Công nghệ APON (ATM - PON) đã được áp dụng để truyền tải dữ liệu và tiếng nói. Tiếp theo là công nghệ BPON, nó sử dụng cấu trúc chuyển đổi ATM ở các đường biên mạng. Tuy nhiên hiện nay mạng APON/BPON không được quan tâm phát triển do chỉ hỗ trợ dịch vụ ATM và tốc độ truy nhập thấp hơn nhiều so với các công nghệ hiện hữu khác như GPON hay EPON.
Hiện nay GPON và EPON/GPON đã và đang được triển khai rộng rãi trong mạng truy nhập băng rộng do các đặc điểm vượt trội của chúng so với các công nghệ khác. Trong khi EPON chỉ cung cấp tốc độ truyền là 1,25 Gbit/s thì GPON lại cho phép đạt tới tốc độ 2. 448 Gbit/s. Với hiệu suất từ 50% - 70%, băng thông của EPON bị giới hạn trong khoảng 600Mbps đến 900Mbps, trong khi đó GPON với việc tận dụng băng thông tối đa nó có thể cho phép các nhà cung cấp dịch vụ phân phối với băng thông lên đến 2300 Mbps. Hiệu suất hệ thống mạng GPON có thể đạt tới 93%.
Tuy nhiên, với sự phát triển mạnh mẽ băng thông của các dịch vụ truyền thông hướng video, Internet vạn vật đi kèm với nhu cầu ngày càng tăng có thể tạo ra một nút cổ chai trong các mạng truy nhập quang ngay cả với GPON. Công nghệ mạng quang thụ động tốc độ 10 Gigabit XG-PON của ITU-T có khả năng đáp ứng và cho phép các nhà cung cấp dịch vụ chuyển hóa dễ dàng hệ thống truy cập quang GPON hiện tại lên mạng truy nhập quang thụ động tốc độ 10 Gigabit XG-PON bằng cách sử dụng chung cơ sở hạ tầng mạng cáp sợi quang ODN đã triển khai và cũng cho phép hai hệ thống này hoạt động động kết hợp trên cùng một cơ sở hạ tầng mạng bằng cách sử dụng kỹ thuật ghép kênh theo bước sóng.
Hình 1.9: Các giai đoạn phát triển của PON kế tiếp
Hình 1.9 thể hiện các giai đoạn phát triển của hệ thống truy nhập quang thụ động trong tương lai gần. Hệ thống NG-PON1 hiện tại về bản chất là TDM PON nâng cao từ GPON. XG-PON1 thừa hưởng khung và cơ chế quản lý từ GPON. XG- PON1 cung cấp các hoạt động dịch vụ đầy đủ thông qua tốc độ cao và phân chia lớn hơn để hỗ trợ một cấu trúc mạng PON phẳng. XG-PON1 thừa hưởng kiến trúc điểm-đa điểm của GPON và có thể hỗ trợ các kịch bản truy cập khác nhau, chẳng hạn như FTTH, FTTB.
Sự đòi hỏi băng thông truy nhập tốc độ cao ngày càng tăng với các ứng dụng như Youtube, Netflix… Băng thông sẽ tiếp tục tăng lên theo cấp số nhân đòi hỏi sự
đáp ứng kịp thời của mạng truy nhập quang. Giới hạn dung lượng theo lý thuyết là rất cao, những sự hạn chế chủ yếu phát sinh từ sự kết hợp của Laser, bộ khuyếch đại và các thiết bị khác sử dụng để truyền và nhận tín hiệu quang. Hệ thống truyền dẫn quang long-haul trong thương mại hiện nay với tổng dung lượng lên tới 8 Tbps. Mặc dù có những khó khăn trong phát triển công nghệ, lộ trình cho sự phát triển lâu dài của mạng PON chỉ ra rằng công nghệ này dự kiến có thể sẽ giải quyết được tốc độ dữ liệu 100 Gbps trên khoảng cách vượt quá 100 km vào năm 2025.