随着移动接入网络的快速发展和大规模应用,以及现代无线接入技术发展研究,分布式站点不断增多。集中式无线接入网(C-RAN)架构成为无线接入网络发展的重要趋势。C-RAN架构中集中部署基站(BBU)和拉远的远端射频单元(RRU)之间的部分被称为移动前传网络。波分复用无源光网络(WDM-PON)技术以其传输速率高、系统容量大,安全性高等优点成为移动前传网络承载方案研究的热点。本文主要针对高速WDM-PON移动前传系统中的下行信号调制方式和网络拓扑结构进行研究。首先研究了WDM-PON系统中的无色化光网络单元(ONU)技术,无色化ONU技术是降低WDM-PON系统成本的关键。论文中分析了四种无色化ONU技术:波长可调谐激光器技术、法布里-珀罗(FP-LD)激光器技术、宽带光纤频谱分割技术以及再调制技术的工作原理及系统特点。选用基于反射式半导体光放大器(RSOA)再调制技术作为本系统中的无色化ONU方案。仿真分析了基于RSOA再调制WDM-PON移动前传系统的传输性能,结果显示当输出光功率为0dBm时,能同时满足上下行信号传输需求。其次本文研究了下行调制格式对系统传输质量的影响。分析了光双二进制(ODB)、改进型双二进制(MDB)、差分相位调制(DPSK)、4阶强度调制(PAM-4)四种调制格式的产生方式和频谱特点,同时研究了传输速率、色散和非线性效应对系统性能的影响。仿真分析了4种调制方式在基于RSOA再调制WDM-PON移动前传系统中的传输性能。结果显示四种调制方式都能满足系统传输需求。ODB、MDB、PAM-4三种调制方式具有较高的色散容限,而DPSK和MDB两种调制方式非线性容限较好。MDB调制方式在8×40Gb/sWDM-PON移动前传系统中相比其他调制方式更具有优势。最后,本文研究了WDM-PON前传系统的拓扑结构,PON采用的传统树形及星型拓扑结构缺乏保护机制,系统可靠性较差,而环形拓扑当网络接入用户增加时无法满足系统传输需求。提出树形与双纤环结合的高可靠性拓扑结构,该结构在正常工作模式下,通过树形拓扑完成传输,保障了系统传输质量;当系统中光纤或设备出现故障时,可以灵活切换系统工作模式,通过双纤环拓扑完成系统传输。通过系统可靠性分析可知,树形与双纤环形拓扑结构可靠性较单独树形拓扑有了较为明显的提升。仿真分析了在正常工作模式以及两种应急模式下系统传输质量,以及该拓扑结构中4种调制方式在不同工作模式下的传输性能。仿真结果显示,系统正常工作模式以及两种应急工作模式传输性能都能得到保障,而四种调制方式在系统中传输质量表现也符合系统传输需求。因此这种树形与双纤环结合的高可靠性WDM-PON移动前传拓扑结构提升了系统的整体性能,在未来高速传输系统中具有良好的应用前景。