本文针对双向HFC网络中存在上行噪声的汇聚和积累及上行信道总线冲突的技术难题，在上下行数据传输的工作体制方面，提出了基于ATM传输技术在双向HFC网络上实现CBR、VBR具体技术的方法，以此实现网络中的各种业务。通过对CSMA／CD、Token-Ring和Token-Bus三种MAC层协议的分析和对比，并考虑到双向HFC网络的需求，创新性地提出了用令牌总线协议作为双向HFC网络的MAC层协议。 本文针对双向HFC网络的通信特点，对标准令牌总线协议进行相应的改进，创新性地提出了新令牌总线协议的设计思想、关键技术，简化了标准令牌总线协议，避免了总线冲突，提高了整个网络的通信效率。新令牌总线协议中，(1)光端机对用户进行集中管理；(2)针对标准令牌总线在用户量小的时候效率低的特点，提出一次发放多个令牌邀请，被邀请的用户之间再进行竞争的算法，提高了令牌循环的速度；(3)光端机对令牌总线进行智能管理，在不同情况下分配不同的令牌邀请数目，可以实现带宽的动态分配，提高带宽的利用率。 本文针对双向HFC网络的具体业务应用，研究并阐明了新令牌总线协议在用户令牌申请、开机和关机的工作流程，探讨了CBR业务和VBR业务的上下行数据传输的工作体制。 本文采用计算机仿真的方式对新令牌总线协议的令牌申请算法进行了性能的测试分析，数据结果表明该算法能够有效提高速率，实现智能化管理。