GPON działa w oparciu o Pasywną Sieć Optyczną (PON), w której sygnał jest przekazywany z koncentratora OLT (Optical Line Terminal) poprzez sieć pasywną ODN (Optical Distribution Network) do końcówek abonenckich ONT (Optical Network Terminal).
OLT (Optical Line Terminal) to koncentrator, do którego schodzą się włókna magistralne ze spliterów optycznych. Jednostka OLT posiada karty z portami GPON, obecnie stosuje się karty 8 i 16 portowe.
ONT (Optical Network Terminal) lub ONU (Optical Network Unit) - to zakończenie sieci - jednostka abonencka. Posiada wbudowany przetwornik optyczny, a także w zależności od modelu może mieć kilka portów GigabitEthernet, WiFi, porty RJ45 na potrzeby podłączenia telefonu.
ODN (Optical Distribution Network) - Optyczna sieć dystrybucyjna bazująca na kablach światłowodowych jednomodowych oraz spliterach.
Światłowód – przeźroczysta zamknięta struktura z włókna szklanego wykorzystywana do propagacji światła jako nośnika informacji. Do transmisji danych, zamiast prądu elektrycznego, wykorzystywana jest modulowana fala świetlna, której źródłem może być laser półprzewodnikowy lub dioda LED.
GPON wykorzystuje światłowód jednomodowy do transmisji dwukierunkowej dzięki multiplikacji z podziałem długości fal (WDM). Standard zdefiniował 3 długości fal:
Od ONT do OLT: 1310 nm (1260 nm do 1360 nm)
Od OLT do ONT: 1490 nm (1480 nm do 1500 nm)GPON wykorzystuje światłowód jednomodowy do transmisji dwukierunkowej dzięki multiplikacji z podziałem długości fal (WDM). Standard zdefiniował 3 długości fal:
Od ONT do OLT: 1310 nm (1260 nm do 1360 nm)
Od OLT do ONT: 1490 nm (1480 nm do 1500 nm)
Do rozdzielenia sygnału w sieci GPON na poszczególne segmenty sieci oraz do końcówek abonenckich służą splittery optyczne.
Splitter optyczny to urządzenie pasywne (bierne) czyli nie wymagające zasilania, które rozdziela moc sygnału optycznego światłowodowego niesionego po jednym włóknie wejściowym na dwa włókna wyjściowe lub więcej. Optyczna moc wejściowa zwykle dzielona jest równomiernie między dwoma włóknami wyjściowymi. Obecnie najczęściej są stosowane splittery 1/2, 1/8 oraz 1/16.