专利名称：光通信系统的制作方法
技术领域：
本发明，涉及连接通信终端的光通信系统。本发明，尤其是涉及利用阵列波导衍射光栅的波长路由选择特性而以低的成本及可靠性高且灵活的方式连接多个通信终端同时以低的成本共享安装在各通信终端内的存储器的光通信系统(光网络系统)。本发明，特别是涉及使用了阵列波导衍射光栅等的利用波长路由选择特性而能以可靠性高且灵活的方式连接通信终端的光通信系统。
本说明书，仍保持2002年11月21日申请的日本专利申请第2002-338242及2003年9月18日申请的日本专利申请第2003-326317的优先权，并取入其中的内容作为本说明书的一部分。
背景技术：
伴随着办公室电子化及电子行政的发展，对在因特网或组织机构内的网络上由各通信终端(结点)之间共享信息、或将信息传送到特定的通信终端、或在各通信终端之间对特定的信息进行分散处理的要求日益高涨，因而期望着能以低的成本及简便且稳定的方式实现这种要求的方法。
作为实现上述要求的方法，如图53所示，可以考虑用光纤将安装在网络上的各通信终端内的共享存储器连接成环路状，并将载有通信数据的帧在终端之间依次传送。图53示出由4个通信终端5201～5204构成的系统。在通信终端5201～5204内安装着装有光收发两用机和共享存储器的通信模块5012，载有各通信终端5201～5204的数据的帧F1～F4的数据流形成环形逻辑拓扑结构。通过使载有各通信终端5201～5204的数据的帧F1～F4在环形逻辑拓扑结构上环绕一周，在通信终端之间共享着数据(例如参照「与光信道对应的PMC卡」<URLhttp∥avaldata./product/module_product/giga/apm425/apm425.html>)。
这里，作为连接通信终端而构成网络的方法，如图54A～图54B所示，有以令牌环网为代表的将各通信终端物理地连接成环状的所谓环状网络系统(例如，参照「IEEE 802.5 Documents，802.5c-1991(R1887)Supplement to IEEE Std 802.5-1989」(特别是第2章)、<URLhttp∥www.8025.org/documents/>)。
图54A～图54B中示出的令牌环网方式，在各通信终端内仅配置发送接收电路(收发两用机)，并以联锁的方式用光纤等光波导将所有通信终端按顺序连接，从而可以通过传送处理以低的成本将多个通信终端连接，因此适于用作能以简单的方式构成的网络。
按照这种方式，如图53所示，可以共享所连接的所有通信终端具有的存储器的数据，并能进行所有通信终端之间的信号的传送、浏览、或分散处理等。
但是，在上述的方式中，存在着当发生了光纤断线或通信终端故障之类的故障时所连接的其他所有通信终端都将受到影响的缺点。即，当发生了故障时，由检测出故障的通信终端发出故障信号，各通信终端从其所属的网络暂时退出，并尝试着进行自动诊断，以重新构成出故障区域周围的网络。当尝试着进行自动诊断时，网络所连接的其他所有通信终端都将受到影响，并将发生通信的中断。进一步，还存在着当想要在同一环路内追加1个通信终端时必须使整个网络停止工作的缺点。
由以上所述可知，在环状网络中，对于一个部位的通信故障，可采用通过反向绕行的路径避开故障的方法。例如，作为用光纤将环状网络双向化的令牌环网光通信系统有FDDI(Fiber DistributedData Interface光纤分布式数据接口)。在FDDI中，当发生故障时，可以通过使用冗余化的光纤实现反向绕行的路径。但是，这种故障避开系统，存在着不仅变得极其庞大而且必须采用传输光纤的冗余化结构的问题。进一步，令牌环网如不能完成环路则不能起到共享存储器网络的作用，所以，期望着能以简单的方式替代这种网络的稳定的光通信系统。
另外，当2个部位以上的通信终端中发生通信故障时，即使采用如上所述的冗余化结构也不能形成环形逻辑拓扑结构，所以存在着将使未发生故障的通信终端变为孤立状态的缺点。
另外，虽然也可以共享环状网络中所容纳的各通信终端具有的存储器，但由于存在着上述的缺点所以需要开发可以替代这种网络的可靠性高的光通信系统。
发明内容
本发明，是鉴于上述情况而开发的，其目的是实现一种能以低的成本及可靠性高的方式连接多个通信终端、并能以低的成本共享安装在各通信终端内的存储器的光通信系统。
本发明的另一目的是，构成可以利用阵列波导衍射光栅等路径设定电路的波长路由选择特性而以可靠性高且灵活的方式连接与阵列波导衍射光栅等路径设定电路连接的通信终端的光通信系统。
为解决上述课题，本发明第1形态的光通信系统，备有N×N波长路径设定电路，具有N(2以上的任意整数)个输入端口及N个输出端口，在一个输入端口输入的光根据其波长分别从不同的输出端口输出、且从一个输出端口输出的光的波长按每个输入端口而不同；n(2以上、N以下的任意整数)个通信终端，在输出规定波长的信息信号光的同时，将所输入的信息信号光的信息直接或将其一部分变更后作为上述规定波长的信息信号光输出；光波导，将上述N×N波长路径设定电路的输入端口及输出端口与各通信终端连接；对上述n个通信终端中的全部或一部分，设定连结上述N×N波长路径设定电路的输入端口及输出端口之间的波长相关关系、各通信终端输出的信息信号光的波长、以及上述N×N波长路径设定电路的输入端口及输出端口与各通信终端的连接关系，以形成使从某个通信终端发送的信息信号光经由其他通信终端后返回该某个通信终端的环状传输路径。
另外，本发明第2形态的光通信系统，在上述光通信系统中，对上述n个通信终端中的全部或一部分，设定连结上述N×N波长路径设定电路的输入端口及输出端口之间的波长相关关系、各通信终端输出的2个以上的信息信号光的波长、以及上述N×N波长路径设定电路的输入端口及输出端口与各通信终端的连接关系，以形成2个路径以上的使从某个通信终端发送的信息信号光经由其他通信终端后返回该某个通信终端的环状传输路径。
另外，本发明第3形态的光通信系统，在上述任何一种光通信系统中，各通信终端，设定着所输出的通信终端间环路确认用控制信号光的波长，以使上述控制信号光形成与上述信息信号光反向绕行的环状传输路径。本发明第4形态的光通信系统，在上述第3形态的光通信系统中，各通信终端，将所输入的信息信号光的一部分分路，并将其作为上述环路确认用控制信号光发送。本发明第5形态的光通信系统，在上述第3形态的光通信系统中，各通信终端，以未调制信号构成上述信息信号光的开头部分，对输入到各通信终端的信息信号光的未调制部分进行调制，并将其作为上述环路确认用控制信号光发送。
另外，本发明第6形态的光通信系统，在上述第3～第5形态的任何一种形态的光通信系统中，不能接收到上述环路确认用控制信号光的通信终端，将上述信息信号光的输出波长设定为与至少跳过了信息信号光传输路径上的下一个通信终端后的通信终端对应的波长。
另外，本发明第7形态的光通信系统，在上述任何一种形态的光通信系统中，上述通信终端，备有以使载有各通信终端的信息的信息信号光沿着形成上述环状传输路径的各通信终端环绕一周的方式发送接收上述信息信号光的装置、用于存储接收到的上述信息信号光的信息的存储器、将上述信息信号光的信息写入上述存储器并将信息赋予要发送的上述信息信号光的传送装置。
另外，本发明第8形态的光通信系统，在上述任何一种形态的光通信系统中，设有用于监视和控制各通信终端的状态的管理装置，利用波长与信息信号光或还包括控制信号光不同的光信号在上述管理装置与各通信终端之间发送接收用于由该管理装置管理各通信终端的管理信号，或通过与传输信息信号光或还包括控制信号光的光波导不同的光波导进行发送接收、或利用电气信号进行发送接收。
另外，本发明第9形态的光通信系统，用于在输出规定波长的信息信号光并将所输入的信息信号光的信息直接或将其一部分变更后作为上述规定波长的信息信号光输出的多个通信终端之间进行通信，该光通信系统，备有N×N波长路径设定电路，具有通过光波导与上述通信终端连接的N(当上述通信终端的个数为n时，为满足2nN的任意整数)个输入端口及N个输出端口，在一个输入端口输入的光根据其波长分别从不同的输出端口输出、且从一个输出端口输出的光的波长按每个输入端口而不同；数据库，预先存储从上述N×N波长路径设定电路的规定的输入端口向输出端口输出信号时使用的输出波长；控制装置，从通信终端接收包含连接请求的控制信息，参照上述数据库读出该通信终端应设定的输出波长，并向发送出连接请求的通信终端发送该输出波长指示的控制信息；对上述n个通信终端中的全部或一部分，设定连结上述N×N波长路径设定电路的输入端口及输出端口之间的波长相关关系、各通信终端输出的信息信号光的波长、以及上述N×N波长路径设定电路的输入端口及输出端口与各通信终端的连接关系，以形成使从某个通信终端发送的信息信号光经由其他通信终端后返回该某个通信终端的环状传输路径。
按照如上所述的光通信系统，能以低的成本及可靠性高的方式连接多个通信终端(结点)，并可以共享各通信终端(结点)的存储器。
另外，本发明第10形态的光通信系统，包括具有成对的信号输出端口、信号输入端口的多个通信终端、具有多个光输入端口及多个光输出端口并设定为使从各光输入端口输入的光信号根据该光信号的波长输出到规定的光输出端口的多个路径设定电路，上述多个通信终端和上述多个路径设定电路之间，将各通信终端的成对的信号输出端口、信号输入端口与路径设定电路的光输入端口及光输出端口连接，1个路径设定电路与另1个路径设定电路之间，将该1个路径设定电路的光输入端口与另1个路径设定电路的光输出端口连接，同时将该1个路径设定电路的光输出端口与另外1个路径设定电路的光输入端口连接。
另外，本发明第11形态的光通信系统，在上述第10形态的光通信系统中，配置从各通信终端的信号输出端口输出的光信号的波长，以使上述多个通信终端的连接形态形成环形逻辑拓扑结构。
另外，本发明第12形态的光通信系统，在上述第10或第11形态的光通信系统中，通过通信终端将上述1个路径设定电路的光输出端口与另1个路径设定电路的光输入端口连接。
另外，本发明第13形态的光通信系统，将具有成对的信号输出端口、信号输入端口的多个通信终端、设定使来自1个光输入端口的光信号输出到多个光输出端口的任何一个的切换路径的多个光开关、将来自多个光输入端口的光信号复合后输出到1个光输出端口的光合波器、具有多个光输入端口及多个光输出端口并设定为使从各光输入端口输入的光信号根据该光信号的波长输出到规定的光输出端口的路径设定电路作为1组并包含多个组，在上述多个组中，将上述各通信终端的信号输出端口与对应的上述光开关的光输入端口连接，将上述各光开关的光输出端口与对应的上述光合波器的光输入端口连接，将上述各光合波器的光输出端口与上述路径设定电路的对应光输入端口连接，将上述路径设定电路的输出端口与对应的上述通信终端的信号输入端口连接。
本发明第14形态的光通信系统，将具有成对的信号输出端口、信号输入端口的多个通信终端、将来自1个光输入端口的光信号分流后输出到多个光输出端口的光分流器、设定使来自多个光输入端口的任何一个的光信号输出到1个光输出端口的切换路径的多个光开关、具有多个光输入端口及多个光输出端口并设定为使从各光输入端口输入的光信号根据该光信号的波长输出到规定的光输出端口的路径设定电路作为1组并包含多个组，在上述多个组中，将上述各通信终端的信号输出端口与对应的上述光分流器的光输入端口连接，将上述各光分流器的光输出端口与对应的上述光开关的光输入端口连接，将上述各光开关的光输出端口与上述路径设定电路的对应光输入端口连接，将上述路径设定电路的输出端口与对应的上述通信终端的信号输入端口连接。
本发明第15形态的光通信系统，在上述第13或第14形态的光通信系统中，配置从各通信终端的信号输出端口输出的光信号的波长并设定上述光开关的切换路径，以使上述多个通信终端的连接形态形成环形逻辑拓扑结构。
本发明第16形态的光通信系统，在上述第13～第15形态的任何一种形态的光通信系统中，上述路径设定电路，由阵列波导衍射光栅构成。
本发明第17形态的光通信系统，在上述第13～笫16形态的任何一种形态的光通信系统中，上述通信终端的输出光源，由波长可变光源构成。
本发明第18形态的光通信系统，在上述第12～第17形态的任何一种形态的光通信系统中，将一部分通信终端置换为具有波长变换功能的中继器。
本发明第19形态的光通信系统，在上述第11或第15形态的光通信系统中，上述通信终端，备有以使载有各通信终端的信息的信息信号光沿着上述环状逻辑拓扑结构上的各通信终端环绕一周的方式发送接收上述数据光信号的装置、用于存储接收到的上述数据光信号的信息的存储器、将上述数据光信号的信息写入上述存储器并将信息赋予要发送的上述数据光信号光的传送装置。
本发明第20形态的光通信系统，在上述第10～第19形态的任何一种形态的光通信系统中，备有用于监视和控制各通信终端的状态的管理终端，上述各通信终端与上述管理终端，利用波长与载有各通信终端的信息的数据光信号不同的光信号进行通信。
本发明第21形态的光通信系统，用于在具有成对的信号输出端口、信号输入端口的多个通信终端之间进行通信，该光通信系统，备有路径设定电路，具有多个光输入端口及多个光输出端口并预先设定为使从各光输入端口输入的光信号根据该光信号的波长输出到规定的光输出端口；数据库，预先存储从上述路径设定电路的规定的光输入端口向光输出端口输出信号时使用的输出波长；控制装置，从通信终端接收包含连接请求的控制信息，参照上述数据库读出该通信终端应设定的输出波长，并向发送出连接请求的通信终端发送该输出波长指示的控制信息；上述多个通信终端和上述路径设定电路之间，将各通信终端的成对的信号输出端口、信号输入端口与路径设定电路的光输入端口及光输出端口连接，1个路径设定电路与另1个路径设定电路之间，将该1个路径设定电路的光输入端口与另外1个路径设定电路的光输出端口连接，同时将该1个路径设定电路的光输出端口与另外1个路径设定电路的光输入端口连接。
本发明第22形态的光通信系统，用于在具有成对的信号输出端口、信号输入端口的多个通信终端之间进行通信，该光通信系统，备有将设定使来自1个光输入端口的光信号输出到多个光输出端口的任何一个的切换路径的多个光开关、将来自多个光输入端口的光信号复合后输出到1个光输出端口的光合波器、具有多个光输入端口及多个光输出端口并设定为使从各光输入端口输入的光信号根据该光信号的波长输出到规定的光输出端口的路径设定电路作为1组的多个组，同时还备有数据库，预先存储与上述光开关的光输入端口及光输出端口连接的设备信息及从上述路径设定电路的规定的光输入端口向光输出端口输出信号时使用的输出波长；控制装置，从通信终端接收包含连接请求的控制信息，参照上述数据库读出该通信终端应设定的输出波长，并向发送出连接请求的通信终端发送该输出波长指示的控制信息同时控制上述光开关的切换路径的设定；在上述多个组中，将上述各通信终端的信号输出端口与对应的上述光开关的光输入端口连接，将上述各光开关的光输出端口与对应的上述光合波器的光输入端口连接，将上述各光合波器的光输出端口与上述路径设定电路的对应光输入端口连接，将上述路径设定电路的输出端口与对应的上述通信终端的信号输入端口连接。
本发明第23形态的光通信系统，用于在具有成对的信号输出端口、信号输入端口的多个通信终端之间进行通信，该光通信系统，备有将来自1个光输入端口的光信号分流后输出到多个光输出端口的光分流器、设定使来自多个光输入端口的任何一个的光信号输出到1个光输出端口的切换路径的多个光开关、具有多个光输入端口及多个光输出端口并设定为使从各光输入端口输入的光信号根据该光信号的波长输出到规定的光输出端口的路径设定电路作为1组的多个组，同时还备有数据库，预先存储与上述光开关的光输入端口及光输出端口连接的设备信息及从上述路径设定电路的规定的光输入端口向光输出端口输出信号时使用的输出波长；控制装置，从通信终端接收包含连接请求的控制信息，参照上述数据库读出该通信终端应设定的输出波长，并向发送出连接请求的通信终端发送该输出波长指示的控制信息同时控制上述光开关的切换路径的设定；在上述多个组中，将上述各通信终端的信号输出端口与对应的上述光分流器的光输入端口连接，将上述各光分流器的光输出端口与对应的上述光开关的光输入端口连接，将上述各光开关的光输出端口与上述路径设定电路的对应光输入端口连接，将上述路径设定电路的输出端口与对应的上述通信终端的信号输入端口连接。
另外，以上的各结构，可以尽可能地进行组合。
这里，所谓通信终端，是指接收和处理所输入的光信号并在进行了通信处理后以规定的波长输出光信号的装置。所谓环形逻辑拓扑结构，是指逻辑的连接为环状的形态。所谓阵列波导衍射光栅，是指在石英或硅等基板上形成光波导的无源功能元件。利用阵列波导衍射光栅可以实现路径设定变更功能、波长选择功能等。所谓波长可变光源，是指可以控制和变更所输出的光信号波长的光源。所谓中继器，是指进行OSI(开放式系统互联)基本参照模型中的第1层(物理层)以下的通信处理并通过接收和处理所输入的光信号而以规定的波长输出光信号的装置。通过将要输出的光信号的波长改变为所输入的光信号的波长，可以使中继器具有波长变换功能。
按照如上所述的第10～第23形态的光通信系统，可以利用阵列波导衍射光栅等路径设定电路的波长路由选择特性而以可靠性高且灵活的方式连接与阵列波导衍射光栅等路径设定电路连接的通信终端。
附图的简单说明图1A和图1B是表示本发明的光通信系统的实施形态1的结构图。
图2A和图2B是表示本发明实施形态1中连结N×N-AWG的输入端口及输出端口之间的波长相关关系的一例的说明图，图2A是无波长周期性的情况，图2B是有波长周期性的情况。
图3A和图3B是表示本发明的光通信系统的实施形态2的结构图。
图4A和图4B是表示本发明实施形态2的N×N-AWG的输入端口及输出端口之间的传输路径的例的说明图。
图5A和图5B是表示本发明实施形态2中的各通信终端的信息信号光的波长设定例的说明图。图5A是无波长周期性的情况，图5B是有波长周期性的情况。
图6A和图6B是表示本发明的光通信系统的实施形态3的结构图。
图7A和图7B是表示本发明实施形态3中的各通信终端的信息信号光及控制信号光的波长设定例的说明图，图7A是无波长周期性的情况，图7B是有波长周期性的情况。
图8是表示本发明实施形态3中与各通信终端的控制信号光的发送接收有关的结构的一例的说明图。
图9是表示本发明实施形态3中与各通信终端的控制信号光的发送接收有关的结构的另一例的说明图。
图10是表示本发明实施形态3中与各通信终端的控制信号光的发送接收有关的结构的另外一例的说明图。
图11是表示本发明实施形态3中与各通信终端的控制信号光的发送接收有关的结构的又一例的说明图。
图12A和图12B是表示本发明的光通信系统中发生了故障时的状态的结构图。
图13A和图13B是表示发生了故障时的各通信终端的信息信号光及控制信号光的波长设定例的说明图，图13A是无波长周期性的情况，图13B是有波长周期性的情况。
图14是表示各通信终端中的与避开故障有关的结构的一例的说明图。
图15是表示各通信终端中的与避开故障有关的结构的另一例的说明图。
图16是表示本发明的光通信系统的实施形态4的结构图。
图17是表示各通信终端中的与管理信号的发送接收有关的结构的一例的说明图。
图18是表示各通信终端及管理装置中的与管理信号的发送接收有关的详细结构的说明图。
图19是表示各通信终端中的与管理信号的发送接收有关的结构的另一例的说明图。
图20是示出本发明的实施形态5并用于说明利用了波长路径设定电路的光通信系统的框图。
图21是说明本发明实施形态5中采用的路径设定电路的结构的图。
图22是说明本发明实施形态5中采用的路径设定电路的波长特性的图。
图23是说明本发明实施形态5中采用的路径设定电路的波长特性的图。
图24是示出本发明的实施形态6并用于说明利用了波长路径设定电路的光通信系统的框图。
图25是示出本发明的实施形态7并用于说明在路径设定电路的连接中利用通信终端、中继器的光通信系统的结构的框图。
图26是说明本发明实施形态8中采用的路径设定电路的结构的图。
图27是说明本发明实施形态8中采用的路径设定电路的波长特性的图。
图28是说明本发明实施形态8中采用的路径设定电路的波长特性的图。
图29是示出本发明的实施形态8并用于说明利用了波长路径设定电路的光通信系统的框图。
图30是示出本发明的实施形态9并用于说明利用了波长路径设定电路和光开关的光通信系统的框图。
图31是说明本发明的实施形态9的利用了波长路径设定电路和光开关的光通信系统的逻辑连接的图。
图32是说明本发明实施形态9中采用的路径设定电路的结构的图。
图33是说明本发明实施形态9中采用的路径设定电路的波长特性的图。
图34是说明本发明实施形态9中采用的路径设定电路的波长特性的图。
图35是示出本发明的实施形态10并用于说明利用了波长路径设定电路和光开关的光通信系统的框图。
图36是示出本发明的实施形态11并用于说明将一部分通信终端置换为忠中继器后的光通信系统的框图。
图37是说明本发明实施形态12中采用的路径设定电路的结构的图。
图38是说明本发明实施形态12中采用的路径设定电路的波长特性的图。
图39是说明本发明实施形态12中采用的路径设定电路的波长特性的图。
图40是示出本发明的实施形态12并用于说明利用了波长路径设定电路和光开关的光通信系统的框图。
图41是说明本发明的实施形态12的利用了波长路径设定电路和光开关的光通信系统的逻辑连接的图。
图42是表示本发明实施形态13的信息共享系统的基本概念的图。
图43A和图43B是表示本发明的实施形态13中的信息包帧的结构的图。
图44是表示本发明的实施形态13的信息共享系统的总体结构的框图。
图45是表示图44所示的通信终端3201的结构的框图。
图46是表示图45所示的共享存储板3043的结构的框图。
图47是表示图44所示的网络管理终端3030的结构的框图。
图48是表示本发明实施形态13中的给出路径设定电路3101的波长与输入输出端口的关系的波长路由选择特性的图。
图49是表示本发明实施形态13中的给出路径设定电路3102的波长与输入输出端口的关系的波长路由选择特性的图。
图50是表示本发明实施形态14的信息共享系统的总体结构的图。
图51是表示本发明实施形态14中的信息包帧的结构的图。
图52A和图52B是表示本发明实施形态14中用于检测故障原因并继续信息共享的运行的处理步骤的流程图。
图53是表示信息共享系统的一例的框图。
图54A和图54B是表示基于令牌环网方式的光通信系统的一例的结构图。
发明的
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的各实施形态进行说明。
(实施形态1)
在以下的实施形态1～实施形态4中，假定起着波长路径设定电路的作用的N×N阵列波导衍射光栅光合波分波器(以下，简称为N×N-AWG)的输入端口及输出端口数N及通信终端数n为「8」并以此为例进行说明，但并不限定于此，只要N为2以上的整数、n为2以上N以下的整数即可。
图1A和图1B示出本发明的光通信系统的实施形态1，图1A表示总体结构，图1B表示N×N-AWG中的输入端口及输出端口之间的传输路径的一例。
如图1A所示，101是N×N(这里为8×8)-AWG，具有8个输入端口301～308及8个输出端口401～408，在一个输入端口输入的光根据其波长分别从不同的输出端口输出、且从一个输出端口输出的光的波长按每个输入端口而不同。图2A和图2B示出连结N×N-AWG101的输入端口及输出端口之间的波长相关关系的一例，图2A表示使用波长无周期性的情况，图2B表示使用波长有周期性的情况。
另外，如图1A所示，201～208是通信终端，在输出规定波长的信息信号光的同时，将所输入的信息信号光的信息直接或将其一部分变更后作为上述规定波长的信息信号光输出。
各通信终端201～208，通过光纤等光波导(图中未示出)分别与N×N-AWG101的输入端口301～308及输出端口401～408连接。具体地说，通信终端201与输入端口301及输出端口401连接、通信终端202与输入端口302及输出端口402连接、……、通信终端208与输入端口308及输出端口408连接。
这里，如根据上述的N×N-AWG101中的输入端口及输出端口之间的波长相关关系及N×N-AWG101中的输入端口及输出端口与各通信终端201～208的连接关系适当地选择和设定各通信终端201～208的信息信号光的波长，则可以形成使从某个通信终端发送的信息信号光经由其他通信终端后返回该某个通信终端的环状传输路径。
具体地说，如将各通信终端201～208的信息信号光的波长1301～1308设定为λ2、λ4、λ6、λ8、λ10、λ12、λ14、λ8(图2A的情况)或λ2、λ4、λ6、λ8、λ2、λ4、λ6、λ8(图2B的情况)，则从通信终端(#1)201发出的信息信号光发送到通信终端(#2)202、从通信终端(#2)202发出的信息信号光发送到通信终端(#3)203、……、从通信终端(#7)207发出的信息信号光发送到通信终端(#8)208、从通信终端(#8)208发出的信息信号光发送到通信终端(#1)201，其结果是，可以形成路径为#1→#2→#3→#4→#5→#6→#7→#8→#1的环状传输路径501～508。
这种设定方法，如上所述，无论N×N-AWG101中使用的波长有无周期性都是有效的，因而只要根据波长的相关关系选择波长就可以形成连结通信终端的传输路径。
另外，这里示出了路径为#1→#2→#3→#4→#5→#6→#7→#8→#1的传输路径的例，但进行发送接收的通信终端的顺序并无特别的含义，只需按如上方式选择和设定连结通信终端的波长即可。例如，也可以是#2→#5→#6→#8→#7→#4→#3→#1→#2，只需根据波长的相关关系选择和设定波长即可。
另一方面，在上述的例中，示出了传输路径为#1→#2→#3→#4→#5→#6→#7→#8→#1这样的1个路径的情况，但也可以通过信息信号光的波长设定同时设定多个路径。
(实施形态2)图3A和图3B示出本发明的光通信系统的实施形态2，图3A表示路径为1个的情况，图3B表示路径为3个的情况。
即，如图3B所示，除路径为#1→#2→#3→#4→#5→#6→#7→#8→#1的传输路径外，还可以形成路径为#1→#3→#5→#7→#1的及路径为#2→#4→#6→#8→#2的新的传输路径，使总体的路径增加到3倍。
图4A和图4B示出实施形态2的N×N-AWG101的输入端口及输出端口之间的传输路径的例，图4A表示与图3A对应的例，图4B表示与图3B对应的例。
另外，图5A和图5B示出图3B所示的实施形态2中的各通信终端201～208的信息信号光的波长1301～1308的设定例，图5A表示使用波长无周期性的情况，图5B表示使用波长有周期性的情况。例如，如将通信终端(#1)201的信息信号光的波长设定为λ2及λ3，则可以将从通信终端(#1)201发出的信息信号光发送到通信终端(#2)202及通信终端(#3)203。
(实施形态3)
以下，说明光通信系统中的故障避开结构。
如上所述，在仅沿一个方向发送着信息信号光通信系统中，在特定的通信终端中发生了故障的情况下，当信息信号光不能返回发送出该信息信号光的通信终端时，首先应判明在该光网络上的什么地方发生了故障。但是，即使在这种情况下也不能判定故障发生在哪个部位，所以，在多数情况下通常都需要在任何通信终端之间的环路确认用控制信号。
图6A和图6B示出本发明的光通信系统的实施形态3，图6A表示总体结构，图6B表示N×N-AWG中的输入端口及输出端口之间的传输路径的一例。
这里，各通信终端201～208，通过适当选择控制信号光的输出波长，可以形成与信息信号光反向绕行的使从某个通信终端发送出的控制信号光经由其他通信终端后返回该某个通信终端的环状传输路径601～608。
图7A和图7B示出实施形态3中的各通信终端的信息信号光及控制信号光的波长设定例，图7A表示使用波长无周期性的情况，图7B表示使用波长有周期性的情况。
即，通过按照与实施形态1的情况相同的方式设定各通信终端201～208的信息信号光的波长1301～1308，可以形成路径为#1→#2→#3→#4→#5→#6→#7→#8→#1的环状传输路径501～508，另一方面，如将各通信终端201～208的控制信号光的波长1401～1408设定为λ8、λ2、λ4、λ6、λ8、λ10、λ12、λ14(图7A的情况)或λ8、λ2、λ4、λ6、λ8、λ2、λ4、λ6(图7B的情况)，则可以形成#1→#8→#7→#6→#5→#4→#3→#2→#1这样的反向的环状传输路径601～608。
在这种情况下，也如实施形态1中所述，信息信号光的传输路径的路径不一定是#1→#2→#3→#4→#5→#6→#7→#8→#1，可以选择和设定波长而按所需要的顺序通过通信终端，控制信号光，也只需根据图7A和图7B选择和设定波长以使其传输路径为相反的方向即可。
图8是将与各通信终端的控制信号光的发送接收有关的结构的一例和N×N-AWG一起示出的图，图中示出以彼此独立的方式发送信息信号光和控制信号光时的例。图中，1601～1608是光分波器，1701～1708是光合波器，1901～1908是信息信号光接收器、2001～2008是控制信号光接收器，2301～2308是控制信号光发送器。
在上述结构中，由控制信号光发送器2301～2308发出的控制信号光，通过光合波器1701～1708与信息信号光复合，并输入到N×N-AWG101的各输入端口，这里是传输到与各波长对应的输出端口。从输出端口输出的信息信号光及控制信号光，由光分波器1601～1608进行分波后，由信息信号光接收器1901～1908及控制信号光接收器2001～2008接收。
可是，从图7A和图7B中示出的波长相关关系可以看出，在相同的通信终端之间发送接收的信息信号光的波长1301～1308与反向绕行的控制信号光的波长1401～1408为同一个波长。例如，从通信终端(#1)201到通信终端(#2)202的信息信号光的波长与从通信终端(#2)202到通信终端(#1)201的控制信号光的波长相同(λ2)。因此，也可以将输入到各通信终端的信息信号光的一部分分路并将其作为环路确认用控制信号光发送。
图9是将与各通信终端的控制信号光的发送接收有关的结构的另一例和N×N-AWG一起示出的图，图中示出将信息信号光的一部分分路并作为控制信号光发送的例。图中，701～708是返回光用路径，1801～1808是光分流器，其他结构与8的情况相同。
在上述结构中，由光分流器1801～1808将光分波器1601～1608分波后的信息信号光的一部分分路并使其通过返回光用路径701～708输入到光合波器1701～1708而作为控制信号光使用。在这种情况下，当没有从信息信号光传输方向的下一个通信终端发送到反向的控制信号光时，即可判定该下一个通信终端或其间的光波导发生了故障。
进一步，即使将信息信号光的一部分分路而作为控制信号光时，也可以考虑若干种方法。
图10是将与各通信终端的控制信号光的发送接收有关的结构的另外一例和N×N-AWG一起示出的图，图中示出按照与图9的例相同的方式简单地将信息信号光的一部分分路后使其返回输入端口时的例。
在上述结构中，例如，将通信终端(#1)201的共享存储帧801的信息信号光发送到通信终端(#2)202，并由通信终端(#2)202将其一部分作为控制信号光返回而发送到通信终端(#1)201，由控制信号光接收器2001接收。同样，将通信终端(#8)208的共享存储帧808的信息信号光也发送到通信终端(#1)201，并由通信终端(#1)201将其一部分作为控制信号光返回而发送到通信终端(#8)208，由控制信号光接收器2008接收。
图11是将与各通信终端的控制信号光的发送接收有关的结构的又一例和N×N-AWG一起示出的图，图中示出在信息信号光的开头预先附加未调制的直流分量并以反映通信终端的状态等方式进行调制后将其反向发送的例。图中，1101～1108是光调制器，2101～2108是反向绕行信息信号光接收器，2201～2208是反向绕行信息信号光，其他结构与8的情况相同。
在上述结构中，例如，将通信终端(#1)201的共享存储帧901的信息信号光发送到通信终端(#2)202，由通信终端(#2)202的光分流器1802将其开头的未调制部分分路，并由光调制器1102进行调制后作为环路确认用的反向绕行信息信号光2201返回而发送到通信终端(#1)201，由反向绕行信息信号光接收器2101接收。在这种形态中，与图9和图10的例一样，当没有从信息信号光传输方向的下一个通信终端发送到反向绕行的信号光时，即可判定该下一个通信终端或其间的光波导发生了故障。同时还可以从该反向绕行的信息信号光获取与该下一个通信终端的状态等有关的信息。
总之，当根据上述控制信号光或反向绕行信息信号光判定通信终端或光纤等光波导发生了故障时，可以跳过该故障部位。
图12A和图12B示出上述实施形态1中发生了故障时的状态，图12A表示总体结构，图12B表示N×N-AWG中的输入端口及输出端口之间的传输路径的一例。
当通信终端或光波导发生故障时，在信息信号光的传输方向上位于其前面的通信终端将不能从发生了故障的通信终端或光波导接收环路确认用控制信号光。这时，不能接收到控制信号光的通信终端，将信息信号光的输出波长设定为与至少跳过了信息信号光传输路径上的下一个通信终端后的通信终端对应的波长。
例如，当通信终端(#2)202中发生了故障时，通信终端(#1)201，如以发送到通信终端(#2)202的下一个通信终端(#3)203的波长、即λ3发出信息信号光，则可以很容易地形成通过一条故障时跳过路径1201而跳过了该故障通信终端(#2)202的传输路径#1→#3→#4→#5→#6→#7→#8→#1。
图13A和图13B示出发生了故障时的各通信终端的信息信号光及控制信号光的波长设定例，图13A表示使用波长无周期性的情况，图13B表示使用波长有周期性的情况。图中，1501～1508是故障时的跳过波长，这些波长(图13A的情况为λ3、λ5、λ7、λ9、λ11、λ13、λ7、λ9，图13B的情况为λ3、λ5、λ7、λ1、λ3、λ5、λ7、λ1)，表示当通信终端#2、#3、#4、#5、#6、#7、#8、#1(或其光波导)的任何一个发生了故障时分别单独变更的波长，并不意味着当发生1个故障时要将所有波长都同时进行变更。
另外，在这种情况下，也与上述实施形态的情况一样，无论N×N-AWG101中使用的波长有无周期性都具有同样的效果，总之，只需根据图13A和图13B设定波长即可。
图14是将各通信终端中的与避开故障有关的结构的一例和N×N-AWG一起示出的图，图中，2401～2408是多波长光发送器，备有分别与各通信终端的原有信息信号光的波长对应的光源以及波长与跳过波长相当的光源，当发生故障时，将信息信号光的波长从原有波长改变为跳过波长。此外，其他结构与图9或图10的情况相同。
图15是将各通信终端中的与避开故障有关的结构的另一例和N×N-AWG一起示出的图，图中，2501～2508是可变波长光发送器，备有分别将波长改变为各通信终端的原有信息信号光的波长或跳过波长的光源，当发生故障时，将信息信号光的波长从原有波长改变为跳过波长。此外，其他结构与图9或图10的情况相同。
另外，这里，示出了跳过发生了故障的通信终端(在图12A和图12B的例中为通信终端(#2)202)并将信息信号光发送到其下一个通信终端(在图12A和图12B的例中为通信终端(#3)203)的例，但在发生了故障的时刻也可以重新设定和修改整个网络的传输路径。例如，也可以通过变更信息信号光的波长而很容易地重新设定为将发生了故障的通信终端(#2)202)排除在外的#1→#6→#4→#3→#8→#5→#7→#1等路径的传输路径。
因此，如上所述，在本光通信系统中，无需采用光纤等光波导的冗余结构，就能以简便的方式构成在防故障性上优良的稳定光通信系统。此外，在该网络上可以容纳的通信终端的规模，由AWG的端口数决定，可以适应100结点以上的大规模网络。
(实施形态4)图16是表示本发明的光通信系统的实施形态4的图，这里，在实施形态4中示出设有用于监视和控制各通信终端的状态的管理装置的例。
即，图中，9001是管理装置，通过在各通信终端201～208之间发送接收管理信号9101～9108，进行各通信终端201～208的信息信号光的发送接收状态的监视控制、对网络的加入或脱离、分组、发生故障时的避开控制等。
图17是将各通信终端中的与管理信号的发送接收有关的结构的一例和N×N-AWG一起示出的图，这里示出利用波长与信息信号光不同的光信号(例如，信息信号光的波长为1.5μm、管理信号光的波长为1.3μm)发送接收管理信号的例。图中，1609～1616是光分波器，1709～1716是光合波器，9201～9208是管理信号光发送器，9301～9308是由上述的多波长光发送器或可变波长光发送器构成的信息信号光发送器，9401～9408是管理信号光接收器，9801～9816是光波导。
在上述结构中，由管理信号光发送器9201～9208产生的波长1.3μm的管理信号光及由信息信号光发送器9301～9308产生的波长1.5μm的信息信号光，由光合波器1709～1716复合后通过光波导9801～9816传输。复合后传输的管理信号光及信息信号光，在输入到N×N-AWG101之前由光分波器1609～1616进行分波，并将管理信号光输入到管理装置9001，将信息信号光输入到N×N-AWG101的各输入端口。
在管理装置9001中，根据由管理信号光反映出的通信终端的管理信息，将各通信终端对网络的加入或脱离、分组、发生故障时的避开控制等管理信息作为1.3μm的管理信号光向各通信终端发送。这些管理信号光，由光合波器1709～1716再次与N×N-AWG101输出的波长1.5μm的信息信号光复合，并由光分波器1609～1616进行分波后，由信息信号光接收器1901～1908及管理信号光接收器9401～9408接收。
另外，作为管理信号光的波长，只要是可以与信息信号光或还包括控制信号光复合或分波的波长，都可以任意选用。
图18是将各通信终端及管理装置中的与管理信号的发送接收有关的详细结构和N×N-AWG一起示出的图，这里示出设N＝n＝4时的结构。图中，1809～1812是光分流器，9002是管理装置用发送接收装置。9209～9212是管理装置的管理信号光发送器，9409～9412是管理装置的管理信号光接收器，9701～9704是监视光接收器，9911～9914是通信终端的发送接收部。
在上述结构中，在管理装置用发送接收装置9002内，利用与各通信终端的发送接收部9911～9914相同的管理信号光发送器9209～9212及管理信号光接收器9409～9412进行管理信号光的发送接收。此外，在各通信终端的发送接收部9911～9914中，通过由光分流器1809～1812对由信息信号光发送器9301～9308产生的信息信号光的一部分进行分流并由监视光接收器9701～9704接收，即可监视其状态。
图19是将各通信终端中的与管理信号的发送接收有关的结构的另一例和N×N-AWG一起示出的图，这里示出通过与信息信号光的光波导不同的光波导发送接收管理信号的例。图中，9501～9516是与光波导9801～9816不同的光波导。
在上述结构中，由管理信号光发送器9201～9208产生的管理信号光，通过与信息信号光不同的光波导9501～9508传输，并输入到管理装置9001。与上述相同，从管理装置9001向各通信终端发送出的管理信号光，通过光波导9509～9516传输到各通信终端，并由管理信号光接收器9401～9408接收。
此外，这时，从管理信号光发送器9201～9208发出的管理信号光的波长，可以与从信息信号光发送器9301～9308发出的信息信号光的波长相同。此外，也可以不通过光波导而是以电气信号通过电气信号线进行发送接收。
另外，在实施形态4中，示出在实施形态1中设置了管理装置的例，但当然也可以在实施形态2或实施形态3中设置管理装置。
另外，在到此为止的说明中，示出了各通信终端分别备有可共享的存储器、各种信号光的发送器及接收器(或还包括光合波器、光分波器、光分流器等)的情况，但也可以构成为将各通信终端的这些部分集中配置在一个部位、例如N×N-AWG附近，并用不同的光信号或电气信号将这些部分与各通信终端连接而进行各种信号的交换。
(实施形态5)上述实施形态1～实施形态4，只采用了1个起着波长路径设定电路作用的N×N-AWG。与此不同，以下说明的实施形态的光通信系统，采用多个波长路径设定电路。
用图20说明由具有4对光输入端口、光输出端口的3个路径设定电路容纳8个通信终端的光通信系统。在图20中，3101～3103是路径设定电路，3201～3208是通信终端，3301～3308分别为通信终端3201～3208的输出电路，3401～3408分别为通信终端3201～3208的输入电路。
通信终端3201～3208，各具有1对输出电路和输入电路，在1对输出电路和输入电路中备有1对信号输出端口、信号输入端口，对输入到信号输入端口的光信号进行接收处理，进一步，在进行了通信处理后将光信号从信号输出端口输出。路径设定电路3101～3103，具有多个成对的光输入端口、光输出端口，并设定为根据从各光输入端口输入的光信号的波长输出到规定的光输出端口。作为路径设定电路，可以采用阵列波导衍射光栅(AWGArrayed WaveguideGrating)等。
在图20中，路径设定电路3101、路径设定电路3102、路径设定电路3103，通过上述成对的光输入端口、光输出端口进行级联连接，在路径设定电路3101中容纳着通信终端3201、3202、3203，在路径设定电路3102中容纳着通信终端3204、3205，在路径设定电路3103中容纳着通信终端3206、3207、3208。如图20所示，配置从各通信终端的信号输出端口输出的光信号的波长，以便在各路径设定电路中设定从光输入端口到邻接的光输出端口的路径。
从通信终端3201的输出电路3301输出的光信号，输入到通信终端3202的输入电路3402而进行接收处理，并由通信终端3202进行通信处理后将光信号从输出电路3302输出。
从通信终端3202的输出电路3302输出的光信号，从路径设定电路3101的光输出端口经由路径设定电路3102的光输入端口输入到通信终端3204的输入电路3404而进行接收处理，并由通信终端3204进行通信处理后将光信号从输出电路3304输出。
从通信终端3204的输出电路3304输出的光信号，从路径设定电路3102的光输出端口经由路径设定电路3103的光输入端口输入到通信终端3206的输入电路3406而进行接收处理，并由通信终端3206进行通信处理后将光信号从输出电路3306输出。
从通信终端3206的输出电路3306输出的光信号，输入到通信终端3207的输入电路3407而进行接收处理，并由通信终端3207进行通信处理后将光信号从输出电路3307输出。
从通信终端3207的输出电路3307输出的光信号，输入到通信终端3208的输入电路3408而进行接收处理，并由通信终端3208进行通信处理后将光信号从输出电路3308输出。
从通信终端3208的输出电路3308输出的光信号，从路径设定电路3103的光输出端口经由路径设定电路3102的光输入端口输入到通信终端3205的输入电路3405而进行接收处理，并由通信终端3205进行通信处理后将光信号从输出电路3305输出。
从通信终端3205的输出电路3305输出的光信号，从路径设定电路3102的光输出端口经由路径设定电路3101的光输入端口输入到通信终端3203的输入电路3403而进行接收处理，并由通信终端3203进行通信处理后将光信号从输出电路3 303输出。
从通信终端3203的输出电路3303输出的光信号，输入到通信终端3201的输入电路3401而进行接收处理，并由通信终端3201进行通信处理。
按照这种方式，通过对通信终端的连接巡回一周，从通信终端3201到通信终端3202、通信终端3204、通信终端3206、通信终端3207、通信终端3208、通信终端3205、通信终端3203、通信终端3201，将这些通信终端的连接形态形成环形逻辑拓扑结构。
这里，说明配置从各通信终端的信号输出端口输出的光信号的波长以便在路径设定电路中设定如图20所示的从光输入端口到邻接的光输出端口的路径的方法。
路径设定电路的结构示于图21。在图21中，3101是路径设定电路，3011、3012、3013、3014是光输入端口，3021、3022、3023、3024是光输出端口。在图22、图23中示出使从光输入端口输入的光信号根据其波长输出到哪个光输出端口的波长路由选择特性。图22是无波长周期性的情况，图23是有波长周期性的情况。当由阵列波导衍射光栅构成时可以实现这种特性。在有波长周期性的路径设定电路中，还可以减少由各通信终端使用的波长数。
例如，在无波长周期性的阵列波导衍射光栅中，如图22的斜线部所示，当从光输入端口3011输入波长为λ2的光信号时，输出到光输出端口3022。当从光输入端口3012输入波长为λ4的光信号时，输出到光输出端口3023。当从光输入端口3013输入波长为λ6的光信号时，输出到光输出端口3024。当从光输入端口3014输入波长为λ4的光信号时，输出到光输出端口3021。
例如，在有波长周期性的阵列波导衍射光栅中，如图23的斜线部所示，当从光输入端口3011输入波长为λ2的光信号时，输出到光输出端口3022。当从光输入端口3012输入波长为λ4的光信号时，输出到光输出端口3023。当从光输入端口3013输入波长为λ2的光信号时，输出到光输出端口3024。当从光输入端口3014输入波长为λ4的光信号时，输出到光输出端口3021。
当按图22或图23所示的方式配置与图21的路径设定电路3101连接的通信终端的波长时，在路径设定电路3101中，可以设定如图21的箭头所示的路径。
例如，当路径设定电路无波长周期性时，在图20中，如将从通信终端3201的输出电路3301输出的光信号的波长设定为λ2、将从通信终端3202的输出电路3302输出的光信号的波长设定为λ4、将从通信终端3205的输出电路3305输出的光信号的波长设定为λ6、将从通信终端3203的输出电路3303输出的光信号的波长设定为λ4，则可以设定如图20的路径设定电路3101中所示的路径。
例如，当路径设定电路有波长周期性时，在图20中，如将从通信终端3201的输出电路3301输出的光信号的波长设定为λ2、将从通信终端3202的输出电路3302输出的光信号的波长设定为λ4、将从通信终端3205的输出电路3305输出的光信号的波长设定为λ2、将从通信终端3203的输出电路3303输出的光信号的波长设定为λ4，则可以设定如图20的路径设定电路3101中所示的路径。
在其他路径设定电路中，也可以按同样的方式对从通信终端的信号输出端口输出的光信号的波长进行规定的配置，从而可以设定如图20的路径设定电路中所示的路径。
如本实施形态中所述，通过使从通信终端的信号输出端口输出的光信号的波长为规定的配置，可以通过路径设定电路将通信终端的连接形态形成为环形逻辑拓扑结构。此外，还示出了无论是有波长周期性的阵列波导衍射光栅还是无波长周期性的阵列波导衍射光栅都可以应用于上述路径设定电路的情况。
在本实施形态中，对路径设定电路的成对的光输入端口、光输出端口为4对的情况进行了说明，但路径设定电路的成对的光输入端口、光输出端口并不限于4对，也可以具有多对。此外，这里还说明了路径设定电路具有数量相同的成对的光输入端口、光输出端口的情况，但各个路径设定电路也可以具有数量不同的成对的光输入端口、光输出端口。
(实施形态6)在本实施形态中，说明光通信系统中连接的通信终端的增设。在图24中，3101～3104是路径设定电路，3201～3210是通信终端，3301～3310分别为通信终端3201～3210的输出电路，3401～3410分别为通信终端3201～3210的输入电路。
通信终端3201～3210，各具有1对输出电路和输入电路，在1对输出电路和输入电路中备有1对信号输出端口、信号输入端口，对输入到信号输入端口的光信号进行接收处理，进一步，在进行了通信处理后将光信号从信号输出端口输出。路径设定电路3101～3104，具有多个成对的光输入端口、光输出端口，并设定为根据从各光输入端口输入的光信号的波长输出到规定的光输出端口。作为路径设定电路，可以采用阵列波导衍射光栅(AWGArrayed WaveguideGrating)等。
在图24中，各路径设定电路3101、路径设定电路3102、路径设定电路3103、路径设定电路3104，通过上述成对的光输入端口、光输出端口连接，在路径设定电路3101中容纳着通信终端3201、3202、3203，在路径设定电路3102中容纳着通信终端3205，在路径设定电路3103中容纳着通信终端3206、3207、3208，在路径设定电路3104中容纳着通信终端3204、3209、3210。如图24所示，配置从各通信终端的信号输出端口输出的光信号的波长，以便在路径设定电路3101～3104中设定从光输入端口到邻接的光输出端口的路径。
从通信终端3201的输出电路3301输出的光信号，输入到通信终端3202的输入电路3402而进行接收处理，并由通信终端3202进行通信处理后将光信号从输出电路3302输出。在反复进行这种连接后，通过对通信终端的连接巡回一周，从通信终端3201到通信终端3202、通信终端3209、通信终端3204、通信终端3210、通信终端3206、通信终端3207、通信终端3208、通信终端3205、通信终端3203、通信终端3201，将这些通信终端的连接形态形成环形逻辑拓扑结构。
如本实施形态中所述，即使增设通信终端也仍可以通过路径设定电路将通信终端的连接形态形成为环形逻辑拓扑结构。
这里，使所连接的路径设定电路数为4个，但所连接的路径设定电路数并不限定于本实施形态中所说明的数，在其个数上没有上限。
(实施形态7)在本实施形态中，说明通过通信终端将某个路径设定电路的光输出端口与另一个路径设定电路的光输入端口连接的光通信系统。在图25中，3101～3103是路径设定电路，3201～3208、3211、3212是通信终端，3301～3308、3311、3312分别为通信终端3201～3208、3211、3212的输出电路，3401～3408、3411、3412分别为通信终端3201～3208、3211、3212的输入电路。3501、3502是中继器，3313、3314是中继器3501、3502的输出电路，3413、3414是中继器3501、3502的输出电路。
通信终端3201～3208、3211、3212，各具有1对输出电路和输入电路，在1对输出电路和输入电路中备有1对信号输出端口、信号输入端口，对输入到信号输入端口的光信号进行接收处理，进一步，在进行了通信处理后将光信号从信号输出端口输出。中继器3501、3502，具有1对信号输出端口、信号输入端口，对输入到信号输入端口的光信号进行接收处理，并从信号输出端口输出光信号。路径设定电路3101～3103，具有多个成对的光输入端口、光输出端口，并设定为根据从各光输入端口输入的光信号的波长输出到规定的光输出端口。作为路径设定电路，可以采用阵列波导衍射光栅(AWGArrayed Waveguide Grating)等。
从通信终端3201的输出电路3301输出的光信号，输入到通信终端3202的输入电路3402而进行接收处理，并由通信终端3202进行通信处理后将光信号从输出电路3302输出。
从通信终端3202的输出电路3302输出的光信号，输入到通信终端3211的输入电路3411而进行接收处理，并由通信终端3211进行通信处理后将光信号从输出电路3311输出。
从通信终端3211的输出电路3311输出的光信号，输入到通信终端3204的输入电路3404而进行接收处理，并由通信终端3204进行通信处理后将光信号从输出电路3304输出。
在反复进行这种连接后，可将通信终端串联连接。在介于中间的中继器中，不进行通信处理而是对所输入的光信号进行接收处理，并以规定的波长输出光信号。通过对通信终端的连接巡回一周，从通信终端3201到通信终端3202、通信终端3211、通信终端3204、通信终端3206、通信终端3207、通信终端3208、通信终端3205、通信终端3212、通信终端3203、通信终端3201，将这些通信终端的连接形态形成环形逻辑拓扑结构。
如本实施形态中所述，在将通信终端用于路径设定电路与路径设定电路的连接时，可以增设通信终端，而即使增设通信终端也仍可以通过路径设定电路将通信终端的连接形态形成为环形逻辑拓扑结构。通过将通信终端用于路径设定电路与路径设定电路的连接，可以配置对路径设定电路输入的光信号的波长而不会使只与另一个路径设定电路连接的通信终端受到影响。
进一步，在上述光通信系统中，即使将通信终端置换为中继器，也仍可以通过路径设定电路将通信终端的连接形态形成为环形拓扑结构。
(实施形态8)在本实施形态中，说明通过变更从通信终端的输出电路输出的光信号的波长而进行路径设定变更的光通信系统。
路径设定电路的结构示于图26。在图26中，3101是路径设定电路，3011、3012、3013、3014是光输入端口，3021、3022、3023、3024是光输出端口。图27、图28中示出使从光输入端口输入的光信号根据其波长输出到哪个光输出端口的波长路由选择特性。图27是无波长周期性的情况，图28是有波长周期性的情况。当由阵列波导衍射光栅构成时可以实现这种特性。在有波长周期性的路径设定电路中，还可以减少由各通信终端使用的波长数。
例如，在无波长周期性的阵列波导衍射光栅中，如图27的斜线部所示，当从光输入端口3011输入波长为λ3的光信号时，输出到光输出端口3023。当从光输入端口3013输入波长为λ6的光信号时，输出到光输出端口3024。当从光输入端口3014输入波长为λ4的光信号时，输出到光输出端口3021。
例如，在有波长周期性的阵列波导衍射光栅中，如图28的斜线部所示，当从光输入端口3011输入波长为λ3的光信号时，输出到光输出端口3023。当从光输入端口3013输入波长为λ2的光信号时，输出到光输出端口3024。当从光输入端口3013输入波长为λ4的光信号时，输出到光输出端口3021。
当按图27或图28所示的方式配置与图26的路径设定电路3101连接的通信终端的波长时，在路径设定电路3101中，可以设定如图26的箭头所示的路径。这样，当变更输入到路径设定电路的光输入端口的光信号的波长时，可以在路径设定电路中进行任意的路径设定。
使通信终端的输出光源为波长可变光源并变更输入到路径设定电路的光输入端口的光信号的波长，即可在路径设定电路中进行任意的路径设定。如可以变更路径的设定时，则在光通信系统中当通信终端或连接通信终端等的光纤等光波导发生了故障时，可以将故障部分切离而更换并连接正常的通信终端，从而可以保持环形逻辑拓扑结构的连接形态，或构成另一种环形网络。
用图29说明通过路径设定的变更构成另一种环形网络的例。在图29中，3101～3103是路径设定电路，3201～3208、3211、3212是通信终端，3301～3308、3311、3312分别为通信终端3201～3208、3211、3212的输出电路，3401～3408、3411、3412分别为通信终端3201～3208、3211、3212的输入电路。3501、3502是中继器，3313、3314是中继器3501、3502的输出电路，3413、3414是中继器3501、3502的输出电路。
通信终端3201～3208、3211、3212，各具有1对输出电路和输入电路，在1对输出电路和输入电路中备有1对信号输出端口、信号输入端口，对输入到信号输入端口的光信号进行接收处理，进一步，在进行了通信处理后将光信号从信号输出端口输出。中继器3501、3502，具有1对信号输出端口、信号输入端口，对输入到信号输入端口的光信号进行接收处理，并从信号输出端口输出光信号。路径设定电路3101～3103，具有多个成对的光输入端口、光输出端口，并设定为根据从各光输入端口输入的光信号的波长输出到规定的光输出端口。作为路径设定电路，可以采用阵列波导衍射光栅(AWGArrayed Waveguide Grating)等。
例如，当路径设定电路无波长周期性时，在图29中如将从通信终端3201的输出电路3301输出的光信号的波长设定为λ3、将从通信终端3212的输出电路3312输出的光信号的波长设定为λ6、将从通信终端3203的输出电路3303输出的光信号的波长设定为λ4、则可以设定如图29的路径设定电路3101中所示的路径。
例如，当路径设定电路有波长周期性时，在图29中如将从通信终端3201的输出电路3301输出的光信号的波长设定为λ3、将从通信终端3212的输出电路3312输出的光信号的波长设定为λ2、将从通信终端3203的输出电路3303输出的光信号的波长设定为λ4，则可以设定如图29的路径设定电路3101中所示的路径。
当通信终端3202、3206、3207、3208中发生了故障时，在这种状态下，已不能形成环形逻辑拓扑结构，因而在通信终端之间将不可能进行通信。因此，应如图29所示变更路径设定电路的路径设定，以将这些发生了故障的通信终端切离。路径设定的变更，可以通过变更输入到路径设定电路的光输入端口的光信号波长、即通信终端的输出电路输出的光信号波长进行当进行图29的路径设定电路3101、3102中的路径设定变更时，通过对通信终端的连接巡回一周，从通信终端3201到通信终端3211、通信终端3204、通信终端3205、通信终端3212、通信终端3203、通信终端3201，将这些通信终端的连接形态形成环形逻辑拓扑结构。
如本实施形态中所述，通过变更从通信终端的输出电路输出的光信号的波长，可以变更路径设定电路的路径设定并将出故障的通信终端切离而将通信终端的连接形态形成环形逻辑拓扑结构，从而可以恢复通信。
(实施形态9)用图30说明容纳8个通信终端的光通信系统。在图30中，3101～3102是路径设定电路，3201～3208是通信终端，3301～3308分别为通信终端3201～3208的输出电路，3401～3408分别为通信终端3201～3208的输入电路，3601～3608是光开关，3701～3708是光合波器。
通信终端3201～3208，各具有1对输出电路和输入电路，在1对输出电路和输入电路中备有1对信号输出端口、信号输入端口，对输入到信号输入端口的光信号进行接收处理，进一步，在进行了通信处理后将光信号从信号输出端口输出。在图30的图面上，将通信终端分开而画在左右两边，但在1个通信终端内包含着输入电路和对应的输出电路。路径设定电路3101～3102，具有多个成对的光输入端口、光输出端口，并设定为根据从光输入端口输入的光信号的波长输出到规定的光输出端口。作为路径设定电路，可以采用阵列波导衍射光栅(AWGArrayed Waveguide Grating)等。光开关3601～3608，设定将从光输入端口输入的光信号输出到多个光输出端口的任何一个的切换路径。光合波器3701～3708，将从多个光输入端口输入的光信号复合后输出到1个光输出端口。
图30中的光通信系统，将4个通信终端、4个光开关、4个光合波器、1个路径设定电路构成1组，并由2组构成。
在图30中，通信终端3201～3208的输出电路3301～3308所备有的信号输出端口，与对应的光开关3601～3608的光输入端口连接。光开关3601～3608的光输出端口，与对应的光合波器3701～3708的光输入端口及其他组的所有光合波器3701～3708的光输入端口连接。光合波器3701～3708的光输出端口，与路径设定电路3101、3102的对应的光输入端口连接。路径设定电路3101、3102的光输出端口与对应的通信终端3201～3208的输入电路3401～3408所备有的信号输入端口连接。
在图30中，可由光开关连接的切换路径用细线表示，实际连接着的切换路径用粗线表示。控制光开关3601～3608的切换路径并配置从各通信终端的信号输出端口输出的光信号的波长，以便如图30所示设定光开关3601～3608的切换路径及路径设定电路3101、3102的路径。
从通信终端3201的输出电路3301输出的光信号，经由光开关3601、光合波器3701、路径设定电路3101，输入到通信终端3203的输入电路3403而进行接收处理，并由通信终端3203进行通信处理后将光信号从输出电路3303输出。
从通信终端3203的输出电路3303输出的光信号，经由光开关3603、光合波器3703、路径设定电路3101，输入到通信终端3203的输入电路3404而进行接收处理，并由通信终端3204进行通信处理后将光信号从输出电路3304输出。
从通信终端3204的输出电路3304输出的光信号，经由光开关3604、光合波器3705、路径设定电路3102，输入到通信终端3207的输入电路3407而进行接收处理，并由通信终端3207进行通信处理后将光信号从输出电路3307输出。
从通信终端3207的输出电路3307输出的光信号，经由光开关3607、光合波器3707、路径设定电路3102，输入到通信终端3205的输入电路3405而进行接收处理，并由通信终端3205进行通信处理后将光信号从输出电路3305输出。
从通信终端3205的输出电路3305输出的光信号，经由光开关3605、光合波器3704、路径设定电路3101，输入到通信终端3202的输入电路3402而进行接收处理，并由通信终端3202进行通信处理后将光信号从输出电路3302输出。
从通信终端3202的输出电路3302输出的光信号，经由光开关3602、光合波器3708、路径设定电路3102，输入到通信终端3206的输入电路3406而进行接收处理，并由通信终端3206进行通信处理后将光信号从输出电路3306输出。
从通信终端3206的输出电路3306输出的光信号，经由光开关3606、光合波器3706、路径设定电路3102，输入到通信终端3208的输入电路3408而进行接收处理，并由通信终端3208进行通信处理后将光信号从输出电路3308输出。
从通信终端3208的输出电路3308输出的光信号，经由光开关3608、光合波器3702、路径设定电路3101，输入到通信终端3201的输入电路3401而进行接收处理，并由通信终端3201进行通信处理。
图31中示出这些通信终端的逻辑连接形态。如图31所示，通过对通信终端的连接巡回一周，从通信终端3201到通信终端3203、通信终端3204、通信终端3207、通信终端3205、通信终端3202、通信终端3206、通信终端3208、通信终端3201，将这些通信终端的连接形态形成环形逻辑拓扑结构。
这里，说明配置从各通信终端的信号输出端口输出的光信号的波长以便在路径设定电路中设定如图30所示的从光输入端口到邻接的光输出端口的路径的方法。
路径设定电路的结构示于图32。在图32中，3101是路径设定电路，3011、3012、3013、3014是光输入端口，3021、3022、3023、3024是光输出端口。在图33、图34中示出使从光输入端口输入的光信号根据其波长输出到哪个光输出端口的波长路由选择特性。图33是无波长周期性的情况，图34是有波长周期性的情况。当由阵列波导衍射光栅构成时可以实现这种特性。在有波长周期性的路径设定电路中，还可以减少由各通信终端使用的波长数。
例如，在无波长周期性的阵列波导衍射光栅中，如图33的斜线部所示，当从光输入端口3011输入波长为λ3的光信号时，输出到光输出端口3023。当从光输入端口3012输入波长为λ2的光信号时，输出到光输出端口3021。当从光输入端口3013输入波长为λ6的光信号时，输出到光输出端口3024。当从光输入端口3014输入波长为λ5的光信号时，输出到光输出端口3022。
例如，在有波长周期性的阵列波导衍射光栅中，如图34的斜线部所示，当从光输入端口3011输入波长为λ3的光信号时，输出到光输出端口3023。当从光输入端口3012输入波长为λ2的光信号时，输出到光输出端口3021。当从光输入端口3013输入波长为λ2的光信号时，输出到光输出端口3024。当从光输入端口3014输入波长为λ1的光信号时，输出到光输出端口3022。
当按图33或图34所示的方式配置与图30的路径设定电路3101连接的通信终端的波长时，在路径设定电路3101中，可以设定如图30的箭头所示的路径。
在其他路径设定电路中，也可以按同样的方式对从通信终端的信号输出端口输出的光信号的波长进行规定的配置，从而可以设定如图30的路径设定电路所示的路径。
如本实施形态中所述，通过使从通信终端的信号输出端口输出的光信号的波长为规定的配置，可以通过对光开关的切换路径进行规定的设定而由路径设定电路将通信终端的连接形态形成为环形逻辑拓扑结构。此外，还示出了无论是有波长周期性的阵列波导衍射光栅还是无波长周期性的阵列波导衍射光栅都可以应用于上述路径设定电路的情况。
在本实施形态中，对路径设定电路的成对的光输入端口、光输出端口为4对的情况进行了说明，但路径设定电路的成对的光输入端口、光输出端口并不限于4对，也可以具有多对。此外，这里还说明了路径设定电路具有数量相同的成对的光输入端口、光输出端口的情况，但各个路径设定电路也可以具有数量不同的成对的光输入端口、光输出端口。另外，这里，由2组路径设定电路构成，但对组数并无限制。
(实施形态10)用图3 5说明容纳8个通信终端的另一种光通信系统。在图35中，3101～3102是路径设定电路，3201～3208是通信终端，3301～3308分别为通信终端3201～3208的输出电路，3401～3408分别为通信终端3201～3208的输入电路，3801～3808是光分流器，3901～3908是光开关。
通信终端3201～3208，各具有1对输出电路和输入电路，在1对输出电路和输入电路中备有1对信号输出端口、信号输入端口，对输入到信号输入端口的光信号进行接收处理，进一步，在进行了通信处理后将光信号从信号输出端口输出。在图35的图面上，将通信终端分开而画在左右两边，但在1个通信终端内包含着输入电路和对应的输出电路。路径设定电路3101～3102，具有多个成对的光输入端口、光输出端口，并设定为根据从光输入端口输入的光信号的波长输出到规定的光输出端口。作为路径设定电路，可以采用阵列波导衍射光栅(AWGArrayed Waveguide Grating)等。光分流器3801～3808，将从1个光输入端口输入的光信号分流后输出到多个光输出端口。光开关3601～3608，设定将从多个光输入端口输入的任何一个光信号输出到1个光输出端口的路径。
图35中的光通信系统，将4个通信终端、4个光分流器、4个光开关、1个路径设定电路构成1组，并由2组构成。
在图35中，通信终端3201～3208的输出电路3301～3308所备有的信号输出端口，与对应的光分流器3801～3808的光输入端口连接。光分流器3801～3808的光输出端口，与对应的光开关3901～3908的光输入端口及其他组的所有光开关3901～3908的光输入端口连接。光开关3901～3908的光输出端口，与路径设定电路3101、3102的对应的光输入端口连接。路径设定电路3101、3102的光输出端口与对应的通信终端3201～3208的输入电路3401～3408所备有的信号输入端口连接。
在图35中，可由光开关连接的切换路径用细线表示，实际连接着的切换路径用粗线表示。控制光开关9601～3908的切换路径并配置从各通信终端的信号输出端口输出的光信号的波长，以便如图35所示设定光开关3901～3908的切换路径及路径设定电路3101、3102的路径。上述的通信终端的连接形态，形成与图31所示相同的环形逻辑拓扑结构。
如本实施形态中所述，通过使从通信终端的信号输出端口输出的光信号的波长为规定的配置，可以通过对光开关的切换路径进行规定的设定而由路径设定电路将通信终端的连接形态形成为环形逻辑拓扑结构。
在本实施形态中，对路径设定电路的成对的光输入端口、光输出端口为4对的情况进行了说明，但路径设定电路的成对的光输入端口、光输出端口并不限于4对，也可以具有多对。此外，这里还说明了路径设定电路具有数量相同的成对的光输入端口、光输出端口的情况，但各个路径设定电路也可以具有数量不同的成对的光输入端口、光输出端口。另外，这里，由2组路径设定电路构成，但对组数并无限制。
(实施形态11)在本实施形态中，说明将一部分通信终端置换为中继器的光通信系统。在图36中，3101～3102是路径设定电路，3201～3203、3206～3208是通信终端，3501、3502是中继器，3301～3308分别为通信终端3201～3203、3206～3208或中继器3501、3502的输出电路，3401～3408分别为通信终端3201～3203、3206～3208或中继器3501、3502的输入电路。3601～3608是光开关，3701～3708是光合波器。
本实施形态，将上述实施形态中的通信终端3204置换为中继器3501，将通信终端3205置换为中继器3502。即使按这种方式置换，也仍可以通过对通信终端的连接巡回一周而从通信终端3201到通信终端3203、中继器3501、通信终端3207、中继器3502、通信终端3202、通信终端3206、通信终端3208、通信终端3201将这些通信终端的连接形态形成环形逻辑拓扑结构。图36的连接状态，与图31中跳过通信终端3204、3205连接的结构等效。
在本实施形态中，即使在本发明的光通信系统内将通信终端置换为中继器也仍可以将通信终端的连接形态形成为环形逻辑拓扑结构。
(实施形态12)在本实施形态中，说明通过变更从通信终端的输出电路输出的光信号的波长及光开关的切换路径进行通信终端的连接变更的光通信系统。
路径设定电路的结构示于图37。在图37中，3101是路径设定电路，3011、3012、3013、3014是光输入端口，3021、3022、3023、3024是光输出端口。图38、图39中示出使从光输入端口输入的光信号根据其波长输出到哪个光输出端口的波长路由选择特性。图38是无波长周期性的情况，图39是有波长周期性的情况。当由阵列波导衍射光栅构成时可以实现这种特性。在有波长周期性的路径设定电路中，还可以减少由各通信终端使用的波长数。
例如，在无波长周期性的阵列波导衍射光栅中，如图38的斜线部所示，当从光输入端口3011输入波长为λ3的光信号时，输出到光输出端口3023。当从光输入端口3012输入波长为λ3的光信号时，输出到光输出端口3022。当从光输入端口3013输入波长为λ6的光信号时，输出到光输出端口3024，当从光输入端口3014输入波长为λ4的光信号时，输出到光输出端口3021。
例如，在有波长周期性的阵列波导衍射光栅中，如图39的斜线部所示，当从光输入端口3011输入波长为λ3的光信号时，输出到光输出端口3023。当从光输入端口3012输入波长为λ3的光信号时，输出到光输出端口3022。当从光输入端口3013输入波长为λ2的光信号时，输出到光输出端口3024，当从光输入端口3014输入波长为λ4的光信号时，输出到光输出端口3021。通过按如上方式设定输入到光输入端口的光信号的波长，可以在阵列波导衍射光栅等路径设定电路中变更路径。
当按图38或图39所示的方式配置与图37的路径设定电路3101连接的通信终端的波长时，在路径设定电路3101中，可以设定如图37的箭头所示的路径。这样，当变更输入到路径设定电路的光输入端口的光信号的波长时，可以在路径设定电路中进行任意的路径设定。
使通信终端的输出光源为波长可变光源并变更输入到路径设定电路的光输入端口的光信号的波长，即可在路径设定电路中进行任意的路径设定。如可以变更光开关的切换路径及路径设定电路的路径设定，则在光通信系统中当通信终端或连接通信终端等的光纤等光波导发生了故障时，可以将故障部分切离而更换并连接正常的通信终端，从而可以保持环形逻辑拓扑结构的连接形态，或构成另一种环形网络。
用图40说明通过路径设定的变更将1个环形网络变更构成为2个环形网络的例。在图40中，3101、3102是路径设定电路，3201～3208是通信终端，3301～3308分别为通信终端3201～3208的输出电路，3401～3408分别为通信终端3201～3208的输入电路。3601～3608是光开关，3701～3708是光合波器。
通信终端3201～3208，各具有1对输出电路和输入电路，在1对输出电路和输入电路中备有1对信号输出端口、信号输入端口，对输入到信号输入端口的光信号进行接收处理，进一步，在进行了通信处理后将光信号从信号输出端口输出。在图40的图面上，将通信终端分开而画在左右两边，但在1个通信终端内包含着输入电路和对应的输出电路。路径设定电路3101、3102，具有多个成对的光输入端口、光输出端口，并设定为根据从光输入端口输入的光信号的波长输出到规定的光输出端口。作为路径设定电路，可以采用阵列波导衍射光栅(AWGArrayed Waveguide Grating)等。光开关3601～3608，设定将从光输入端口输入的光信号输出到多个光输出端口的任何一个的切换路径。光合波器3701～3708，将从多个光输入端口输入的光信号复合后输出到1个光输出端口。
当想要由通信终端3201、通信终端3203、通信终端3204、通信终端3207、通信终端3205形成环形逻辑拓扑结构的连接形态、并由通信终端3208、通信终端3206、通信终端3202形成环形逻辑拓扑结构的连接形态时，如图40所示，变更路径设定电路的路径设定及光开关的切换路径。路径设定的变更，通过变更输入到路径设定电路的光输入端口的光信号的波长、即从通信终端的输出电路输出的光信号的波长进行。
当进行了图40的路径设定电路3101、3102中的路径设定变更及光开关3601～3608的切换路径变更时，可以构成如图41所示的通信终端的逻辑连接状态。如图41所示，通过对通信终端的连接巡回一周，从通信终端3201到通信终端3203、通信终端3204、通信终端3207、通信终端3205、通信终端3201，将这些通信终端的连接形态形成环形逻辑拓扑结构，同时还从通信终端3208到通信终端3202、通信终端3206、通信终端3208将这些通信终端的连接形态形成环形逻辑拓扑结构。
如本实施形态中所述，通过变更从通信终端的输出电路输出的光信号的波长及光开关的切换路径，可以变更路径设定电路的路径设定并将出故障的通信终端等切离或构成另一个环形网络。
另外，与路径设定电路连接的通信终端数，并不限定于本实施形态中所述的数，此外，没有必要对路径设定电路的所有的成对的光输入端口、光输出端口都连接通信终端。
(实施形态13)以下，说明采用了本发明的光通信系统的信息共享系统。在以下的实施形态中，举例说明在如实施形态5～12所述的备有多个波长路径设定电路的光通信系统上构筑信息共享系统的情况，但在如实施形态1～4所述的仅采用了1个波长路径设定电路的光通信系统上也可以构筑信息共享系统。
首先，说明采用了本发明的光通信系统的信息共享系统的基本结构。图42示出由4个路径设定电路3201～3204构成的信息共享系统的基本结构。在通信终端3201～3204中，安装着装有光收发两用机和存储器的共享存储板3043。在该系统中，载有从共享信息(当共享视频时，为视频信息)的各通信终端的共享存储板3043上所装有的光收发两用机发出的各通信终端3201～3204的信息的信息包帧P1～P4的数据流，形成环形逻辑拓扑结构。如图42所示，通过使载有各通信终端3201～3204的信息的信息包帧P1～P4在逻辑环路上环绕一周，可以使各通信终端进行信息的共享。
这里，对在环形逻辑拓扑结构上环绕一周的信息包帧进行说明。图43A和图43B中示出在环形逻辑拓扑结构上环绕一周的载有各通信终端3201～3204的信息的信息包帧的结构。这里，说明在信息共享系统中由4个通信终端共享信息的情况。图43A所示的信息包帧3060，是表示图42所示的信息包帧P4的详细的帧结构的图。图43A所示的信息包帧3060，包括载有与信息包帧有关的信息的信息包报头3070、由各通信终端3201～3204的信息构成的信息包分段3061～3064，进一步，在各分段3061～3064的开头，配置载有与各分段有关的信息的段标题3081～3084。在图43A中，示出分段3061为通信终端3201的信息、分段3062为通信终端3202的信息、分段3063为通信终端3203的信息、分段3064为通信终端3204的信息时的例。
但是，信息共享系统的帧结构及通信终端信息对帧的数据搭载，并不限定于此。
以下，说明使用容纳8个通信终端3201～3208的光通信系统而在各通信终端之间共享视频的信息共享系统。图44是表示使用了本发明的光通信系统的信息共享系统的结构的图。在图44中，3101、3102是路径设定电路，3201～3208是通信终端，3601～3608是具有1个输入端口、5个输出端口的1×5光开关，3701～3708是具有5个输入端口、1个输出端口的5×1光合波器，3011～3014是路径设定电路3101的光输入端口，3015～3018是路径设定电路3102的光输入端口，3021～3024是路径设定电路3101的光输出端口，3025～3028是路径设定电路3102的光输出端口。此外，3090是光分波器，3091是光合波器，3030，是备有网络管理部3031、接收从各通信终端3201～3208发送的载有与光开关3601～3608的控制等有关的信息的控制光信号的控制信号光接收部3032、对光开关3601～3608进行控制的光开关控制部3033、发送由各通信终端3201～3208发送的控制光信号的控制信号光发送部3034的网络管理终端。
在图44中，仅光开关控制部3033与各光开关3601～3608之间的连接线是电气信号线，其他信号线是由光纤构成的信号线。光开关360x(x为1～8的整数)的输入端口，用光纤与通信终端320x连接，光开关3601～3608的输出端口，与对应的5×1光合波器3701～3708的输入端口及其他路径设定电路所连接着的所有光合波器3701～3708的输入端口连接。此外，5×1光合波器370x(x为1～4的整数)的输出端口，分别与路径设定电路3101的光输入端口301x连接，5×1光合波器370y(y为5～8的整数)的输出端口，分别与路径设定电路3102的光输入端口301y连接。另外，在图44中，与图30、图35、图36、图40所示一样，在图面上将通信终端3201～3208分开而画在左右两边，而标以同一符号的通信终端为同一个通信终端。
以下，参照图45说明图44所示通信终端3201～3208的结构。由于8个通信终端的结构完全相同，所以，这里只说明通信终端3201的结构。在图45中，3040是计算机终端，3041是通信终端管理部，3042是波长可变光源控制部，3043是装有光收发两用机3047的共享存储板，3044是控制信息光信号发送接收板，3045是视频信号取入板，3046是图象摄影用摄像机，3047是内装波长可变光源的光收发两用机，3048是视频数据信号处理部，3049是处理器部、3050是保存有路径设定电路3101及路径设定电路3102的波长特性等的存储媒体，3051是视频监视器，3052是发送接收控制光信号的光收发两用机，3053是光合波器，3054是光分波器。计算机终端3040内的信号线为电气信号线，在光收发两用机3047和光合波器3053之间、光收发两用机3062和光分波器3054之间，是由光纤构成的信号线。
以下，说明图45所示的通信终端3201的动作。与计算机终端3040连接的外部摄像机即图象摄影用摄像机3046，以模拟信号格式对视频信号取入板3045发送图象数据。视频信号取入板3045，接收图象数据后，将图象的模拟信号数字化，并将通过该数字化得到的图象数据传送到共享存储板3043。共享存储板3043，接收图象数据后，将该图象数据作为本终端的新的数据存储在从光收发两用机3047输入的信息包帧的数据分段内。光收发两用机3047，用规定波长的光发送被赋予了新的数据的信息包帧。这时，光收发两用机3047，根据通过网络管理终端3030的控制信号光发送部3034传送到通信终端的控制信息光信号发送接收板3044的作为与波长可变光源的波长有关的控制信息光信号的控制信息，通过通信终端的波长可变光源控制部3042设定波长可变光源的波长，并将信息包帧作为1.55μm带宽的所需波长为λd的光信息包帧信号输出。
在各通信终端中，都设有一个发送接收载有与图44所示的光开关3601～3608的控制等有关的信息的控制光信号的控制信息光信号发送接收板3044，从安装在该控制信息光信号发送接收板3044上的光收发两用机3052输出的控制光信号的波长为固定波长λc(例如，1.3μm)，因而具有与从内装波长可变光源的光收发两用机3047输出的光信息包帧信号不同的波长。
另外，从安装在共享存储板3043上的内装波长可变光源的光收发两用机3047输出的光信息包帧信号和从安装在该控制信息光信号发送接收板3044上的光收发两用机3052输出的控制光信号，由光合波器3053复合后，通过光纤传送到图44所示的光分波器3090。而另一方面，经由图44所示的光合波器3091通过光纤传输到通信终端的光信息包帧信号和控制光信号，由光分波器3054进行分波后，将光信息包帧信号传送到安装在共享存储板3043上的光收发两用机3047的接收部，而将控制光信号传送到安装在该控制信息光信号发送接收板3044上的光收发两用机3052的接收部。
以下，参照图46说明图45所示的共享存储板3043的结构。在图46中，3047是图45所示的光收发两用机，3431是共享存储器，3432是帧传送处理电路，3048是图45所示的视频数据信号处理部。对光收发两用机3047的输入输出信号，是通过光纤的光信号，共享存储板3043内的信号线为电气信号线。
这里，参照图46说明共享存储板3043的动作。在环形逻辑拓扑结构上，当从邻接的一方的通信终端将信息包帧(光信号)通过光纤输入到光收发两用机3047的光接收部时，将光信号的信息包帧变换为电气信号。帧传送处理电路3432，将经光电变换后的信息包帧分路到第1路经L1和第2路径L2上，分路到第1路经L1上的信息包帧，由帧传送处理电路3432识别写入信息包帧内的每个通信终端的信息，并将其他通信终端的信息按不同通信终端分别存储在共享存储器3431的规定的地址空间内。通信终端，根据需要将存储在共享存储器3431内的各通信终端的信息传送到视频数据信号处理部3048。
另一方面，通信终端，对分路到第2路径L2上的信息包帧，在帧传送处理电路3432中将信息包帧内所具有的其本身的原有信息删除，同时读出从视频数据信号处理部3048输入到帧传送处理电路3432的新的数据，并将其赋予信息包帧。当不存在本身的新的数据时，在信息包帧内不形成存储通信终端本身信息的分段。例如，当通信终端本身为图42所示的通信终端3201时，如没有将通信终端3201的新的数据赋予信息包帧，则如图43B所示在所形成的信息包帧内没有通信终端3201本身的分段3061，其结果是，与具有通信终端3201～通信终端3204的所有数据分段时(图43A)相比，帧长变短。
接着，分路到第2路径L2上并由帧传送处理电路3432进行了将其本身的新的数据赋予信息包帧的处理(或不赋予的处理)的信息包帧，从光收发两用机3047的光发送器输出到光信号传输用光纤上，并将信息包帧作为光信号发送到环形逻辑拓扑结构上的邻接的通信终端。
通过按上述方式将光信息包帧在由通信终端构成的环形逻辑拓扑结构上环绕一周，可以实施各终端结点的共享存储器上的数据更新。
以下，参照图47说明图44所示的网络管理终端3030的详细结构。网络管理终端3030，以网络管理部3031为主而由处理器部3035、控制信号输入输出接口3036、存储媒体3037构成。在存储媒体3037内，作为基本数据库登录着路径设定电路3101及路径设定电路3102的波长路由选择特性表、与光开关3601～3608的输入端口侧连接着的通信终端信息、以及通过光合波器与光开关3601～3608的输出端口侧连接着的路径设定电路的输入端口的信息。在图48中示出表示路径设定电路3101的波长与输入端口的关系的波长路由选择特性表，在图49中示出表示路径设定电路3102的波长与输入端口的关系的波长路由选择特性表。
处理器部3035，当根据这些数据库在各通信终端之间进行通信时，判断从与各通信终端连接着的光开关3601～3608的输入端口输入的光信息包帧信号应输出到光合波器3701～3708中的哪个光合波器，并根据该判断结果通过光开关控制部3033控制光开关3601～3608，以将从光开关3601～3608的输入端口输入的光信息包帧信号输出到所需的光合波器3701～3708的输入侧。
接着，在网络管理部3031中，根据登录在存储媒体3037内的路径设定电路3101及路径设定电路3102的波长路由选择特性(图48、图49)，将各通信终端的内装波长可变光源的光收发两用机3047内所装有的波长可变光源应设定的波长作为与波长可变光源的波长有关的控制信息光信号通过控制信号光发送部3034发送到控制信息光信号发送接收板3044。这时，在网络管理部3031中，将各通信终端的波长设定以波长设定数据库的形式登录在存储媒体3037内。
以下，作为本发明的光通信系统的动作步骤例，说明怎样形成由通信终端3201、通信终端3203、通信终端3204、通信终端3205、通信终端3207构成的环形逻辑拓扑结构信息共享(称为信息共享组A)及由通信终端3202、通信终端3206、通信终端3208构成的环形逻辑拓扑结构信息共享(称为信息共享组B)。
当由通信终端3201、通信终端3203、通信终端3204、通信终端3205、通信终端3207形成环形逻辑拓扑结构信息共享组A(图44中以(A)表示)并假定环形逻辑拓扑结构上的光信息包帧的流向为通信终端3201→通信终端3203→通信终端3204→通信终端3207→通信终端3205→通信终端3201时，从控制信息光信号发送接收板3044发送载有希望将通信终端3201与通信终端3203、通信终端3203与通信终端3204、通信终端3204与通信终端3207、通信终端3207与通信终端3205、通信终端3205与通信终端3201连接的请求的控制信息。控制信息，由网络管理终端3030的控制光信号接收部3033通过光分波器3090接收，并将接收到的信息传送到网络管理部3031。
接收到该信息后，在网络管理部3031中，由网络管理部3031的处理器部3035根据上述基本数据库判断从与各通信终端连接着的光开关3601、3603、3604、3605、3607的输入端口输入的光信息包帧信号应输出到光合波器3701～3708中的哪个光合波器，并通过光开关控制部3033进行控制，以将从光开关3601、3603、3604、3605、3607的输入端口输入的光信息包帧信号输出到所需的光合波器3701～3708的输入侧。另外，与此同时将各通信终端的内装波长可变光源的光收发两用机3047内所装有的波长可变光源应设定的波长作为与波长可变光源的波长有关的控制信息光信号通过网络管理终端3030的控制信号光发送部3034发送到通信终端的控制信息光信号发送接收板3044。各通信终端，接收从网络管理终端3030传送的与波长可变光源的波长有关的信息，并将波长可变光源的波长设定为所决定的波长。
同样，当由通信终端3202、通信终端3206、通信终端3208形成环形逻辑拓扑结构信息共享组B(图44中以(B)表示)并假定环形逻辑拓扑结构上的光信息包帧的流向为通信终端3202→通信终端3208→通信终端3206→通信终端3202时，从控制信息光信号发送接收板3044发送载有希望将通信终端3202与通信终端3208、通信终端3208与通信终端32 06、通信终端3206与通信终端3202进行通信连接的请求的控制信息。控制信息，由网络管理终端3030的控制信号光接收部3032通过光分波器3090接收，并将该信息传送到网络管理部3031。
在网络管理部3031中，由网络管理部3031的处理器部3035根据上述基本数据库判断从与各通信终端连接着的光开关3602、3606、3608的输入端口输入的光信息包帧信号应输出到光合波器3701～3708中的哪个光合波器，并通过光开关控制部3033进行控制，以将从光开关3602、3606、3608的输入端口输入的光信息包帧信号输出到所需的光合波器3701～3708的输入侧。另外，与此同时将各通信终端的内装波长可变光源的光收发两用机3047内所装有的波长可变光源应设定的波长作为与波长可变光源的波长有关的控制信息光信号通过网络管理终端3030的控制信号光发送部3034发送到通信终端的控制信息光信号发送接收板3044。各通信终端，接收从网络管理终端3030传送的与波长可变光源的波长有关的信息，并将波长可变光源的波长设定为所决定的波长。
以下，说明形成了信息共享组A和信息共享组B这2个环形逻辑拓扑结构的状态下的光信息包帧的数据流。首先，说明信息共享组A的光信息包帧的数据流。
从通信终端3201输出的光信息包帧信号，经由光开关3601、光合波器3701、路径设定电路3101的光输入端口3011、路径设定电路的输出端口3023、光合波器3091，由通信终端3203的共享存储板3043的光收发两用机3047接收。这里，从通信终端3201输出的光信息包帧信号的波长，根据路径设定电路3101的波长路由选择特性(图48)设定为λ3。从通信终端3201输出并由通信终端3203的光收发两用机3047接收到的光信息包帧信号，由通信终端3203的帧传送处理电路3432进行处理后，作为光信息包帧信号从光收发两用机3047输出。
从通信终端3203输出的光信息包帧信号，经由光开关3603、光合波器3703、路径设定电路3101的光输入端口3013、路径设定电路的输出端口3024、光合波器3091，由通信终端3204的共享存储板3043的光收发两用机3047接收。这里，从通信终端3203输出的光信息包帧信号的波长，根据路径设定电路3101的波长路由选择特性(图48)设定为λ2。从通信终端3203输出并由通信终端3204的光收发两用机3047接收到的光信息包帧信号，由通信终端3204的帧传送处理电路3432进行处理后，作为光信息包帧信号从光收发两用机3047输出。
从通信终端3204输出的光信息包帧信号，经由光开关3604、光合波器3705、路径设定电路3102的光输入端口3015、路径设定电路的输出端口3027、光合波器3091，由通信终端3207的共享存储板3043的光收发两用机3047接收。这里，从通信终端3204输出的光信息包帧信号的波长，根据路径设定电路3102的波长路由选择特性(图49)设定为λ3。从通信终端3204输出并由通信终端3207的光收发两用机3047接收到的光信息包帧信号，由通信终端3207的帧传送处理电路3432进行处理后，作为光信息包帧信号从光收发两用机3047输出。
从通信终端3207输出的光信息包帧信号，经由光开关3607、光合波器3707、路径设定电路3102的光输入端口3017、路径设定电路的输出端口3025、光合波器3091，由通信终端3205的共享存储板3043的光收发两用机3047接收。这里，从通信终端3207输出的光信息包帧信号的波长，根据路径设定电路3102的波长路由选择特性(图49)设定为λ3。从通信终端3207输出并由通信终端3205的光收发两用机3047接收到的光信息包帧信号，由通信终端3205的帧传送处理电路3432进行处理后，作为光信息包帧信号从光收发两用机3047输出。
从通信终端3205输出的光信息包帧信号，经由光开关3605、光合波器3704、路径设定电路3101的光输入端口3014、路径设定电路的输出端口3021、光合波器3091，由通信终端3201的共享存储板3043的光收发两用机3047接收。这里，从通信终端3205输出的光信息包帧信号的波长，根据路径设定电路3101的波长路由选择特性(图48)设定为λ4。从通信终端3205输出并由通信终端3201的光收发两用机3047接收到的光信息包帧信号，由通信终端3201的帧传送处理电路3432进行处理后，作为光信息包帧信号从光收发两用机3047输出。
按照这种方式，通过对通信终端的连接巡回一周，可以将这些通信终端的连接形态形成通信终端3201→通信终端3203→通信终端3204→通信终端3207→通信终端3205→通信终端3201的环形拓扑结构。
以下，说明信息共享组B的光信息包帧信号的数据流。
首先，从通信终端3202输出的光信息包帧信号，经由光开关3602、光合波器3706、路径设定电路3102的光输入端口3016、路径设定电路的输出端口3028、光合波器3091，由通信终端3208的共享存储板3043的光收发两用机3047接收。这里，从通信终端3202输出的光信息包帧信号的波长，根据路径设定电路3102的波长路由选择特性(图49)设定为λ1。从通信终端3202输出并由通信终端3208的光收发两用机3047接收到的光信息包帧信号，由通信终端3208的帧传送处理电路3432进行处理后，作为光信息包帧信号从光收发两用机3047输出。
从通信终端3208输出的光信息包帧信号，经由光开关3608、光合波器3708、路径设定电路3102的光输入端口3018、路径设定电路的输出端口3026、光合波器3091，由通信终端3206的共享存储板3043的光收发两用机3047接收。这里，从通信终端3208输出的光信息包帧信号的波长，根据路径设定电路3102的波长路由选择特性(图49)设定为λ1。从通信终端3208输出并由通信终端3206的光收发两用机3047接收到的光信息包帧信号，由通信终端3206的帧传送处理电路3432进行处理后，作为光信息包帧信号从光收发两用机3047输出。
从通信终端3206输出的光信息包帧信号，经由光开关3606、光合波器3702、路径设定电路3101的光输入端口3012、路径设定电路的输出端口3022、光合波器3091，由通信终端3202的共享存储板3043的光收发两用机3047接收。这里，从通信终端3206输出的光信息包帧信号的波长，根据路径设定电路3101的波长路由选择特性(图48)设定为λ3。从通信终端3206输出并由通信终端3202的光收发两用机3047接收到的光信息包帧信号，由通信终端3202的帧传送处理电路3432进行处理后，作为光信息包帧信号从光收发两用机3047输出。
按照这种方式，通过对通信终端的连接巡回一周，可以将这些通信终端的连接形态形成通信终端3202→通信终端3206→通信终端3208的环形拓扑结构。
在以上的说明中，对路径设定电路的成对的光输入端口、光输出端口为4对的情况进行了说明，但路径设定电路的成对的光输入端口、光输出端口并不限于4对，也可以具有多对。此外，这里还说明了路径设定电路具有数量相同的成对的光输入端口、光输出端口的情况，但各个路径设定电路也可以具有数量不同的成对的光输入端口、光输出端口。另外，这里，由2组路径设定电路构成，但对组数并无限制。
(实施形态14)以下，参照图50说明使用容纳8个通信终端3201～3208的光通信系统并在各通信终端之间共享视频的另一种信息共享系统。在图50中，3611～3618是具有5个输入端口、1个输出端口的5×1光开关，3801～3808是具有1个输入端口、5个输出端口的1×5光分流器。光分流器380x(x为1～8的整数)的输入端口，用光纤与通信终端320x连接，光分流器380x的输出端口，与对应的5×1光开关3611～3618的输入端口及其他路径设定电路所连接着的所有5×1光开关3611～3618的输入端口连接。此外，5×1光开关361x(x为1～4的整数)的输出端口，分别与路径设定电路3101的光输入信号端口301x连接，5×1光开关361y(y为5～8的整数)的输出端口，分别与路径设定电路3102的光输入信号端口301y连接。
图50所示的结构与图44所示结构的不同点在于，在图44的结构中的光开关3601～3608的位置上配置着1×5光分流器、在光合波器3701～3708的位置上配置着5×1光开关，而其他方面相同，因而信息共享组的形成等动作也相同，所以将其详细的说明省略。
另外，在多个通信终端之间，原则上不存在主从关系，但当对已流动着的信息包帧追加决定新信息包帧开始流动的时刻的功能及新的信息包帧时，在特定的通信终端内也可以具有监视所追加的分段的大小的功能等。由此，可以避免发生信息包帧的冲突或不能将信息包帧内所包含的信息存储在通信终端中的存储器内的异常情况。
(实施形态15)说明与图44所示的容纳8个通信终端的光通信系统中发生了故障时的故障避开有关的实施形态。各通信终端的结构与图45相同。此外，路径设定电路3101、路径设定电路3102的波长与光输入输出端口的关系，分别如图48、图49所示。
按照在实施形态13中说明过的动作步骤，形成由通信终端3201、通信终端3203、通信终端3204、通信终端3205、通信终端3207构成的环形逻辑拓扑结构信息共享(信息共享组A)及由通信终端3202、通信终端3206、通信终端3208构成的环形逻辑拓扑结构信息共享(信息共享组B)(图44)。
在本实施形态中，说明当在信息共享组A内连结光开关3601和光合波器3701的光纤断线时信息共享组以怎样的方式避开故障部位并继续信息共享的运行。
<故障检测步骤>
在信息共享组A中，传送各通信终端的信息的光信息包帧，按通信终端3201→通信终端3203→通信终端3204→通信终端3207→通信终端3205→通信终端3201的顺序在环形逻辑拓扑结构上环绕一周。
从通信终端3201输出的光信息包帧，经由光分波器3090、光开关3601、光合波器3701、路径设定电路3101的光输入端口3011、路径设定电路3101的光输出端口3023、光合波器3091而由通信终端3203的共享存储板3043上的光收发两用机3047的光接收器接收。这里，各光信息包帧信号之间(在图51中用符号3065示出)，光强度并不是零(无信号状态)，而是用不具备作为信息的含义的光位串信号填充着。该位串信号，被称作空闲信号，例如为如图51所示的“10101010....”的交替信号。这里，“1”为有光强度的状态，“0”为无光强度的状态。但是，在图51中，为便于说明，将“1”的状态、“0”的状态的持续时间夸张地画出。
当连结光开关3601和光合波器3701的光纤因某种故障而断线时，光信号将不能传输到通信终端3203的共享存储板3043上的光收发两用机3047的光接收器，所以，可以由光接收器检测出光信号的中断。通信终端3203，将光信号中断检出信息通知通信终端3203的控制信息光信号发送接收板3044。
网络管理终端3030，由控制信号光接收部3032接收通信终端3203输出的光信号中断检出信息，并将该信息传送到处理器部3035。
网络管理终端3030，当从通信终端3203接收到光信号中断检出信息时，从控制信号光发送部3034向通信终端3203所属的信息共享组A的其他通信终端(通信终端3201、通信终端3204、通信终端3205、通信终端3207)发送用于将各通信终端的波长可变光源的光输出停止的停止命令信息(以下，称为「光输出停止命令信息」)。这时，通信终端3201、通信终端3204、通信终端3205、通信终端3207各自的光收发两用机3047的光接收器，检测出光信号的中断，但由于已接收到上述的光输出停止命令信息，所以不向网络管理终端3030发送光信号中断检出的信息。
通信终端3203，在输出光信号中断检出信息后，经过预定的时间t1后向网络管理终端3030发送旨在将自身的光收发两用机3047的光发送器的输出切断的信息(以下，称为「本终端发送器切断信息」)。通信终端3203，在发送了上述的本终端发送器切断信息后，将自身的光收发两用机3047的输出切断。
以下，说明时间t1值的决定方法。
在构筑系统时，事先对每个通信终端测量从通信终端向网络管理终端3030发送光信号中断检出信息的时刻起直到网络管理终端3030从控制信号光发送部3034发送光输出停止命令信息所需要的时间(假定为T1)。如设时间T1的最大值为TIM，则将时间t1设定为满足t1＞TIM的值。
将通信终端3203的光收发两用机3047的输出切断后，光信号将不能传输到通信终端3204的光收发两用机3047的光接收器，所以通信终端3204的光接收器可以检测出光信号的中断。但是，由于通信终端3204已经从网络管理终端3030接收到光输出停止命令信息，所以不向网络管理终端3030发送光信号中断检出的信息。
在这一阶段，构成通信终端3203所属的信息共享组的所有的通信终端的波长可变光源都停止了光的输出。
接着，网络管理终端3030的处理器部3035，对通信终端3203的光收发两用机3047的光接收器中的光信号中断的原因是以下4种情况的哪一种进行特定。
备选故障1光纤在通信终端3201与路径设定电路3101的光输入端口3011之间的某个部位切断。
备选故障2通信终端3201的光收发两用机3047的光发送器故障，不能输出光信号。
备选故障3连结路径设定电路3101的光输出端口3023和光合波器3091的光纤切断。
备选故障4连结光合波器3091和通信终端3203的光纤切断网络管理终端3030，首先从控制信号光发送部3034向通信终端3203发送请求回答报文，以确认连结通信终端3203和光合波器3091的光纤3123的状态(是否切断)(图52A的流程图的步骤S1)。
在步骤S1后，网络管理终端3030，在预先设定的时间t2的期间内等待来自通信终端3203的回答报文(图52A的步骤S2)。
以下，说明时间t2的决定方法。
在构筑系统时，由网络管理终端3030向通信终端发送请求回答报文，并事先对每个通信终端测量从发送请求回答报文起直到收到各通信终端的回答报文所需要的时间(T2)。如设时间T2的最大值为T2M，则将时间t2设定为满足t2＞T2M的值。
当在时间t2的期间内没有从通信终端3203发送上述回答报文时(图52A的步骤S3的判断结果为NO(否))，网络管理终端3030，判定光纤3123断线(上述备选故障4)(图52A的步骤S4)。
在步骤S4后，网络管理终端3030，转移到在先前的共享信息组A中由通信终端3203以外的通信终端(通信终端3201、通信终端3204、通信终端3205、通信终端3207)继续信息共享的运行的步骤。
即，网络管理终端3030，根据路径设定电路3101及路径设定电路3102各自的输入输出端口与波长的关系(图48、图49)，从控制信号光发送部3034向通信终端3201发送用于将通信终端3201的光收发两用机3047的波长可变光源的输出波长设定为λ4并进行光输出的波长设定信息，从控制信号光发送部3034向通信终端3204发送用于将通信终端3204的光收发两用机3047的波长可变光源的输出波长设定为λ3并进行光输出的波长设定信息，从控制信号光发送部3034向通信终端3207发送用于将通信终端3207的光收发两用机3047的波长可变光源的输出波长设定为λ3并进行光输出的波长设定信息，从控制信号光发送部3034向通信终端3205发送用于将通信终端3205的光收发两用机3047的波长可变光源的输出波长设定为λ4并进行光输出的波长设定信息(图52A的步骤S5)。
接收到该波长设定信息的通信终端3201、通信终端3204、通信终端3205、通信终端3207，将各自的波长可变光源的输出波长设定为λ4、λ3、λ4、λ3并进行光输出(图52A的步骤S6)。
其结果是，在信息共享组A中，传送各通信终端的信息的光信息包帧，按通信终端3201→通信终端3204→通信终端3207→通信终端3205→通信终端3201的顺序在环形逻辑拓扑结构上环绕一周，并可以在将通信终端3203切离的状态下继续进行信息的共享。
另一方面，当在时间t2的期间内从通信终端3203发送出上述回答报文时(步骤S3的判断结果为YES(是))，网络管理终端3030，判定为光纤3123未断线(图52A的步骤S7)。
接着，网络管理终端3030，从控制信号光发送部3034向通信终端3203发送将其自身的波长可变光源的输出波长设定为返回通信终端3203自身的波长即λ1(根据图48)并进行光输出的命令信息(以下，称为「环回波长输出命令」)(图52A的步骤S8)。
通信终端3203，当从网络管理终端3030接收到环回波长输出命令时，将自身的波长可变光源的波长设定为λ1，并输出光信号(以下，称为「环回光信号」)(图52A的步骤S9)。
当通信终端3203的光收发两用机3047的光接收器接收到上述环回光信号时(图52B的步骤S10的判断结果为YES(是))，通信终端3203向网络管理终端3030发送环回光信号接收信息(图52B的步骤S11)。
网络管理终端3030，通过接收上述环回光接收信息，判定故障既不是上述备选故障3也不是备选故障4(图52B的步骤S12)。
在接收到步骤S12的结果后，网络管理终端3030，判定故障发生在从通信终端3201到路径设定电路3010的光输入端口3011之间、或通信终端3201的光收发两用机3047的光发送器故障，不能输出光信号(图52B的步骤S13)。
在步骤S13后，网络管理终端3030，根据路径设定电路3101及路径设定电路3102的输入输出端口与波长的关系(图48、图49)，向通信终端3203、通信终端3204、通信终端3205、通信终端3207发送使各通信终端的波长可变光源的波长分别为λ2、λ3、λ2、λ3并进行光输出的命令信息，以便由通信终端3201以外的通信终端继续信息共享组A的运行(图52B的步骤S14)。
当各通信终端接收到该命令信息时，根据命令信息设定各自身的波长可变光源的波长并输出光信号(图52B的步骤S15)。
在步骤S15后，在信息共享组A中，传送各通信终端的信息的光信息包帧信号，按通信终端3203→通信终端3204→通信终端3207→通信终端3205→通信终端3203的顺序在环形逻辑拓扑结构上环绕一周，并可以继续信息共享的运行。
另一方面，当通信终端3203的光收发两用机3047的光接收器不能接收到上述环回光信号时(图52B的步骤S10的判断结果为NO(否))，通信终端3203向网络管理终端3030发送指示出不能接收到环回光信号的情况的信息(图52B的步骤S16)。
网络管理终端3030，通过接收上述信息，判定故障为上述的备选故障4(图52B的步骤S17)。
在步骤S17后，网络管理终端3030，根据路径设定电路3101及路径设定电路3102的输入输出端口与波长的关系(图48、图49)，向通信终端3201、通信终端3204、通信终端3205、通信终端3207发送使各通信终端的波长可变光源的波长分别为λ4、λ3、λ2、λ4并进行光输出的命令信息，以便由通信终端3203以外的通信终端继续信息共享组A的运行(图52B的步骤S18)。
当各通信终端接收到该命令信息时，根据命令信息设定各自身的波长可变光源的波长并输出光信息包帧信号(图52B的步骤S19)。
按照这种方式，在信息共享组A中，传送各通信终端的信息的光信息包帧，按通信终端3201→通信终端3204→通信终端3207→通信终端3205→通信终端3201的顺序在环形逻辑拓扑结构上环绕一周，并可以继续信息共享的运行。
按照如上所述的步骤，在信息共享组A中，当连结光开关3061和光合波器3071的光纤断线时，可以使信息共享组避开故障部位，并继续信息共享的运行。
如上所述，由于使用阵列波导衍射光栅的波长路由选择特性和波长可变光源并形成环形逻辑拓扑结构，所以即使当构成环形逻辑拓扑结构的通信终端中的1个由于某种原因而发生了故障时，也可以通过变更路由选择而绕过该发生故障的终端，并能很容易地形成新的环形逻辑拓扑结构。此外，还可以进行通信终端的逻辑分组，同时可以很容易地以动态的方式变更该分组或进行新的分组。
另外，在上述的实施形态13～15中，以在实施形态5～12中所述的备有多个波长路径设定电路的光通信系统上应用的情况为例说明了以网络管理终端3030为主体的控制系统的结构和动作。但是，在上述控制系统进行的控制中，如将与光开关3601～3608有关的控制省去，则即使是在实施形态1～4中所述的仅使用1个波长路径设定电路的光通信系统上也同样可以适用。
通过使用本发明的光通信系统，在必须进行各终端之间的信息共享的任何用途中都可以适用，例如，可以应用于以下所述的系统等。
(1)医院内高质量图象共享系统、CAD数据实时编辑、广播电台视频信号源实时编辑等因特网内图象共享系统。
(2)生产线管理系统、过程管理系统等FA用信息共享系统。
(3)在线分散系统、计算机群集系统(CPU间的协调作业)等分散处理系统。
(4)原子能发电站监视、银行窗口监视等监视系统。
以上，参照
了本发明的实施形态，但这些实施形态只不过是本发明的示例，本发明显然并不限定于这些实施形态。因此，在不脱离本发明的宗旨和范围的条件下，也可以进行构成要素的追加、省略、置换、及其他的变更。即，本发明，并不限定于以上的说明，只是将其范围限定于以下所述的专利权利要求的范围内。
权利要求
1.一种光通信系统，其特征在于，备有N×N波长路径设定电路，具有N(2以上的任意整数)个输入端口及N个输出端口，在一个输入端口输入的光根据其波长分别从不同的输出端口输出、且从一个输出端口输出的光的波长按每个输入端口而不同；n(2以上、N以下的任意整数)个通信终端，在输出规定波长的信息信号光的同时，将所输入的信息信号光的信息直接或将其一部分变更后作为上述规定波长的信息信号光输出；光波导，将上述N×N波长路径设定电路的输入端口及输出端口与各通信终端连接；对上述n个通信终端中的全部或一部分，设定连结上述N×N波长路径设定电路的输入端口及输出端口之间的波长相关关系、各通信终端输出的信息信号光的波长、以及上述N×N波长路径设定电路的输入端口及输出端口与各通信终端的连接关系，以形成使从某个通信终端发送的信息信号光经由其他通信终端后返回该某个通信终端的环状传输路径。
2.根据权利要求1所述的光通信系统，其特征在于对上述n个通信终端中的全部或一部分，设定连结上述N×N波长路径设定电路的输入端口及输出端口之间的波长相关关系、各通信终端输出的2个以上的信息信号光的波长、以及上述N×N波长路径设定电路的输入端口及输出端口与各通信终端的连接关系，以形成2个路径以上的使从某个通信终端发送的信息信号光经由其他通信终端后返回该某个通信终端的环状传输路径。
3.根据权利要求1或2所述的光通信系统，其特征在于各通信终端，设定所输出的通信终端间环路确认用控制信号光的波长，以使上述控制信号光形成与上述信息信号光反向绕行的环状传输路径。
4.根据权利要求3所述的光通信系统，其特征在于各通信终端，将所输入的信息信号光的一部分分路，并将其作为上述环路确认用控制信号光发送。
5.根据权利要求3所述的光通信系统，其特征在于各通信终端，以未调制信号构成上述信息信号光的开头部分，对输入到各通信终端的信息信号光的未调制部分进行调制，并将其作为上述环路确认用控制信号光发送。
6.根据权利要求3～5的任何一项所述的光通信系统，其特征在于不能接收到上述环路确认用控制信号光的通信终端，将上述信息信号光的输出波长设定为与至少跳过了信息信号光传输路径上的下一个通信终端后的通信终端对应的波长。
7.根据权利要求1～6的任何一项所述的光通信系统，其特征在于上述通信终端，备有以使载有各通信终端的信息的信息信号光沿着形成上述环状传输路径的各通信终端环绕一周的方式发送接收上述信息信号光的装置、用于存储接收到的上述信息信号光的信息的存储器、将上述信息信号光的信息写入上述存储器并将信息赋予要发送的上述信息信号光的传送装置。
8.根据权利要求1～7的任何一项所述的光通信系统，其特征在于设有用于监视和控制各通信终端的状态的管理装置，利用波长与信息信号光或还包括控制信号光不同的光信号在上述管理装置与各通信终端之间发送接收用于由该管理装置管理各通信终端的管理信号，或通过与传输信息信号光或还包括控制信号光的光波导不同的光波导进行发送接收、或利用电气信号进行发送接收。
9.一种光通信系统，用于在输出规定波长的信息信号光并将所输入的信息信号光的信息直接或将其一部分变更后作为上述规定波长的信息信号光输出的多个通信终端之间进行通信，该光通信系统的特征在于，备有N×N波长路径设定电路，具有通过光波导与上述通信终端连接的N(当上述通信终端的个数为n时，为满足2nN的任意整数)个输入端口及N个输出端口，在一个输入端口输入的光根据其波长分别从不同的输出端口输出、且从一个输出端口输出的光的波长按每个输入端口而不同；数据库，预先存储从上述N×N波长路径设定电路的规定的输入端口向输出端口输出信号时使用的输出波长；控制装置，从通信终端接收包含连接请求的控制信息，参照上述数据库读出该通信终端应设定的输出波长，并向发送出连接请求的通信终端发送该输出波长指示的控制信息；对上述n个通信终端中的全部或一部分，设定连结上述N×N波长路径设定电路的输入端口及输出端口之间的波长相关关系、各通信终端输出的信息信号光的波长、以及上述N×N波长路径设定电路的输入端口及输出端口与各通信终端的连接关系，以形成使从某个通信终端发送的信息信号光经由其他通信终端后返回该某个通信终端的环状传输路径。
10.一种光通信系统，其特征在于包括具有成对的信号输出端口、信号输入端口的多个通信终端、具有多个光输入端口及多个光输出端口并设定为使从各光输入端口输入的光信号根据该光信号的波长输出到规定的光输出端口的多个路径设定电路，上述多个通信终端和上述多个路径设定电路之间，将各通信终端的成对的信号输出端口、信号输入端口与路径设定电路的光输入端口及光输出端口连接，1个路径设定电路与另1个路径设定电路之间，将该1个路径设定电路的光输入端口与另1个路径设定电路的光输出端口连接，同时将该1个路径设定电路的光输出端口与另外1个路径设定电路的光输入端口连接。
11.根据权利要求10所述的光通信系统，其特征在于配置从各通信终端的信号输出端口输出的光信号的波长，以使上述多个通信终端的连接形态形成环形逻辑拓扑结构。
12.根据权利要求10或11所述的光通信系统，其特征在于通过通信终端将上述1个路径设定电路的光输出端口与另1个路径设定电路的光输入端口连接。
13.一种光通信系统，其特征在于将具有成对的信号输出端口、信号输入端口的多个通信终端、设定使来自1个光输入端口的光信号输出到多个光输出端口的任何一个的切换路径的多个光开关、将来自多个光输入端口的光信号复合后输出到1个光输出端口的光合波器、具有多个光输入端口及多个光输出端口并设定为使从各光输入端口输入的光信号根据该光信号的波长输出到规定的光输出端口的路径设定电路作为1组，并包含多个组，在上述多个组中，将上述各通信终端的信号输出端口与对应的上述光开关的光输入端口连接，将上述各光开关的光输出端口与对应的上述光合波器的光输入端口连接，将上述各光合波器的光输出端口与上述路径设定电路的对应光输入端口连接，将上述路径设定电路的输出端口与对应的上述通信终端的信号输入端口连接。
14.一种光通信系统，其特征在于将具有成对的信号输出端口、信号输入端口的多个通信终端、将来自1个光输入端口的光信号分流后输出到多个光输出端口的光分流器、设定使来自多个光输入端口的任何一个的光信号输出到1个光输出端口的切换路径的多个光开关、具有多个光输入端口及多个光输出端口并设定为使从各光输入端口输入的光信号根据该光信号的波长输出到规定的光输出端口的路径设定电路作为1组，并包含多个组，在上述多个组中，将上述各通信终端的信号输出端口与对应的上述光分流器的光输入端口连接，将上述各光分流器的光输出端口与对应的上述光开关的光输入端口连接，将上述各光开关的光输出端口与上述路径设定电路的对应光输入端口连接，将上述路径设定电路的输出端口与对应的上述通信终端的信号输入端口连接。
15.根据权利要求13或14所述的光通信系统，其特征在于配置从各通信终端的信号输出端口输出的光信号的波长并设定上述光开关的切换路径，以使上述多个通信终端的连接形态形成环形逻辑拓扑结构。
16.根据权利要求13～15的任何一项所述的光通信系统，其特征在于上述路径设定电路，由阵列波导衍射光栅构成。
17.根据权利要求13～16的任何一项所述的光通信系统，其特征在于上述通信终端的输出光源，由波长可变光源构成。
18.根据权利要求12～17的任何一项所述的光通信系统，其特征在于将一部分通信终端置换为具有波长变换功能的中继器。
19.根据权利要求11或15所述的光通信系统，其特征在于上述通信终端，备有以使载有各通信终端的信息的信息信号光沿着上述环状逻辑拓扑结构上的各通信终端环绕一周的方式发送接收上述数据光信号的装置、用于存储接收到的上述数据光信号的信息的存储器、将上述数据光信号的信息写入上述存储器并将信息赋予要发送的上述数据光信号光的传送装置。
20.根据权利要求10～19的任何一项所述的光通信系统，其特征在于备有用于监视和控制各通信终端的状态的管理终端，上述各通信终端与上述管理终端，利用波长与载有各通信终端的信息的数据光信号不同的光信号进行通信。
21.一种光通信系统，用于在具有成对的信号输出端口、信号输入端口的多个通信终端之间进行通信，该光通信系统的特征在于，备有路径设定电路，具有多个光输入端口及多个光输出端口，并预先设定为使从各光输入端口输入的光信号根据该光信号的波长输出到规定的光输出端口；数据库，预先存储从上述路径设定电路的规定的光输入端口向光输出端口输出信号时使用的输出波长；控制装置，从通信终端接收包含连接请求的控制信息，参照上述数据库读出该通信终端应设定的输出波长，并向发送出连接请求的通信终端发送该输出波长指示的控制信息；上述多个通信终端和上述路径设定电路之间，将各通信终端的成对的信号输出端口、信号输入端口与路径设定电路的光输入端口及光输出端口连接，1个路径设定电路与另1个路径设定电路之间，将该1个路径设定电路的光输入端口与另1个路径设定电路的光输出端口连接，同时将该1个路径设定电路的光输出端口与另外1个路径设定电路的光输入端口连接。
22.一种光通信系统，用于在具有成对的信号输出端口、信号输入端口的多个通信终端之间进行通信，该光通信系统的特征在于，备有将设定使来自1个光输入端口的光信号输出到多个光输出端口的任何一个的切换路径的多个光开关、将来自多个光输入端口的光信号复合后输出到1个光输出端口的光合波器、具有多个光输入端口及多个光输出端口并设定为使从各光输入端口输入的光信号根据该光信号的波长输出到规定的光输出端口的路径设定电路作为1组的多个组，同时还备有数据库，预先存储与上述光开关的光输入端口及光输出端口连接的设备信息及从上述路径设定电路的规定的光输入端口向光输出端口输出信号时使用的输出波长；控制装置，从通信终端接收包含连接请求的控制信息，参照上述数据库读出该通信终端应设定的输出波长，并向发送出连接请求的通信终端发送该输出波长指示的控制信息同时控制上述光开关的切换路径的设定；在上述多个组中，将上述各通信终端的信号输出端口与对应的上述光开关的光输入端口连接，将上述各光开关的光输出端口与对应的上述光合波器的光输入端口连接，将上述各光合波器的光输出端口与上述路径设定电路的对应光输入端口连接，将上述路径设定电路的输出端口与对应的上述通信终端的信号输入端口连接。
23.一种光通信系统，用于在具有成对的信号输出端口、信号输入端口的多个通信终端之间进行通信，该光通信系统的特征在于，备有将来自1个光输入端口的光信号分流后输出到多个光输出端口的光分流器、设定使来自多个光输入端口的任何一个的光信号输出到1个光输出端口的切换路径的多个光开关、具有多个光输入端口及多个光输出端口并设定为使从各光输入端口输入的光信号根据该光信号的波长输出到规定的光输出端口的路径设定电路作为1组的多个组，同时还备有数据库，预先存储与上述光开关的光输入端口及光输出端口连接的设备信息及从上述路径设定电路的规定的光输入端口向光输出端口输出信号时使用的输出波长；控制装置，从通信终端接收包含连接请求的控制信息，参照上述数据库读出该通信终端应设定的输出波长，并向发送出连接请求的通信终端发送该输出波长指示的控制信息同时控制上述光开关的切换路径的设定；在上述多个组中，将上述各通信终端的信号输出端口与对应的上述光分流器的光输入端口连接，将上述各光分流器的光输出端口与对应的上述光开关的光输入端口连接，将上述各光开关的光输出端口与上述路径设定电路的对应光输入端口连接，将上述路径设定电路的输出端口与对应的上述通信终端的信号输入端口连接。
全文摘要
利用阵列波导衍射光栅等路径设定电路的波长路由选择特性，构成以可靠性高且灵活的方式连接与路径设定电路连接的多个通信终端的光通信系统，光通信系统，包括具有成对的信号输出端口、信号输入端口的多个通信终端和具有多个光输入端口及多个光输出端口并设定为使从各光输入端口输入的光信号根据该光信号的波长输出到规定的光输出端口的多个路径设定电路。
文档编号H04Q11/00GK1503501SQ20031011632
公开日2004年6月9日 申请日期2003年11月19日 优先权日2002年11月21日
发明者田野边博正, 冈田显, 松冈茂登, 野口一人, 坂本尊, 森胁摂, 人, 登 申请人:日本电信电话株式会社