当网络距离用户只有一英里时，网络经营者必须选择 ——它会不会费用低廉、辐射范围广、高效，或者能够快速布线。选用 DSL 或电缆线调制解调器（cable-modem）可以在基础设施的安装方面带来好处，但是它牺牲了辐射范围和高比特传输的性能;而如果选择无线方式则必须牺牲性能和距离。
无源光纤网络 ( pon ) 解决了这个两难的问题。由于没有了普通光纤网络的中继器和设备，PON 降低了布线和安装费用。尽管布线的费用仍然要比 DSL 方式高出许多，但是其潜在的性能和长期效益使得 PON 非常适合新建小区或基站。
PON 是 VDSL的一种补充。它可以使运营商延长 VDSL 到客户端的距离，然后通过光纤连接到中心局。更重要的是，基于 ATM的PON 简化了两种技术的互联。最后, 新的 QoS 和容错特性使得 VDSL 通信中的重头戏——实时视频数据流传输所要求的关键技术得到了解决。
无源网络( PON )或光接入网络( OAN ), 是由若干个分支组成的树状结构，通常被称为光配线网 ( ODN ) 。ODN 运行于公司到客户端之间，采用无源分路器，无源光纤衰减器, 以及拼接的混合应用。
PON 一般采用三种设备。一种是局端安装的一个特殊交换机，称为光线路终端 ( OLT )，它或者是自己发出光信号，或者从同一地点的并联网络中采用 SONET 信号 (比如 OC-12)。然后光线路终端( OLT )通过一个或者更多的外发端口发送数据。由于光纤的终点不同，因此或者由光网络单元( ONU )，或者由光网络终端 ( ONT )来接收光信号并将其转换为电信号传给客户端。然后 DSL 将信号发送给客户端。
WDM  TDM 以及 ATM
PON 采用的是综合接入协议，或者是 ATM、 或者是千兆以太网、波分复用( WDM )或时分复用( TDM )。基于 ATM 技术的 PON ( APON )的工作方式相当于一个大的 ATM 网络。用户通过 APON 到目的地（比如另一个局或者 ISP 端）建立一个虚拟回路( VCs)。这些虚拟回路( VC )被捆绑进入虚拟路径以更快速地进入运营商的网络。IEEE 正在为基于以太网的 PON ( EPON )制定标准。
网络速度取决于APON 是同步的的还是异步的。同步的 APON以 OC-3 速度运行 ( 155.52M/秒 )。而异步传输的从中心局的 OLT 到客户端的下传速度从 155.52 到 622.08M/秒不等。从客户端到中心局的上传速度则为 155.52M/秒。所有的网络拓扑结构都支持这两种配置，当然，如果光纤直接入户就不会支持异步传输。
上传和下传的操作是在两个频道上进行的，而这两个频道在同一根光缆上允许波长不同。原来的 APON 标准要求在单根光纤上的下传波长在1480到1580纳米之间，双根光纤则要求在1260到1360纳米之间。上传则要求在1260到1360纳米之间。
国际电信联盟 ( ITU )的新的标准增加了宽波分复用 (WWDM)能力。根据规定，下传数据分为两个波段：在保持普通传输波长为从 1480纳米 到1500纳米的同时，又新增加了波长（1539到1565纳米之间）以备将来之用（比如视频服务）。APON现在可以支持 16 种波长 ( 频道之间保持200GHz的间距 ) 或 32 种波长( 频道之间保持 100GHz 的间距 ) 。然而，由于用户分别需要一种波长来发送和接收数据，这些数字实质上需要减半。
如果说有什么缺点的话，实现这些频道需要昂贵的设备。由于新的频谱更为狭窄，对激光束的漂移要求更高了，因此，发送 WWDM 的设备需要更为昂贵的激光发生器。在主频道的 1480 纳米到 1500 纳米段，PON 在发送和接收频道之间采用的是时分复用结构。在这些时隙内，网络的运行就像局域网、以太网或者 ATM 网一样。
OLT 采用一种复杂的帧结构来管理网络。上传和下传频道分为不同帧和时隙。每个帧和时隙的大小取决于具体配置。比如说，在一个对称网络里，下传帧包含56个时隙——54个运载数据，2个运载管理信息。每个时隙相当于 ATM 的一个信元，或者53个字节。上传帧为53个时隙的长度，但是每个仍然保持56个时隙的来运行。另外3个时隙为开销时隙，OLT 用于各种用途，比如要求 ONU 传送物理层维护管理( PLOAM )信元或者用于收集管理信息的微小时隙。异步 APON 采用帧时隙配置，这使得下传速度可以增长到4倍，达到622M/秒。
APON 规定采用两种信元。数据信元用于传送信息，包括用户数据，呼叫信息以及维护管理信息。另外一种信元是 PLOAM 信元，用于传送网络物理设备的信息。它们也可以传送 OLT 允许进入网络的授权编码信息。OLT 还可以将时隙分为微小时隙以收集关于 ONU 的数据队列信息以实现 Qos 或动态带宽分布(DBA)。
PON 的工作方式
APON的一个好处是系统能够自动检测新设备。 OLT 周期性地在几百微秒的上传时隙中留一些空隙并发送一个任何人都可以回应的特别许可。新的 ONT 将收到这个特别许可并以其独特的序列号来回应。OLT 接收到这个号码并自动为新的 ONT 配置加入 APON 所需的信息。这些信息包括 APON ID 以及两种入网所需的许可——PLOAM 许可和数据许可。然后 ATM 贴在里面。当 OLT 在 APON 网络上下传一个 ATM 信元时，每个 ONT 将信元的虚拟路径标识符与自己的比较。如果匹配，ONT 就拷贝这个信元，把它从网络上移除，并把它发送给客户端。每个客户端将信元的虚拟回路同自己的比较，如果匹配，节点就拷贝数据并移除信元。
当 ONT 需要发送信息时，它会等待 OLT 发送一个 PLOAM 信元。每个 PLOAM 信元有26或27个每个人都可以读的许可。ONT 检查 PLOAM 的许可号码，如果与自己的相符，ONT 就用这些许可来发送数据，信元上传。OLT 接收器接到信息然后采用同步来恢复时钟，读出信元并传送到 ATM 交换机，数据进入供应商的核心网。
安全和 QOS
安全和 QoS 是 APON的热门话题。由于任何一个 ONT 都可以读任何信元，因此 APON的 安全是不容易保证的。如同语音网络一样，没有阻止入侵的固有安全机制。 然而, 当前的 APON 规定的确提供了一种被称为扰频（Scrambling）的比较原始形式的安全措施。每个信元通过混合了采用24位密码的加密算法在网络上传输。加密位过短使得这种保密措施非常脆弱，但是在数据传输过程中进行密码的改变在某种程度上提高了安全性能。
至于 QoS , 尽管 ATM 启用不同的电路类型，当前的 APON 规定并没有这样做。每个数据流都受到同等的对待。国际电信联盟的一个新标准将把 DBA 加入到 APON 。DBA 将允许 OLT 决定谁有权接收数据，并相应地调整许可的数量。
OLT 将通过微小时隙来实现这一点。ONT 将以排序信息进行回应，显示需要传送的信元数量。然后 OLT 将把数据量与用户所购买的服务类型、现有数据状况等进行衡量。基于这些信息，OLT 将发送许可，ONT 再以正常的方式进行回应。
管理和生命力
公共信息网络首先要具有可靠性。忘记性能的提升，安全的提高，尽量提高 PON 所能提供的QOS。没有足够的正常运行时间，任何服务都不可能做的持久，因此提供足够的管理和容错能力是关键。
有了APON，PLOAM 信元自己可以进行管理。他们允许 ONT 反馈给 OLT 自己的信息。同样的信元也可以提供能够排列激光并测量能量输出某种数位模式。
对于容错能力，新出台的 APON 规定将实现网络的冗余。APON 将会以类似于 SONET 的双环形配置的形式运行：每个 ONT 将连接到两个 OLT。两种保护的情形将成为可能。一对一的保护使传送器可以选择采用哪条线路而不需要和另外一条线打交道。提供商可以用这种配置在备份线路上实现不定比特率(UBR)，因为一个错误可能导致网络塞车。
第二种方法被称为 one-plus-one 保护, 传送器和接收器双方选择一条没有问题的线路进行数据传输。因此，在没有经过交换机的情况下，不会发生备份线上数据丢失的现象。

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