在各种接入网的方案中,由于GPON系统具有大带宽容量、支持丰富的业务的特点,是建设FTTH网络的首选。针对GPON系统的设备和线路的安全可靠性,进行了研究。论文研究的是GPON系统的PON保护机制,主要是采用增加备用的链路或设备的方式来增加GPON系统的可靠性。首先介绍了GPON网络的组成,对GPON系统的各个功能进行了叙述。然后由于本论文的实验设备为兼容GPON、XG-PON、XGS-PON的情形,所以介绍了一下10G GPON的基本原理,以及共存方式。对于PON保护类型,介绍了按照标准分为的四种类型,以及按照组网方式分为的两种类型。对几种PON保护方式进行了成本消耗和实现技术难度地分析后,本文主要对双归属Type B PON保护方案进行设计和实现,实际上就是Type B手拉手PON保护。这里是为了能简便地称呼非手拉手组网和手拉手组网,所以用单归属和双归属代替。本文对Type B PON保护系统的硬件和软件结构进行了简单介绍。又因为设备中的线卡为双CPU线卡,在此基础上提出了对数据传输通道的设计与优化。论文主要是对线卡上的软件进行了设计,从业务模块和驱动模块进行了分析设计。论文在GPON OLT设备上进行验证与测试。由于双归属的情况下,倒换时间更多。在功能的实现上需要兼容单归属、双归属,但在测试时以双归属保护为例进行了测试。由于实验设备中的线卡是双CPU线卡,采用三种环境对手拉手PON保护功能进行测试。为了将保护倒换产生的条件测试全面,需要对主干光纤断纤倒换、分支光纤断纤倒换、强制倒换和热插拔倒换四种功能进行测试。计算出各个场景下的倒换时间,分析得出结论:Type B手拉手PON保护具有一定可靠性和稳定性,且倒换时间基本都在50ms以内,数据传输通道的优化较为成功。