(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ（２以上の任意の整数）個の入力ポート及びＮ個の出力ポートを有し、一の入力ポートに入力された光はその波長に応じてそれぞれ異なる出力ポートから出力され、且つ一の出力ポートから出力される光の波長は入力ポート毎に異なるＮ×Ｎアレイ導波路回折格子光合分波器と、所定の波長の情報信号光を出力するとともに入力された情報信号光の情報をそのまま又はその一部を変更して前記所定の波長の情報信号光として出力するｎ（２以上でＮ以下の任意の整数）個の通信端末と、Ｎ×Ｎアレイ導波路回折格子光合分波器の入力ポート及び出力ポートと各通信端末とを接続する光ファイバなどの光導波路とからなり、
ｎ個の通信端末のうちの全てもしくは一部について、一の通信端末から送信された情報信号光が他の通信端末を経由して当該一の通信端末に戻るようなリング状の伝送パスを同時に２経路以上形成するよう、Ｎ×Ｎアレイ導波路回折格子光合分波器の入力ポート及び出力ポート間を結ぶ波長の相関関係、各通信端末の２以上の情報信号光の波長、並びにＮ×Ｎアレイ導波路回折格子光合分波器の入力ポート及び出力ポートと各通信端末との接続関係を設定した
ことを特徴とする光ネットワークシステム。
【請求項２】
Ｎ（２以上の任意の整数）個の入力ポート及びＮ個の出力ポートを有し、一の入力ポートに入力された光はその波長に応じてそれぞれ異なる出力ポートから出力され、且つ一の出力ポートから出力される光の波長は入力ポート毎に異なるＮ×Ｎアレイ導波路回折格子光合分波器と、所定の波長の情報信号光を出力するとともに入力された情報信号光の情報をそのまま又はその一部を変更して前記所定の波長の情報信号光として出力するｎ（２以上でＮ以下の任意の整数）個の通信端末と、Ｎ×Ｎアレイ導波路回折格子光合分波器の入力ポート及び出力ポートと各通信端末とを接続する光ファイバなどの光導波路とからなり、
ｎ個の通信端末のうちの全てもしくは一部について、一の通信端末から送信された情報信号光が他の通信端末を経由して当該一の通信端末に戻るようなリング状の伝送パスを形成するよう、Ｎ×Ｎアレイ導波路回折格子光合分波器の入力ポート及び出力ポート間を結ぶ波長の相関関係、各通信端末の情報信号光の波長、並びにＮ×Ｎアレイ導波路回折格子光合分波器の入力ポート及び出力ポートと各通信端末との接続関係を設定した光ネットワークシステムにおいて、
各通信端末は、通信端末間のリンク確認用の制御信号光が情報信号光とは逆回りのリング状の伝送パスを形成するよう、制御信号光の出力波長を設定する
ことを特徴とする光ネットワークシステム。
【請求項３】
請求項２に記載の光ネットワークシステムにおいて、
各通信端末に入力される情報信号光の一部を分岐し、リンク確認用の制御信号光として送信する
ことを特徴とする光ネットワークシステム。
【請求項４】
請求項２に記載の光ネットワークシステムにおいて、
情報信号光の先頭を未変調信号で構成し、各通信端末に入力される情報信号光の未変調部分を変調し、リンク確認用の制御信号光として送信する
ことを特徴とする光ネットワークシステム。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれかに記載の光ネットワークシステムにおいて、
リンク確認用の制御信号光を受信できなくなった通信端末は、情報信号光の出力波長を、少なくとも情報信号光の伝送パス上の次の通信端末を飛び越えた通信端末に対応する波長に設定する
ことを特徴とする光ネットワークシステム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の光ネットワークシステムにおいて、
情報信号光の伝送パスによって各通信端末のメモリフレームを共有する
ことを特徴とする光ネットワークシステム。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の光ネットワークシステムにおいて、
各通信端末の状態を監視及び制御するための管理装置を設けた
ことを特徴とする光ネットワークシステム。
【請求項８】
請求項７に記載の光ネットワークシステムにおいて、
管理装置から各通信端末を管理するための管理信号を、当該管理装置と各通信端末との間で、情報信号光もしくはこれに加えて制御信号光とは波長の異なる光信号により送受信する、あるいは情報信号光もしくはこれに加えて制御信号光を伝送する光導波路とは別の光導波路を介して送受信する、あるいは電気信号により送受信する
ことを特徴とする光ネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アレイ導波路回折格子の波長ルーティング特性を利用して、複数の通信端末を安価に信頼性高く接続するとともに、各通信端末に搭載されたメモリを安価に共有する光ネットワークシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
オフィスの電子化や電子行政の発展に伴い、イントラネットや組織内のネットワークにおいて、各通信端末（ノード）間で情報を共有したり、特定の通信端末に情報を配信したり、あるいは各通信端末間で特定の情報を分散処理する要望が高まってきており、これを安価で容易に、しかも安定して実現する方法が望まれている。
【０００３】
これを実現する方法としては、図１に示すように、各通信端末に搭載されたメモリをネットワーク上でシリアルに接続して共有メモリとして使用する方法が考えられる。図１において、５００１は先頭フレーム、７００１〜７００ｎはブロックヘッダ８００１〜８００ｎ及びブロック４００１〜４００ｎからなるノードブロック、６００１は終端フレームであり、これらにより共有メモリフレームが構成される。
【０００４】
ここで、通信端末を接続してネットワークを構成する方法として、図２に示すようなトークンリングに代表されるいわゆるリング状のネットワークシステムがある。図２において、３００１〜３００ｎはノードである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図２に示したトークンリング方式は、各通信端末に送受信トランシーバのみ配置し、全ての通信端末を順に連鎖的に光ファイバなどの光導波路で接続するだけで、転送処理によって安価に多くの通信端末を接続できるため、手軽に構成できるネットワークとして適している。
【０００６】
この方式によれば、図１に示したように、接続された全ての通信端末が有するメモリのフレームを共有させることができ、全ての通信端末間の信号の配信、回覧、あるいは分散処理などが可能となる。
【０００７】
しかしながら、光ファイバの断線や通信端末の故障などの障害が発生した場合、接続された他の全ての通信端末が影響を受けてしまうという欠点がある。さらに、１つの通信端末を同一リング内に追加しようとすると、ネットワーク全体を休止させる必要がある。
【０００８】
また、リング状のネットワークにおいて、一箇所の通信障害に対し、反対回りの経路により障害を回避する方法が用いられてはいるものの、その障害回避システムが極めて大掛かりになるばかりか、伝送光ファイバの冗長化構成が不可欠という問題があった。さらに、トークンリングはリングが完結されていないと共有メモリネットワークとして機能しないため、これに代わる簡便で安定な光ネットワークシステムが望まれていた。
【０００９】
本発明は、上記の事情を考慮してなされたもので、複数の通信端末を安価に信頼性高く接続でき、しかも各通信端末に搭載されたメモリを安価に共有できる光ネットワークシステムを実現することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の光ネットワークシステムは、
Ｎ（２以上の任意の整数）個の入力ポート及びＮ個の出力ポートを有し、一の入力ポートに入力された光はその波長に応じてそれぞれ異なる出力ポートから出力され、且つ一の出力ポートから出力される光の波長は入力ポート毎に異なるＮ×Ｎアレイ導波路回折格子光合分波器と、所定の波長の情報信号光を出力するとともに入力された情報信号光の情報をそのまま又はその一部を変更して前記所定の波長の情報信号光として出力するｎ（２以上でＮ以下の任意の整数）個の通信端末と、Ｎ×Ｎアレイ導波路回折格子光合分波器の入力ポート及び出力ポートと各通信端末とを接続する光ファイバなどの光導波路とからなり、ｎ個の通信端末のうちの全てもしくは一部について、一の通信端末から送信された情報信号光が他の通信端末を経由して当該一の通信端末に戻るようなリング状の伝送パスを同時に２経路以上形成するよう、Ｎ×Ｎアレイ導波路回折格子光合分波器の入力ポート及び出力ポート間を結ぶ波長の相関関係、各通信端末の２以上の情報信号光の波長、並びにＮ×Ｎアレイ導波路回折格子光合分波器の入力ポート及び出力ポートと各通信端末との接続関係を設定したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の光ネットワークシステムは、
Ｎ（２以上の任意の整数）個の入力ポート及びＮ個の出力ポートを有し、一の入力ポートに入力された光はその波長に応じてそれぞれ異なる出力ポートから出力され、且つ一の出力ポートから出力される光の波長は入力ポート毎に異なるＮ×Ｎアレイ導波路回折格子光合分波器と、所定の波長の情報信号光を出力するとともに入力された情報信号光の情報をそのまま又はその一部を変更して前記所定の波長の情報信号光として出力するｎ（２以上でＮ以下の任意の整数）個の通信端末と、Ｎ×Ｎアレイ導波路回折格子光合分波器の入力ポート及び出力ポートと各通信端末とを接続する光ファイバなどの光導波路とからなり、ｎ個の通信端末のうちの全てもしくは一部について、一の通信端末から送信された情報信号光が他の通信端末を経由して当該一の通信端末に戻るようなリング状の伝送パスを形成するよう、Ｎ×Ｎアレイ導波路回折格子光合分波器の入力ポート及び出力ポート間を結ぶ波長の相関関係、各通信端末の情報信号光の波長、並びにＮ×Ｎアレイ導波路回折格子光合分波器の入力ポート及び出力ポートと各通信端末との接続関係を設定した光ネットワークシステムにおいて、
各通信端末は、通信端末間のリンク確認用の制御信号光が情報信号光とは逆回りのリング状の伝送パスを形成するよう、制御信号光の出力波長を設定することを特徴とし、この際、各通信端末に入力される情報信号光の一部を分岐し、リンク確認用の制御信号光として送信する、あるいは情報信号光の先頭を未変調信号で構成し、各通信端末に入力される情報信号光の未変調部分を変調し、リンク確認用の制御信号光として送信することを特徴とする。
【００１３】
また、これらの光ネットワークシステムにおいて、リンク確認用の制御信号光を受信できなくなった通信端末は、情報信号光の出力波長を、少なくとも情報信号光の伝送パス上の次の通信端末を飛び越えた通信端末に対応する波長に設定することを特徴とする。
【００１４】
また、これらの光ネットワークシステムにおいて、
情報信号光の伝送パスによって各通信端末のメモリフレームを共有することを特徴とする。
【００１５】
また、これらの光ネットワークシステムにおいて、
各通信端末の状態を監視及び制御するための管理装置を設けたことを特徴とする。
【００１６】
さらには、この光ネットワークシステムにおいて、
管理装置から各通信端末を管理するための管理信号を、当該管理装置と各通信端末との間で、情報信号光もしくはこれに加えて制御信号光とは波長の異なる光信号により送受信する、あるいは情報信号光もしくはこれに加えて制御信号光を伝送する光導波路とは別の光導波路を介して送受信する、あるいは電気信号により送受信することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に従って本発明を詳しく説明する。なお、以下の実施の形態では、Ｎ×Ｎアレイ導波路回折格子光合分波器（以下、Ｎ×Ｎ−ＡＷＧ）の入力ポート及び出力ポートの数Ｎ、並びに通信端末の数ｎとして「８」を例にとって説明しているが、これに限定されるものでなく、Ｎは２以上の整数であれば良く、ｎは２以上でＮ以下の整数であれば良い。
【００１８】
図３は本発明の光ネットワークシステムの参考例を示すもので、同図（ａ）は全体構成、同図（ｂ）はＮ×Ｎ−ＡＷＧにおける入力ポート及び出力ポート間の伝送パスの一例をそれぞれ示す。
【００１９】
図３において、１０１はＮ×Ｎ（ここでは８×８）−ＡＷＧであり、８個の入力ポート３０１〜３０８及び８個の出力ポート４０１〜４０８を有し、一の入力ポートに入力された光はその波長に応じてそれぞれ異なる出力ポートから出力され、且つ一の出力ポートから出力される光の波長は入力ポート毎に異なる如くなっている。図４はＮ×Ｎ−ＡＷＧ１０１における入力ポート及び出力ポート間を結ぶ波長の相関関係の一例を示すもので、同図（ａ）は使用波長に周回性のない場合、同図（ｂ）は使用波長に周回性のある場合をそれぞれ示す。
【００２０】
また、図３において、２０１〜２０８は通信端末であり、所定の波長の情報信号光を出力するとともに、入力された情報信号光の情報をそのまま又はその一部を変更して前記所定の波長の情報信号光として出力する如くなっている。
【００２１】
各通信端末２０１〜２０８は、光ファイバなどの光導波路（図示せず）を介してＮ×Ｎ−ＡＷＧ１０１の入力ポート３０１〜３０８及び出力ポート４０１〜４０８にそれぞれ接続、具体的には通信端末２０１は入力ポート３０１及び出力ポート４０１に接続され、通信端末２０２は入力ポート３０２及び出力ポート４０２に接続され、……、通信端末２０８は入力ポート３０８及び出力ポート４０８に接続されている。
【００２２】
ここで、前述したＮ×Ｎ−ＡＷＧ１０１における入力ポート及び出力ポート間の波長の相関関係、並びにＮ×Ｎ−ＡＷＧ１０１の入力ポート及び出力ポートと各通信端末２０１〜２０８との接続関係を踏まえて、各通信端末２０１〜２０８の情報信号光の波長を適切に選択・設定すれば、一の通信端末から送信された情報信号光が他の通信端末を経由して当該一の通信端末に戻るようなリング状の伝送パスを形成することができる。
【００２３】
具体的には、各通信端末２０１〜２０８の情報信号光の波長１３０１〜１３０８を、λ２，λ４，λ６，λ８，λ１０，λ１２，λ１４，λ８（図４（ａ）の場合）もしくはλ２，λ４，λ６，λ８，λ２，λ４，λ６，λ８（図４（ｂ）の場合）に設定すれば、通信端末（♯１）２０１からの情報信号光が通信端末（♯２）２０２に送出され、通信端末（♯２）２０２からの情報信号光が通信端末（♯３）２０３に送出され、……、通信端末（♯７）２０７からの情報信号光が通信端末（♯７）２０７に送出され、通信端末（♯８）２０８からの情報信号光が通信端末（♯１）２０１に送出され、結果として、♯１→♯２→♯３→♯４→♯５→♯６→♯７→♯８→♯１という経路のリング状の伝送パス５０１〜５０８を形成することができる。
【００２４】
この考え方は、前述したように、Ｎ×Ｎ−ＡＷＧに使用する波長に周回性がある場合及びない場合のいずれでも有効であり、波長の相関関係に沿って波長を選択すれば通信端末を結ぶ伝送パスを形成することができる。
【００２５】
また、ここでは♯１→♯２→♯３→♯４→♯５→♯６→♯７→♯８→♯１という経路の伝送パスの例を示したが、送受信する通信端末の順番は特に意味はなく、このように通信端末を結ぶ波長を選択すれば良い。例えば、♯２→♯５→♯６→♯８→♯７→♯４→♯３→♯１→♯２でも、図４に示した波長の相関関係に沿って波長を選択・設定すれば良い。
【００２６】
一方、上記の例では、伝送パスが♯１→♯２→♯３→♯４→♯５→♯６→♯７→♯８→♯１という１経路の場合を示したが、情報信号光の波長の設定によっては、複数の経路も同時に設定できる。
【００２７】
図５は本発明の光ネットワークシステムの第１の実施の形態を示すもので、同図（ａ）は経路が１つの場合（参考例の場合と同一）、同図（ｂ）は経路が３つの場合をそれぞれ示す。
【００２８】
即ち、図５（ｂ）に示すように、♯１→♯２→♯３→♯４→♯５→♯６→♯７→♯８→♯１という経路の伝送パスの外、♯１→♯３→♯５→♯７→♯１という経路及び♯２→♯４→♯６→♯８→♯２という経路の新たな伝送パスを形成し、全体のパスを３倍に増加させることも可能となる。
【００２９】
図６は第１の実施の形態のＮ×Ｎ−ＡＷＧ１０１における入力ポート及び出力ポート間の伝送パスの例を示すもので、同図（ａ）は図５（ａ）に対応した例、同図（ｂ）は図５（ｂ）に対応した例をそれぞれ示す。
【００３０】
また、図７は図５（ｂ）に示した第１の実施の形態における各通信端末２０１〜２０８の情報信号光の波長１３０１〜１３１６の設定例を示すもので、同図（ａ）は使用波長に周回性のない場合、同図（ｂ）は使用波長に周回性のある場合をそれぞれ示す。例えば、通信端末（♯１）２０１の情報信号光の波長をλ２及びλ３に設定すれば、通信端末（♯１）２０１からの情報信号光を通信端末（♯２）２０２及び通信端末（♯３）２０３に送信できることになる。
【００３１】
次に、本光ネットワークシステムにおける障害回避の仕組みについて説明する。
【００３２】
上記のように、情報信号光が一方向にのみ送信されていく光ネットワークシステムにおいて、特定の通信端末に障害が発生した場合、情報信号光が当該情報信号光を送信した通信端末に戻ってこない時、初めて本光ネットワーク上のどこかで障害が発生したことが判明する。しかし、その場合でも、どの部分で障害が発生したか判定できないため、通常、何らかの通信端末間のリンク確認用の制御信号光が必要となる場合が多い。
【００３３】
図８は本発明の光ネットワークシステムの第２の実施の形態を示すもので、同図（ａ）は全体構成、同図（ｂ）はＮ×Ｎ−ＡＷＧにおける入力ポート及び出力ポート間の伝送パスの一例をそれぞれ示す。
【００３４】
ここで、各通信端末２０１〜２０８は制御信号光の出力波長を適切に選択・設定することにより、情報信号光とは逆回りの、一の通信端末から送信された制御信号光が他の通信端末を経由して当該一の通信端末に戻るようなリング状の伝送パス６０１〜６０８を形成することができる。
【００３５】
図９は第２の実施の形態における各通信端末の情報信号光及び制御信号光の波長の設定例を示すもので、同図（ａ）は使用波長に周回性のない場合、同図（ｂ）は使用波長に周回性のある場合をそれぞれ示す。
【００３６】
即ち、各通信端末２０１〜２０８の情報信号光の波長１３０１〜１３０８については、参考例の場合と同様に設定することにより、♯１→♯２→♯３→♯４→♯５→♯６→♯７→♯８→♯１という経路の伝送パス５０１〜５０８を形成することができ、一方、各通信端末２０１〜２０８の制御信号光の波長１４０１〜１４０８については、λ８，λ２，λ４，λ６，λ８，λ１０，λ１２，λ１４（図９（ａ）の場合）もしくはλ８，λ２，λ４，λ６，λ８，λ２，λ４，λ６（図９（ｂ）の場合）に設定すれば、♯１→♯８→♯７→♯６→♯５→♯４→♯３→♯２→♯１という逆方向のリング状の伝送パス６０１〜６０８を形成することができる。
【００３７】
この場合、参考例でも述べたように、情報信号光の伝送パスの経路は必ずしも♯１→♯２→♯３→♯４→♯５→♯６→♯７→♯８→♯１とはかぎらず、所望の順番で通信端末を通過するように波長を選択・設定することができ、制御信号光もその伝送パスとは逆方向となるように、図９に基づいて波長を選択・設定すれば良い。
【００３８】
図１０は各通信端末における制御信号光の送受信に関わる構成の一例をＮ×Ｎ−ＡＷＧとともに示すもので、ここでは情報信号光と制御信号光とを独立に送信する場合の例を示す。図中、１６０１〜１６０８は光分波器、１７０１〜１７０８は光合波器、１９０１〜１９０８は情報信号光受信器、２００１〜２００８は制御信号光受信器、２３０１〜２３０８は制御信号光送信器である。
【００３９】
前記構成において、制御信号光送信器２３０１〜２３０８で発生した制御信号光は、光合波器１７０１〜１７０８で情報信号光と合波され、Ｎ×Ｎ−ＡＷＧ１０１の各入力ポートへ入力され、ここでそれぞれの波長に応じた出力ポートへ伝送される。出力ポートから出力された情報信号光及び制御信号光は、光分波器１６０１〜１６０８で分波され、情報信号光受信器１９０１〜１９０８及び制御信号光受信器２００１〜２００８で受信される。
【００４０】
ところで、図９に示した波長の相関関係を参照すれば明らかなように、同一の通信端末間で送受信される、情報信号光の波長１３０１〜１３０８と逆回りの制御信号光の波長１４０１〜１４０８とは同一波長、例えば通信端末（♯１）２０１から通信端末（♯２）２０２への情報信号光の波長と通信端末（♯２）２０２から通信端末（♯１）２０１への制御信号光の波長とは同一（λ２）である。従って、各通信端末に入力される情報信号光の一部を分岐し、これをリンク確認用の制御信号光として送信することも可能である。
【００４１】
図１１は各通信端末における制御信号光の送受信に関わる構成の他の例をＮ×Ｎ−ＡＷＧとともに示すもので、ここでは情報信号光の一部を分岐し、制御信号光として送信する場合の例を示す。図中、７０１〜７０８は戻し光用パス、１８０１〜１８０８は光分流器であり、その他の構成は図１０の場合と同様である。
【００４２】
前記構成において、光分波器１６０１〜１６０８で分波された情報信号光の一部を光分流器１８０１〜１８０８で分岐し、これを戻し光用パス７０１〜７０８を介して光合波器１７０１〜１７０８に入力することにより制御信号光として使用する。この場合、情報信号光の伝送方向における次の通信端末から逆方向の制御信号光が来ない時は、当該次の通信端末もしくはその間の光導波路の障害であると判断できるわけである。
【００４３】
さらに、情報信号光の一部を分岐して制御信号光とする場合にも、いくつかの方法が考えられる。
【００４４】
図１２は各通信端末における制御信号光の送受信に関わる構成のさらに他の例をＮ×Ｎ−ＡＷＧとともに示すもので、ここでは図１１の例と同様に情報信号光の一部を単純に分岐して入力ポートに戻す場合の例を示す。
【００４５】
前記構成において、例えば通信端末（♯１）２０１の共有メモリフレーム８０１の情報信号光は通信端末（♯２）２０２に送出され、当該通信端末（♯２）２０２にてその一部が制御信号光として戻され、通信端末（♯１）２０１に送出され、制御信号光受信器２００１に受信される。同様に、通信端末（♯８）２０８の共有メモリフレーム８０８の情報信号光も、通信端末（♯１）２０１に送出され、当該通信端末（♯１）２０１にてその一部が制御信号光として戻され、通信端末（♯８）２０８に送出され、制御信号光受信器２００８に受信される。
【００４６】
図１３は各通信端末における制御信号光の送受信に関わる構成のさらに他の例をＮ×Ｎ−ＡＷＧとともに示すもので、ここでは予め情報信号光の先頭に未変調の直流成分を付加しておき、通信端末の状態などを反映させて変調して逆回りに送信する場合の例を示す。図中、図中、１１０１〜１１０８は光変調器、２１０１〜２１０８は逆回り情報信号光受信器、２２０１〜２２０８は逆回り情報信号光であり、その他の構成は図１０の場合と同様である。
【００４７】
前記構成において、例えば通信端末（♯１）２０１の共有メモリフレーム９０１の情報信号光は通信端末（♯２）２０２に送出され、その先頭の未変調部分が当該通信端末（♯２）２０２の光分流器１８０２で分岐され、光変調器１８０２で変調されてリンク確認用の逆回り情報信号光２２０１として戻され、通信端末（♯１）２０１に送出され、逆回り情報信号光受信器２１０１に受信される。この形態では、図１１及び図１２の例と同様に、情報信号光の伝送方向における次の通信端末から逆回りの信号光が来ない時は当該次の通信端末もしくはその間の光導波路の障害であると判断できるとともに、逆回りの信号光から当該次の通信端末の状態などに関する情報を得ることができる。
【００４８】
いずれにせよ、上記制御信号光や逆回り情報信号光によって通信端末や光ファイバなどの光導波路の障害が判明した場合、その障害箇所をスキップすることが可能となる。
【００４９】
図１４は前述した参考例において障害が発生した場合のようすを示すもので、同図（ａ）は全体構成、同図（ｂ）はＮ×Ｎ−ＡＷＧにおける入力ポート及び出力ポート間の伝送パスの一例をそれぞれ示す。
【００５０】
通信端末や光導波路に障害が発生すると、情報信号光の伝送方向において当該障害が発生した通信端末もしくは光導波路より以前の通信端末はリンク確認用の制御信号光を受信できなくなる。この際、制御信号光を受信できなくなった通信端末は、情報信号光の出力波長を、少なくとも情報信号光の伝送パス上の次の通信端末を飛び越えた通信端末に対応する波長に設定する。
【００５１】
例えば、通信端末（♯２）２０２で障害が発生した場合、通信端末（♯１）２０１は、情報信号光を通信端末（♯２）２０２の次の通信端末（♯３）２０３に送信するような波長、即ちλ３で送出してやれば、障害時スキップパス１２０１により当該障害通信端末（♯２）２０２をスキップした伝送パス♯１→♯３→♯４→♯５→♯６→♯７→♯８→♯１を容易に形成できることになる。
【００５２】
図１５は障害が発生した場合における各通信端末の情報信号光及び制御信号光の波長の設定例を示すもので、同図（ａ）は使用波長に周回性のない場合、同図（ｂ）は使用波長に周回性のある場合をそれぞれ示す。図中、１５０１〜１５０８は障害時のスキップ波長であるが、これらの波長（同図（ａ）の場合はλ３〜λ９、同図（ｂ）の場合はλ３〜λ１）は通信端末♯２〜♯１（もしくはその光導波路）のいずれか１つに障害が発生した場合にそれぞれ単独で変更される波長を示しており、１つの障害発生時に全ての波長を同時に変更するという意味ではない。
【００５３】
なお、この場合も、上記実施の形態の場合と同様、Ｎ×Ｎ−ＡＷＧに使用する波長に周回性がある場合及びない場合のいずれでも効果は同様であり、いずれにせよ、図１５に沿って波長を設定すれば良い。
【００５４】
図１６は各通信端末における障害回避に関わる構成の一例をＮ×Ｎ−ＡＷＧとともに示すものである。図中、２４０１〜２４０８は多波長光送信器であり、それぞれ各通信端末の本来の情報信号光の波長に対応する光源とともにスキップ波長に相当する波長の光源を備え、障害発生時に、情報信号光の波長を本来の波長からスキップ波長に変化させる如くなっている。なお、その他の構成は図１１又は図１２の場合と同様である。
【００５５】
図１７は各通信端末における障害回避に関わる構成の他の例をＮ×Ｎ−ＡＷＧとともに示すものである。図中、２５０１〜２５０８は可変波長光送信器であり、それぞれ波長を各通信端末の本来の情報信号光の波長もしくはスキップ波長に変化させる光源を備え、障害発生時に、情報信号光の波長を本来の波長からスキップ波長に変化させる如くなっている。なお、その他の構成は図１１又は図１２の場合と同様である。
【００５６】
また、ここでは障害が発生した通信端末（図１４の例では通信端末（♯２）２０２）をスキップし、その次の通信端末（図１４の例では通信端末（♯３）２０３）に情報信号光を送信する例を示したが、障害が発生した時点で、再度、光ネットワーク全体の伝送パスを設定し直しても良い。例えば、障害が発生した通信端末（♯２）２０２を含まない♯１→♯６→♯４→♯３→♯８→♯５→♯７→♯１などの経路の伝送パスも、情報信号光の波長の変更により容易に再設定可能である。
【００５７】
従って、上記のように、本光ネットワークシステムでは、光ファイバなどの光導波路の冗長構成をとる必要もなく、簡便に障害耐性に優れた安定な光ネットワークシステムを構築できることになる。また、このネットワークに収容できる通信端末の規模はＡＷＧのポート数によって律則され、１００ノード以上の大規模ネットワークに対応できる。
【００５８】
さらに、本発明では、本光ネットワークシステムを利用して、各通信端末に配置されたメモリを結合させ、共有メモリシステムを形成することができる。このシステムではメモリフレームを直接共有するため、通信プロトコルに依存せず、安定な情報共有ができる。また、このネットワークは、フレームの衝突がなく安定にデータの共有ができ、障害が発生した場合でも、冗長化構成を取る必要がなく、簡便にその障害を回避することができるという特徴がある。
【００５９】
図１８は本発明の光ネットワークシステムによって接続された通信端末のメモリを共有した共有メモリフレームの一例を示すもので、同図（ａ）は経路が１系統の場合、同図（ｂ）は経路が３系統の場合をそれぞれ示す。
【００６０】
参考例に代表されるように、伝送パスが１経路の場合、同図（ａ）に示すように、メモリフレームは８個の通信端末分に割り振られた共有メモリフレームを形成する。
【００６１】
これに対して、第１の実施の形態に代表されるように、伝送パスが複数経路（この例では♯１→♯２→♯３→♯４→♯５→♯６→♯７→♯８→♯１、♯１→♯３→♯５→♯７→♯１、♯２→♯４→♯６→♯８→♯２の合計３経路）設定されている場合、同図（ｂ）に示すように、共有メモリフレームも増加し、１つの通信端末に割り振られる平均メモリブロック４００１〜４００８の量は３倍に増加する。ここで平均とした理由は、この各通信端末に割り振られるメモリブロック量が予め設定可能なためである。
【００６２】
このように、伝送パスの経路を複数配置することにより、メモリブロックの量がそれに応じて増加するため、通信端末間で共有できるメモリフレームを自由自在に変化させることが可能となる。
【００６３】
図１９に本発明を含む種々の方式による光ネットワークシステムの特長を比較して示す。
【００６４】
また、図２０は本発明の光ネットワークシステムによる通信端末のグルーピングの一例を示すもので、同図（ａ）は全員が同じ情報を共有する場合（１グループの場合）、同図（ｂ）は２つのグループに分割した場合をそれぞれ示す。
【００６５】
本発明の光ネットワークシステムを用いれば、接続された通信端末をいくつかのグループ、例えば図２０の（ｂ）ではグループａ及びグループｂの２つに分けて接続することも可能となり、使用者に応じて、あるいは重要度に応じてグルーピングが可能となる。なお、３つ以上のグループに分けることが可能であることは言うまでもない。
【００６６】
図２１は本発明の光ネットワークシステムの第３の実施の形態を示すもので、ここでは参考例において各通信端末の状態を監視及び制御するための管理装置を設けた例を示す。
【００６７】
即ち、図中、９００１は管理装置であり、各通信端末２０１〜２０８との間で管理信号９１０１〜９１０８を送受信することにより、各通信端末２０１〜２０８の情報信号光の送受信状態、ネットワークへの加入や離脱、グルーピング、障害発生時の回避制御などを行う。
【００６８】
図２２は各通信端末における管理信号の送受信に関わる構成の一例をＮ×Ｎ−ＡＷＧとともに示すもので、ここでは管理信号を情報信号光とは波長の異なる光信号（例えば、情報信号光の波長は１．５μｍ、管理信号光の波長は１．３μｍ）により送受信するようになした例を示す。図中、１６０９〜１６１６は光分波器、１７０９〜１７１６は光合波器、９２０１〜９２０８は管理信号光送信器、９３０１〜９３０８は前述した多波長光送信器又は可変波長光送信器からなる情報信号光送信器、９４０１〜９４０８は管理信号光受信器、９８０１〜９８１６は光導波路である。
【００６９】
前記構成において、管理信号光送信器９２０１〜９２０８で発生した波長１．３μｍの管理信号光及び情報信号光送信器９３０１〜９３０８で発生した波長１．５μｍの情報信号光は、光合波器１７０１〜１７０８で合波され、光導波路９８０１〜９８０８を介して伝送される。合波され、伝送された管理信号光及び情報信号光は、Ｎ×Ｎ−ＡＷＧ１０１へ入力される前に光分波器１６０１〜１６０８によって分波され、管理信号光は管理装置９００１へ入力され、情報信号光はＮ×Ｎ−ＡＷＧ１０１の各入力ポートへ入力される。
【００７０】
管理装置９００１では、管理信号光に反映された通信端末の管理情報に基づき、当該通信端末のネットワークへの加入や離脱、グルーピング、障害発生時の回避制御などの管理情報を波長１．３μｍの管理信号光として各通信端末に向けて送信する。これらの管理信号光は、光合波器１７０９〜１７１６で再びＮ×Ｎ−ＡＷＧ１０１からの波長１．５μｍの情報信号光と合波され、光導波路９８０９〜９８１６を介して各通信端末へ伝送され、光分波器１６０９〜１６１６で分波され、情報信号光受信器１９０１〜１９０８及び管理信号光受信器９４０１〜９４０８で受信される。
【００７１】
なお、管理信号光の波長としては、情報信号光もしくはこれに加えて制御信号光と合波及び分波できる波長であれば、どのような波長を選択しても良い。
【００７２】
図２３は各通信端末及び管理装置における管理信号の送受信に関わる構成の詳細をＮ×Ｎ−ＡＷＧとともに示すもので、ここではＮ＝ｎ＝４とした場合の構成を示す。図中、１８０９〜１８１２は光分流器、９００２は管理装置用送受信装置、９２０９〜９２１２は管理装置の管理信号光送信器、９４０９〜９４１２は管理装置の管理信号光受信器、９７０１〜９７０４はモニタ光受信器、９９１１〜９９１４は通信端末の送受信部である。
【００７３】
前記構成において、管理装置用送受信装置９００２では、各通信端末の送受信部９９１１〜９９１４と同様な管理信号光送信器９２０９〜９２１２及び管理信号光受信器９４０９〜９４１２により管理信号光の送受信を行う。また、各通信端末の送受信部９９１１〜９９１４では、情報信号光送信器９３０１〜９３０４で発生した情報信号光の一部を光分流器１８０９〜１８１２で分流し、モニタ光受信器９７０１〜９７０４で受信して、その状態をモニタする如くなっている。
【００７４】
図２４は各通信端末における管理信号の送受信に関わる構成の他の例をＮ×Ｎ−ＡＷＧとともに示すもので、ここでは管理信号を情報信号光の光導波路とは別の光導波路を介して送受信するようになした例を示す。図中、９５０１〜９５１６は光導波路９８０１〜９８１６とは別の光導波路である。
【００７５】
前記構成において、管理信号光送信器９２０１〜９２０８で発生した管理信号光は、情報信号光とは別に、光導波路９５０１〜９５０８を介して伝送され、管理装置９００１へ入力される。前記同様にして、管理装置９００１から各通信端末に向けて送信された管理信号光は、光導波路９５０９〜９５１６を介して各通信端末へ伝送され、管理信号光受信器９４０１〜９４０８で受信される。
【００７６】
なお、この時、管理信号光送信器９２０１〜９２０８からの管理信号光の波長は、情報信号光送信器９３０１〜９３０８からの情報信号光の波長と同じで良い。また、管理信号を光導波路でなく、電気信号線を介して電気信号によって送受信するようになしても良い。
【００７７】
また、第３の実施の形態では、参考例に管理装置を設けた例を示したが、第１あるいは第２の実施の形態に管理装置を設けても良いことは言うまでもない。
【００７８】
また、これまでの説明では、各通信端末がそれぞれ共有すべきメモリと、各種の信号光の送信器及び受信器（あるいはこれに加えて光合波器、光分波器、光分流器など）とを備えている場合を示したが、各通信端末のこれらの部分のみを一箇所、例えばＮ×Ｎ−ＡＷＧ付近に集中させて配置し、これらと各通信端末とをさらに別の光信号又は電気信号の伝送路で接続して各種の信号をやりとりするように構成することも可能である。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の通信端末（ノード）を安価に信頼性高く接続でき、各通信端末（ノード）のメモリ共有を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  共有メモリフレームの一例を示す説明図
【図２】  トークンリング方式による光ネットワークシステムの一例を示す構成図
【図３】  本発明の光ネットワークシステムの参考例を示す構成図
【図４】  Ｎ×Ｎ−ＡＷＧにおける入力ポート及び出力ポート間を結ぶ波長の相関関係の一例を示す説明図
【図５】  本発明の光ネットワークシステムの第１の実施の形態を示す構成図
【図６】  第１の実施の形態のＮ×Ｎ−ＡＷＧにおける入力ポート及び出力ポート間の伝送パスの例を示す説明図
【図７】  第１の実施の形態における各通信端末の情報信号光の波長の設定例を示す説明図
【図８】  本発明の光ネットワークシステムの第２の実施の形態を示す構成図
【図９】  第２の実施の形態における各通信端末の情報信号光及び制御信号光の波長の設定例を示す説明図
【図１０】  各通信端末における制御信号光の送受信に関わる構成の一例を示す説明図
【図１１】  各通信端末における制御信号光の送受信に関わる構成の他の例を示す説明図
【図１２】  各通信端末における制御信号光の送受信に関わる構成のさらに他の例を示す説明図
【図１３】  各通信端末における制御信号光の送受信に関わる構成のさらに他の例を示す説明図
【図１４】  本発明の光ネットワークシステムにおいて障害が発生した場合のようすを示す構成図
【図１５】  障害が発生した場合における各通信端末の情報信号光及び制御信号光の波長の設定例を示す説明図
【図１６】  各通信端末における障害回避に関わる構成の一例を示す説明図
【図１７】  各通信端末における障害回避に関わる構成の他の例を示す説明図
【図１８】  本発明の光ネットワークシステムによる共有メモリフレームの一例を示す説明図
【図１９】  種々の光ネットワークシステムの特長を比較して示す説明図
【図２０】  本発明の光ネットワークシステムによる通信端末のグルーピングの一例を示す説明図
【図２１】  本発明の光ネットワークシステムの第３の実施の形態を示す構成図
【図２２】  各通信端末における管理信号の送受信に関わる構成の一例を示す説明図
【図２３】  各通信端末及び管理装置における管理信号の送受信に関わる構成の詳細を示す説明図
【図２４】  各通信端末における管理信号の送受信に関わる構成の他の例を示す説明図
【符号の説明】
１０１：Ｎ×Ｎ−ＡＷＧ、２０１〜２０８：通信端末、３０１〜３０８：Ｎ×Ｎ−ＡＷＧの入力ポート、４０１〜４０８：Ｎ×Ｎ−ＡＷＧの出力ポート、５０１〜５１６：情報信号光（もしくはその伝送パス）、６０１〜６０８：制御信号光（もしくはその伝送パス）、７０１〜７０８：戻し光用パス、８０１，８０８，９０１：共有メモリフレーム、１１０１〜１１０８：光変調器、１２０１：障害時スキップパス、１３０１〜１３０８：情報信号光波長、１４０１〜１４０８：制御信号光波長、１５０１〜１５０８：障害時のスキップ波長、１６０１〜１６１６：光分波器、１７０１〜１７１６：光合波器、１８０１〜１８１２：光分流器、１９０１〜１９０８：情報信号光受信器、２００１〜２００８：制御信号光受信器、２１０１〜２１０８：逆回り情報信号光受信器、２２０１〜２２０８：逆回り情報信号光、２３０１〜２３０８：制御信号光送信器、２４０１〜２４０８：多波長光送信器、２５０１〜２５０８：可変波長光送信器、３００１〜３００ｎ：ノード、４００１〜４００８：ブロック、５００１：先頭フレーム、６００１：終端フレーム、７００１〜７００ｎ：ノードブロック、８００１〜８００８：ブロックヘッダ、９００１：管理装置、９００２：管理装置用送受信装置、９１０１〜９１０８：管理信号（もしくはその伝送路）、９２０１〜９２１２：管理信号光送信器、９３０１〜９３０８：情報信号光送信器、９４０１〜９４１２：管理信号光受信器、９７０１〜９７０４：モニタ光受信器、９５０１〜９５１６，９８０１〜９８１６：光導波路、９９１１〜９９１４：通信端末の送受信部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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