论文的主要内容如下:首先,介绍了国际电信联盟建议G.983规范的ATM-PON系统,分析了该系统的组成、特点、关键技术及网络管理技术,并扩展综合了宽带综合业务数字网和ATM的部分有关内容作为对G.983中网络分层协议模型的补充.其次,分析了在光纤到家应用环境下ONT的网络端接口和用户端接口,论述了ONT对电路仿真业务、局域网仿真业务、纯ATM业务等的支持方法.提出了主板加接口线路卡的ONT整体结构,并对应分层模型设计提出了ONT的软、硬件实现方案.最后,确定以PON传输子层为研究工作的重点,用现场可编程门阵列设计实现了PON传输子层的功能,详细地论述了ONT传送特定传输汇聚功能和ATM特定传输汇聚功能的各功能模块及其实现方法,重点分析了对下行物理层操作、管理和维护信元净荷所携带的准许和消息的处理方法及测距状态机,并集成进了用于与ATM层接口的ATM通用测试与操作物理接口.