光通信网络系统的制作方法

专利名称：光通信网络系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及在适用于引入到地域行政网络中的地域分散iDC(因特网数据中心)、IX(因特网交换)网络，并连接到N输入N输出(N为2或以上的整数)的波长周期分波特性阵列波导光栅(AWG)的M个(M为2或以上N或以下的整数)的通信节点装置中，通过在通信节点装置间连接中变换使用的光信号的波长，可以很容易地变化逻辑网络拓扑的光通信网络系统及其波长可变光源部，引入接收波长可变接收部的通信节点装置和中央处理装置及其计算机程序。
背景技术：
以前，流过光通信网络的业务量每时每刻都在变化，就像数据中心所代表的那样，其量也正在成爆炸式的增长。而且，在光通信网络中收容的通信节点装置数和数据种类也正变得多种多样，其网络拓扑和连接状态、或者业务容量也需要能够进行动态变化。例如，在志村近史，“用于推进电子自治体的自治体共用IDC商业化建议”，野村总研，地域经营新闻小册子(vol.34，2001年6月)中揭示的现有地域公共网络中，需要动态实施具有不同网络拓扑的自治网络的互联，或新型通信节点的添加和通信节点的废止，伴随组织融合和组织扩大的网络拓扑变化，用于回避故障的波长路径变换等。此外，还强烈需要在确保安全的同时能够将具有不同网络拓扑的网络组结合起来，并且信号形式和使用策略可以简单低成本地重叠在不同的网络上，并能够低成本地进行使用。因此，在通过波长周期分波特性的阵列波导光栅(AWG)及光纤等光波导物理上星型连接的光通信网络(参照K.Kato等人，“32×32 full-mesh(1024path)wavelength-routing WDM network based on uniform-loss cyclic-frequency arrayed-waveguide grating”，Electronics Letters，36卷，1294-1296，2000)中，希望提供一种通过引入通信节点装置的波长可变光源部、接收波长可变接收部，使得通信节点间连接使用的光信号波长可变，可以变换与任意选择的通信节点之间的连接实现的任意逻辑网络拓扑的光通信网络系统。
一方面，就以前的研究来说，形成传输通路的光纤等光波导的连接状态在具有物理环形拓扑的网络中正在不断的发展中(例如，特开2001-285323号公报，特开平7-202845号公报，特开2001-184408号公报)。
例如，特开平7-202845号公报中揭示的通信节点装置具有如图4-37所显示的那样结构，分波器(4-1)用来依据波长将输入的光信号分割成为两个，输入在光纤中传送的8个波长的光信号，输出到滤波器4-2、固定波长接收部A(4-4)和固定波长接收部B(4-11)。
滤波器4-2具有从分波器4-1输出的8个波长的光信号中，阻断该通信终端收发的2个波长λs(短侧的波长)λe(长侧的波长)，而通过其它波长的功能。
合波器4-3将从滤波器4-2通过的6个波长的光信号与从波长可变发送部A(4-7)和波长可变发送部B14输出的2个波长的光信号(λs、λe)进行合波，并输出到图中没有示出的光纤上。发送的光信号被通过图中没有示出的光纤输入到邻接通信节点装置的分波器1。
固定波长接收部A(4-4)具有将从由固定波长滤波器和光检测器构成的分波器4-1输出的2个波长的光信号(λs、λe)中只接收波长λs的光信号，并变换成电信号的功能。同样，固定波长接收部B(4-11)只接收波长λe的光信号，并变换成电信号。
选择器A、B(4-5、4-12)分别参照赋予接收数据的接收目的地信息，如果接收数据目的地是通信节点装置自身，就将接收数据输出到数据处理部。另外，在目的地不是通信节点装置自身而进行中转时，根据接收目的地信息，接收数据被输出到存储部A、B预定的双端口存储器中。
存储部A、B(4-6、4-13)具有对应于没有指定的2个双端口存储器的发送波长的数据的1个双端口存储器，其中每个发送波长对应于发送波长指定的某个数据。
波长可变发送部A、B(4-7、4-14)分别具有将以波长λs和波长λe这2个波长传送的数据转换成光信号以进行输出的功能。波长可变发送部A(4-7)和固定波长接收部A是一对，波长可变发送部4-14和固定波长接收部B(4-11)为一对。
通信节点装置的数据处理部4-8在对从其它通信节点装置发送来的数据进行所希望的处理的同时，对应当从通信节点装置自身发送到其它通信节点装置的数据进行添加接收目的地信息的处理，并输出到存储部A(4-6)或存储部B(4-13)。
发送结束检测部4-9检测在存储部S(4-6)和存储部B(4-13)各自双端口存储器中存储数据的发送结束，并向波长控制部4-10输出波长切换信号。波长控制部4-10通过控制波长可变发送部A、B中使用的后述可调谐激光二极管(或以下简称TLD)的注入电流来控制发光波长λs和λe。
但是，网络设计时和网络结构改变时，在逻辑网络拓扑改变、新型通信节点装置的增加和通信节点装置的废止以及故障回避中，逻辑网络拓扑的改变虽然存在使用多种不同虚拟LAN(VLAN)构成各种不同逻辑网络拓扑的方法，但是存在各种设置的复杂性，需要从几个月到半年程度的工期，同时，该作业由于需要手动操作还存在引入的人为错误而关联到网络崩溃的危险性问题。另外，虽然可以通过根据业务流量来实现路由选择的业务量工程(TE)等技术来实现根据给定网络负载进行逻辑网络拓扑变更，但是在现场音乐图像传送和灾害时的信息提供中，考虑到会发生业务量超过预想的情况，本技术中还存在网络设置作业复杂及网络安全运行的问题，还存在由于可以根据光纤的连接结构来决定物理网络拓扑的重新看待和变更而导致的至少一种情况。
另外，在根据波分复用(WDM)通信技术使用波长路径的逻辑网络拓扑变更中，也是相同的，其作业也需要手动操作，实现动态快速的逻辑网络拓扑变更也是比较困难的。
在自动化处理这些问题时，通过中央控制装置的集中管理方式或对装置单体设定的方式虽然是一般的，但是由于前者需要控制包括在通信节点装置中的波长可变光源和波长可变滤波器的多种控制信息，所以当实施拓扑变更时，通信节点装置数增大的同时，增大了中央控制装置的负荷，很难快速进行拓扑变更，后者中，在网络初始构成时或在有关拓扑变更的网络结构变更时，需要对不同的通信节点装置个别地设定波长可变光源和波长可变滤波器，所以产生了网络管理者的负担。
另外，在记述控制方法的所述特开平7-202845号公报记载的网络系统中，虽然在通信节点装置中能够自动实施对与其它通信节点在连接使用的信号光的波长的检索和决定有关的控制，但是并不局限于使用2个波长作为连续邻接的波长，在考虑通过使用2个波长或以上的多个波长连接多个通信装置时，图4-37所示的通信节点装置内的数据处理部4-8所需要的处理时间扩大。
但是，在实际的光通信网络系统中，需要基于比业务模式的变化和网络更有效率的利用快速实施拓扑变更，从拓扑变更开始到结束所需要的时间变长在网络的稳定运行方面无疑是理想的，并可以期望可以高速进行拓扑变更。
本发明的目的在于鉴于所述的问题，提供一种逻辑网络拓扑任意可变的网络系统及其中央控制装置，和引入波长可变光源部、接收波长可变接收部的通信节点装置及其计算机程序，其能够促进逻辑网络拓扑可变网络系统的引入和利用，这种系统可以在通过AWG中的光纤等光波导物理星型连接的通信节点装置内的实际安装的波长可变光源来实现，其可适用于地区公共网络等分散iDC(因特网数据中心)和IX(因特网交换)网络，和提供通过中央控制装置可以实施所有通信节点装置的时间同步，并将逻辑网络拓扑变更所需的通信节点装置的发送信号的波长信息、接收信号波长信息与拓扑变更时间信息从中央控制装置传达给通信节点装置，在到达逻辑网络拓扑变更时间的时候，通信节点装置可以自动高速变更发送波长、接收波长的实际光通信网络系统。

发明内容
为了解决上面的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种光通信网络系统，其通过光传送通路以具有N个(N为2或以上的整数)输入端口和N个输出端口，并具有基于各个输入端口输入的信号光的波长输出到预定输出端口的路由功能的阵列波导光栅(AWG)为中心，连接成为几何星型的物理星型拓扑那样的M个(M为2或以上、N或以下的整数)的通信节点装置构成，所述通信节点装置包括为了动态改变表示用来在通信节点装置间收发数据的信号光(以下，称为“本信号光”)的路径的几何形状的逻辑网络拓扑，用来切换该本信号光波长的波长切换单元。
理想地，在所述光通信网络系统中，所述通信节点装置属于至少一个或以上的逻辑网络拓扑，并且构成2个或以上相互独立的所述逻辑网络拓扑。
理想地，在所述光通信网络系统中，所述波长切换单元在属于预定逻辑网络拓扑的所述通信节点装置连接或移设到其它逻辑网络拓扑时，切换本信号光的波长。
理想地，在所述光通信网络系统中，由2个或以上的通信节点装置构成一个逻辑网络拓扑，所述波长切换单元切换本信号光的波长，以使该全部通信节点装置构成不同于预定时期的所述逻辑网络拓扑的新逻辑网络拓扑。
理想地，在所述光通信网络系统中，所述逻辑网络拓扑在几何上构成具有环型形状的逻辑环型网络拓扑、或具有星型形状的逻辑星型网络拓扑、或具有网格形状的逻辑网格网络拓补中至少任何一种，或构成它们所混合的逻辑网络拓扑。
理想地，在所述光通信网络系统中，所述波长切换单元由输出波长可变的波长可变光源部、可以选择接收波长的接收波长可变接收部构成，所述波长可变光源部具有由引入其中的L个(L为2或以上M或以下的整数)的光元件串联连接或相互集成波长可变激光器和调制器的元件构造、或可以直接调制的半导体激光器构成，通过L×1光耦合器将它们连接起来的结构，同时，所述接收波长可变接收部具有由引入其中的L个(L为2或以上M或以下的整数)的光元件串联连接的光接收器和仅透过期望波长的波长可变滤波器构成，并通过L×1光耦合器将所述L个光元件连接起来的结构。
理想地，所述波长切换单元由输出波长可变的波长可变光源部、可以选择接收波长的接收波长可变接收部构成，所述波长可变光源部具有由引入其中的L个(L为2或以上M或以下的整数)的光元件串联连接或相互集成半导体激光器和调制器的元件构造，或可以直接调制的半导体激光器构成，同时这些光元件相对于串联连接的L×N交换机和N×1合波器串联连接的结构，同时，所述接收波长可变接收部具有引入其中的L个(L为2或以上M或以下的整数)的光接收器相对于L×N交换机和N×1合波器串联连接的结构。
理想地，所述通信节点装置具有可以连接通信终端装置的L个(L为2或以上M或以下的整数)通信终端光输入输出端口，该通信终端光输入输出端口由通信终端光输入端口和通信终端光输出端口构成，具有用来将来自该L个通信终端光输入端口的信号光变换成电信号的L个光电变换器并相互连接起来，如将来自该L个光电变换器的输出电信号输入到所述波长可变光源部那样进行连接，具有用来将来自构成所述接收波长可变接收部的L个接收机的输出电信号变换为光信号的电光变换器，同时，具有通过光纤等光波导连接以使所变换的该光信号从该L个通信终端光输出端口输出的结构。
理想地，所述通信节点装置具有可以连接通信终端装置的L个(L为2或以上M或以下的整数)通信终端光输入输出端口，该通信终端光输入输出端口由通信终端光输入端口和通信终端光输出端口构成，该L个通信终端光输入端口串联连接到用来将光信号变换成电信号的L个光电变换器、2L×2L交换机，所述L个通信终端光输出端口串联连接到用来将电信号变换为光信号的L个电光变换器、所述2L×2L电交换机，而且，所述2L×2L电交换机和所述波长可变光源部、及接收波长可变接收部连接，通过所述2L×2L电交换机的预定操作，将从所述阵列波导光栅(AWG)到达所述通信节点装置的信号光在没有发送到与所述通信节点装置物理连接的通信节点终端的所述通信节点装置中进行波长变换再次发送到所述阵列波导光栅(AWG)。
理想地，在所述光通信网络系统中，所述各通信节点装置和所述阵列波导光栅分别包括变更输入信号和输出信号的方向的环行器，包括在所述通信节点装置中的环行器的输入输出端口通过光纤等光波导分别连接到所述接收波长可变接收部、所述波长可变光源部，包括在所述阵列波导光栅(AWG)中的环行器的输入输出端口分别连接到AWG的输出端口、输入端口，包括在所述通信节点装置、所述AWG中的环行器的共同端口分别通过一芯光纤等光波导连接，由此各通信节点装置和AWG分别由一芯光纤等光波导连接。。
理想地，在所述光通信网络系统中，所述阵列波导光栅(AWG)具有均匀损耗和角频率性(ULCF，Uniform loss and cyclic frequency)。
理想地，在所述光通信网络系统中，所述通信节点装置具有连接到所述阵列波导光栅(AWG)的两个不同波长路径，并形成作为包含两个或以上通信节点装置的所述逻辑网络拓扑的逻辑环型网络拓扑。
理想地，构成所述逻辑环型网络拓扑的所述通信节点装置分别具有可以反向通信的2个通信路径，所述波长切换单元在一方的通信路径被切断的情况下切换本信号光的波长以便构成新逻辑环型网络拓扑，从而能够将从另一方通信路径输入并输出到所述一方通信路径的信号光折返到所述另一方通信路径进行发送。
理想地，属于所述逻辑环型网络拓扑的通信节点装置分别具有可以进行反向通信的2个通信路径，所述波长切换单元在不能够与使用一方通信路径进行通信的通信节点装置进行通信的情况下切换本信号光的波长以便构成新逻辑环型网络拓扑，从而能够通过回避该不能通信的通信节点装置来与任意的通信节点装置通信。
理想地，进一步还包括中央控制装置，所述中央控制装置包括用来对所述通信节点装置发送包含波长变更信息的控制信号，接收包含来自所述通信节点装置的通信状态信息的控制信号的控制单元，所述通信节点装置的波长切换单元基于从所述中央控制装置接收的所述控制信号切换本信号光的波长。
理想地，由所述各通信节点装置发送接收的所述控制信号的波长被设定为与所述本信号光的波长频带不同的波长，所述通信节点装置包括具有用来合波所述本信号光和所述控制信号的信号光的合波单元，和用来从所述本信号光和所述控制信号的信号光被合波的状态的信号光中分波成本信号光和所述控制信号的信号光的分波单元的WDM耦合器，所述阵列波导光栅(AWG)包括具有用来合波来自所述中央控制装置的控制信号的光信号和从阵列波导光栅(AWG)输出的本信号的信号光的合波单元，和用来将从各通信节点发送来的所述本信号光和所述控制信号的信号光被合波的状态的信号光分波成所述本信号光和所述控制信号的信号光的分波单元的WDM耦合器，所述本信号光所使用的光传送通路作为所述控制信号的光传送通路被共有。
理想地，在所述光通信网络系统中，在所述通信节点装置和所述中央控制装置之间，与传送所述主信号光的通信路径物理上分离地传送所述控制信号。
理想地，在所述光通信网络系统中，所述通信节点装置进一步还具有可以设置在装置内部或装置外部中至少任何一方，保存波长数据的节点数据库，在切换所述本信号光的波长时，更新所述节点数据库的数据的单元，同时，所述中央控制装置进一步还具有可以设置在装置内部或装置外部中至少任何一方，保存所有所述通信节点装置中的波长数据的中央数据库，在所述通信节点装置彼此之间的使用波长变化时更新所述中央数据库的数据的单元。
理想地，所述通信节点装置包括在所述节点数据库中保存了可以使用的波长频带，和现在所使用的所有波长，各个波长的信号光的发送强度状态、接收强度状态、所述通信节点装置彼此之间的连接状态、和现在所连接的逻辑拓扑的各种信息，并响应于所述中央控制装置的请求向所述中央控制装置通知所述信息的单元。
理想地，所述通信节点装置具有在经常监视各个波长的信号光的发送强度状态和接收强度状态的同时，在这些状态发生异常时检测该异常并向所述中央控制装置通报的单元，所述中央控制装置包括用来检测所有所述通信节点装置彼此之间的连接状态、所述波长可变光源装置中的各个波长的信号光的发送强度状态、接收强度状态的异常并在所述全部通信节点装置中共享异常信息的单元。
理想地，所述中央控制装置包括在接收到包含从通信节点装置现在所连接的逻辑网络拓扑变更连接到其它不同的逻辑网络拓扑的请求的控制信号时，通过查询所述中央数据库进行计算来判断是否适合，在所述判断结果适合的情况下，对于发出所述逻辑拓扑连接变更请求的通信节点装置所连接的逻辑网络拓扑内的所有所述通信节点装置，发送包括所述通信节点装置脱离和波长重新设定的通知的控制信号，同时，对成为发出所述逻辑网络拓扑连接变更请求的通信节点装置的变动目的地的逻辑拓扑内的所有通信节点装置，发送包含所述通信节点装置加入和波长重新设定的通知的控制信号的单元。
理想地，所述中央控制装置包括下述两种单元的至少任何一方，用来在特定通信节点装置间的业务流量增大发生网络负荷并接收到包含加速所述通信节点装置间的频带的请求的控制信号的情况下，通过查询所述中央数据库计算形成新波长路径来判断是否可以加速所述频带，将控制信号发送到各通信节点装置来实施所述迂回波长路径的设定的单元，所述控制信号包含用来设定通过经由所述通信节点装置至今没有逻辑连接的其它通信节点装置所构成的迂回波长路径的波长重新设定通知，或，用来在特定通信节点装置间的业务流量增大发生网络负荷并接收到包含加速所述通信节点装置间的频带的请求的控制信号的情况下，通过查询所述中央数据库计算形成新波长路径来判断是否可以加速所述频带，将控制信号发送到各通信节点装置来实施所述迂回波长路径的设定的单元，所述控制信号包含用来通过使用在所述通信节点装置没有连接的其它逻辑拓扑中连接的通信节点装置未使用的波长设定新迂回波长路径的波长重新设定通知。
理想地，所述通信节点装置进一步还具有使各通信节点装置的计时时间同步的时间同步单元；和用来存储本信号光的新波长变更信息和包含应该执行该波长变更的时间的逻辑网络拓扑变更时间信息的信息存储单元，所述波长切换单元基于所述逻辑网络拓扑变更时间信息和所述波长变更信息在预定时期切换本信号光的波长。
理想地，所述中央控制装置进一步包括用来对各所述通信节点装置分发时间信息的时间信息分发单元，同时所述控制部包括用来生成包含各通信节点装置的本信号光的新波长变更信息和应该执行该波长变更的时间的逻辑网络拓扑变更时间信息，同时个别或一齐发送给所述通信节点装置的单元，所述通信节点装置包括用来基于由所述中央控制装置分发的时间信息修正自身的计时时间的时间修正单元，和用来接收和存储由所述中央控制装置发送的所述波长变更信息和所述逻辑网络拓扑变更时间信息的信息存储单元，所述波长切换单元基于所述逻辑网络拓扑变更时间信息和所述波长变更信息在预定时期切换本信号光的波长。
理想地，所述通信节点装置中的特定通信节点装置包括用来对其它通信节点装置分发时间信息的时间信息分发单元，所述其它通信节点装置包括用来基于由所述特定通信节点装置分发的时间信息修正自己的计时时间的时间修正单元，所述特定通信节点装置包括用来生成包含所述通信节点装置的本信号光的波长变更信息和应该执行该波长变更的时间的网络拓扑变更时间信息，并个别或一齐发送给所述通信节点装置的单元，所述其它通信节点装置包括用来存储从所述特定通信节点装置接收的波长变更信息和网络拓扑变更时间信息的信息存储单元，所述其它通信节点装置的波长切换单元基于所述网络拓扑变更时间信息和所述波长变更信息在预定时期切换本信号光的波长。
根据本发明其它形式，提供了一种中央控制装置，其连接到通过光传送通路连接构成的M个(M为2或以上、N或以下的整数)的通信节点装置，以构成以具有N个(N为2或以上的整数)输入端口和N个输出端口并具有基于各个输入端口输入的信号光的波长输出到预定输出端口的路由功能的阵列波导光栅(AWG)为中心的几何星型的物理星型拓扑，其特征在于，所述中央控制装置包含为了动态改变表示所述通信节点装置间收发数据用的信号光(以下，称为“本信号光”)的路径的几何形状的逻辑网络拓扑，通过对所述通信节点装置发送包含该本信号光的波长变更信息的控制信号来切换本信号光的波长，同时从所述通信节点装置接收包含通信状态信息的控制信号的控制单元。
根据本发明的其它形式，提供了一种通信节点装置，其通过具有N个(N为2或以上的整数)输入端口和N个(N为2或以上的整数)输出端口，并通过基于各个输入端口输入的信号光的波长输出到预定输出端口的路由功能的阵列波导光栅(AWG)，连接到M个(M为1或以上、N-1或以下的整数)的其它通信节点装置，其特征在于，包括用来使其它各通信节点装置的计时时间同步的时间同步单元，和用来存储用于动态改变表示其它通信节点装置间收发数据用的信号光(以下，称为“本信号光”)的路径的几何形状的逻辑网络拓扑的本信号光的新波长变更信息及包含应该执行该波长变更的时间的逻辑网络拓扑变更时间信息的信息存储单元，和基于所述波长变更信息和所述逻辑网络拓扑变更时间，切换本信号光的波长的波长切换单元。
本发明的光通信网络系统通过在通信节点装置中配置的波长可变光源和光交换机或波长可变滤波器动态变更光路来动态重构通信对象和逻辑网络拓扑，在可以在同一光传送通路中收发所述通信节点装置和均匀损耗和角频率性阵列波导光栅(AWG)之间的信号光和控制信号的网络中，可以由对网络进行集中管理的中央控制装置或通信节点装置进行拓扑变更，同时，还可以由任意的通信节点装置进行拓扑变更申请的竞争控制，在通过时间同步所有的通信节点装置调度的指定时间中，可以进行高速拓扑变更。
另外，通过使用本发明的中央控制装置和通信节点装置，可以容易地构成所述光通信网络系统。
根据本发明的其它形式，提供了一种光通信网络系统，其包括具有n个(n为2或以上的整数)输入端口和m个(m为2或以上的整数)的输出端口并基于信号光的波长将输入到各个输入端口的信号光输出到输出端口的路由功能的阵列波导光栅，和1个(1为2或以上的整数)通信节点装置，以及通过物理连接所述通信节点装置和所述阵列波导光栅形成通信路径的光纤，预先设定通信节点装置在通信中所使用的信号光的波长和所述阵列波导光栅输入输出端口的对应关系，切换设置所述通信节点装置在通信中所使用的信号光的波长以便由2个或以上所述通信节点装置构成预定逻辑网络拓扑的单元。
理想地，在所述光通信网络系统中，具有由2个或以上的所述通信节点装置构成的2个或以上的逻辑网络拓扑，并具有在将属于预定逻辑网络拓扑的通信节点装置连接或移至其它逻辑网络拓扑时，切换该通信节点装置在通信中所使用的信号光的波长的波长切换单元。
理想地，所述波长切换单元可以通过包括所述通信节点装置中设置的多波长光源阵列、收发不同波长信号光的多个收发信机、波长可变光源中任何一个来构成。
理想地，所述波长切换单元可以包括设置在所述通信节点装置中并在接收侧仅可以通过预定波长的光的可变波长滤波器来构成。
理想地，在所述光通信网络系统中，具有2个或以上的相互独立的逻辑网络拓扑。
理想地，在所述光通信网络系统中，作为所述逻辑网络拓扑，具有逻辑环型网络拓扑、逻辑星型网络拓扑、逻辑网格网络拓扑中至少其中任何一种。
理想地，在所述光通信网络系统中，包括2个或以上互联可以互相通信的所述阵列波导光栅。
理想地，在所述光通信网络系统中，所述通信节点装置具有连接到所述阵列波导光栅的2个或以上不同的通信路径，并形成作为包含2个或以上通信终端或通信节点装置的所述逻辑网络拓扑的逻辑环型网络拓扑。
理想地，在所述光通信网络系统中，所述通信节点装置将连接到所述阵列波导光栅的2个或以上的不同通信路径作为主通信路径，并具有与主通信路径通信相同结构的辅通信路径。
理想地，在所述光通信网络系统中，预先形成作为所述逻辑网络拓扑的逻辑环型网络拓扑，在属于所述逻辑环型网络拓扑的各个通信节点装置中，具有可以进行正方向和反方向通信的2个通信路径，并具有在所述通信节点装置在一方通信路径被切断的情况下，由另一方通信路径输入，并将输出到所述一方的通信路径的信号光折返到所述另一方通信路径上进行发送的单元。
理想地，在所述光通信网络系统中，预先形成作为所述逻辑网络拓扑的逻辑环型网络拓扑，在属于所述逻辑环型网络拓扑的各个通信节点装置中，具有可以进行正向和反向通信的2个通信路径，所述通信节点装置包括在与使用一方通信路径进行通信的通信节点装置的通信不能进行的情况下，通过避开该不能通信的通信节点装置并切换设定信号光波长以便能够与任意的通信节点装置进行通信的单元。
理想地，在所述光通信网络系统中，在所述通信节点装置和所述阵列波导光栅的各个光输入输出端口配置了光环行器，通过由光纤连接所述光环行器的共同端口，各通信节点通过单芯光纤连接到所述阵列波导光栅。
理想地，在所述光通信网络系统中，所述阵列波导光栅由均匀损耗和角频率性阵列波导光栅(AWG)构成。
理想地，在所述光通信网络系统中，配置了用于控制和管理各通信节点装置所具备的所述波长切换单元的中央控制装置，并能够通过互联所述通信节点装置所具有的管理用收发信器与所述中央控制装置所具有的管理用收发信器收发管理用信号。
理想地，所述各通信节点装置和阵列波导光栅包括用于合波在所述各通信节点装置之间传送的本信号的信号光和所述管理用信号的信号光的合波单元，和用于从合波所述本信号的信号光和所述管理用信号的信号光的状态的信号光分波出所述本信号的信号光和所述管理用信号的信号光的分波单元，并与传送本信号的信号光的光纤物理上共用传送所述管理用信号光的信号光的路径。
理想地，在所述通信节点装置和所述中央控制装置之间，所述管理用信号的信号光通过与传送所述本信号的信号光的网络不同的通信路径进行传送。
根据本发明的其它形式，提供了一种拓扑可变网络系统，所述通信节点装置包括用于与路由器和计算机等通信终端装置连接的通信终端装置侧光输入输出端口，和具有作为与其它通信节点装置的信号光的收发接口功能的WDM光输入输出端口，和控制信号输入输出端口的3种光输入输出端口，2台或以上的所述通信节点装置的所述WDM光输入输出端口经过光纤等光波导物理连接到用于根据光信号的波长进行该光信号的波长路由的阵列波导光栅的光输入输出端口，而且，所包括用来远距离控制所述通信节点装置所具有的1个或以上的波长可变光源的振荡波长和波长可变滤波器的透过波长的中央控制装置的控制信号输入输出端口被连接到所述通信节点装置所具有的控制信号输入输出端口，通过由所述中央控制装置分别控制所述通信节点装置所具有的所述波长可变光源、所述波长可变滤波器的发送波长、透过波长，所述通信终端装置可以构成逻辑星型拓扑、或逻辑环型拓扑、或逻辑网格拓扑、或它们混合的逻辑拓扑中的至少其中任何一个，在构筑分散iDC(因特网数据中心)网络和分散IX(因特网交换)网络的网络系统中，所述通信节点装置包括设置于装置内部或装置外部中的至少任何一方的节点数据库，同时，所述节点数据库包括记录在所述通信节点装置中可以使用的波长列表和现在正在使用的使用波长列表的单元，和用通过所述波长路由切换所述通信节点装置彼此之间连接时的信号光的波长的变化更新所述节点数据库使用波长列表的单元，而且，所述通信节点装置具有用于监视所述通信节点装置和所述通信终端装置间的连接状态的单元，所述中央控制装置包括设置于装置内部或装置外部中至少任何一方的中央数据库，所述中央数据库包括表示在所有所述通信节点装置中正在使用的信号光的波长的使用波长列表的记录和用通过所述波长路由切换所述通信节点装置彼此之间的连接时的信号光的波长的变化更新所述使用波长列表的单元，而且，所述中央控制装置包括用于监视每个信号光波长的光发送强度状态和光接收强度状态并将监视信息记录在所述中央数据库中的单元，用于监视所述通信节点装置彼此之间的连接状态并记录在所述中央数据库的单元，和用于监视所述通信节点装置和所述通信终端装置之间的连接状态并记录在所述中央数据库的单元，而且，所述中央控制装置具有用于控制连接在所述通信节点装置彼此之间的波长信号切断的单元、和用于控制在所述通信节点装置彼此之间连接使用的波长变更的单元。
理想地，在所述光通信网络系统中，所述通信节点装置包括2N(N为2或以上的整数)个用于将通过所述通信终端装置侧光输入输出端口从所述通信终端装置输入的光信号变换成电信号或将电信号变换成光信号并输出到所述通信终端装置的电光转换器，所述2N个电光转换器与配置于所述通信节点装置中所述2N×2N交换机的N个输出端口与N个波长可变光源、N个光接收器串联连接，所述N个波长可变光源与配置于通信节点装置中的N×1个光耦合器、所述WDM光输入输出端口串联连接，所述2N×2N交换机的N个输入端口串联连接到通信节点装置中配置的N个光接收器、N×1分波器，从而串联连接于WDM光输入输出端口。进行所述2N×2N交换机控制以便建立从所述阵列波导光栅到达所述WDM光输入输出端口的光信号顺序通过所述N×1分波器-所述光接收机-所述2N×2N电交换机-所述波长可变光源-所述N×1光耦合器-所述WDM光输入输出端口的路径，如果信号光没有到达所述通信终端装置，那么还包括用来通过变换信号光的波长来再次向所述阵列波导光栅收发的单元。
理想地，在所述光通信网络系统中，所述中央控制装置包括作为所有通信节点装置间的控制信号接口的控制信号输入输出端口，和通过所述控制信号输入输出端口在所述通信节点装置之间执行控制信号收发的控制信号收发处理单元，和基于所述控制信号监视所有通信节点装置的状态的监视单元，和基于所述监视结果，计算网络中使用的各通信节点装置的波长路径的每一个的费用的费用计算单元，和作为与拓扑管理者终端的接口的显示控制单元。
理想地，在所述光通信网络系统中，所述通信节点装置中，包括用来根据所述中央控制装置的请求从所述通信节点装置的节点数据库中读取可使用波长频带，现在正在使用的全部波长，各个波长信号的发送强度状态、接收强度状态，所述通信节点装置彼此之间的连接状态和现在连接的逻辑拓扑的各个信息，并通知所述中央控制装置的单元。
理想地，在所述光通信网络系统中，所述中央控制装置具有检测所有通信节点装置彼此之间的连接状态、所述通信节点装置的波长信号的光发送强度状态、光接收强度状态的异常，并向所有的通信节点装置通报的单元，所述通信节点装置具有用来常常监视波长信号的光发送强度状态和光接收强度状态的同时，在这些状态中发生异常时检测出这些异常并通报给所述中央控制装置的单元。
理想地，在所述光通信网络系统中，在构成逻辑环型网络拓扑的情况下，在发生有关连接到预定通信节点装置的通信终端的故障、或有关预定通信节点装置的故障、或连接预定通信节点装置和所述阵列波导光栅(AWG)的光波导中的切断故障中任何一个时，由所述中央控制装置对发生故障的通信节点装置通知关闭波长可变光源的命令的同时，并对于连接于发生故障的通信节点装置的最接近的邻接的2个通信节点装置分别通知变更用于迂回发生故障的通信节点装置的波长配置的命令，重构迂回所述发生故障的通信节点装置的逻辑环型拓扑的单元。
理想地，在所述光通信网络系统中，具有在构成逻辑环型网络拓扑的情况下，当发生连接到预定通信节点装置的通信终端装置的故障、或预定通信节点装置的故障、或在连接预定通信节点装置和所述阵列波导光栅(AWG)的光波导的切断故障中的任何一个时，通过由所述中央控制装置向发生故障的通信节点装置发出命令来维持所述逻辑环型网络拓扑，从而可以收发在连接阵列波导光栅(AWG)和通信节点装置的2芯光纤内，仅通过发生故障的2芯中1根光纤或发生故障的2个波导中1个波导构成双重环拓扑的双方向的2个波长信号的单元。
理想地，在所述光通信网络系统中，将所述通信节点装置的管理主体在所述通信节点装置使用的波长使用状态和现在连接的逻辑拓扑、逻辑拓扑变更进度、故障通知、故障历史请求构造为用于所述通信节点装置向该管理主体通报的管理网关。
理想地，在所述光通信网络系统中，所述中央控制装置包括当通信节点装置向中央控制装置发出从现在所连接的逻辑拓扑连接变更到不同的逻辑拓扑的请求时，通过查选所述中央数据库进行计算来判断是否合适的单元，和在所述判断结果适合的情况下，在对于发出所述逻辑拓扑连接变更请求的通信节点装置所连接的逻辑拓扑内的全部通信节点通知所述通信节点装置的脱离和光信号波长的重设的同时，来更新所述中央数据库和节点数据库的存储信息的单元，和在向发出所述逻辑拓扑连接变更请求的通信节点装置的变更目的地的逻辑拓扑内的所有通信节点装置通知所述节点装置的加入和波长的重设的同时来更新所述中央数据库和节点数据库的存储信息的单元。
理想地，在所述光通信网络系统中，所述中央控制装置包括在特定通信节点装置发出拓扑变更请求实施该拓扑变更时设置新的波长路径的情况下，参照所述中央数据库，用于在计算新波长路径通路所需的追加负担费用的同时，将所计算的结果记录在所述中央数据库中的单元和用于对所述通信节点装置通知所述追加负担费用信息的单元。
理想地，在所述光通信网络系统中，所述中央控制装置包括在特定通信装置中发出拓扑变更请求实施该拓扑变更时削减波长路径的情况下，参照所述中央数据库，计算削减波长路径的费用负担免除的同时，将所述计算结果记录在所述中央数据库中的单元，对于所述通信节点装置通知削减波长路径费用负担免除。
理想地，在所述光通信网络中，所述中央控制装置包括下述两种单元的中的至少任何一个，即在特定通信节点装置间的业务流量增大并且产生网络负荷，并由所述通信节点装置向中央控制装置发布所述通信节点装置间的频带加速请求的情况下，通过查询所述中央数据库进行计算来判断是否可以进行所述频带加速，并通过经由所述通信节点装置至今没有连接的预定通信节点装置，判断可以通过追加新迂回波长路径加速所述通信节点间的频带的时候，在向各个通信节点装置的通信节点装置通知用于在用于迂回的所述预定通信节点装置和所述特定通信节点装置间的新波长路径的波长设定，并实施所述新波长路径的设定的同时，用于更新所述中央数据库的存储信息的单元，或，在特定通信节点装置间的业务流量增大发生网络负荷，并由所述通信节点装置向中央控制装置发布所述通信节点装置间的频带加速请求的情况下，通过查询所述中央数据库进行计算来判断是否可以进行所述频带加速，并判断在通过使用所述通信节点装置没有连接的其它逻辑拓扑中连接的通信节点装置未使用的波长可以设置新迂回波长路径加速所述通信节点间的频带的时候，在向各个通信节点装置通知用于设定用于迂回的通信节点装置和所述特定通信节点装置间的新波长路径的波长重新设定，并实施所述新波长路径的设定的同时，用于更新所述中央数据库的存储信息的单元。同时，中央控制装置包括参照所述中央数据库，计算新规定的波长路径所需的追加负担费用，并记录在所述中央数据库中，来向所述通信节点装置通知费用负担的单元，和用来计算提供所述波长路径的所述通信节点装置的费用负担的减少额度，记录在所述中央数据库中，并向所述通信节点装置通知费用减少额度的单元。
根据本发明的其它形式，提供了一种通信节点装置，其特征在于，具有用来输出用于个别控制波长可变光源中的振荡波长的波长控制信号的波长可变光源控制单元，和用于监视由波长可变光源输出的光输出强度和输入到光接收器的光信号强度的监视单元，和用于输出2N×2N交换机控制信号的交换机控制单元，和节点数据库，包括在可使用波长的列表保存在节点数据库的同时现在使用的波长记录在节点数据库中的同时，基于由监视单元监视的信息，当通信节点装置彼此之间使用的波长变化时，变更登录在节点数据库中的使用波长数据的管理单元，和用于显示在监视部中监视的信息和在管理单元中管理的信息的显示控制单元，和与控制信号输入输出端口连接的控制信号收发处理单元。
根据本发明的其它形式，提供了一种中央控制装置，所述中央控制装置在包括2个或以上通信节点装置和连接在这些通信节点装置间的阵列波导光栅(AWG)的光通信网络系统中，通过光波导连接到所述通信节点装置，并执行通信节点装置的操作控制和操作管理，其特征在于，具有设置于装置内部或装置外部至少其中任何一方的中央数据库，和用来记录在各个通信节点装置中使用的全部波长，监视在所有这些通信节点装置中使用的波长的光发送强度状态和光接收强度状态，并记录在所述中央数据库的单元，和监视所述通信节点装置彼此之间的连接状态并记录在所述中央数据库中的单元，和监视在通信节点装置和通信终端装置间的连接状态并记录在所述中央数据库中的单元，和当通信节点装置彼此之间使用的波长变化时，变更登录在所述中央数据库中的使用波长的单元，和用于控制连接在通信节点装置彼此之间的波长信号的切断的单元，和用来控制变更在通信节点装置彼此之间连接使用的波长的单元。
理想地，在所述中央控制装置中包括成为所有通信节点装置间的控制信号接口的控制信号输入输出端口，和通过所述控制信号输入输出端口在通信节点装置间收发控制信号的控制信号收发处理单元，和基于所述控制信号监视所有通信节点装置的状态的监视单元，和基于所述监视结果，按每一个在网络中使用的各通信节点装置波长路径计算费用的费用计算单元，和作为与拓扑管理终端之间的接口的显示控制单元。
根据本发明的其它形式，提供了一种通信节点装置的计算机程序，其用来驱动通信节点装置，所述通信节点装置具有通信终端装置侧光输入输出端口和用于变换收发来自通信终端装置的光信号波长的WDM光输入输出端口和控制信号输入输出端口3种输入输出端口，包括用来通过所述通信终端装置侧的光输入输出端口将从所述通信终端装置输入的光信号变换成电信号，或将电信号变换成光信号输出到所述通信终端装置的2N(N为2或以上的整数)个电光变换器，所述2N个电光变换器串联连接于配置于通信节点装置中的2N×2N交换机的N个输出端口、N个波长可变光源、N个光接收器，所述N个波长可变光源串联连接于配置于通信节点装置中的N×1光耦合器、所述WDM光输入输出端口，所述2N×2N交换机的N个输入端口包括配置于通信节点装置中的N个光接收器、N×1分波器，其特征在于包括输出用于分别控制波长可变光源的振荡波长的波长控制信号的步骤，和监视由波长可变光源输出的光输出强度和输入到光接收器的光信号强度的步骤，和输出2N×2N交换机控制信号的步骤，和在将可使用波长列表和现在使用的波长记录在所述节点数据库的同时，基于监视的信息，在通信节点装置彼此之间使用的波长变化时，变更记录在所述节点数据库中的使用波长的数据的步骤，和显示所监视的信息和所管理的信息的步骤。
根据本发明的其它形式，提供一种中央控制装置的计算机程序，其用来驱动中央控制装置，中央控制装置在包括2个或以上通信节点装置和连接在这些通信节点装置间的阵列波导光栅(AWG)的光通信网络系统中，由通过光波导连接到所述波长可变光源装置，并对通信节点装置进行操作控制和操作管理的计算机装置构成，其特征在于包括监视在通信节点装置中使用的所有波长和每个波长的光发送强度状态和光接收强度状态，并记录在中央数据库中的步骤，和监视在所述通信节点装置彼此之间的连接状态并记录在所述中央数据库中的步骤，和监视所述通信节点装置和所述通信终端装置间的连接状态并记录在所述中央数据库中的步骤，和在所述通信节点装置彼此之间使用波长变化时变更登录在所述中央数据库中的使用波长的步骤，和控制连接在所述通信节点装置彼此之间的波长信号的切断的步骤，和控制在所述通信节点装置彼此之间连接所使用的波长的变更的步骤。
理想地，在所述计算机程序中，包括在所述通信节点装置间收发控制信号的步骤，和基于所述控制信号监视所有通信节点装置的状态的步骤，和基于所述监视结果，按每个在网络中使用的各个通信节点装置的波长路径计算费用的步骤。
根据本发明的其它形式，提供一种光通信网络系统，其具有将具有主信号收发部的M个(M为2或以上N或以下的整数)的通信节点装置通过光导连接到包括N个(N为2或以上的整数)输入端口和N个输出端口的N×N波长路由装置的阵列波导光栅构成的物理星型网络拓扑，其特征在于具有用来扫描由各通信节点装置主信号收发部处理的收发信号波长并动态变更网络逻辑网络拓扑的变更单元，所述变更单元包含可以发送包含波长变更信息的控制信号和接收来自各通信节点的控制信号的网络管理装置，和在接收来自设置于各通信节点装置中的网络管理装置的控制信号并扫描由主信号收发部处理的收发波长的同时，将包含通信状态信息的控制信号发送给网络管理装置的节点控制部。
理想地，在所述光通信网络系统中，阵列波导光栅包括用来将来自网络管理装置的控制信号结合于来自阵列波导光栅的输出信号的WDM耦合器的同时，还包括用于将来自各通信装置的输入信号分离成主信号和控制信号，并将控制信号输出到网络管理装置，将主信号输入到阵列波导光栅(AWG)的WDM耦合器。
理想地，在所述光通信网络系统中，各通信节点装置的主信号收发部包括在输出侧具有调制器或具有直接调制功能的L个(L为2或以上M或以下的整数)波长可变光源和L个光检测器。
理想地，各通信节点装置包括用来将来自阵列波导光栅的输入信号分离成主信号和控制信号并将控制信号输出到节点控制部的第一WDM耦合器，和用来将来自第一WDM耦合器的主信号按波长区别分波的分波器，和用来变更来自分波器的主信号的方向并输出到L个光检测器的N×L第一光交换机，和用于变更来自L个波长可变光源的主信号的方向的N×L光交换机，和合波来自所述光交换机的主信号的合波器，和用来将来自节点控制部的控制信号与来自合波器的主信号进行结合输出的第二WDM耦合器。
理想地，在所述光通信网络系统中，各通信节点装置的主信号收发部包括在输出侧具有调制器或具有直接调制功能的L个(L为2或以上M或以下的整数)波长可变光源，和在输入侧具有波长可变滤波器的L个光检测器。
理想地，各通信节点装置包括将来自阵列波导光栅的输入信号分离成主信号和控制信号并将控制信号输出到节点控制部的第一WDM耦合器，和用于通过分配来自第一WDM耦合器的主信号来分别输出到L个光检测器的第一耦合器，和用来结合来自L个波长可变光源的主信号的第二耦合器，和用来将来自节点控制部的控制信号结合于来自第二耦合器的主信号并输出的第二WDM耦合器。
理想地，在所述光通信网络系统中，各通信节点装置和阵列波导光栅分别包括用于变更输入信号和输出信号的方向的环行器，各通信节点装置和阵列波导光栅分别通过单芯光传送线路连接。
理想地，在所述光通信网络系统中，阵列波导光栅包括没有由阵列波导光栅型分波器形成的均匀损耗和角频率性的波长路由设备。
理想地，在所述光通信网络系统中，阵列波导光栅包括具有由阵列波导光栅型分波器形成的均匀损耗和角频率性的波长路由设备。
根据本发明的其它形式，提供一种通信节点装置，其处于光通信网络系统中，所述光通信网络系统具有通过光传送线路将具有主信号收发部的M个(M为2或以上N或以下的整数)的通信节点装置连接到具有N个(N为2或以上的整数)的输入端口和N个输出端口的N×N波长路由装置的阵列波导光栅构成的星型物理拓扑，其特征在于所述通信节点装置包括用来在接收包含波长变更信息的控制信号并扫描由主信号接收部处理的收发波长的同时，发送包含通信状态信息的控制信号的节点控制部。
理想地，在所述光通信网络系统中，主信号收发部包括在输出侧具有调制器或具有直接调制功能的L个(L为2或以上M或以下的整数)的波长可变光源，和L个光检测器。
理想地，包括用来将来自阵列波导光栅的输入信号分离成主信号和控制信号并将控制信号输出到节点控制部的第一WDM耦合器，和用来将来自第一WDM耦合器的主信号按波长区别分波的分波器，和用来变更来自分波器的主信号的方向并输出到L个光检测器的N×L光交换机，和用于变更来自L个波长可变光源的主信号的方向的N×L第二光交换机，和合波来自第二光交换机的主信号的合波器，和用来将来自节点控制部的控制信号与来自合波器的主信号进行结合输出的第二WDM耦合器。
理想地，在所述光通信网络系统中，主信号收发部包括在输出侧具有调制器或具有直接调制功能的L个(L为2或以上M或以下的整数)波长可变光源，和具有在输入侧的波长可变滤波器的L个光检测器。
理想地，包括将来自阵列波导光栅的输入信号分离成主信号和控制信号并将控制信号输出到节点控制部的第一WDM耦合器，和用于通过分配来自第一WDM耦合器的主信号来分别输出到L个光检测器的第一耦合器，和用来结合来自L个波长可变光源的主信号的第二耦合器，和用来将来自节点控制部的控制信号结合于来自第二耦合器的主信号并输出的第二WDM耦合器。
理想地，在所述光通信网络系统中，包括用来变更输入信号和输出信号的方向的环行器。
根据本发明的其它形式，提供了一种光通信网络系统，其由阵列波导光栅和N个(N为满足2≤N≤M的整数，但M为2或以上的整数)通信节点装置构成，所述阵列波导光栅包括M个光输入端口和M个光输出端口，所述N个通信节点装置在包括L个(L为2或以上N或以下的整数)波长可变光源部、由波长可变滤波器构成的L个接收波长可变接收部和用于控制所述波长可变光源部和接收波长可变接收部的控制部的同时，通过光传送线路连接到所述阵列波导光栅并物理上形成星型拓扑，并通过所述控制部控制所述波长可变光源部的输出波长和所述接收波长可变接收部的接收波长来根据所述阵列波导光栅的波长路由特性任意选择对置连接的不同通信节点装置，可以变更通过多个所述通信节点装置间的连接构成的逻辑网络拓扑，其特征在于，设置了可以同步各通信节点装置的计时时间的时间同步单元，同时，在所述通信节点装置内，包括用来存储变更网络拓扑所需的波长可变光源部和接收波长可变接收部各自的新波长变更信息和网络拓扑变更时间信息的信息存储单元，和在计时时间到达存储在所述信息存储单元中的逻辑网络拓扑变更时间时，基于存储在所述信息存储单元中的波长变更信息，用来一齐独立变更所述波长可变光源部的输出波长和所述接收波长可变接收部的接收波长的波长变更单元。
理想地，在所述光通信网络系统中，包括具有用来对各通信节点装置分发时间信息的时间信息分发单元的中央控制装置，所述通信节点装置具有基于由所述中央控制装置分发的时间信息修正本身的计时时间的时间修正单元，并基于由所述中央控制装置分发的时间信息同步所有的通信节点装置的时间。
理想地，所述中央控制装置包括在需要变更逻辑网络拓扑时，分别向所述通信节点装置发送在各个通信节点装置中的波长变更信息和逻辑网络拓扑变更时间信息的单元，所述通信节点装置的信息存储单元具有用来存储由所述中央控制装置接收的波长变更信息和逻辑网络拓扑变更时间信息的单元。
理想地，在所述光通信网络系统中，在特定通信节点装置具备对其它通信节点装置分发时间信息的时间信息分发单元，所述其它通信节点装置具有基于由所述特定通信节点装置分发的时间信息修正自身计时时间的时间修正单元，并基于由所述特定通信节点装置分发的时间信息同步所有通信节点装置的时间。
理想地，所述特定通信节点装置包括在有必要变更逻辑网络拓扑时，分别向所述通信节点装置发送在各个通信节点装置内的波长变更信息和逻辑网络拓扑变更时间信息，所述其它通信节点装置的信息存储单元具有用来存储由所述特定通信节点装置接收的波长变更信息和逻辑网络拓扑变更时间信息的单元。
理想地，在所述中央控制装置中包括具有用于通过管理者输入所述逻辑网络拓扑变更信息的逻辑网络拓扑变更操作单元的管理单元，通过管理者可以变更逻辑网络拓扑。
理想地，在所述特定通信节点装置中，包括具有用于通过管理者输入逻辑网络拓扑变更信息的逻辑网络拓扑变更操作单元的管理单元，并可以通过管理者变更逻辑网络拓扑。
理想地，在所有的通信节点装置中，包括具有用于通过管理者输入逻辑网络变更信息的逻辑网络拓扑变更操作单元的管理装置，并可以通过管理者变更逻辑网络拓扑。
理想地，所述通信节点装置包括表示逻辑网络拓扑变更前后通信节点装置的状态的通信节点装置状态信息的生成单元，和在所述通信节点装置间用来发送和接收所述通信节点装置状态信息的通信节点装置状态信息收发单元和用来记录各通信节点装置的通信节点装置状态信息的通信节点装置状态信息记录单元。
理想地，所述通信节点装置包括表示逻辑网络拓扑变更前后通信节点装置的状态的通信节点装置状态信息的生成单元，和用来将所述通信节点装置的状态信息发送给所述中央控制装置的单元，所述中央控制装置包括用来接收和记录由变更逻辑网络拓扑的所述通信节点装置发送的所述通信节点装置的状态信息的单元，和用来集中管理所有通信节点装置的所述通信节点装置状态信息的通信节点装置状态管理单元。
理想地，所述其它通信节点装置包括表示逻辑网络拓扑变更前后通信节点装置的状态的通信节点装置状态信息的生成单元，和用来将所述通信节点装置状态信息发送给所述特定通信节点装置的单元，所述特定通信节点装置包括用来接收和记录由变更逻辑网络拓扑的所述通信节点装置发送的所述通信节点装置的状态信息的单元，和用来集中管理所有通信节点装置的所述通信节点装置状态信息的通信节点装置状态管理单元。
理想地，所有的通信节点包括在开始变更逻辑网络拓扑之前，在所述通信节点装置状态信息变化成网络拓扑变更请求的状态信息之后，用来发送所述逻辑网络拓扑变更请求状态信息的单元。
理想地，所述通信节点装置，包括用来从其它通信节点装置接收所述逻辑网络拓扑变更请求状态信息的单元，和在接收到所述逻辑网络拓扑变更请求状态信息时，用来对发送源通信节点装置返回允许或拒绝变更逻辑网络拓扑的消息的单元，作为所述逻辑网络拓扑变更请求状态信息的发送源的通信节点装置包括在接收到拒绝变更逻辑网络拓扑的消息时，抑制自己逻辑网络拓扑变更的实施的单元。
理想地，所述通信节点装置包括用来在所记录的其它通信节点装置的所述通信节点装置状态信息中检索是否存在逻辑网络拓扑变更请求状态信息的单元，和作为实施所述检索单元检索的结果发现所述逻辑网络拓扑变更请求状态信息的情况下，用来抑制逻辑网络拓扑变更实施的单元。
理想地，在所述光通信网络系统中，在各通信节点装置间传送的控制信号的光信号波长预先设置为不同于在所述通信节点装置间连接所使用的本信号的波长频带的波长，并分别在所述通信节点装置和所述阵列波导光栅中配置可以合波和分波所述本信号和所述控制信号的WDM耦合器，所述本信号使用的光传送线路作为所述控制信号的传送线路被共有。
理想地，在所述光通信网络系统中，相对于在所述通信节点装置间连接所使用的本信号的光传送线路另外设置了在各装置间传送的控制信号的光传送线路。
理想地，在所述光通信网络系统中，各装置间传送的控制信号的传送线路通过公众网络和因特网来构成。
理想地，在所述光通信网络系统中，引入到L个所述波长可变光源部的光元件由串联连接或相互集成的波长可变激光器和调制器的元件构造或可以直接调制的半导体激光器构成，同时它们具有通过L×1光耦合器连接的结构，L个所述接收波长可变接收部具有连接到串联连接的光接收器和波长可变滤波器和L×1光耦合器的结构。
理想地，在所述光通信网络系统中，引入到L个所述波长可变光源部的光元件由串联连接或相互集成波长可变激光器和调制器的元件构造或可以直接调制的半导体激光器构成，同时这些光元件具有相对于串联连接的L×N交换机和N×1光耦合器串联连接的结构，L个所述接收波长可变接收部由分别串联连接的光接收器和波长可变滤波器构成，这些接收波长可变接收部具有相对于串联连接的L×N交换机和N×1光耦合器串联连接结构。
理想地，在所述光通信网络系统中，阵列波导光栅由M输入M输出阵列波导光栅构成。
理想地，在所述光通信网络系统中，阵列波导光栅由M输入M输出的均匀损耗和角频率性阵列波导光栅构成。
根据本发明的其它形式，提供了一种中央控制装置，其在由阵列波导光栅、中央控制装置和N个(N为满足2≤N≤M的整数，但M为2或以上的整数)通信节点装置构成，所述阵列波导光栅包括M个光输入端口和M个光输出端口，所述N个通信节点装置在包括L个(L为2或以上N或以下的整数)波长可变光源部和由波长可变滤波器构成的L个接收波长可变接收部和用于控制所述波长可变光源部和接收波长可变接收部的控制部的同时，通过光传送线路连接到所述阵列波导光栅来物理上形成星型拓扑，并基于所述中央控制部的指示，通过所述控制部控制所述波长可变光源部的输出波长和所述接收波长可变接收部的接收波长，来根据所述阵列波导光栅的波长路由特性任意选择对置连接的不同通信节点装置，并可以变更通过在多个所述通信节点装置间的连接构成的逻辑网络拓扑，其特征在于，包括用来对各通信节点装置分发时间信息的时间信息分发单元。
根据本发明的其它形式，提供了一种通信节点装置，其在由阵列波导光栅和N个(N为满足2≤N≤M的整数，但M为2或以上的整数)通信节点装置构成的光通信网络系统中，所述阵列波导光栅包括M个光输入端口和M个光输出端口，所述N个通信节点装置在包括L个(L为2或以上N或以下的整数)波长可变光源部和由波长可变滤波器构成的L个接收波长可变接收部和用于控制所述波长可变光源部和接收波长可变接收部的控制部的同时，通过光传送线路连接到所述阵列波导光栅来物理上形成星型拓扑，并通过所述控制部控制所述波长可变光源部的输出波长和所述接收波长可变接收部的接收波长，来根据所述阵列波导光栅的波长路由特性任意选择对置连接的不同通信节点装置，可以变更通过连接多个所述通信节点装置间的连接构成的网络拓扑的光通信网络系统，其特征在于，包括可以将计时时间同步到其它通信节点装置的计时时间的时间同步单元，和用来存储变更网络拓扑所需的波长可变光源部和接收波长可变接收部各自的新波长变更信息和逻辑网络拓扑变更时间信息的信息存储单元，和在计时时间到达存储在所述信息存储单元中的逻辑网络拓扑变更时间时，基于存储在所述信息存储单元中的波长变更信息，用来一齐独立变更所述波长可变光源部的输出波长和所述接收波长可变接收部的接收波长的波长变更单元。
根据本发明其它形式，提供了一种拓扑变更控制装置的计算机程序，在由阵列波导光栅和N个(N为满足2≤N≤M的整数，但M为2或以上的整数)通信节点装置构成，所述阵列波导光栅包括M个光输入端口和M个光输出端口，所述N个通信节点装置在包括L个(L为2或以上N或以下的整数)波长可变光源部和由波长可变滤波器构成的L个接收波长可变接收部和用于控制所述波长可变光源部和接收波长可变接收部的控制部的同时，通过光传送线路连接到所述波长路由装置来物理上形成星型拓扑，基于来自由计算机装置构成的拓扑变更控制装置的指示，通过所述控制部控制所述波长可变光源部的输出波长和所述接收波长可变接收部的接收波长来根据所述阵列波导光栅的波长路由特性任意选择对置连接的不同通信节点装置，可以变更通过连接多个所述通信节点装置间的连接构成的网络拓扑，其特征在于，包含执行各通信节点装置的时间同步处理的步骤，和获得各通信节点装置可以发送和接收的波长范围的步骤，和从外部输入成为变更对象的预定逻辑网络拓扑的指定及通信节点装置和波长路径的逻辑网络拓扑变更时间的指定作为信息的步骤，和基于所获得的波长范围和所输入的信息，具有决定在变更逻辑网络拓扑的通信节点装置中的新波长信息和拓扑变更时间信息，并将这些信息发送到成为逻辑网络拓扑变更对象的通信节点装置的步骤，和从作为所述逻辑网络拓扑变更对象的通信节点装置接收接收结束的消息的步骤，和通知对不作为逻辑网络拓扑变更对象的通信节点装置实施逻辑网络拓扑变更的步骤，和在所述拓扑变更实施时间过去之后，从作为所述逻辑网络拓扑变更对象的通信节点装置接收变更结束的消息的步骤。
根据本发明的其它形式，提供了一种通信节点装置的计算机程序，在由阵列波导光栅和由计算机装置构成的N个(N为满足2≤N≤M的整数，但M为2或以上的整数)通信节点装置构成，所述阵列波导光栅包括M个光输入端口和M个光输出端口，所述N个通信节点装置在包括L个(L为2或以上N或以下的整数)波长可变光源部和由波长可变滤波器构成的L个接收波长可变接收部和用于控制所述波长可变光源部和接收波长可变接收部的控制部的同时，通过光传送线路连接到所述阵列波导光栅来物理上形成星型拓扑，该拓扑在使用光纤等光波导的传送线路上的连接状态具有物理星型，并基于由计算机装置构成的逻辑网络拓扑变更控制单元的指示，通过所述控制部控制所述波长可变光源部的输出波长和所述接收波长可变接收部的接收波长来根据所述阵列波导光栅的波长路由特性任意选择对置连接的不同通信节点装置，可以变更通过多个所述通信节点装置间的连接构成的逻辑网络拓扑的光通信网络系统，其特征在于，包含执行与其它通信节点装置的时间同步处理的步骤，和在从所述拓扑变更控制装置接收到设定波长信息和拓扑变更时间信息的时候，待机直到该拓扑变更时间，并在到达该拓扑变更时间时，执行所述波长可变光源和波长可变滤波器的波长设定的变更处理的步骤，和在所述变更处理结束后，向所述拓扑变更控制单元发送逻辑网络拓扑变更结束的消息的步骤。
根据本发明的其它形式，提供了一种通信节点装置的计算机程序，由阵列波导光栅和由计算机装置构成的N个(N为满足2≤N≤M的整数，但M为2或以上的整数)通信节点装置构成，所述阵列波导光栅包括M个光输入端口和M个光输出端口，所述N个通信节点装置在包括L个(L为2或以上N或以下的整数)波长可变光源部和由波长可变滤波器构成的L个接收波长可变接收部和用于控制所述波长可变光源部和接收波长可变接收部的控制部的同时，通过光传送线路连接到所述阵列波导光栅来物理上形成星型拓扑，该拓扑在使用光纤等光波导的传送线路上的连接状态具有物理星型，并基于由计算机装置构成的逻辑网络拓扑变更控制装置的指示，通过所述控制部控制所述波长可变光源部的输出波长和所述接收波长可变接收部的接收波长来根据所述阵列波导光栅的波长路由特性任意选择对置连接的不同通信节点装置，可以变更通过多个所述通信节点装置间的连接构成的网络拓扑的光通信网络系统，其特征在于，包含执行与其它通信节点装置的时间同步处理的步骤，和在实施逻辑网络拓扑变更时，将初始化的通信节点装置状态信息变更为拓扑变更预约状态的步骤，和将作为所述拓扑变更预约状态的通信节点装置状态信息发送给所述拓扑变更控制单元和其它通信节点装置的步骤，和确认是否将其它通信节点装置的通信节点装置状态信息作为拓扑变更预约状态的步骤，和作为所述确认结果，在其它通信节点装置的通信节点装置状态信息没有被作为拓扑变更预约状态时，从外部输入构成新的逻辑网络拓扑所必需的通信节点装置间的波长路径的步骤，和将所述波长路径输入信息发送给所述拓扑变更控制装置的步骤，和在允许基于来自所述拓扑变更控制装置的所述波长路径输入信息的逻辑网络拓扑变更时，将包含拓扑变更时间信息的拓扑变更确认消息发送给其它通信节点装置的步骤，在从所述拓扑变更控制装置接收到包含所述波长变更信息和拓扑变更时间的拓扑变更指示信息并将其它通信节点装置的通信节点装置状态信息作为变更请求接受结束状态时，将自身通信节点装置状态信息作为接收结束状态发送给所述拓扑变更控制装置的步骤，和基于所述拓扑变更指示信息变更所述波长可变光源部的输出波长和所述接收波长可变接收部的接收波长的步骤，和在从请求拓扑变更的通信节点装置接收拓扑变更预告消息并知道该拓扑变更时，将通信节点装置状态信息设定为变更请求接受结束的状态并将该通信节点装置状态信息发送给所述拓扑变更控制装置和请求所述拓扑变更的通信节点装置的步骤，和在从请求逻辑网络拓扑变更的通信节点装置接收到拓扑变更预告消息时，在拒绝所述逻辑网络拓扑变更的情况下，将通信节点装置状态信息设定为变更请求拒绝状态，并将该通信节点装置信息发送给所述拓扑变更控制装置和请求所述逻辑网络拓扑变更的通信节点装置的步骤。
理想地，提供一种计算机可读取信息存储媒体，其特征在于存储了所述计算机程序。


图1-1是表示本发明第1实施方式的光通信网络系统的物理拓扑的图。
图1-2是表示在本发明第1实施方式的光通信网络系统中通过2芯光纤连接阵列波导光栅(AWG)和各通信节点装置的例子的结构图。
图1-3是表示在本发明第1实施方式的光通信网络系统中通过1芯光纤连接阵列波导光栅(AWG)和各通信节点装置的例子的结构图。
图1-4是说明在本发明第1实施方式的光通信网络系统中构成星(网格)状逻辑网络拓扑的情况的图。
图1-5是说明本发明第1实施方式的光通信网络系统中构成环状逻辑网络拓扑时的图。
图1-6是说明在本发明第1实施方式的光通信网络系统中构成星(网格)状逻辑网络拓扑情况下波长配置的图。
图1-7是说明在本发明第1实施方式的光通信网络系统中构成环状逻辑网络拓扑情况下波长配置的图。
图1-8是说明本发明第2实施方式中的光通信网络系统初期物理结构的图。
图1-9是说明本发明第2实施方式中的光通信网络系统扩展时物理结构的图。
图1-10是说明本发明第2实施方式中的光通信网络系统扩展时逻辑结构的图。
图1-11是说明本发明第3实施方式中的光通信网络系统物理结构的图。
图1-12是说明本发明第3实施方式中的光通信网络系统逻辑结构的图。
图1-13是详细说明有关本发明第3实施方式的光通信网络系统的逻辑结构的图。
图1-14是说明本发明第3实施方式中的光通信网络系统的波长配置的图。
图1-15是说明本发明第4实施方式中的光通信网络系统的逻辑结构的图。
图1-16是说明本发明第4实施方式中的光通信网络系统的波长配置的图。
图1-17是说明本发明第5实施方式中的光通信网络系统的逻辑结构的图。
图1-18是说明本发明第5实施方式中的光通信网络系统的波长配置的图。
图1-19是说明本发明第6实施方式中的光通信网络系统的物理结构的图。
图1-20是说明本发明第6实施方式中的光通信网络系统的逻辑结构和波长配置的图。
图1-21是表示本发明第6实施方式中的光通信网络系统发生故障时一个物理结构例子的图。
图1-22是表示本发明第6实施方式中的光通信网络系统发生故障时一个逻辑结构例子的图。
图1-23是表示本发明第6实施方式中的光通信网络系统发生故障时一个逻辑结构例子的图。
图1-23.1是表示本发明第6-2实施方式中N＝5的逻辑环型网络拓扑和波长配置表的图。
图1-23.2是表示本发明第6-2实施方式中逻辑环型网络拓扑重构例子和波长配置表的图。
图1-23.3是表示本发明第6-2实施方式中逻辑环型网络拓扑另一重构例子和波长配置表的图。
图1-24是表示本发明第7实施方式中的光通信网络系统的物理结构的图。
图1-25是说明本发明第7实施方式中的光通信网络系统的波长配置的图。
图1-26是表示本发明第8实施方式中的光通信网络系统的物理结构的图。
图1-27是表示本发明第9实施方式中的光通信网络系统的物理结构的图。
图1-28是表示本发明第10实施方式中的光通信网络系统的物理结构的图。
图1-29是表示本发明第11实施方式中的光通信网络系统的物理结构的图。
图1-30是表示本发明第11实施方式中的光通信网络系统的逻辑结构的图。
图1-31是表示本发明第12实施方式中的光通信网络系统的物理结构的图。
图1-32是表示本发明第13实施方式中的光通信网络系统的物理结构的图。
图2-1是表示本发明第14实施方式中的光通信网络系统的结构图。
图2-2是表示本发明第20实施方式中的波长可变光源装置的结构图。
图2-3是表示本发明第21实施方式中的中央控制装置的结构图。
图2-4是表示本发明第22实施方式中连接到波长可变光源装置的内部数据库和外部数据库所保存的波长可变光源信息的图。
图2-5是表示本发明第22实施方式中连接到中央控制装置的内部数据库和外部数据库所保存的波长可变光源信息的图。
图2-6是表示本发明第23实施方式中用于管理多个用户ID的中央控制拓扑管理信息的图。
图2-7是表示本发明第23实施方式中的拓扑管理窗口和用户信息窗口的图。
图2-8是表示本发明第23实施方式中使用费用计算部计算的计费信息的图。
图2-9是表示本发明第24实施方式中的用户ID[1]的用户拓扑管理信息的图。
图2-10是表示本发明第24实施方式中的用户ID[1]的用户信息窗口的图。
图2-11是表示本发明第24实施方式中的用户ID[1]的利用信息的图。
图2-12是表示本发明第25实施方式中用户ID[2]的用户拓扑管理信息的图。
图2-13是表示本发明第25实施方式中用户ID[2]的用户信息窗口的图。
图2-14是表示本发明第25实施方式中用户ID[2]的利用信息的图。
图2-15是表示本发明第26实施方式中使用用户ID[1]新设通信节点装置时中央控制拓扑管理信息的图。
图2-16是表示本发明第26实施方式中使用用户ID[1]新设通信节点装置时的拓扑管理窗口和用户信息窗口的图。
图2-17是表示本发明第26实施方式中使用用户ID[1]新设通信节点装置时，由费用计算部计算的计费信息的图。
图2-18是表示本发明第27实施方式中使用用户ID[1]新设通信节点装置时用户ID[1]的用户拓扑管理信息的图。
图2-19是显示本发明第27实施方式中使用用户ID[1]新设通信节点装置时用户ID[1]用户信息窗口的图。
图2-20是表示本发明第27实施方式中使用用户ID[1]新设通信节点装置时用户ID[1]的利用信息的图。
图2-21是表示本发明第28实施方式中使用用户ID[2]加速频带时中央控制拓扑管理信息的图。
图2-22是表示本发明第28实施方式中使用用户ID[2]加速频带时拓扑管理窗口和用户信息窗口的图。
图2-23是表示本发明第28实施方式中使用用户ID[2]加速带频带时由费用计算部计算的计费信息图。
图2-24是表示本发明第29实施方式中使用用户ID[2]加速频带时用户ID[2]的用户拓扑管理信息的图。
图2-25是表示本发明第29实施方式中使用用户ID[2]加速频带时用户ID[2]的用户信息窗口的图。
图2-26是表示本发明第29实施方式中使用用户ID[2]加速频带时用户ID[2]的利用信息的图。
图2-27是表示本发明第30实施方式中使用用户ID[1]加速频带时中央控制拓扑管理信息的图。
图2-28是表示本发明第30实施方式中使用用户ID[1]加速频带时拓扑管理窗口和用户信息窗口的图。
图2-29是表示本发明第30实施方式中使用用户ID[1]加速频带时由费用计算部计算的计费信息的图。
图2-30是表示本发明第30实施方式中使用用户ID[1]加速频带时用户ID[1]的用户拓扑管理信息的图。
图2-31是表示发明第31实施方式中使用用户ID[1]加速频带时用户ID[1]的用户信息窗口的图。
图2-32是表示本发明第31实施方式中使用用户ID[1]加速频带时用户ID[1]的利用信息的图。
图2-33是表示本发明第31实施方式中使用用户ID[1]加速频带时用户ID[2]的利用信息的图。
图2-34是表示本发明第32实施方式中用户ID[1]具有环型拓扑时拓扑管理窗口和中央拓扑管理信息的图。
图2-35是表示本发明第32实施方式中用户ID[1]具有环型拓扑时的拓扑管理窗口和用户信息窗口的图。
图2-36是表示本发明第32实施方式中用户ID[1]具有环型拓扑时的用户管理信息的图。
图2-37是表示本发明第32实施方式中用户ID[1]具有环型拓扑时的用户信息窗口的图。
图2-38是表示本发明一实施方式中断开故障通信节点装置时中央拓扑管理信息的图。
图2-39是表示本发明一实施方式中断开故障通信节点装置时拓扑管理窗口和用户信息窗口的图。
图2-40是表示本发明一实施方式中断开故障通信节点装置时由费用计算部计算的计费信息的图。
图2-41是表示本发明一实施方式中断开故障通信节点装置时用户ID[1]的用户管理信息的图。
图2-42是表示本发明一实施方式中断开故障通信节点装置时用户ID[1]的用户信息窗口的图。
图2-43是表示本发明一实施方式中断开故障通信节点装置时用户ID[1]的利用信息的图。
图3-1是表示本发明第15实施方式中的光通信网络系统的图。
图3-2A和B是表示具有波长均匀损耗和角频率性的阵列波导光栅(AWG)的波长配置的图和全网格型逻辑拓扑的图。
图3-3A和B是表示具有波长均匀损耗和角频率性阵列波导光栅(AWG)的波长配置的图和环型逻辑拓扑的图。
图3-4是表示由图3-1所示系统构成环型逻辑网络拓扑的情况下的例子的信号路径图。
图3-5A和B是表示具有均匀损耗和角频率性的阵列波导光栅(AWG)的波长配置的图和星型逻辑拓扑的图。
图3-6是表示由图3-1所示系统构成星型逻辑网络拓扑的情况下的例子的信号路径图。
图3-7A和B是表示具有均匀损耗和角频率性的阵列波导光栅(AWG)的波长配置的图和网格型逻辑拓扑的图。
图3-8是表示由图3-1所示的系统构成网格型逻辑网络拓扑情况下的例子的信号路径图。
图3-9是表示图3-1所示的系统的部分变形例子的图。
图3-10是表示不具有均匀损耗和角频率性阵列波导光栅(AWG)的波长配置的图。
图3-11是表示本发明第16实施方式中的光通信网络系统的图。
图3-12是表示由图3-11所示系统构成环型逻辑网络拓扑情况下例子的信号路径图。
图3-13是表示由图3-11所示系统构成星型逻辑网络拓扑情况下例子的信号路径图。
图3-14是表示由图3-11所示系统构成网络型逻辑网络拓扑情况下例子的信号路径图。
图3-15是表示本发明第17实施方式中光通信网络系统的图。
图3-16是表示本发明第18实施方式中光通信网络系统的图。
图3-17是表示本发明第19实施方式中光通信网络系统的图。
图4-1是表示本发明第35实施方式中的光通信网络系统的通信节点装置的结构图。
图4-2是说明本发明第35实施方式中的通信节点装置的时间同步的图。
图4-3是说明本发明第35实施方式中的通信节点装置的时间同步的图。
图4-4是说明在本发明第35实施方式中中央控制装置中的控制步骤的图。
图4-5是说明在本发明第35实施方式中中央控制装置中的控制步骤的图。
图4-6是说明在本发明第35实施方式中发生波长变更的通信节点装置的控制步骤的流程图。
图4-7是说明在本发明第35实施方式中发生波长变更的通信节点装置的控制步骤的流程图。
图4-8是说明在本发明第35实施方式中没有发生波长变更的通信节点装置的控制步骤的流程图。
图4-9是说明本发明第35实施方式中的拓扑变更信息类和对象结构的图。
图4-10是说明本发明第35实施方式中在通信节点装置和中央控制装置构成元件和连接的图。
图4-11是说明本发明第35实施方式中在通信节点装置和中央控制装置的构成元件的逻辑连接的图。
图4-12是说明本发明第35实施方式中在AWG阵列波导光栅的输入输出端口中逻辑环型网络拓扑中的波长链路的图。
图4-13是说明本发明第35实施方式中在AWG阵列波导光栅的输入输出端口中逻辑环型网络拓扑中的波长配置的图。
图4-14是说明本发明第35实施方式中在AWG阵列波导光栅的输入输出端口中逻辑全网格型网络拓扑中的波长链路的图。
图4-15是说明本发明第35实施方式中在AWG阵列波导光栅的输入输出端口中逻辑全网格网络拓扑中的波长配置的图。
图4-16是说明在本发明第35实施方式中从逻辑环型网络拓扑变更到逻辑全网格网络拓扑时的拓扑变更信息类的图。
图4-17是说明在本发明第35实施方式中从逻辑环型网络拓扑变更到逻辑全网格网络拓扑时的拓扑变更信息类的图。
图4-18是说明在本发明第35实施方式中从逻辑环型网络拓扑变更到逻辑全网格网络拓扑时的拓扑变更信息类的图。
图4-19是说明在本发明第35实施方式中从逻辑环型网络拓扑变更到逻辑全网格网络拓扑时的拓扑变更信息类的图。
图4-20是说明本发明第35实施方式中在拓扑管理者终端浏览器中包括的界面的图。
图4-21是表示本发明第36实施方式中的光通信网络系统的结构图。
图4-22是表示本发明第36实施方式中的光通信网络系统的通信节点装置的结构图。
图4-23是表示本发明第36实施方式中的光通信网络系统的通信节点装置的结构图。
图4-24是表示本发明第36实施方式中的光通信网络系统的通信节点装置的结构图。
图4-25是表示本发明第36实施方式中的光通信网络系统的通信节点装置的结构图。
图4-26是说明本发明第36实施方式中的通信节点装置的时间同步的图。
图4-27是说明本发明第36实施方式中的通信节点装置的时间同步的图。
图4-28是说明本发明第36实施方式中由作为节点管理者的人员认证的流程的图。
图4-29是说明本发明第36实施方式中在拓扑变更时的控制步骤的图。
图4-30是说明本发明第36实施方式中在拓扑变更时的控制步骤的图。
图4-31是说明本发明第36实施方式中在拓扑变更时的控制步骤的图。
图4-32是说明本发明第36实施方式中的波长变更控制步骤的图。
图4-33是说明本发明第36实施方式中的通信节点装置状态位的图。
图4-34是说明本发明第36实施方式中在通信节点装置和中央控制装置的构成元件和连接的图。
图4-35是说明本发明第36实施方式在通信节点装置和中央控制装置的构成元件的逻辑连接的图。
图4-36是说明本发明第36实施方式在通信节点装置管理者终端中浏览器包括的界面的图。
图4-37是说明现有实例的图。
具体实施例方式
下面基于

本发明的实施方式。
另外，在下面说明的实施方式中，虽然分别以4、5、13、或14为例说明阵列波导光栅(AWG)的输入输出端口的个数N和通信节点装置的个数M，但是它们的数量并不局限于此，只要是2个或以上都是可以的。
另外，虽然对本发明网络结构中包含的逻辑网络的个数是1个的情况进行说明，但是混合两个或以上的同样网络的情况也是一样的。
同样，在本发明多重冗余的情况下，不限制于2个，即使由2个或以上的多个同样网络并列构成，也不超出本发明权利要求的范围。
另外，当构成网络时，虽然存在由于光传送损失而需要放大器的情况，但是也可以在每个收发装置间的某个位置设置该光放大器。
图1-1表示在关于本发明的通信网络系统的第1实施方式中通信节点装置和阵列波导光栅(AWG)通过光纤物理连接的物理网络拓扑。
阵列波导光栅(AWG)1-101如图1-2、1-3所示的那样，具有输入端口1-201～205和输出端口1-301～305，其输入输出端口1-201～205、1-301～305分别通过光纤1-501～505连接于配置于周围的个人计算机等通信终端装置或作为通信网络的节点的路由器等通信节点装置1-401～405。另外，各通信节点装置1-401～405包括用来切换在通信中使用的信号光的波长的单元(图中没有示出)。
图1-2是通过2芯光纤连接阵列波导光栅(AWG)1-101和各通信节点装置1-401～405的例子，图1-3是通过单芯光纤连接阵列波导光栅(AWG)1-101和各通信节点装置1-401～405的例子。
具有分别从所配置的阵列波导型光栅(AWG)的输入输出端口1-201～205、1-301～305通过光纤1-501～505连接配置于周围的通信节点装置1-401～405的结构。
在阵列波导型光栅(AWG)1-101中，由各通信节点装置1-401～405发送输入到输入端口1-201～205的信号光的信号1-601～605被依据其每一个的波长输出到相应于波长的输出端口1-301～305。
这样，可以从各通信节点装置1-401～405中选择切换设定在目的地(发送目的地)的通信节点装置1-401～405中的波长信号光进行发送，虽然物理上是图1-1所示物理网络拓扑那样的单纯星型结构，但是物理上也能够容易地实现图1-4所示那样的星(网格)状网络拓扑和图1-5所示那样的环状网络拓扑那样的不同逻辑网络拓扑。
图1-4、1-5分别表示信号传送路径图(波长路径)和通信路径的逻辑网络拓扑结构。
在构成图1-4中所示的逻辑星(网格)网络拓扑的情况中，可以如图1-6所示的波长配置那样设置基于阵列波导光栅(AWG)1-101的输入输出端口1-201～205、1-301～305的信号光波长的连接关系和各通信节点装置1-401～405所使用的信号光波长。另外，可以使用图1-4中由斜线强调显示的波长。
另外，在构成图1-5中所示的逻辑环型网络拓扑的情况中，可以如图1-7所示的波长配置那样设置基于阵列波导光栅(AWG)1-101的输入输出端口1-201～205、1-301～305的信号光波长的连接关系和各通信节点装置1-401～405所使用的信号光波长。另外，可以使用图1-5中由斜线强调显示的波长。
对于构成某一逻辑网络拓扑的通信节点装置组变更到其它逻辑网络拓扑来说，可以通过由各通信节点装置基于用于所述其它逻辑网络拓扑的波长配置切换信号光的波长来实现。
另外，还可以可通信地连接2个或以上的阵列波导光栅(AWG)，从而可以在连接到这些AWG的通信节点装置间形成预定的逻辑网络拓扑。
图1-8到图1-10表示有关本发明光通信网络系统的第2实施方式。在本实施方式中，对于光通信网络系统扩展方法的例子，详细说明本发明的特点。
第2实施方式是小规模实现如图1-8所示那样的单纯物理星型网络拓扑结构的情况。在此，相对于具有在第1实施方式中说明的阵列波导光栅(AWG)1-101的中心据点1-401A，示出了连接到包括通信节点装置1-402～406的5个据点1-402A～406A的情况。
图1-9表示通过扩展图1-8的网络结构，增加通信节点装置的数量情况下的物理网络结构，图1-10表示有关图1-9的结构的逻辑网络拓扑结构。
图1-9所示的光通信网络是设置为包括连接到中心据点1-401A的阵列波导光栅(AWG)1-101的通信节点装置1-407～418的扩展据点1-407A～418A的例子。另外，在图1-9所示的光通信网络中，如图1-10所示的那样，通过据点1-401A、1-402A和扩展据点1-407A、1-408A构成逻辑环型网络拓扑，通过据点1-401A、1-406A和扩展据点1-413A～416A构成逻辑星型网络拓扑，通过据点1-401A、1-405A和扩展据点1-409A～412A构成逻辑环型网络拓扑，通过据点1-401A、1-403A、1-404A和扩展据点1-417A、1-418A构成逻辑星型网络拓扑。而且，还通过据点1-401A、1-405A和扩展据点1-412A、1-418A构成逻辑星型(网格)网络拓扑。
在实际的网络结构中，从网络构筑初期阶段不太会构筑如图1-9所示那样的大规模网络，通常是通过在网络运行时扩展网络规模，从图1-8所示那样的网络结构扩展顺序网络规模。在第2实施方式中，基于图1-8的网络结构，以配置于中央的阵列波导光栅(AWG)1-101的输入输出端口数的规模为上限，在扩展时，如果能够通过将通信节点装置1-407～418通过光纤连接到阵列波导光栅(AWG)1-101来增设扩展据点1-407A～418A，并且不妨碍或停止已有通信终端节点1-401～406的通信状态，那么就可以很容易地大规模化网络的规模。
而且，在本实施方式的网络结构中，通过前面第1实施方式(图1-1)所示，不仅可以构成逻辑星型(网格)网络拓扑，而且由于可以容易地构成环型形状的逻辑网络拓扑，所以如图1-10所示那样，在具有星型形状物理星型网络拓扑的同一网络上，可以构筑网格、星型、环型等不同逻辑网络拓扑共存的光通信网络系统。
在本结构中，由于可以仅仅通过变化各通信节点装置1-401～408收发的信号光的波长就可以选择作为连接对象的通信节点装置，所以在变更逻辑网络拓扑的情况下，由于在有关初期物理网络结构的光纤连接变换等时不需要很长的时间，并且不需要进行高成本的工作，所以可以很容易在短时间内低成本来变更逻辑网络拓扑。另外，通过变换有关阵列波导光栅(AWG)1-101的输入输出端口的波长配置也可以变更逻辑网络拓扑。
图1-11和图1-14示出了有关本发明光通信网络系统的第3实施方式。图1-11示出了作为物理网络结构的物理网络拓扑，图1-12示出了其逻辑网络拓扑。另外，图1-13是说明有关第3实施方式的网络结构的详细逻辑结构的图，图1-14是表示第3实施方式的阵列波导光栅(AWG)1-101的输入输出端口的波长配置关系的图。在此，说明了适用于因特网数据中心(Idc)网络的例子。
即，包括通信节点装置1-701～705的数据中心1-701A～705A通过光纤连接到包括阵列波导光栅(AWG)1-101的中心据点1-101A，同时，包括通信节点装置1-706～713的据点1-706A～713A通过光纤连接到中心据点1-101A。
另外，通过设置阵列波导光栅(AWG)1-101和各通信节点装置1-701～713的信号光波长，数据中心1-701A～705A通过构成逻辑网格网络拓扑形成分散数据中心WDM(Wavelength Division Multiplexing，波分复用)核心网络1-721，并通过数据中心1-701A～705A的通信节点装置1-701～705和通信节点装置1-706、1-710形成MPLS(Multi-protcol Label Swithcing，多协议标记交换)核心网络(逻辑全网格网络拓扑)1-722。而且，还通过通信节点装置1-706～709形成RPR(Resilient Packet Ring，恢复分组环)网络(逻辑环型网络拓扑)1-723，并通过通信节点装置1-710～713形成以太网络(逻辑星型网络拓扑)1-724，并可以形成由通信节点装置1-707和通信节点装置1-713之间单纯星型结构的点到点连接构成的大楼间互联的网络1-725。
在本实施方式中，通过先前第1和第2实施方式的说明，也不拘泥于图1-11所示那样的单纯星型形状的物理网络拓扑，并且不仅仅在于逻辑网络拓扑可以混合逻辑星型(网格)网络拓扑和逻辑环型网络拓扑的特点，还可以重叠作为路由控制方法广泛已知的MPLS(多协议标记交换)和作为实现高速故障回避方法所已知的RPR(恢复分组环)的网络技术，数据中心1-701A～705A的通信节点装置1-701～705等分散存在的情况和因特网交换(IX)等，还存在能够非常简单地在短时间内以低成本构筑极其稳定的高安全网络的特点。
在图1-14中，节点序号1～16表示阵列波导光栅(AWG)1-101的输入输出端口的序号，本实施方式中的各节点序号1～13的输入输出端口分别连接到通信节点装置1-701～713，并设定有关各通信节点装置1-701～713的信号光的波长配置关系。在这种情况下，如前面所述的那样，阵列波导光栅(AWG)的输入输出端口数(N)和通信节点装置的数量(M)分别相当于N＝16、M＝13的情况。
根据这种波长配置，通过图1-11、1-12所示出的那样，连接到逻辑环型网络拓扑的通信节点装置1-706～709被连接到由逻辑网格网络拓扑构成的数据中心1-701A～705A的通信节点装置1-701～705。此时，通信节点装置1-701～705、706、710是MPLS的LSR(标记交换路由器)，通信节点装置1-706成为MPLS的LSR(标记交换路由器)的边界。另外，通信节点装置1-710～713很容易实现连接成单纯的星型形状的逻辑网络拓扑结构，并且，通信节点装置1-710～713可以连接到网格连接的数据中心1-701A～705A的通信节点装置1-701～705。此时，通信节点装置1-710成为MPLS的LSR(标记交换路由器)的边界。
另外，在本实施方式中，如图1-14所示的那样，在采用逻辑网格网络拓扑的MPLS核心网络1-721中使用波长λ1～λ9，在采用逻辑环型网络拓扑的PRP网络1-723中使用波长λ12～λ16，在由逻辑星型网络拓扑构成的以太网络1-724中使用波长λ4～λ9，在大楼间互联的网络1-725中使用波长λ3。
在此，虽然对于配置于中心据点的阵列波导光栅(AWG)1-101示出了在输入输出端口数配置为16×16规模的AWG的情况下的波长配置，但是，该规模并不限制于16×16，可以是通信节点装置收容数或以上的规模。
下面，参照图1-15、1-16说明有关本发明光通信网络系统的第4实施方式。第4实施方式说明了相对于所述第3实施方式的结构添加插入新的通信节点装置714的时的一个例子。图1-15是表示第4实施方式的逻辑网络拓扑的图，图1-16是表示所述第4实施方式的阵列波导光栅(AWG)1-101的输入输出端口的波长配置关系的图。在图1-16中，通过光纤物理连接通信节点装置和阵列波导光栅以使赋予通信节点装置的固有序号1～16表示与阵列波导光栅1-101的输入输出端口序号一致，并设定有关各通信节点装置1-701～714的信号光的波长配置关系。在这种情况下，通信节点装置数相当于14的情况。
本实施方式中，在所述第3实施方式的RPR网络1-723的逻辑环型网络拓扑中，在通信节点装置1-708和通信节点装置1-709之间新插入新设置通信节点装置714。在这种情况下，如图1-16所示那样，在变更前，代替在通信节点装置1-708和通信节点装置1-709间使用波长λ16的信号光进行通信，可以设置变更各通信节点装置1-708、709、714的通信波长以便在通信节点装置1-708和通信节点装置714之间的通信中使用波长λ5，在通信节点装置1-709和通信节点装置714之间的通信中使用波长λ6。这样，仅仅变更通信节点装置1-708、709、714的通信波长，就可以很容易地在网络中新设新的通信节点714。在此，虽然对于阵列波导光栅(AWG)1-101示出了配置为16×16的规模的AWG的情况的波长配置，但是，仍然如先前例子中所描述的那样，并不限制于16×16的规模，还可以是通信节点收容数或以上的规模。
下面，参照图1-17、1-18说明有关本发明光通信网络系统的第5实施方式。第5实施方式是在所述第4实施方式的结构中，将存在于RPR网络1-723的逻辑环型网络拓扑中的通信节点装置1-707移设到由逻辑星型网络拓扑构成的以太网络1-724的一个例子。图1-17是表示第5实施方式的逻辑网络拓扑的图，图1-18是表示阵列波导光栅(AWG)1-101的输入输出端口的波长配置关系的图。在图1-18中，表示通过光纤物理连接通信节点装置和阵列波导光栅(AWG)以使赋予与前面描述相同的通信节点装置的固有序号1～16与阵列波导光栅(AWG)1-101的输入输出端口序号一致，并设定有关各通信节点装置1-701～714的信号光的波长配置关系。在这种情况下，如前述那样，通信节点装置数相当于14的情况。
本实施方式中，将收容在通信节点装置714所插入的逻辑环型网络拓扑的通信节点装置1-707新移设到归属于通信节点装置1-710的逻辑星型网络拓扑，并示出变更逻辑拓扑情况下的网络逻辑结构和在各通信节点装置中的波长配置关系。在这种情况下，在移设前，通信节点装置1-707代替使用波长λ12和波长λ14分别与通信节点装置1-706和通信节点装置1-708进行通信，将通信节点装置1-707的信号光波长设置为λ16，并可以在通信节点装置1-707和通信节点装置1-710之间使用该波长λ16进行通信。另外，在移设前，虽然在通信节点装置1-706和通信节点装置1-707之间的通信中使用波长λ12，在通信节点装置1-707和通信节点装置1-708之间的通信中使用波长λ14，但是在移设后，可以设置变更各通信节点装置1-707、708、709使用的信号光的波长，以便在通信节点装置1-706和通信节点装置1-708之间使用波长λ13进行通信。
这样，如所述实施方式那样，仅仅变更在通信中使用的信号光的波长配置，就可以动态变更逻辑网络拓扑。在此，虽然在图1-18中示出了作为配置于中心的阵列波导光栅(AWG)1-101的输入输出端口数(N×N)配置16×16规模的AWG的情况下的波长配置，但是，这个规模当然不仅仅限制于16×16的规模，还可以是通信节点收容数或以上的规模。
下面，参照图1-19、20来说明有关本发明光通信网络系统的第6实施方式。在本实施方式中，将具有形成逻辑环型网络拓扑的波长配置，并收容了4个通信终端节点1-701～704的网络结构作为一个例子进行了说明。
图1-19是表示有关第6实施方式的光通信网络系统的物理网络拓扑的图，图1-20是表示第6实施方式的光通信网络系统中的逻辑网络拓扑和阵列波导光栅(AWG)1-101的波长配置的图。在本实施方式中，使用4×4角频率AWG作为阵列波导光栅(AWG)1-101。另外，在图1-20所示的波长配置中，表示通过光纤连接通信节点装置和AWG以使赋予通信节点装置的固有序号1～4与阵列波导光栅(AWG)1-101的输入输出端口的序号一致，并设定有关各通信终端节点1-701～704的信号光的波长配置关系。在这种情况下，通信节点装置的数目相当于4的情况。
在图1-19中，各通信节点装置1-701～704具有可以变化信号光波长的WDM接口(或以下，称作WDM-IF)1-700a和2个介质访问控制部(或以下，称作MAC)1-700b、700c，设置各MAC1-700b、1-700c的信号光波长以使一个MAC1-700b使用波长λ2的信号光通过WDM-IF1-700a进行通信，另一个MAC1-700c使用波长λ4的信号光通过WDM-IF1-700a进行通信。而且，各MAC1-700b、1-700c包括折返发送所接收信号的功能。
另外，阵列波导光栅(AWG)1-101的波长配置由于如图1-20所示那样进行设置，所以在通信节点装置1-701和通信节点装置1-702之间可以使用波长λ2的信号光进行双向通信，并可以在通信节点装置1-702和通信节点装置1-703之间可以进行使用波长λ4的信号光的双向通信，并可以在通信节点装置1-703和通信节点装置1-704之间使用波长λ2的信号光进行双向通信，并可以在通信节点装置1-704和通信节点装置1-701之间使用波长λ4的信号光进行双向通信。由此，可以进行有关MAC1-700b、1-700c的外环通信OuterTX、OuterRX和内环通信InnerTX、InnerRX，并形成逻辑环型网络拓扑。
根据图中所示的波长配置，虽然信号围绕所有的通信节点装置1-701～704一周，但是在本实施方式中，特点在于双方向地传送信号。在此，虽然设置双方向的波长使用相同的波长，但是即使是不同的波长配置，本质上也没有变化。另外，在此，虽然示出了将配置4×4规模的AWG作为配置于中心的阵列波导光栅(AWG)1-101，但是，该规模并不限制于4×4，也可以是通信节点装置收容数或以上的规模。
在该结构中，如图1-21所示，就有关切断物理连接通信节点装置1-701和阵列波导光栅(AWG)1-101的光纤的情况，下面对网络的补救方式进行说明。
在这种情况下，如图1-22的逻辑网络拓扑所示的那样，通过将通信节点装置1-701和通信节点装置1-702之间以及通信节点装置1-701和通信节点装置1-704之间进行的通信在连接通信节点装置1-701和阵列波导光栅(AWG)的光纤切断后分别在各通信节点装置1-702、1-704内进行折返，从而可以回避光纤切断的故障。即，在物理连接通信节点装置1-701和阵列波导光栅(AWG)1-101的光纤被切断的情况下，通过通信节点装置1-702的MAC1-700c折返从通信节点装置1-703接收的信号并发送给通信节点装置1-703，并通过通信节点装置1-704的MAC1-700b折返从通信节点装置1-703接收的信号并发送给通信节点装置1-703，从而可以维持有关通信节点装置1-702～704的通信。
另外，在发生如图1-23所示的通信节点装置1-701自身故障的情况下也是同样的。另外，在发生所述那样的故障时，通过检测出该故障，可以很容易地自动折返信号，并通过这样自动折返信号，能够在发生故障时对网络进行高速而稳定的补救。
在前面所述的逻辑环型网络拓扑中，由于光纤切断和通信节点装置故障而发生故障时的网络补救方法，虽然通过第6实施方式示出了在本光通信网络系统中可以重构用于迂回发生故障的通信节点装置的新的逻辑环形网络拓扑，但是在通信节点装置为5台或以上的情况下，由于发生故障时的迂回路径存在多个，所以即使通信节点装置的台数增加，也能构筑抗故障性强的网络。在此，示出了通信节点装置台数为5的情况的实施方式。
如图1-23.1所示，5台通信节点装置1-701～705通过光纤连接到分别包括5个输入端口输出端口的5×5阵列波导光栅(AWG)，在构成逻辑环型网络拓扑时的光信号路径和波长配置中，连接到通信节点装置5(1-705)的光纤被切断时，通信节点装置1(1-701)迂回发生故障的通信节点装置5(1-705)，并新构成到通信节点装置4(1-704)的光信号路径，可以构成“通信节点装置1(1-701)→通信节点装置2(1-702)→通信节点装置3(1-703)→通信节点装置4(1-704)→通信节点装置1(1-701)”的逻辑环型网络拓扑。图1-23.2示出了此时的光信号路径和波长配置。一方面，由于通信节点装置1可以通过变化信号光的波长来构成与其它通信节点装置间的路由，并且其它通信节点装置也可以同样构造任意的路径，所以可以重构的逻辑环型网络拓扑并不将发生故障的通信节点限制于所跳过的迂回路由，还可以重构具有几何环状路径的逻辑环型网络拓扑。图1-23.3是通过“通信节点装置1(1-701)→通信节点装置3(1-703)→通信节点装置4(1-704)→通信节点装置2(1-702)→通信节点装置1(1-701)”的信号光路径构成逻辑环型网络拓扑时的波长配置。如此，即使在通信节点装置增加的时候，由于在逻辑环型网络拓扑中存在多个迂回路径，所以在发生故障时，也能够实现高速而稳定的网络补救。
下面，参照图1-24、1-25说明有关本发明的光通信网络系统的第7实施方式。在本实施方式中，用1芯光纤来构成，在各通信节点装置和阵列波导光栅(AWG)的输入输出端口1-201～204、1-301～304中设置光环行器等光非可逆电路1-1001～1008。图1-24是表示有关第7实施方式的光通信网络系统的物理网络拓扑结构的图，图1-25是说明有关第7实施方式的波长配置的图。
在图1-24中，1-101是分别具有N个输入输出端口(N为整数)的阵列波导光栅(AWG)，可以使用N个中的4个输入端口1-201～204和同样地使用N个中4个输出端口1-301～304，它们都通过光非可逆电路1-1001～1008和1芯光纤1-501～504连接到4个通信节点装置1-701～704。
通信节点装置1-701包括具有发送器1-1101和接收器1-1201以及非可逆电路1-1001的光DEMUX(Demultiplexer，解复用器)设备1-1401。非可逆电路1-1001在连接到发送器1-1101的输出端和接收器1-1201的输入端的同时，通过光纤1-501和非可逆电路1-1005连接到阵列波导光栅(AWG)1-101的输入端口1-201和输出端口1-301。
通信节点装置1-702包括具有发送器1-1101和接收器1-1202和非可逆电路1-1002的光DEMUX(解复用器)设备1-1402。非可逆电路1-1002在连接到发送器1-1102的输出端和接收器1-1202的输入端的同时，通过光纤1-502和非可逆电路1-1006连接到阵列波导光栅(AWG)1-101的输入端口1-202和输出端口1-302。
通信节点装置1-703包括具有发送器1-1103和接收器1-1203和非可逆电路1-1003的光DEMUX(解复用器)设备1-1403。非可逆电路1-1003在连接到发送器1-1103的输出端和接收器1-1203的输入端的同时，通过光纤1-503和非可逆电路1-1007连接到阵列波导光栅(AWG)1-101的输入端口1-203和输出端口1-303。
通信节点装置1-704包括具有发送器1-1104和接收器1-1204和非可逆电路1-1004的光DEMUX(解复用器)设备1-1404。非可逆电路1-1004在连接到发送器1-1104的输出端和接收器1-1204的输入端的同时，通过光纤1-504和非可逆电路1-1008连接到阵列波导光栅(AWG)1-101的输入端口1-204和输出端口1-304。
另外，阵列波导光栅(AWG)1-101和各非可逆电路1-1001～1008可以如满足图1-25所示的波长配置那样来设置信号光的路由。即，由通信节点装置1-701发送的波长λ1、λ2、λ3、λ4的信号光被发送给按顺序记述的通信节点装置1-701、702、703、704。另外，由通信节点装置1-702发送的波长λ4、λ1、λ2、λ3的信号光被发送给顺序记述的通信终端装置1-701、702、703、704，由通信节点装置1-703发送的波长λ3、λ4、λ1、λ2的信号光被发送给顺序记述的通信节点装置1-701、702、703、704，由通信节点装置1-704发送的波长λ2、λ3、λ4、λ1的信号光被发送给顺序记述的通信节点装置1-701、702、703、704。在本实施方式中，通过将各通信节点装置1-701～704的收发器的收发波长设置为λ2来构成逻辑环型网络拓扑。
下面，参照图1-26来说明有关本发明光通信网络系统的第8实施方式。本实施方式是以图1-24、1-25所示的第7实施方式为基础的光通信网络系统，并是具有在发生光纤断裂等故障情况下考虑故障回避的结构的系统。
即，在图1-19、1-20所示的第6实施方式和图1-24、1-25所示的第7实施方式中，由于在通信节点装置和阵列波导光栅(AWG)之间使用1芯光纤进行连接，所以存在这样的问题，即，如果它们之间的光纤被切断，那么特定通信节点装置1-701就被孤立了。
对此，本实施方式可以实现这样的方法，即，通过2重配置收发系统的光纤，即使发生光纤切断等故障，通信节点装置也不会被孤立。
即，在图1-26所示的第8实施方式中，包括分别具有N(N为整数)个输入输出端口数的阵列波导光栅(AWG)1-101、1-102，在本实施方式中分别使用了4个输入端口1-201～204、1-205～208和4个输出端口1-301～304、1-305～308，它们都通过1芯光纤1-501～516连接到4个通信节点装置1-701～704。
通信节点装置1-701是包括具有发送器1-1101和接收器1-1201的收发信机1-1501和具有发送器1-1102和接收器1-1202的收发信机1-1502。收发信机1-1501的发送器1-1101的输出端通过光纤1-502连接到阵列波导光栅(AWG)1-101的输入端口1-201，接收器1-1201的输入端通过光纤1-501连接到阵列波导光栅(AWG)1-101的输出端口1-301。另外，收发信机1-1502的发送器1-1102的输出端通过光纤1-503连接到阵列波导光栅(AG)102的输入端口1-205，接收器1-1202的输入端通过光纤1-504连接到阵列波导光栅(AWG)1-102的输出端口1-305。
通信节点装置1-702是包括具有发送器1-1103和接收器1-1203的收发信机1-1503和具有发送器1-1104和接收器1-1204的收发信机1-1504。收发信机1-1503的发送器1-1103的输出端通过光纤1-505连接到阵列波导光栅(AWG)1-101的输入端口1-202，接收器1-1203的输入端通过光纤1-506连接到阵列波导光栅(AWG)1-101的输出端口1-302。另外，收发信机1-1504的发送器1-1104的输出端通过光纤1-507连接到阵列波导光栅(AWG)1-102的输入端口1-206，接收器1-1204的输入端通过光纤1-508连接到阵列波导光栅(AWG)1-102的输出端口1-306。
通信节点装置1-703是包括具有发送器1-1105和接收器1-1205的收发信机1-1505和具有发送器1-1106和接收器1-1206的收发信机1-1506。收发信机1-1505的发送器1-1105的输出端通过光纤1-509连接到阵列波导光栅(AWG)1-101的输入端口1-203，接收器1-1205的输入端通过光纤1-510连接到阵列波导光栅(AWG)1-101的输出端口1-303。另外，收发信机1-1506的发送器1-1106的输出端通过光纤1-511连接到阵列波导光栅(AWG)1-102的输入端口1-207，接收器1-1206的输入端通过光纤1-512连接到阵列波导光栅(AWG)1-102的输出端口1-307。
通信节点装置1-704是包括具有发送器1-1107和接收器1-1207的收发信机1-1507和具有发送器1-1108和接收器1-1208的收发信机1-1508。收发信机1-1507的发送器1-1107的输出端通过光纤1-513连接到阵列波导光栅(AWG)1-101的输入端口1-204，接收器1-1207的输入端通过光纤1-514连接到阵列波导光栅(AWG)1-101的输出端口1-304。另外，收发信机1-1508的发送器1-1108的输出端通过光纤1-515连接到阵列波导光栅(AWG)1-102的输入端口1-208，接收器1-1208的输入端通过光纤1-516连接到阵列波导光栅(AWG)1-102的输出端口1-308。
通过具有如所述结构的2重冗余结构，由于收发系统的光纤被2重配置，所以即使发生光纤切断等故障时，也不会孤立特定的通信节点装置。
另外，收发信机1-1501～1508和阵列波导光栅(AWG)1-101、1-102之间可以使用2芯光纤进行连接。
下面，参照图1-27说明有关本发明光通信网络系统的第9实施方式。本实施方式与第8实施方式相同，是以图1-24、1-25所示第7实施方式为基础的系统，并是具有在发生光纤断线等故障情况下考虑故障回避的结构的系统。
即，在第9实施方式中，通过2重配置第7实施方式的结构，即使在连接在通信节点装置和阵列波导光栅(AWG)之间的光纤发生切断等故障时，也可以实现不会孤立特定通信节点装置的方法。另外，在第9实施方式的结构中，使用1芯光纤来构成，在各通信节点装置和阵列波导光栅(AWG)的收发信端口中，设置了光环行器等光非可逆电路。
在图1-27所示的第9实施方式中，包括2个每个分别包括N个输入输出端口的阵列波导光栅(AWG)1-101、1-102，从N个之中分别使用了4个输入端口1-201～204、1-205～208和4个输出端口1-301～304、1-305～308，它们都通过光非可逆电路1-1001～1016和1芯光纤1-501～508连接到4个通信节点装置1-701～704。
通信节点装置1-701包括具有发送器1-1101和接收器1201和非可逆电路1-1001的光DEMUX设备1-1401和具有发送器1-1102和接收器1202和非可逆电路1-1002的光DEMUX设备1-1402。
非可逆电路1-1001在连接到接收器1-1101的输出端和接收器1-1201的输入端的同时，还通过光纤1-501和非可逆电路1-1005连接到阵列波导光栅(AWG)1-101的输入端口1-201和输出端口1-301。
非可逆电路1-1002在连接到接收器1-1102的输出端和接收器1-1202的输入端的同时，还通过光纤1-502和非可逆电路1-1013连接到阵列波导光栅(AWG)1-102的输入端口1-205和输出端口1-305。
通信节点装置1-702包括具有发送器1-1103和接收器1-1203和非可逆电路1-1003的光DEMUX设备1-1403和具有发送器1-1104和接收器1-1204和非可逆电路1-1004的光DEMUX设备1-1404。
非可逆电路1-1003在连接到接收器1-1103的输出端和接收器1-1203的输入端的同时，还通过光纤1-503和非可逆电路1-1006连接到阵列波导光栅(AWG)1-101的输入端口1-202和输出端口1-302。
非可逆电路1-1004在连接到接收器1-1104的输出端和接收器1-1204的输入端的同时，还通过光纤1-504和非可逆电路1-1014连接到阵列波导光栅(AWG)1-102的输入端口1-206和输出端口1-306。
通信节点装置1-703包括具有发送器1-1105和接收器1-1205和非可逆电路1-1009的光DEMUX设备1-1405和具有发送器1-1106和接收器1-1206和非可逆电路1-1010的光DEMUX设备1-1406。
非可逆电路1-1009在连接到接收器1-1105的输出端和接收器1-1205的输入端的同时，还通过光纤1-505和非可逆电路1-1007连接到阵列波导光栅(AWG)1-101的输入端口1-203和输出端口1-303。
非可逆电路1-1010在连接到接收器1-1106的输出端和接收器1-1206的输入端的同时，还通过光纤1-506和非可逆电路1-1015连接到阵列波导光栅(AWG)1-102的输入端口1-207和输出端口1-307。
通信节点装置1-704包括具有发送器1-1107和接收器1-1207和非可逆电路1-1011的光DEMUX设备1-1407和具有发送器1-1108和接收器1-1208和非可逆电路1-1012的光DEMUX设备1-1408。
非可逆电路1-1011在连接到接收器1-1107的输出端和接收器1-1207的输入端的同时，还通过光纤1-507和非可逆电路1-1008连接到阵列波导光栅(AWG)1-101的输入端口1-204和输出端口1-304。
非可逆电路1-1012在连接到接收器1-1108的输出端和接收器1-1208的输入端的同时，还通过光纤1-508和非可逆电路1-1016连接到阵列波导光栅(AWG)1-102的输入端口1-208和输出端口1-308。
通过具有如所述结构的2重冗余结构，由于收发系统的光纤被2重配置，所以即使发生光纤切断等故障时，也不会孤立特定的通信节点装置。
另外，在具有所述2重冗余结构的情况下，无论是使用1芯光纤的情况，还是使用2芯光纤的情况，通过同时在两个方向上传送信号光，即使在一个方向上的光纤被切断，也不会孤立特定的通信节点装置，从而实现更稳定的网络结构。
下面，参照图1-28说明有关本发明光通信网络系统的第10实施方式。在图1-28中，与图1-27所示第9实施方式相同的构成部分通过采用相同的符号表示来省略其描述。另外，第10实施方式和第9实施方式的不同点在于代替前述第9实施方式的发送器1-1101～1108，而包括使用可变波长光源的发送器1-901～908。
这样，通过使用具有波长可变光源的发送器1-901～908，在构成逻辑环型网络拓扑的情况下，由于可以改变信号光的波长，所以可以通过跳过(越过)发送故障不能通信的通信节点装置来回避故障。另外，代替波长可变光源而使用多波长光源阵列也可以获得同样的效果。
在第11实施方式中，参照图1-29、1-30对适用于具有如在第6实施方式的光通信网络系统中的所述第10实施方式那样的波长可变光源的发送器的一个例子进行说明。图1-29是表示有关第11实施方式的光通信网络系统的物理网络拓扑及其结构的图，图1-30是表示有关第11实施方式的光网络系统的逻辑网络拓扑和结构的图。
在图1-29、1-30中，与图1-19、1-20所示第6实施方式相同的结构采用相同的符号进行表示，同时省略其描述。
本实施方式，与第6实施方式相同，具有持有逻辑环型网络拓扑的波长配置，并作为收容了4个通信节点装置1-701～704的网络结构，信号绕所有的通信节点装置1-701～704一周。在本实施方式中，在于以单方向或双方向传送信号光作为特点的同时，通过在各通信节点装置1-701～704中配置的波长可变光源来选择发送波长以便对于特定光纤断线或特定通信节点装置的故障，如从发生故障地点前一个的通信节点装置跳过(越过)发生故障的通信节点装置而发送到下一个通信节点装置作为特征。
例如，如图1-29所示，在通信节点装置1-701和阵列波导光栅(AWG)1-101之间的通信不能进行时，即，在逻辑环型网络拓扑中的通信节点装置1-701和通信节点装置1-702、1-704之间的通信不能进行时，如图1-30所示，分别在通信节点装置1-702、1-704中，用波长λ1代替在与通信节点装置1-701的通信中使用的信号光的波长来跳过(越过)通信节点装置1-701，从而能够形成确保通信节点装置1-702和通信节点装置1-704之间的通信的逻辑环型网络拓扑。这样，在发生故障的情况下，能够通过确保在可以通信的通信节点装置间的逻辑环型网络拓扑来维持通信。
另外，在发生如上所述的故障时，通过检测该故障来自动切换信号光的波长，可以容易地实现，通过这样自动切换信号光的波长，可以高速而稳定地进行发生故障时的处理。
下面，参照图1-31说明有关本发明光通信网络系统的第12实施方式。图1-31是表示第12实施方式的光通信网络系统的物理网络拓扑及其结构的图。
第12实施方式的系统在设置有代替有关前述第7实施方式的发送器1-1101～1104而具有波长可变光源的发送器1-901～904的同时，还作为在接收器1-1201～1204和非可逆电路(光环行器)1-1001～1004之间设置了波长可变滤波器1-1501～1504的系统。在此，作为例子，对使用1芯光纤801～804连接4个通信节点装置1-701～704的情况进行说明。
在各通信节点装置1-701～704中，配置了具有用来向期望的通信节点装置发送信号的波长可变光源的发送器1-901～904和用来从由其它通信节点装置发送来的各种波长的信号光中选择1个波长的信号光的波长可变滤波器1-1501～1504。
在该例子中，虽然示出了接收器1-1201～1204和可变波长滤波器1-1501～1504在各通信装置中包括一对的例子，但是为了同时接收多个波长的信号光，可以设置多对接收器和波长可变滤波器。
在变更逻辑网络拓扑的情况和增加通信节点装置的情况下，虽然需要在与其它通信节点装置的收发信相关联的通信节点装置中变化用来发送的光源的波长，但，同时，由于接收侧也需要选择多个波长进行接收，所以通过根据接收的波长来设置波长可变滤波器，由于不需要配置必要个数或以上的接收器，所以在经济上更优。
另外，在该实施方式中，虽然对使用1芯光纤的单路径情况进行了说明，但是在冗余结构和使用2芯光纤的情况也是同样的。而且，通信节点装置的数目也不必限制为4个。
下面，参照图1-32对有关本发明光通信网络系统的第13实施方式进行说明。
图1-32是表示第13实施方式的网络结构的图，作为一个例子，示出了通过2芯光纤1-501～508连接4个通信节点装置1-701～704的结构。但是，通信节点数不必限定为4。
在图1-32中，1-101是与前述相同的阵列波导光栅(AWG)，1-701～704是通信节点装置，1-1601是中央控制装置，1-1801～1816是WDM耦合器。
通信节点装置1-701～704是包括用来与中央控制装置进行通信的控制用收发信机1-1701～1704和用来收发用于与其它节点装置进行通信的数据的收发信机1-2501～2504、WDM耦合器1-1801～1808、分流器1-2101～2104。
控制用收发信机1-1701～1704包括控制用信号接收部1-1901～1904和控制用信号发送部1-2001～2004，控制用信号接收部1-1901～1904的输入端连接到WDM耦合器1-1802、1804、1806、1808，管理用信号发送部1-2001～2004的输出端连接到WDM耦合器1-1801、1803、1805、1807。控制信号接收部1-1901～1904接收从中央控制装置1-1601发送来的控制信号，控制信号发送部1-2001～2004向中央控制装置1-1601发送控制信号。
收发信机1-2501～2504包括具有波长可变光源的发送器1-901～904和监视图像检测器(或以下，称为监视PD)1-2201～2204，和包括波长可变滤波器1-1501～1504的接收器1-1201～1204。
发送器1-901～904的输出端通过分流器1-2101～2104连接到WDM耦合器1-1801、1803、1805、1807和监视器PD1-2201～2204。另外，接收器1-1201～1204的输入端通过波长可变滤波器1-1501～1504连接到WDM耦合器1-1802、1804、1806、1808。
WDM耦合器1-1801、1803、1805、1807分别通过面对配置的WDM耦合器1-1809～1812连接到控制用收发信机1-1705～1708的控制信号接收部1-1905～1908和阵列波导光栅(AWG)1-101的输入端口1-201～204。
中央控制装置1-1601具有4个控制用收发信机1-1705～1708及控制部1-1600，控制用收发信机1-1705～1708包括控制信号接收部1-1905～1908和控制信号发送部1-2005～2008。
控制信号发送部1-2005～2008的输出端连接到WDM耦合器1-1813～1816一方的输入端，WDM耦合器1-1813～1816的另一方输入端按照前述的顺序连接到阵列波导光栅(AWG)1-101的输出端口1-301～304。而且，WDM耦合器1-1813～1816的输出端连接到面对配置的WDM耦合器1-1802、1804、1806、1808的输入端。
另外，阵列波导光栅(AWG)1-101如将输入到输入端口1-201、202、203、204的信号光对应于前述顺序输出到输出端口1-302、303、304、301那样来进行设置。
在所述结构的光通信网络系统中，作为由各通信节点装置1-701～704收发的信号光1-2301～2308，其波长使用1.5微米频带的光。同时，为了管理该网络，使用不同于该通信波长频带(1.5微米频带)的波长，例如将1.3微米频带波长的光作为管理用信号光1-2401～2408。
由各通信节点装置1-701～704发送的信号光1-2301～2304和控制信号1-2401～2404在由配置于各通信节点装置1-701～704内的WDM耦合器1-1801、1803、1805、1807合波之后发送给阵列波导光栅(AWG)1-101。发送给所述阵列波导光栅(AWG)1-101方向的信号光1-2301～2304和控制信号1-2401～2404在到达所述阵列波导光栅(AWG)1-101之前由WDM耦合器1-1809～1812进行分波，本信号1-2301～2304被引入到阵列波导光栅(AWG)1-101的输入端口1-201～204，控制信号1-2401～2404被引入到配置于中央控制装置1-1601中控制信号收发信部1-1705～1708的控制信号接收部1-1905～1908，从而能够控制各通信节点装置1-701～704的通信状态。
而且，由于在各通信节点装置1-701～704中配置了监视PD1-2201～2204，所以通过经由分流器1-2101～2104将由具有配置于各通信节点装置1-701～704中的波长可变光源的发送器1-901～904发送的一部分光引入监视PD 1-2201～2204，可以监视发送的本信号1-2301～2304的光的状态。
中央控制装置1-1601使用1.3微米频带的光对各通信节点装置1-701～704发送控制信号1-2405～2408，该控制信号1-2405～2408和从阵列波导光栅(AWG)1-101的输出端口1-301～304输出的信号光1-2304、2301、2302、2303被使用WDM耦合器1-1813～1816进行合波，并发送给各通信节点装置1-701～704。
由各通信节点装置1-701～704接收的信号光1-2301～2304和控制信号1-2405～2408通过配置于各通信节点装置1-701～704中的WDM耦合器1-1802、1804、1806、1808进行再次分波，信号光1-2301～2304被经过波长可变滤波器1-1501～1504引入各接收器1-1201～1204，控制信号1-2405～2408被引入配置于各通信节点装置1-701～704中的控制信号收发信机1-1701～1704。
通过这种结构，使用中央控制装置1-1601可以对各通信节点装置1-701～704的状态和网络拓扑的变更或通信节点装置的插入和脱离进行集中控制。在此，虽然使用1.3微米频带波长的光作为控制信号1-2405～2408光的波长，但是也可以使用能够与本信号光的波长分离的其它波长。另外，在本实施方式中，虽然示出了控制信号1-2405～2408和信号光1-2301～2304通过相同的光纤进行收发的例子，但是该控制信号1-2405～2408也可以通过与所述光纤不同的其它光纤或因特网等其它通信路径进行收发。
另外，前述各实施方式所示的波长配置并不限制于所述实施方式，它决定连接到所使用的阵列波导光栅(AWG)1-101的输入输出端口中的哪一个端口，不言而喻可以使用任意的波长配置。
图2-1是表示有关本发明第14实施方式的逻辑网络拓扑可变光网络系统整体结构图。在同一图中，虽然分别设置了4个通信终端装置(2-1001～1004)、阵列波导光栅(AWG)光输入输出端口(2-201～204)，但是只要是2或以上的整数就可以。另外，在图中，阵列波导光栅(AWG)(2-101)和中央控制装置(2-2001)分别以设置为1台进行表示，但是在进行冗余结构的情况下，设置多台也是可以的。
虽然在后面所述的主信号中理想地能够使用配置于ITU网格上的1.5微米频带波长的光，在控制信号中理想地能够使用1.3微米频带的波长光，但是在不局限于此的主信号和控制信号中能够适宜使用可以分离两个信号的波长的光。另外，在后述WDM耦合器中，可以使用能够分离或结合具有不同光波长的主信号和控制信号的光。
通信终端装置(2-1001～1004)光输入输出端口(2-901～904)通过光纤等光波导(2-1801～1804)连接到通信节点装置(2-301～304)的通信终端装置侧光输入输出端口(2-601～604)，来自所述通信终端装置的信号光由通信节点装置(2-301～304)波长变换到WDM信号波长。WDM信号光从通信节点装置(2-301～304)的WDM光输入输出端口(2-401～404)输出，并由通过光纤等光波导(2-1401～1404)连接的WDM耦合器(2-1201～1204)引入到作为传送通路的光纤等光波导(2-1101～1104)，在到达下一段WDM耦合器(2-1301～1304)之后，被导波到光纤等光波导(2-1601～1604)，并引入导阵列波导光栅(AWG)(2-101)的光输入输出端口(2-201～204)。
在阵列波导光栅(AWG)(2-101)中，根据输入的光信号的波长，在去向不同光端口的光层中进行路由。因此，通过由通信节点装置(2-301～304)对来自通信终端装置(2-1001～1004)的输出信号光进行波长变换，通过阵列波导光栅(AWG)(2-101)，可以向相对设置的任意通信终端装置(2-1001～1004)自由设置路由。
当控制通信节点装置(2-301～304)中的波长变换功能时，中央控制装置(2-2001)对多个通信节点装置(2-301～304)进行集中控制。当进行控制时，同时进行通信节点装置(2-301～304)和中央控制装置(2-2001)之间的通信，但是，图2-1中，传送来自通信节点装置(2-301～304)的WDM信号光的光纤等光波导(2-1101～1104)作为该通信的传送通路来共用。
但是，也不一定要共用，还可以通过设置其它光纤等光波导通路来连接到集中器(2-1901)。
来自通信节点装置(2-301～304)的控制信号输入输出端口(2-501～504)的控制信号通过光纤等光波导(2-1501～1504)到达WDM耦合器(2-1201～1204)，通过光纤等光波导(2-1101～1104)到达相对的WDM耦合器(2-1301～1304)。此后，通过光纤等光波导(2-1701～1704)到达集中器(2-1901)，来自所有通信节点装置(2-301～304)的控制信号到达集中器(2-1901)，并到达中央控制装置(2-2001)的控制信号光输入输出端口(2-2201)，从而，控制信号由中央控制装置(2001)进行计算。另外，相反，来自中央控制装置(2-2001)的控制信号经过中央控制装置的光输入输出端口(2-2201)→集中器(2-1901)→WDM耦合器(2-1301～1304)→WDM耦合器(2-1201～1204)到达通信节点装置(2-301～304)的控制信号输入输出端口(2-501～504)。
通信节点装置(2-301～304)分别连接到通信节点装置内部的数据库(2-701～704)和通信节点装置外部的数据库(2-801～804)(节点数据库)，中央控制装置(2-2001)连接中央控制装置内部的数据库(2-2301)和中央控制装置外部的数据库(2-2401)(中央数据库)。
图3-1表示了有关本发明的光通信网络系统的第15实施方式，同时图示了阵列波导光栅(AWG)、和集中器构成的网络结构，并示出了在通信节点装置内引入光交换机的例子。图中3-10、20、30、40是通信节点装置、3-51是阵列波导光栅(AWG)、3-61是集中器、3-62是中央控制装置、3-71～78和3-81～88是光纤等光传送通路。
图3-1所示的系统具有4个通信节点装置3-10、20、30、40通过光纤物理连接阵列波导光栅(AWG)3-51的物理星型网络拓扑。
虽然在后面所述的主信号中理想地能够使用配置于ITU网格上的1.5微米频带波长的光，在控制信号中理想地能够使用1.3微米频带的波长光，但是在不局限于此的主信号和控制信号中能够适宜使用可以分离两个信号的波长的光。另外，在后述WDM耦合器中，可以使用能够分离或结合具有不同光波长的主信号和控制信号的光。
通信节点装置3-10包括用来将来自阵列波导光栅(AWG)3-51的输入信号分离成主信号和控制信号的第1WDM(Wavelength Division Multiplexing波分复用)耦合器3-11a、和用来将来自第1WDM耦合器3-11a的主信号按每个波长分波的分波器3-12a、和用来变更来自分波器3-12a的主信号的方向进行输出的4×4第1光交换机3-13a、和将来自第1光交换机3-13a的主信号送出的4个光检测器3-14a1、14b1、14c1、14d1。
另外，通信节点装置3-10包括在输出侧分别具有调制器3-14a3、14b3、14c3、14d3的SSG-DBR激光等4个波长可变光源3-14a2、14b2、14c2、14d2，和用来变更来自各波长可变光源3-14a2、14b2、14c2、14d2调制后的主信号的方向的4×4第2光交换机3-13b，和用来合波来自第2光交换机3-13b的主信号的合波器3-12b，和用来将来自节点控制部3-15的控制信号结合于来自合波器3-12b的主信号并进行输出的第2WDM耦合器3-11b。在使用具有直接调制功能的光源作为各波长可变光源3-14a2、14b2、14c2、14d2的情况下，各调制器3-14a3、14b3、14c3、14d不一定是必需的。另外，各波长可变光源3-14a2、14b2、14c2、14d2分别与各光检测器3-14a1、14b1、14c1、14d1成为一对，从而作为整体来构成主信号收发部3-14。
而且，通信节点装置3-10包括连接于第1WDM耦合器3-11a的输入端口3-15a1，和连接到第2WDM耦合器3-11b的输出端口3-15a2，和具有微结构的控制电路(图中省略)的通信节点装置控制部3-15。该控制电路在基于来自第1WDM耦合器3-11a的控制信号控制各波长可变光源3-14a2、14b2、14c2、14d2的输出波长和各光交换机3-13a、13b的光路的同时，完成将包含通信节点装置3-10的通信状态信息的控制信号输出到第2WDM耦合器3-11b的任务。
其它3个通信节点装置3-20、30、40的结构具有与前述通信节点装置3-10相同的结构。因此，3-21a、31a、41a是第1WDM耦合器，3-22a、32a、42a是分波器，3-23a、33a、43a是4×4第1光交换机，3-24、34、44是主信号收发部，3-24a1、24b1、24c1、24d1、34a1、34b1、34c1、34d1、44a1、44b1、44c1、44d1是光检测器，3-24a2、24b2、24c2、24d2、34a2、34b2、34c2、34d2、44a2、44b2、44c2、44d2是波长可变光源，3-24a3、24b3、24c3、24d3、34a3、34b3、34c3、34d3、44a3、44b3、44c3、44d3是调制器，3-23b、33b、43b是4×4第2光交换机，3-22b、32b、42b是合波器，3-21b、31b、41b是第2WDM耦合器，3-25、35、45是节点控制部，3-25a1、35a1、45a1是输入端口，3-25a2、35a2、45a2是输出端口。
阵列波导光栅(AWG)3-51由具有4个输入端口3-51a～51d和4个输出端口3-51e～51h的4×4AWG(Arrayed Waveguide Grating；阵列波导光栅)型合波器构成，并包括对应于各输入端口3-51a～51d设置的4个WDM耦合器3-52a～52d和对应于阵列波导光栅(AWG)3-51的各输出端口3-51e～51h设置的4个WDM耦合器3-52e～52h。输入端口侧的各WDM耦合器3-52a～52d将来自各通信节点装置3-10、20、30、40的输入信号分离成主信号和控制信号，并完成将控制信号输出给集中器61并将主信号输出到各输入端口3-51a～51d的任务。另外，输出侧各WDM耦合器3-52e～52h完成将来自集中器3-61的控制信号结合于来自阵列波导光栅(AWG)3-51的输出信号的任务。
集中器3-61连接到中央控制装置3-62，并包括对应于阵列波导光栅(AWG)3-51的各WDM耦合器3-52a～52d的4个输入端口3-61a1、61b1、61c1、61d1，和与对应于各WDM耦合器3-52e～52h的输入端口3-61a1、61b1、61c1、61d1成对的4个输出端口3-61a2、61b2、61c2、61d2，和在中央控制装置3-62之间收发控制信号的主输入端口3-61e1和主输出端口3-61e2。中央控制装置3-62包括连接到集中器3-61的主输出端口3-61e2的输入端口3-62a1，和连接到主输入端口3-61e1的输出端口3-62a2，和微结构的控制电路(图中省略)。该控制电路将集中器3-61的4对输入输出端口的任何一个切换连接到主输入端口3-61e1和主输出端口3-61e2，并由预定的主端口输出包含波长变更信息的控制信号，同时取入来自预定输入端口的包括通信状态信息的控制信号，并基于相同的控制信号完成监视各通信节点装置的通信状态的任务。
光传送通路3-71连接通信节点装置3-10的第1WDM耦合器3-11a的输入侧和阵列波导光栅(AWG)3-51的WDM耦合器3-52e的输出侧，光传送通路3-72连接通信节点装置3-10的第2WDM耦合器3-11b的输出侧和阵列波导光栅(AWG)3-51的WDM耦合器3-52a的输入侧。光传送通路3-73连接通信节点装置3-20的第1WDM耦合器3-21a的输入侧和阵列波导光栅(AWG)3-51的WDM耦合器3-52f的输出侧，光传送通路3-74连接通信节点装置3-20的第2WDM耦合器3-21b的输出侧和阵列波导光栅(AWG)3-51的WDM耦合器3-52b的输入侧。光传送通路3-75连接通信节点装置3-30的第1WDM耦合器3-31a的输入侧和阵列波导光栅(AWG)3-51的WDM耦合器3-52g的输出侧，光传送通路3-76连接通信节点装置3-30的第2WDM耦合器3-31b的输出侧和阵列波导光栅(AWG)3-51的WDM耦合器3-52c的输入侧。光传送通路3-77连接通信节点装置3-40的第1WDM耦合器3-41a的输入侧和阵列波导光栅(AWG)3-51的WDM耦合器3-52h的输出侧，光传送通路3-78连接通信节点装置3-40的第2WDM耦合器3-41b的输出侧和阵列波导光栅(AWG)3-51的WDM耦合器3-52d的输入侧。
光传送通路3-81连接阵列波导光栅3-51的WDM耦合器3-52a的输出侧和集中器3-61的输入端口3-61a1，光传送通路3-82连接阵列波导光栅3-51的WDM耦合器3-52e的输入侧和集中器3-61的输出端口3-61a2。光传送通路3-83连接包括在阵列波导光栅3-51的WDM耦合器3-52b的输出侧和集中器3-61的输入端口3-61b1，光传送通路3-84连接阵列波导光栅3-51的WDM耦合器3-52f的输入侧和集中器3-61的输出端口3-61b2。光传送通路3-85连接阵列波导光栅3-51的WDM耦合器3-52c的输出侧和集中器3-61的输入端口3-61c1，光传送通路3-86连接阵列波导光栅3-51的WDM耦合器3-52g的输入侧和集中器3-61的输出端口3-61c2。光传送通路3-87连接阵列波导光栅3-51的WDM耦合器3-52d的输出侧和集中器3-61的输入端口3-61d1，光传送通路3-88连接阵列波导光栅3-51的WDM耦合器3-52h的输入侧和集中器3-61的输出端口3-61d2。
下面，通过具有星型物理网络拓扑的图3-1所示系统对各种可能结构的逻辑网络拓扑进行说明。
使用具有如图3-2A所示那样的均匀损耗和角频率特性的波导光栅作为阵列波导光栅(AWG)51，在构成图3-2B所示那样全网格型逻辑网络拓扑的情况下，将各通信节点装置3-10、20、30、40的各波长可变光源的波长设置为λ1、λ2、λ3、λ4，并在通过第2光交换机3-13b、23b、33b、43b将各波长的主信号输入到合波器3-12b、22b、32b、42b的同时，通过第1光交换机3-13a、23a、33a、43a将由各分波器3-12a、22a、32a、42a分波的各波长的主信号输出给各光检测器。
在这种全网格型逻辑网络拓扑中，如图3-2B所示的那样，通信节点装置3-10和通信节点装置3-20通过波长λ2和λ4的主信号进行通信，通信节点装置3-10和通信节点装置3-30通过波长λ3和λ3的主信号进行通信，通信节点装置3-10和通信节点装置3-40通过波长λ2和λ4的主信号进行通信，通信节点装置3-20和通信节点装置3-30通过波长λ2和λ4的主信号进行通信，通信节点装置3-20和通信节点装置3-40通过波长λ3和λ3的主信号进行通信，通信节点装置3-30和通信节点装置3-40通过波长λ2和λ4的主信号进行通信。
在使用如图3-3A所示那样具有均匀损耗和角频率特性的阵列波导光栅作为阵列波导光栅(AWG)3-51，并在相同图中使用结网示出的波长的主信号，构成图3-3B所示那样的环型逻辑网络拓扑的情况下，如图3-4所示那样，将通信节点装置3-10的波长可变光源3-14a2的波长设置为λ3，并在将波长可变光源3-14b2的波长设置为λ2的同时，并如将来自波长可变光源3-14a2的波长为λ3的主信号输出到合波器3-12b的输入端口P3，将来自波长可变光源3-14b2的波长为λ2的主信号输入到合波器3-12b的输入端口P2那样来设置第2光交换机3-13b的光路。另外，如将来自分波器3-12a的输出端口P3的波长为λ3的主信号输出到光检测器3-14a1，并将来自输出端口P4的波长为λ4的主信号输入到光检测器3-14b1那样来设置第1光交换机3-13a的光路。
另外，将通信节点装置3-20的波长可变光源3-24a2的波长设置为λ4，并在将波长可变光源3-24b2的波长设置为λ3的同时，并如将来自波长可变光源3-24a2的波长为λ4的主信号输出到合波器3-22b的输入端口P4，将来自波长可变光源3-24b2的波长为λ3的主信号输入到合波器3-22b的输入端口P3那样来设置第2光交换机3-23b的光路。另外，如将来自分波器3-22a的输出端口P2的波长为λ2的主信号输出到光检测器3-24a1，并将来自输出端口P3的波长为λ3的主信号输入到光检测器3-24b1那样来设置第1光交换机3-23a的光路。
而且，将通信节点装置3-30的波长可变光源3-34a2的波长设置为λ3，并在将波长可变光源3-34b2的波长设置为λ2的同时，并如将来自波长可变光源3-34a2的波长为λ3的主信号输出到合波器3-32b的输入端口P3，将来自波长可变光源3-34b2的波长为λ2的主信号输入到合波器3-32b的输入端口P2那样来设置第2光交换机3-33b的光路。另外，如将来自分波器3-32a的输出端口P3的波长为λ3的主信号输出到光检测器3-34a1，并将来自输出端口P4的波长为λ4的主信号输入到光检测器3-34b1那样来设置第1光交换机3-33a的光路。
而且，将通信节点装置3-40的波长可变光源3-44a2的波长设置为λ3，并在将波长可变光源3-44b2的波长设置为λ4的同时，并如将来自波长可变光源3-44a2的波长为λ3的主信号输出到合波器3-42b的输入端口P3，将来自波长可变光源3-44b2的波长为λ4的主信号输入到合波器3-42b的输入端口P4那样来设置第2光交换机3-43b的光路。另外，如将来自分波器3-42a的输出端口P2的波长为λ2的主信号输出到光检测器3-44b1，并将来自输出端口P3的波长为λ3的主信号输入到光检测器3-44a1那样来设置第1光交换机3-43a的光路。
在该环型网络拓扑中，如图3-3B所示那样，通信节点装置3-10和通信节点装置3-20通过波长λ2和λ4的主信号进行通信，通信节点装置3-20和通信节点装置3-40通过波长λ3和λ3的主信号进行通信，通信节点装置3-30和通信节点装置3-40通过波长λ2和λ4的主信号进行通信，通信节点装置3-10和通信节点装置3-30通过波长λ3和λ3的主信号进行通信。
在使用如图3-5A所示那样具有均匀损耗和角频率特性的阵列波导光栅作为阵列波导光栅(AWG)3-51，并在相同图中使用结网示出的波长的主信号，构成图3-5B所示那样的星型逻辑网络拓扑的情况下，如图3-6所示那样，将通信节点装置3-10的波长可变光源3-14b2的波长设置为λ2的同时，并如将来自波长可变光源3-14b2的波长为λ2的主信号输出到合波器3-12b的输入端口P2那样来设置第2光交换机3-13b的光路。另外，如将来自分波器3-12a的输出端口P4的波长为λ4的主信号输入到光检测器3-14b1那样来设置第1光交换机3-13a的光路。
另外，将通信节点装置3-20的波长可变光源3-24a2的波长设置为λ4，将波长可变光源3-24b2的波长设置为λ3，并将波长可变光源3-24c2的波长设置为λ2的同时，如将来自波长可变光源3-24a2的波长为λ4的主信号输出到合波器3-22b的输入端口P4，将来自波长可变光源3-24b2的波长为λ3的主信号输出到合波器3-22b的输入端口P3，将来自波长可变光源3-24c2的波长为λ2的主信号输出到合波器3-22b的输入端口P2那样来设置第2光交换机3-23b的光路。另外，如将来自分波器3-22a的输出端口P2的波长为λ2的主信号输出到光检测器3-24a1，并将来自输出端口P3的波长为λ3的主信号输出到光检测器3-24b1，将来自输出端口P4的波长为λ4的主信号输入到光检测器3-24c1那样来设置第1光交换机3-23a的光路。
而且，在将通信节点装置3-30的波长可变光源3-34a2的波长设置为λ4的同时，如将来自波长可变光源3-34a2的波长为λ4的主信号输出到合波器3-32b的输入端口P4那样来设置第2光交换机3-33b的光路。另外，如将来自分波器3-32a的输出端口P2的波长为λ2的主信号输入到光检测器3-34a1那样来设置第1光交换机3-33a的光路。
而且，将通信节点装置3-40的波长可变光源3-44a2的波长设置为λ3的同时，如将来自波长可变光源3-44a2的波长为λ3的主信号输出到合波器3-42b的输入端口P3那样来设置第2光交换机3-43b的光路。另外，如将来自分波器3-42a的输出端口P3的波长为λ3的主信号输入到光检测器3-44a1那样来设置第1光交换机3-43a的光路。
在该星型网络拓扑中，如图3-5B所示那样，通信节点装置3-10和通信节点装置3-20通过波长λ2和λ4的主信号进行通信，通信节点装置3-20和通信节点装置3-40通过波长λ3和λ3的主信号进行通信，通信节点装置3-20和通信节点装置3-30通过波长λ2和λ4的主信号进行通信。
在使用如图3-7A所示那样具有均匀损耗和角频率特性的阵列波导光栅作为阵列波导光栅(AWG)3-51，并在相同图中使用结网示出的波长的主信号，构成图3-7B所示那样的网格型逻辑网络拓扑的情况下，如图3-8所示那样，将通信节点装置3-10的波长可变光源3-14a2的波长设置为λ3，并在将波长可变光源3-14b2的波长设置为λ2的同时，如将来自波长可变光源3-14a2的波长为λ3的主信号输出到合波器3-12b的输入端口P3，将来自波长可变光源3-14b2的波长为λ2的主信号输出到合波器3-12b的输入端口P2那样来设置第2光交换机3-13b的光路。另外，如将来自分波器12a的输出端口P3的波长为λ3的主信号输出到光检测器3-14a1，并将来自输出端口P4的波长为λ4的主信号输入到光检测器3-14b1那样来设置第1光交换机3-13a的光路。
另外，将通信节点装置3-20的波长可变光源3-24a2的波长设置为λ4，将波长可变光源3-24b2的波长设置为λ3，并在将波长可变光源3-24c2的波长设置为λ2的同时，如将来自波长可变光源3-24a2的波长为λ4的主信号输出到合波器3-22b的输入端口P4，将来自波长可变光源3-24b2的波长为λ3的主信号输入到合波器3-22b的输入端口P3，将来自波长可变光源3-24c2的波长为λ2的主信号输出到合波器3-22b的输入端口P2那样来设置第2光交换机3-23b的光路。另外，如将来自分波器3-22a的输出端口P2的波长为λ2的主信号输出到光检测器3-24a1，将来自输出端口P3的波长为λ3的主信号输入到光检测器3-24b1，并将来自输出端口P4波长为λ4的主信号输入到光检测器3-24c1那样来设置第1光交换机3-23a的光路。
而且，将通信节点装置3-30的波长可变光源3-34a2的波长设置为λ3，将波长可变光源3-34b2的波长设置为λ2，并在将波长可变光源3-34c2的波长设置为λ4的同时，如将来自波长可变光源3-34a2的波长为λ3的主信号输出到合波器32b的输入端口P3，将来自波长可变光源3-34b2的波长为λ2的主信号输入到合波器3-32b的输入端口P2，将来自波长可变光源3-34c2的波长为λ4的主信号输出到合波器3-32b的输入端口P4那样来设置第2光交换机3-33b的光路。另外，如将来自分波器3-32a的输出端口P2的波长为λ2的主信号输出到光检测器3-34c1，将来自输出端口P3的波长为λ3的主信号输入到光检测器3-34a1，将来自输出端口P4的波长为λ4的主信号输入到光检测器3-34b1那样来设置第1光交换机3-33a的光路。
而且，将通信节点装置3-40的波长可变光源3-44a2的波长设置为λ3，并在将波长可变光源3-44b2的波长设置为λ4的同时，并如将来自波长可变光源3-44a2的波长为λ3的主信号输出到合波器3-42b的输入端口P3，将来自波长可变光源3-44b2的波长为λ4的主信号输出到合波器3-42b的输入端口P4那样来设置第2光交换机3-43b的光路。另外，如将来自分波器3-42a的输出端口P2的波长为λ2的主信号输出到光检测器3-44b1，并将来自输出端口P3的波长为λ3的主信号输入到光检测器3-44a1那样来设置第1光交换机3-43a的光路。
在该网格型网络拓扑中，如图3-7B所示那样，通信节点装置3-10和通信节点装置3-20通过波长λ2和λ4的主信号进行通信，通信节点装置3-10和通信节点装置3-30通过波长λ3和λ3的主信号进行通信，通信节点装置3-20和通信节点装置3-30通过波长λ2和λ4的主信号进行通信，通信节点装置3-20和通信节点装置3-40通过波长λ3和λ3的主信号进行通信，通信节点装置3-30和通信节点装置3-40通过波长λ2和λ4的主信号进行通信。
这样，根据图3-1所示的系统，通过基于来自中央控制装置3-62的控制信号设置各通信节点装置3-10、20、30、40的各波长可变光源的波长和各光交换机的光路并扫描由各主信号收发部3-14、24、34、44操作的收发信波长，能够任意并容易地将具有星型物理网络拓扑的网络逻辑网络拓扑变更为全网格型、环型、星型和网格型及它们的混合等。而且，通过将来自中央控制装置3-62的控制信号输出到各通信节点装置3-10、20、30、40的节点控制部3-15、25、35、45瞬时对前述波长进行扫描，从而能够动态变更逻辑网络拓扑。
另外，由于在中央控制装置3-62和各通信节点装置3-10、20、30、40之间的控制信号的收发中能够与主信号使用相同的光传送通路3-71～78，所以解决了在设置用于收发控制信号的低速专用线情况那样构筑和运行成本的问题和网络延迟问题，并能够确保对各通信节点装置3-10、20、30、40执行通信控制和状态监视。
另外，在由于主信号光强度低而不能在各通信节点装置3-10、20、30、40中接收主信号的情况中，如图3-9所示那样，最好对应于阵列波导光栅(AWG)3-51的各输出端口51e～51h设置EDFA等光放大器3-53a～53d，或在各通信节点装置3-10、20、30、40中设置同样的光放大器。
另外，通信节点装置的数目不一定为4，只要使用具有对应于使用基本上2或以上整数构成的通信节点装置数的输入输出端口的阵列波导光栅(AWG)，也能够获得如前所述的同样的效果。
而且，虽然在本实施方式中以具有均匀损耗和角频率特性的阵列波导光栅(AWG)进行了表示，但是使用其它具有均匀损耗和角频率特性的光合分波器也是可以的，即使使用图3-10所示例的那样的不具有带有波长配置的均匀损耗和角频率特性的光合分波器，也可以获得与前述同样的作用效果。
图3-11示出了有关本发明的光通信网络系统的第16实施方式，与网络结构同时图示了阵列波导光栅(AWG)和集中器的结构，并示出了在通信节点装置内引入光耦合器的示例。
图中3-10、20、30、40是通信节点装置，3-51是阵列波导光栅(AWG)、3-62是中央控制装置、3-71～78和3-81～88是光纤等光传送通路。
图3-11所示的系统具有由4个通信节点装置3-10、20、30、40光连接阵列波导光栅(AWG)3-51而构成的星形物理网络拓扑。
该系统不同于图3-1所示第15实施方式的光通信网络系统，在于(1)从各通信节点装置3-10、20、30、40中除去分波器3-12a、22a、32a、42a和合波器3-12b、22b、32b、42b和第1光交换机3-13a、23a、33a、43a和第2光交换机3-13b、23b、33b、43b，代替它们的是，在各通信节点装置3-10、20、30、40中设置用来将来自第1WDM耦合器3-11a的主信号分配为4个并分别输出到4个光检测器的第1耦合器3-16a、26a、36a、46a和用来结合来自4个波长可变光源的主信号并输出到第2WDM耦合器3-11b的第2耦合器3-16b、26b、36b、46b。
(2)在各通信节点装置3-10、20、30、40的4个光检测器的各个输入侧设置用于选择输入特定波长主信号的波长可变滤波器3-14a4、14b4、14c4、14d4、24a4、24b4、24c4、24d4、34a4、34b4、34c4、34d4、44a4、44b4、44c4、44d4。
(3)各通信节点装置3-10、20、30、40的节点控制部3-15、25、35、45基于来自中央控制装置3-62的控制信号控制各波长可变光源的输出波长和各波长可变滤波器的输入波长。其它的结构由于与图3-1所示的系统相同，所以用相同的符号并省略其说明。
下面通过具有星型物理网络拓扑的图3-11所示的系统对可能构成的各种逻辑网络拓扑进行说明。
在使用如图3-2A所示那样具有均匀损耗和角频率特性的阵列波导光栅作为阵列波导光栅(AWG)3-51，并构成全网格型逻辑网络拓扑的情况下，将各通信节点装置3-10、20、30、40的各波长可变光源的波长和各波长可变滤波器的输入波长设置为λ1、λ2、λ3、λ4，并在将各波长的主信号输出到第2耦合器3-16b、26b、36b、46b的同时，将由第2耦合器3-16a、26a、36a、46a分配的4个主信号通过各波长可变滤波器输出到各光检测器。
在这种全网格型逻辑网络拓扑中，如图3-2B所示那样，通信节点装置3-10和通信节点装置3-20通过波长λ2和λ4的主信号进行通信，通信节点装置3-10和通信节点装置3-30通过波长λ3和λ3的主信号进行通信，通信节点装置3-10和通信节点装置3-40通过波长λ2和λ4的主信号进行通信，通信节点装置3-20和通信节点装置3-30通过波长λ2和λ4的主信号进行通信，通信节点装置3-20和通信节点装置3-40通过波长λ3和λ3的主信号进行通信，通信节点装置3-30和通信节点装置3-40通过波长λ2和λ4的主信号进行通信。
在使用如图3-3A所示那样具有均匀损耗和角频率特性的阵列波导光栅作为阵列波导光栅(AWG)3-51，并在相同图中使用结网示出的波长的主信号，构成图3-3B所示那样的环型逻辑网络拓扑的情况下，如图3-12所示那样，将通信节点装置3-10的波长可变光源3-14a2的波长设置为λ3，并在将波长可变光源3-14b2的波长设置为λ2的同时，并将波长可变滤波器3-14a4的输入波长设置为λ3以将波长为λ3的主信号输入到光检测器3-14a1，并将波长可变滤波器3-14b4的输入波长设置为λ4以将波长λ4的主信号输入到光检测器3-14b1。
另外，将通信节点装置3-20的波长可变光源3-24a2的波长设置为λ4，并在将波长可变光源3-24b2的波长设置为λ3的同时，将波长可变滤波器3-24a4的输入波长设置为λ2以将波长为λ2的主信号输入到光检测器3-24a1，并将波长可变滤波器3-24b4的输入波长设置为λ3以将波长为λ3的主信号输入到光检测器3-24b1。
而且，将通信节点装置3-30的波长可变光源3-34a2的波长设置为λ3，并在将波长可变光源3-34b2的波长设置为λ2的同时，将波长可变滤波器3-34a4的输入波长设置为λ3以将波长为λ3的主信号输入到光检测器3-34a1，并将波长可变滤波器3-34b4的输入波长设置为λ4以将波长为λ4的主信号输入到光检测器3-34b1。
而且，将通信节点装置3-40的波长可变光源3-44a2的波长设置为λ3，并在将波长可变光源3-44b2的波长设置为λ4的同时，将波长可变滤波器3-44a4的输入波长设置为λ3以将波长为λ3的主信号输入到光检测器3-44a1，并将波长可变滤波器3-44b4的输入波长设置为λ2以将波长为λ2的主信号输入到光检测器3-44b1。
在该环型网络拓扑中，如图3-3B所示那样，通信节点装置3-10和通信节点装置3-20通过波长λ2和λ4的主信号进行通信，通信节点装置3-20和通信节点装置3-40通过波长λ3和λ3的主信号进行通信，通信节点装置3-30和通信节点装置3-40通过波长λ2和λ4的主信号进行通信，通信节点装置3-10和通信节点装置3-30通过波长λ3和λ3的主信号进行通信。
在使用如图3-5A所示那样具有均匀损耗和角频率特性的阵列波导光栅作为阵列波导光栅(AWG)3-51，并在相同图中使用结网示出的波长的主信号，构成图3-5B所示那样的星型逻辑网络拓扑的情况下，如图3-13所示那样，将波长可变滤波器3-14b4的输入波长设置为λ4以将通信节点装置3-10的波长可变光源3-14b2的波长设置为λ2的同时，并将波长为λ4的主信号输入到光检测器3-14b1。
另外，将通信节点装置3-20的波长可变光源3-24a2的波长设置为λ4，将波长可变光源3-24b2的波长设置为λ3，并将波长可变光源3-24c2的波长设置为λ2的同时，将波长可变滤波器3-24a4的输入波长设置为λ2以将波长为λ2的主信号输入到光检测器3-24a1，将波长可变滤波器3-24b4的输入波长设置为λ3以将波长为λ3的主信号输入到光检测器3-24b1，并将波长可变滤波器3-24c4的输入波长设置为λ4以将波长为λ4的主信号输入到光检测器3-24c1。
而且，在将通信节点装置3-30的波长可变光源3-34a2的波长设置为λ4的同时，将波长可变滤波器3-34a4的输入波长设置为λ2以将波长为λ2的主信号输入到光检测器3-34a1。
而且，将通信节点装置3-40的波长可变光源3-44a2的波长设置为λ3的同时，将波长可变滤波器3-44a4的输入波长设置为λ3以将波长为λ3的主信号输入到光检测器3-44a1。
在该星型网络拓扑中，如图3-5B所示那样，通信节点装置3-10和通信节点装置3-20通过波长λ2和λ4的主信号进行通信，通信节点装置3-20和通信节点装置3-40通过波长λ3和λ3的主信号进行通信，通信节点装置3-20和通信节点装置3-30通过波长λ2和λ4的主信号进行通信。
在使用如图3-7A所示那样具有均匀损耗和角频率特性的阵列波导光栅作为阵列波导光栅(AWG)3-51，并在相同图中使用结网示出的波长的主信号，构成图3-7B所示那样的网格型逻辑网络拓扑的情况下，如图3-14所示那样，将通信节点装置3-10的波长可变光源3-14a2的波长设置为λ3，并在将波长可变光源3-14b2的波长设置为λ2的同时，来将波长可变滤波器3-14a4的输入波长设置为λ3以将波长为λ3的主信号输入到光检测器3-14a1，将波长可变滤波器3-14b4的输入波长设置为λ4以将波长为λ4的主信号输入到光检测器3-14b1。
另外，将通信节点装置3-20的波长可变光源3-24a2的波长设置为λ4，将波长可变光源3-24b2的波长设置为λ3，并在将波长可变光源3-24c2的波长设置为λ2的同时，将波长可变滤波器3-24a4的输入波长设置为λ2以将波长为λ2的主信号输入到光检测器3-24a1，将波长可变滤波器3-24b4的输入波长设置为λ3以将波长为λ3的主信号输入到光检测器3-24b1，并将波长可变滤波器3-24c4的输入波长设置为λ4以将波长为λ4的主信号输入到光检测器3-24c1。
而且，将通信节点装置3-30的波长可变光源3-34a2的波长设置为λ3，将波长可变光源3-34b2的波长设置为λ2，并在将波长可变光源3-34c2的波长设置为λ4的同时，将波长可变滤波器3-34a4的输入波长设置为λ3以将波长为λ3的主信号输入到光检测器3-34a1，将波长可变滤波器3-34b4的输入波长设置为λ4以将波长为λ4的主信号输入到光检测器3-34b1，并将波长可变滤波器3-34c4的输入波长设置为λ2以将波长为λ2的主信号输入到光检测器3-34c1。
而且，将通信节点装置3-40的波长可变光源3-44a2的波长设置为λ3，并在将波长可变光源3-44b2的波长设置为λ4的同时，将波长可变滤波器3-44a4的输入波长设置为λ3以将波长为λ3的主信号输入到光检测器3-44a1，将波长可变滤波器3-44b4的输入波长设置为λ2以将波长为λ2的主信号输入到光检测器3-44b1。
在该网格型网络拓扑中，如图3-7B所示那样，通信节点装置3-10和通信节点装置3-20通过波长λ2和λ4的主信号进行通信，通信节点装置3-10和通信节点装置3-30通过波长λ3和λ3的主信号进行通信，通信节点装置3-20和通信节点装置3-30通过波长λ2和λ4的主信号进行通信，通信节点装置3-20和通信节点装置3-40通过波长λ3和λ3的主信号进行通信，通信节点装置3-30和通信节点装置3-40通过波长λ2和λ4的主信号进行通信。
这样，根据图3-11所示的系统，通过基于来自中央控制装置3-62的控制信号设置各通信节点装置3-10、20、30、40的各波长可变光源的波长和各波长可变滤波器的输入波长并扫描由各主信号收发部3-14、24、34、44操作的收发信波长，能够任意并容易地将具有星型物理网络拓扑的网络逻辑网络拓扑变更为全网格型、环型、星型、网格型或它们的混合等。而且，通过将来自中央控制装置3-62的控制信号输出到各通信节点装置3-10、20、30、40的节点控制部3-15、25、35、45瞬时对前述波长进行扫描，从而能够动态变更逻辑网络拓扑。
另外，由于在中央控制装置3-62和各通信节点装置3-10、20、30、40之间的控制信号的收发中能够与主信号使用相同的光传送通路3-71～78，所以解决了在设置用于收发控制信号的低速专用线情况那样构筑和运行成本的问题和网络延迟问题，并能够确保对各通信节点装置3-10、20、30、40可靠地执行通信控制和状态监视。
另外，在由于主信号光强度低而不能在各通信节点装置3-10、20、30、40中接收主信号的情况中，与图3-9所示那样相同，最好对应于阵列波导光栅(AWG)3-51的各输出端口51e～51h设置EDFA等光放大器3-53a～53d，并在各通信节点装置3-10、20、30、40中设置同样的光放大器。
另外，通信节点装置的数目不一定为4，只要使用具有对应于使用基本上2或以上整数构成的通信节点装置数的输入输出端口的阵列波导光栅(AWG)，也能够获得如前所述的同样的效果。
而且，虽然示出了具有均匀损耗和角频率特性的AWG型合分波器作为阵列波导光栅(AWG)3-51，但是使用其它具有均匀损耗和角频率特性的光合分波器也是可以的，即使使用图3-10所示例的那样的不具有带有波长配置的均匀损耗和角频率特性的光合分波器，也可以获得与前述同样的作用效果。
图3-15示出了有关本发明的光通信网络系统的第17实施方式，图中3-10、20、30、40是通信节点装置，3-51是阵列波导光栅(AWG)、3-62是中央控制装置、3-81～88和3-91～94和101～104是光纤等光传送通路。
图3-15所示的系统具有由4个通信节点装置3-10、20、30、40光连接阵列波导光栅(AWG)3-51而构成的物理网络拓扑。
该系统不同于图3-1所示第15实施方式的光通信网络系统，在于(1)在各通信节点装置3-10、20、30、40的第1WDM耦合器3-11a、21a、31a、41a和第2WDM耦合器3-11b、21b、31b、41b的外侧分别设置用来变更输入信号和输出信号的方向的环行器3-17、27、37、47。
(2)在连接阵列波导光栅(AWG)3-51的各WDM耦合器3-52a～52d的输入侧分别设置用于变更输入信号和输出信号的方向的环行器3-54a、54b、54c、54d。
(3)使用单芯光传送通路3-91连接环行器3-17和环行器3-54a，使用单芯光传送通路3-92连接环行器3-27和环行器3-54b，使用单芯光传送通路3-93连接环行器3-37和环行器3-54c，使用单芯光传送通路3-94连接环行器3-47和环行器3-54d。
(4)分别通过单芯光传送通路3-101～104连接连接到阵列波导光栅(AWG)3-51的各WDM耦合器3-52e～52h的输出侧和环行器3-54a～54d。其它的结构由于与图3-1所示的系统相同，所以用相同的符号并省略其说明。
在该系统中也能够任意并容易地采用与图3-1所示系统同样的手法将具有星型物理网络拓扑的网络逻辑拓扑变更为全网格型、环型、星型、网格型和它们的混合等拓扑，并能够获得与在第2实施方式的列中所描述的同样的作用效果。
另外，由于4个通信节点装置3-10、20、30、40上下能够通过共用单芯光传送通路3-101～104连接到波长滤波器3-50，所以与上行和下行所使用的2个光传送通路的情况相比，光传送通路数能够减半，并因此而能够降低与光传送通路设备、运行和管理等相关的成本。
另外，在由于主信号光强度低而不能在各通信节点装置3-10、20、30、40中接收主信号的情况中，与图3-9所示那样相同，最好对应于阵列波导光栅(AWG)3-51的各输出端口51e～51h设置EDFA等光放大器3-53a～53d，并在各通信节点装置3-10、20、30、40中设置同样的光放大器。
另外，通信节点装置的数目不一定为4，只要使用具有对应于使用基本上2或以上整数构成的通信节点装置数的输入输出端口的阵列波导光栅(AWG)，也能够获得如前所述的同样的效果。
而且，虽然示出了具有均匀损耗和角频率特性的AWG型合分波器作为阵列波导光栅(AWG)3-51，但是使用其它具有均匀损耗和角频率特性的光合分波器也是可以的，即使使用图3-10所示例的那样的不具有带有波长配置的均匀损耗和角频率特性的光合分波器，也可以获得与前述同样的作用效果。
图3-16示出了有关本发明的光通信网络系统的第18实施方式，并与网络结构一起图示了阵列波导光栅(AWG)和集中器的结构。图中3-10、20、30、40是通信节点装置，3-51是阵列波导光栅(AWG)、3-62是中央控制装置、3-81～88和3-91～94和101～104是光纤等光传送通路。
图3-16所示的系统具有由4个通信节点装置3-10、20、30、40光连接波长路由器3-50而构成的星型物理网络拓扑。
该系统不同于图3-11所示的系统，在于(1)在各通信节点装置3-10、20、30、40的第1WDM耦合器3-11a、21a、31a、41a和第2WDM耦合器3-11b、21b、31b、41b的外侧分别设置用来变更输入信号和输出信号的方向的环行器3-17、27、37、47。
(2)在连接阵列波导光栅(AWG)3-51的各WDM耦合器3-52a～52d的输入侧分别设置用于变更输入信号和输出信号的方向的环行器3-54a、54b、54c、54d。
(3)使用单芯光传送通路3-91连接环行器3-17和环行器3-54a，使用单芯光传送通路3-92连接环行器3-27和环行器3-54b，使用单芯光传送通路3-93连接环行器3-37和环行器3-54c，使用单芯光传送通路3-94连接环行器3-47和环行器3-54d。
(4)分别通过单芯光传送通路3-101～104连接连接到阵列波导光栅(AWG)3-51的各WDM耦合器3-52e～52h的输出侧和环行器3-54a～54d。其它的结构由于与图3-11所示的系统相同，所以用相同的符号并省略其说明。
在该系统中也能够任意并容易地采用与图3-11所示系统同样的手法将具有星型物理网络拓扑的网络逻辑拓扑变更为全网格型、环型、星型、网格型和它们的混合等拓扑，并能够获得与在第3实施方式的列中所描述的同样的作用效果。
另外，由于4个通信节点装置3-10、20、30、40上下能够通过共用单芯光传送通路101～104连接到阵列波导光栅(AWG)3-51，所以与上行和下行所使用的2个光传送通路的情况相比，光传送通路数能够减半，并因此而能够降低与光传送通路设备、运行和管理等相关的成本。
另外，在由于主信号光强度低而不能在各通信节点装置3-10、20、30、40中接收主信号的情况中，与图3-9所示那样相同，最好对应于阵列波导光栅(AWG)3-51的各输出端口51e～51h设置EDFA等光放大器3-53a～53d，并在各通信节点装置3-10、20、30、40中设置同样的光放大器。
另外，通信节点装置的数目不一定为4，只要使用具有对应于使用基本上2或以上整数构成的通信节点装置数的输入输出端口的阵列波导光栅(AWG)，也能够获得如前所述的同样的效果。
而且，虽然示出了具有均匀损耗和角频率特性的AWG型合分波器作为阵列波导光栅(AWG)3-51，但是使用其它具有均匀损耗和角频率特性的光合分波器也是可以的，即使使用图3-10所示例的那样的不具有带有波长配置的均匀损耗和角频率特性的光合分波器，也可以获得与前述同样的作用效果。
图3-17示出了有关本发明的光通信网络系统的第19实施方式，并与网络结构一起图示了阵列波导光栅(AWG)和集中器的结构。图中3-10、20、30、40是通信节点装置，3-51是阵列波导光栅(AWG)、3-62是中央控制装置、60是网络管理装置，3-81～88和3-91～94和3-101～104是光纤等光传送通路。
图3-17所示的系统具有由4个通信节点装置3-10、20、30、40光连接阵列波导光栅(AWG)3-51而构成的星型物理网络拓扑。
该系统不同于图3-1所示的系统，在于(1)仅使用设置在各通信节点装置3-10、20、30、40的2个WDM耦合器3-11a、11b，2-21a、21b、3-31a、31b、3-41a、41b中1个(符号3-11，3-21，3-31，3-41)。
(2)从各通信节点装置3-10、20、30、40中除去分波器3-12a、22a、32a、42a和合波器3-12b、22b、32b、42b和第1光交换机3-13a、23a、33a、43a和第2光交换机3-13b、23b、33b、43b，代替它们的是，在各WDM耦合器3-11、21、31、41的内侧顺序连接1×4合分波器3-12、22、32、42和4×4光交换机3-13、23、33、43。
(3)在各通信节点装置3-10、20、30、40的各光交换机3-13、23、33、43的主信号收发部侧分别设置用来变更输入信号和输出信号的方向的4个环行器3-18a～18d、3-28a～28d、3-38a～38d、3-48a～48d，并分别连接到4个波长可变光源和4个光接收器。
(4)在各通信节点装置3-10、20、30、40的各节点控制部3-15、25、35、45之间分别设置用来变更输入信号和输出信号的方向的环行器3-19、29、39、49。
(5)在连接阵列波导光栅(AWG)3-51的各WDM耦合器3-52a～52d的输入侧分别设置用于变更输入信号和输出信号的方向的环行器3-54a、54b、54c、54d。
(6)使用单芯光传送通路3-91连接环行器3-17和环行器3-54a，使用单芯光传送通路3-92连接环行器3-27和环行器3-54b，使用单芯光传送通路3-93连接环行器3-37和环行器3-54c，使用单芯光传送通路3-94连接环行器3-47和环行器3-54d。
(7)分别通过单芯光传送通路3-101～104连接连接到阵列波导光栅(AWG)3-51的各WDM耦合器3-52e～52h的输出侧和环行器3-54a～54d。其它的结构由于与图3-1所示的系统相同，所以用相同的符号并省略其说明。
在该系统中也能够任意并容易地采用与图3-1所示系统同样的手法将具有星型物理网络拓扑的网络逻辑拓扑变更为全网格型、环型、星型、网格型和它们的混合等拓扑，并能够获得与在第1实施方式的列中所描述的同样的作用效果。
另外，由于4个通信节点装置3-10、20、30、40上下能够通过共用单芯光传送通路101～104连接到阵列波导光栅(AWG)3-51，所以与上行和下行所使用的2个光传送通路的情况相比，光传送通路数能够减半，并因此而能够降低与光传送通路设备、运行和管理等相关的成本。
另外，在由于主信号光强度低而不能在各通信节点装置3-10、20、30、40中接收主信号的情况中，与图3-9所示那样相同，最好对应于阵列波导光栅(AWG)3-51的各输出端口51e～51h设置EDFA等光放大器3-53a～53d，并在各通信节点装置3-10、20、30、40中设置同样的光放大器。
另外，通信节点装置的数目不一定为4，只要使用具有对应于使用基本上2或以上整数构成的通信节点装置数的输入输出端口的阵列波导光栅(AWG)，也能够获得如前所述的同样的效果。
而且，虽然示出了具有均匀损耗和角频率特性的AWG型合分波器作为阵列波导光栅(AWG)3-51，但是使用其它具有均匀损耗和角频率特性的光合分波器也是可以的，即使使用图3-10所示例的那样的不具有带有波长配置的均匀损耗和角频率特性的光合分波器，也可以获得与前述同样的作用效果。
第2-2是表示M个(M为2或以上N或以下的整数)的通信节点装置(2-301～304)的内部结构的图，并作为实现从N×N(N为2或以上的整数)的阵列波导光栅(AWG)到达的主信号在没有终接通信终端装置的通信节点转置中被波长变换后折返，主信号再次到达阵列波导光栅(AWG)，并将主信号再次发送给其它通信节点装置的功能的实施方式。
来自通信终端装置侧光输入输出端口(2-601～604)的光信号通过光电变换器(3-3004～3006)变换成电信号并到达2L×2L(L为2或以上M或以下的整数)的电交换机(2-2702)后，在波长可变光源(2-2501～2503)中变换成WDM信号波长，并由光耦合器(2-2801)进行合波，到达WDM连接侧光输入输出端口(2-401～404)，并输出到外部。
相反，从外部到达WDM连接侧光输入输出端口的WDM信号光在到达DEMUX滤波器(2-2901)并按每个不同的波长被分离之后，各个波长到达光接收器(2-2601～2603)，并从光信号变换成电信号，然后到达2L×2L电交换机(2-2702)。
在从外部到达的WDM信号中，在具有特定波长的光信号没有到达通信终端装置(2-1001～1004)而去向波长可变光源(2-2501～2503)并跳过通信终端装置(2-1001～1004)的情况下，在2L×2L电交换机(2-2702)中转换信号路径转向特定波长可变光源(2-2501～2503)。
另外，在来自外部的信号到达通信终端装置(2-1001～1004)的情况下，通过2L×2L电子交换机(2-2702)的信号路径转向电光变换器(2-3001～3003)，信号在被转换成光信号之后通过通信终端装置侧的光输入输出端口(2-601～604)，从而到达通信终端装置(2-1001～1004)。
在通信节点装置(2-301～304)中，控制部(2-3107)连接波长可变光源控制部(2-3101)、监视部(2-3102)、交换机控制部(2-3103)、控制信号收发处理部(2-3104)、管理部(2-3105)、显示控制部(2-3106)，并通过由微计算机的硬件和软件组合来一起控制。
波长可变光源控制部(2-3101)连接到波长可变光源(2-2501～2503)，并进行变换波长的控制。监视部(2-3102)在连接波长可变光源(2-2501～2503)并监视光输出强度的同时，连接到光接收器(2-2601～2603)，并监视光输入强度。
交换机控制部(2-3103)连接2L×2L电交换机(2-2701～2702)，并进行交换机控制。控制信号收发处理部(2-3104)连接控制信号输入输出端口(2-501～504)，并形成控制信号。管理部(2-3105)作为连接到内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)的输入输出接口进行工作。显示控制部(2-3106)作为与通信节点装置管理者终端(2-3201)的接口进行工作，并控制用于向通信节点装置管理者(2-3202)提供信息的显示信号的生成。
图2-3是表示中央控制装置(2-2001)的内部结构的图。
控制部(2-3306)连接控制信号收发处理部(2-3301)、监视部(2-3302)、管理部(2-3303)、显示控制部(2-3304)、费用计算部(2-3305)，并通过微计算机的硬件和软件的组合分别对它们进行控制。
控制信号收发处理部(2-3301)连接控制信号输入输出端口(2-2201)，并作为与控制信号输入输出端口(2-2201)的接口功能进行工作，由控制信号输入输出端口(2-2201)接收的控制信号被给予控制部(2-3306)，与此相反，具有将由控制部(2-3306)形成的控制信息形成信号并给予控制信号输入输出端口(2-2201)的功能。
监视部(2-3302)经常监视从所有通信节点装置(2-301～304)到达信息中包括在监视信息中的部分，并监视通信节点装置(2-301～304)的状态。在通信节点装置(2-301～304)处于正常状态时，通过控制部(2-3306)向管理部(2-3303)传递正常状态信息，并记录在连接于管理部(2-3303)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)。在经常监视从所有通信节点装置(2-301～304)到达的信息中包含在监视信息中的部分，并在发现异常状态时，通过控制部(2-3306)向管理部(2-3303)传递异常状态信息，并记录在连接到管理部(2-3303)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)中，同时，通过控制信号收发处理部(2-3301)→控制信号输入输出端口(2-2201)，向所有的通信节点装置(2-301～304)通报发生异常的信息。
显示控制部(2-3304)具有作为拓扑管理者终端(2-3401)的接口的功能，在形成拓扑管理者(2-3402)可以获得的信息的同时，还具有将拓扑管理者(2-2304)执行的操作全部传递给控制部(2-3306)的功能。费用计算部(2-3305)通过控制部(2-3306)读出连接到记录现在拓扑结构和拓扑利用者信息的管理部(2-2301)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)内的信息，并进行费用计算，之后，再次通过控制部向管理部(2-3303)传递最新费用，并记录在连接到管理部(2-2301)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)。
图2-4示出了分别存储在连接到通信节点装置(2-301～304)的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)的信息(2-3501)和存储在连接到中央控制装置(2-2001)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)的“管理通信节点装置序号”“网格间隔”“可使用波长”信息。
通信节点装置(2-301～304)分别具有来自中央控制装置或由通信节点装置自身可以自由变更的与其它通信节点装置不重复的固有管理通信节点装置序号，并具有网格间隔、可使用波长信息。这些信息在通信节点装置启动时，来自控制信号输入输出端口(2-501～504)的控制信号被发送给中央控制装置(2-2001)，并以图2-5所示的数据形式(2-3502)作为整体存储在连接到中央控制装置(2-2001)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)。
图2-6、图2-7、图2-8是对逻辑网络拓扑利用在2个不同用户的情况下在中央控制装置(2-2001)中的管理信息的说明图。
图2-6示出了由连接到中央控制装置(2-2001)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)管理的中央控制拓补管理信息(2-3601)。
现在使用的“拓扑类别”、作为中央控制装置访问所有通信节点装置(2-301～304)时所必需的相当于通信节点装置中央控制固有序号的“管理通信节点装置序号”作为访问构成通信节点装置利用者利用中的逻辑网络拓扑的通信节点装置(2-301～304)时必要的相当于通信节点装置用户控制固有序号的“用户通信节点装置序号”、作为逻辑网络拓扑利用者固有序号的“用户ID”、在通信节点装置中正在使用的“使用波长”、作为与特定通信节点装置(2-301～304)相对连接的通信节点装置(2-301～304)的波长可变光源中央控制装置固有序号的“相对通信节点装置序号”、作为通信节点装置内的波长可变光源光输出强度的“WDM发送状态”、作为通信节点装置内光接收器的接收光强度的“WDM接收状态”、作为通信节点装置(2-301～304)和其它通信节点装置间的连接状态的“通信节点装置连接状态”、作为通信节点装置(2-301～304)相对连接其它通信节点装置(2-301～304)的连接数的“节点链路数”、表示在特定通信节点装置(2-301～304)间进行频带加速的“链路频带加速”、作为在执行所述频带加速期间的“加速期间”信息成为一个整体。
另外，所述中央控制拓扑管理信息(2-3601)可以通过显示控制部(2-3304)在拓扑管理者终端(2-3401)上进行图形显示。拓扑管理窗口(2-3602)由用户ID[1]信息窗口(2-3603)、用户ID[2]信息窗口(2-3604)构成。在此，虽然用户1使用网格拓扑，用户2使用环型拓扑和星型拓扑的混合拓扑，但是用户数、拓扑类别并不局限于此。
图2-8是由中央控制装置(2-2001)内的费用计算部(2-3305)计算的计费信息。固有“用户ID”、每个用户ID的“使用年月”、每个用户ID的“通信节点装置增减数”、每个用户ID的“频带加速数”、每个用户ID的“波长链路总数”、每个用户ID的“折扣”以及每个用户ID的“计费”信息整体以数据(2-3303)的形式作为对应于利用节点链路数的计费基本信息存储在连接到中央控制装置(2-2001)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)中，并通过管理部(2-3303)来管理数据，并每月传递给连接每个用户ID的通信节点装置(2-301～304)的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)，同时显示过去的使用状况，并对用户实施计费指南。另外，在本实施方式中虽然以每月为计费期间单位，但是并不局限于此，还可以是日、年等单位。
图2-9示出了由连接到用户ID[1]使用者使用的通信节点装置(2-301～304)的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)管理的用户拓扑管理信息(2-3606)。
从中央控制拓扑管理信息(2-3601)中切出用户ID[1]相关的信息，并使用控制信号发送到保存在连接通信节点装置(2-301～304)的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)中的用户拓扑管理信息(2-3606)，更新存储在连接到用户ID[1]使用者所使用的通信节点装置(2-301～304)的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)中的用户拓扑管理信息(2-3606)，从而通过所述通信节点装置(2-301～304)内部的管理部(2-3105)管理用户拓扑管理信息(2-3606)。
在用户拓扑管理信息(2-3606)中，现在使用的“拓扑类别”、作为使用者自身访问构成使用者拓扑的通信节点装置(2-301～304)时的通信节点装置用户控制固有序号的“用户通信节点装置序号”、通信节点装置(2-301～304)正在使用的“使用波长”、用来通过来自通信节点装置(2-301～304)的特定波长识别相对连接的通信节点装置(2-301～304)的“相对通信节点装置序号”、作为通信节点装置(2-301～304)内的波长可变光源光输出强度的“WDM发送状态”、作为通信节点装置(2-301～304)内的光接收器接收的光强度的状态的“WDM接收状态”、作为通信节点装置(2-301～304)和通信节点装置间的连接状态的“通信节点装置连接状态”、作为通信节点装置(2-301～304)相对连接其它通信节点装置(2-301～304)的连接数的“节点链路数”、表示在特定通信节点装置(2-301～304)之间执行频带加速的“链路频带加速”、作为执行所述频带加速时的期间的“加速期间”信息成为一个整体。
图2-10是表示用户窗口(2-3607)的图，用户窗口(2-3607)通过由通信节点装置(2-301～304)内的显示控制部(2-3106)向通信节点装置管理者终端(2-3201)传递数据，并相对于所述用户ID[1]使用者图形显示所述用户拓扑管理信息(2-3601)。另外，用户窗口(2-3607)示出了拓扑状态图、通信节点装置、连接结构。
图2-11是表示存储在连接到所述用户ID[1]使用者使用的通信节点装置(2-301～304)的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)中的利用信息(2-3608)的图。利用信息(2-3608)中预先作为整体存储了用户ID、使用年月、通信节点装置增减数、频带加速数、波长链路总数、费用折扣、每月的费用，从而可以经常确认使用状态和费用信息。而且，虽然本实施方式以每月为计费期间单位，但是并不特定局限于此，还可以以日、年等为单位。
图2-12示出了由连接到用户ID[2]使用者使用的通信节点装置(2-301～304)的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)管理的用户拓扑管理信息(2-3609)。
从保存在连接到中央控制装置(2-2001)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)中的中央控制拓扑管理信息(2-3601)中切出用户ID[2]相关的信息，并使用控制信号发送到通信节点装置(2-301～304)，更新存储在连接到用户ID[2]使用者所使用的通信节点装置(2-301～304)的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)中的用户拓扑管理信息(2-3609)，从而通过所述通信节点装置(2-301～304)内部的管理部(2-3105)管理用户拓扑管理信息(2-3609)。
在用户拓扑管理信息(2-3609)中，现在使用的“拓扑类别”、作为使用者自身访问构成使用者拓扑的通信节点装置(2-301～304)时的通信节点装置用户控制固有序号的“用户通信节点装置序号”、通信节点装置(2-301～304)正在使用的“使用波长”、作为通信节点装置(2-301～304)通过特定波长相对连接的通信节点装置(2-301～304)的波长可变光源用户控制固有序号的“相对通信节点装置序号”、作为通信节点装置(2-301～304)内的波长可变光源光输出强度的“WDM发送状态”、作为通信节点装置(2-301～304)内的光接收器接收的光强度的状态的“WDM接收状态”、作为通信节点装置(2-301～304)和通信节点装置间的连接状态的“通信节点装置连接状态”、作为通信节点装置(2-301～304)相对连接其它通信节点装置(2-301～304)的连接数的“节点链路数”、表示在特定通信节点装置(2-301～304)之间执行频带加速的“链路频带加速”、用来表示执行所述频带加速时的期间的“加速期间”信息成为一个整体。
图2-13是表示用户窗口(2-3610)的图，用户窗口(2-3610)通过由通信节点装置(2-301～304)内的显示控制部(2-3106)向通信节点装置管理者终端(2-3201)传递数据，并相对于所述用户ID[2]使用者图形显示所述用户拓扑管理信息(2-3609)。另外，用户窗口(2-3610)示出了拓扑状态图、通信节点装置、连接结构。
图2-14是存储在连接到所述用户ID[2]使用者使用的通信节点装置(2-301～304)的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)中的利用信息(2-3611)。利用信息(2-3611)中预先作为整体存储了用户ID、使用年月、通信节点装置增减数、频带加速数、波长链路总数、费用折扣、每月的费用，从而可以经常确认使用状态和计费信息。而且，虽然本实施方式以每月为计费期间单位，但是并不特定局限于此，还可以以日、年等为单位。
图2-15示出了在用户ID[1]使用者增设新的通信节点装置的情况时由连接到中央控制装置(2-2001)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)管理的中央控制拓扑管理信息(2-3701)。在此，将相对于新增设的通信节点装置的管理通信节点装置序号设为[11]，将用户通信节点装置序号设置为[5]。新设通信节点装置(管理通信节点装置序号为[11]、用户通信节点装置序号为[5])在连接已设通信节点装置(管理通信节点装置序号为[2]、用户通信节点装置序号为[2])的同时，还连接其它已设通信节点装置(管理通信节点装置序号为[4]、用户通信节点装置序号为[4])。此时，由于所述2个已设通信节点装置的连接数分别可以增加2个，所以在中央控制拓扑管理信息(2-3701)中的节点链路数增加2而成为4。对于有关中央控制拓扑管理信息(2-3701)中的用户ID[2]中的信息，由于没有拓扑变化，所以也不会出现信息的变化。
另外，所述中央控制拓扑管理信息(2-3701)可以通过显示控制部(2-3304)在拓扑管理者终端(2-3401)上进行图形显示。并由拓扑管理窗口(2-3602)、用户ID[1]信息窗口(2-3702)、用户ID[2]信息窗口(2-3604)构成。
图2-17是由中央控制装置(2-2001)内的费用计算部(2-3305)计算的使用计费信息(2-3703)。固有“用户ID”每个用户ID的“使用年月”、每个用户ID“通信节点装置增减数”、每个用户ID的“频带加速数”、每个用户ID的“波长链路总数”、每个用户ID的“折扣”以及每个用户ID的“计费”信息整体以数据(2-3703)的形式作为对应于使用节点链路数的使用计费信息存储在连接到中央控制装置(2-2001)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)中，并通过管理部(2-3303)进行数据管理，并以每个月向连接到每个用户ID的通信节点装置的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)传递，在显示过去的使用状态的同时，向用户实施计费指南。由于在2003年4、5月期间发生了在用户ID[1]中新设节点，所以与此对应的波长链路总数增加了2个链路而成为14个链路，并伴随于此显示费用的变化(2-3704)。此外，虽然在本实施方式中以每月为计费期间单位，但是并不特定局限于此，还可以以日、年等为单位。
图2-18示出了由连接到用户ID[1]使用者使用的通信节点装置(2-301～304)的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)管理的用户拓扑管理信息(2-3705)。从保存在连接到中央控制装置(2-2001)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)的中央控制拓扑管理信息(2-3601)中切出用户ID[1]相关的信息，并使用控制信号进行所述的发送，保持存储在连接到用户ID[1]使用者所使用的通信节点装置(2-301～304)的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)中的用户拓扑管理信息(2-3705)，从而通过所述通信节点装置(2-301～304)内部的管理部(2-3105)管理用户拓扑管理信息(2-3705)。
通过链接用户通信节点装置序号[5]-用户通信节点装置序号[2]的链路追加的信息(2-3706)、通过链接用户通信节点装置序号[5]-用户通信节点装置序号[4]的链路追加的信息(2-3707)分别反映在用户拓扑管理信息(2-3705)中。
图2-19能够通过通信节点装置(2-301～304)内的显示控制部(2-3106)向通信节点装置管理者终端(2-3201)传递数据，并相对于所述用户ID[1]的使用者进行图形显示用户拓补管理信息(2-3705)，并在用户窗口(2-3708)中显示拓扑状态图、通信节点装置、连接结构，并通过新节点追加(2个用户通信节点装置序号[5])来显示拓扑的变化。
图2-20是存储在由连接到所述用户ID[1]使用者使用的通信节点装置(2-301～304)的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)中使用计费信息(2-3709)。“使用年月”、“通信节点装置增减数”、“频带加速数”、“波长链路总数”、“折扣”以及“计费”信息以数据(2-3709)形式成为一个整体。从作为对应于使用链路数的使用计费信息将每个月存储在连接到中央控制装置(2-2001)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)的信息中切出用户ID[1]的项目，并传递给连接到用户[1]所属的通信节点装置(2-301～304)的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)，并在显示过去使用状况的同时，对用户进行计费。在此，由于在2003年4、5月期间新设了用户ID[1]的新节点，所以于此相应，波长链路总数增加2个链路，并成为14个链路，伴随于此，还显示了费用的变化(2-3704)。另外，虽然在本实施方式中以每月为计费期间单位，但是并不特定局限于此，还可以以日、年等为单位。
图2-21示出了在用户ID[2]使用者加速通信节点装置(用户通信节点装置序号[1]、管理通信节点装置序号[5])和通信节点装置(用户通信节点装置序号[2]、管理通信节点装置序号[6])之间频带的情况下，由连接中央控制装置(2-2001)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)管理的中央控制拓补管理信息(2-3801)。
在通过增设2个通信节点装置间的波长路径来进行频带加速的情况下，各个通信节点装置可以新设用来经由至今没有连接的通信节点装置的迂回波长路径。
通过通信节点装置(用户通信节点装置序号[1]、管理者通信节点装置序号[5])通信节点装置(用户通信节点装置序号[5]、管理者通信节点装置序号[9])通信节点装置(用户通信节点装置序号[2]、管理通信节点装置序号[6])，根据新设的新波长路径，执行通信节点装置(用户通信节点装置序号[1]、管理通信节点装置序号[5])通信节点装置(用户通信节点装置序号[2]、管理者通信节点装置序号[6])的频带加速。另外，在通信节点装置(用户通信节点装置序号[5]、管理通信节点装置序号[9])的通信节点装置(2-301～304)内的2L×2L电交换机(2-2702)中，执行将来自光接收器(2-2601～2603)的信号折返到波长可变光源(2-2501～2503)的交换机操作。
此时，由连接到中央控制装置(2-2001)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)管理的中央控制拓扑管理信息(2-3801)在有关用户ID[2]的数据中，增加通过加速而新设的新节点链路数，同时通信节点装置(用户通信节点装置序号[1]、管理通信节点装置序号[5])、通信节点装置(用户通信节点装置序号[5]、管理通信节点装置序号[9])分别增加1个，从而，通信节点装置(用户通信节点装置序号[2]、管理通信节点装置序号[6])增加2个(2-3802)。另一方面，对于中央控制拓扑管理信息(2-3801)中的用户ID[1]相关的信息，由于没有拓扑变化，所以也不会出现信息变化。
另外，所述中央控制拓扑管理信息(2-3801)可以通过显示控制部(2-3304)在拓扑管理者终端(2-3401)上进行图形显示。该图形显示如图2-22所示的那样，由拓扑管理窗口(2-3602)、用户ID[1]信息窗口(2-3603)、用户ID[2]信息窗口(2-3803)构成。
图2-23是由中央控制装置(2-2001)内的费用计算部(2-3305)计算的使用计费信息(2-3805)。固有“用户ID”每个用户ID的“使用年月”、每个用户ID“通信节点装置增减数”、每个用户ID的“频带加速数”、每个用户ID的“波长链路总数”、每个用户ID的“折扣”以及每个用户ID的“计费”信息整体以数据(2-3805)的形式作为对应于使用节点链路数的使用计费信息存储在连接到中央控制装置(2-2001)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)中，并通过管理部(2-3303)进行数据管理，并以每个月向连接到每个用户ID的通信节点装置(2-301～304)的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)传递，在显示过去的使用状况的同时，向用户实施计费指南。由于在2003年5月期间用于频带加速用户ID[2]的新波长链路数增加16，并伴随于此显示费用的变化(2-3806)。此外，虽然在本实施方式中以每月为计费期间单位，但是并不特定局限于此，还可以以日、年等为单位。
图2-24示出了由连接到用户ID[2]使用者使用的通信节点装置(2-301～304)的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)管理的用户拓扑管理信息(2-3807)。从保存在连接到中央控制装置(2-2001)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2302)的中央控制拓扑管理信息(2-3601)中切出用户ID[2]相关的信息，并使用控制信号发送到所述通信节点装置，保持存储在连接到用户ID[2]使用者所使用的通信节点装置的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)中的用户拓扑管理信息(2-3807)，从而通过所述通信节点装置(2-301～304)内部的管理部(2-3105)管理用户拓扑管理信息(2-3807)。
通过链接用户通信节点装置序号[1]用户通信节点装置序号[4]的链路追加的信息(2-3808)、通过链接用户通信节点装置序号[2]用户通信节点装置序号[4]的链路追加的信息(2-3803)分别反映在用户拓扑管理信息(2-3807)中。
图2-25能够通过通信节点装置(2-301～304)内的显示控制部(2-3106)向通信节点装置管理者终端(2-3201)传递数据，并相对于所述用户ID[2]的使用者图形显示所述用户拓扑管理信息(2-3807)，并在用户窗口(2-3809)中显示拓扑状态图、通信节点装置、连接结构，并通过新节点追加(用户通信节点装置序号[5])来显示拓扑的变化。并显示结合用户通信节点装置序号[1]用户通信节点装置序号[2]的新逻辑路径(2-3810)。
图2-26是存储在由连接到所述用户ID[2]使用者使用的通信节点装置(2-301～304)的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)中使用计费信息(2-3811)。“使用年月”、“通信节点装置增减数”、“频带加速数”、“波长链路总数”、“折扣”以及“计费”信息以数据(2-3710)形式成为一个整体。从作为对应于使用链路数的使用计费信息将每个月存储在连接到中央控制装置(2-2001)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)的信息中切出用户ID[2]的项目，并传递给连接到用户[2]所属的通信节点装置(2-301～304)的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)，并在显示过去使用状况的同时，对用户进行计费。
在此，由于在2003年5月伴随用户ID[2]的频带加速而发生波长链路总数的增加，所以与此相应，波长链路总数成为16链路，伴随于此，还显示了费用的变化(2-3812)。另外，虽然在本实施方式中以每月为计费期间单位，但是并不特定局限于此，还可以以日、年等为单位。
图2-27示出了在用户ID[1]使用者加速通信节点装置(用户通信节点装置序号[2]、管理通信节点装置序号[2])和通信节点装置(用户通信节点装置序号[4]、管理通信节点装置序号[4])之间频带的情况下，由连接中央控制装置(2-2001)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)管理的中央控制拓补管理信息(2-3901)。
通过在两个通信节点装置间增设波长路径来进行频带加速的情况下，各个通信节点装置能够新设经由至此逻辑上没有连接的节点的波长路径。但是，为了使用户ID[1]的所有通信节点装置使用全网格拓补来构成，所以关于新波长路径的新设是没有选择余地的。因此，通过利用用户ID[2]的特定通信节点装置的资源，可以解决此问题。
通过用户ID[1]的通信节点装置(用户通信节点装置序号[2]、管理通信节点装置序号[2])用户ID[2]的通信节点装置(用户通信节点装置序号[4]、管理通信节点装置序号[8])用户ID[1]的通信节点装置(用户通信节点装置序号[4]、管理通信节点装置序号[4])，根据新设的新波长路径，执行用户ID[1]的通信节点装置(用户通信节点装置序号[2]、管理通信节点装置序号[2])用户ID[1]的通信节点装置(用户通信节点装置序号[4]、管理通信节点装置序号[4])的频带加速。另外，在用户ID[2]的通信节点装置(用户通信节点装置序号[4]、管理通信节点装置序号[9])的通信节点装置(2-301～304)内的2L×2L电交换机(2-2702)中，执行将来自光接收器(2-2601～2603)的信号折返到波长可变光源(2-2501～2503)的交换机操作。
此时，由连接到中央控制装置(2-2001)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)管理的中央控制拓扑管理信息(2-3901)在有关用户ID[1]、用户ID[2]的数据中，增加通过加速而新设的新节点链路数，同时用户ID[1]的通信节点装置(用户通信节点装置序号[2]、管理通信节点装置序号[2])、用户ID[1]的通信节点装置(用户通信节点装置序号[4]、管理通信节点装置序号[4])分别增加1个，从而，用户ID[2]的通信节点装置(用户通信节点装置序号[4]、管理通信节点装置序号[8])增加2个(2-3902)。
另外，所述中央控制拓扑管理信息(2-3901)可以通过显示控制部(2-3304)在拓扑管理者终端(2-3401)上进行图形显示。该图形显示由拓扑管理窗口(2-3602)、用户ID[1]信息窗口(2-3603)、用户ID[2]信息窗口(2-3803)构成。在此，显示了新路径(2-3905)。
图2-29是由中央控制装置(2-2001)内的费用计算部(2-3305)计算的使用计费信息(2-3906)。固有“用户ID”每个用户ID的“使用年月”、每个用户ID“通信节点装置增减数”、每个用户ID的“频带加速数”、每个用户ID的“波长链路总数”、每个用户ID的“折扣”以及每个用户ID的“计费”信息整体以数据(2-3906)的形式作为对应于使用节点链路数的使用计费信息存储在连接到中央控制装置(2-2001)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)中，并通过管理部(2-3303)进行数据管理，并以每个月向连接到每个用户ID的通信节点装置的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～800)传递，在显示过去的使用状况的同时，向用户实施计费指南。由于在2003年5月期间用于频带加速用户ID[1]的新波长链路数增加到16，并伴随于此显示费用的变化(2-3907)，与此同时，显示通过使用与用户ID[1]没有利害关系的用户ID[2]的通信节点装置的波长可变光源折扣和折扣后的费用(2-3908)。此外，虽然在本实施方式中以每月为计费期间单位，但是并不特定局限于此，还可以以日、年等为单位。
图2-31表示由连接到用户ID[1]使用者使用的通信节点装置的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)管理的用户拓扑管理信息(2-3909)。从保存在连接到中央控制装置(2-2001)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)的中央控制拓扑管理信息(2-3601)中切出用户ID[1]相关的信息，并使用控制信号发送到所述通信节点装置，保存存储在连接到用户ID[1]使用者所使用的通信节点装置的内部数据库(2-701～700)和外部数据库(2-801～800)中的用户拓扑管理信息(2-3909)，从而通过所述通信节点装置(2-301～304)内部的管理部(2-3105)管理用户拓扑管理信息(2-3909)。并将通过链接用户通信节点装置序号[2]用户通信节点装置序号[4]的链路追加的信息(2-3910)反映在用户拓扑管理信息(2-3909)中。
图2-31能够通过通信节点装置(2-301～304)内的显示控制部(2-3106)向通信节点装置管理者终端(2-3201)传递数据，并相对于所述用户ID[1]的使用者图形显示所述用户拓扑管理信息(2-3909)，并在用户窗口(2-3911)中显示拓扑状态图、通信节点装置、连接结构，并显示链接用户通信节点装置序号[1]用户通信节点装置序号[2]的新逻辑路径(2-3912)。
图2-32是存储在由连接到所述用户ID[1]使用者使用的通信节点装置(2-301～304)的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)中的使用计费信息(2-3913)。“使用年月”、“通信节点装置增减数”、“频带加速数”、“波长链路总数”、“折扣”以及“计费”信息以数据(2-3913)形式成为一个整体。从作为对应于使用链路数的使用计费信息将每个月存储在连接到中央控制装置(2-2001)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)的信息中切出用户ID[1]的项目，并传递给连接到用户[1]所属的通信节点装置(2-301～304)的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)，并在显示过去使用状况的同时，对用户进行计费。在此，由于在2003年5月伴随用户ID[1]的频带加速而发生波长链路总数的增加，所以与此相应，波长链路总数成为16链路，伴随于此，还显示了费用的变化(2-3914)。
另一方面，图2-33中是存储在连接到所述用户ID[2]的使用者使用的通信节点装置(2-301～304)的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)的使用计费信息(2-3915)。“使用年月”、“通信节点装置增减数”、“频带加速数”、“波长链路总数”、“折扣”以及“计费”信息以数据(2-3915)形式成为一个整体。从作为对应于使用链路数的使用计费信息将每个月存储在连接到中央控制装置(2-2001)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)的信息中切出用户ID[2]的项目，并传递给连接到用户[2]所属的通信节点装置的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)，并在显示过去使用状况的同时，对用户进行计费。在此，由于用户ID[2]中的通信节点装置内的波长可变光源资源被使用于与2003年5月没有利害关系的用户ID[1]，所以显示适用的费用折扣(2-3916)。虽然在本实施方式中以每月为计费期间单位，但是并不特定局限于此，还可以以日、年等为单位。
图2-34示出了在用户ID仅由1个单体环型拓扑构成的情况中，由连接到中央控制装置(2-2001)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)管理的中央控制拓扑管理信息(2-4001)。另外，所述中央控制拓扑管理信息(2-4001)可以通过控制部(2-3304)图形显示于拓扑管理者终端(2-3401)上，并如图2-35所示那样，由拓扑管理窗口(2-3602)、用户ID[1]信息窗口(2-4002)构成。
图2-36表示由连接到用户ID[1]使用者使用的通信节点装置的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)管理的用户拓扑管理信息(2-4003)，图2-37能够通过通信节点装置(2-301～304)内的显示控制部(2-3106)向通信节点装置管理者终端(2-3201)传递数据，并相对于所述用户ID[1]使用者图形显示所述用户拓扑管理信息(2-4003)，并在用户窗口(2-4004)中显示拓扑状态图、通信节点装置、连接结构。
图2-38示出了在用户ID[1]使用者使用的通信节点装置(管理通信节点装置序号[4]、用户通信节点装置序号[4])中发生故障的情况下，由连接到与切离发生故障的通信节点装置相关的中央控制装置(2-2001)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)管理的中央控制拓扑管理信息(2-4005)。作为切离的结果，在所述通信节点装置(管理通信节点装置序号[4]、用户通信节点装置序号[4])中的节点链路数成为0，通信节点装置(2-301～304)内的波长可变光源状态成为“Off”(2-4006)。而且，在环型拓扑中，为了通过跳过通信节点装置来重新配置在与发生故障的通信节点装置邻接的通信节点装置中的波长，在构成发生故障的通信节点的通信节点装置中，由于WDM信号不能到达，所以WDM接收状态成为“NG”(2-4006)。
图2-39通过显示控制部(2-3304)在拓扑管理者终端(2-3401)上图形显示了所述中央控制拓扑管理信息(2-4001)，并由拓扑管理窗口(2-3602)、用户ID[1]信息窗口(2-4007)构成。
图2-40是由中央控制装置(2-2001)内的费用计算部(2-3305)计算的使用计费信息(2-4009)。固有“用户ID”每个用户ID的“使用年月”、每个用户ID“通信节点装置增减数”、每个用户ID的“频带加速数”、每个用户ID的“波长链路总数”、每个用户ID的“折扣”以及每个用户ID的“计费”信息整体以数据(2-4009)的形式作为对应于使用节点链路数的使用计费信息存储在连接到中央控制装置(2-2001)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)中，并通过管理部(2-3303)进行数据管理，并以每个月向连接到每个用户ID的通信节点装置(2-301～304)的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)传递，在显示过去的使用状况的同时，向用户实施计费指南。作为通过在通信节点装置(管理通信节点装置序号[4]、用户通信节点装置序号[4])中的故障回避，在2003年5月从环型拓扑中切离的结果，通信节点装置增减数为[-1]，波长链路总数成为[6]、由于链路总数改变引起的新费用作为[F](2-4010)。
图2-41表示由连接到用户ID[1]使用者使用的通信节点装置(2-301～304)的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)管理的用户拓扑管理信息(2-4011)。从保存在连接到中央控制装置(2-2001)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)的中央控制拓扑管理信息(2-4005)中切出用户ID[1]相关的信息，并使用控制信号发送到所述通信节点装置(2-301～304)，并将用户拓扑管理信息(2-3601)保存并存储在连接到用户ID[1]使用者所使用的通信节点装置(2-301～304)的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)中，从而通过所述通信节点装置(2-301～304)内部的管理部(2-3105)管理用户拓扑管理信息(2-4011)。为了重新配置切离发生故障的通信节点装置(用户通信节点装置序号[4])的波长，有关用户通信节点装置序号[4]的节点链路数成为
(2-4012)。
图2-42能够通过通信节点装置(2-301～304)内的显示控制部(2-3106)向通信节点装置管理者终端(2-3201)传递数据，并相对于所述用户ID[1]的使用者图形显示所述用户拓扑管理信息(2-4011)，并在用户窗口(2-4013)中显示拓扑状态图、通信节点装置、连接结构，并显示发生故障的节点(2-4008)被切离的样子。
图2-43是存储在连接到所述用户ID[1]的使用者使用的通信节点装置(2-301～304)的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)的使用计费信息(2-3913)。“使用年月”、“通信节点装置增减数”、“频带加速数”、“波长链路总数”、“折扣”以及“计费”信息以数据(2-3913)形式成为一个整体。从作为对应于使用链路数的使用计费信息将每个月存储在连接到中央控制装置(2-2001)的内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)的信息中切出用户ID[1]的项目，并传递给连接到用户[1]所属的通信节点装置的内部数据库(2-701～704)和外部数据库(2-801～804)，并在显示过去使用状况的同时，对用户进行计费。在此，由于在2003年5月发生了伴随用户ID[1]故障回避而导致波长链路总数的增加，所以与此相应，波长链路总数减少到6，并伴随于此，显示费用变化(2-4015)。
在特定通信节点装置之间的业务流量增大而发生网络负荷，并由这些通信节点装置中的任何一个通信节点装置的管理主体者或两者向中央控制装置(2-2001)发出加速在通信节点装置间的频带的请求的情况下，如下面那样执行频带加速。
即，中央控制装置(2-2001)查询内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)，并通过计算来判断是否适合，并经由通信节点装置没有直接连接的其它通信节点装置，在可以通过新构成迂回波长路径来加速所述通信节点装置间的频带的情况下，实施用于设定用来迂回的通信节点装置和所述特定通信节点装置间的新波长路径的波长重新设定，并通知各个通信节点装置来设定新的波长路径，同时，更新在内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)中容纳的数据。
而且，中央控制装置(2-2001)参照内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)，计算并记录新波长路径所必需增加的负担费用，并通过通信节点装置(2-301～304)向所述通信节点装置的管理主体者通知该费用负担，然后，计算并记录提供波长路径的通信节点装置的费用负担的减少额度，并通过通信节点装置(2-301～304)向通信节点装置的管理主体者通知费用的减少额度。
在特定通信节点装置之间的业务流量增大而发生网络负荷，并由这些通信节点装置中的任何一个通信节点装置的管理主体者或两者向中央控制装置(2-2001)发出加速在通信节点装置间的频带的请求的情况下，如下面那样执行频带加速。
即，中央控制装置(2-2001)查询内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)，并通过计算来判断是否适合，并通过使用通信节点装置没有连接的连接在其它逻辑网络拓扑中的通信节点装置未使用的波长新设置迂回波长路径通路，并在判定可以加速通信节点装置间的频带的情况下，实施用于设定用来迂回的通信节点装置和所述特定通信节点装置间的新波长路径通路的波长重新设定，并通知各个通信节点装置来设定新的波长路径，同时，更新内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)。
而且，中央控制装置(2-2001)参照内部数据库(2-2301)和外部数据库(2-2401)，计算并记录新波长路径所必需增加的负担费用，并通过通信节点装置(2-301～304)向所述通信节点装置的管理主体者通知该费用负担，然后，计算并记录提供波长路径的通信节点装置的费用负担的减少额度，并通过通信节点装置(2-301～304)向通信节点装置的管理主体者通知费用的减少额度。
图4-1是记述了由通信节点装置内的波长可变光源部和接收波长可变接收部构成的波长可变收发部的结构和控制部的结构的本发明第35实施方式中的通信节点装置结构图。
图中4-2501是通信节点装置，4-1601是通信终端装置，4-600a是光纤等传送通路。
在本实施方式中虽然示出了波长可变光源部由波长可变光源4-1301、1302、1303构成，通过调制器4-1201、1202、1203外部调制来自这些波长可变光源的SSG-DBR激光等波长可变半导体激光的实施方式，但是并不局限于此，还可以适用于可以直接调制的波长可变半导体激光器。另外，引入到波长可变光源部的光元件串联连接波长可变激光器等波长可变光源4-1301、1302、1303和调制器4-1201、1202、1203，或者，它们由相互聚集的元件构造或可以直接调制的半导体激光器构成，并且它们还可以具有串联连接到串联连接的L(L为2或以上的N或以下的整数)×N(N为2或以上的整数)交换机和N×1光耦合器的结构。
另外，在本实施方式中，虽然示出了使用波长可变滤波器4-1401～1403构成接收波长可变接收部，并将设定波长中的透过的光信号输入到通信终端装置I/F 4-1701的方式，但是并不局限于此，还可以具有这样的结构，光接收波长可变接收部串联连接波长可变滤波器和图像检测器以及电光转换器，并在由图像检测器接收的所述透过的光信号之后，在电光转换器中再次变换为光信号之后，输入到通信终端装置I/F4-1701中。
通信终端装置4-1601包括通信终端装置接口(I/F)4-1701，该通信终端装置接口(I/F)4-1701通过光纤4-1501、1502、1503连接到包括在通信节点装置4-2501的波长可变收发部4-1105。
从配置于通信终端装置4-1601中的通信终端装置I/F4-1701输出的光信号通过配置于波长可变收发部4-1105的波长可变光源4-1301～1303和调制器4-1201～1203并变换成配置于ITU网格上1.5微米频带的波长，作为主信号，并通过3×1光耦合器4-901结合多个主信号，从而，通过经过WDM耦合器4-809a的光纤等传送通路4-600a发向阵列波导光栅(AWG)。
从阵列波导光栅(AWG)到达的主信号在到达配置于通信节点装置4-2501中的WDM耦合器4-810a，并通过配置于波长可变收发部4-1105中的光耦合器4-902分波之后，透过经由光纤连接的波长可变滤波器4-1403之后经由光纤4-1501～1503到达通信终端转置I/F 4-1701，并被终接于设置于通信终端装置4-1601中图中没有示出的光接收器。另外，本实施方式中，虽然接收波长可变接收部由分别串联连接的所述光接收器和波长可变滤波器4-1401～1403构成，但是它们也可以具有相对于串联连接的L×N交换机和N×1合波器串联连接的结构。
通信节点装置4-2501中包括通信节点装置控制部4-1101，而且，在通信节点装置控制部4-1101中包括作为所述控制信号输入输出接口的控制信号输入输出端口4-1801、用来监视和控制波长可变光源4-1301～1303和波长可变滤波器4-1401～1403的监视控制部4-1901和波长控制部4-2001，以及保持时间的系统时钟4-2401、用来控制系统时钟4-2401的时间控制部4-2101、和用来保持后述软件和保持设定波长数据库的存储器元件部4-2302、和用来控制它们的中央计算部(CPU)4-2201。
在图4-2所示中央控制装置4-301中包括作为所述控制信号输入输出接口的控制信号输入输出端口4-2601、表示波长可变收发部4-1106输出的可以接收的波长范围的波长资源数据库4-2606、用来记录通信节点装置4-2502的故障信息的故障记录数据库4-2607、以及、用来保持时间的系统时钟4-2603、用来控制系统时钟4-2603的时间控制部4-2602、和用来保存后述软件的存储器元件部4-2604、以及用来控制它们的中央计算部(CPU)4-2605、和显示控制部4-2608。
另外，在下面的叙述中，将“逻辑网络拓扑”称作拓扑。
显示控制部4-2608连接拓扑管理者终端4-2609，并通过人的操作接收从拓扑管理者终端4-2609输入的信息，同时，通过中央控制装置4-301将输出的信息发送给拓扑管理终端4-2609。
配置于通信节点装置控制部4-1102的控制信号输入输出端口4-1802共用通过光纤连接到WDM耦合器4-811a在发送和接收控制信号中使用的传送通路与由所述主信号使用的光纤传送通路。另外，配置于阵列波导光栅(AWG)4-101中的WDM耦合器通过光纤连接到集中器4-3012的同时，还将集中器4-3012的1个输入输出端口连接到配置于中央控制装置4-301的控制信号输入输出端口4-2601，并通过WDM耦合器4-812b使得控制信号的光路朝向集中器4-3012。由此，配置于中央控制装置4-301的控制信号输入输出端口4-2601和配置于通信节点装置控制部4-1101～1104的控制信号输入输出端口4-1802通过中继集中器4-3012可以进行连接，并可以共用在主信号所使用的光纤等传送通路的同时来收发所述控制信号。
图4-2和图4-3是表示有关在配置于中央控制装置4-301的时间控制部4-2602和配置于通信节点装置控制部4-1101中的时间控制部4-2102之间的时间信息的控制信号的收发及其处理流程的图。
当控制包含在配置于通信节点装置4-2502的波长可变收发部4-1106的波长可变光源4-1304～1306和波长可变滤波器4-1404～1406时，在每次发生波长变更都与中央控制装置4-301收发控制信息的方式中，在通信节点装置数增大的情况下，控制信息也同时增加，从而中央控制装置4-301的负荷也增大。因此，在本光通信网络系统中，如后所述，在控制信号上承载有关波长变更信息和变更时间并预先被发送给通信节点装置控制部4-1102，在到达变更时间时，通信节点装置控制部4-1102自动地对波长可变光源4-1304～1306和波长可变滤波器4-1404～1406实施波长变更。当实现这些时，虽然需要配置于中央控制装置4-301的系统时钟4-2603和配置于通信节点控制部4-1102的系统时钟4-2402之间的同步，但是在本光通信网络系统中，在将配置于中央控制装置4-301的时间控制部4-2602作为时间分发服务器的同时，将配置通信节点装置控制部4-1102的时间控制部4-2102作为时间客户端来构成。
首先，配置于中央控制部4-301的时间控制部4-2602从系统时钟4-2603获得时间(4-3001、3001s)。配置于通信节点装置控制部4-1102的时间控制部4-2102相对于配置于中央控制装置4-301的时间控制部4-2602通过所述控制信号承载来发送时间询问信号(4-3002a、3004a、3006a)，并且，接收该信号的时间控制部4-2602相对于时间控制部4-2102发送时间信息信号(4-3002a、3004a、3006a)。时间控制部4-2102向时间控制部4-2602发送时间询问信号，接受作为应答的时间信息(4-3002b、3004b、3006b、4-3002s、3004s、3006s)，通过回避时间询问的集中，从而降低有关中央控制装置4-301的处理的负荷。
基于由时间控制部4-2102接受的所述时间信息赋予系统时钟4-2402时间(4-3003、3005、3007、3003s、3005s、3007s)，作为其结果，配置于中央控制装置4-301的系统时钟4-2603和配置于通信节点装置控制部4-1102的系统时钟4-2402实现时间同步。另外，在本实施方式中，将配置于中央控制装置4-301中的时间控制部4-2602作为时间分发服务器，虽然说明了向配置于通信节点装置控制部4-1102的时间控制部4-2102询问时间并接收的客户端，但是时间控制部4-2602也不必然作为时间分发服务器，时间控制部4-2602、时间控制部4-2102中的任意一个都可以作为时间分发服务器。另外，虽然网络时间协议(NTP)可以适用作承载时间控制信息的控制信号，但是并不局限于此，简单网络时间协议(SNTP)或独自时间控制信号都是可以的。
图4-4和图4-5是有关在拓扑变更时的中央控制装置4-301的波长控制处理的流程图。该流程图示出了通过存储在存储器元件部4-2604的后述拓扑控制代理进行的软件操作的流程。
首先，执行完作为时间同步处理到通信节点装置控制部1102的“通信节点装置时间同步处理”的步骤S1c之后，实施读取配置于波长可变收发部4-1106中的波长可变光源4-1304～1306和波长可变滤波器1404～1406各自可以发送和接收的波长范围的“通信节点装置波长资源信息收集处理”的步骤S2c。
成为拓扑管理者的人员通过拓扑管理者终端4-2609实施执行指定作为拓扑变更对象的拓扑的步骤“被变更拓扑指定”的步骤S2.1c，接着，实施选择执行将指定输入的特定通信节点装置或全部的通信节点装置变更到新的拓扑类别情况中的一种情况的“个别通信节点装置选择/全部通信节点装置选择、新拓扑类别输入”的选择的步骤S2.2c。
在通过拓扑管理者选择指定输入的特定通信节点装置的情况下，实施“被变更通信节点装置[i](i为P或以下的整数，但是P≤N)的指定”的步骤S3c。
接下来，成为拓扑管理者的人员通过拓扑管理者终端2609以作为变更对象的P个通信节点装置为对象实施输入连接在作为拓扑变更的通信节点装置之间的新变更波长路径的“输入新拓扑结构所必需的通信节点装置间的波长路径”的步骤S5c(S4c、S6c、S7c、S8c、S9c)。但是，此时，还包含与通过所述S2c的“通信节点装置波长资源信息收集处理”的步骤获得的波长资源信息进行比较的步骤S6c，在不存在形成由拓扑管理者输入的新波长路径所必需的波长资源的情况下，操作“向拓扑管理者终端显示错误消息”的步骤S7c，并可以提醒所述拓扑管理者注意。但是，在步骤S6c中，参照存储在后述的拓扑波长对应数据库6006中波长配置表4-9000(对于波长配置表在后面进行描述)来进行判断。
在步骤S2.2c中，选择相对于所有通信节点装置的新拓扑类别，并在步骤S3.1c中输入新拓扑类别的情况下，以作为变更对象的N个通信节点装置为对象进行实施(S4.1c、S6.1c、S7.1c、S8.1c、S9c)。但是，此时，还包括与通过所述S2c“通信节点装置波长资源信息收集处理”的步骤获得的波长信息资源进行比较的步骤S6.1c，在不存在形成新波长路径所必需的波长资源的情况下操作“向拓扑管理者终端显示错误消息”的步骤S7.1c，从而可以提醒所述拓扑管理者注意。
但是，在步骤S6c中，参照存储在后述的拓补波长对应数据库4-6006中的波长配置表4-9000(对于波长配置表在后面进行叙述)来进行判断。
接下来，通过“拓扑变更时间的指定”步骤(S9c)，作为所述拓扑管理者的人员输入拓扑变更预定时间(t＝T)，从而结束输入有关拓扑变更的信息。
作为拓扑变更的通信节点装置中的新波长信息和拓扑变更时间通过步骤S11c在中央控制装置中形成并被分级，从而通过步骤12c从中央控制装置发送给通信节点装置。但是，通过步骤S9c、步骤S12c、S13c、S14c，对作为变更的M个通信节点装置进行实施。
在没有作为拓扑变更对象的通信节点装置全部已经连接到预定拓扑变更的通信节点装置时，根据连接到不进行拓扑变更的通信节点装置的通信终端装置的使用方法，考虑伴随更新保存在所述通信终端装置内的路径信息来切断不进行拓扑变更的通信节点。从而，通知对不作为拓扑变更的通信节点装置实施拓扑变更。因此，对通信节点装置[j](j为1或以上K或以下的整数，但是K＝N-P)实施“向通信节点装置[j]发送拓扑变更预告消息”的步骤S17c，并通过步骤S17c、S18c、S19c，向不作为拓扑变更的通信节点装置发送消息。接收该消息的通信节点装置可以对连接该通信节点装置的通信终端装置发送执行连接维持的保持激活(Keep Alive)的信号，并可以在拓扑变更前后保存该通信节点装置的连接性。
通过所述步骤S13c接收所述类执行拓扑变更的通信节点装置向中央控制装置4-301发送接收完所述类的消息。通过步骤S20c由中央控制装置301接收来自执行拓扑变更的通信节点装置的类接收完消息，并如后面叙述的那样经过拓扑变更实施时间后，从拓扑变更通信节点装置开始接收表示变更结束的消息，并通过步骤S21c判断是否从实施完全部的拓扑变更的通信节点装置接收到变更结束的消息。一旦所述步骤S21c结束，就实施对没有作为拓扑变更的所有通信节点装置发送“到通信节点装置[j]的拓扑变更结束消息”的步骤S22c、S23c、24c、S25c，从而结束在中央控制装置301中有关拓扑变更的处理。
图4-6和图4-7是有关拓扑变更时在通信节点装置控制部4-1102波长控制的计算机处理的流程图。该流程图示出了保存在存储器元件部4-2302后述拓扑控制代理的操作流程。
首先，通过“与中央控制装置时间同步”的步骤S1n，实施时间同步配置于通信节点装置控制部4-1102的系统时钟2402和中央控制装置4-301内的系统时钟4-2603的处理。接着，通过所述步骤S2n，对中央控制装置4-301实施“向中央控制装置应答处理通信节点装置保有的波长资源信息”。
而且，通过所述S11c～S14c步骤，一旦将表示新波长信息和拓扑变更预定时间的类传送给通信节点装置控制部1102，通过步骤S3n“将来自中央控制装置4-301的设定波长信息、拓扑变更时间信息类接收、写入通信节点装置存储器元件部”来记录拓扑变更所必需的信息，接着实施步骤S4n“显示拓扑变更预告消息”，并通过步骤S5n、S6n待机直至拓扑变更预定时间(T)。
一旦到达拓扑变更预定时间(T)，就在步骤S7n、S8n中实施波长可变光源和波长可变滤波器的设定波长变更处理。在该步骤S7n、S8n中，实施判断是否是对于全部使用的波长路径的波长变更的步骤S11n，在对已经存在的波长路径变更的情况下，通过步骤S12n由波长控制部4-2002停止处理波长可变光源输出后，通过波长控制部4-2002实施读取保存在存储器元件部4-2302内的新波长信息的步骤S13n。另一方面，接着步骤S11n，在对拓扑变更以前未使用的波长可变光源变更新波长路径的情况下，通过所述步骤S11n判断之后，实施所述步骤S13n。
所述S13n步骤实施以后通过步骤S14n、S15n由波长控制部4-2002实施波长可变光源波长和波长可变滤波器的变更处理，接着，实施开始变更后的所述波长可变光源的输出的步骤S16n。而后，通过监视控制部4-1902实施步骤S17n，以继续监视有关波长变更后的波长可变光源的设定波长和输出强度状态、和波长可变滤波器波长状态。在有关波长设定的一连串处理结束之后，通过步骤S9n向中央控制装置4-301发送拓扑变更结束的消息，同时，通过步骤S10n显示拓补变更结束的消息，并结束该一连串处理。
这样，在有关所述S8n的波长变更处理中，由于不包含与中央控制装置4-301的控制信号的收发通信节点控制装置4-1102自动执行处理，所以在中央控制装置4-301的波长变更处理中不会发生负荷，从而可以高速进行拓扑变更。
图4-8是表示在配置于没有作为变更对象的通信节点装置4-2502中的通信节点装置控制部4-1102中的计算机处理流程的流程图。如前所述，不作为拓扑变更对象的通信节点装置4-2502全部连接到作为拓补变更的通信节点装置4-2502，并且即使在拓扑变更前后两者没有失去连接性的情况下，也可以考虑通过配置于通信节点装置4-2502中的通信终端装置的使用方法，伴随所述通信终端装置4-1602所保持的路径信息的更新切断网络。
因此，有必要对没有拓扑变更的通信节点装置4-2502通知实施拓扑变更。从而，在通过步骤S1n、S2n在“与中央控制装置时间同步”和“向中央控制装置应答处理通信节点装置所保有的波长资源信息”之后，并在实施“接收来自中央控制装置的拓扑变更预告消息”的步骤S18n之后，实施“显示拓扑变更预告消息”的步骤S4n。接收该消息的通信节点装置4-2502向所连接的通信终端装置4-1602发送维持连接性的保持激活(Keep Alive)消息，并可以在拓扑变更前后，保持该通信节点装置4-2502的连接性。
通过步骤S5n、S6n执行待机处理直到到达拓扑变更时间T，在时间T以后，实施“接收来自中央控制装置的拓扑变更结束消息”的步骤S19n，此后，实施“显示拓扑变更结束的消息”的步骤S10n。在向通信终端装置发送所述KeepAlive信号的情况下，通过所述S10n步骤停止所述Keep Alive信号。
图4-9是由相对于在所述图4-4的所述S11c步骤中生成的拓扑变更通信节点装置[i]的设定波长信息和拓扑变更时间构成的类4-4000。所述类4-4000包括4种对象，各个通信节点装置序号信息对象4-4004、包括用于表示用来选择指定多个波长可变光源的“波长可变光源序号”和各个输出波长的“波长序号”的波长可变光源对象4-4001、包括用于表示用来选择指定多个波长可变滤波器的“波长可变滤波器序号”和各个透过波长的“波长序号”的波长可变滤波器对象4-4002，以及“波长变更时间”的时间对象4-4003。
图4-10是表示有关本实施方式的通信节点装置2502、和中央控制装置4-301的各元件配置，和物理连接状态的图。在图4-10中，通信节点装置4-2502用符号5000表示，中央控制装置4-301用符号4-6000表示。
在通信节点装置4-5000中包括的存储器元件部4-5007包括拓扑控制代理4-5008、设定波长数据库4-5009。拓扑控制代理4-5008解释由中央控制装置4-6000发送的类4-4000并向波长控制部4-5004指示波长变更，或在解释从监视控制部4-5005得到的信息的同时向中央控制装置4-6000发送有关控制的消息。波长设定数据库4-5009是用来记录和保存配置于波长可变收发部4-5001中的波长可变光源和波长可变滤波器的各自输出和可接收的波长范围的数据库。
通信节点装置4-5000包括时间控制部4-5002、系统时钟4-5003、波长控制部4-5004、监视控制部4-5005、以及控制信号输入输出端口4-5016，它们分别与中央计算部(CPU)4-5006连接(4-5010、5013、5014、5015)。
波长可变收发部4-5001与波长控制部4-5004和监视控制部4-5005直接连接，并可以不通过中央计算部(CPU)4-5006进行硬件控制。同样，系统时钟4-5003与时间控制部4-5002直接连接。
中央控制装置4-6000包括参照图4-1所述那样的存储器元件部4-6004、时间控制部4-6001、故障记录数据库4-6008、波长资源数据库4-6009、和控制信号输入输出端口4-6017、显示控制部4-6018，它们分别与中央计算部(CPU)4-6003连接(4-6010～6012、6014、6015)。存储器元件部4-6004包括拓扑控制代理4-6005、和拓扑波长对应数据库4-6006，以及超文本传输协议(HTTP)服务器4-6007。
拓扑控制代理4-6005在指定依照通过拓扑管理者(I/F)4-6017和显示控制部4-6018发送来的拓扑变更信息需要变更波长路径的通信节点装置的同时，参照在拓扑波长对应数据库4-6006中存储的波长配置表4-9000(后面描述波长配置表)读出拓扑变更后的波长，同时通过合并通过拓扑管理者I/F4-6017和显示控制部4-6018发送来的拓扑变更时间信息来形成类4-4000。而且，读取有关通信节点装置4-5000发送来的波长可变光源和波长可变滤波器的各个可发送波长范围和可接收波长范围的信息，并将这些信息记录在波长资源数据库4-6009中。另外，拓扑控制代理4-6005读取由通信节点装置4-5000发送的故障信息，并通过使用中央计算部(CPU)4-6003，将该信息作为数据库信息记录在故障记录数据库4-6008中，同时将与不可使用的波长资源相关的信息记录在波长资源数据库4-6009中。
显示控制部4-6018通过拓扑管理者(I/F)4-6017与拓扑管理者终端4-7001连接，作为拓扑管理者的人员通过操作包括在拓扑管理者终端4-7001中的浏览器4-7000，向中央控制装置4-6000发送拓扑变更信息。另外，在本实施方式中，虽然配置于通信节点装置4-5000中的监视控制部4-5005、波长控制部4-5004、时间控制部4-5002与存储器元件部4-5007独立配置，但是，并不局限于此，即使全部都配置于存储器元件部4-5007中，本质上也没有差别。另外，同样，虽然配置于中央控制装置4-6000的时间控制部4-6001、故障记录数据库4-6008、波长资源数据库4-6009都独立于存储器元件部4-6004配置，但是并不局限于此，即使它们全部都配置于存储器元件部4-6004中，本质上也没有差别。
图4-11是表示在本实施方式中通信节点装置4-5000、中央控制装置4-6000和拓扑管理者终端4-7001所包括的各元件的逻辑连接配置的图。中央控制装置4-6000所包括的拓扑控制代理4-6005和通信节点装置4-5000所包括的拓扑控制代理4-5008通过控制信号输入输出端口4-6017和控制信号输入输出端口4-5016根据控制信号进行逻辑连接。另外，中央控制装置4-6000所包括的所述拓扑管理者(I/F)4-6018逻辑连接到超文本传输协议(HTTP)服务器4-6007和拓扑管理者终端4-7001所包括的所述浏览器。
HTTP服务器4-6007作为操作拓扑管理者终端4-7001的人员控制光通信网络系统时的网关进行工作。另外，在本实施方式中，当具有该网关功能时，作为赋予操作HTTP服务器4-6007和拓扑管理者终端4-7001的人员的界面，适合使用浏览器4-7000，但是在使用该协议的实施方式中该适合使用没有必然性，在中央控制装置4-6000中可以包括具有使用由因特网工程任务组(IETF)标准化的简单网络管理协议(SNMP)和专门的协议的网关功能的SNMP管理器和专门的协议服务器，同样，可以配合所述SNMP管理器或专门的协议服务器而在拓扑管理者终端4-7001中包括不是浏览器4-7000的专门接口。
图4-12到4-15是表示在本实施方式中，在实施从逻辑环型网络拓扑变更到逻辑全网格网络拓扑或进行反向变更时所必需的波长的图。另外，在图4-12到图4-15的波长配置中，使用具有角频率性的阵列波导光栅(ArrayedWaveguide GratingAWG)作为阵列波导光栅(AWG)4-101。
图4-12所述的4个通信节点装置4-8001～8004通过逻辑环型网络拓扑结构连接时，具有图4-13所示的角频率性的波长配置表4-9000上示出的第33个波长(4-9001、9004、9006、9007)和第35个波长(4-9002、9003、9005、9008)可以适用于各通信节点装置，并可以形成配置分别用于收发的4个波长链路4-8005～8008。下面，图4-14所述的4个通信节点装置4-8001～8004通过逻辑全网格网络拓扑结构连接时，图4-15所示的波长配置表4-9000上示出的第34个波长(4-9009、9010、9010、9012)可以适用于新的各通信节点装置，并配置分别用于收发，从而形成2个波长链路4-8009、8010。另外，虽然本实施方式适用于具有前述那样均匀损耗和角频率特性的AWG，但是并不局限于此，即使在没有均匀损耗和角频率特性的情况下，也可以制作波长配置表4-9000，并可以指定连接各通信节点装置时必需的波长，从而，可以基于此形成相对连接的波长链路。
图4-16到图4-19是有关本实施方式参照从参照图4-12到图4-15所述的逻辑环型网络拓扑变更到逻辑全网格型网络拓扑时，在参照图4-4和图4-5所述的前述步骤S11c中生成的类4-10001a～10001d。由于在通信节点装置1～通信节点装置4中所有的通信节点装置中可以使用新波长可变光源和新波长可变滤波器，所以波长可变光源序号[3]、波长可变滤波器序号[3]可以适用于波长可变光源信息4-10003a～10003d、波长可变滤波器信息4-10004a～10004d。由于全部的通信节点装置在拓扑变更时发生了波长追加变更，所以有关波长变更时间信息4-10005a～10005d的时间成为同一时间。这些波长可变光源信息4-10003a～10003d、波长可变滤波器信息4-10004a～10004d、波长变更时间信息4-10005a～10005d、通信节点装置序号信息4-10002a～10002d成类4-10001a～10001d，并从所述中央控制装置发送给所述通信节点装置。
图4-20是表示有关本实施方式包含在拓补管理者终端4-2609、7001中的浏览器4-7000的接口的结构的图。如图4-20所示那样，在所述接口中包括拓扑显示部、拓扑变更部4-11001、新拓扑类别输入部4-11007.1、拓扑变更时间输入部4-11003、拓扑变更时间显示部4-11004、现在时间显示部4-11005、拓扑变更预告消息显示部4-11006、拓扑类别信息显示部4-11007、拓扑变更历史信息显示部4-11008、故障信息显示部4-11009。
在拓扑变更时，作为拓扑管理者的人员指定显示在拓扑显示部、拓扑变更部4-11001上的通信节点装置，并在构成新波长路径的情况下通过指定2个通信节点装置来进行实施。在实施之后，配置于所述中央控制装置4-6000中的拓扑控制代理4-6005使用拓扑波长对应数据库4-6006计算波长可变光源序号、波长可变滤波器序号，并将波长链路的波长序号发送给作为网关的超文本传输协议(HTTP)服务器4-6007。
对于在拓扑显示部、拓扑变更部4-11001上显示的全部通信节点装置，在变更为新的拓扑的情况下，在新拓扑类别输入部4-11007.1中，通过指定新的拓扑来实施。在实施之后，配置于所述中央控制装置4-6000中的拓扑控制代理4-6005使用拓扑波长对应数据库4-6006计算波长可变光源序号、波长可变滤波器序号，并将波长链路的波长序号发送给作为网关的超文本传输协议(HTTP)服务器4-6007。
有关先前计算获得的新波长链路的信息通过指定显示在拓扑显示部、拓扑变更部4-11001上的通信节点装置来使波长资源信息显示部4-11002出现，并在该波长资源信息显示部4-11002上显示波长可变光源序号、波长可变滤波器序号和波长链路中的波长序号，使得能够通过几何操作停止与拓扑管理者人员的接口，从而可以减轻拓扑变更时的负荷。

图4-21到图4-25是表示有关本发明第36实施方式的光通信网络系统结构的图。本实施方式在第35实施方式中，可以有作为通信节点装置管理者的人员实施主要的拓扑变更，并可以包括通信节点装置4-2501～2504的全部通信节点装置者接口4-2701～2704、和连接它们的通信节点装置管理者终端4-2705～2708。由此，可以仅通过中央控制装置4-301或中央控制装置4-301与任意的通信节点装置4-2501～2504构成拓扑变更控制装置。另外，在中央控制装置4-301中，当通信节点装置管理者实施拓扑变更时，可以包括用于实施认证工作的认证控制部4-2610、认证数据库4-2611。
图4-26和图4-27是表示有关在先前图4-21到图4-25记载的配置于中央控制装置4-301中时间控制部4-2602和配置于通信节点装置4-1101～1104的时间控制部4-2101～2104之间的时间信息的控制信号的收发及其处理流程的图。当控制包含在配置于所述通信节点装置4-2501～2504的波长可变收发部4-1106的波长可变光源4-1304～1306和波长可变滤波器4-1404～1406时，在每当发生波长变更时与中央控制装置4-301收发控制信息的方式中，在通信节点装置4-2501～2504的数量增大的情况下，控制信息同时也会增加，从而增大中央控制装置4-301的负荷。
因此，在本光通信网络系统中，如后述的那样，在控制信号上承载有关波长变更的信息和变更时间，并预先发送给通信节点装置控制部4-1102，在到达变更时间时，通信节点装置控制部1102自动对波长可变光源4-1304～1306和波长可变滤波器4-1404～1406实施波长变更。
当实现这些时，虽然需要同步配置于中央控制装置4-301的系统时钟4-2603和配置于通信节点装置控制部4-1102的系统时钟4-2402，但是在本光通信网络系统中，将配置于中央控制装置4-301的时间控制部4-2602配置作为时间分发服务器，并将配置于通信节点装置控制部4-1102的时间控制部4-2102配置作为时间客户端。
首先，配置于中央控制部4-301的时间控制部4-2602被赋予来自系统时钟4-2603的时间(4-3001、3001s)。配置于通信节点装置控制部4-1102的时间控制部4-2102以所述控制信号承载时间询问信号(4-3002a、3004a、3006a)并发送给配置于中央控制装置4-301的时间控制部4-2602，时间控制部4-2602将时间信息信号(4-3002b、3004b、3006b，4-3002s、3004s、3006s)发送给时间控制部4-2102。
时间控制部4-2102在向时间控制部4-2602发送时间询问信号的同时，作为应答接受时间信息(4-3002s、3004s、3006s)，从而降低有关中央控制装置4-301处理的负荷。基于有时间控制部4-2302接受的所述时间信息，向系统时钟4-2402赋予时间(4-3003、3005、3007、4-3003s、3005s、3007s)，作为其结果，同步配置于中央控制装置4-301中的系统时钟4-2603和配置于通信节点装置控制部4-1102中的系统时钟4-2402。
另外，在本实施方式中，配置于中央控制装置4-301的时间控制部4-2602在作为时间分发服务器的同时，配置于通信节点装置控制部4-1102的时间控制部4-2102被作为时间询问接收客户端说明，但是控制部4-2602不一定作为时间分发服务器，时间控制部4-2602和时间控制部4-2102中的至少1个可以成为时间分发服务器。另外，作为承载时间控制信息的控制信号，虽然可以适用于网络时间协议(NTP)，但是也可以是不局限于此的简单网络时间协议(SNTP)或单独的时间控制信号。
图4-28是表示在包含在通信节点装置4-2501～2504中的通信节点装置管理者终端4-2705～2708和认证控制部4-2610之间进行认证的消息的流动和在认证控制部4-2610和认证数据库2611之间的会话(session)流动的图。该图所示认证消息通过认证协议(轻量级目录访问协议(Lightweight DirectoryAccess Protocol)LDAP)被传递给具有作为LDAP服务器功能的管理者认证控制部4-2610。
管理者认证控制部4-2610对存储通信节点装置管理者认证所必需的信息的数据库4-2611实施询问会话4-12001、12002，并判断有无拓扑变更的权限，并向通信节点装置管理者终端4-2705～2708返回该结果。另外，在执行本实施方式的认证上，不必局限于使用所述LDAP，还可以通过在认证控制部4-2610中包含认证数据库4-2611，从认证控制部4-2610到通信节点装置管理者终端4-2705～2708通过平文密码实施Plain Text密码认证。
图4-29到图4-31示出了表示保存在配置于通信节点装置4-2501～2504所包含的通信节点装置控制部4-1101～1104中的存储器元件部4-2301～2304中的后述拓扑控制代理操作的计算机处理流程。本实施方式中，由于可以通过作为任意通信节点装置4-2501～2504的通信节点装置管理者的人员操作来进行拓扑变更，所以来自不同通信节点装置4-2501～2504的拓扑变更同时到达中央控制装置4-301的情况下，需要竞争控制。为了实现该控制，在本实施方式中，将通信节点装置4-2501～2504的状态定义为3位，并通过中央控制装置4-301实施该位信息的比较来实现。另外，与中央控制装置4-301的时间同步处理(Sn1)和波长资源信息发送处理(S2n)与第35实施方式同样执行。
另外，在作为特定通信节点装置4-2502(在此虽然是通信节点装置2502，但是可以用任意的通信节点装置进行实施)的通信节点装置管理者的人员实施拓扑变更时，将图4-29到图4-31所示步骤S20n中初始化的状态位
变更为步骤S23n中的拓扑变更预约状态位
，并通过下面的步骤S24n将所述状态位
发送给中央控制装置4-301和其它通信节点装置4-2501、2503、2504，并在步骤S25c中实施在其它通信节点装置4-5201、2503、2504的状态位中
中有无重复的确认，从而执行用于不会使得来自作为其它通信节点装置的通信节点装置管理者的人员的拓扑变更实施成为竞争的控制。
在所述步骤S25n中判断没有竞争之后[Yes]，输入在初始通信节点装置2502中构成新拓扑所必需的通信节点装置间的路径变更和新规定的路径，或可以在步骤S26n中输入相对于所有通信节点装置的新拓扑类别。
在所述步骤S26n输入之后，输入的信息在到达中央控制装置4-301的同时，在此后的步骤S27n中，在中央控制装置4-301中确认有无变更路径或新路径所必需的波长资源，并在波长资源确认中没有问题的时候，在步骤S28n中，在所述通信节点装置中可以输入拓扑变更时间。此时，在步骤S29n中，将“拓扑变更确认”消息发送给其它通信节点装置4-2501、2503、2504。这作为强制执行防止通过请求拓扑变更的通信节点4-2502对其它通信节点装置4-2501、2503、2504执行拓扑变更的目的，并在后面叙述的流程中实施拓扑变更拒绝。
在先前所叙述的一连串流程之后，消息从中央控制装置4-301到达通信节点装置4-2501～2504，接着，在步骤S34n、S35n中对其内容进行判断，在通信节点装置4-2501～2504判断是来自中央控制装置4-301的“波长变更信息、变更时间类”的发送的情况下，通信节点装置控制部4-1102在步骤S43n中确认自己状态位的合法性，在为“Yes”的情况下，所述通信节点装置状态位向步骤S44n中的[100]转移，通过步骤S45n将所述状态位发送给中央控制装置4-301，并进入用于波长变更的步骤S46n。
一方面，在由作为通信节点装置4-2502的通信节点装置管理者的人员实施拓扑变更时，保持与该通信节点装置4-2502的连接性的其它通信节点装置4-2501、2503、2504强制进行拓扑变更在实际网络运用中不能说是理想的。而且，有必要实施判断允许或拒绝有关其它通信节点4-2501、2503、2504的拓扑变更的处理。在从请求拓扑变更的通信节点4-2502接收“拓扑变更预告消息”M2的情况下，在步骤S35n中判断接收的内容，接着，在步骤S37n中判断处理来自其它通信节点4-2501、2503、2504的拓扑变更的知晓。在知晓的情况下，通信节点装置状态位向步骤S38n中的
转移，并在步骤39n中向中央控制装置4-301发送该位，接着等待来自中央控制装置4-301的信号。然后，在待机中，接收新的信号，并在步骤S35n中判断该信号作为来自中央控制装置4-301的波长变更信息和变更时间类之后，在步骤S43n中确认通信节点装置控制部1102的自己的状态位的合法性，在为“Yes”的情况下，将所述通信节点装置状态位转移到步骤S44n的[100]，接着，通过步骤S45n将所述状态位发送给中央控制装置4-301，并进入用于波长变更的步骤S46n。相反，在步骤S37n中判断拒绝变更来自其它通信节点装置4-2501、2503、2504的拓扑变更的情况下，在步骤S40n中状态位转移到
，并接着，在步骤S41n中将该状态位发送给中央控制装置4-301，同时发送给进行拓扑变更请求的通信节点。
在进入步骤S46n以后，在通信节点装置控制部4-1102中实施图4-32所示的步骤S48n～S55n的一连串处理。即，在步骤S48n～S55n中，通信节点控制部4-1102实施波长可变光源输出停止处理、波长数据读取处理、波长可变光源波长变更处理、波长可变滤波器波长变更处理、波长可变光源输出开始处理、状态监视处理、状态位变更处理、状态位发送处理。但是，为了通过位管理通信节点装置的状态，与第35实施方式的情况不同，在波长变更结束形成波长路径时，在步骤S54n中将状态位实施为[101]，接着，通过步骤S55n将该位发送给中央控制装置4-301。
图4-33是表示用来表述所述通信节点装置的状态位4-12001和与其对应的通信节点装置状态4-12002的表4-12000的图。由3位表现的状态位4-12001具有6个种类，通过使用状态位4-12001来实施有关来自任意通信节点装置4-2501～2504的拓扑变更请求时的拓扑变更竞争控制。在本实施方式中，状态位4-12001为
时的通信节点装置状态4-12002为“初始状态”，状态位4-12001为
、
、
、[100]、[101]时的通信节点装置状态4-12002分别为“拓扑变更预约状态”、“受理完来自其它通信节点装置的拓扑变更请求的状态”、“拒绝来自其它通信节点装置的拓扑变更请求的状态”、“接受完波长、变更时间类的状态”、“到新波长变更完的状态”。
图4-34是表示有关本实施方式的在通信节点装置4-2501～2504和中央控制装置4-301中的各个元件的配置和物理连接状态的图。在图4-34中，通信节点装置4-2501～2504用符号4-5000表示，中央控制装置4-301用符号4-6000表示。
在通信节点装置4-5000中，包括通信节点装置管理者接口(I/F)4-5018，连接到通信节点装置管理者终端4-5019。在通信节点管理者终端4-5019中包括浏览器4-5020，并可以由作为通信节点管理者的人员在浏览器4-5020中实施拓扑变更操作。
而且，包括在通信节点装置4-5000的存储器元件部4-5007包括用来在拓扑变更时解释由中央控制装置4-6000发送的类4-4000并向波长控制部4-5004指示波长变更，同时解释由监视控制部4-5005获得的信息并发送给中央控制装置4-6000的拓扑控制代理4-5008，另外，还包括用来记录由配置于波长可变收发信部4-5001的波长可变光源、波长可变滤波器分别能够输出的波长范围和可以接收的波长范围的设定波长数据库4-5009。
另外，通信节点装置4-5000包括时间控制部4-5002、系统时钟4-5003、波长控制部4-5004、监视控制部4-5005、以及控制信号输入输出端口4-5016，它们分别被连接到中央计算部(CPU)4-5006(4-5010、5013、5014、5015)。波长可变收发部4-5001与波长控制部4-5004和监视控制部4-5005直接连接，并可以不通过中央计算部(CPU)4-5006来进行硬件控制。同样，系统时钟4-5003直接连接到时间控制部4-5002，并可以不通过中央计算部(CPU)4-5006来进行硬件控制。
中央控制装置4-6000包括如参照图4-1所述的存储器元件部4-6004和时间控制部4-6001、认证控制部4-6019、认证数据库4-6020、故障记录数据库4-6008、波长资源数据库4-6009、和控制信号输入输出端口4-6017、显示控制部4-6018，它们分别连接到中央计算部(CPU)4-6003(4-6010～6016、6021、6022)。
存储器元件部4-6004包括拓扑控制代理4-6005、拓扑波长对应数据库4-6006、和超文本传输协议(HTTP)服务器4-6007。
拓扑控制代理4-6005根据通过显示控制部4-6018或控制信号输入输出端口4-6017发送来的拓扑变更信息指定需要波长路径变更的通信节点装置，同时，从拓扑波长对应数据库4-6006读出变更后的波长，同时配合通过拓扑管理者I/F4-6017或控制信号输入输出端口4-6017发送来的拓扑变更时刻信息来形成类4-4000。而且，从通信节点装置4-5000发送来的分别与波长可变收发部所包括的多个波长可变光源和波长可变滤波器的可以发送的波长范围和可以接收的波长范围相关的信息，并通过使用中央计算部(CPU)4-6003将该信息生成为数据库信息，并记录在波长资源数据库4-6009中。
另外、拓扑控制代理4-6005读取由通信节点装置4-5000发送来的故障信息，并使用中央计算部4-6003，将该信息作为数据库信息记录在故障记录数据库4-6008中。另外，在通过作为通信节点装置管理者的人员对通信节点装置管理者终端4-5019实施拓扑变更操作之前，通过包括在通信节点装置管理者终端4-5019中的浏览器4-5020来访问认证控制部4-6019，并在认证数据库4-6020中整合通信节点管理者姓名、密码，从而实施对通信节点装置管理者的认证。
显示控制部4-6018连接到拓扑管理者终端4-7001，并通过由作为拓扑管理者的人员操作包括在拓扑管理者终端4-7001中的浏览器4-7000来向中央控制装置4-6000发送拓扑变更信息。
另外，在本实施方式中，虽然配置于通信节点装置4-5000中的监视控制部4-5005、波长控制部4-5004、时间控制部4-5002与存储器元件部4-5007独立配置，但是不局限于此，它们也可以配置于存储器元件部4-5007中，这在本质上是没有差别的。同样，虽然配置于中央控制装置4-6000的时间控制部4-6001、认证控制部4-6019、认证数据库4-6020、故障记录数据库4-6008、波长资源数据库4-6009与存储器元件部4-6004独立配置，但是并不局限于此，它们也可以配置于存储器元件部4-6004中，这在本质上是没有差别的。
图4-35是表示通信节点装置4-5000、通信节点装置管理者终端4-5019、中央控制装置4-6000和拓扑管理者终端4-7001所包括的各元件的逻辑连接配置图。中央控制装置4-6000所包括的拓扑控制代理4-6005和通信节点装置4-5000所包括的拓扑控制代理4-5008经过控制信号输入输出端口4-6017和控制信号输入输出端口4-5016由控制信号进行逻辑直接连接。
另外，中央控制装置4-6000所连接的拓扑管理者(I/F)4-6017逻辑连接到超文本传输协议(HTTP)服务器4-6007和拓扑管理者终端4-7001所包括的所述浏览器4-7000。
而且，通信节点装置4-5000所连接的通信节点装置管理者终端4-5019所包括浏览器4-5020通过通信节点装置管理者接口(I/F)4-5018、拓扑控制代理4-5008、控制信号输入输出端口4-5016、和控制信号输入输出端口4-6017连接到超文本传输协议(HTTP)服务器4-6007。
HTTP服务器4-6007作为在操作拓扑管理者终端4-7001的人员和操作通信节点装置管理者终端4-5019的人员控制本光通信网络系统时的网关进行工作。其中，在本实施方式中，当具有该网关功能时，适用于将浏览器4-7000作为赋予操作HTTP服务器4-6007和拓扑管理者终端4-7001的人员的接口，但是适用于使用本协议的实施方式没有必然性，在中央控制装置4-6000中可以包括具有使用由因特网工程任务组(IETF)标准化的简单网络管理协议(SNMP)和专门协议的网关功能的SNMP管理器和专门的协议服务器，同样，可以配合所述SNMP管理器或专门的协议服务器而在拓扑管理者终端4-7001中包括不是浏览器4-7000的专门接口。
图4-36是本实施方式中通信节点装置管理者终端4-2705～2708、5019包括的浏览器4-5020的接口结构。所述接口包括拓扑显示部、拓扑变更部4-11001、新拓扑类别输入部4-11007.1、拓扑变更时间输入部4-11003、拓扑变更时间显示部4-11004、现在时间显示部4-11005、拓扑变更预告消息显示部4-11006、拓扑类别信息显示部4-11007、拓补变更历史信息显示部4-1108、故障信息显示部4-11009、和拓扑变更请求许可、拒绝输入部4-11010、通信节点装置状态显示部4-11011。
在拓扑变更时，通过作为通信节点管理者的人员的操作指定在拓扑显示部、拓扑变更部4-11001上显示的通信节点装置，而且，在构成新波长路径的情况下，指定两个通信节点装置，并将该结果发送到包括在中央控制装置4-6000中的拓扑控制代理4-6005，拓扑控制代理4-6005使用拓扑波长对应数据库4-6006计算进行计算所必需的波长可变光源序号，和波长可变滤波器序号、和、波长链路中的波长序号。
对于在拓扑显示部、拓扑变更部4-11001上显示的所有的通信节点装置，在变更为新的拓扑的情况下，在新拓扑类别输入部4-11007.1中，通过指定新的拓扑来进行实施。在实施之后，配置于所述中央控制装置4-6000的拓扑控制代理4-6005使用拓扑波长对应数据库4-6006计算波长可变光源序号、波长可变滤波器序号。
在变更拓扑时，在有关作为变更对象的通信节点装置的波长资源足够的情况下，因为可以计算，所以可以将作为计算结束消息的通信节点装置位4-12000的
发送给通信节点装置状态显示部4-11011(图4-33)，并将“拓扑变更预约状态”通知给作为通信节点装置管理者的人员。接着，作为所述通信节点装置管理者的人员将希望拓补变更的时间输入到拓扑变更时间输入部4-11003，输入的内容被发送给包括在中央控制装置4-6000中的拓扑控制代理4-6005。；另一方面，在由作为其它通信节点装置的通信节点装置管理者的人员发出拓扑变更请求的情况下，在拓扑变更请求许可拒绝输入部4-11010中，可以在接口中输入是否许可。
另外，通过指定显示在拓扑显示部、拓扑变更部4-11001上的通信节点装置，波长资源信息显示部4-11002出现，并在该波长资源信息显示部4-11002上显示所述波长可变光源序号和波长可变滤波器序号、和波长链路中的波长序号，并可以通过几何操作停止到作为拓扑管理者的人员的接口，从而减轻了拓扑变更时的负担。另外，包括在拓扑管理者终端4-2609、7001中的浏览器4-7000的接口结构由于构成了控制本光通信网络系统整体的终端，所以与图4-20相同。
根据有关所述第1和第2实施方式的光通信网络系统，由于能够通过动态变更经由配置于通信节点装置4-2501～2504中的波长可变光源4-1304～1306和光交换机或波长滤波器4-1404～1406的信号光路径来动态重构作为通信对方的通信节点装置和拓扑，所以在通信节点装置4-2501～2504和阵列波导光栅(AWG)4-101之间的主信号和控制信号可以使用同一光传送通路收发的网络中，能够容易地变更由集中管理网络的中央控制装置4-301或通信节点装置4-2501～2504构成的拓补。
而且，由于可以进行在来自任意的通信节点装置4-2501～2504的拓扑变更请求的竞争控制，所以通过时间同步所有的通信节点装置4-2501～2504，在定时的指定时间中可以高速变更拓扑。
另外，通过使用所述中央控制装置4-301和通信节点装置4-2501～2504可以很容易构成所述光通信网络系统。
另外，通过使用所述中央控制装置4-301和通信节点装置4-2501～2504的计算机程序，能够容易地构成所述系统，通过制作用来存储可以由计算机读取的所述计算机程序的信息记录媒体，可以容易地分发所述计算机程序。
另外，所述第1到第36实施方式只不过是本发明的具体例子而已，本发明不应该限定为所述实施方式。
权利要求
1.一种光通信网络系统，其通过光传送通路以具有N个(N为2或以上的整数)输入端口和N个输出端口，并具有基于各个输入端口输入的信号光的波长输出到预定输出端口的路由功能的阵列波导光栅(AWG)为中心，连接成为几何星型的物理星型拓扑那样的M个(M为2或以上、N或以下的整数)的通信节点装置构成，其特征在于，所述通信节点装置包括为了动态改变表示用来在通信节点装置间收发数据的信号光(以下，称为“本信号光”)的路径的几何形状的逻辑网络拓扑，用来切换该本信号光波长的波长切换单元。
2.根据权利要求1所述的光通信网络系统，其特征在于，所述通信节点装置属于至少一个或以上的逻辑网络拓扑，并且构成2个或以上相互独立的所述逻辑网络拓扑。
3.根据权利要求1所述的光通信网络系统，其特征在于，所述波长切换单元在属于预定逻辑网络拓扑的所述通信节点装置连接或移设到其它逻辑网络拓扑时，切换本信号光的波长。
4.根据权利要求1所述的光通信网络系统，其特征在于，由2个或以上的通信节点装置构成一个逻辑网络拓扑，所述波长切换单元切换本信号光的波长，以使该全部通信节点装置构成不同于预定时期的所述逻辑网络拓扑的新逻辑网络拓扑。
5.根据权利要求1所述的光通信网络系统，其特征在于，所述逻辑网络拓扑在几何上构成具有环型形状的逻辑环型网络拓扑、或具有星型形状的逻辑星型网络拓扑、或具有网格形状的逻辑网格网络拓补中至少任何一种，或构成它们所混合的逻辑网络拓扑。
6.根据权利要求1到权利要求5中任何一个所述的光通信网络系统，其特征在于，所述波长切换单元由输出波长可变的波长可变光源部、可以选择接收波长的接收波长可变接收部构成，所述波长可变光源部具有由引入其中的L个(L为2或以上M或以下的整数)的光元件串联连接或相互集成波长可变激光器和调制器的元件构造、或可以直接调制的半导体激光器构成，通过L×1光耦合器将它们连接起来的结构，同时，所述接收波长可变接收部具有由引入其中的L个(L为2或以上M或以下的整数)的光元件串联连接的光接收器和仅透过期望波长的波长可变滤波器构成，并通过L×1光耦合器将所述L个光元件连接起来的结构。
7.根据权利要求1到权利要求5的任何一个所述的光通信网络系统，其特征在于，所述波长切换单元由输出波长可变的波长可变光源部、可以选择接收波长的接收波长可变接收部构成，所述波长可变光源部具有由引入其中的L个(L为2或以上M或以下的整数)的光元件串联连接或相互集成半导体激光器和调制器的元件构造，或可以直接调制的半导体激光器构成，同时这些光元件相对于串联连接的L×N交换机和N×1合波器串联连接的结构，同时所述接收波长可变接收部具有引入其中的L个(L为2或以上M或以下的整数)的光接收器相对于L×N交换机和N×1合波器串联连接的结构。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的光通信网络系统，其特征在于，所述通信节点装置具有可以连接通信终端装置的L个(L为2或以上M或以下的整数)通信终端光输入输出端口，该通信终端光输入输出端口由通信终端光输入端口和通信终端光输出端口构成，具有用来将来自该L个通信终端光输入端口的信号光变换成电信号的L个光电变换器并相互连接起来，如将来自该L个光电变换器的输出电信号输入到所述波长可变光源部那样进行连接，具有用来将来自构成所述接收波长可变接收部的L个接收机的输出电信号变换为光信号的电光变换器，同时，具有通过光纤等光波导连接以使所变换的该光信号从该L个通信终端光输出端口输出的结构。
9.根据权利要求6或权利要求7所述的光通信网络系统，其特征在于，所述通信节点装置具有可以连接通信终端装置的L个(L为2或以上M或以下的整数)通信终端光输入输出端口，该通信终端光输入输出端口由通信终端光输入端口和通信终端光输出端口构成，该L个通信终端光输入端口串联连接到用来将光信号变换成电信号的L个光电变换器、2L×2L交换机，所述L个通信终端光输出端口串联连接到用来将电信号变换为光信号的L个电光变换器、所述2L×2L电交换机，而且，所述2L×2L电交换机和所述波长可变光源部、及接收波长可变接收部连接，通过所述2L×2L电交换机的预定操作，将从所述阵列波导光栅(AWG)到达所述通信节点装置的信号光在没有发送到与所述通信节点装置物理连接的通信节点终端的所述通信节点装置中进行波长变换再次发送到所述阵列波导光栅(AWG)。
10.根据权利要求1至权利要求9中任何一个所述的光通信网络系统，其特征在于，所述各通信节点装置和所述阵列波导光栅分别包括变更输入信号和输出信号的方向的环行器，包括在所述通信节点装置中的环行器的输入输出端口通过光纤等光波导分别连接到所述接收波长可变接收部、所述波长可变光源部，包括在所述阵列波导光栅(AWG)中的环行器的输入输出端口分别连接到AWG的输出端口、输入端口，包括在所述通信节点装置、所述AWG中的环行器的共同端口分别通过一芯光纤等光波导连接，由此各通信节点装置和AWG分别由一芯光纤等光波导连接。
11.根据权利要求1到权利要求10的任何一个所述的光通信网络系统，其特征在于，所述阵列波导光栅(AWG)具有均匀损耗和角频率性。
12.根据权利要求1到权利要求11任何一个所述光通信网络系统，其特征在于，所述通信节点装置具有连接到所述阵列波导光栅(AWG)的两个不同波长路径，并形成作为包含两个或以上通信节点装置的所述逻辑网络拓扑的逻辑环型网络拓扑。
13.根据权利要求12所述的光通信网络系统，其特征在于，构成所述逻辑环型网络拓扑的所述通信节点装置分别具有可以反向通信的2个通信路径，所述波长切换单元在一方的通信路径被切断的情况下切换本信号光的波长以便构成新逻辑环型网络拓扑，从而能够将从另一方通信路径输入并输出到所述一方通信路径的信号光折返到所述另一方通信路径进行发送。
14.根据权利要求12所述的光通信网络系统，其特征在于，属于所述逻辑环型网络拓扑的通信节点装置分别具有可以进行反向通信的2个通信路径，所述波长切换单元在不能够与使用一方通信路径进行通信的通信节点装置进行通信的情况下切换本信号光的波长以便构成新逻辑环型网络拓扑，从而能够通过回避该不能通信的通信节点装置来与任意的通信节点装置通信。
15.根据权利要求1到权利要求14中任何一个所述的光通信网络系统，其特征在于，进一步还包括中央控制装置，所述中央控制装置包括用来对所述通信节点装置发送包含波长变更信息的控制信号，接收包含来自所述通信节点装置的通信状态信息的控制信号的控制单元，所述通信节点装置的波长切换单元基于从所述中央控制装置接收的所述控制信号切换本信号光的波长。
16.根据权利要求15所述的光通信网络系统，其特征在于，由所述各通信节点装置发送接收的所述控制信号的波长被设定为与所述本信号光的波长频带不同的波长，所述通信节点装置包括具有用来合波所述本信号光和所述控制信号的信号光的合波单元，和用来从所述本信号光和所述控制信号的信号光被合波的状态的信号光中分波成本信号光和所述控制信号的信号光的分波单元的WDM耦合器，所述阵列波导光栅(AWG)包括具有用来合波来自所述中央控制装置的控制信号的光信号和从阵列波导光栅(AWG)输出的本信号的信号光的合波单元，和用来将从各通信节点发送来的所述本信号光和所述控制信号的信号光被合波的状态的信号光分波成所述本信号光和所述控制信号的信号光的分波单元的WDM耦合器，所述本信号光所使用的光传送通路作为所述控制信号的光传送通路被共有。
17.根据权利要求15所述的光通信网络系统，其特征在于，在所述通信节点装置和所述中央控制装置之间，与传送所述主信号光的通信路径物理上分离地传送所述控制信号。
18.根据权利要求15所述的光通信网络系统，其特征在于，所述通信节点装置进一步还具有可以设置在装置内部或装置外部中至少任何一方，保存波长数据的节点数据库，在切换所述本信号光的波长时，更新所述节点数据库的数据的单元，同时，所述中央控制装置进一步还具有可以设置在装置内部或装置外部中至少任何一方，保存所有所述通信节点装置中的波长数据的中央数据库，在所述通信节点装置彼此之间的使用波长变化时更新所述中央数据库的数据的单元。
19.根据权利要求18所述的光通信网络系统，其特征在于，所述通信节点装置包括在所述节点数据库中保存了可以使用的波长频带，和现在所使用的所有波长，各个波长的信号光的发送强度状态、接收强度状态、所述通信节点装置彼此之间的连接状态、和现在所连接的逻辑拓扑的各种信息，并响应于所述中央控制装置的请求向所述中央控制装置通知所述信息的单元。
20.根据权利要求18所述的光通信网络系统，其特征在于，所述通信节点装置具有在经常监视各个波长的信号光的发送强度状态和接收强度状态的同时，在这些状态发生异常时检测该异常并向所述中央控制装置通报的单元，所述中央控制装置包括用来检测所有所述通信节点装置彼此之间的连接状态、所述波长可变光源装置中的各个波长的信号光的发送强度状态、接收强度状态的异常并在所述全部通信节点装置中共享异常信息的单元。
21.根据权利要求18所述的光通信网络系统，其特征在于，所述中央控制装置包括在接收到包含从通信节点装置现在所连接的逻辑网络拓扑变更连接到其它不同的逻辑网络拓扑的请求的控制信号时，通过查询所述中央数据库进行计算来判断是否适合，在所述判断结果适合的情况下，对于发出所述逻辑拓扑连接变更请求的通信节点装置所连接的逻辑网络拓扑内的所有所述通信节点装置，发送包括所述通信节点装置脱离和波长重新设定的通知的控制信号，同时，对成为发出所述逻辑网络拓扑连接变更请求的通信节点装置的变动目的地的逻辑拓扑内的所有通信节点装置，发送包含所述通信节点装置加入和波长重新设定的通知的控制信号的单元。
22.根据权利要求18所述的光通信网络系统，其特征在于，所述中央控制装置包括下述两种单元的至少任何一方用来在特定通信节点装置间的业务流量增大发生网络负荷并接收到包含加速所述通信节点装置间的频带的请求的控制信号的情况下，通过查询所述中央数据库计算形成新波长路径来判断是否可以加速所述频带，将控制信号发送到各通信节点装置来实施所述迂回波长路径的设定的单元，所述控制信号包含用来设定通过经由所述通信节点装置至今没有逻辑连接的其它通信节点装置所构成的迂回波长路径的波长重新设定通知，或用来在特定通信节点装置间的业务流量增大发生网络负荷并接收到包含加速所述通信节点装置间的频带的请求的控制信号的情况下，通过查询所述中央数据库计算形成新波长路径来判断是否可以加速所述频带，将控制信号发送到各通信节点装置来实施所述迂回波长路径的设定的单元，所述控制信号包含用来通过使用在所述通信节点装置没有连接的其它逻辑拓扑中连接的通信节点装置未使用的波长设定新迂回波长路径的波长重新设定通知。
23.根据权利要求17到权利要求22中任何一个所述的光通信网络系统，其特征在于，所述通信节点装置进一步还具有使各通信节点装置的计时时间同步的时间同步单元；和用来存储本信号光的新波长变更信息和包含应该执行该波长变更的时间的逻辑网络拓扑变更时间信息的信息存储单元，所述波长切换单元基于所述逻辑网络拓扑变更时间信息和所述波长变更信息在预定时期切换本信号光的波长。
24.根据权利要求17到权利要求23任何一个所述的光通信网络系统，其特征在于，所述中央控制装置进一步包括用来对各所述通信节点装置分发时间信息的时间信息分发单元，同时所述控制部包括用来生成包含各通信节点装置的本信号光的新波长变更信息和应该执行该波长变更的时间的逻辑网络拓扑变更时间信息，同时个别或一齐发送给所述通信节点装置的单元，所述通信节点装置包括用来基于由所述中央控制装置分发的时间信息修正自身的计时时间的时间修正单元，和用来接收和存储由所述中央控制装置发送的所述波长变更信息和所述逻辑网络拓扑变更时间信息的信息存储单元，所述波长切换单元基于所述逻辑网络拓扑变更时间信息和所述波长变更信息在预定时期切换本信号光的波长。
25.根据权利要求17到权利要求23的任何一个所述的光通信网络系统，其特征在于，所述通信节点装置中的特定通信节点装置包括用来对其它通信节点装置分发时间信息的时间信息分发单元，所述其它通信节点装置包括用来基于由所述特定通信节点装置分发的时间信息修正自己的计时时间的时间修正单元，所述特定通信节点装置包括用来生成包含所述通信节点装置的本信号光的波长变更信息和应该执行该波长变更的时间的网络拓扑变更时间信息，并个别或一齐发送给所述通信节点装置的单元，所述其它通信节点装置包括用来存储从所述特定通信节点装置接收的波长变更信息和网络拓扑变更时间信息的信息存储单元，所述其它通信节点装置的波长切换单元基于所述网络拓扑变更时间信息和所述波长变更信息在预定时期切换本信号光的波长。
26.一种中央控制装置，其连接到通过光传送通路连接构成的M个(M为2或以上、N或以下的整数)的通信节点装置，以构成以具有N个(N为2或以上的整数)输入端口和N个输出端口，并具有基于各个输入端口输入的信号光的波长输出到预定输出端口的路由功能的阵列波导光栅(AWG)为中心的几何星型的物理星型拓扑，其特征在于，所述中央控制装置包含为了动态改变表示所述通信节点装置间收发数据用的信号光(以下，称为“本信号光”)的路径的几何形状的逻辑网络拓扑，通过对所述通信节点装置发送包含该本信号光的波长变更信息的控制信号来切换本信号光的波长，同时从所述通信节点装置接收包含通信状态信息的控制信号的控制单元。
27.一种通信节点装置，其通过具有N个(N为2或以上的整数)输入端口和N个(N为2或以上的整数)输出端口，并通过基于各个输入端口输入的信号光的波长输出到预定输出端口的路由功能的阵列波导光栅(AWG)，连接到M个(M为1或以上、N-1或以下的整数)的其它通信节点装置，其特征在于，包括用来使其它各通信节点装置的计时时间同步的时间同步单元，和用来存储用于动态改变表示其它通信节点装置间收发数据用的信号光(以下，称为“本信号光”)的路径的几何形状的逻辑网络拓扑的本信号光的新波长变更信息及包含应该执行该波长变更的时间的逻辑网络拓扑变更时间信息的信息存储单元，和基于所述波长变更信息和所述逻辑网络拓扑变更时间，切换本信号光的波长的波长切换单元。
全文摘要
本发明的光通信网络系统设定用于通信节点装置的通信的信号光的波长和阵列波导光栅的输入输出端口的对应关系，在通信节点装置上具备切换用于通信的信号光的波长，从而通过介由光纤连接将输入到输入端口的信号光根据其波长输出到预定的输出端口的阵列波导光栅的多个通信节点装置构成预定的逻辑网络拓补。通过简单的网络结构，可以轻松地实现弹性网络设计、构筑和运行，以低成本实现不同的网络彼此能够轻松地互相连接，具有坚固的安全性而且在发生故障时也能稳定工作的光通信网络系统。
文档编号H04B10/20GK1745529SQ200480002128
公开日2006年3月8日 申请日期2004年2月13日 优先权日2003年2月13日
发明者田野边博正, 冈田显, 野口一人, 松冈茂登, 坂本尊, 森胁摄 申请人:日本电信电话株式会社