采用無源光網絡（PON）的接入協議有以ATM為傳輸平臺的APON/BPON和以以太網技術為傳輸平臺的EPON/GEPON以及以通用幀結構為傳輸平臺的GPON三種類型。EPON/GEPON是將以太網(Ethernet ，最具有發展潛力的鏈路層協議)與無源光網絡(PON，接入網的最佳物理層協議)結合在一起形成的能很好適應IP數據業務的接入方式。
由于最早的EPON標準基于100M快速以太網傳送，市場上很多被稱為EPON的產品實際上都是基于百兆以太網PON技術，為區別于原有的技術和產品，一般基于千兆以太網的PON技術被稱為GEPON。由于百兆EPON已逐漸被千兆的GEPON取代，在此文中，我們只分析基于GEPON的技術和產品。
同以往的其它PON技術相比，GEPON技術同樣采用點到多點的用戶網絡拓撲結構，利用光纖實現數據、語音和視頻的全業務接入的目的。但與以往基于ATM技術的APON/BPON相比，GEPON實現在用戶接入網中傳輸以太幀，非常適合IP業務的傳送。此外，由于目前IP網絡的普遍建設，基于以太網的技術的元器件結構比較簡單，性能高且價格便宜，使得GEPON相比其它PON技術更容易大規模商用；而基于IP的各種業務的高速發展以及下一代網絡IP融合的趨勢使得GEPON可以適用的范圍更廣并且符合未來網絡的發展趨勢，成為最重要的FTTH技術。
GEPON的系統結構如圖1所示。GEPON系統主要由中心局的光線路終端 (OLT) 、包含無源光器件的光分配網（ODN）、用戶端的光網絡單元/光網絡終端 (ONU) 以及網元管理系統 (EMS) 組成，通常采用點到多點的樹型拓撲結構。在下行方向，IP數據、語音、視頻等多種業務由位于中心局的OLT，采用廣播方式，通過ODN中的1：N無源光分路器分配到PON上的所有ONU單元。在上行方向，來自各個ONU的多種業務信息互不干擾地通過ODN中的1：N無源光分路器耦合到同一根光纖，最終送到位于局端OLT接收端。
傳輸原理
GEPON與APON最大的區別是GEPON根據IEEE802.3協議，包長可變至1518字節傳送數據，而APON根據ATM協議，按照固定長度53個字節包來傳送數據，其中48個字節負荷，5個字節開銷。這種差別意味著APON運載IP協議的數據效率低且困難。用APON傳送IP業務，數據包被分成每48個字節一組，然后在每一組前附加上5個字節開銷。這個過程耗時且復雜，也給OLT 和ONU增加了額外的成本。此外，每一48個字節段就要浪費5個字節，造成沉重的開銷，即所謂的ATM包的稅頭。相反，以太網傳送IP流量，相對于ATM開銷急劇下降。
上行/下行流量管理
GEPON從OLT到多個ONU下行傳輸數據和從多個ONU到OLT上行數據傳輸是十分不同的。所采取的不同的上行/下行技術分別如圖2、3所示：
圖2中數據從OLT到多個ONU廣播式下行，根據IEEE802.3協議，每一個包的包頭表明是給ONU（ONU1、ONU2、ONU3......ONUN）中的唯一一個。另外，部分包可以是給所有的ONU（廣播式）或者特殊的一組ONU（組播），在光分路器處，流量分成獨立的三組信號，每一組載有所有指定ONU的信號。當數據信號到達該ONU時，它接收給它的包，摒棄那些給其它ONU的包。舉例，圖2中，ONU1收到包1、2、3，但是它僅僅發送包1給終端用戶1，摒棄包2和包3。
圖3中所示，采用時分復用技術（TDM）分時隙給ONU管理上行流量，時隙是同步的，以便當數據信號耦合到一根光纖時各個ONU的上行包不會互相干擾。ONU在ONU指定的時隙上行數據給OLT，采用時分復用避免數據傳輸沖突，即上行采用爭用方式，下行采用廣播方式。
拓撲結構
GEPON網絡采用點至多點的拓樸結構，取代點到點結構，大大節省了光纖的用量、管理成本。無源網絡設備代替了傳統的ATM/SONET寬帶接入系統中的中繼器、放大器和激光器，減少了中心局端所需的激光器數目，并且OLT由許多ONU用戶分擔。而且GEPON利用以太網技術，采用標準以太幀，無須任何轉換就可以承載目前的主流業務－IP業務。