Trong phần này xét mạng truy cập gồm 1 OLT và N ONU được kết nối sử dụng mạng thụ động (hình 5.1). Mỗi ONU được ấn định một trể truyền xuống (từ OLT đến ONU) và trể truyền lên từ ONU đến OLT. Trong khi với mô hình cây, cả trể hướng lên và trể hướng xuống là như nhau thì mô hình vòng hai trể đó khác nhau. Một cách mô hình, ta giả thiết các độ trể độc lập nhau và chọn tùy ý trong khoảng [50µs ÷ 100µs]. Những giá trị này tương đương với khoảng cách giữa OLT và ONU trong khoảng từ 10 ÷ 20 km.
Từ phía truy cập, lưu lượng có thể đến ONU từ một người dùng đơn hoặc từ một cổng (Gateway) của mạng LAN chẳng hạn như lưu lượng có thể được tập hợp từ một số người dùng. Khung Ethernet sẽ được đệm vào ONU cho đến khi ONU được phép truyền đi. Tốc độ truyền của mạng PON và kết nối truy cập của người dùng không nhất thiết phải giống nhau. Trong mô hình của chúng ta, chúng ta gọi Rn(Mbps) là tốc độ dữ liệu mạng (hướng lên từ ONU đến OLT). Chúng ta đề cập ở đây là nếu Rn ≥N×Ru thì vấn đề phân bổ băng thông là không tồn tại khi khả năng cung cấp băng thông của hệ thống cao hơn tổng lưu lượng tải tất cả các ONU. Trong mô hình này, chúng ta xét hệ thống với N = 16 và Ru và Rn lần lượt là 100Mbps và 1000Mbps.
Một tập hợp N khe thời gian cùng với khoảng bảo vệ kết hợp của nó được gọi là chu kỳ. Nói một cách khác, một chu kỳ là một khoảng thời gian giữa hai khe thời gian liên tiếp được ấn định đến một ONU. Chúng ta ký hiệu chu kỳ là T. Nếu T quá lớn sẽ làm tăng độ trễ cho tất cả các gói kể cả các gói có quyền ưu tiên cao. Nếu T quá nhỏ thì thời gian bảo vệ làm phí băng thông.
Để đạt được một sự phân tích chính xác và thực tế về chất lượng, điều quan trọng là mô tả hành vi của hệ thống với lưu lượng thích hợp được xen vào hệ thống. Để phát lưu lượng, chúng ta sử dụng phương thức sau: kết quả lưu lượng là tập hợp của nhiều luồng, mỗi luồng gồm khoảng thời gian ON/OF được phân bố luân phiên nhau.
Hình 5.2 minh họa phương thức mà lưu lượng được phát trong từng ONU. Trong thời kỳ ON, mỗi nguồn phát các gói back to back (với một khoảng trống giữa các khung là 96 bit và 64 bit mào đầu ở giữa). Mỗi nguồn được ấn định một giá trị ưu tiên đặc biệt cho tất cả các gói của nó. Các gói được phát bởi n nguồn và được ghép vào một đường đơn nhưng mà các gói từ các nguồn khác nhau không gối lên nhau. Sau đó những gói này được chuyển đến từng hàng đợi riêng dựa trên ấn định ưu tiên của nó và những hàng đợi này được phục vụ theo thứ tự ưu tiên của nó.