作为一种新兴的下一代光网络技术,OFDM-PON凭借其高效率、低成本、低开销、业务透明、资源配置灵活等诸多优势,其研究和发展将带动光通信产业链的进一步创新和转型,应用前景十分光明。然而,当多种技术共享同一个OFDM-PON平台时,由于不同技术间固有的物理层差异,网络资源的动态分配、高效管理、公平调度将会面临困难。本文首先对无源光网络的网络结构、设备以及媒质接入控制技术进行了研究;然后,从理论上对OFDM技术的基本原理以及减小峰均功率比(PAPR)、同步、信道估计、子载波调制/信道编码、自适应调制等关键技术进行了详细的分析;最后,对基于TDMA、FDMA以及TDMA/FDMA混合的三种常见的OFDM-PON子载波分配以及媒质接入控制进行了阐述,并提出了打造开放式的网络接入环境,实现OFDM-PON技术与传统技术共存的研究方向。从软件定义网络SDN的思想出发,在不改变原有MAC子层协议的前提下,提出了一种新型的基于“元MAC”的OFDM-PON系统媒质接入控制协议解决方案,通过“元MAC”控制器与虚拟PON的信息交互实现频域资源的动态管理与优化,消除了物理层差异的影响。在此基础之上,设计了一种基于“元MAC”的OFDM-PON动态资源分配方案,在VPON准入阶段,通过多背包优化算法理论上实现了VPON准入数量的最大化,并结合准入均衡技术进一步提高了频谱的利用效率;在带宽分配阶段,对频谱间隙中的剩余带宽进行了公平分配,确定了载波分配的具体数量;在频谱分配阶段,提出了紧凑型分布(CA)和分散型分布(SA)两种不同的频谱分配方案,确定了各个VPON所获得的子载波组在频谱中的具体位置。在保证效率和公平性的前提下,实现了对子载波资源的动态管理,满足了不同技术或业务的带宽需求,提升了用户体验。最后,利用OPNET Modeler仿真软件,建立了基于软件定义“元MAC”协议的OFDM-PON动态资源分配算法的仿真模型,采用贪心算法求解VPON准入问题,通过子载波再分配阈值、子载波利用率、业务满足度、VPON准入周期数等诸多性能参数,对紧凑型分布(CA)与分散型分布(SA)两种不同频谱分配条件下的OFDM-PON动态资源分配算法的仿真结果进行了分析和对比。