近年来随着互联网业务的快速发展,终端用户的数量呈指数增长趋势;如何提高网络宽带,进行合理的网络拓扑布局,成为了急需解决的问题。“宽带中国”和“光纤入户”发展战略的实施需要高性能的接入网方案来进行技术支撑。传统的时分复用(TDM)技术已经不能满足用户对带宽的需求。结合波分复用(WDM)、正交频分复用(OFDM)的新型光接入网技术受到了越来越多的重视。随着地球可利用能源的日益枯竭,节能减排的重要性体现在了各个行业,光网络作为最重要的宽带信息基础设施,其节能减排在减少自身碳排放的同时,也增大了整个通信网节能减排的空间。因此,目前光接入网的研究点集中在了拓扑结构、动态带宽分配算法和节能上。本论文依托于国家863计划和国家自然科学基金项目,提出一种满足用户在地理位置上分布不均匀的长距离群落无源光网络(LRG-PON)结构,并针对这种新型结构,考虑用户服务质量(QoS)需求和成本两方面因素,提出将延时与能耗结合的方案,以实现接入网节能的目的。同时论文探讨了半物理仿真方案,对OPNET与外部连通的接口架构进行了分析和设计,实现了 OPNET软件和Microsoft Visual Studio 2010 的互连互通。主要工作和创新点如下:1).为了解决光网络单元(ONU)数量增多和不同区域业务具有潮汐效应的问题,提出了一种长距离分群落的无源光网络结构。2).针对节能问题,设计了 ONU的周期间休眠和周期内休眠两种模式。周期间休眠采用深度休眠技术,主要应用于ONU所在的分组长时间内业务量很少时;周期内休眠采用快速休眠技术,主要应用于ONU所在的分组长时间业务量很多时;由OLT根据算法控制机制决定ONU进入哪种休眠模式。3).提出了在LRG-PON结构中基于ONU休眠机制的动态带宽分配算法,并进行了仿真分析。该算法从时隙、波长和频隙多个维度进行动态带宽分配,并同时考虑ONU节能和业务公平性。4).针对网络机制的半物理仿真问题,设计了 OPNET与外部互联互通的接口,完成了测试验证,实现了 OPNET软件和Microsoft Visual Studio 2010的互联互通。