随着互联网和高宽带业务的迅猛发展，人们对接入网带宽提出了更高要求。因光纤带宽的优势，PON（无源光网络技术）成为了最有前景的接入技术，特别是以太无源光网络(EPON)被业界人士公认为是解决带宽接入网的最佳解决方案之一。EPON作为一种新型的光纤接入网技术，它综合了PON技术和以太网技术的优点:低成本、高带宽、扩展性强、与现有以太网兼容以及方便的管理等特点，使得EPON技术成为了连接接入网用户的一种最有效通信方式。光网络单元(ONU)作为EPON系统中面向用户侧的核心单元，通过用户网络接口(UNI）为客户端提供语音、数据和视频接口，其实现技术和成本将直接影响到光纤用户的承受能力，从而影响到EPON技术的发展和应用前景。因此，对ONU的研究和设计具有重要的现实意义。　　 本文首先对主流接入网和多种EPON方案进行调研，确定了基于EPON技术的广电网双向化改造方案;通过对EPON ONU系统功能结构与设计功能需求分析和方案论证，提出了ONU设备整体设计方案，并对ONU设备硬件与软件系统进行了详细设计，具体体现在：①从硬件平台的整体出发，采用模块化设计思想，完成了ONU各功能模块硬件电路和PCB板的设计。②基于嵌入式Linux操作系统，从应用层和系统层两方面对ONU设备软件系统进行了详细设计，其中应用层主要是实现OAM协议，系统层的主要工作包括开发环境的搭建、u-boot的移植、内核的定制、文件系统的制作以及最终制作成功的映像文件的烧写。③构建测试环境，对ONU设备进行了功能测试。经验证，ONU设备已基本完成初期设计目标，设计方案是可行的。