在数据通信中，我们需要一个具备分组交换能力的网络去支持像计算机通信或基于ATM通信等这样基于分组交换的大量现存应用。由于电处理的极限限制了数据速率的提高，所以，需一个“全光”的解决方案来处理这些基于分组(Packet)或信元(Cell)的通信，在这个方案中，数据净荷除了在源和目的节点外不会遇到电处理。分组业务具有很大的突发性，如果用光路交换的方式处理将会造成资源的浪费。

在这种情况下，一个全光的分组交换将是最为理想的选择，它将大大提高链路的利用率。要实现全光分组交换有许多问题需要解决。首先，需要建立一个新的路由机制。由于缺乏较好的光存储技术，光数据的寻径和交换必须不停顿地进行，也即不用电处理不用存储转发，这就需要一个全新的分组交换体系结构和技术，新的结构必须考虑到光领域的特殊性。其次是全光网交换和存储器件的实用性。这些全光器件都还在研制的过程中。最后则是一些基础研究，如光纤的非线性问题，窜扰(crosstalk)问题等等。

在分组交换网络里，每个分组都必须包含自己的路由信息，通常是放在头部(header)中。交换机只需要根据头部信息就可以决定向何处转发，而其他的信息如净荷则不需要被交换机处理。光交换机通常是分布存储式的交换机。

全光的分组交换一般有两种方法。最简单的一种是顺序比特分组交换法(BSPS:Bit-SequentailPacket-Switching)，这是由电分组交换直接演化而来的:一个二进制的序列头部数据告诉交换机向哪儿转发分组；另一种是并行比特分组交换法(BPPS:Bit-ParallelPacket-Switching)。