Họat động bình thường của một mạng truyền tải quang trong thực tế không những ảnh hưởng bởi những yếu tố khách quan như độ tin cậy, tuổi thọ của thiết bị mà còn chịu tác động của các yếu tố mơi trường, khí hậu, thời tiết, các nhân tố chủ quan do con người gây ra. Tác động của các yếu tố trên gây ra sự cố hỏng thiết bị, đứt cáp dẫn đến sự ngừng hoạt động của các kênh truyền tải thông tin gây thiệt hại cho cả người sử dụng và người cung cấp dịch vụ. Vấn đề đặt ra là cần phải thiết lập chức năng duy trì hoạt động của mạng trước các sự cố bằng cách áp dụng các kỹ thuật bảo vệ hoặc phục hồi mạng. Đối với mạng truyền tải quang sử dụng công nghệ SDH, các giải pháp kỹ thuật bảo vệ và phục hồi đã được áp dụng tương đối hiệu quả theo các đề xuất và khuyến nghị của ITU-T [6]. Nhưng thời gian hồi phục lại lâu, vào khoảng từ 60 tới 100ms. Trong khi đó thì các kỹ thuật bảo vệ ở tầng quang WDM có khả năng hồi phục mạng chỉ mất tối đa 50ms. Tuy nhiên, trong hiện tai và tương lai, nhu cầu lưu lượng lớn địi hỏi cần phải cung cấp một mơi trường truyền dẫn dung lượng lớn, mà công nghệ ghép kênh theo bước sóng WDM là một trong những giải pháp được lựa chọn. Do vậy, việc xây dựng chức năng phục hồi mạng WDM ở tầng quang là vấn đề sống còn cần phải giải quyết khi xây dựng mạng WDM nhằm duy trì hoạt động liên tục của mạng.
Theo G.872 ITU-T, lớp quang được chia thành 3 lớp con: lớp kênh quang (OCh-Optical Channel), lớp đoạn ghép kênh quang (OMS – Optical Multiplex Section) và lớp đoạn truyền dẫn quang (OTS – Optical Tranmission Section). Bảo vệ có thể được thực hiện tại lớp OMS hoặc lớp OCh hoặc phối hợp trên cả hai lớp.
Bảo vệ OMS và bảo vệ OCh có thể theo phương thức riêng hoặc chung. Trong bảo vệ riêng, mỗi kênh làm việc được truyền trên hai tuyến khác nhau và kênh có chất lượng tốt nhất sẽ được lựa chọn tại đầu thu, do vậy một nửa của dung lượng truyền dẫn trong mạng sẽ luôn được ấn định là dung lượng dự phòng dành cho bảo vệ (tức là dung lượng bảo vệ bằng 100% dung lượng làm việc). Trái lại, trong bảo vệ chung, tài nguyên bảo vệ có thể được sử dụng để phục hồi nhiều kênh làm việc khác nhau, tuỳ thuộc vào sự cố. Bảo vệ chung cho phép sử dụng dung lượng mạng tốt hơn bảo vệ riêng (lượng dung lượng dự phòng yêu cầu phụ thuộc nhiều vào topo mạng và vào sự phân bổ lưu lượng giữa các node). Hiện nay, bảo vệ riêng OMS chủ yếu được triển khai trong các hệ thống thông tin quang WDM điểm - điểm, còn bảo vệ OCh được sử dụng cả trong các hệ thống điểm - điểm và các ring OADM (Optical Add Drop Multiplexer). Trong tương lai gần, các ring bảo vệ chung OMS sẽ có thể được triển khai.
Bảo vệ OCh có thể được triển khai với hai cách: bảo vệ kết nối mạng con (SNCP) hoặc bảo vệ luồng. Sự khác nhau cơ bản là trong bảo vệ luồng OCh kết cuối của luồng OCh cũng được bảo vệ vì số lượng card transponder được nhân đơi. Giải pháp này cải thiện độ sẵn sàng của kênh quang, nhưng lại làm tăng chi phí đầu tư thiết bị.