В настоящее время во всем мире происходит последовательный переход к оптической транспортной сети (optical transport network, OTN), которая должна стать базовой для реализации глобальной информационной инфраструктуры (ГИИ). Концепция OTN предполагает, что на физическом уровне во всех звеньях тракта передачи исключаются оптоэлектронные и электронно-оптические преобразования сигнала. Это позволяет не только резко увеличить скорость передачи сигнала, но и существенно повысить технико-экономические показатели и надежность оборудования телекоммуникационных систем. В дальнейшем, чтобы исключить путаницу, оптическую транспортную сеть такого типа (полностью оптическую транспортную сеть, ОТС) будем называть фотонной сетью.

Успешной фотонизации сетей способствует создание и быстрое совершенствование таких элементов фотонной технологии, как оптические коммутаторы и переключатели с управлением оптическим сигналом, оптические регенераторы и системы спектрального уплотнения и маршрутизации оптических сигналов по длине волны [2].

Для реализации транспортной системы, которая выполняет функции оперативного переключения и мультиплексирования ввода-вывода, предлагается много технологий. В первую очередь можно указать на способы маршрутизации по длине волны, многократного использования длин волн, пакетного переключения с многократными пересылками сигнала. За счет полностью оптической обработки сигнала можно осуществить реализацию систем с пропускной способностью до 10 Тбит/с. Таким образом, могут быть созданы гибкие сети, имеющие возможность модульно увеличивать свою мощность до очень больших значений. Фотонные сети высоконадежны, их контроль, управление и техническое обслуживание располагают каналами передачи данных практически неограниченной емкости.

Фотонную сеть предполагается создавать путем образования в существующих оптических сетях, использующих по преимуществу технологию СЦИ, отдельные островки – домены фотонной сети. Эти домены, увеличиваясь по мере развития, будут примыкать друг к другу, вытесняя технологию СЦИ вверх, как слой между сетью OTN и сетями доступа, такими, как сети АТМ, IP-телефонии, Ethernet и другими. При этом в оборудование СЦИ будет внедряться технология NGN (Next Generation Network – сеть следующего поколения), обеспечивающая интерфейсы для этих сетей доступа, и, помимо этого,  будут создаваться открытые оптические интерфейсы, позволяющие сетям доступа подключаться непосредственно к фотонной сети.

Появление промышленных образцов оптических усилителей, обеспечивающих увеличение протяженности полностью оптических секций до нескольких сотен километров, и систем с плотным волновым уплотнением (DWDM) [3], реализующих принцип пассивной маршрутизации потоков, уже сейчас позволяет реализовывать фотонные участки транспортной сети. На рисунке 1 показана возможность создания с помощью многоканальных систем полностью (а) и частично (б) совмещенных кольцевых структур. По мере совершенствования оптических коммутаторов и, следовательно, реализации оптической аппаратуры оперативного переключения (АОП) будет создаваться гибкая и эффективная фотонная транспортная сеть. Применение АОП позволит трансформировать традиционные кольцевые структуры в ячеистые и, следовательно, обеспечит более высокую гибкость сетевого управления, защиты и восстановления сети при повреждениях. Пример такой трансформации показан на рисунке 2. Заметим, что направления потоков в этой структуре обеспечивается пассивной маршрутизацией, то есть назначением маршрута потоку с данной длиной волны посредством соединения в сетевых узлах выходов тех или иных оптических демультиплексоров с соответствующими входами мультиплексоров.