与以往的广域网接入方式相比，这里介绍的光纤接入网有明显的不同，它不再是一种接入方式，而是与以往的接入方式完全不同的一个单独的范畴。 这是因为它不再在线路上传输电信号，而是使用光信号。 因此，光纤接入网络需要完全不同种类的设备，并作为一个独立的系统运行。 光纤接入网中有多种接入方式。 本节提供了对它们的一般描述。
光纤接入网的拓扑结构是传输线和节点的结构，表示网络中节点的相互位置和互连布局。 在光纤接入网中，主要有总线型、环形型和星型三种基本网络拓扑结构。 但在大型网络中，也可以衍生出一些混合型拓扑结构，如母星型、树型、双环型等组合应用，各具特色，相得益彰。 本节我们只简单介绍以上三种基本的光纤接入网络拓扑结构。 请注意，本节介绍的网络结构是最基本的模块化结构，但实际的光纤网络还涉及许多设备和设备连接。
1. 总线型架构
总线型结构是光纤接入网中非常常见的一种拓扑结构，它以光纤作为公共总线，一端直接连接到服务提供商的中继网络，另一端连接到各个用户。 每个用户终端通过某种耦合器直接连接到光纤总线上，用户计算机和总线之间的连接可以是同轴电缆、双绞线电缆或光纤。 这类似于我们在局域网中介绍的总线型拓扑结构，如图1所示。其中一个中继网络可以是其中任何一个，如PSTN、X.25、FR、ATM等。我们介绍的Cable MODEM接入方式较早使用这样的访问方法。
该结构为串联结构，其优点是共享主干光纤，节省线路投资，节点增删方便，相互干扰小。 但其缺点是共享传输介质，连接性能受用户数量影响。
2. 环形结构
环形结构类似于局域网中的环形拓扑结构，即所有节点共享一根光纤环链路。 第一条和最后一条光纤链路相连，形成闭环网络结构。 当然，光纤的一端需要接入服务商的中继网络。 用户与光纤环之间的连接也是通过各种耦合器建立的，所使用的传输介质可以是同轴电缆、双绞线，当然也可以是光纤。
这种架构的突出优点是网络具有自愈能力，这意味着在没有外部干预的情况下，网络可以在较短的时间内从服务故障中恢复过来。 缺点是连接性能较差，因为它也共享传输介质。 因此，通常适用于接入网用户较少的情况； 且故障率高，故障影响范围广。 如果光纤环坏了，整个网络就会中断。
3. 星型结构
这里所说的星型结构与局域网中的“星型结构”是一样的，只是这里强调的传输介质是光纤，而不是双绞线。 在这种星型结构的光纤接入网中，各用户终端通过位于中心节点（端局）的具有控制和交换功能的星型耦合器交换信息。 为并联结构，不存在损耗累积问题，易于实现升级和扩容。 每个用户相对独立，提供良好的服务适应性。 但缺点是需要更多的光纤（每个用户一根），成本较高； 另外，在这种结构中，所有节点都需要通过中心节点的数据连接到中继网络，导致中心节点的星形耦合器工作量大，对可靠性要求高。 如果中心节点出现故障，整个网络也将瘫痪。
恒星结构分为主动单星结构、主动双星结构和被动双星结构三种。
(1) 主动单星结构
这种结构采用光纤将位于服务提供商交换局的OLT直接连接到用户，点对点连接，与现有的双绞铜线LAN星型结构基本相同。 在这种结构中，每个家庭都有一对单独的线路直接连接到连接到中继网络的服务提供商局的 OLT。 网络接入的基本结构如图3所示。
这种结构化访问方式的优势主要表现在用户之间的独立性和保密性。 升级扩容简单，只需更换两端设备即可开通新业务。 这种方法表现出极好的适应性。 缺点是成本太高。 每个家庭都需要一对单独的光纤或一根光纤（双向波分复用）。 服务于千家万户，需要数千芯的光缆，处理起来难度很大。 此外，每个家庭都需要一个特殊的光源和检测器，使得设置非常复杂。
(2)主动双星结构
双星结构实际上是一个树型结构，有两层。 它在服务提供商交换局 OLT 和用户之间添加了一个活动节点。 交换局与主节点共享同一根光纤，采用时分复用（TDM）或频分复用（FDM）将较大容量的信息传输给主节点，再切换成较小容量的信息流到达千家万户。 基本网络结构如图4所示。
这种网络结构的优点是更加灵活，中心局活动节点之间共享光纤，减少了光缆芯线要求，从而降低了成本。 但缺点是主节点组件复杂、成本高，维护不便。 此外，引入新的宽带业务和升级系统将需要更换所有光电设备或实施更具挑战性的 WDM 覆盖方案。
(3)被动式双星结构
这种结构保持了有源双星结构中光纤共享的优点，但它没有使用有源节点，而是使用了无源分路器。 这导致更容易的维护、更高的可靠性和更低的成本。 随着各种措施的实施，保密性也得到了增强，使其成为一个更好的接入网络结构。
4. EPON WAN连接拓扑
EPON网络采用点对多点拓扑取代点对点结构，大大节省了光纤用量和管理成本。 无源网络设备取代了传统ATM/SONET宽带接入系统中使用的中继器、放大器和激光器，减少了中心局所需的激光器数量，OLT在多个ONU用户之间共享。 而且，EPON采用以太网技术和标准以太网帧承载当前主流业务——IP业务——无需任何转换。 因此，EPON简单、高效，建设成本和维护成本低，非常适合宽带接入网的需求。
一个典型的EPON系统也是由OLT、ONU和ODN组成，如图5所示。
OLT放置在中心机房，ONU作为客户端设备。 OLT除了提供网络集中和接入外，还可以针对不同用户的QoS/SLA（服务水平协议）要求提供带宽分配、保证网络安全和管理配置。 Splitter 的分流率为 2、4 或 8，可以多级连接。 在EPON中，OLT到ONU的距离可达20km，如果使用光纤放大器（有源中继器）可以进一步延长。
如图5所示，光信号通过光分路器为每个光网络单元（ONU）分成多个通道，来自每个ONU的上行信号使用光耦合器组合在一根光纤中并发送到OLT。 无源网络设备包括单模光纤电缆、无源光分路器/耦合器、适配器、连接器和熔接机。 一般放置在本区域之外，称为外置设备。 无源网络设备非常简单、稳定、可靠、寿命长、易于维护且性价比高。 有源网络设备包括局端机架设备、光网络单元和设备管理系统（EMS）。 局端机架设备包括光纤线路终端、网络接口模块（NIM）和交换模块（SCM）。 因此，这三类设备统称为局端机架设备。
局端机架设备作为EPON系统与服务提供商核心数据、视频、语音网络的接口。 它负责通过设备管理系统连接到服务提供商的核心运营网络。
