随着国家宽带战略的实施落地,接入网技术成为了影响有线宽带网络发展的关键因素,而有线同轴网络作为国家信息基础设施的重要组成部分,对构建国家新一代信息基础网络、实现三网融合、延伸现代服务业范围具有重要的意义。高性能同轴电缆宽带接入(High performance Network Over Coax,HINOC)技术是针对我国有线同轴网络特性研发的唯一具有完备自主知识产权的同轴宽带接入技术,可提供千兆接入速率,已有商用芯片和小规模试点。为进一步提升同轴电缆的宽带接入能力,更好地满足家庭用户对于网络带宽以及多样化服务的需求,课题组基于HINOC2.0展开了万兆同轴宽带接入技术的研究,致力于实现更高的传输速率、更低的延迟,以及更灵活的服务质量保证。本文的主要工作内容是:针对万兆同轴宽带接入系统中需要解决的组播和下行有效传输问题,提出了万兆同轴宽带接入系统中组播传输机制的解决方案,设计了一种多Profile(定义每个子载波调制阶数的模板)传输机制下的HINOC终端设备(HINOC Modem,HM)分组算法;搭建了相应的仿真环境,实现了组播传输机制和HM分组算法的仿真,通过仿真结果的分析验证了本文提出的组播传输机制和HM分组算法的可行性和有效性。本文的工作可以为万兆同轴宽带接入技术的设计提供理论和技术支撑。本文首先分析了万兆同轴宽带接入系统中组播传输机制的设计需求,并基于需求实现了组播传输机制的设计,主要包括:组播帧格式的设计,组播相关表项的设计,以及组播帧发送信道选择算法的设计。然后基于上述的理论分析对组播传输机制进行了仿真,利用MAC层协议基础仿真平台提供的基本组件完成了Pd周期、MAP周期的构造、MAP帧的生成、组播业务的组帧和入队,以及HB到各HM的组播业务转发;设计了不同的仿真场景,测试了组播传输功能以及系统的吞吐量、平均时延和平均时延抖动,并对仿真结果进行了分析,验证了本文所提出的组播传输机制的可行性和本文仿真工作的正确性。接着分析了万兆同轴宽带接入系统中多Profile传输机制下HM分组算法的设计需求,并完成了HM分组算法的研究和设计,包括:问题建模、相关算法归纳和分析、算法设计、算法时间复杂度分析。最后对多种HM分组算法进行了仿真,设计了数据源模块、算法实现模块及统计模块,并针对数据源类型、Profile个数、HM节点个数三种影响因素对各分组算法进行了测试,统计了各算法的执行耗时,根据测试结果对各HM分组算法的性能进行了评估,分析了不同算法的适用条件,验证了本文提出的KCo PA(K-means Clustering for Profile Assignment)算法相对其他算法具有多种优势,可以给多Profile传输机制带来很大的性能提升。