以太无源光网络(Ethernet PON)融合以太网技术的简单性、光纤传输的高带宽性以及点到多点的PON传送方式,已经成为未来全光网中最后一公里的最佳解决方案.本文重点对EPON系统基于自相似源的上行调度机制进行了研究.首先回顾了接入网技术的演变过程及发展现状,对当前各种接入网技术的特点、性能、前景等问题进行了全面评述,介绍了EPON国际标准IEEE 802.3ah的协议栈分层结构,着重分析了多点MAC控制协议的功能和原理.考虑到传统泊松模型无法表征LAN数据和VBR等业务流普遍存在的自相似特性,对网络业务自相似性的产生原因及其对网络性能的影响展开了深入研究,提出了利用叠加多个服从pareto分布的ON/OFF源来生成自相似源的方法,采用网络协议仿真工具OPNET建立了它的数学模型,用于模拟EPON中ONU端用户的自相似业务流.作者将EPON的上行调度分为各个ONU之间的Inter-ONU调度(动态带宽分配)和单个ONU内部的Intra-ONU调度(分级调度)两个过程,在详细研究各种动态带宽分配算法普遍存在的弊端及其根源基础上,提出了一种基于滑动窗的动态带宽分配算法,来缓解服务公平性和业务突发性之间的矛盾;同时,对传统的区分业务分级调度机制进行了适当改进.运用OPNET编程实现了改进后的EPON上行调度全过程,通过仿真结果验证了其可行性.最后,对EPON系统的安全机制进行了尝试性研究,针对EPON点对多点这种特殊拓扑结构,分析了数据加密和用户认证的必要性,提出了一种信息加密与消息认证相结合的EPON系统安全问题解决方案.