Nếu trong mạng WDM ứng dụng bộ biến đổi bước sóng, thì kết cấu của mạng WDM
có thể phân cấp cũng có thể là không phân cấp, nếu không dùng bộ biến đổi bước sóng thì kết cấu mạng WDM là không phân cấp.
Trong mạng quang phạm vi rộng, kết cấu của nó thường có 3 cấp. Cấp 0 là mạng LAN sợi quang có số lượng rất lớn. Cấp 1 lá mạng MAN (khu vực đô thị) lấy thành phố hay khu hành chính làm đơn vị, thường có cự ly từ vài km đến vài chục km. Cấp 2 là mạng WAN (khu vực rộng) thường là mạng đường trục trong phạm vi toàn quốc, cự ly thường là vài trăm đến vài nghìn km (như hình 5.1). Trong đó cấp mạng khác nhau có các nhóm bước sóng không giống nhau, mạng con cùng cấp nhưng không giao nhau có thể dùng cùng một nhóm bước sóng. Điều này thích ứng với tình hình thông itn hiện nay. Trung tâm các tỉnh, có thể hình thành mạng truyền dẫn đường dài cấp 2, trung tâm các khu có thể tạo thành mạng tại chỗ cấp 1, ở chỗ ranh giới giữa cấp 2 và cấp 1 sử dụng công nghệ chuyển đổi bước sóng sẽ nâng cao hiệu suất sử dụng bước sóng.
Các cấp mạng sử dụng kết cấu cũng không giống nhau, mạng LAN cấp 0 thường có đường kính mạng nhỏ, trễ truyền dẫn nhỏ, độ lưu thoát phải cao. Do đó thường sử dụng kết cấu hình sao, thuê bao trong mạng có thể dùng bước sóng đơn nhất, cũng có thể dùng nhiều bước sóng, giữa các thuê bao dùng giao thức điều khiển phương tiện để giải quyết vấn đề dùng chung tài nguyên. Mạng khu vực thành thị cấp 1 sẽ liên kết nhiều mạng con cấp 0 với nhau thành mạng cấp trung, phần lớn dùng kết cấu hình
vòng. Mạng ở khu vực rộng cấp 2 có đường kính mạng lớn, trễ truyền dẫn lớn, thường dùng kết cấu mạng hình lưới.
Hình 5.1. Cấu trúc phân cấp của mạng quang WDM
Căn cứ cấu trúc phân cấp khác nhau, có 2 kiểu mạng WDM là mạng một chặng và mạng nhiều chặng. Đặc điểm của mạng một chặng là trễ nhỏ, bất kỳ 2 thuê bao nào cũng có thể thông tin trực tiếp, nhưng mạng một chặng có yêu cầu cao đối với linh kiện quang. Mạng nhiều chặng có thể duy trì mạng chuyển mạch gói của phần lớn thuê bao, do phải chuyển tiếp gói nhiều lần qua các chặng nên trễ trung bình tương đối lớn.
Khi điểm nút hoặc định tuyến của mạng có sự cố, có thể nối vòng qua kênh bị nghẽn để duy trì thông tin. Điều này phải thực hiện bằng cách xây dựng một số định tuyến vòng trong giai đoạn thiết lập cấu trúc mạng, nhưng xây dựng định tuyến vòng thì phải tăng lượng tiêu hao tài nguyên mạng, cho nên có thể xem xét, chỉ xây dựng định tuyến vòng đối với một số mạng quan trọng.
Ngoài ra sử dụng định tuyến quang chọn bước sóng, vừa có thể tự động chuyển đổi để bảo vệ kênh quang, lại vừa có kênh quang chọn định tuyến tốt nhất và xử lý dòng số truyền dẫn dung lượng cao nhất thông qua OADM và OXC, còn xử lý và truyền dẫn dòng tốc độ bít thấp dành cho ADM điện và DXC điện. Theo sự hoàn thiện của công nghệ chuyển mạch quang và xử lý quang, lấy truyền dẫn quang làm phương tiện để chuyển sang mạng viễn thông toàn quang. Cho nên việc đưa công nghệ WDM vào mạng thông tin quang là biện pháp nâng cấp mở rộng dung lượng hữu hiệu, hơn nữa là bước đi đầu tiên hướng tới mạng viễn thông toàn quang trong suốt.