近年来,信息产业增长迅速,可视电话、交互式网络电视(IPTV)和视频点播等宽带应用业务的推动,刺激了全球对宽带接入网的发展。无源光网络(PON)因高带宽、高容量和可靠性等很多优点一致被认为最有潜力的接入网技术。然而由于被广泛地部署和网络传输速率的持续增加导致网络能耗的增加,如何有效降低PON网络能耗,已成为一个极具学术和应用价值的研究热点。ITU-T标准定义了光网络单元(ONU)休眠节能的四种模式,其中ONU循环休眠模式和假寐模式是目前广泛研究的休眠节能模式。本文系统研究了循环休眠模式的能源管理机制,建立了 ONU循环休眠模式的马尔科夫链数学模型,对系统性能进行一系列研究。仿真结果发现,系统性能参数睡眠时间Tsleep的设定至为关键,它决定着ONU休眠控制机制中两个重要的矛盾性能指标,即节能效率和服务质量要求(传输延时)。具体的讲,ONU的睡眠周期越长,节能效果越好,但会使平均数据包延迟增加,甚至数据包会丢失而导致的服务质量性能的下降。本文提出了四种不同睡眠周期变化模式,来进一步研究ONU可延长的睡眠周期,对上述两矛盾性能指标的影响,并对马尔科夫链数学模型进行了仿真。仿真结果表明:随着业务到达率的增加,指数Exponential模式的节能效率显示最好,但数据包延迟性能最差。为了同时考虑到节能效率和数据包延迟这两个性能指标,本文定义了 Cost成本函数。该成本函数的基本出发点,就是这两个性能指标实现目标值所付出的代价,并进行了归一化处理。在仿真中,我们分别得出四种睡眠周期模式下的最小成本,实现了最优权衡,从而优化系统参数值。仿真结果表明,构成ONU能量节省阶段的SaS状态对个数n超过某个值时,节能效率和数据包延迟性能达到饱和。