随着 Internet的不断发展及通信业务形式的改变,宽带接入网技术得到了迅猛的发展。千兆无源光网络(Gigabit-Capable PON,GPON)作为一种典型的光纤接入技术,凭借着其高带宽、远距离传输、多业务接入等独特优势成为了研究热点。作为GPON关键技术之一的动态带宽分配(Dynamic Bandwidth,DBA),对提高接入端带宽利用率、增加吞吐量、降低时延、保证网络性能和业务质量等有着重要的作用,因此GPON系统中DBA技术的研究具有非常重要的现实意义。针对现有 GPON系统的性能问题,设计了一套仿真系统,并基于该仿真系统提出了一种基于预测和分级轮询的动态带宽分配算法:TP-DBA。本文的主要工作包括以下三方面:　　(1)构造了GPON仿真系统。系统设计包括整体网络拓扑结构、业务源模型、光线路终端(Optical Line Terminal,OLT)模型、光网络单元(Optical Network Unit,ONU)模型和光分配单元(Optical Distribution Network,ODN)模型五部分。此系统的优势在于:增加了ODN模块,使GPON系统中数据业务传输过程进一步细化;并在ONU主处理模块的进程模型中引入了延时补偿状态机,从而使GPON系统的时延性能更接近于现实环境。　　(2)提出了TP-DBA算法。针对现有GPON系统中DBA算法存在的时延和带宽利用率等问题,提出了一种基于预测和分级轮询机制的动态带宽分配算法——TP-DBA。该算法采用了状态报告型和非状态报告型 DBA策略相结合的动态带宽分配方式,能够根据缓冲区中的数据量和实际产生的数据量,对当前的流量进行预测,达到有效地降低时延的目的,同时采用周期轮询和循环级联的方式,提高了带宽的利用率。　　(3)给出了性能验证、对比实验。在GPON仿真系统中对TP-DBA算法进行了相关实验,实验内容包括:时延验证,丢包率验证和带宽利用率验证。与主流算法相比较,该 DBA算法具有较高的带宽利用率,较低传输时延和丢包率,为全业务提供了Qos保证。