IP技术由于其开放性、平民化的特征获得广泛的普及,特别是Internet的巨大成功以及延伸出的丰富多彩的应用使IP技术成为电信网络分组化技术的唯一选择。传统的专线、语音、移动网络逐步向IP技术演进,Everything over IP成为电信业界的共识,全IP时代即将到来。随之而来的是对通信传输技术更高的要求,PON技术就是为适应市场而出现的质优价廉的网络宽带接新技术,主要有APON、EPON、GPON和WDM-PON。本文针对GPON网络的设计和规划进行研究。首先,介绍了PON的结构原理、技术分类和特点,并着重探讨了GPON的技术原理、基本性能、关键技术及特点和应用组网方式;其次详细介绍了GPON在网络设计和规划中的主要要求,对比不同分光模式对工程造价的影响;本论文以大连某小区网络升级改造为案例,结合实际施工中的相关要求,设计并最终实施了网络升级改造任务,本论文的研究工作解决了现有EPON覆盖小区在GPON升级改造中的成本问题,最后对比网络升级前后的性能特点,验证了本文设计方案的性能。