EPON技术作为一项重要的接入网技术,代表着未来FTTx技术的发展方向,但是由于技术标准定义的不完善,在目前的EPON应用中,存在不少问题,尤其是不同厂商设备的互连互通问题。这个问题在很大程度上阻碍了EPON技术展开大范围的应用。本文基于对EPON技术标准IEEE 802.3ah-2004的研究和分析,首先对EPON系统数据链路层协议进行了详尽的分析,详细描述了EPON系统架构、协议层次、上下行通信过程、多点控制协议等,提出了EPON数据链路层的几项关键技术:测距、上行带宽分配、多业务的QoS保证以及安全问题。本文以EPON系统开发项目为背景,着重论述ONU设计方案的选择和ONU的具体硬件实现。在ONU设计方案选择中,对单LLID/ONU方案和多LLID/ONU方案作了详细的分析,这两种方案也是导致互连互通问题的主要原因之一。文章中分别从上行带宽利用率、QoS保证的多业务支持和网络管理三个方面,对这两种方案进行了比较;并且根据ONU扩展用户端口的不同,将ONU划分为纯数据型ONU、数据+语音型ONU和三网合一型ONU三种应用类型。最后详细描述了采用多LLID/ONU方案的纯数据型ONU的设计和实现,并且初步测试结果表明,ONU设计基本成功。本文在详细分析EPON系统数据链路层协议的基础上,以实际项目开发为背景,分析比较了ONU的两种主要实现方案,并阐述了本项目中方案选择的原因和理由,并对其进行了具体的实现。对以后EPON系统的开发,尤其是在ONU的实现方面,具有一定的参考价值。