在宽带网络光纤化的大趋势下,PON技术已经成为目前全球各个电信运营商关注的热门技术之一,也是运营商“宽带提速”、“光进铜退”工程的技术基础。XG-PON是PON技术的中期演进方案,在兼容现有的GPON ODN的基础上,通过扩展GPON标准过渡到XG-PON。论文讨论了XG-PON技术的研究背景、发展现状、技术优势、相关协议、总体结构、关键技术和信息安全,分析了动态带宽分配(DBA)对XG-PON系统的影响。论文并紧密结合ITU-T的G.987.3协议标准,介绍了XG-PON传输汇聚层TC分层结构,研究了TC层的上、下行帧结构,并说明帧中各个字段的含义及作用。论文还分析了与DBA相关的关键概念,研究了XG-PON DBA的工作原理。在以上分析研究的基础上,论文深入讨论GPON中现有的DBA算法,对一些有代表性的DBA算法按照基于T-CONT分配和基于业务分配进行归纳分析,阐述了各算法值得借鉴的地方和不足之处,并通过性能分析且考虑目前的技术实现条件,提出一种结合可变周期和流量预测的XG-PON DBA算法。该算法摒弃了GPON DBA算法中对T-CONT的分类,引入了以四种优先级不同的带宽为基础的T-CONT传输描述符,使得带宽分配更加灵活。算法中的流量预测使得OLT对不同T-CONT的带宽需求有了更精确的计算,并结合可变的轮询周期使得算法对突发性业务有更好的处理。论文在OPNET Modeler网络仿真软件中,建立了XG-PON仿真模型,并在此模型上对本文提出的DBA算法的性能进行仿真。仿真结果表明,该DBA算法在带宽利用率、由突发业务引起的丢包和时延及服务质量方面都有较好的表现,且符合协议标准的要求,是一种可以满足全业务等级要求和高服务质量的动态带宽分配算法。