全光通信網(wǎng)絡的結構分為服務層（Service layer）和傳送層（Transport layer），網(wǎng)絡傳送層分為SDH層，ATM層和光傳送層。光傳送層由光分插復用器（OADM）和光交叉連接（OXC）組成。在光傳送層，通過迂回路由波長（Rerouting wavelength），在網(wǎng)絡中形成大帶寬的重新分配。當光纜斷開時，光傳送層起網(wǎng)絡恢復（Restoration）的作用。在遠端，光纖環(huán)中的OADM插人／分離所確定的波長通道至ATM復用器，而OXC則連接兩個光WDM環(huán)路到ATM交換機。利用波分復用技術的全光網(wǎng)將采用三級體系結構。0級（最低一級）是眾多單位各自擁有的局域網(wǎng)（LAN），它們各自連接若干用戶的光終端（OT）。每個0級網(wǎng)的內部使用一套波長，但各個0級網(wǎng)多數(shù)也可重復使用同一套波長，1級可看作許多城域網(wǎng)（MAN），它們各自設置波長路由器連接若干個0級網(wǎng)。2級可以看作全國或國際的骨干網(wǎng)，它們利用波長轉換器或交換機連接所有的1級網(wǎng)。

基于波分復用的全光通信網(wǎng)比傳統(tǒng)的電信網(wǎng)具有更大的通信容量，具備以往通信網(wǎng)和現(xiàn)行光通信系統(tǒng)所不具備的優(yōu)點：

1.全光網(wǎng)結構簡單，端到端采用透明光通路連接，沿途沒有光電轉換與存儲，網(wǎng)中許多光器件都是無源的，便于維護、可靠性高。

2.加入新的網(wǎng)絡節(jié)點時，不影響原有的網(wǎng)絡結構和設備，降低成本，具有網(wǎng)絡可擴展性。

3.全光網(wǎng)以波長選擇路由，對傳輸碼率、數(shù)據(jù)格式及調制方式均具有透明性，可提供多種協(xié)議業(yè)務，可不受限制地提供端到瑞業(yè)務。

4.可根據(jù)通信業(yè)務量的需求，動態(tài)地改變網(wǎng)絡結構，充分利用網(wǎng)絡資源，具有網(wǎng)絡可重組性。

全光網(wǎng)提供的業(yè)務類型

光網(wǎng)絡（ON）可以在用戶網(wǎng)絡接口（UNI）處提供電路、分組和信元模式3種業(yè)務，另外還可以把光業(yè)務分成模擬或數(shù)字式。具體地說，全光網(wǎng)提供寬帶信息業(yè)務，包括數(shù)據(jù)、音頻和視頻通信，可以把全光網(wǎng)支持的業(yè)務及應用分為3類：

1. 傳統(tǒng)數(shù)字信號業(yè)務 其數(shù)據(jù)速率范圍從低速KbpS至高速GpbS，如異步傳送模式（ATM）、局域網(wǎng)的互連、多路數(shù)字電話、以太網(wǎng)等。

2.模擬信號業(yè)務 如有線電視（CATV）節(jié)目的多路傳送。