在PON中，OLT至ONU的下行信号的传输过程较为简单，通常OLT采用时分复用(TDM)方式将送往各个ONU的信号复用后送往馈线光纤，由光分路器以广播形式送出，各个ONU收到信号后分别取出属于自己的信息。但是各个ONU至OLT的上行信号的传输过程较为复杂，需要采用多址技术来解决上行信道的竞争问题。下面着重讨论各种多址接入技术。

(1)时分多址(TDMA)

            时分多址接入的工作原理是将上行传输时间分为若干时隙.在每一个时隙内只允许一个ONU以分组形式向OLT发送分组信息，各个ONU要严格按照OLT规定的顺序依次向上游发送，如图11.14所示。由于各个ONU与OLT之间的距离各不相同，因此在上行传输时，必须解决以下两个关键技术问题。

① 相位问题
            由图11.14可知，为了防止各个ONU向OLT发送的信号在光分路器(POS)处出现碰撞，OLT必须在测定它与ONU距离(即测距)的基础上对ONU进行严格的发送定时。各个ONU的定时信号是从OLT发送的下行信号中提取出来的，因此在频率上可以实现同步。但是由于传输距离的不同，造成各个ONU的上行信号到达OLT时相位并不完全一致，因此在OLT端必须具备快速比特同步电路，即在到达的每一个分组信号的开始几个比特信号时间内就要迅速建立同步。
② 幅度问题
            由于各个ONU与OLT之间的距离各不相同，它们各自的分组信号到达OLT时不仅相位不一致，幅度也存在着不同程度的差异，因此在OLT端不能采用判决门限固定的常规光接收机，只能采用突发模式的光接收机，即根据到达的每一个分组信号的开始几个比特信号的幅度大小迅速建立合理的判决门限，以正确还原出该分组信号。
            TDMA方式所用器件简单、技术相对成熟，但在实际组网时，必须具备完善的测距手段、快速比特同步能力以及突发模式的光接收技术才能真正实用化，这也使得其电路实现部分相当复杂。另外，这种方式还存在着上行速率低、升级困难等缺点。
(2) 波分多址(WDMA)
            波分多址接入的工作原理是采用波分复用技术,将各个ONU的上行传输信号分别调制为不同波长的光信号，送至OBD后耦合到馈线光纤，到达OLT端后利用WDM器件取出属于各个ONU的光信号,再经过工作于相应波长的光探测器(PD)转换为电信号，如图11.15所示。