Mạng truy nhập quang thụ động với khả năng cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau trên cùng một nền tảng truy nhập một cách kinh tế và hiệu quả đang được triển khai và ứng dụng trên toàn thế giới để cung cấp các dịch vụ băng rộng đến tận hộ gia đình. APON và BPON cơng nghệ truy nhập quang thụ động đầu tiên dựa trên công nghệ ATM. Hai hệ thống mạng tụ động A-PON/B-PON cung cấp tốc độ tối đa 622 Mbps và được chuẩn hóa bởi ITU-T. Tuy nhiên, khi yêu cầu truy nhập với băng thông cao hơn đối với Ethernet và video được đề ra, các hệ thống A-PON/B-PON dường như không thể đáp ứng được u cầu tối đa lượng băng thơng có trên mạng quang thụ động cho mỗi người dùng.
Để đáp ứng nhu cầu băng thông cao hơn, hai tổ chức ITU-T và IEEE đã tiến hành chuẩn hóa hai hệ thống mạng truy nhập quang thụ động là GPON và EPON. EPON là hệ thống PON chuẩn hóa bởi IEEE dựa theo tiêu chuẩn 802.3ah, sử dụng cơ chế đóng gói khung Ethernet mang đến tốc độ 1Gbps đối xứng cho cả đường lên và đường xuống. Cịn GPON là hệ thống do ITU-T chuẩn hóa trong loạt khuyến nghĩ ITU-T G.984 nối tiếp cho hệ thống BPON G.983. Hiện nay GPON và EPON đang cạnh tranh nhau và là
những công nghệ được triển khai áp dụng rộng rãi trong mạng truy nhập băng rộng bới có nhiều ưu điểm. Trong khi GPON cung cấp tốc độ truyền là 2.448 Gbit/s cho đường xuống và hiệu suất có thể đạt tới 93%, tức băng thơng có thể đạt tới 2.3Gbps thì EPON chỉ có tốc độ 1Gbps cộng với hiệu suất thấp chỉ khoảng 50-70%.
Hình 1.7 Các giai đoạn phát triển của mạng quang thụ động
Trên hình 1.7 thể hiện các giai đoạn phát triển của mạng quang thụ động trước đây và trong tương lai.
Trong thời gian gần đây và trong thời gian tới, hứa hẹn sự phá triển mạnh mẽ các dịch vụ truyền thông hướng video, IoT các công nghệ mạng quang thụ động cần tiếp tục được nâng cao cải tiến. Kể đến là mạng quang thụ động thế hệ kế tiếp NG-PON, trong đó mạng quang thụ động 10GEPON là chuẩn công nghệ mạng quang thụ động Ethernet 10 Gb được IEEE phát hành và chuẩn hóa với hai loại hệ thống: hệ thống đối xứng mang đến tốc độ 10Gbps cả đường lên và đường xuống, hệ thống không đối xứng tốc độ đường lên 1Gbps và đường xuống 10Gbps. Bên cạnh đó ITU-T cũng chuẩn hóa cơng nghệ mạng quang thụ động thế hệ tiếp theo là XG-PON cũng bao gồm hai loại tốc độ: 10Gbps đối xứng cả đường lên đường xuống và bất đối xứng đường lên 2,5Gbps và 10Gbps
đường xuống. Ngồi ra mạng quang thụ động 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 XG-PON với sử dụng chung cơ sở hạ tầng mạng phần phối ODN đã triển khai cho cơng nghệ GPON trước đó và cho phép hai hệ thống hoạt trên cùng hạ tầng bằng cách sử dụng kỹ thuật ghép kênh phân chia bước sóng.
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. Với sự ra đời của các cơng nghệ cao và địi hỏi đường truyền băng thông lớn như Youtube, Netflix,… Băng thơng sẽ ngày càng tăng địi hỏi mạng truy nhập quang cũng phải phát triển để đáp ứng được các nhu cầu ngày nay. Sự kết hợp của cá thiết bị truyền, nhận tín hiệu quang với laser và các bộ khuếch đại là một hạn chế dẫn đến dung lượng thấp hơn so với lý thuyết là rất cao. Trong tương lai, công nghệ PON dự kiến sẽ đạt tốc độ 100Bbps và trên chiều dài vượt quá 100Km.