宽为512kbps,带宽的分配精度不大于256kbps;第五,支持最多256个ONU,每个ONU支持两个队列集和8个队列;第六,支持ONU的自动上线。本文采用的技术路线是算法分析、逻辑实现和验证三步流程。完成的工作主要有:在项目初期,针对影响EPON系统性能的各个参数进行了详细的分析,并基于GPON标准G984.3协议中的带宽分配方案,针对EPON和GPON的差异点对原有的算法进行了优化改进。在固定带宽分配部分增加了对TDM业务的支持,在保证带宽部分采用令牌桶的机制允许保证带宽的累积,在BEB带宽分配部分,采用两轮分配机制提高带宽利用率,在授权下发部分,允许不同ONU之间的授权时隙交叠,且允许每周期下发的实际授权大于配置的授权总带宽。项目中期,基于前期对动态带宽分配方案的研究以及改进,采用自顶向下的设计方法规划出DBA的整体逻辑框图,将整个DBA模块划分为四个一级模块:CPU接口模块、上报值收集模块、DBA计算模块和授权下发模块;并最终完成各个一级模块的逻辑设计实现。项目后期,为了验证DBA逻辑设计的正确性,分别进行了DBA测试点的提取、测试用例的规划并基于VMM架构搭建DBA IT验证环境,最后通过运行测试用例保证了逻辑设计的正确性。本文最终实现了中国电信10GEPON设备的所有技术指标,其中支持1K个LLID,带宽的配置粒度和带宽的分配精度均为128kbps。本文算法的改进点都是围绕着提高带宽利用率为目的,而未从数据时延以及丢包率方面深入考虑,由于网络数据业务的高突发性,ONU侧采用什么样的调度机制以及流量预测算法将具有重要的研究价值。