目前，无源光网络(PON)技术主要有三种：基于异步传输模式(ATM)的APON、基于以太网技术的EPON和吉比特无源光网络(GPON)。GPON作为一种旨在实现全业务接入的宽带接入网技术，相对于其他PON技术，在其标准的制定时就具备了众多优点，尤其是GPON的传输汇聚(TC)层协议。本文主要对GPON技术进行分析，并对光网络终端(ONT)相关技术和总体设计方案进行探讨，论文的主要内容如下：论文首先研究了GPON网络技术的发展现状、GPON与各种PON技术的比较，分析了GPON的优势所在；然后密切结合ITU-T最新的G．984系列协议标准，分析了GPON系统的网络结构和协议分层结构、GTC层协议栈模型，并在此基础上探讨了该层的主要功能和工作原理。其次，分析了ONT在GPON系统中的核心功能以及ONT支持的业务类型，结合ONT网络分层结构和各层需要实现的功能对ONT进行分层构建的思想进行介绍；然后，在分析片上可编程系统(SoPC)设计方法特点的基础上结合ONT功能特点，提出了ONT分层设计以及SoPC设计构思，选择了实现ONT SoPC的软硬件平台，给出了ONT总体设计硬件框图和实现SoPC的开发流程；此外，根据GTC层主要实现的功能提出了实现GPON TC层功能的模块化设计思想，并最终完成了其模块化设计原理图，在此基础上对关键模块的工作原理和实现方法进行了分析，对上行方向业务复用模块技术和过程原理进行了深入探讨。最后，从国内外GPON产品和技术特点出发，探讨了实现GPON系统目前存在的问题和解决的方法，分析了GPON技术的市场应用和市场定位，并结合我国实际情况，对其技术发展和前景进行了展望。