Parce que le PON utilise le même brin de fibre pour envoyer et recevoir des données, le séparateur optique passif agit également comme un combinateur optique recevant le trafic de données des mêmes périphériques finaux connectés. Pour ce faire, le PON tire parti de deux types distincts de concepts de multiplexage téléphonique établis de longue date : la division en longueur d’onde et la division temporelle.
Le multiplexage en longueur d’onde (WDM) permet un trafic bidirectionnel sur une seule fibre en utilisant une longueur d’onde différente pour chaque sens de trafic : la longueur d’onde de 1490 nanomètres (nm) pour le trafic en aval et la longueur d’onde de 1310 nm pour le trafic en amont. La longueur d’onde de 1550 nm est réservée aux services de recouvrement optionnels, généralement la vidéo RF (analogique).
Les futures itérations de la norme PON définiront des longueurs d’onde distinctes pour la rétrocompatibilité.
Le multiplexage par répartition dans le temps (TDM) permet à plusieurs dispositifs d’extrémité de transmettre et de recevoir des signaux indépendants sur une seule fibre en réservant des tranches de temps dans un flux de données. Le PON utilise deux de ces technologies : TDM pour le trafic descendant et l’accès multiple par répartition dans le temps (TDMA) pour le trafic ascendant.
En tant que dispositif passif, le répartiteur agit comme un point de distribution, avec l’alimentation unique de données en aval diffusée à tous les points d’extrémité ONT connectés. L’ONT accepte les paquets affectés à son canal TDM (intervalle de temps de trame). Il filtre et rejette les paquets destinés aux autres ONT.
L’AMRT permet de connecter plusieurs émetteurs à un seul récepteur. Pour le PON, le TDMA est utilisé pour recombiner les multiples alimentations amont au niveau du coupleur. Un séparateur et un coupleur se retrouvent souvent dans un seul dispositif.