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在光纤通信系统中，光正交频分复用接入无源光网络（OrthogonalFrequency Division Multiplexing Access Passive Optical Network，OFDMA-PON）以其高容量、高频谱利用率、灵活的带宽分配、低成本、抗色散以及多址接入等优点，得到了业界的广泛关注。在OFDMA-PON中，动态带宽资源调度与系统功耗优化是两个重要的研究课题。一方面，动态带宽资源调度可以充分利用系统中的带宽资源，提升系统的带宽利用率与系统容量。另一方面，随着通信系统中的能耗越来越大，优化系统功耗也成了一个迫切需要解决的难题。本文将围绕OFDMA-PON上行接入过程中的带宽资源调度与系统功耗两个问题，对上行带宽分配算法进行理论研究与实验分析，具体工作如下：（1）在分析OFDMA-PON中已有的三种经典的多媒接入体控制（MediaAccess Control，MAC）协议之后，提出了一种新的MAC协议（MAC New）。通过实验分析发现，与已有的三种MAC协议相比，新提出的MAC协议降低了系统的平均数据包时延，增加了频谱利用率。当网络负载较大时，新提出的MAC协议具备较大的吞吐量与较高的网络容量。（2）在OFDMA-PON中基于各个光网络单元（Optical NetworkUnit，ONU）上传数据量的带宽分配方面，提出了一种随机化的动态带宽分配（Randomized Dynamic BandwidthAllocation，RDBA）算法。通过理论分析可知，RDBA算法具有较低的计算时间复杂度与较高的传输可靠性。通过仿真实验可知，与已有的算法相比，RDBA算法具有更高的吞吐量与信道利用率、更低的平均数据包延迟。（3）在OFDMA-PON中基于不同优先级的差分业务的上行传输方面，提出了一种基于权重的动态带宽分配（Weight-value DynamicBandwidth Allocation，WDBA）算法。WDBA算法为两步分配算法，即ONU之间分配与ONU内分配。通过仿真实验可知，与传统的差分业务两层带宽分配（Two-layer Bandwidth Allocation，TLBA）算法相比，WDBA算法不但具有较高的吞吐量与信道利用率，而且保证了高优先级业务的服务质量（Quality of Services，QoS）以及低优先级业务之间的公平性。（4）在优化OFDMA-PON中ONU端发送功率方面，首先将系统的功耗优化问题转化为一个数学模型。为了求解这个模型。提出了两种优化系统功耗的三维动态带宽分配算法。第一种三维动态带宽分配算法（3Dimensional-Dynamic BandwidthAllocation-First，3D DBA-1）是利用无线OFDM中已有的三维调度算法，并结合光纤信道的特征，将其修改为适用于OFDMA-PON的三维调度算法。第二种三维动态带宽分配算法（3Dimensional-Dynamic BandwidthAllocation-Second，3DDBA-2）是为了弥补3D DBA-1算法的不足，将子载波与比特进行同时分配，进一步降低了系统的功耗。通过仿真实验可知，与传统的固定调制格式的二维调度算法相比，3D DBA-1算法与3D DBA-2算法分别降低了大约30%与50%的系统功耗。此外，3D DBA-2算法的性能比3D DBA-1算法更加的优秀。通过复杂度分析可知，这两种新提出的三维调度算法的时间复杂度都是多项式的。