PON系统由局端设备(OLT)、用户端设备(ONU/ONT)和光分配网(ODN)组成。所谓“无源”，是指ODN全部由无源光分路器和光纤等无源光器件组成，不包括任何有源器件。PON技术采用点到多点拓扑结构，下行和上行分别通过TDM和TDMA方式传输数据。
PON技术可细分为多种，主要区别体现在数据链路层和物理层的不同。其中，APON以ATM作为数据链路层;EPON使用以太网作为数据链路层，并扩充以太网使之具有点到多点的通信能力;
GPON则结合了APON和EPON优点，采用ATM/GEM作为链路层，能够对多种业务提供很好的支持，同时引入了更多的来自电信业界的网管和运维思想。
PON技术的优势在于，能够减少主干光纤资源占用，节约投资;网络结构灵活，扩展能力强;无源光器件故障率低，不易受外界环境干扰;业务支持能力强等。目前，PON的代表技术为EPON和GPON技术，APON技术由于成本高、带宽低，已经基本被市场淘汰。
EPON技术
EPON由2000年11月成立的EFM工作组提出，并在IEEE 802.3ah标准中进行规范。它以以太网作为载体，上行以突发的以太网包方式发送数据流，可提供上下行对称的1.25Gbit/s线路传输速率。
下行线路速率为10Gbit/s的系统也在研究之中。由于EPON采用以太网封装方式，所以非常适于承载IP业务，符合网络IP化的发展趋势。相比较其他PON技术，EPON在技术成熟度和设备价格方面具有优势，被认为是实现FTTH的主要技术。
由于IEEE制定802.3ah的初衷是为了接入IP数据业务，并没有考虑TDM业务接入对时钟同步、时延和抖动等性能的要求，因此，EPON所采用的标准以太网封装方式存在一个先天缺陷——难以承载TDM业务，包括话音或电路型数据专线等业务。
目前，虽然对以太网承载TDM业务正在研究并取得了一定成果，但要完全达到TDM业务所要求的QoS有困难。
在中国，有多家EPON厂商对IEEE标准进行了扩充，在EPON设备承载TDM业务方面有大量的技术创新，行业标准也对此提出了要求，这些使得中国市场上的EPON设备的业务接入能力大大提高，从原来单一的IP业务接入发展为全业务接入。
GPON技术
ITU-T在APON技术未能获得成功的情况下，重新设计了新的物理层传输速率和传输汇聚层，发布了G.984.x系列的GPON标准。GPON的下行最大传输速率高达2.488Gbit/s，上行最大传输速率可达1.244Gbit/s，传输距离至少为20km，具有高速、高效传输的特点。GPON的封装除了传统的ATM外，还可以支持全新的GEM(GPON封装模式)格式。
GEM类似于GFP，可以适应各种用户信号格式和任何传输网络制式，按固有格式传送语音、数据和视频信号，这样，运营商提供业务的灵活性就大大提高了。
GEM封装方式也使时钟同步变得容易，GPON因此可以支持端到端的定时和其他准同步业务，可以直接支持TDM业务，不需要像EPON那样进行TDM仿真，提高了TDM传输质量。
GPON的OAM机制完善，这方便了运营商的管理维护。ITU-T制定的GPON系列标准相当完善，同时也相当复杂，因此标准正式发布至今，全球只有很少的公司支持，专业的GPON芯片也刚刚推出，这使得GPON产品价格较高，难以实现大规模部署。
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