專利名稱：光通信系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明，涉及連接通信終端的光通信系統(tǒng)。本發(fā)明，尤其是涉及利用陣列波導衍射光柵的波長路由選擇特性而以低的成本及可靠性高且靈活的方式連接多個通信終端同時以低的成本共享安裝在各通信終端內的存儲器的光通信系統(tǒng)(光網絡系統(tǒng))。本發(fā)明，特別是涉及使用了陣列波導衍射光柵等的利用波長路由選擇特性而能以可靠性高且靈活的方式連接通信終端的光通信系統(tǒng)。
本說明書，仍保持2002年11月21日申請的日本專利申請第2002-338242及2003年9月18日申請的日本專利申請第2003-326317的優(yōu)先權，并取入其中的內容作為本說明書的一部分。
背景技術：
伴隨著辦公室電子化及電子行政的發(fā)展，對在因特網或組織機構內的網絡上由各通信終端(結點)之間共享信息、或將信息傳送到特定的通信終端、或在各通信終端之間對特定的信息進行分散處理的要求日益高漲，因而期望著能以低的成本及簡便且穩(wěn)定的方式實現(xiàn)這種要求的方法。
作為實現(xiàn)上述要求的方法，如圖53所示，可以考慮用光纖將安裝在網絡上的各通信終端內的共享存儲器連接成環(huán)路狀，并將載有通信數(shù)據的幀在終端之間依次傳送。圖53示出由4個通信終端5201～5204構成的系統(tǒng)。在通信終端5201～5204內安裝著裝有光收發(fā)兩用機和共享存儲器的通信模塊5012，載有各通信終端5201～5204的數(shù)據的幀F(xiàn)1～F4的數(shù)據流形成環(huán)形邏輯拓撲結構。通過使載有各通信終端5201～5204的數(shù)據的幀F(xiàn)1～F4在環(huán)形邏輯拓撲結構上環(huán)繞一周，在通信終端之間共享著數(shù)據(例如參照「與光信道對應的PMC卡」<URLhttp∥avaldata./product/module_product/giga/apm425/apm425.html>)。
這里，作為連接通信終端而構成網絡的方法，如圖54A～圖54B所示，有以令牌環(huán)網為代表的將各通信終端物理地連接成環(huán)狀的所謂環(huán)狀網絡系統(tǒng)(例如，參照「IEEE 802.5 Documents，802.5c-1991(R1887)Supplement to IEEE Std 802.5-1989」(特別是第2章)、<URLhttp∥www.8025.org/documents/>)。
圖54A～圖54B中示出的令牌環(huán)網方式，在各通信終端內僅配置發(fā)送接收電路(收發(fā)兩用機)，并以聯(lián)鎖的方式用光纖等光波導將所有通信終端按順序連接，從而可以通過傳送處理以低的成本將多個通信終端連接，因此適于用作能以簡單的方式構成的網絡。
按照這種方式，如圖53所示，可以共享所連接的所有通信終端具有的存儲器的數(shù)據，并能進行所有通信終端之間的信號的傳送、瀏覽、或分散處理等。
但是，在上述的方式中，存在著當發(fā)生了光纖斷線或通信終端故障之類的故障時所連接的其他所有通信終端都將受到影響的缺點。即，當發(fā)生了故障時，由檢測出故障的通信終端發(fā)出故障信號，各通信終端從其所屬的網絡暫時退出，并嘗試著進行自動診斷，以重新構成出故障區(qū)域周圍的網絡。當嘗試著進行自動診斷時，網絡所連接的其他所有通信終端都將受到影響，并將發(fā)生通信的中斷。進一步，還存在著當想要在同一環(huán)路內追加1個通信終端時必須使整個網絡停止工作的缺點。
由以上所述可知，在環(huán)狀網絡中，對于一個部位的通信故障，可采用通過反向繞行的路徑避開故障的方法。例如，作為用光纖將環(huán)狀網絡雙向化的令牌環(huán)網光通信系統(tǒng)有FDDI(Fiber DistributedData Interface光纖分布式數(shù)據接口)。在FDDI中，當發(fā)生故障時，可以通過使用冗余化的光纖實現(xiàn)反向繞行的路徑。但是，這種故障避開系統(tǒng)，存在著不僅變得極其龐大而且必須采用傳輸光纖的冗余化結構的問題。進一步，令牌環(huán)網如不能完成環(huán)路則不能起到共享存儲器網絡的作用，所以，期望著能以簡單的方式替代這種網絡的穩(wěn)定的光通信系統(tǒng)。
另外，當2個部位以上的通信終端中發(fā)生通信故障時，即使采用如上所述的冗余化結構也不能形成環(huán)形邏輯拓撲結構，所以存在著將使未發(fā)生故障的通信終端變?yōu)楣铝顟B(tài)的缺點。
另外，雖然也可以共享環(huán)狀網絡中所容納的各通信終端具有的存儲器，但由于存在著上述的缺點所以需要開發(fā)可以替代這種網絡的可靠性高的光通信系統(tǒng)。

發(fā)明內容
本發(fā)明，是鑒于上述情況而開發(fā)的，其目的是實現(xiàn)一種能以低的成本及可靠性高的方式連接多個通信終端、并能以低的成本共享安裝在各通信終端內的存儲器的光通信系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一目的是，構成可以利用陣列波導衍射光柵等路徑設定電路的波長路由選擇特性而以可靠性高且靈活的方式連接與陣列波導衍射光柵等路徑設定電路連接的通信終端的光通信系統(tǒng)。
為解決上述課題，本發(fā)明第1形態(tài)的光通信系統(tǒng)，備有N×N波長路徑設定電路，具有N(2以上的任意整數(shù))個輸入端口及N個輸出端口，在一個輸入端口輸入的光根據其波長分別從不同的輸出端口輸出、且從一個輸出端口輸出的光的波長按每個輸入端口而不同；n(2以上、N以下的任意整數(shù))個通信終端，在輸出規(guī)定波長的信息信號光的同時，將所輸入的信息信號光的信息直接或將其一部分變更后作為上述規(guī)定波長的信息信號光輸出；光波導，將上述N×N波長路徑設定電路的輸入端口及輸出端口與各通信終端連接；對上述n個通信終端中的全部或一部分，設定連結上述N×N波長路徑設定電路的輸入端口及輸出端口之間的波長相關關系、各通信終端輸出的信息信號光的波長、以及上述N×N波長路徑設定電路的輸入端口及輸出端口與各通信終端的連接關系，以形成使從某個通信終端發(fā)送的信息信號光經由其他通信終端后返回該某個通信終端的環(huán)狀傳輸路徑。
另外，本發(fā)明第2形態(tài)的光通信系統(tǒng)，在上述光通信系統(tǒng)中，對上述n個通信終端中的全部或一部分，設定連結上述N×N波長路徑設定電路的輸入端口及輸出端口之間的波長相關關系、各通信終端輸出的2個以上的信息信號光的波長、以及上述N×N波長路徑設定電路的輸入端口及輸出端口與各通信終端的連接關系，以形成2個路徑以上的使從某個通信終端發(fā)送的信息信號光經由其他通信終端后返回該某個通信終端的環(huán)狀傳輸路徑。
另外，本發(fā)明第3形態(tài)的光通信系統(tǒng)，在上述任何一種光通信系統(tǒng)中，各通信終端，設定著所輸出的通信終端間環(huán)路確認用控制信號光的波長，以使上述控制信號光形成與上述信息信號光反向繞行的環(huán)狀傳輸路徑。本發(fā)明第4形態(tài)的光通信系統(tǒng)，在上述第3形態(tài)的光通信系統(tǒng)中，各通信終端，將所輸入的信息信號光的一部分分路，并將其作為上述環(huán)路確認用控制信號光發(fā)送。本發(fā)明第5形態(tài)的光通信系統(tǒng)，在上述第3形態(tài)的光通信系統(tǒng)中，各通信終端，以未調制信號構成上述信息信號光的開頭部分，對輸入到各通信終端的信息信號光的未調制部分進行調制，并將其作為上述環(huán)路確認用控制信號光發(fā)送。
另外，本發(fā)明第6形態(tài)的光通信系統(tǒng)，在上述第3～第5形態(tài)的任何一種形態(tài)的光通信系統(tǒng)中，不能接收到上述環(huán)路確認用控制信號光的通信終端，將上述信息信號光的輸出波長設定為與至少跳過了信息信號光傳輸路徑上的下一個通信終端后的通信終端對應的波長。
另外，本發(fā)明第7形態(tài)的光通信系統(tǒng)，在上述任何一種形態(tài)的光通信系統(tǒng)中，上述通信終端，備有以使載有各通信終端的信息的信息信號光沿著形成上述環(huán)狀傳輸路徑的各通信終端環(huán)繞一周的方式發(fā)送接收上述信息信號光的裝置、用于存儲接收到的上述信息信號光的信息的存儲器、將上述信息信號光的信息寫入上述存儲器并將信息賦予要發(fā)送的上述信息信號光的傳送裝置。
另外，本發(fā)明第8形態(tài)的光通信系統(tǒng)，在上述任何一種形態(tài)的光通信系統(tǒng)中，設有用于監(jiān)視和控制各通信終端的狀態(tài)的管理裝置，利用波長與信息信號光或還包括控制信號光不同的光信號在上述管理裝置與各通信終端之間發(fā)送接收用于由該管理裝置管理各通信終端的管理信號，或通過與傳輸信息信號光或還包括控制信號光的光波導不同的光波導進行發(fā)送接收、或利用電氣信號進行發(fā)送接收。
另外，本發(fā)明第9形態(tài)的光通信系統(tǒng)，用于在輸出規(guī)定波長的信息信號光并將所輸入的信息信號光的信息直接或將其一部分變更后作為上述規(guī)定波長的信息信號光輸出的多個通信終端之間進行通信，該光通信系統(tǒng)，備有N×N波長路徑設定電路，具有通過光波導與上述通信終端連接的N(當上述通信終端的個數(shù)為n時，為滿足2nN的任意整數(shù))個輸入端口及N個輸出端口，在一個輸入端口輸入的光根據其波長分別從不同的輸出端口輸出、且從一個輸出端口輸出的光的波長按每個輸入端口而不同；數(shù)據庫，預先存儲從上述N×N波長路徑設定電路的規(guī)定的輸入端口向輸出端口輸出信號時使用的輸出波長；控制裝置，從通信終端接收包含連接請求的控制信息，參照上述數(shù)據庫讀出該通信終端應設定的輸出波長，并向發(fā)送出連接請求的通信終端發(fā)送該輸出波長指示的控制信息；對上述n個通信終端中的全部或一部分，設定連結上述N×N波長路徑設定電路的輸入端口及輸出端口之間的波長相關關系、各通信終端輸出的信息信號光的波長、以及上述N×N波長路徑設定電路的輸入端口及輸出端口與各通信終端的連接關系，以形成使從某個通信終端發(fā)送的信息信號光經由其他通信終端后返回該某個通信終端的環(huán)狀傳輸路徑。
按照如上所述的光通信系統(tǒng)，能以低的成本及可靠性高的方式連接多個通信終端(結點)，并可以共享各通信終端(結點)的存儲器。
另外，本發(fā)明第10形態(tài)的光通信系統(tǒng)，包括具有成對的信號輸出端口、信號輸入端口的多個通信終端、具有多個光輸入端口及多個光輸出端口并設定為使從各光輸入端口輸入的光信號根據該光信號的波長輸出到規(guī)定的光輸出端口的多個路徑設定電路，上述多個通信終端和上述多個路徑設定電路之間，將各通信終端的成對的信號輸出端口、信號輸入端口與路徑設定電路的光輸入端口及光輸出端口連接，1個路徑設定電路與另1個路徑設定電路之間，將該1個路徑設定電路的光輸入端口與另1個路徑設定電路的光輸出端口連接，同時將該1個路徑設定電路的光輸出端口與另外1個路徑設定電路的光輸入端口連接。
另外，本發(fā)明第11形態(tài)的光通信系統(tǒng)，在上述第10形態(tài)的光通信系統(tǒng)中，配置從各通信終端的信號輸出端口輸出的光信號的波長，以使上述多個通信終端的連接形態(tài)形成環(huán)形邏輯拓撲結構。
另外，本發(fā)明第12形態(tài)的光通信系統(tǒng)，在上述第10或第11形態(tài)的光通信系統(tǒng)中，通過通信終端將上述1個路徑設定電路的光輸出端口與另1個路徑設定電路的光輸入端口連接。
另外，本發(fā)明第13形態(tài)的光通信系統(tǒng)，將具有成對的信號輸出端口、信號輸入端口的多個通信終端、設定使來自1個光輸入端口的光信號輸出到多個光輸出端口的任何一個的切換路徑的多個光開關、將來自多個光輸入端口的光信號復合后輸出到1個光輸出端口的光合波器、具有多個光輸入端口及多個光輸出端口并設定為使從各光輸入端口輸入的光信號根據該光信號的波長輸出到規(guī)定的光輸出端口的路徑設定電路作為1組并包含多個組，在上述多個組中，將上述各通信終端的信號輸出端口與對應的上述光開關的光輸入端口連接，將上述各光開關的光輸出端口與對應的上述光合波器的光輸入端口連接，將上述各光合波器的光輸出端口與上述路徑設定電路的對應光輸入端口連接，將上述路徑設定電路的輸出端口與對應的上述通信終端的信號輸入端口連接。
本發(fā)明第14形態(tài)的光通信系統(tǒng)，將具有成對的信號輸出端口、信號輸入端口的多個通信終端、將來自1個光輸入端口的光信號分流后輸出到多個光輸出端口的光分流器、設定使來自多個光輸入端口的任何一個的光信號輸出到1個光輸出端口的切換路徑的多個光開關、具有多個光輸入端口及多個光輸出端口并設定為使從各光輸入端口輸入的光信號根據該光信號的波長輸出到規(guī)定的光輸出端口的路徑設定電路作為1組并包含多個組，在上述多個組中，將上述各通信終端的信號輸出端口與對應的上述光分流器的光輸入端口連接，將上述各光分流器的光輸出端口與對應的上述光開關的光輸入端口連接，將上述各光開關的光輸出端口與上述路徑設定電路的對應光輸入端口連接，將上述路徑設定電路的輸出端口與對應的上述通信終端的信號輸入端口連接。
本發(fā)明第15形態(tài)的光通信系統(tǒng)，在上述第13或第14形態(tài)的光通信系統(tǒng)中，配置從各通信終端的信號輸出端口輸出的光信號的波長并設定上述光開關的切換路徑，以使上述多個通信終端的連接形態(tài)形成環(huán)形邏輯拓撲結構。
本發(fā)明第16形態(tài)的光通信系統(tǒng)，在上述第13～第15形態(tài)的任何一種形態(tài)的光通信系統(tǒng)中，上述路徑設定電路，由陣列波導衍射光柵構成。
本發(fā)明第17形態(tài)的光通信系統(tǒng)，在上述第13～笫16形態(tài)的任何一種形態(tài)的光通信系統(tǒng)中，上述通信終端的輸出光源，由波長可變光源構成。
本發(fā)明第18形態(tài)的光通信系統(tǒng)，在上述第12～第17形態(tài)的任何一種形態(tài)的光通信系統(tǒng)中，將一部分通信終端置換為具有波長變換功能的中繼器。
本發(fā)明第19形態(tài)的光通信系統(tǒng)，在上述第11或第15形態(tài)的光通信系統(tǒng)中，上述通信終端，備有以使載有各通信終端的信息的信息信號光沿著上述環(huán)狀邏輯拓撲結構上的各通信終端環(huán)繞一周的方式發(fā)送接收上述數(shù)據光信號的裝置、用于存儲接收到的上述數(shù)據光信號的信息的存儲器、將上述數(shù)據光信號的信息寫入上述存儲器并將信息賦予要發(fā)送的上述數(shù)據光信號光的傳送裝置。
本發(fā)明第20形態(tài)的光通信系統(tǒng)，在上述第10～第19形態(tài)的任何一種形態(tài)的光通信系統(tǒng)中，備有用于監(jiān)視和控制各通信終端的狀態(tài)的管理終端，上述各通信終端與上述管理終端，利用波長與載有各通信終端的信息的數(shù)據光信號不同的光信號進行通信。
本發(fā)明第21形態(tài)的光通信系統(tǒng)，用于在具有成對的信號輸出端口、信號輸入端口的多個通信終端之間進行通信，該光通信系統(tǒng)，備有路徑設定電路，具有多個光輸入端口及多個光輸出端口并預先設定為使從各光輸入端口輸入的光信號根據該光信號的波長輸出到規(guī)定的光輸出端口；數(shù)據庫，預先存儲從上述路徑設定電路的規(guī)定的光輸入端口向光輸出端口輸出信號時使用的輸出波長；控制裝置，從通信終端接收包含連接請求的控制信息，參照上述數(shù)據庫讀出該通信終端應設定的輸出波長，并向發(fā)送出連接請求的通信終端發(fā)送該輸出波長指示的控制信息；上述多個通信終端和上述路徑設定電路之間，將各通信終端的成對的信號輸出端口、信號輸入端口與路徑設定電路的光輸入端口及光輸出端口連接，1個路徑設定電路與另1個路徑設定電路之間，將該1個路徑設定電路的光輸入端口與另外1個路徑設定電路的光輸出端口連接，同時將該1個路徑設定電路的光輸出端口與另外1個路徑設定電路的光輸入端口連接。
本發(fā)明第22形態(tài)的光通信系統(tǒng)，用于在具有成對的信號輸出端口、信號輸入端口的多個通信終端之間進行通信，該光通信系統(tǒng)，備有將設定使來自1個光輸入端口的光信號輸出到多個光輸出端口的任何一個的切換路徑的多個光開關、將來自多個光輸入端口的光信號復合后輸出到1個光輸出端口的光合波器、具有多個光輸入端口及多個光輸出端口并設定為使從各光輸入端口輸入的光信號根據該光信號的波長輸出到規(guī)定的光輸出端口的路徑設定電路作為1組的多個組，同時還備有數(shù)據庫，預先存儲與上述光開關的光輸入端口及光輸出端口連接的設備信息及從上述路徑設定電路的規(guī)定的光輸入端口向光輸出端口輸出信號時使用的輸出波長；控制裝置，從通信終端接收包含連接請求的控制信息，參照上述數(shù)據庫讀出該通信終端應設定的輸出波長，并向發(fā)送出連接請求的通信終端發(fā)送該輸出波長指示的控制信息同時控制上述光開關的切換路徑的設定；在上述多個組中，將上述各通信終端的信號輸出端口與對應的上述光開關的光輸入端口連接，將上述各光開關的光輸出端口與對應的上述光合波器的光輸入端口連接，將上述各光合波器的光輸出端口與上述路徑設定電路的對應光輸入端口連接，將上述路徑設定電路的輸出端口與對應的上述通信終端的信號輸入端口連接。
本發(fā)明第23形態(tài)的光通信系統(tǒng)，用于在具有成對的信號輸出端口、信號輸入端口的多個通信終端之間進行通信，該光通信系統(tǒng)，備有將來自1個光輸入端口的光信號分流后輸出到多個光輸出端口的光分流器、設定使來自多個光輸入端口的任何一個的光信號輸出到1個光輸出端口的切換路徑的多個光開關、具有多個光輸入端口及多個光輸出端口并設定為使從各光輸入端口輸入的光信號根據該光信號的波長輸出到規(guī)定的光輸出端口的路徑設定電路作為1組的多個組，同時還備有數(shù)據庫，預先存儲與上述光開關的光輸入端口及光輸出端口連接的設備信息及從上述路徑設定電路的規(guī)定的光輸入端口向光輸出端口輸出信號時使用的輸出波長；控制裝置，從通信終端接收包含連接請求的控制信息，參照上述數(shù)據庫讀出該通信終端應設定的輸出波長，并向發(fā)送出連接請求的通信終端發(fā)送該輸出波長指示的控制信息同時控制上述光開關的切換路徑的設定；在上述多個組中，將上述各通信終端的信號輸出端口與對應的上述光分流器的光輸入端口連接，將上述各光分流器的光輸出端口與對應的上述光開關的光輸入端口連接，將上述各光開關的光輸出端口與上述路徑設定電路的對應光輸入端口連接，將上述路徑設定電路的輸出端口與對應的上述通信終端的信號輸入端口連接。
另外，以上的各結構，可以盡可能地進行組合。
這里，所謂通信終端，是指接收和處理所輸入的光信號并在進行了通信處理后以規(guī)定的波長輸出光信號的裝置。所謂環(huán)形邏輯拓撲結構，是指邏輯的連接為環(huán)狀的形態(tài)。所謂陣列波導衍射光柵，是指在石英或硅等基板上形成光波導的無源功能元件。利用陣列波導衍射光柵可以實現(xiàn)路徑設定變更功能、波長選擇功能等。所謂波長可變光源，是指可以控制和變更所輸出的光信號波長的光源。所謂中繼器，是指進行OSI(開放式系統(tǒng)互聯(lián))基本參照模型中的第1層(物理層)以下的通信處理并通過接收和處理所輸入的光信號而以規(guī)定的波長輸出光信號的裝置。通過將要輸出的光信號的波長改變?yōu)樗斎氲墓庑盘柕牟ㄩL，可以使中繼器具有波長變換功能。
按照如上所述的第10～第23形態(tài)的光通信系統(tǒng)，可以利用陣列波導衍射光柵等路徑設定電路的波長路由選擇特性而以可靠性高且靈活的方式連接與陣列波導衍射光柵等路徑設定電路連接的通信終端。
附圖的簡單說明圖1A和圖1B是表示本發(fā)明的光通信系統(tǒng)的實施形態(tài)1的結構圖。
圖2A和圖2B是表示本發(fā)明實施形態(tài)1中連結N×N-AWG的輸入端口及輸出端口之間的波長相關關系的一例的說明圖，圖2A是無波長周期性的情況，圖2B是有波長周期性的情況。
圖3A和圖3B是表示本發(fā)明的光通信系統(tǒng)的實施形態(tài)2的結構圖。
圖4A和圖4B是表示本發(fā)明實施形態(tài)2的N×N-AWG的輸入端口及輸出端口之間的傳輸路徑的例的說明圖。
圖5A和圖5B是表示本發(fā)明實施形態(tài)2中的各通信終端的信息信號光的波長設定例的說明圖。圖5A是無波長周期性的情況，圖5B是有波長周期性的情況。
圖6A和圖6B是表示本發(fā)明的光通信系統(tǒng)的實施形態(tài)3的結構圖。
圖7A和圖7B是表示本發(fā)明實施形態(tài)3中的各通信終端的信息信號光及控制信號光的波長設定例的說明圖，圖7A是無波長周期性的情況，圖7B是有波長周期性的情況。
圖8是表示本發(fā)明實施形態(tài)3中與各通信終端的控制信號光的發(fā)送接收有關的結構的一例的說明圖。
圖9是表示本發(fā)明實施形態(tài)3中與各通信終端的控制信號光的發(fā)送接收有關的結構的另一例的說明圖。
圖10是表示本發(fā)明實施形態(tài)3中與各通信終端的控制信號光的發(fā)送接收有關的結構的另外一例的說明圖。
圖11是表示本發(fā)明實施形態(tài)3中與各通信終端的控制信號光的發(fā)送接收有關的結構的又一例的說明圖。
圖12A和圖12B是表示本發(fā)明的光通信系統(tǒng)中發(fā)生了故障時的狀態(tài)的結構圖。
圖13A和圖13B是表示發(fā)生了故障時的各通信終端的信息信號光及控制信號光的波長設定例的說明圖，圖13A是無波長周期性的情況，圖13B是有波長周期性的情況。
圖14是表示各通信終端中的與避開故障有關的結構的一例的說明圖。
圖15是表示各通信終端中的與避開故障有關的結構的另一例的說明圖。
圖16是表示本發(fā)明的光通信系統(tǒng)的實施形態(tài)4的結構圖。
圖17是表示各通信終端中的與管理信號的發(fā)送接收有關的結構的一例的說明圖。
圖18是表示各通信終端及管理裝置中的與管理信號的發(fā)送接收有關的詳細結構的說明圖。
圖19是表示各通信終端中的與管理信號的發(fā)送接收有關的結構的另一例的說明圖。
圖20是示出本發(fā)明的實施形態(tài)5并用于說明利用了波長路徑設定電路的光通信系統(tǒng)的框圖。
圖21是說明本發(fā)明實施形態(tài)5中采用的路徑設定電路的結構的圖。
圖22是說明本發(fā)明實施形態(tài)5中采用的路徑設定電路的波長特性的圖。
圖23是說明本發(fā)明實施形態(tài)5中采用的路徑設定電路的波長特性的圖。
圖24是示出本發(fā)明的實施形態(tài)6并用于說明利用了波長路徑設定電路的光通信系統(tǒng)的框圖。
圖25是示出本發(fā)明的實施形態(tài)7并用于說明在路徑設定電路的連接中利用通信終端、中繼器的光通信系統(tǒng)的結構的框圖。
圖26是說明本發(fā)明實施形態(tài)8中采用的路徑設定電路的結構的圖。
圖27是說明本發(fā)明實施形態(tài)8中采用的路徑設定電路的波長特性的圖。
圖28是說明本發(fā)明實施形態(tài)8中采用的路徑設定電路的波長特性的圖。
圖29是示出本發(fā)明的實施形態(tài)8并用于說明利用了波長路徑設定電路的光通信系統(tǒng)的框圖。
圖30是示出本發(fā)明的實施形態(tài)9并用于說明利用了波長路徑設定電路和光開關的光通信系統(tǒng)的框圖。
圖31是說明本發(fā)明的實施形態(tài)9的利用了波長路徑設定電路和光開關的光通信系統(tǒng)的邏輯連接的圖。
圖32是說明本發(fā)明實施形態(tài)9中采用的路徑設定電路的結構的圖。
圖33是說明本發(fā)明實施形態(tài)9中采用的路徑設定電路的波長特性的圖。
圖34是說明本發(fā)明實施形態(tài)9中采用的路徑設定電路的波長特性的圖。
圖35是示出本發(fā)明的實施形態(tài)10并用于說明利用了波長路徑設定電路和光開關的光通信系統(tǒng)的框圖。
圖36是示出本發(fā)明的實施形態(tài)11并用于說明將一部分通信終端置換為忠中繼器后的光通信系統(tǒng)的框圖。
圖37是說明本發(fā)明實施形態(tài)12中采用的路徑設定電路的結構的圖。
圖38是說明本發(fā)明實施形態(tài)12中采用的路徑設定電路的波長特性的圖。
圖39是說明本發(fā)明實施形態(tài)12中采用的路徑設定電路的波長特性的圖。
圖40是示出本發(fā)明的實施形態(tài)12并用于說明利用了波長路徑設定電路和光開關的光通信系統(tǒng)的框圖。
圖41是說明本發(fā)明的實施形態(tài)12的利用了波長路徑設定電路和光開關的光通信系統(tǒng)的邏輯連接的圖。
圖42是表示本發(fā)明實施形態(tài)13的信息共享系統(tǒng)的基本概念的圖。
圖43A和圖43B是表示本發(fā)明的實施形態(tài)13中的信息包幀的結構的圖。
圖44是表示本發(fā)明的實施形態(tài)13的信息共享系統(tǒng)的總體結構的框圖。
圖45是表示圖44所示的通信終端3201的結構的框圖。
圖46是表示圖45所示的共享存儲板3043的結構的框圖。
圖47是表示圖44所示的網絡管理終端3030的結構的框圖。
圖48是表示本發(fā)明實施形態(tài)13中的給出路徑設定電路3101的波長與輸入輸出端口的關系的波長路由選擇特性的圖。
圖49是表示本發(fā)明實施形態(tài)13中的給出路徑設定電路3102的波長與輸入輸出端口的關系的波長路由選擇特性的圖。
圖50是表示本發(fā)明實施形態(tài)14的信息共享系統(tǒng)的總體結構的圖。
圖51是表示本發(fā)明實施形態(tài)14中的信息包幀的結構的圖。
圖52A和圖52B是表示本發(fā)明實施形態(tài)14中用于檢測故障原因并繼續(xù)信息共享的運行的處理步驟的流程圖。
圖53是表示信息共享系統(tǒng)的一例的框圖。
圖54A和圖54B是表示基于令牌環(huán)網方式的光通信系統(tǒng)的一例的結構圖。
發(fā)明的
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的各實施形態(tài)進行說明。
(實施形態(tài)1)
在以下的實施形態(tài)1～實施形態(tài)4中，假定起著波長路徑設定電路的作用的N×N陣列波導衍射光柵光合波分波器(以下，簡稱為N×N-AWG)的輸入端口及輸出端口數(shù)N及通信終端數(shù)n為「8」并以此為例進行說明，但并不限定于此，只要N為2以上的整數(shù)、n為2以上N以下的整數(shù)即可。
圖1A和圖1B示出本發(fā)明的光通信系統(tǒng)的實施形態(tài)1，圖1A表示總體結構，圖1B表示N×N-AWG中的輸入端口及輸出端口之間的傳輸路徑的一例。
如圖1A所示，101是N×N(這里為8×8)-AWG，具有8個輸入端口301～308及8個輸出端口401～408，在一個輸入端口輸入的光根據其波長分別從不同的輸出端口輸出、且從一個輸出端口輸出的光的波長按每個輸入端口而不同。圖2A和圖2B示出連結N×N-AWG101的輸入端口及輸出端口之間的波長相關關系的一例，圖2A表示使用波長無周期性的情況，圖2B表示使用波長有周期性的情況。
另外，如圖1A所示，201～208是通信終端，在輸出規(guī)定波長的信息信號光的同時，將所輸入的信息信號光的信息直接或將其一部分變更后作為上述規(guī)定波長的信息信號光輸出。
各通信終端201～208，通過光纖等光波導(圖中未示出)分別與N×N-AWG101的輸入端口301～308及輸出端口401～408連接。具體地說，通信終端201與輸入端口301及輸出端口401連接、通信終端202與輸入端口302及輸出端口402連接、……、通信終端208與輸入端口308及輸出端口408連接。
這里，如根據上述的N×N-AWG101中的輸入端口及輸出端口之間的波長相關關系及N×N-AWG101中的輸入端口及輸出端口與各通信終端201～208的連接關系適當?shù)剡x擇和設定各通信終端201～208的信息信號光的波長，則可以形成使從某個通信終端發(fā)送的信息信號光經由其他通信終端后返回該某個通信終端的環(huán)狀傳輸路徑。
具體地說，如將各通信終端201～208的信息信號光的波長1301～1308設定為λ2、λ4、λ6、λ8、λ10、λ12、λ14、λ8(圖2A的情況)或λ2、λ4、λ6、λ8、λ2、λ4、λ6、λ8(圖2B的情況)，則從通信終端(#1)201發(fā)出的信息信號光發(fā)送到通信終端(#2)202、從通信終端(#2)202發(fā)出的信息信號光發(fā)送到通信終端(#3)203、……、從通信終端(#7)207發(fā)出的信息信號光發(fā)送到通信終端(#8)208、從通信終端(#8)208發(fā)出的信息信號光發(fā)送到通信終端(#1)201，其結果是，可以形成路徑為#1→#2→#3→#4→#5→#6→#7→#8→#1的環(huán)狀傳輸路徑501～508。
這種設定方法，如上所述，無論N×N-AWG101中使用的波長有無周期性都是有效的，因而只要根據波長的相關關系選擇波長就可以形成連結通信終端的傳輸路徑。
另外，這里示出了路徑為#1→#2→#3→#4→#5→#6→#7→#8→#1的傳輸路徑的例，但進行發(fā)送接收的通信終端的順序并無特別的含義，只需按如上方式選擇和設定連結通信終端的波長即可。例如，也可以是#2→#5→#6→#8→#7→#4→#3→#1→#2，只需根據波長的相關關系選擇和設定波長即可。
另一方面，在上述的例中，示出了傳輸路徑為#1→#2→#3→#4→#5→#6→#7→#8→#1這樣的1個路徑的情況，但也可以通過信息信號光的波長設定同時設定多個路徑。
(實施形態(tài)2)圖3A和圖3B示出本發(fā)明的光通信系統(tǒng)的實施形態(tài)2，圖3A表示路徑為1個的情況，圖3B表示路徑為3個的情況。
即，如圖3B所示，除路徑為#1→#2→#3→#4→#5→#6→#7→#8→#1的傳輸路徑外，還可以形成路徑為#1→#3→#5→#7→#1的及路徑為#2→#4→#6→#8→#2的新的傳輸路徑，使總體的路徑增加到3倍。
圖4A和圖4B示出實施形態(tài)2的N×N-AWG101的輸入端口及輸出端口之間的傳輸路徑的例，圖4A表示與圖3A對應的例，圖4B表示與圖3B對應的例。
另外，圖5A和圖5B示出圖3B所示的實施形態(tài)2中的各通信終端201～208的信息信號光的波長1301～1308的設定例，圖5A表示使用波長無周期性的情況，圖5B表示使用波長有周期性的情況。例如，如將通信終端(#1)201的信息信號光的波長設定為λ2及λ3，則可以將從通信終端(#1)201發(fā)出的信息信號光發(fā)送到通信終端(#2)202及通信終端(#3)203。
(實施形態(tài)3)
以下，說明光通信系統(tǒng)中的故障避開結構。
如上所述，在僅沿一個方向發(fā)送著信息信號光通信系統(tǒng)中，在特定的通信終端中發(fā)生了故障的情況下，當信息信號光不能返回發(fā)送出該信息信號光的通信終端時，首先應判明在該光網絡上的什么地方發(fā)生了故障。但是，即使在這種情況下也不能判定故障發(fā)生在哪個部位，所以，在多數(shù)情況下通常都需要在任何通信終端之間的環(huán)路確認用控制信號。
圖6A和圖6B示出本發(fā)明的光通信系統(tǒng)的實施形態(tài)3，圖6A表示總體結構，圖6B表示N×N-AWG中的輸入端口及輸出端口之間的傳輸路徑的一例。
這里，各通信終端201～208，通過適當選擇控制信號光的輸出波長，可以形成與信息信號光反向繞行的使從某個通信終端發(fā)送出的控制信號光經由其他通信終端后返回該某個通信終端的環(huán)狀傳輸路徑601～608。
圖7A和圖7B示出實施形態(tài)3中的各通信終端的信息信號光及控制信號光的波長設定例，圖7A表示使用波長無周期性的情況，圖7B表示使用波長有周期性的情況。
即，通過按照與實施形態(tài)1的情況相同的方式設定各通信終端201～208的信息信號光的波長1301～1308，可以形成路徑為#1→#2→#3→#4→#5→#6→#7→#8→#1的環(huán)狀傳輸路徑501～508，另一方面，如將各通信終端201～208的控制信號光的波長1401～1408設定為λ8、λ2、λ4、λ6、λ8、λ10、λ12、λ14(圖7A的情況)或λ8、λ2、λ4、λ6、λ8、λ2、λ4、λ6(圖7B的情況)，則可以形成#1→#8→#7→#6→#5→#4→#3→#2→#1這樣的反向的環(huán)狀傳輸路徑601～608。
在這種情況下，也如實施形態(tài)1中所述，信息信號光的傳輸路徑的路徑不一定是#1→#2→#3→#4→#5→#6→#7→#8→#1，可以選擇和設定波長而按所需要的順序通過通信終端，控制信號光，也只需根據圖7A和圖7B選擇和設定波長以使其傳輸路徑為相反的方向即可。
圖8是將與各通信終端的控制信號光的發(fā)送接收有關的結構的一例和N×N-AWG一起示出的圖，圖中示出以彼此獨立的方式發(fā)送信息信號光和控制信號光時的例。圖中，1601～1608是光分波器，1701～1708是光合波器，1901～1908是信息信號光接收器、2001～2008是控制信號光接收器，2301～2308是控制信號光發(fā)送器。
在上述結構中，由控制信號光發(fā)送器2301～2308發(fā)出的控制信號光，通過光合波器1701～1708與信息信號光復合，并輸入到N×N-AWG101的各輸入端口，這里是傳輸?shù)脚c各波長對應的輸出端口。從輸出端口輸出的信息信號光及控制信號光，由光分波器1601～1608進行分波后，由信息信號光接收器1901～1908及控制信號光接收器2001～2008接收。
可是，從圖7A和圖7B中示出的波長相關關系可以看出，在相同的通信終端之間發(fā)送接收的信息信號光的波長1301～1308與反向繞行的控制信號光的波長1401～1408為同一個波長。例如，從通信終端(#1)201到通信終端(#2)202的信息信號光的波長與從通信終端(#2)202到通信終端(#1)201的控制信號光的波長相同(λ2)。因此，也可以將輸入到各通信終端的信息信號光的一部分分路并將其作為環(huán)路確認用控制信號光發(fā)送。
圖9是將與各通信終端的控制信號光的發(fā)送接收有關的結構的另一例和N×N-AWG一起示出的圖，圖中示出將信息信號光的一部分分路并作為控制信號光發(fā)送的例。圖中，701～708是返回光用路徑，1801～1808是光分流器，其他結構與8的情況相同。
在上述結構中，由光分流器1801～1808將光分波器1601～1608分波后的信息信號光的一部分分路并使其通過返回光用路徑701～708輸入到光合波器1701～1708而作為控制信號光使用。在這種情況下，當沒有從信息信號光傳輸方向的下一個通信終端發(fā)送到反向的控制信號光時，即可判定該下一個通信終端或其間的光波導發(fā)生了故障。
進一步，即使將信息信號光的一部分分路而作為控制信號光時，也可以考慮若干種方法。
圖10是將與各通信終端的控制信號光的發(fā)送接收有關的結構的另外一例和N×N-AWG一起示出的圖，圖中示出按照與圖9的例相同的方式簡單地將信息信號光的一部分分路后使其返回輸入端口時的例。
在上述結構中，例如，將通信終端(#1)201的共享存儲幀801的信息信號光發(fā)送到通信終端(#2)202，并由通信終端(#2)202將其一部分作為控制信號光返回而發(fā)送到通信終端(#1)201，由控制信號光接收器2001接收。同樣，將通信終端(#8)208的共享存儲幀808的信息信號光也發(fā)送到通信終端(#1)201，并由通信終端(#1)201將其一部分作為控制信號光返回而發(fā)送到通信終端(#8)208，由控制信號光接收器2008接收。
圖11是將與各通信終端的控制信號光的發(fā)送接收有關的結構的又一例和N×N-AWG一起示出的圖，圖中示出在信息信號光的開頭預先附加未調制的直流分量并以反映通信終端的狀態(tài)等方式進行調制后將其反向發(fā)送的例。圖中，1101～1108是光調制器，2101～2108是反向繞行信息信號光接收器，2201～2208是反向繞行信息信號光，其他結構與8的情況相同。
在上述結構中，例如，將通信終端(#1)201的共享存儲幀901的信息信號光發(fā)送到通信終端(#2)202，由通信終端(#2)202的光分流器1802將其開頭的未調制部分分路，并由光調制器1102進行調制后作為環(huán)路確認用的反向繞行信息信號光2201返回而發(fā)送到通信終端(#1)201，由反向繞行信息信號光接收器2101接收。在這種形態(tài)中，與圖9和圖10的例一樣，當沒有從信息信號光傳輸方向的下一個通信終端發(fā)送到反向繞行的信號光時，即可判定該下一個通信終端或其間的光波導發(fā)生了故障。同時還可以從該反向繞行的信息信號光獲取與該下一個通信終端的狀態(tài)等有關的信息。
總之，當根據上述控制信號光或反向繞行信息信號光判定通信終端或光纖等光波導發(fā)生了故障時，可以跳過該故障部位。
圖12A和圖12B示出上述實施形態(tài)1中發(fā)生了故障時的狀態(tài)，圖12A表示總體結構，圖12B表示N×N-AWG中的輸入端口及輸出端口之間的傳輸路徑的一例。
當通信終端或光波導發(fā)生故障時，在信息信號光的傳輸方向上位于其前面的通信終端將不能從發(fā)生了故障的通信終端或光波導接收環(huán)路確認用控制信號光。這時，不能接收到控制信號光的通信終端，將信息信號光的輸出波長設定為與至少跳過了信息信號光傳輸路徑上的下一個通信終端后的通信終端對應的波長。
例如，當通信終端(#2)202中發(fā)生了故障時，通信終端(#1)201，如以發(fā)送到通信終端(#2)202的下一個通信終端(#3)203的波長、即λ3發(fā)出信息信號光，則可以很容易地形成通過一條故障時跳過路徑1201而跳過了該故障通信終端(#2)202的傳輸路徑#1→#3→#4→#5→#6→#7→#8→#1。
圖13A和圖13B示出發(fā)生了故障時的各通信終端的信息信號光及控制信號光的波長設定例，圖13A表示使用波長無周期性的情況，圖13B表示使用波長有周期性的情況。圖中，1501～1508是故障時的跳過波長，這些波長(圖13A的情況為λ3、λ5、λ7、λ9、λ11、λ13、λ7、λ9，圖13B的情況為λ3、λ5、λ7、λ1、λ3、λ5、λ7、λ1)，表示當通信終端#2、#3、#4、#5、#6、#7、#8、#1(或其光波導)的任何一個發(fā)生了故障時分別單獨變更的波長，并不意味著當發(fā)生1個故障時要將所有波長都同時進行變更。
另外，在這種情況下，也與上述實施形態(tài)的情況一樣，無論N×N-AWG101中使用的波長有無周期性都具有同樣的效果，總之，只需根據圖13A和圖13B設定波長即可。
圖14是將各通信終端中的與避開故障有關的結構的一例和N×N-AWG一起示出的圖，圖中，2401～2408是多波長光發(fā)送器，備有分別與各通信終端的原有信息信號光的波長對應的光源以及波長與跳過波長相當?shù)墓庠?，當發(fā)生故障時，將信息信號光的波長從原有波長改變?yōu)樘^波長。此外，其他結構與圖9或圖10的情況相同。
圖15是將各通信終端中的與避開故障有關的結構的另一例和N×N-AWG一起示出的圖，圖中，2501～2508是可變波長光發(fā)送器，備有分別將波長改變?yōu)楦魍ㄐ沤K端的原有信息信號光的波長或跳過波長的光源，當發(fā)生故障時，將信息信號光的波長從原有波長改變?yōu)樘^波長。此外，其他結構與圖9或圖10的情況相同。
另外，這里，示出了跳過發(fā)生了故障的通信終端(在圖12A和圖12B的例中為通信終端(#2)202)并將信息信號光發(fā)送到其下一個通信終端(在圖12A和圖12B的例中為通信終端(#3)203)的例，但在發(fā)生了故障的時刻也可以重新設定和修改整個網絡的傳輸路徑。例如，也可以通過變更信息信號光的波長而很容易地重新設定為將發(fā)生了故障的通信終端(#2)202)排除在外的#1→#6→#4→#3→#8→#5→#7→#1等路徑的傳輸路徑。
因此，如上所述，在本光通信系統(tǒng)中，無需采用光纖等光波導的冗余結構，就能以簡便的方式構成在防故障性上優(yōu)良的穩(wěn)定光通信系統(tǒng)。此外，在該網絡上可以容納的通信終端的規(guī)模，由AWG的端口數(shù)決定，可以適應100結點以上的大規(guī)模網絡。
(實施形態(tài)4)圖16是表示本發(fā)明的光通信系統(tǒng)的實施形態(tài)4的圖，這里，在實施形態(tài)4中示出設有用于監(jiān)視和控制各通信終端的狀態(tài)的管理裝置的例。
即，圖中，9001是管理裝置，通過在各通信終端201～208之間發(fā)送接收管理信號9101～9108，進行各通信終端201～208的信息信號光的發(fā)送接收狀態(tài)的監(jiān)視控制、對網絡的加入或脫離、分組、發(fā)生故障時的避開控制等。
圖17是將各通信終端中的與管理信號的發(fā)送接收有關的結構的一例和N×N-AWG一起示出的圖，這里示出利用波長與信息信號光不同的光信號(例如，信息信號光的波長為1.5μm、管理信號光的波長為1.3μm)發(fā)送接收管理信號的例。圖中，1609～1616是光分波器，1709～1716是光合波器，9201～9208是管理信號光發(fā)送器，9301～9308是由上述的多波長光發(fā)送器或可變波長光發(fā)送器構成的信息信號光發(fā)送器，9401～9408是管理信號光接收器，9801～9816是光波導。
在上述結構中，由管理信號光發(fā)送器9201～9208產生的波長1.3μm的管理信號光及由信息信號光發(fā)送器9301～9308產生的波長1.5μm的信息信號光，由光合波器1709～1716復合后通過光波導9801～9816傳輸。復合后傳輸?shù)墓芾硇盘柟饧靶畔⑿盘柟?，在輸入到N×N-AWG101之前由光分波器1609～1616進行分波，并將管理信號光輸入到管理裝置9001，將信息信號光輸入到N×N-AWG101的各輸入端口。
在管理裝置9001中，根據由管理信號光反映出的通信終端的管理信息，將各通信終端對網絡的加入或脫離、分組、發(fā)生故障時的避開控制等管理信息作為1.3μm的管理信號光向各通信終端發(fā)送。這些管理信號光，由光合波器1709～1716再次與N×N-AWG101輸出的波長1.5μm的信息信號光復合，并由光分波器1609～1616進行分波后，由信息信號光接收器1901～1908及管理信號光接收器9401～9408接收。
另外，作為管理信號光的波長，只要是可以與信息信號光或還包括控制信號光復合或分波的波長，都可以任意選用。
圖18是將各通信終端及管理裝置中的與管理信號的發(fā)送接收有關的詳細結構和N×N-AWG一起示出的圖，這里示出設N＝n＝4時的結構。圖中，1809～1812是光分流器，9002是管理裝置用發(fā)送接收裝置。9209～9212是管理裝置的管理信號光發(fā)送器，9409～9412是管理裝置的管理信號光接收器，9701～9704是監(jiān)視光接收器，9911～9914是通信終端的發(fā)送接收部。
在上述結構中，在管理裝置用發(fā)送接收裝置9002內，利用與各通信終端的發(fā)送接收部9911～9914相同的管理信號光發(fā)送器9209～9212及管理信號光接收器9409～9412進行管理信號光的發(fā)送接收。此外，在各通信終端的發(fā)送接收部9911～9914中，通過由光分流器1809～1812對由信息信號光發(fā)送器9301～9308產生的信息信號光的一部分進行分流并由監(jiān)視光接收器9701～9704接收，即可監(jiān)視其狀態(tài)。
圖19是將各通信終端中的與管理信號的發(fā)送接收有關的結構的另一例和N×N-AWG一起示出的圖，這里示出通過與信息信號光的光波導不同的光波導發(fā)送接收管理信號的例。圖中，9501～9516是與光波導9801～9816不同的光波導。
在上述結構中，由管理信號光發(fā)送器9201～9208產生的管理信號光，通過與信息信號光不同的光波導9501～9508傳輸，并輸入到管理裝置9001。與上述相同，從管理裝置9001向各通信終端發(fā)送出的管理信號光，通過光波導9509～9516傳輸?shù)礁魍ㄐ沤K端，并由管理信號光接收器9401～9408接收。
此外，這時，從管理信號光發(fā)送器9201～9208發(fā)出的管理信號光的波長，可以與從信息信號光發(fā)送器9301～9308發(fā)出的信息信號光的波長相同。此外，也可以不通過光波導而是以電氣信號通過電氣信號線進行發(fā)送接收。
另外，在實施形態(tài)4中，示出在實施形態(tài)1中設置了管理裝置的例，但當然也可以在實施形態(tài)2或實施形態(tài)3中設置管理裝置。
另外，在到此為止的說明中，示出了各通信終端分別備有可共享的存儲器、各種信號光的發(fā)送器及接收器(或還包括光合波器、光分波器、光分流器等)的情況，但也可以構成為將各通信終端的這些部分集中配置在一個部位、例如N×N-AWG附近，并用不同的光信號或電氣信號將這些部分與各通信終端連接而進行各種信號的交換。
(實施形態(tài)5)上述實施形態(tài)1～實施形態(tài)4，只采用了1個起著波長路徑設定電路作用的N×N-AWG。與此不同，以下說明的實施形態(tài)的光通信系統(tǒng)，采用多個波長路徑設定電路。
用圖20說明由具有4對光輸入端口、光輸出端口的3個路徑設定電路容納8個通信終端的光通信系統(tǒng)。在圖20中，3101～3103是路徑設定電路，3201～3208是通信終端，3301～3308分別為通信終端3201～3208的輸出電路，3401～3408分別為通信終端3201～3208的輸入電路。
通信終端3201～3208，各具有1對輸出電路和輸入電路，在1對輸出電路和輸入電路中備有1對信號輸出端口、信號輸入端口，對輸入到信號輸入端口的光信號進行接收處理，進一步，在進行了通信處理后將光信號從信號輸出端口輸出。路徑設定電路3101～3103，具有多個成對的光輸入端口、光輸出端口，并設定為根據從各光輸入端口輸入的光信號的波長輸出到規(guī)定的光輸出端口。作為路徑設定電路，可以采用陣列波導衍射光柵(AWGArrayed WaveguideGrating)等。
在圖20中，路徑設定電路3101、路徑設定電路3102、路徑設定電路3103，通過上述成對的光輸入端口、光輸出端口進行級聯(lián)連接，在路徑設定電路3101中容納著通信終端3201、3202、3203，在路徑設定電路3102中容納著通信終端3204、3205，在路徑設定電路3103中容納著通信終端3206、3207、3208。如圖20所示，配置從各通信終端的信號輸出端口輸出的光信號的波長，以便在各路徑設定電路中設定從光輸入端口到鄰接的光輸出端口的路徑。
從通信終端3201的輸出電路3301輸出的光信號，輸入到通信終端3202的輸入電路3402而進行接收處理，并由通信終端3202進行通信處理后將光信號從輸出電路3302輸出。
從通信終端3202的輸出電路3302輸出的光信號，從路徑設定電路3101的光輸出端口經由路徑設定電路3102的光輸入端口輸入到通信終端3204的輸入電路3404而進行接收處理，并由通信終端3204進行通信處理后將光信號從輸出電路3304輸出。
從通信終端3204的輸出電路3304輸出的光信號，從路徑設定電路3102的光輸出端口經由路徑設定電路3103的光輸入端口輸入到通信終端3206的輸入電路3406而進行接收處理，并由通信終端3206進行通信處理后將光信號從輸出電路3306輸出。
從通信終端3206的輸出電路3306輸出的光信號，輸入到通信終端3207的輸入電路3407而進行接收處理，并由通信終端3207進行通信處理后將光信號從輸出電路3307輸出。
從通信終端3207的輸出電路3307輸出的光信號，輸入到通信終端3208的輸入電路3408而進行接收處理，并由通信終端3208進行通信處理后將光信號從輸出電路3308輸出。
從通信終端3208的輸出電路3308輸出的光信號，從路徑設定電路3103的光輸出端口經由路徑設定電路3102的光輸入端口輸入到通信終端3205的輸入電路3405而進行接收處理，并由通信終端3205進行通信處理后將光信號從輸出電路3305輸出。
從通信終端3205的輸出電路3305輸出的光信號，從路徑設定電路3102的光輸出端口經由路徑設定電路3101的光輸入端口輸入到通信終端3203的輸入電路3403而進行接收處理，并由通信終端3203進行通信處理后將光信號從輸出電路3 303輸出。
從通信終端3203的輸出電路3303輸出的光信號，輸入到通信終端3201的輸入電路3401而進行接收處理，并由通信終端3201進行通信處理。
按照這種方式，通過對通信終端的連接巡回一周，從通信終端3201到通信終端3202、通信終端3204、通信終端3206、通信終端3207、通信終端3208、通信終端3205、通信終端3203、通信終端3201，將這些通信終端的連接形態(tài)形成環(huán)形邏輯拓撲結構。
這里，說明配置從各通信終端的信號輸出端口輸出的光信號的波長以便在路徑設定電路中設定如圖20所示的從光輸入端口到鄰接的光輸出端口的路徑的方法。
路徑設定電路的結構示于圖21。在圖21中，3101是路徑設定電路，3011、3012、3013、3014是光輸入端口，3021、3022、3023、3024是光輸出端口。在圖22、圖23中示出使從光輸入端口輸入的光信號根據其波長輸出到哪個光輸出端口的波長路由選擇特性。圖22是無波長周期性的情況，圖23是有波長周期性的情況。當由陣列波導衍射光柵構成時可以實現(xiàn)這種特性。在有波長周期性的路徑設定電路中，還可以減少由各通信終端使用的波長數(shù)。
例如，在無波長周期性的陣列波導衍射光柵中，如圖22的斜線部所示，當從光輸入端口3011輸入波長為λ2的光信號時，輸出到光輸出端口3022。當從光輸入端口3012輸入波長為λ4的光信號時，輸出到光輸出端口3023。當從光輸入端口3013輸入波長為λ6的光信號時，輸出到光輸出端口3024。當從光輸入端口3014輸入波長為λ4的光信號時，輸出到光輸出端口3021。
例如，在有波長周期性的陣列波導衍射光柵中，如圖23的斜線部所示，當從光輸入端口3011輸入波長為λ2的光信號時，輸出到光輸出端口3022。當從光輸入端口3012輸入波長為λ4的光信號時，輸出到光輸出端口3023。當從光輸入端口3013輸入波長為λ2的光信號時，輸出到光輸出端口3024。當從光輸入端口3014輸入波長為λ4的光信號時，輸出到光輸出端口3021。
當按圖22或圖23所示的方式配置與圖21的路徑設定電路3101連接的通信終端的波長時，在路徑設定電路3101中，可以設定如圖21的箭頭所示的路徑。
例如，當路徑設定電路無波長周期性時，在圖20中，如將從通信終端3201的輸出電路3301輸出的光信號的波長設定為λ2、將從通信終端3202的輸出電路3302輸出的光信號的波長設定為λ4、將從通信終端3205的輸出電路3305輸出的光信號的波長設定為λ6、將從通信終端3203的輸出電路3303輸出的光信號的波長設定為λ4，則可以設定如圖20的路徑設定電路3101中所示的路徑。
例如，當路徑設定電路有波長周期性時，在圖20中，如將從通信終端3201的輸出電路3301輸出的光信號的波長設定為λ2、將從通信終端3202的輸出電路3302輸出的光信號的波長設定為λ4、將從通信終端3205的輸出電路3305輸出的光信號的波長設定為λ2、將從通信終端3203的輸出電路3303輸出的光信號的波長設定為λ4，則可以設定如圖20的路徑設定電路3101中所示的路徑。
在其他路徑設定電路中，也可以按同樣的方式對從通信終端的信號輸出端口輸出的光信號的波長進行規(guī)定的配置，從而可以設定如圖20的路徑設定電路中所示的路徑。
如本實施形態(tài)中所述，通過使從通信終端的信號輸出端口輸出的光信號的波長為規(guī)定的配置，可以通過路徑設定電路將通信終端的連接形態(tài)形成為環(huán)形邏輯拓撲結構。此外，還示出了無論是有波長周期性的陣列波導衍射光柵還是無波長周期性的陣列波導衍射光柵都可以應用于上述路徑設定電路的情況。
在本實施形態(tài)中，對路徑設定電路的成對的光輸入端口、光輸出端口為4對的情況進行了說明，但路徑設定電路的成對的光輸入端口、光輸出端口并不限于4對，也可以具有多對。此外，這里還說明了路徑設定電路具有數(shù)量相同的成對的光輸入端口、光輸出端口的情況，但各個路徑設定電路也可以具有數(shù)量不同的成對的光輸入端口、光輸出端口。
(實施形態(tài)6)在本實施形態(tài)中，說明光通信系統(tǒng)中連接的通信終端的增設。在圖24中，3101～3104是路徑設定電路，3201～3210是通信終端，3301～3310分別為通信終端3201～3210的輸出電路，3401～3410分別為通信終端3201～3210的輸入電路。
通信終端3201～3210，各具有1對輸出電路和輸入電路，在1對輸出電路和輸入電路中備有1對信號輸出端口、信號輸入端口，對輸入到信號輸入端口的光信號進行接收處理，進一步，在進行了通信處理后將光信號從信號輸出端口輸出。路徑設定電路3101～3104，具有多個成對的光輸入端口、光輸出端口，并設定為根據從各光輸入端口輸入的光信號的波長輸出到規(guī)定的光輸出端口。作為路徑設定電路，可以采用陣列波導衍射光柵(AWGArrayed WaveguideGrating)等。
在圖24中，各路徑設定電路3101、路徑設定電路3102、路徑設定電路3103、路徑設定電路3104，通過上述成對的光輸入端口、光輸出端口連接，在路徑設定電路3101中容納著通信終端3201、3202、3203，在路徑設定電路3102中容納著通信終端3205，在路徑設定電路3103中容納著通信終端3206、3207、3208，在路徑設定電路3104中容納著通信終端3204、3209、3210。如圖24所示，配置從各通信終端的信號輸出端口輸出的光信號的波長，以便在路徑設定電路3101～3104中設定從光輸入端口到鄰接的光輸出端口的路徑。
從通信終端3201的輸出電路3301輸出的光信號，輸入到通信終端3202的輸入電路3402而進行接收處理，并由通信終端3202進行通信處理后將光信號從輸出電路3302輸出。在反復進行這種連接后，通過對通信終端的連接巡回一周，從通信終端3201到通信終端3202、通信終端3209、通信終端3204、通信終端3210、通信終端3206、通信終端3207、通信終端3208、通信終端3205、通信終端3203、通信終端3201，將這些通信終端的連接形態(tài)形成環(huán)形邏輯拓撲結構。
如本實施形態(tài)中所述，即使增設通信終端也仍可以通過路徑設定電路將通信終端的連接形態(tài)形成為環(huán)形邏輯拓撲結構。
這里，使所連接的路徑設定電路數(shù)為4個，但所連接的路徑設定電路數(shù)并不限定于本實施形態(tài)中所說明的數(shù)，在其個數(shù)上沒有上限。
(實施形態(tài)7)在本實施形態(tài)中，說明通過通信終端將某個路徑設定電路的光輸出端口與另一個路徑設定電路的光輸入端口連接的光通信系統(tǒng)。在圖25中，3101～3103是路徑設定電路，3201～3208、3211、3212是通信終端，3301～3308、3311、3312分別為通信終端3201～3208、3211、3212的輸出電路，3401～3408、3411、3412分別為通信終端3201～3208、3211、3212的輸入電路。3501、3502是中繼器，3313、3314是中繼器3501、3502的輸出電路，3413、3414是中繼器3501、3502的輸出電路。
通信終端3201～3208、3211、3212，各具有1對輸出電路和輸入電路，在1對輸出電路和輸入電路中備有1對信號輸出端口、信號輸入端口，對輸入到信號輸入端口的光信號進行接收處理，進一步，在進行了通信處理后將光信號從信號輸出端口輸出。中繼器3501、3502，具有1對信號輸出端口、信號輸入端口，對輸入到信號輸入端口的光信號進行接收處理，并從信號輸出端口輸出光信號。路徑設定電路3101～3103，具有多個成對的光輸入端口、光輸出端口，并設定為根據從各光輸入端口輸入的光信號的波長輸出到規(guī)定的光輸出端口。作為路徑設定電路，可以采用陣列波導衍射光柵(AWGArrayed Waveguide Grating)等。
從通信終端3201的輸出電路3301輸出的光信號，輸入到通信終端3202的輸入電路3402而進行接收處理，并由通信終端3202進行通信處理后將光信號從輸出電路3302輸出。
從通信終端3202的輸出電路3302輸出的光信號，輸入到通信終端3211的輸入電路3411而進行接收處理，并由通信終端3211進行通信處理后將光信號從輸出電路3311輸出。
從通信終端3211的輸出電路3311輸出的光信號，輸入到通信終端3204的輸入電路3404而進行接收處理，并由通信終端3204進行通信處理后將光信號從輸出電路3304輸出。
在反復進行這種連接后，可將通信終端串聯(lián)連接。在介于中間的中繼器中，不進行通信處理而是對所輸入的光信號進行接收處理，并以規(guī)定的波長輸出光信號。通過對通信終端的連接巡回一周，從通信終端3201到通信終端3202、通信終端3211、通信終端3204、通信終端3206、通信終端3207、通信終端3208、通信終端3205、通信終端3212、通信終端3203、通信終端3201，將這些通信終端的連接形態(tài)形成環(huán)形邏輯拓撲結構。
如本實施形態(tài)中所述，在將通信終端用于路徑設定電路與路徑設定電路的連接時，可以增設通信終端，而即使增設通信終端也仍可以通過路徑設定電路將通信終端的連接形態(tài)形成為環(huán)形邏輯拓撲結構。通過將通信終端用于路徑設定電路與路徑設定電路的連接，可以配置對路徑設定電路輸入的光信號的波長而不會使只與另一個路徑設定電路連接的通信終端受到影響。
進一步，在上述光通信系統(tǒng)中，即使將通信終端置換為中繼器，也仍可以通過路徑設定電路將通信終端的連接形態(tài)形成為環(huán)形拓撲結構。
(實施形態(tài)8)在本實施形態(tài)中，說明通過變更從通信終端的輸出電路輸出的光信號的波長而進行路徑設定變更的光通信系統(tǒng)。
路徑設定電路的結構示于圖26。在圖26中，3101是路徑設定電路，3011、3012、3013、3014是光輸入端口，3021、3022、3023、3024是光輸出端口。圖27、圖28中示出使從光輸入端口輸入的光信號根據其波長輸出到哪個光輸出端口的波長路由選擇特性。圖27是無波長周期性的情況，圖28是有波長周期性的情況。當由陣列波導衍射光柵構成時可以實現(xiàn)這種特性。在有波長周期性的路徑設定電路中，還可以減少由各通信終端使用的波長數(shù)。
例如，在無波長周期性的陣列波導衍射光柵中，如圖27的斜線部所示，當從光輸入端口3011輸入波長為λ3的光信號時，輸出到光輸出端口3023。當從光輸入端口3013輸入波長為λ6的光信號時，輸出到光輸出端口3024。當從光輸入端口3014輸入波長為λ4的光信號時，輸出到光輸出端口3021。
例如，在有波長周期性的陣列波導衍射光柵中，如圖28的斜線部所示，當從光輸入端口3011輸入波長為λ3的光信號時，輸出到光輸出端口3023。當從光輸入端口3013輸入波長為λ2的光信號時，輸出到光輸出端口3024。當從光輸入端口3013輸入波長為λ4的光信號時，輸出到光輸出端口3021。
當按圖27或圖28所示的方式配置與圖26的路徑設定電路3101連接的通信終端的波長時，在路徑設定電路3101中，可以設定如圖26的箭頭所示的路徑。這樣，當變更輸入到路徑設定電路的光輸入端口的光信號的波長時，可以在路徑設定電路中進行任意的路徑設定。
使通信終端的輸出光源為波長可變光源并變更輸入到路徑設定電路的光輸入端口的光信號的波長，即可在路徑設定電路中進行任意的路徑設定。如可以變更路徑的設定時，則在光通信系統(tǒng)中當通信終端或連接通信終端等的光纖等光波導發(fā)生了故障時，可以將故障部分切離而更換并連接正常的通信終端，從而可以保持環(huán)形邏輯拓撲結構的連接形態(tài)，或構成另一種環(huán)形網絡。
用圖29說明通過路徑設定的變更構成另一種環(huán)形網絡的例。在圖29中，3101～3103是路徑設定電路，3201～3208、3211、3212是通信終端，3301～3308、3311、3312分別為通信終端3201～3208、3211、3212的輸出電路，3401～3408、3411、3412分別為通信終端3201～3208、3211、3212的輸入電路。3501、3502是中繼器，3313、3314是中繼器3501、3502的輸出電路，3413、3414是中繼器3501、3502的輸出電路。
通信終端3201～3208、3211、3212，各具有1對輸出電路和輸入電路，在1對輸出電路和輸入電路中備有1對信號輸出端口、信號輸入端口，對輸入到信號輸入端口的光信號進行接收處理，進一步，在進行了通信處理后將光信號從信號輸出端口輸出。中繼器3501、3502，具有1對信號輸出端口、信號輸入端口，對輸入到信號輸入端口的光信號進行接收處理，并從信號輸出端口輸出光信號。路徑設定電路3101～3103，具有多個成對的光輸入端口、光輸出端口，并設定為根據從各光輸入端口輸入的光信號的波長輸出到規(guī)定的光輸出端口。作為路徑設定電路，可以采用陣列波導衍射光柵(AWGArrayed Waveguide Grating)等。
例如，當路徑設定電路無波長周期性時，在圖29中如將從通信終端3201的輸出電路3301輸出的光信號的波長設定為λ3、將從通信終端3212的輸出電路3312輸出的光信號的波長設定為λ6、將從通信終端3203的輸出電路3303輸出的光信號的波長設定為λ4、則可以設定如圖29的路徑設定電路3101中所示的路徑。
例如，當路徑設定電路有波長周期性時，在圖29中如將從通信終端3201的輸出電路3301輸出的光信號的波長設定為λ3、將從通信終端3212的輸出電路3312輸出的光信號的波長設定為λ2、將從通信終端3203的輸出電路3303輸出的光信號的波長設定為λ4，則可以設定如圖29的路徑設定電路3101中所示的路徑。
當通信終端3202、3206、3207、3208中發(fā)生了故障時，在這種狀態(tài)下，已不能形成環(huán)形邏輯拓撲結構，因而在通信終端之間將不可能進行通信。因此，應如圖29所示變更路徑設定電路的路徑設定，以將這些發(fā)生了故障的通信終端切離。路徑設定的變更，可以通過變更輸入到路徑設定電路的光輸入端口的光信號波長、即通信終端的輸出電路輸出的光信號波長進行當進行圖29的路徑設定電路3101、3102中的路徑設定變更時，通過對通信終端的連接巡回一周，從通信終端3201到通信終端3211、通信終端3204、通信終端3205、通信終端3212、通信終端3203、通信終端3201，將這些通信終端的連接形態(tài)形成環(huán)形邏輯拓撲結構。
如本實施形態(tài)中所述，通過變更從通信終端的輸出電路輸出的光信號的波長，可以變更路徑設定電路的路徑設定并將出故障的通信終端切離而將通信終端的連接形態(tài)形成環(huán)形邏輯拓撲結構，從而可以恢復通信。
(實施形態(tài)9)用圖30說明容納8個通信終端的光通信系統(tǒng)。在圖30中，3101～3102是路徑設定電路，3201～3208是通信終端，3301～3308分別為通信終端3201～3208的輸出電路，3401～3408分別為通信終端3201～3208的輸入電路，3601～3608是光開關，3701～3708是光合波器。
通信終端3201～3208，各具有1對輸出電路和輸入電路，在1對輸出電路和輸入電路中備有1對信號輸出端口、信號輸入端口，對輸入到信號輸入端口的光信號進行接收處理，進一步，在進行了通信處理后將光信號從信號輸出端口輸出。在圖30的圖面上，將通信終端分開而畫在左右兩邊，但在1個通信終端內包含著輸入電路和對應的輸出電路。路徑設定電路3101～3102，具有多個成對的光輸入端口、光輸出端口，并設定為根據從光輸入端口輸入的光信號的波長輸出到規(guī)定的光輸出端口。作為路徑設定電路，可以采用陣列波導衍射光柵(AWGArrayed Waveguide Grating)等。光開關3601～3608，設定將從光輸入端口輸入的光信號輸出到多個光輸出端口的任何一個的切換路徑。光合波器3701～3708，將從多個光輸入端口輸入的光信號復合后輸出到1個光輸出端口。
圖30中的光通信系統(tǒng)，將4個通信終端、4個光開關、4個光合波器、1個路徑設定電路構成1組，并由2組構成。
在圖30中，通信終端3201～3208的輸出電路3301～3308所備有的信號輸出端口，與對應的光開關3601～3608的光輸入端口連接。光開關3601～3608的光輸出端口，與對應的光合波器3701～3708的光輸入端口及其他組的所有光合波器3701～3708的光輸入端口連接。光合波器3701～3708的光輸出端口，與路徑設定電路3101、3102的對應的光輸入端口連接。路徑設定電路3101、3102的光輸出端口與對應的通信終端3201～3208的輸入電路3401～3408所備有的信號輸入端口連接。
在圖30中，可由光開關連接的切換路徑用細線表示，實際連接著的切換路徑用粗線表示。控制光開關3601～3608的切換路徑并配置從各通信終端的信號輸出端口輸出的光信號的波長，以便如圖30所示設定光開關3601～3608的切換路徑及路徑設定電路3101、3102的路徑。
從通信終端3201的輸出電路3301輸出的光信號，經由光開關3601、光合波器3701、路徑設定電路3101，輸入到通信終端3203的輸入電路3403而進行接收處理，并由通信終端3203進行通信處理后將光信號從輸出電路3303輸出。
從通信終端3203的輸出電路3303輸出的光信號，經由光開關3603、光合波器3703、路徑設定電路3101，輸入到通信終端3203的輸入電路3404而進行接收處理，并由通信終端3204進行通信處理后將光信號從輸出電路3304輸出。
從通信終端3204的輸出電路3304輸出的光信號，經由光開關3604、光合波器3705、路徑設定電路3102，輸入到通信終端3207的輸入電路3407而進行接收處理，并由通信終端3207進行通信處理后將光信號從輸出電路3307輸出。
從通信終端3207的輸出電路3307輸出的光信號，經由光開關3607、光合波器3707、路徑設定電路3102，輸入到通信終端3205的輸入電路3405而進行接收處理，并由通信終端3205進行通信處理后將光信號從輸出電路3305輸出。
從通信終端3205的輸出電路3305輸出的光信號，經由光開關3605、光合波器3704、路徑設定電路3101，輸入到通信終端3202的輸入電路3402而進行接收處理，并由通信終端3202進行通信處理后將光信號從輸出電路3302輸出。
從通信終端3202的輸出電路3302輸出的光信號，經由光開關3602、光合波器3708、路徑設定電路3102，輸入到通信終端3206的輸入電路3406而進行接收處理，并由通信終端3206進行通信處理后將光信號從輸出電路3306輸出。
從通信終端3206的輸出電路3306輸出的光信號，經由光開關3606、光合波器3706、路徑設定電路3102，輸入到通信終端3208的輸入電路3408而進行接收處理，并由通信終端3208進行通信處理后將光信號從輸出電路3308輸出。
從通信終端3208的輸出電路3308輸出的光信號，經由光開關3608、光合波器3702、路徑設定電路3101，輸入到通信終端3201的輸入電路3401而進行接收處理，并由通信終端3201進行通信處理。
圖31中示出這些通信終端的邏輯連接形態(tài)。如圖31所示，通過對通信終端的連接巡回一周，從通信終端3201到通信終端3203、通信終端3204、通信終端3207、通信終端3205、通信終端3202、通信終端3206、通信終端3208、通信終端3201，將這些通信終端的連接形態(tài)形成環(huán)形邏輯拓撲結構。
這里，說明配置從各通信終端的信號輸出端口輸出的光信號的波長以便在路徑設定電路中設定如圖30所示的從光輸入端口到鄰接的光輸出端口的路徑的方法。
路徑設定電路的結構示于圖32。在圖32中，3101是路徑設定電路，3011、3012、3013、3014是光輸入端口，3021、3022、3023、3024是光輸出端口。在圖33、圖34中示出使從光輸入端口輸入的光信號根據其波長輸出到哪個光輸出端口的波長路由選擇特性。圖33是無波長周期性的情況，圖34是有波長周期性的情況。當由陣列波導衍射光柵構成時可以實現(xiàn)這種特性。在有波長周期性的路徑設定電路中，還可以減少由各通信終端使用的波長數(shù)。
例如，在無波長周期性的陣列波導衍射光柵中，如圖33的斜線部所示，當從光輸入端口3011輸入波長為λ3的光信號時，輸出到光輸出端口3023。當從光輸入端口3012輸入波長為λ2的光信號時，輸出到光輸出端口3021。當從光輸入端口3013輸入波長為λ6的光信號時，輸出到光輸出端口3024。當從光輸入端口3014輸入波長為λ5的光信號時，輸出到光輸出端口3022。
例如，在有波長周期性的陣列波導衍射光柵中，如圖34的斜線部所示，當從光輸入端口3011輸入波長為λ3的光信號時，輸出到光輸出端口3023。當從光輸入端口3012輸入波長為λ2的光信號時，輸出到光輸出端口3021。當從光輸入端口3013輸入波長為λ2的光信號時，輸出到光輸出端口3024。當從光輸入端口3014輸入波長為λ1的光信號時，輸出到光輸出端口3022。
當按圖33或圖34所示的方式配置與圖30的路徑設定電路3101連接的通信終端的波長時，在路徑設定電路3101中，可以設定如圖30的箭頭所示的路徑。
在其他路徑設定電路中，也可以按同樣的方式對從通信終端的信號輸出端口輸出的光信號的波長進行規(guī)定的配置，從而可以設定如圖30的路徑設定電路所示的路徑。
如本實施形態(tài)中所述，通過使從通信終端的信號輸出端口輸出的光信號的波長為規(guī)定的配置，可以通過對光開關的切換路徑進行規(guī)定的設定而由路徑設定電路將通信終端的連接形態(tài)形成為環(huán)形邏輯拓撲結構。此外，還示出了無論是有波長周期性的陣列波導衍射光柵還是無波長周期性的陣列波導衍射光柵都可以應用于上述路徑設定電路的情況。
在本實施形態(tài)中，對路徑設定電路的成對的光輸入端口、光輸出端口為4對的情況進行了說明，但路徑設定電路的成對的光輸入端口、光輸出端口并不限于4對，也可以具有多對。此外，這里還說明了路徑設定電路具有數(shù)量相同的成對的光輸入端口、光輸出端口的情況，但各個路徑設定電路也可以具有數(shù)量不同的成對的光輸入端口、光輸出端口。另外，這里，由2組路徑設定電路構成，但對組數(shù)并無限制。
(實施形態(tài)10)用圖3 5說明容納8個通信終端的另一種光通信系統(tǒng)。在圖35中，3101～3102是路徑設定電路，3201～3208是通信終端，3301～3308分別為通信終端3201～3208的輸出電路，3401～3408分別為通信終端3201～3208的輸入電路，3801～3808是光分流器，3901～3908是光開關。
通信終端3201～3208，各具有1對輸出電路和輸入電路，在1對輸出電路和輸入電路中備有1對信號輸出端口、信號輸入端口，對輸入到信號輸入端口的光信號進行接收處理，進一步，在進行了通信處理后將光信號從信號輸出端口輸出。在圖35的圖面上，將通信終端分開而畫在左右兩邊，但在1個通信終端內包含著輸入電路和對應的輸出電路。路徑設定電路3101～3102，具有多個成對的光輸入端口、光輸出端口，并設定為根據從光輸入端口輸入的光信號的波長輸出到規(guī)定的光輸出端口。作為路徑設定電路，可以采用陣列波導衍射光柵(AWGArrayed Waveguide Grating)等。光分流器3801～3808，將從1個光輸入端口輸入的光信號分流后輸出到多個光輸出端口。光開關3601～3608，設定將從多個光輸入端口輸入的任何一個光信號輸出到1個光輸出端口的路徑。
圖35中的光通信系統(tǒng)，將4個通信終端、4個光分流器、4個光開關、1個路徑設定電路構成1組，并由2組構成。
在圖35中，通信終端3201～3208的輸出電路3301～3308所備有的信號輸出端口，與對應的光分流器3801～3808的光輸入端口連接。光分流器3801～3808的光輸出端口，與對應的光開關3901～3908的光輸入端口及其他組的所有光開關3901～3908的光輸入端口連接。光開關3901～3908的光輸出端口，與路徑設定電路3101、3102的對應的光輸入端口連接。路徑設定電路3101、3102的光輸出端口與對應的通信終端3201～3208的輸入電路3401～3408所備有的信號輸入端口連接。
在圖35中，可由光開關連接的切換路徑用細線表示，實際連接著的切換路徑用粗線表示。控制光開關9601～3908的切換路徑并配置從各通信終端的信號輸出端口輸出的光信號的波長，以便如圖35所示設定光開關3901～3908的切換路徑及路徑設定電路3101、3102的路徑。上述的通信終端的連接形態(tài)，形成與圖31所示相同的環(huán)形邏輯拓撲結構。
如本實施形態(tài)中所述，通過使從通信終端的信號輸出端口輸出的光信號的波長為規(guī)定的配置，可以通過對光開關的切換路徑進行規(guī)定的設定而由路徑設定電路將通信終端的連接形態(tài)形成為環(huán)形邏輯拓撲結構。
在本實施形態(tài)中，對路徑設定電路的成對的光輸入端口、光輸出端口為4對的情況進行了說明，但路徑設定電路的成對的光輸入端口、光輸出端口并不限于4對，也可以具有多對。此外，這里還說明了路徑設定電路具有數(shù)量相同的成對的光輸入端口、光輸出端口的情況，但各個路徑設定電路也可以具有數(shù)量不同的成對的光輸入端口、光輸出端口。另外，這里，由2組路徑設定電路構成，但對組數(shù)并無限制。
(實施形態(tài)11)在本實施形態(tài)中，說明將一部分通信終端置換為中繼器的光通信系統(tǒng)。在圖36中，3101～3102是路徑設定電路，3201～3203、3206～3208是通信終端，3501、3502是中繼器，3301～3308分別為通信終端3201～3203、3206～3208或中繼器3501、3502的輸出電路，3401～3408分別為通信終端3201～3203、3206～3208或中繼器3501、3502的輸入電路。3601～3608是光開關，3701～3708是光合波器。
本實施形態(tài)，將上述實施形態(tài)中的通信終端3204置換為中繼器3501，將通信終端3205置換為中繼器3502。即使按這種方式置換，也仍可以通過對通信終端的連接巡回一周而從通信終端3201到通信終端3203、中繼器3501、通信終端3207、中繼器3502、通信終端3202、通信終端3206、通信終端3208、通信終端3201將這些通信終端的連接形態(tài)形成環(huán)形邏輯拓撲結構。圖36的連接狀態(tài)，與圖31中跳過通信終端3204、3205連接的結構等效。
在本實施形態(tài)中，即使在本發(fā)明的光通信系統(tǒng)內將通信終端置換為中繼器也仍可以將通信終端的連接形態(tài)形成為環(huán)形邏輯拓撲結構。
(實施形態(tài)12)在本實施形態(tài)中，說明通過變更從通信終端的輸出電路輸出的光信號的波長及光開關的切換路徑進行通信終端的連接變更的光通信系統(tǒng)。
路徑設定電路的結構示于圖37。在圖37中，3101是路徑設定電路，3011、3012、3013、3014是光輸入端口，3021、3022、3023、3024是光輸出端口。圖38、圖39中示出使從光輸入端口輸入的光信號根據其波長輸出到哪個光輸出端口的波長路由選擇特性。圖38是無波長周期性的情況，圖39是有波長周期性的情況。當由陣列波導衍射光柵構成時可以實現(xiàn)這種特性。在有波長周期性的路徑設定電路中，還可以減少由各通信終端使用的波長數(shù)。
例如，在無波長周期性的陣列波導衍射光柵中，如圖38的斜線部所示，當從光輸入端口3011輸入波長為λ3的光信號時，輸出到光輸出端口3023。當從光輸入端口3012輸入波長為λ3的光信號時，輸出到光輸出端口3022。當從光輸入端口3013輸入波長為λ6的光信號時，輸出到光輸出端口3024，當從光輸入端口3014輸入波長為λ4的光信號時，輸出到光輸出端口3021。
例如，在有波長周期性的陣列波導衍射光柵中，如圖39的斜線部所示，當從光輸入端口3011輸入波長為λ3的光信號時，輸出到光輸出端口3023。當從光輸入端口3012輸入波長為λ3的光信號時，輸出到光輸出端口3022。當從光輸入端口3013輸入波長為λ2的光信號時，輸出到光輸出端口3024，當從光輸入端口3014輸入波長為λ4的光信號時，輸出到光輸出端口3021。通過按如上方式設定輸入到光輸入端口的光信號的波長，可以在陣列波導衍射光柵等路徑設定電路中變更路徑。
當按圖38或圖39所示的方式配置與圖37的路徑設定電路3101連接的通信終端的波長時，在路徑設定電路3101中，可以設定如圖37的箭頭所示的路徑。這樣，當變更輸入到路徑設定電路的光輸入端口的光信號的波長時，可以在路徑設定電路中進行任意的路徑設定。
使通信終端的輸出光源為波長可變光源并變更輸入到路徑設定電路的光輸入端口的光信號的波長，即可在路徑設定電路中進行任意的路徑設定。如可以變更光開關的切換路徑及路徑設定電路的路徑設定，則在光通信系統(tǒng)中當通信終端或連接通信終端等的光纖等光波導發(fā)生了故障時，可以將故障部分切離而更換并連接正常的通信終端，從而可以保持環(huán)形邏輯拓撲結構的連接形態(tài)，或構成另一種環(huán)形網絡。
用圖40說明通過路徑設定的變更將1個環(huán)形網絡變更構成為2個環(huán)形網絡的例。在圖40中，3101、3102是路徑設定電路，3201～3208是通信終端，3301～3308分別為通信終端3201～3208的輸出電路，3401～3408分別為通信終端3201～3208的輸入電路。3601～3608是光開關，3701～3708是光合波器。
通信終端3201～3208，各具有1對輸出電路和輸入電路，在1對輸出電路和輸入電路中備有1對信號輸出端口、信號輸入端口，對輸入到信號輸入端口的光信號進行接收處理，進一步，在進行了通信處理后將光信號從信號輸出端口輸出。在圖40的圖面上，將通信終端分開而畫在左右兩邊，但在1個通信終端內包含著輸入電路和對應的輸出電路。路徑設定電路3101、3102，具有多個成對的光輸入端口、光輸出端口，并設定為根據從光輸入端口輸入的光信號的波長輸出到規(guī)定的光輸出端口。作為路徑設定電路，可以采用陣列波導衍射光柵(AWGArrayed Waveguide Grating)等。光開關3601～3608，設定將從光輸入端口輸入的光信號輸出到多個光輸出端口的任何一個的切換路徑。光合波器3701～3708，將從多個光輸入端口輸入的光信號復合后輸出到1個光輸出端口。
當想要由通信終端3201、通信終端3203、通信終端3204、通信終端3207、通信終端3205形成環(huán)形邏輯拓撲結構的連接形態(tài)、并由通信終端3208、通信終端3206、通信終端3202形成環(huán)形邏輯拓撲結構的連接形態(tài)時，如圖40所示，變更路徑設定電路的路徑設定及光開關的切換路徑。路徑設定的變更，通過變更輸入到路徑設定電路的光輸入端口的光信號的波長、即從通信終端的輸出電路輸出的光信號的波長進行。
當進行了圖40的路徑設定電路3101、3102中的路徑設定變更及光開關3601～3608的切換路徑變更時，可以構成如圖41所示的通信終端的邏輯連接狀態(tài)。如圖41所示，通過對通信終端的連接巡回一周，從通信終端3201到通信終端3203、通信終端3204、通信終端3207、通信終端3205、通信終端3201，將這些通信終端的連接形態(tài)形成環(huán)形邏輯拓撲結構，同時還從通信終端3208到通信終端3202、通信終端3206、通信終端3208將這些通信終端的連接形態(tài)形成環(huán)形邏輯拓撲結構。
如本實施形態(tài)中所述，通過變更從通信終端的輸出電路輸出的光信號的波長及光開關的切換路徑，可以變更路徑設定電路的路徑設定并將出故障的通信終端等切離或構成另一個環(huán)形網絡。
另外，與路徑設定電路連接的通信終端數(shù)，并不限定于本實施形態(tài)中所述的數(shù)，此外，沒有必要對路徑設定電路的所有的成對的光輸入端口、光輸出端口都連接通信終端。
(實施形態(tài)13)以下，說明采用了本發(fā)明的光通信系統(tǒng)的信息共享系統(tǒng)。在以下的實施形態(tài)中，舉例說明在如實施形態(tài)5～12所述的備有多個波長路徑設定電路的光通信系統(tǒng)上構筑信息共享系統(tǒng)的情況，但在如實施形態(tài)1～4所述的僅采用了1個波長路徑設定電路的光通信系統(tǒng)上也可以構筑信息共享系統(tǒng)。
首先，說明采用了本發(fā)明的光通信系統(tǒng)的信息共享系統(tǒng)的基本結構。圖42示出由4個路徑設定電路3201～3204構成的信息共享系統(tǒng)的基本結構。在通信終端3201～3204中，安裝著裝有光收發(fā)兩用機和存儲器的共享存儲板3043。在該系統(tǒng)中，載有從共享信息(當共享視頻時，為視頻信息)的各通信終端的共享存儲板3043上所裝有的光收發(fā)兩用機發(fā)出的各通信終端3201～3204的信息的信息包幀P1～P4的數(shù)據流，形成環(huán)形邏輯拓撲結構。如圖42所示，通過使載有各通信終端3201～3204的信息的信息包幀P1～P4在邏輯環(huán)路上環(huán)繞一周，可以使各通信終端進行信息的共享。
這里，對在環(huán)形邏輯拓撲結構上環(huán)繞一周的信息包幀進行說明。圖43A和圖43B中示出在環(huán)形邏輯拓撲結構上環(huán)繞一周的載有各通信終端3201～3204的信息的信息包幀的結構。這里，說明在信息共享系統(tǒng)中由4個通信終端共享信息的情況。圖43A所示的信息包幀3060，是表示圖42所示的信息包幀P4的詳細的幀結構的圖。圖43A所示的信息包幀3060，包括載有與信息包幀有關的信息的信息包報頭3070、由各通信終端3201～3204的信息構成的信息包分段3061～3064，進一步，在各分段3061～3064的開頭，配置載有與各分段有關的信息的段標題3081～3084。在圖43A中，示出分段3061為通信終端3201的信息、分段3062為通信終端3202的信息、分段3063為通信終端3203的信息、分段3064為通信終端3204的信息時的例。
但是，信息共享系統(tǒng)的幀結構及通信終端信息對幀的數(shù)據搭載，并不限定于此。
以下，說明使用容納8個通信終端3201～3208的光通信系統(tǒng)而在各通信終端之間共享視頻的信息共享系統(tǒng)。圖44是表示使用了本發(fā)明的光通信系統(tǒng)的信息共享系統(tǒng)的結構的圖。在圖44中，3101、3102是路徑設定電路，3201～3208是通信終端，3601～3608是具有1個輸入端口、5個輸出端口的1×5光開關，3701～3708是具有5個輸入端口、1個輸出端口的5×1光合波器，3011～3014是路徑設定電路3101的光輸入端口，3015～3018是路徑設定電路3102的光輸入端口，3021～3024是路徑設定電路3101的光輸出端口，3025～3028是路徑設定電路3102的光輸出端口。此外，3090是光分波器，3091是光合波器，3030，是備有網絡管理部3031、接收從各通信終端3201～3208發(fā)送的載有與光開關3601～3608的控制等有關的信息的控制光信號的控制信號光接收部3032、對光開關3601～3608進行控制的光開關控制部3033、發(fā)送由各通信終端3201～3208發(fā)送的控制光信號的控制信號光發(fā)送部3034的網絡管理終端。
在圖44中，僅光開關控制部3033與各光開關3601～3608之間的連接線是電氣信號線，其他信號線是由光纖構成的信號線。光開關360x(x為1～8的整數(shù))的輸入端口，用光纖與通信終端320x連接，光開關3601～3608的輸出端口，與對應的5×1光合波器3701～3708的輸入端口及其他路徑設定電路所連接著的所有光合波器3701～3708的輸入端口連接。此外，5×1光合波器370x(x為1～4的整數(shù))的輸出端口，分別與路徑設定電路3101的光輸入端口301x連接，5×1光合波器370y(y為5～8的整數(shù))的輸出端口，分別與路徑設定電路3102的光輸入端口301y連接。另外，在圖44中，與圖30、圖35、圖36、圖40所示一樣，在圖面上將通信終端3201～3208分開而畫在左右兩邊，而標以同一符號的通信終端為同一個通信終端。
以下，參照圖45說明圖44所示通信終端3201～3208的結構。由于8個通信終端的結構完全相同，所以，這里只說明通信終端3201的結構。在圖45中，3040是計算機終端，3041是通信終端管理部，3042是波長可變光源控制部，3043是裝有光收發(fā)兩用機3047的共享存儲板，3044是控制信息光信號發(fā)送接收板，3045是視頻信號取入板，3046是圖象攝影用攝像機，3047是內裝波長可變光源的光收發(fā)兩用機，3048是視頻數(shù)據信號處理部，3049是處理器部、3050是保存有路徑設定電路3101及路徑設定電路3102的波長特性等的存儲媒體，3051是視頻監(jiān)視器，3052是發(fā)送接收控制光信號的光收發(fā)兩用機，3053是光合波器，3054是光分波器。計算機終端3040內的信號線為電氣信號線，在光收發(fā)兩用機3047和光合波器3053之間、光收發(fā)兩用機3062和光分波器3054之間，是由光纖構成的信號線。
以下，說明圖45所示的通信終端3201的動作。與計算機終端3040連接的外部攝像機即圖象攝影用攝像機3046，以模擬信號格式對視頻信號取入板3045發(fā)送圖象數(shù)據。視頻信號取入板3045，接收圖象數(shù)據后，將圖象的模擬信號數(shù)字化，并將通過該數(shù)字化得到的圖象數(shù)據傳送到共享存儲板3043。共享存儲板3043，接收圖象數(shù)據后，將該圖象數(shù)據作為本終端的新的數(shù)據存儲在從光收發(fā)兩用機3047輸入的信息包幀的數(shù)據分段內。光收發(fā)兩用機3047，用規(guī)定波長的光發(fā)送被賦予了新的數(shù)據的信息包幀。這時，光收發(fā)兩用機3047，根據通過網絡管理終端3030的控制信號光發(fā)送部3034傳送到通信終端的控制信息光信號發(fā)送接收板3044的作為與波長可變光源的波長有關的控制信息光信號的控制信息，通過通信終端的波長可變光源控制部3042設定波長可變光源的波長，并將信息包幀作為1.55μm帶寬的所需波長為λd的光信息包幀信號輸出。
在各通信終端中，都設有一個發(fā)送接收載有與圖44所示的光開關3601～3608的控制等有關的信息的控制光信號的控制信息光信號發(fā)送接收板3044，從安裝在該控制信息光信號發(fā)送接收板3044上的光收發(fā)兩用機3052輸出的控制光信號的波長為固定波長λc(例如，1.3μm)，因而具有與從內裝波長可變光源的光收發(fā)兩用機3047輸出的光信息包幀信號不同的波長。
另外，從安裝在共享存儲板3043上的內裝波長可變光源的光收發(fā)兩用機3047輸出的光信息包幀信號和從安裝在該控制信息光信號發(fā)送接收板3044上的光收發(fā)兩用機3052輸出的控制光信號，由光合波器3053復合后，通過光纖傳送到圖44所示的光分波器3090。而另一方面，經由圖44所示的光合波器3091通過光纖傳輸?shù)酵ㄐ沤K端的光信息包幀信號和控制光信號，由光分波器3054進行分波后，將光信息包幀信號傳送到安裝在共享存儲板3043上的光收發(fā)兩用機3047的接收部，而將控制光信號傳送到安裝在該控制信息光信號發(fā)送接收板3044上的光收發(fā)兩用機3052的接收部。
以下，參照圖46說明圖45所示的共享存儲板3043的結構。在圖46中，3047是圖45所示的光收發(fā)兩用機，3431是共享存儲器，3432是幀傳送處理電路，3048是圖45所示的視頻數(shù)據信號處理部。對光收發(fā)兩用機3047的輸入輸出信號，是通過光纖的光信號，共享存儲板3043內的信號線為電氣信號線。
這里，參照圖46說明共享存儲板3043的動作。在環(huán)形邏輯拓撲結構上，當從鄰接的一方的通信終端將信息包幀(光信號)通過光纖輸入到光收發(fā)兩用機3047的光接收部時，將光信號的信息包幀變換為電氣信號。幀傳送處理電路3432，將經光電變換后的信息包幀分路到第1路經L1和第2路徑L2上，分路到第1路經L1上的信息包幀，由幀傳送處理電路3432識別寫入信息包幀內的每個通信終端的信息，并將其他通信終端的信息按不同通信終端分別存儲在共享存儲器3431的規(guī)定的地址空間內。通信終端，根據需要將存儲在共享存儲器3431內的各通信終端的信息傳送到視頻數(shù)據信號處理部3048。
另一方面，通信終端，對分路到第2路徑L2上的信息包幀，在幀傳送處理電路3432中將信息包幀內所具有的其本身的原有信息刪除，同時讀出從視頻數(shù)據信號處理部3048輸入到幀傳送處理電路3432的新的數(shù)據，并將其賦予信息包幀。當不存在本身的新的數(shù)據時，在信息包幀內不形成存儲通信終端本身信息的分段。例如，當通信終端本身為圖42所示的通信終端3201時，如沒有將通信終端3201的新的數(shù)據賦予信息包幀，則如圖43B所示在所形成的信息包幀內沒有通信終端3201本身的分段3061，其結果是，與具有通信終端3201～通信終端3204的所有數(shù)據分段時(圖43A)相比，幀長變短。
接著，分路到第2路徑L2上并由幀傳送處理電路3432進行了將其本身的新的數(shù)據賦予信息包幀的處理(或不賦予的處理)的信息包幀，從光收發(fā)兩用機3047的光發(fā)送器輸出到光信號傳輸用光纖上，并將信息包幀作為光信號發(fā)送到環(huán)形邏輯拓撲結構上的鄰接的通信終端。
通過按上述方式將光信息包幀在由通信終端構成的環(huán)形邏輯拓撲結構上環(huán)繞一周，可以實施各終端結點的共享存儲器上的數(shù)據更新。
以下，參照圖47說明圖44所示的網絡管理終端3030的詳細結構。網絡管理終端3030，以網絡管理部3031為主而由處理器部3035、控制信號輸入輸出接口3036、存儲媒體3037構成。在存儲媒體3037內，作為基本數(shù)據庫登錄著路徑設定電路3101及路徑設定電路3102的波長路由選擇特性表、與光開關3601～3608的輸入端口側連接著的通信終端信息、以及通過光合波器與光開關3601～3608的輸出端口側連接著的路徑設定電路的輸入端口的信息。在圖48中示出表示路徑設定電路3101的波長與輸入端口的關系的波長路由選擇特性表，在圖49中示出表示路徑設定電路3102的波長與輸入端口的關系的波長路由選擇特性表。
處理器部3035，當根據這些數(shù)據庫在各通信終端之間進行通信時，判斷從與各通信終端連接著的光開關3601～3608的輸入端口輸入的光信息包幀信號應輸出到光合波器3701～3708中的哪個光合波器，并根據該判斷結果通過光開關控制部3033控制光開關3601～3608，以將從光開關3601～3608的輸入端口輸入的光信息包幀信號輸出到所需的光合波器3701～3708的輸入側。
接著，在網絡管理部3031中，根據登錄在存儲媒體3037內的路徑設定電路3101及路徑設定電路3102的波長路由選擇特性(圖48、圖49)，將各通信終端的內裝波長可變光源的光收發(fā)兩用機3047內所裝有的波長可變光源應設定的波長作為與波長可變光源的波長有關的控制信息光信號通過控制信號光發(fā)送部3034發(fā)送到控制信息光信號發(fā)送接收板3044。這時，在網絡管理部3031中，將各通信終端的波長設定以波長設定數(shù)據庫的形式登錄在存儲媒體3037內。
以下，作為本發(fā)明的光通信系統(tǒng)的動作步驟例，說明怎樣形成由通信終端3201、通信終端3203、通信終端3204、通信終端3205、通信終端3207構成的環(huán)形邏輯拓撲結構信息共享(稱為信息共享組A)及由通信終端3202、通信終端3206、通信終端3208構成的環(huán)形邏輯拓撲結構信息共享(稱為信息共享組B)。
當由通信終端3201、通信終端3203、通信終端3204、通信終端3205、通信終端3207形成環(huán)形邏輯拓撲結構信息共享組A(圖44中以(A)表示)并假定環(huán)形邏輯拓撲結構上的光信息包幀的流向為通信終端3201→通信終端3203→通信終端3204→通信終端3207→通信終端3205→通信終端3201時，從控制信息光信號發(fā)送接收板3044發(fā)送載有希望將通信終端3201與通信終端3203、通信終端3203與通信終端3204、通信終端3204與通信終端3207、通信終端3207與通信終端3205、通信終端3205與通信終端3201連接的請求的控制信息。控制信息，由網絡管理終端3030的控制光信號接收部3033通過光分波器3090接收，并將接收到的信息傳送到網絡管理部3031。
接收到該信息后，在網絡管理部3031中，由網絡管理部3031的處理器部3035根據上述基本數(shù)據庫判斷從與各通信終端連接著的光開關3601、3603、3604、3605、3607的輸入端口輸入的光信息包幀信號應輸出到光合波器3701～3708中的哪個光合波器，并通過光開關控制部3033進行控制，以將從光開關3601、3603、3604、3605、3607的輸入端口輸入的光信息包幀信號輸出到所需的光合波器3701～3708的輸入側。另外，與此同時將各通信終端的內裝波長可變光源的光收發(fā)兩用機3047內所裝有的波長可變光源應設定的波長作為與波長可變光源的波長有關的控制信息光信號通過網絡管理終端3030的控制信號光發(fā)送部3034發(fā)送到通信終端的控制信息光信號發(fā)送接收板3044。各通信終端，接收從網絡管理終端3030傳送的與波長可變光源的波長有關的信息，并將波長可變光源的波長設定為所決定的波長。
同樣，當由通信終端3202、通信終端3206、通信終端3208形成環(huán)形邏輯拓撲結構信息共享組B(圖44中以(B)表示)并假定環(huán)形邏輯拓撲結構上的光信息包幀的流向為通信終端3202→通信終端3208→通信終端3206→通信終端3202時，從控制信息光信號發(fā)送接收板3044發(fā)送載有希望將通信終端3202與通信終端3208、通信終端3208與通信終端32 06、通信終端3206與通信終端3202進行通信連接的請求的控制信息?？刂菩畔ⅲ删W絡管理終端3030的控制信號光接收部3032通過光分波器3090接收，并將該信息傳送到網絡管理部3031。
在網絡管理部3031中，由網絡管理部3031的處理器部3035根據上述基本數(shù)據庫判斷從與各通信終端連接著的光開關3602、3606、3608的輸入端口輸入的光信息包幀信號應輸出到光合波器3701～3708中的哪個光合波器，并通過光開關控制部3033進行控制，以將從光開關3602、3606、3608的輸入端口輸入的光信息包幀信號輸出到所需的光合波器3701～3708的輸入側。另外，與此同時將各通信終端的內裝波長可變光源的光收發(fā)兩用機3047內所裝有的波長可變光源應設定的波長作為與波長可變光源的波長有關的控制信息光信號通過網絡管理終端3030的控制信號光發(fā)送部3034發(fā)送到通信終端的控制信息光信號發(fā)送接收板3044。各通信終端，接收從網絡管理終端3030傳送的與波長可變光源的波長有關的信息，并將波長可變光源的波長設定為所決定的波長。
以下，說明形成了信息共享組A和信息共享組B這2個環(huán)形邏輯拓撲結構的狀態(tài)下的光信息包幀的數(shù)據流。首先，說明信息共享組A的光信息包幀的數(shù)據流。
從通信終端3201輸出的光信息包幀信號，經由光開關3601、光合波器3701、路徑設定電路3101的光輸入端口3011、路徑設定電路的輸出端口3023、光合波器3091，由通信終端3203的共享存儲板3043的光收發(fā)兩用機3047接收。這里，從通信終端3201輸出的光信息包幀信號的波長，根據路徑設定電路3101的波長路由選擇特性(圖48)設定為λ3。從通信終端3201輸出并由通信終端3203的光收發(fā)兩用機3047接收到的光信息包幀信號，由通信終端3203的幀傳送處理電路3432進行處理后，作為光信息包幀信號從光收發(fā)兩用機3047輸出。
從通信終端3203輸出的光信息包幀信號，經由光開關3603、光合波器3703、路徑設定電路3101的光輸入端口3013、路徑設定電路的輸出端口3024、光合波器3091，由通信終端3204的共享存儲板3043的光收發(fā)兩用機3047接收。這里，從通信終端3203輸出的光信息包幀信號的波長，根據路徑設定電路3101的波長路由選擇特性(圖48)設定為λ2。從通信終端3203輸出并由通信終端3204的光收發(fā)兩用機3047接收到的光信息包幀信號，由通信終端3204的幀傳送處理電路3432進行處理后，作為光信息包幀信號從光收發(fā)兩用機3047輸出。
從通信終端3204輸出的光信息包幀信號，經由光開關3604、光合波器3705、路徑設定電路3102的光輸入端口3015、路徑設定電路的輸出端口3027、光合波器3091，由通信終端3207的共享存儲板3043的光收發(fā)兩用機3047接收。這里，從通信終端3204輸出的光信息包幀信號的波長，根據路徑設定電路3102的波長路由選擇特性(圖49)設定為λ3。從通信終端3204輸出并由通信終端3207的光收發(fā)兩用機3047接收到的光信息包幀信號，由通信終端3207的幀傳送處理電路3432進行處理后，作為光信息包幀信號從光收發(fā)兩用機3047輸出。
從通信終端3207輸出的光信息包幀信號，經由光開關3607、光合波器3707、路徑設定電路3102的光輸入端口3017、路徑設定電路的輸出端口3025、光合波器3091，由通信終端3205的共享存儲板3043的光收發(fā)兩用機3047接收。這里，從通信終端3207輸出的光信息包幀信號的波長，根據路徑設定電路3102的波長路由選擇特性(圖49)設定為λ3。從通信終端3207輸出并由通信終端3205的光收發(fā)兩用機3047接收到的光信息包幀信號，由通信終端3205的幀傳送處理電路3432進行處理后，作為光信息包幀信號從光收發(fā)兩用機3047輸出。
從通信終端3205輸出的光信息包幀信號，經由光開關3605、光合波器3704、路徑設定電路3101的光輸入端口3014、路徑設定電路的輸出端口3021、光合波器3091，由通信終端3201的共享存儲板3043的光收發(fā)兩用機3047接收。這里，從通信終端3205輸出的光信息包幀信號的波長，根據路徑設定電路3101的波長路由選擇特性(圖48)設定為λ4。從通信終端3205輸出并由通信終端3201的光收發(fā)兩用機3047接收到的光信息包幀信號，由通信終端3201的幀傳送處理電路3432進行處理后，作為光信息包幀信號從光收發(fā)兩用機3047輸出。
按照這種方式，通過對通信終端的連接巡回一周，可以將這些通信終端的連接形態(tài)形成通信終端3201→通信終端3203→通信終端3204→通信終端3207→通信終端3205→通信終端3201的環(huán)形拓撲結構。
以下，說明信息共享組B的光信息包幀信號的數(shù)據流。
首先，從通信終端3202輸出的光信息包幀信號，經由光開關3602、光合波器3706、路徑設定電路3102的光輸入端口3016、路徑設定電路的輸出端口3028、光合波器3091，由通信終端3208的共享存儲板3043的光收發(fā)兩用機3047接收。這里，從通信終端3202輸出的光信息包幀信號的波長，根據路徑設定電路3102的波長路由選擇特性(圖49)設定為λ1。從通信終端3202輸出并由通信終端3208的光收發(fā)兩用機3047接收到的光信息包幀信號，由通信終端3208的幀傳送處理電路3432進行處理后，作為光信息包幀信號從光收發(fā)兩用機3047輸出。
從通信終端3208輸出的光信息包幀信號，經由光開關3608、光合波器3708、路徑設定電路3102的光輸入端口3018、路徑設定電路的輸出端口3026、光合波器3091，由通信終端3206的共享存儲板3043的光收發(fā)兩用機3047接收。這里，從通信終端3208輸出的光信息包幀信號的波長，根據路徑設定電路3102的波長路由選擇特性(圖49)設定為λ1。從通信終端3208輸出并由通信終端3206的光收發(fā)兩用機3047接收到的光信息包幀信號，由通信終端3206的幀傳送處理電路3432進行處理后，作為光信息包幀信號從光收發(fā)兩用機3047輸出。
從通信終端3206輸出的光信息包幀信號，經由光開關3606、光合波器3702、路徑設定電路3101的光輸入端口3012、路徑設定電路的輸出端口3022、光合波器3091，由通信終端3202的共享存儲板3043的光收發(fā)兩用機3047接收。這里，從通信終端3206輸出的光信息包幀信號的波長，根據路徑設定電路3101的波長路由選擇特性(圖48)設定為λ3。從通信終端3206輸出并由通信終端3202的光收發(fā)兩用機3047接收到的光信息包幀信號，由通信終端3202的幀傳送處理電路3432進行處理后，作為光信息包幀信號從光收發(fā)兩用機3047輸出。
按照這種方式，通過對通信終端的連接巡回一周，可以將這些通信終端的連接形態(tài)形成通信終端3202→通信終端3206→通信終端3208的環(huán)形拓撲結構。
在以上的說明中，對路徑設定電路的成對的光輸入端口、光輸出端口為4對的情況進行了說明，但路徑設定電路的成對的光輸入端口、光輸出端口并不限于4對，也可以具有多對。此外，這里還說明了路徑設定電路具有數(shù)量相同的成對的光輸入端口、光輸出端口的情況，但各個路徑設定電路也可以具有數(shù)量不同的成對的光輸入端口、光輸出端口。另外，這里，由2組路徑設定電路構成，但對組數(shù)并無限制。
(實施形態(tài)14)以下，參照圖50說明使用容納8個通信終端3201～3208的光通信系統(tǒng)并在各通信終端之間共享視頻的另一種信息共享系統(tǒng)。在圖50中，3611～3618是具有5個輸入端口、1個輸出端口的5×1光開關，3801～3808是具有1個輸入端口、5個輸出端口的1×5光分流器。光分流器380x(x為1～8的整數(shù))的輸入端口，用光纖與通信終端320x連接，光分流器380x的輸出端口，與對應的5×1光開關3611～3618的輸入端口及其他路徑設定電路所連接著的所有5×1光開關3611～3618的輸入端口連接。此外，5×1光開關361x(x為1～4的整數(shù))的輸出端口，分別與路徑設定電路3101的光輸入信號端口301x連接，5×1光開關361y(y為5～8的整數(shù))的輸出端口，分別與路徑設定電路3102的光輸入信號端口301y連接。
圖50所示的結構與圖44所示結構的不同點在于，在圖44的結構中的光開關3601～3608的位置上配置著1×5光分流器、在光合波器3701～3708的位置上配置著5×1光開關，而其他方面相同，因而信息共享組的形成等動作也相同，所以將其詳細的說明省略。
另外，在多個通信終端之間，原則上不存在主從關系，但當對已流動著的信息包幀追加決定新信息包幀開始流動的時刻的功能及新的信息包幀時，在特定的通信終端內也可以具有監(jiān)視所追加的分段的大小的功能等。由此，可以避免發(fā)生信息包幀的沖突或不能將信息包幀內所包含的信息存儲在通信終端中的存儲器內的異常情況。
(實施形態(tài)15)說明與圖44所示的容納8個通信終端的光通信系統(tǒng)中發(fā)生了故障時的故障避開有關的實施形態(tài)。各通信終端的結構與圖45相同。此外，路徑設定電路3101、路徑設定電路3102的波長與光輸入輸出端口的關系，分別如圖48、圖49所示。
按照在實施形態(tài)13中說明過的動作步驟，形成由通信終端3201、通信終端3203、通信終端3204、通信終端3205、通信終端3207構成的環(huán)形邏輯拓撲結構信息共享(信息共享組A)及由通信終端3202、通信終端3206、通信終端3208構成的環(huán)形邏輯拓撲結構信息共享(信息共享組B)(圖44)。
在本實施形態(tài)中，說明當在信息共享組A內連結光開關3601和光合波器3701的光纖斷線時信息共享組以怎樣的方式避開故障部位并繼續(xù)信息共享的運行。
<故障檢測步驟>
在信息共享組A中，傳送各通信終端的信息的光信息包幀，按通信終端3201→通信終端3203→通信終端3204→通信終端3207→通信終端3205→通信終端3201的順序在環(huán)形邏輯拓撲結構上環(huán)繞一周。
從通信終端3201輸出的光信息包幀，經由光分波器3090、光開關3601、光合波器3701、路徑設定電路3101的光輸入端口3011、路徑設定電路3101的光輸出端口3023、光合波器3091而由通信終端3203的共享存儲板3043上的光收發(fā)兩用機3047的光接收器接收。這里，各光信息包幀信號之間(在圖51中用符號3065示出)，光強度并不是零(無信號狀態(tài))，而是用不具備作為信息的含義的光位串信號填充著。該位串信號，被稱作空閑信號，例如為如圖51所示的“10101010....”的交替信號。這里，“1”為有光強度的狀態(tài)，“0”為無光強度的狀態(tài)。但是，在圖51中，為便于說明，將“1”的狀態(tài)、“0”的狀態(tài)的持續(xù)時間夸張地畫出。
當連結光開關3601和光合波器3701的光纖因某種故障而斷線時，光信號將不能傳輸?shù)酵ㄐ沤K端3203的共享存儲板3043上的光收發(fā)兩用機3047的光接收器，所以，可以由光接收器檢測出光信號的中斷。通信終端3203，將光信號中斷檢出信息通知通信終端3203的控制信息光信號發(fā)送接收板3044。
網絡管理終端3030，由控制信號光接收部3032接收通信終端3203輸出的光信號中斷檢出信息，并將該信息傳送到處理器部3035。
網絡管理終端3030，當從通信終端3203接收到光信號中斷檢出信息時，從控制信號光發(fā)送部3034向通信終端3203所屬的信息共享組A的其他通信終端(通信終端3201、通信終端3204、通信終端3205、通信終端3207)發(fā)送用于將各通信終端的波長可變光源的光輸出停止的停止命令信息(以下，稱為「光輸出停止命令信息」)。這時，通信終端3201、通信終端3204、通信終端3205、通信終端3207各自的光收發(fā)兩用機3047的光接收器，檢測出光信號的中斷，但由于已接收到上述的光輸出停止命令信息，所以不向網絡管理終端3030發(fā)送光信號中斷檢出的信息。
通信終端3203，在輸出光信號中斷檢出信息后，經過預定的時間t1后向網絡管理終端3030發(fā)送旨在將自身的光收發(fā)兩用機3047的光發(fā)送器的輸出切斷的信息(以下，稱為「本終端發(fā)送器切斷信息」)。通信終端3203，在發(fā)送了上述的本終端發(fā)送器切斷信息后，將自身的光收發(fā)兩用機3047的輸出切斷。
以下，說明時間t1值的決定方法。
在構筑系統(tǒng)時，事先對每個通信終端測量從通信終端向網絡管理終端3030發(fā)送光信號中斷檢出信息的時刻起直到網絡管理終端3030從控制信號光發(fā)送部3034發(fā)送光輸出停止命令信息所需要的時間(假定為T1)。如設時間T1的最大值為TIM，則將時間t1設定為滿足t1＞TIM的值。
將通信終端3203的光收發(fā)兩用機3047的輸出切斷后，光信號將不能傳輸?shù)酵ㄐ沤K端3204的光收發(fā)兩用機3047的光接收器，所以通信終端3204的光接收器可以檢測出光信號的中斷。但是，由于通信終端3204已經從網絡管理終端3030接收到光輸出停止命令信息，所以不向網絡管理終端3030發(fā)送光信號中斷檢出的信息。
在這一階段，構成通信終端3203所屬的信息共享組的所有的通信終端的波長可變光源都停止了光的輸出。
接著，網絡管理終端3030的處理器部3035，對通信終端3203的光收發(fā)兩用機3047的光接收器中的光信號中斷的原因是以下4種情況的哪一種進行特定。
備選故障1光纖在通信終端3201與路徑設定電路3101的光輸入端口3011之間的某個部位切斷。
備選故障2通信終端3201的光收發(fā)兩用機3047的光發(fā)送器故障，不能輸出光信號。
備選故障3連結路徑設定電路3101的光輸出端口3023和光合波器3091的光纖切斷。
備選故障4連結光合波器3091和通信終端3203的光纖切斷網絡管理終端3030，首先從控制信號光發(fā)送部3034向通信終端3203發(fā)送請求回答報文，以確認連結通信終端3203和光合波器3091的光纖3123的狀態(tài)(是否切斷)(圖52A的流程圖的步驟S1)。
在步驟S1后，網絡管理終端3030，在預先設定的時間t2的期間內等待來自通信終端3203的回答報文(圖52A的步驟S2)。
以下，說明時間t2的決定方法。
在構筑系統(tǒng)時，由網絡管理終端3030向通信終端發(fā)送請求回答報文，并事先對每個通信終端測量從發(fā)送請求回答報文起直到收到各通信終端的回答報文所需要的時間(T2)。如設時間T2的最大值為T2M，則將時間t2設定為滿足t2＞T2M的值。
當在時間t2的期間內沒有從通信終端3203發(fā)送上述回答報文時(圖52A的步驟S3的判斷結果為NO(否))，網絡管理終端3030，判定光纖3123斷線(上述備選故障4)(圖52A的步驟S4)。
在步驟S4后，網絡管理終端3030，轉移到在先前的共享信息組A中由通信終端3203以外的通信終端(通信終端3201、通信終端3204、通信終端3205、通信終端3207)繼續(xù)信息共享的運行的步驟。
即，網絡管理終端3030，根據路徑設定電路3101及路徑設定電路3102各自的輸入輸出端口與波長的關系(圖48、圖49)，從控制信號光發(fā)送部3034向通信終端3201發(fā)送用于將通信終端3201的光收發(fā)兩用機3047的波長可變光源的輸出波長設定為λ4并進行光輸出的波長設定信息，從控制信號光發(fā)送部3034向通信終端3204發(fā)送用于將通信終端3204的光收發(fā)兩用機3047的波長可變光源的輸出波長設定為λ3并進行光輸出的波長設定信息，從控制信號光發(fā)送部3034向通信終端3207發(fā)送用于將通信終端3207的光收發(fā)兩用機3047的波長可變光源的輸出波長設定為λ3并進行光輸出的波長設定信息，從控制信號光發(fā)送部3034向通信終端3205發(fā)送用于將通信終端3205的光收發(fā)兩用機3047的波長可變光源的輸出波長設定為λ4并進行光輸出的波長設定信息(圖52A的步驟S5)。
接收到該波長設定信息的通信終端3201、通信終端3204、通信終端3205、通信終端3207，將各自的波長可變光源的輸出波長設定為λ4、λ3、λ4、λ3并進行光輸出(圖52A的步驟S6)。
其結果是，在信息共享組A中，傳送各通信終端的信息的光信息包幀，按通信終端3201→通信終端3204→通信終端3207→通信終端3205→通信終端3201的順序在環(huán)形邏輯拓撲結構上環(huán)繞一周，并可以在將通信終端3203切離的狀態(tài)下繼續(xù)進行信息的共享。
另一方面，當在時間t2的期間內從通信終端3203發(fā)送出上述回答報文時(步驟S3的判斷結果為YES(是))，網絡管理終端3030，判定為光纖3123未斷線(圖52A的步驟S7)。
接著，網絡管理終端3030，從控制信號光發(fā)送部3034向通信終端3203發(fā)送將其自身的波長可變光源的輸出波長設定為返回通信終端3203自身的波長即λ1(根據圖48)并進行光輸出的命令信息(以下，稱為「環(huán)回波長輸出命令」)(圖52A的步驟S8)。
通信終端3203，當從網絡管理終端3030接收到環(huán)回波長輸出命令時，將自身的波長可變光源的波長設定為λ1，并輸出光信號(以下，稱為「環(huán)回光信號」)(圖52A的步驟S9)。
當通信終端3203的光收發(fā)兩用機3047的光接收器接收到上述環(huán)回光信號時(圖52B的步驟S10的判斷結果為YES(是))，通信終端3203向網絡管理終端3030發(fā)送環(huán)回光信號接收信息(圖52B的步驟S11)。
網絡管理終端3030，通過接收上述環(huán)回光接收信息，判定故障既不是上述備選故障3也不是備選故障4(圖52B的步驟S12)。
在接收到步驟S12的結果后，網絡管理終端3030，判定故障發(fā)生在從通信終端3201到路徑設定電路3010的光輸入端口3011之間、或通信終端3201的光收發(fā)兩用機3047的光發(fā)送器故障，不能輸出光信號(圖52B的步驟S13)。
在步驟S13后，網絡管理終端3030，根據路徑設定電路3101及路徑設定電路3102的輸入輸出端口與波長的關系(圖48、圖49)，向通信終端3203、通信終端3204、通信終端3205、通信終端3207發(fā)送使各通信終端的波長可變光源的波長分別為λ2、λ3、λ2、λ3并進行光輸出的命令信息，以便由通信終端3201以外的通信終端繼續(xù)信息共享組A的運行(圖52B的步驟S14)。
當各通信終端接收到該命令信息時，根據命令信息設定各自身的波長可變光源的波長并輸出光信號(圖52B的步驟S15)。
在步驟S15后，在信息共享組A中，傳送各通信終端的信息的光信息包幀信號，按通信終端3203→通信終端3204→通信終端3207→通信終端3205→通信終端3203的順序在環(huán)形邏輯拓撲結構上環(huán)繞一周，并可以繼續(xù)信息共享的運行。
另一方面，當通信終端3203的光收發(fā)兩用機3047的光接收器不能接收到上述環(huán)回光信號時(圖52B的步驟S10的判斷結果為NO(否))，通信終端3203向網絡管理終端3030發(fā)送指示出不能接收到環(huán)回光信號的情況的信息(圖52B的步驟S16)。
網絡管理終端3030，通過接收上述信息，判定故障為上述的備選故障4(圖52B的步驟S17)。
在步驟S17后，網絡管理終端3030，根據路徑設定電路3101及路徑設定電路3102的輸入輸出端口與波長的關系(圖48、圖49)，向通信終端3201、通信終端3204、通信終端3205、通信終端3207發(fā)送使各通信終端的波長可變光源的波長分別為λ4、λ3、λ2、λ4并進行光輸出的命令信息，以便由通信終端3203以外的通信終端繼續(xù)信息共享組A的運行(圖52B的步驟S18)。
當各通信終端接收到該命令信息時，根據命令信息設定各自身的波長可變光源的波長并輸出光信息包幀信號(圖52B的步驟S19)。
按照這種方式，在信息共享組A中，傳送各通信終端的信息的光信息包幀，按通信終端3201→通信終端3204→通信終端3207→通信終端3205→通信終端3201的順序在環(huán)形邏輯拓撲結構上環(huán)繞一周，并可以繼續(xù)信息共享的運行。
按照如上所述的步驟，在信息共享組A中，當連結光開關3061和光合波器3071的光纖斷線時，可以使信息共享組避開故障部位，并繼續(xù)信息共享的運行。
如上所述，由于使用陣列波導衍射光柵的波長路由選擇特性和波長可變光源并形成環(huán)形邏輯拓撲結構，所以即使當構成環(huán)形邏輯拓撲結構的通信終端中的1個由于某種原因而發(fā)生了故障時，也可以通過變更路由選擇而繞過該發(fā)生故障的終端，并能很容易地形成新的環(huán)形邏輯拓撲結構。此外，還可以進行通信終端的邏輯分組，同時可以很容易地以動態(tài)的方式變更該分組或進行新的分組。
另外，在上述的實施形態(tài)13～15中，以在實施形態(tài)5～12中所述的備有多個波長路徑設定電路的光通信系統(tǒng)上應用的情況為例說明了以網絡管理終端3030為主體的控制系統(tǒng)的結構和動作。但是，在上述控制系統(tǒng)進行的控制中，如將與光開關3601～3608有關的控制省去，則即使是在實施形態(tài)1～4中所述的僅使用1個波長路徑設定電路的光通信系統(tǒng)上也同樣可以適用。
通過使用本發(fā)明的光通信系統(tǒng)，在必須進行各終端之間的信息共享的任何用途中都可以適用，例如，可以應用于以下所述的系統(tǒng)等。
(1)醫(yī)院內高質量圖象共享系統(tǒng)、CAD數(shù)據實時編輯、廣播電臺視頻信號源實時編輯等因特網內圖象共享系統(tǒng)。
(2)生產線管理系統(tǒng)、過程管理系統(tǒng)等FA用信息共享系統(tǒng)。
(3)在線分散系統(tǒng)、計算機群集系統(tǒng)(CPU間的協(xié)調作業(yè))等分散處理系統(tǒng)。
(4)原子能發(fā)電站監(jiān)視、銀行窗口監(jiān)視等監(jiān)視系統(tǒng)。
以上，參照


了本發(fā)明的實施形態(tài)，但這些實施形態(tài)只不過是本發(fā)明的示例，本發(fā)明顯然并不限定于這些實施形態(tài)。因此，在不脫離本發(fā)明的宗旨和范圍的條件下，也可以進行構成要素的追加、省略、置換、及其他的變更。即，本發(fā)明，并不限定于以上的說明，只是將其范圍限定于以下所述的專利權利要求的范圍內。
權利要求
1.一種光通信系統(tǒng)，其特征在于，備有N×N波長路徑設定電路，具有N(2以上的任意整數(shù))個輸入端口及N個輸出端口，在一個輸入端口輸入的光根據其波長分別從不同的輸出端口輸出、且從一個輸出端口輸出的光的波長按每個輸入端口而不同；n(2以上、N以下的任意整數(shù))個通信終端，在輸出規(guī)定波長的信息信號光的同時，將所輸入的信息信號光的信息直接或將其一部分變更后作為上述規(guī)定波長的信息信號光輸出；光波導，將上述N×N波長路徑設定電路的輸入端口及輸出端口與各通信終端連接；對上述n個通信終端中的全部或一部分，設定連結上述N×N波長路徑設定電路的輸入端口及輸出端口之間的波長相關關系、各通信終端輸出的信息信號光的波長、以及上述N×N波長路徑設定電路的輸入端口及輸出端口與各通信終端的連接關系，以形成使從某個通信終端發(fā)送的信息信號光經由其他通信終端后返回該某個通信終端的環(huán)狀傳輸路徑。
2.根據權利要求1所述的光通信系統(tǒng)，其特征在于對上述n個通信終端中的全部或一部分，設定連結上述N×N波長路徑設定電路的輸入端口及輸出端口之間的波長相關關系、各通信終端輸出的2個以上的信息信號光的波長、以及上述N×N波長路徑設定電路的輸入端口及輸出端口與各通信終端的連接關系，以形成2個路徑以上的使從某個通信終端發(fā)送的信息信號光經由其他通信終端后返回該某個通信終端的環(huán)狀傳輸路徑。
3.根據權利要求1或2所述的光通信系統(tǒng)，其特征在于各通信終端，設定所輸出的通信終端間環(huán)路確認用控制信號光的波長，以使上述控制信號光形成與上述信息信號光反向繞行的環(huán)狀傳輸路徑。
4.根據權利要求3所述的光通信系統(tǒng)，其特征在于各通信終端，將所輸入的信息信號光的一部分分路，并將其作為上述環(huán)路確認用控制信號光發(fā)送。
5.根據權利要求3所述的光通信系統(tǒng)，其特征在于各通信終端，以未調制信號構成上述信息信號光的開頭部分，對輸入到各通信終端的信息信號光的未調制部分進行調制，并將其作為上述環(huán)路確認用控制信號光發(fā)送。
6.根據權利要求3～5的任何一項所述的光通信系統(tǒng)，其特征在于不能接收到上述環(huán)路確認用控制信號光的通信終端，將上述信息信號光的輸出波長設定為與至少跳過了信息信號光傳輸路徑上的下一個通信終端后的通信終端對應的波長。
7.根據權利要求1～6的任何一項所述的光通信系統(tǒng)，其特征在于上述通信終端，備有以使載有各通信終端的信息的信息信號光沿著形成上述環(huán)狀傳輸路徑的各通信終端環(huán)繞一周的方式發(fā)送接收上述信息信號光的裝置、用于存儲接收到的上述信息信號光的信息的存儲器、將上述信息信號光的信息寫入上述存儲器并將信息賦予要發(fā)送的上述信息信號光的傳送裝置。
8.根據權利要求1～7的任何一項所述的光通信系統(tǒng)，其特征在于設有用于監(jiān)視和控制各通信終端的狀態(tài)的管理裝置，利用波長與信息信號光或還包括控制信號光不同的光信號在上述管理裝置與各通信終端之間發(fā)送接收用于由該管理裝置管理各通信終端的管理信號，或通過與傳輸信息信號光或還包括控制信號光的光波導不同的光波導進行發(fā)送接收、或利用電氣信號進行發(fā)送接收。
9.一種光通信系統(tǒng)，用于在輸出規(guī)定波長的信息信號光并將所輸入的信息信號光的信息直接或將其一部分變更后作為上述規(guī)定波長的信息信號光輸出的多個通信終端之間進行通信，該光通信系統(tǒng)的特征在于，備有N×N波長路徑設定電路，具有通過光波導與上述通信終端連接的N(當上述通信終端的個數(shù)為n時，為滿足2nN的任意整數(shù))個輸入端口及N個輸出端口，在一個輸入端口輸入的光根據其波長分別從不同的輸出端口輸出、且從一個輸出端口輸出的光的波長按每個輸入端口而不同；數(shù)據庫，預先存儲從上述N×N波長路徑設定電路的規(guī)定的輸入端口向輸出端口輸出信號時使用的輸出波長；控制裝置，從通信終端接收包含連接請求的控制信息，參照上述數(shù)據庫讀出該通信終端應設定的輸出波長，并向發(fā)送出連接請求的通信終端發(fā)送該輸出波長指示的控制信息；對上述n個通信終端中的全部或一部分，設定連結上述N×N波長路徑設定電路的輸入端口及輸出端口之間的波長相關關系、各通信終端輸出的信息信號光的波長、以及上述N×N波長路徑設定電路的輸入端口及輸出端口與各通信終端的連接關系，以形成使從某個通信終端發(fā)送的信息信號光經由其他通信終端后返回該某個通信終端的環(huán)狀傳輸路徑。
10.一種光通信系統(tǒng)，其特征在于包括具有成對的信號輸出端口、信號輸入端口的多個通信終端、具有多個光輸入端口及多個光輸出端口并設定為使從各光輸入端口輸入的光信號根據該光信號的波長輸出到規(guī)定的光輸出端口的多個路徑設定電路，上述多個通信終端和上述多個路徑設定電路之間，將各通信終端的成對的信號輸出端口、信號輸入端口與路徑設定電路的光輸入端口及光輸出端口連接，1個路徑設定電路與另1個路徑設定電路之間，將該1個路徑設定電路的光輸入端口與另1個路徑設定電路的光輸出端口連接，同時將該1個路徑設定電路的光輸出端口與另外1個路徑設定電路的光輸入端口連接。
11.根據權利要求10所述的光通信系統(tǒng)，其特征在于配置從各通信終端的信號輸出端口輸出的光信號的波長，以使上述多個通信終端的連接形態(tài)形成環(huán)形邏輯拓撲結構。
12.根據權利要求10或11所述的光通信系統(tǒng)，其特征在于通過通信終端將上述1個路徑設定電路的光輸出端口與另1個路徑設定電路的光輸入端口連接。
13.一種光通信系統(tǒng)，其特征在于將具有成對的信號輸出端口、信號輸入端口的多個通信終端、設定使來自1個光輸入端口的光信號輸出到多個光輸出端口的任何一個的切換路徑的多個光開關、將來自多個光輸入端口的光信號復合后輸出到1個光輸出端口的光合波器、具有多個光輸入端口及多個光輸出端口并設定為使從各光輸入端口輸入的光信號根據該光信號的波長輸出到規(guī)定的光輸出端口的路徑設定電路作為1組，并包含多個組，在上述多個組中，將上述各通信終端的信號輸出端口與對應的上述光開關的光輸入端口連接，將上述各光開關的光輸出端口與對應的上述光合波器的光輸入端口連接，將上述各光合波器的光輸出端口與上述路徑設定電路的對應光輸入端口連接，將上述路徑設定電路的輸出端口與對應的上述通信終端的信號輸入端口連接。
14.一種光通信系統(tǒng)，其特征在于將具有成對的信號輸出端口、信號輸入端口的多個通信終端、將來自1個光輸入端口的光信號分流后輸出到多個光輸出端口的光分流器、設定使來自多個光輸入端口的任何一個的光信號輸出到1個光輸出端口的切換路徑的多個光開關、具有多個光輸入端口及多個光輸出端口并設定為使從各光輸入端口輸入的光信號根據該光信號的波長輸出到規(guī)定的光輸出端口的路徑設定電路作為1組，并包含多個組，在上述多個組中，將上述各通信終端的信號輸出端口與對應的上述光分流器的光輸入端口連接，將上述各光分流器的光輸出端口與對應的上述光開關的光輸入端口連接，將上述各光開關的光輸出端口與上述路徑設定電路的對應光輸入端口連接，將上述路徑設定電路的輸出端口與對應的上述通信終端的信號輸入端口連接。
15.根據權利要求13或14所述的光通信系統(tǒng)，其特征在于配置從各通信終端的信號輸出端口輸出的光信號的波長并設定上述光開關的切換路徑，以使上述多個通信終端的連接形態(tài)形成環(huán)形邏輯拓撲結構。
16.根據權利要求13～15的任何一項所述的光通信系統(tǒng)，其特征在于上述路徑設定電路，由陣列波導衍射光柵構成。
17.根據權利要求13～16的任何一項所述的光通信系統(tǒng)，其特征在于上述通信終端的輸出光源，由波長可變光源構成。
18.根據權利要求12～17的任何一項所述的光通信系統(tǒng)，其特征在于將一部分通信終端置換為具有波長變換功能的中繼器。
19.根據權利要求11或15所述的光通信系統(tǒng)，其特征在于上述通信終端，備有以使載有各通信終端的信息的信息信號光沿著上述環(huán)狀邏輯拓撲結構上的各通信終端環(huán)繞一周的方式發(fā)送接收上述數(shù)據光信號的裝置、用于存儲接收到的上述數(shù)據光信號的信息的存儲器、將上述數(shù)據光信號的信息寫入上述存儲器并將信息賦予要發(fā)送的上述數(shù)據光信號光的傳送裝置。
20.根據權利要求10～19的任何一項所述的光通信系統(tǒng)，其特征在于備有用于監(jiān)視和控制各通信終端的狀態(tài)的管理終端，上述各通信終端與上述管理終端，利用波長與載有各通信終端的信息的數(shù)據光信號不同的光信號進行通信。
21.一種光通信系統(tǒng)，用于在具有成對的信號輸出端口、信號輸入端口的多個通信終端之間進行通信，該光通信系統(tǒng)的特征在于，備有路徑設定電路，具有多個光輸入端口及多個光輸出端口，并預先設定為使從各光輸入端口輸入的光信號根據該光信號的波長輸出到規(guī)定的光輸出端口；數(shù)據庫，預先存儲從上述路徑設定電路的規(guī)定的光輸入端口向光輸出端口輸出信號時使用的輸出波長；控制裝置，從通信終端接收包含連接請求的控制信息，參照上述數(shù)據庫讀出該通信終端應設定的輸出波長，并向發(fā)送出連接請求的通信終端發(fā)送該輸出波長指示的控制信息；上述多個通信終端和上述路徑設定電路之間，將各通信終端的成對的信號輸出端口、信號輸入端口與路徑設定電路的光輸入端口及光輸出端口連接，1個路徑設定電路與另1個路徑設定電路之間，將該1個路徑設定電路的光輸入端口與另1個路徑設定電路的光輸出端口連接，同時將該1個路徑設定電路的光輸出端口與另外1個路徑設定電路的光輸入端口連接。
22.一種光通信系統(tǒng)，用于在具有成對的信號輸出端口、信號輸入端口的多個通信終端之間進行通信，該光通信系統(tǒng)的特征在于，備有將設定使來自1個光輸入端口的光信號輸出到多個光輸出端口的任何一個的切換路徑的多個光開關、將來自多個光輸入端口的光信號復合后輸出到1個光輸出端口的光合波器、具有多個光輸入端口及多個光輸出端口并設定為使從各光輸入端口輸入的光信號根據該光信號的波長輸出到規(guī)定的光輸出端口的路徑設定電路作為1組的多個組，同時還備有數(shù)據庫，預先存儲與上述光開關的光輸入端口及光輸出端口連接的設備信息及從上述路徑設定電路的規(guī)定的光輸入端口向光輸出端口輸出信號時使用的輸出波長；控制裝置，從通信終端接收包含連接請求的控制信息，參照上述數(shù)據庫讀出該通信終端應設定的輸出波長，并向發(fā)送出連接請求的通信終端發(fā)送該輸出波長指示的控制信息同時控制上述光開關的切換路徑的設定；在上述多個組中，將上述各通信終端的信號輸出端口與對應的上述光開關的光輸入端口連接，將上述各光開關的光輸出端口與對應的上述光合波器的光輸入端口連接，將上述各光合波器的光輸出端口與上述路徑設定電路的對應光輸入端口連接，將上述路徑設定電路的輸出端口與對應的上述通信終端的信號輸入端口連接。
23.一種光通信系統(tǒng)，用于在具有成對的信號輸出端口、信號輸入端口的多個通信終端之間進行通信，該光通信系統(tǒng)的特征在于，備有將來自1個光輸入端口的光信號分流后輸出到多個光輸出端口的光分流器、設定使來自多個光輸入端口的任何一個的光信號輸出到1個光輸出端口的切換路徑的多個光開關、具有多個光輸入端口及多個光輸出端口并設定為使從各光輸入端口輸入的光信號根據該光信號的波長輸出到規(guī)定的光輸出端口的路徑設定電路作為1組的多個組，同時還備有數(shù)據庫，預先存儲與上述光開關的光輸入端口及光輸出端口連接的設備信息及從上述路徑設定電路的規(guī)定的光輸入端口向光輸出端口輸出信號時使用的輸出波長；控制裝置，從通信終端接收包含連接請求的控制信息，參照上述數(shù)據庫讀出該通信終端應設定的輸出波長，并向發(fā)送出連接請求的通信終端發(fā)送該輸出波長指示的控制信息同時控制上述光開關的切換路徑的設定；在上述多個組中，將上述各通信終端的信號輸出端口與對應的上述光分流器的光輸入端口連接，將上述各光分流器的光輸出端口與對應的上述光開關的光輸入端口連接，將上述各光開關的光輸出端口與上述路徑設定電路的對應光輸入端口連接，將上述路徑設定電路的輸出端口與對應的上述通信終端的信號輸入端口連接。
全文摘要
利用陣列波導衍射光柵等路徑設定電路的波長路由選擇特性，構成以可靠性高且靈活的方式連接與路徑設定電路連接的多個通信終端的光通信系統(tǒng)，光通信系統(tǒng)，包括具有成對的信號輸出端口、信號輸入端口的多個通信終端和具有多個光輸入端口及多個光輸出端口并設定為使從各光輸入端口輸入的光信號根據該光信號的波長輸出到規(guī)定的光輸出端口的多個路徑設定電路。
文檔編號H04Q11/00GK1503501SQ20031011632
公開日2004年6月9日 申請日期2003年11月19日 優(yōu)先權日2002年11月21日
發(fā)明者田野邊博正, 岡田顯, 松岡茂登, 野口一人, 坂本尊, 森脅摂, 人, 登 申請人:日本電信電話株式會社