随着移动互联网的发展,大数据时代来临,用户对通信容量的需求呈现出爆炸式的增长。作为信息高速公路的“最后一公里”,接入网已经成为目前关注的焦点,其中无源光网络(PON)是最具有吸引力的接入方案。光正交频分复用技术以其速率高、频谱利用率高、抗色散能力强等优点而成为4G移动通信系统的核心技术之一。本论文围绕PON的升级及光通信的色散补偿方法展开研究,还简单介绍了无源光网络的基础知识,对O-OFDM系统的发展及关键技术做了概述。文章的主要创新点有两个方面。首先,我们提出了基于OFDM技术的时分复用无源光网络的升级方案,进行了理论可行性分析与仿真验证,在不改变原有系统结构的前提下,利用基带和频带信号传输,增加了系统容量。其次,关于光通信中的色散问题,提出了一种基于光双边带调制的色散预补偿方案,并将其应用在TDM-PON及DDO-OFDM-PON系统中,通过理论分析与系统仿真,测试了系统接收信号的误码率曲线与星座图,补偿效果明显,验证了方案的可行性。