(57)【要約】【課題】  本発明は、WDM通信装置のみに比較し、通信ノード装置をバイパスする再変更可能な経路を設けることで、通信ノード装置の転送処理の負荷を軽減させ、OXC装置を用いる場合に比較し、必要な部品の種類・数を削減し、高性能なネットワークを提供する。【解決手段】  本発明の光通信ネットワークシステム及び光通信用インターフェースは、複数の通信ノード装置間に多数の光パスを設け、大容量の通信回線を実現する光通信ネットワークシステムシステムであり、各通信ノード装置にアレイ導波路回折格子と所望の波長で信号光を出力する波長変換装置を設け、通信ノード間の光パスの光パスを状況に応じて、通信ノード装置をバイパスする光パスを設定し、通信ノード間の光信号の伝達効率を向上するものである。【選択図】    図１
2005217501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各通信ノード装置に光通信用のインタフェース装置がそれぞれ接続され、該光通信用のインタフェース装置間が光ファイバによって接続されている光通信ネットワークシステムにおいて、
前記光通信用のインタフェースが、（２Ｎ＋Ｍ）入力（２Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子を有し（ＮとＭは整数）、
前記アレイ導波路回折格子の２Ｎ＋ｍ番目（１≦ｍ≦Ｍの整数）の出力ポートと入力ポートが、他の光通信用のインタフェース装置が有するアレイ導波路回折格子の２Ｎ＋ｍ番目の入力ポートと出力ポートに接続されており、
前記アレイ導波路回折格子の１番目から２Ｎ番目までの入力ポートに、入力された信号光を所望の波長に変換して出力する波長変換装置が設けられており、
前記アレイ導波路回折格子の２ｎ−１番目と２ｎ番目（１≦ｎ≦Ｎの整数）の入力ポートと出力ポートに関し、
２ｎ−１番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に、２ｎ−１番目の出力ポートからの出力光が入力され、２ｎ番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に、２ｎ番目の出力ポートの出力光が入力されているか、
または、２ｎ−１番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に、前記通信ノード装置の第１の送信ポートから信号光が入力され、該通信ノード装置の第１の受信ポートに、２ｎ番目の出力ポートから信号光が入力され、同時に２ｎ番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に、該通信ノード装置の第２の送信ポートからの信号光が入力され、該通信ノード装置の第２の受信ポートに、２ｎ−１番目の出力ポートからの信号光が入力されている
ことを特徴とする光通信ネットワークシステム。
【請求項２】
アレイ導波路回折格子の２ｎ−１番目と２ｎ番目（１≦ｎ≦Ｎの整数）の入力ポートと出力ポートにおいて、
２ｎ−１番目の出力ポートの出力光が、第１の１入力２出力光スイッチの入力ポートに接続され、該第１の１入力２出力光スイッチの第１の出力ポートが前記通信ノード装置の第２の受信ポートに接続され、第１の１入力２出力光スイッチの第２の出力ポートが第１の２入力１出力光スイッチの第１の入力ポートに接続され、
前記第１の２入力１出力光スイッチの第２の入力ポートに該通信ノード装置の第１の送信ポートが接続され、該第１の２入力１出力光スイッチの出力ポートが２ｎ−１番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に接続され、
２ｎ番目の出力ポートの出力光が、第２の１入力２出力光スイッチの入力ポートに接続され、第２の１入力２出力光スイッチの第１の出力ポートが該通信ノード装置の第１の受信ポートに接続され、第２の１入力２出力光スイッチの第２の出力ポートが第２の２入力１出力光スイッチの第１の入力ポートに接続され、第２の２入力１出力光スイッチの第２の入力ポートに、該通信ノード装置の第２の送信ポートが接続され、第２の２入力１出力光スイッチの出力ポートが２ｎ番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に接続され、
前記第１及び第２の１入力２出力光スイッチと、前記第１及び第２の２入力１出力光スイッチは、それぞれ入出力関係が連動し、
前記１入力２出力光スイッチが入力された信号光を第１の出力ポートに出力しているとき、前記２入力１出力光スイッチが第２の入力ポートに入力された信号光を出力ポートに出力し、一方、前記１入力２出力光スイッチが入力された信号光を第２の出力ポートに出力しているとき、前記２入力１出力光スイッチが第１の入力ポートに入力された信号光を出力ポートに出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の光通信ネットワークシステム。
【請求項３】
アレイ導波路回折格子の２ｎ−１番目と２ｎ番目（１≦ｎ≦Ｎの整数）の入力ポートと出力ポートにおいて、
２ｎ−１番目の出力ポートの出力光が、第１の２入力２出力光スイッチの第１の入力ポートに接続され、第１の２入力２出力光スイッチの第１の出力ポートが前記通信ノード装置の第２の受信ポートに接続され、第１の２入力２出力光スイッチの第２の入力ポートが該通信ノード装置の第１の送信ポートに接続され、第１の２入力２出力光スイッチの第２の出力ポートが２ｎ−１番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に接続されていて、
２ｎ番目の出力ポートの出力光が、第２の２入力２出力光スイッチの第１の入力ポートに接続され、第２の２入力２出力光スイッチの第１の出力ポートが該通信ノード装置の第１の受信ポートに接続され、第２の２入力２出力光スイッチの第２の入力ポートが該通信ノード装置の第２の送信ポートに接続され、第２の２入力２出力光スイッチの第２の出力ポートが２ｎ番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に接続されており、
前記第１及び第２の２入力２出力光スイッチが、同一の入出力関係にあり、
第１及び第２の２入力２出力光スイッチが、第１の入力ポートに入力された信号光を第１の出力ポートに出力しているとき、第２の入力ポートに入力された信号光を第２の出力ポートに出力し、一方、第１の入力ポートに入力された信号光を第２の出力ポートに出力しているとき、第２の入力ポートに入力された信号光を第１の出力ポートに出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の光通信ネットワークシステム。
【請求項４】
光通信ネットワークシステムにおいて、前記アレイ導波路回折格子が波長周回性を有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光通信ネットワークシステム。
【請求項５】
（２Ｎ＋Ｍ）入力（２Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子（ＮとＭは整数）に換え、２Ｎ入力Ｍ出力のアレイ導波路回折格子とＭ入力２Ｎ出力のアレイ導波路回折格子を有し、
２Ｎ入力Ｍ出力のアレイ導波路回折格子におけるｎ番目の入力ポート（ｎは1以上２Ｎ以下の整数）を（２Ｎ＋Ｍ）入力（２Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子におけるｎ番目の入力ポートとみなし、
２Ｎ入力Ｍ出力のアレイ導波路回折格子におけるｍ番目の出力ポート（ｍは1以上Ｍ以下の整数）を（２Ｎ＋Ｍ）入力（２Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子における２Ｎ＋ｍ番目の出力ポートとみなし、
Ｍ入力２Ｎ出力のアレイ導波路回折格子におけるｍ番目の入力ポートを（２Ｎ＋Ｍ）入力（２Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子における２Ｎ＋ｍ番目の入力ポートとみなし、
Ｍ入力２Ｎ出力のアレイ導波路回折格子におけるｎ番目の出力ポートを（２Ｎ＋Ｍ）入力（２Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子におけるｎ番目の出力ポートとみなして他の構成要素と接続する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光通信ネットワークシステム。
【請求項６】
光通信ネットワークシステムにおける各通信ノード装置間を、光ファイバを介して接続する光通信用のインタフェース装置であり、
（２Ｎ＋Ｍ）入力（２Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子を有し（ＮとＭは整数）、
前記アレイ導波路回折格子の２Ｎ＋ｍ番目（１≦ｍ≦Ｍの整数）の出力ポートと入力ポートが、他の光通信用のインタフェース装置が有するアレイ導波路回折格子の２Ｎ＋ｍ番目の入力ポートと出力ポートに接続されており、
前記アレイ導波路回折格子の１番目から２Ｎ番目までの入力ポートに、入力された信号光を所望の波長に変換して出力する波長変換装置が設けられており、
前記アレイ導波路回折格子の２ｎ−１番目と２ｎ番目（１≦ｎ≦Ｎの整数）の入力ポートと出力ポートに関し、
２ｎ−１番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に、２ｎ−１番目の出力ポートからの出力光が入力され、２ｎ番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に、２ｎ番目の出力ポートの出力光が入力されているか、
または、２ｎ−１番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に、前記通信ノード装置の第１の送信ポートから信号光が入力され、該通信ノード装置の第１の受信ポートに、２ｎ番目の出力ポートから信号光が入力され、同時に２ｎ番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に、該通信ノード装置の第２の送信ポートからの信号光が入力され、該通信ノード装置の第２の受信ポートに、２ｎ−１番目の出力ポートからの信号光が入力されている
ことを特徴とする光通信用のインタフェース装置。
【請求項７】
２ｎ−１番目の出力ポートの出力光が、第１の１入力２出力光スイッチの入力ポートに接続され、該第１の１入力２出力光スイッチの第１の出力ポートが前記通信ノード装置の第２の受信ポートに接続され、第１の１入力２出力光スイッチの第２の出力ポートが第１の２入力１出力光スイッチの第１の入力ポートに接続され、
前記第１の２入力１出力光スイッチの第２の入力ポートに該通信ノード装置の第１の送信ポートが接続され、該第１の２入力１出力光スイッチの出力ポートが２ｎ−１番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に接続され、
２ｎ番目の出力ポートの出力光が、第２の１入力２出力光スイッチの入力ポートに接続され、第２の１入力２出力光スイッチの第１の出力ポートが該通信ノード装置の第１の受信ポートに接続され、第２の１入力２出力光スイッチの第２の出力ポートが第２の２入力１出力光スイッチの第１の入力ポートに接続され、第２の２入力１出力光スイッチの第２の入力ポートに、該通信ノード装置の第２の送信ポートが接続され、第２の２入力１出力光スイッチの出力ポートが２ｎ番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に接続され、
前記第１及び第２の１入力２出力光スイッチと、前記第１及び第２の２入力１出力光スイッチは、それぞれ入出力関係が連動し、
前記１入力２出力光スイッチが入力された信号光を第１の出力ポートに出力しているとき、前記２入力１出力光スイッチが第２の入力ポートに入力された信号光を出力ポートに出力し、一方、前記１入力２出力光スイッチが入力された信号光を第２の出力ポートに出力しているとき、前記２入力１出力光スイッチが第１の入力ポートに入力された信号光を出力ポートに出力する
ことを特徴とする請求項６に記載の光通信用のインタフェース装置。
【請求項８】
アレイ導波路回折格子の２ｎ−１番目と２ｎ番目（１≦ｎ≦Ｎの整数）の入力ポートと出力ポートにおいて、
２ｎ−１番目の出力ポートの出力光が、第１の２入力２出力光スイッチの第１の入力ポートに接続され、第１の２入力２出力光スイッチの第１の出力ポートが前記通信ノード装置の第２の受信ポートに接続され、第１の２入力２出力光スイッチの第２の入力ポートが該通信ノード装置の第１の送信ポートに接続され、第１の２入力２出力光スイッチの第２の出力ポートが２ｎ−１番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に接続されていて、
２ｎ番目の出力ポートの出力光が、第２の２入力２出力光スイッチの第１の入力ポートに接続され、第２の２入力２出力光スイッチの第１の出力ポートが該通信ノード装置の第１の受信ポートに接続され、第２の２入力２出力光スイッチの第２の入力ポートが該通信ノード装置の第２の送信ポートに接続され、第２の２入力２出力光スイッチの第２の出力ポートが２ｎ番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に接続されており、
前記第１及び第２の２入力２出力光スイッチが、同一の入出力関係にあり、
第１及び第２の２入力２出力光スイッチが、第１の入力ポートに入力された信号光を第１の出力ポートに出力しているとき、第２の入力ポートに入力された信号光を第２の出力ポートに出力し、一方、第１の入力ポートに入力された信号光を第２の出力ポートに出力しているとき、第２の入力ポートに入力された信号光を第１の出力ポートに出力する
ことを特徴とする請求項６に記載の光通信用のインタフェース装置。
【請求項９】
光通信ネットワークシステムにおいて、前記アレイ導波路回折格子が波長周回性を有していることを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の光通信用のインタフェース装置。
【請求項１０】
（２Ｎ＋Ｍ）入力（２Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子（ＮとＭは整数）に換え、２Ｎ入力Ｍ出力のアレイ導波路回折格子とＭ入力２Ｎ出力のアレイ導波路回折格子を有し、
２Ｎ入力Ｍ出力のアレイ導波路回折格子におけるｎ番目の入力ポート（ｎは1以上２Ｎ以下の整数）を（２Ｎ＋Ｍ）入力（２Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子におけるｎ番目の入力ポートとみなし、
２Ｎ入力Ｍ出力のアレイ導波路回折格子におけるｍ番目の出力ポート（ｍは1以上Ｍ以下の整数）を（２Ｎ＋Ｍ）入力（２Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子における２Ｎ＋ｍ番目の出力ポートとみなし、
Ｍ入力２Ｎ出力のアレイ導波路回折格子におけるｍ番目の入力ポートを（２Ｎ＋Ｍ）入力（２Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子における２Ｎ＋ｍ番目の入力ポートとみなし、
Ｍ入力２Ｎ出力のアレイ導波路回折格子におけるｎ番目の出力ポートを（２Ｎ＋Ｍ）入力（２Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子におけるｎ番目の出力ポートとみなして他の構成要素と接続する
ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の光通信用のインタフェース装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の通信ノード装置間に多数の光パスを設け、大容量の通信回線を実現する光通信ネットワークシステムシステム、及び複数の通信ノード装置間を光パスにより接続する光通信用インタフェース装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の通信ノード装置間に多数の光パスを設け、大容量の通信回線を実現する方法として、図１１に示されるように、波長分割多重（ＷＤＭ）通信装置を用いる方法がある。図１１において、１００１は通信ノード装置、１００２はＷＤＭ通信装置、１００３は光ファイバである。
通信ノード装置１００１は、１個あるいは複数個のＷＤＭ通信装置１００２に接続されており、光ファイバ１００３を介して別のＷＤＭ装置１００２、通信ノード装置１００１と接続されている。
したがって、ＷＤＭ通信装置１００２を用いることにより、最大でＷＤＭ通信装置が取り扱う波長数と同数組の送受信ポート間で、当該通信ノード間の通信を設けることができる。
【０００３】
しかしながら、このようなＷＤＭ通信装置を用いる方法において、任意の通信ノード装置から送信された信号は、必ず隣接する通信ノード装置により受信され、この隣接する通信ノード装置により信号の宛先が解析される。
そして、この隣接する通信ノード装置にて受信されるべき信号以外は、適切な出力ポートに転送処理される必要がある。この転送処理には、伝送遅延が生じるとともに、転送処理に必要とする計算資源が大きくなるという問題があった。
このような問題を回避するため、図１２に示されるように光クロスコネクト（ＯＸＣ）装置を用い、受信先でない通信ノード装置をバイパスして、信号を送信する経路を設ける方法がある。
【０００４】
この図１２において、１００４はＯＸＣ装置である。通信ノード装置１００１はＯＸＣ装置１００４に接続されており、このＯＸＣ装置１００４は１個あるいは複数個のＷＤＭ通信装置１００２に接続されており、光ファイバ１００３を介して別のＷＤＭ通信装置１００２、ＯＸＣ装置１００４と接続されている。
ＯＸＣ装置は必要に応じて入出力ポート間の接続関係を変更することができる装置であり、通信ノード装置１００１とＷＤＭ通信装置１００２の間を結んだり、異なる２つのＷＤＭ通信装置１００２の間を結んだりすることができる。
【０００５】
このＯＸＣ装置１００４が有する、異なる２つのＷＤＭ通信装置１００２の間を結ぶ機能を用いることにより、通信ノード装置１００１の受信する必要のない信号を、通信ノード装置１００１を介さずに転送できるため、通信ノード装置１００１の計算資源を使用せず、また、転送処理の演算を行わないため、小さい伝送遅延で転送される。
さらに、ＯＸＣ装置１００４は、入出力ポート間の接続関係を変更可能であるので、ネットワークを流れるトラフィックに応じて、通信ノード装置１００１をバイパスする経路の設定を最適な形に変更できる。
【０００６】
次に、図１３は、ＯＸＣ装置とＷＤＭ通信装置を得るための構成方法の一例である（例えば、非特許文献１参照）。図１３において、１１０１−１，１１０１−２，１１０１−Ｎは入力光ファイバ、１１０２−１，１１０２−２，１１０２−Ｎは出力光ファイバ、１１０３−１，１１０３−２，１１０３−Ｎは光分波回路、１１０４−１，１１０４−２，１１０４−ｍは光マトリクススイッチ、１１０５−１，１１０５−２，１１０５−Ｎは光合波回路である。
上記ＯＸＣ装置において、入力光ファイバ１１０１−１〜１１０１−Ｎは、それぞれｍ波長の光信号が波長多重されており、光分波回路１１０３−１〜１１０３−Ｎに入力され、波長ごとに別々の経路に分離される。
【０００７】
上記分離された光信号は、波長ごとにそれぞれ異なる光マトリクススイッチ１１０４−１〜１１０４−ｍに入力され、同じ波長の信号が同じ出力ファイバから出力されないという条件下で、所望の出力ファイバ１１０２−１〜１１０２−Ｎに出力されるように経路が切り替えられる。
そして、光合波回路１１０５−１〜１１０５−Ｎは、ｍ個の入力ポートがそれぞれ別々のマトリクススイッチ１１０４−１〜１１０４−ｍに接続されており、入力されたｍ波長の光信号を波長多重化されて出力光ファイバ１１０２−１〜１１０２−Ｎから出力される。
このようなＯＸＣ装置を用いることにより、通信ノード装置をバイパスする経路を設けることができる。
【非特許文献１】R. Ramaswami, K. N. Sivarajan, Optical Networks, pp. 341, Morgan Kaufmann Publishers, Inc., 1998
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、通信ノード装置をバイパスさせるためにＯＸＣ装置を用いると、ＷＤＭ通信装置を用いる場合に比べて、構成する部品の種類と数が増大し、実現するためのコストが高くなってしまうという問題があった。
本発明は、上述したようなＯＸＣ装置を用いて通信ノード装置をバイパスする経路を設ける手法の欠点を鑑みてなされたものであり、ＷＤＭ通信装置のみを用いる場合に比べると、通信ノード装置をバイパスする再変更可能な経路を設けることで、通信ノード装置の転送処理にかかる負荷を軽減できるようにしながら、ＯＸＣ装置を用いる場合に比べると、必要とする部品の種類・数が削減されて、低コストで高性能なネットワークを実現することにある。
【０００９】
すなわち、本発明は、各通信ノード装置にアレイ導波路回折格子と所望の波長で信号光を出力する波長変換装置を設けることで、ＯＸＣ装置を用いることなく、少ない部品点数で、通信ノード装置をバイパスする光パスを設け、また光パスを状況に応じて変更することのできる光通信ネットワークシステム及び光通信用インタフェース装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の光通信ネットワークシステムは、各通信ノード装置に光通信用のインタフェース装置がそれぞれ接続され、該光通信用のインタフェース装置間が光ファイバによって接続されている光通信ネットワークシステムにおいて、前記光通信用のインタフェースが、（２Ｎ＋Ｍ）入力（２Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子を有し（ＮとＭは整数）、前記アレイ導波路回折格子の２Ｎ＋ｍ番目（１≦ｍ≦Ｍの整数）の出力ポートと入力ポートが、他の光通信用のインタフェース装置が有するアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ：Arrayed Waveguide Grating）の２Ｎ＋ｍ番目の入力ポートと出力ポートに接続されており、前記アレイ導波路回折格子の１番目から２Ｎ番目までの入力ポートに、入力された信号光を所望の波長に変換して出力する波長変換装置が設けられており、前記アレイ導波路回折格子の２ｎ−１番目と２ｎ番目（１≦ｎ≦Ｎの整数）の入力ポートと出力ポートに関し、２ｎ−１番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に、２ｎ−１番目の出力ポートからの出力光が入力され、２ｎ番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に、２ｎ番目の出力ポートの出力光が入力されているか、または、２ｎ−１番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に、前記通信ノード装置の第１の送信ポートから信号光が入力され、該通信ノード装置の第１の受信ポートに、２ｎ番目の出力ポートから信号光が入力され、同時に２ｎ番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に、該通信ノード装置の第２の送信ポートからの信号光が入力され、該通信ノード装置の第２の受信ポートに、２ｎ−１番目の出力ポートからの信号光が入力されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の光通信ネットワークシステムは、アレイ導波路回折格子の２ｎ−１番目と２ｎ番目（１≦ｎ≦Ｎの整数）の入力ポートと出力ポートにおいて、２ｎ−１番目の出力ポートの出力光が、第１の１入力２出力光スイッチの入力ポートに接続され、該第１の１入力２出力光スイッチの第１の出力ポートが前記通信ノード装置の第２の受信ポートに接続され、第１の１入力２出力光スイッチの第２の出力ポートが第１の２入力１出力光スイッチの第１の入力ポートに接続され、前記第１の２入力１出力光スイッチの第２の入力ポートに該通信ノード装置の第１の送信ポートが接続され、該第１の２入力１出力光スイッチの出力ポートが２ｎ−１番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に接続され、２ｎ番目の出力ポートの出力光が、第２の１入力２出力光スイッチの入力ポートに接続され、第２の１入力２出力光スイッチの第１の出力ポートが該通信ノード装置の第１の受信ポートに接続され、第２の１入力２出力光スイッチの第２の出力ポートが第２の２入力１出力光スイッチの第１の入力ポートに接続され、第２の２入力１出力光スイッチの第２の入力ポートに、該通信ノード装置の第２の送信ポートが接続され、第２の２入力１出力光スイッチの出力ポートが２ｎ番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に接続され、前記第１及び第２の１入力２出力光スイッチと、前記第１及び第２の２入力１出力光スイッチは、それぞれ入出力関係が連動し、前記１入力２出力光スイッチが入力された信号光を第１の出力ポートに出力しているとき、前記２入力１出力光スイッチが第２の入力ポートに入力された信号光を出力ポートに出力し、一方、前記１入力２出力光スイッチが入力された信号光を第２の出力ポートに出力しているとき、前記２入力１出力光スイッチが第１の入力ポートに入力された信号光を出力ポートに出力することを特徴とする。
【００１２】
本発明の光通信ネットワークシステムは、アレイ導波路回折格子の２ｎ−１番目と２ｎ番目（１≦ｎ≦Ｎの整数）の入力ポートと出力ポートにおいて、２ｎ−１番目の出力ポートの出力光が、第１の２入力２出力光スイッチの第１の入力ポートに接続され、第１の２入力２出力光スイッチの第１の出力ポートが前記通信ノード装置の第２の受信ポートに接続され、第１の２入力２出力光スイッチの第２の入力ポートが該通信ノード装置の第１の送信ポートに接続され、第１の２入力２出力光スイッチの第２の出力ポートが２ｎ−１番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に接続されていて、２ｎ番目の出力ポートの出力光が、第２の２入力２出力光スイッチの第１の入力ポートに接続され、第２の２入力２出力光スイッチの第１の出力ポートが該通信ノード装置の第１の受信ポートに接続され、第２の２入力２出力光スイッチの第２の入力ポートが該通信ノード装置の第２の送信ポートに接続され、第２の２入力２出力光スイッチの第２の出力ポートが２ｎ番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に接続されており、前記第１及び第２の２入力２出力光スイッチが、同一の入出力関係にあり、第１及び第２の２入力２出力光スイッチが、第１の入力ポートに入力された信号光を第１の出力ポートに出力しているとき、第２の入力ポートに入力された信号光を第２の出力ポートに出力し、一方、第１の入力ポートに入力された信号光を第２の出力ポートに出力しているとき、第２の入力ポートに入力された信号光を第１の出力ポートに出力することを特徴とする。
【００１３】
本発明の光通信ネットワークシステムは、光通信ネットワークシステムにおいて、前記アレイ導波路回折格子が波長周回性を有していることを特徴とする。
【００１４】
本発明の光通信ネットワークシステムは、（２Ｎ＋Ｍ）入力（２Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子（ＮとＭは整数）に換え、２Ｎ入力Ｍ出力のアレイ導波路回折格子とＭ入力２Ｎ出力のアレイ導波路回折格子を有し、２Ｎ入力Ｍ出力のアレイ導波路回折格子におけるｎ番目の入力ポート（ｎは1以上２Ｎ以下の整数）を（２Ｎ＋Ｍ）入力（２Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子におけるｎ番目の入力ポートとみなし、２Ｎ入力Ｍ出力のアレイ導波路回折格子におけるｍ番目の出力ポート（ｍは1以上Ｍ以下の整数）を（２Ｎ＋Ｍ）入力（２Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子における２Ｎ＋ｍ番目の出力ポートとみなし、Ｍ入力２Ｎ出力のアレイ導波路回折格子におけるｍ番目の入力ポートを（２Ｎ＋Ｍ）入力（２Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子における２Ｎ＋ｍ番目の入力ポートとみなし、Ｍ入力２Ｎ出力のアレイ導波路回折格子におけるｎ番目の出力ポートを（２Ｎ＋Ｍ）入力（２Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子におけるｎ番目の出力ポートとみなして他の構成要素と接続することを特徴とする。
【００１５】
本発明の光通信用のインタフェース装置は、光通信ネットワークシステムにおける各通信ノード装置間を、光ファイバを介して接続する光通信用のインタフェース装置であり、（２Ｎ＋Ｍ）入力（２Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子を有し（ＮとＭは整数）、前記アレイ導波路回折格子の２Ｎ＋ｍ番目（１≦ｍ≦Ｍの整数）の出力ポートと入力ポートが、他の光通信用のインタフェース装置が有するアレイ導波路回折格子の２Ｎ＋ｍ番目の入力ポートと出力ポートに接続されており、前記アレイ導波路回折格子の１番目から２Ｎ番目までの入力ポートに、入力された信号光を所望の波長に変換して出力する波長変換装置が設けられており、前記アレイ導波路回折格子の２ｎ−１番目と２ｎ番目（１≦ｎ≦Ｎの整数）の入力ポートと出力ポートに関し、２ｎ−１番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に、２ｎ−１番目の出力ポートからの出力光が入力され、２ｎ番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に、２ｎ番目の出力ポートの出力光が入力されているか、または、２ｎ−１番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に、前記通信ノード装置の第１の送信ポートから信号光が入力され、該通信ノード装置の第１の受信ポートに、２ｎ番目の出力ポートから信号光が入力され、同時に２ｎ番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に、該通信ノード装置の第２の送信ポートからの信号光が入力され、該通信ノード装置の第２の受信ポートに、２ｎ−１番目の出力ポートからの信号光が入力されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の光通信用のインタフェース装置は、２ｎ−１番目の出力ポートの出力光が、第１の１入力２出力光スイッチの入力ポートに接続され、該第１の１入力２出力光スイッチの第１の出力ポートが前記通信ノード装置の第２の受信ポートに接続され、第１の１入力２出力光スイッチの第２の出力ポートが第１の２入力１出力光スイッチの第１の入力ポートに接続され、前記第１の２入力１出力光スイッチの第２の入力ポートに該通信ノード装置の第１の送信ポートが接続され、該第１の２入力１出力光スイッチの出力ポートが２ｎ−１番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に接続され、２ｎ番目の出力ポートの出力光が、第２の１入力２出力光スイッチの入力ポートに接続され、第２の１入力２出力光スイッチの第１の出力ポートが該通信ノード装置の第１の受信ポートに接続され、第２の１入力２出力光スイッチの第２の出力ポートが第２の２入力１出力光スイッチの第１の入力ポートに接続され、第２の２入力１出力光スイッチの第２の入力ポートに、該通信ノード装置の第２の送信ポートが接続され、第２の２入力１出力光スイッチの出力ポートが２ｎ番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に接続され、前記第１及び第２の１入力２出力光スイッチと、前記第１及び第２の２入力１出力光スイッチは、それぞれ入出力関係が連動し、前記１入力２出力光スイッチが入力された信号光を第１の出力ポートに出力しているとき、前記２入力１出力光スイッチが第２の入力ポートに入力された信号光を出力ポートに出力し、一方、前記１入力２出力光スイッチが入力された信号光を第２の出力ポートに出力しているとき、前記２入力１出力光スイッチが第１の入力ポートに入力された信号光を出力ポートに出力することを特徴とする。
【００１７】
本発明の光通信用のインタフェース装置は、アレイ導波路回折格子の２ｎ−１番目と２ｎ番目（１≦ｎ≦Ｎの整数）の入力ポートと出力ポートにおいて、２ｎ−１番目の出力ポートの出力光が、第１の２入力２出力光スイッチの第１の入力ポートに接続され、第１の２入力２出力光スイッチの第１の出力ポートが前記通信ノード装置の第２の受信ポートに接続され、第１の２入力２出力光スイッチの第２の入力ポートが該通信ノード装置の第１の送信ポートに接続され、第１の２入力２出力光スイッチの第２の出力ポートが２ｎ−１番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に接続されていて、２ｎ番目の出力ポートの出力光が、第２の２入力２出力光スイッチの第１の入力ポートに接続され、第２の２入力２出力光スイッチの第１の出力ポートが該通信ノード装置の第１の受信ポートに接続され、第２の２入力２出力光スイッチの第２の入力ポートが該通信ノード装置の第２の送信ポートに接続され、第２の２入力２出力光スイッチの第２の出力ポートが２ｎ番目の入力ポートに接続されている波長変換装置に接続されており、前記第１及び第２の２入力２出力光スイッチが、同一の入出力関係にあり、第１及び第２の２入力２出力光スイッチが、第１の入力ポートに入力された信号光を第１の出力ポートに出力しているとき、第２の入力ポートに入力された信号光を第２の出力ポートに出力し、一方、第１の入力ポートに入力された信号光を第２の出力ポートに出力しているとき、第２の入力ポートに入力された信号光を第１の出力ポートに出力することを特徴とする。
【００１８】
本発明の光通信用のインタフェース装置は、光通信ネットワークシステムにおいて、前記アレイ導波路回折格子が波長周回性を有していることを特徴とする。
【００１９】
本発明の光通信用のインタフェース装置は、（２Ｎ＋Ｍ）入力（２Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子（ＮとＭは整数）に換え、２Ｎ入力Ｍ出力のアレイ導波路回折格子とＭ入力２Ｎ出力のアレイ導波路回折格子を有し、２Ｎ入力Ｍ出力のアレイ導波路回折格子におけるｎ番目の入力ポート（ｎは1以上２Ｎ以下の整数）を（２Ｎ＋Ｍ）入力（２Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子におけるｎ番目の入力ポートとみなし、２Ｎ入力Ｍ出力のアレイ導波路回折格子におけるｍ番目の出力ポート（ｍは1以上Ｍ以下の整数）を（２Ｎ＋Ｍ）入力（２Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子における２Ｎ＋ｍ番目の出力ポートとみなし、Ｍ入力２Ｎ出力のアレイ導波路回折格子におけるｍ番目の入力ポートを（２Ｎ＋Ｍ）入力（２Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子における２Ｎ＋ｍ番目の入力ポートとみなし、Ｍ入力２Ｎ出力のアレイ導波路回折格子におけるｎ番目の出力ポートを（２Ｎ＋Ｍ）入力（２Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子におけるｎ番目の出力ポートとみなして他の構成要素と接続することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明によれば、複数の通信ノード装置間に多数の光パスを設け、大容量の通信回線を実現する光通信ネットワークシステムシステムに関して、各通信ノード装置にアレイ導波路回折格子と所望の波長で信号光を出力する波長変換装置を設けることで、通信ノード装置をバイパスする光パスを設定し通信ノード装置の転送処理にかかる負荷を軽減できるようにしながら、光パスを状況に応じて変更することができる高性能な、すなわち光信号の伝送効率を向上させるネットワークを、光クロスコネクト装置を用いず、少ない部品点数により低コストで実現することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態による光通信ネットワークシステム及び光通信用のインタフェース装置を図面を参照して説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は第１の実施形態の一構成例を示すブロック図であり、本発明の光通信ネットワークシステムにおける、各通信ノード装置及び、光通信用のインタフェース装置の構造を示す図である。
第１の本実施形態は、請求項１に記載の発明に対応している。そして、光通信用のインタフェース装置を構成する（２Ｎ＋Ｍ）入力（２Ｎ＋Ｍ）出力のアレイ導波路回折格子（１０１）において、例えば、Ｎ＝２、Ｍ＝２の場合に相当し、入力ポートに波長変換装置が接続されているポートの数が２Ｎ、すなわち４であり、他の光通信用インタフェースとの間を接続するために用いるポート数がＭ、すなわち２の場合を示すが、これによって入力ポートに波長変換装置が接続されているポートの数や、異なる光通信用インタフェース間を接続するために用いる光通信用インタフェースのポート数が制限されるものではない。
【００２２】
すなわち、アレイ導波路回折格子の入出力ともにＭ本のポートが、他の光通信用のインターフェース装置が有するアレイ導波路回折格子の（２Ｎ＋Ｍ）本のポートのうちＭ本のいずれかに接続されるバイパス用の経路を形成するものである。
図１において、１０１は（２Ｎ＋Ｍ）入力（２Ｎ＋Ｍ）出力において、Ｎ＝２、Ｍ＝２とした、６入力６出力のアレイ導波路回折格子であり、１０２−ａ（ａは１以上４以下の整数）は波長変換装置であり、１０３−１、１０３−２は光通信用インターフェースを介してネットワークを構成する通信ノード装置の送信ポートであり、１０４−１、１０４−２は光通信用インターフェースを介してネットワークを構成する通信ノード装置の受信ポートである。
光通信用のインタフェース装置を構成する６入力６出力のアレイ導波路回折格子１０１は、１番目から２Ｎ番目、すなわちＮ＝２として、１番目から４番目までの入力ポートに、入力された信号光を所望の波長に変換して出力する波長変換装置１０２−１，１０２−２，１０２−３，１０２−４各々が接続されている。
【００２３】
前記６入力６出力のアレイ導波路回折格子１０１の５番目（２Ｎ＋ｍ番目、ｍ＝１）の入力ポートと出力ポートは、別の光通信用のインタフェース装置を構成する６入力６出力のアレイ導波路回折格子の５番目の出力ポート（図における右側のPort5）と入力ポート（図における左側のPort5）にそれぞれ接続されている。
同様に、前記６入力６出力のアレイ導波路回折格子１０１の６番目（２Ｎ＋ｍ番目、ｍ＝２）の入力ポートと出力ポートは、別の光通信用のインタフェース装置を構成する６入力６出力のアレイ導波路回折格子の６番目の出力ポート（図における右側のPort6）と入力ポート（図における左側のPort6）にそれぞれ接続されている。なお、５番目の入出力ポートと６番目の入出力ポートが接続されている６入力６出力のアレイ導波路回折格子は、同じであっても異なっていても構わない。
【００２４】
前記６入力６出力のアレイ導波路回折格子の１番目から４番目までの入出力ポートは、２ｎ−１番目と２ｎ番目（ｎは１≦ｎ≦Ｎの範囲に存在する整数）の入出力ポートを一組として取り扱い、
ｎ−１番目の入力ポートに接続されている波長変換装置１０２−（２ｎ−１）には、２ｎ−１番目の出力ポートの出力光が入力され、２ｎ番目の入力ポートに接続されている波長変換装置１０２−２ｎには、２ｎ番目の出力ポートの出力光が入力されている。
【００２５】
または、６入力６出力のアレイ導波路回折格子の１番目から４番目までの入出力ポートは、２ｎ−１番目の入力ポートに接続されている波長変換装置１０２−（２ｎ−１）には、前記通信ノード装置の第１の送信ポート１０３−ｘ（ｘは整数）から信号光が入力され、該通信ノード装置の第１の受信ポート１０４−ｘは、２ｎ番目の出力ポートから信号が入力され、同時に２ｎ番目の入力ポートに接続されている波長変換装置１０２−２ｎには、該通信ノード装置の第２の送信ポート１０３−ｙ（ｙはｘと異なる整数）から信号光が入力され、該通信ノード装置の第２の受信ポート１０４−ｙは、２ｎ−１番目の出力ポートから信号が入力されている。
６入力６出力のアレイ導波路回折格子の１番目から４番目までの入出力ポート（入力及び出力Port，図１におけるPort1〜Port4）は、上述した接続構成のいずれかの形態において構成されている。
【００２６】
そして、図１に構成例として示されている接続方法においては、ｎ＝２、すなわち、３番目と４番目の入出力ポートに関して、３番目の入力ポートに接続されている波長変換装置１０２−３には、３番目の出力ポートの出力光が入力され、４番目の入力ポートに接続されている波長変換装置１０２−４には、４番目の出力ポートの出力光が入力されている場合が示されている。
一方、ｎ＝１、すなわち１番目と２番目の入出力ポートに関しては、１番目の入力ポートに接続されている波長変換装置１０２−１には、通信ノード装置の第１の送信ポート１０３−１から信号光が入力され、該通信ノード装置の第１の受信ポート１０４−１は、２番目の出力ポートから信号が入力され、同時に２番目の入力ポートに接続されている波長変換装置１０２−２には、該通信ノード装置の第２の送信ポート１０３−２から信号光が入力され、該通信ノード装置の第２の受信ポート１０４−２は、１番目の出力ポートから信号が入力されている場合が示されている。
【００２７】
図２においては、本第１の実施形態におけるアレイ導波路回折格子の、入力ポートの番号と出力ポートの番号、入力される光信号の波長の関係を示すテーブルが示されている。
このテーブルに記載された入出力特性により、すなわちａ番目の入力ポートに波長λ（ａ＋ｂ−１）の信号を入力すると、ｂ番目の出力ポートに出力されるという特性に基づいて、通信ノード装置間で光パスが設けられる。
【００２８】
次に、図３を用いて、本第１の実施形態において、異なる通信ノード装置間に光パスを設ける第１の方法を説明する。
図３において、２０１−１、２０１−２は６入力６出力のアレイ導波路回折格子であり、２０２−１−１、２０２−２−２は波長変換装置であり、２０３−１、２０３−２は通信ノード装置の送信ポートであり、２０４−１、２０４−２は通信ノード装置の受信ポートである。ここで、アレイ導波路回折格子２０１−１とアレイ導波路回折格子２０１−２とは５番目のポート間で接続されている。
第１の通信ノード装置にある送信ポート２０３−１から送出される信号は、第１の６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−１の１番目の入力ポートに接続されている波長変換装置２０２−１−１に入力される。
【００２９】
前記波長変換装置２０２−１−１においては、上記６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−１の入出力特性に基づいて、所望の出力ポート、すなわち図３においては５番目の出力ポートから出力されるように入力信号の波長を変換する。
これにより、アレイ導波路回折格子２０１−１は、前記波長変換装置２０２−１−１から入力される信号を、５番目の出力ポートから出力し、第２の６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−２の５番目の入力ポートに送信する。
【００３０】
ここで、第１の６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−１において、Ａ番目の入力ポートに入力され、Ｂ番目の出力ポートから出力された光信号は（Ａ，Ｂは１以上６以下の整数）、アレイ導波路回折格子の入出力特性が有する対称性から、Ｂ番目の入力ポートに入力されるとＡ番目の出力ポートから出力される。
このため、前記６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−２の５番目の入力ポートに入力された光信号は、１番目の出力ポートから出力され、第２の通信ノード装置にある受信ポート２０４−２で受信される。
一方、上記受信ポート２０４−２と対を成す送信ポート２０３−１から送出される信号は、第２の６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−２の２番目のポートに接続されている波長変換装置２０２−２−２に入力される。
【００３１】
そして、上記波長変換装置２０２−２−２においては、上記６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−２の入出力特性（図２のテーブル参照）に基づき、所望の出力ポート、すなわち図３においては５番目の出力ポートから出力されるように入力信号の波長を変換する。
次に、上記波長変換装置２０２−２−２から出力された信号は、前記６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−２の５番目の出力ポートから出力され、第１の６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−１の５番目の入力ポートに入力される。
【００３２】
これにより、上記６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−１の５番目の入力ポートに入力された光信号は、２番目の出力ポートから出力され、前記送信ポート２０３−１と対を成す受信ポート２０４−１で受信される。
以上のようにして、隣接する通信ノード装置間に光パスを設けることができる。
ここで、波長変換装置２０２の出力波長を変更し、６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１の異なるポートから信号を出力するようにすれば、別の通信ノード装置間に光パスを設けることができる。
【００３３】
次に、図４を用いて、本第１の実施形態において、異なる通信ノード装置間に光パスを設ける第２の方法を説明する。
図４において、２０１−１、２０１−２、２０１−３は６入力６出力のアレイ導波路回折格子（入力及び出力ポートの構成はアレイ導波路回折格子１０１と同様）であり、２０２−１−１、２０２−２−１、２０２−２−２、２０２−３−２は波長変換装置であり、２０３−１、２０３−２は通信ノード装置の送信ポートであり、２０４−１、２０４−２は通信ノード装置の受信ポートである。
ここで、アレイ導波路回折格子２０１−１と２０１−２とが５番目のポート間で接続され、アレイ導波路回折格子２０１−２と２０１−３とが６番目のポート間で接続されている。
また、中継用のアレイ導波路回折格子２０１−２においては、Port１及び２の出力信号が波長変換装置２０２−２−１，２０２−２−２に各々入力されている。
【００３４】
第１の通信ノード装置にある送信ポート２０３−１から送出される信号は、第１の６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−１の１番目のポートに接続されている波長変換装置２０２−１−１に入力される。
上記波長変換装置２０２−１−１においては、上記６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−１の入出力特性に基づき、所望の出力ポート、すなわち図４においては５番目の出力ポートから出力されるように入力信号の波長を変換する。
波長変換装置２０２−１−１から出力された信号は、上記６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−１の５番目の出力ポートから出力され、第２の６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−２の５番目の入力ポートに入力される。
【００３５】
そして、６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−２は、５番目の入力ポートに入力された光信号を、１番目の出力ポートから出力し、第２の６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−２の１番目のポートに接続されている波長変換装置２０２−２−１に送信する。
次に、上記波長変換装置２０２−２−１においては、上記６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−１の入出力特性に基づき、所望の出力ポート、すなわち図４においては６番目の出力ポートから出力されるように入力信号の波長を変換する。
【００３６】
そして、波長変換装置２０２−２−１から出力された信号は、前記６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−２の６番目の出力ポートから出力され、第３の６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−３の６番目の入力ポートに入力される。
次に、６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−３の６番目の入力ポートに入力された光信号は、１番目の出力ポートから出力され、第３の通信ノード装置にある受信ポート２０４−２で受信される。
【００３７】
ここで、上記受信ポート２０４−２と対を成す送信ポート２０３−１から送出される信号は、第３の６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−３の２番目のポートに接続されている波長変換装置２０２−３−２に入力される。
一方、波長変換装置２０２−３−２においては、６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−３の入出力特性に基づき、所望の出力ポート、すなわち図４においては６番目の出力ポートから出力されるように、入力信号の波長を変換する。
【００３８】
これにより、波長変換装置２０２−３−２から出力された信号は、前記６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−３の６番目の出力ポートから出力され、第２の６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−２の６番目の入力ポートに入力される。
６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−２の６番目の入力ポートに入力された光信号は、２番目の出力ポートから出力され、第２の６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−２の１番目のポートに接続されている波長変換装置２０２−２−２に入力される。
【００３９】
そして、波長変換装置２０２−２−２においては、前記６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−２の入出力特性に基づき、所望の出力ポート、すなわち図４においては５番目の出力ポートから出力されるように入力信号の波長を変換する。
これにより、波長変換装置２０２−２−２から出力された信号は、前記６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−２の５番目の出力ポートから出力され、第１の６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−１の５番目の入力ポートに入力される。
【００４０】
６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１−１の５番目の入力ポートに入力された光信号は、２番目の出力ポートから出力され、前記送信ポート２０３−１と対を成す受信ポート２０４−１で受信される。
以上のようにして、隣接していない通信ノード装置間に光パスを設けることができる。
ここで前記アレイ導波路回折格子２０１−２では、出力ポートを波長変換装置に直結していることで、アレイ導波路回折格子２０１−２に接続されている第２の通信ノード装置では、信号の送受信を行っておらず、第２の通信ノード装置をバイパスする機能が実現できている。
【００４１】
なお、波長変換装置２０２−１−１，２０２−２−１，２０２−２−２，２０２−３−２各々のの出力波長を変更し、６入力６出力のアレイ導波路回折格子２０１の異なるポートから信号を出力するようにすれば、別の通信ノード装置間に光パスを設けることができる。
ところで、アレイ導波路回折格子の入出力特性により、一組として取り扱う２ｎ−１番目と２ｎ番目（ｎは１以上Ｎ以下の整数）の入力ポートから入力された光信号は、別のアレイ導波路回折格子において、必ず２ｎ−１番目と２ｎ番目の出力ポートから出力されるため、異なるｎの入出力ポートとの間で、信号が干渉することは無い。
【００４２】
このため、全てのｎに対して個別にアレイ導波路回折格子の２ｎ−１番目と２ｎ番目の入出力ポート間に形成される光パスを管理することができる。この際、同じ波長変換装置、あるいは同じ受信ポートに２つ以上の信号が入力されないように、波長変換装置の出力波長を設定すれば良い。
この条件下で、波長変換装置の出力する波長を任意に選択することで、途中の通信ノード装置をバイパスする機能を有しながら、通信ノード装置間を結ぶ光パスを変更可能なネットワークを形成することができる。
【００４３】
次に、本発明の光通信ネットワークシステムを管理する方法を説明する。
図１４は本第１の実施形態の制御を行う、制御系の構成を示すものである。図１４において、１１−１から１１−６は送受信装置制御装置であり、１３は接続関係管理サーバであり、１４は通信回線（ネットワーク）であり、２０２−１−１から２０２−１−４、２０２−２−１から２０２−２−４、２０２−３−１から２０２−３−４、２０２−４−１から２０２−４−４、２０２−５−１から２０２−５−４、２０２−６−１から２０２−６−４は各々波長変換装置であり、２０１−１から２０１−６は６入力６出力のアレイ導波路回折格子である。
【００４４】
送受信装置制御装置１１−１〜１１−６は、通信回線１４を介して、それぞれ波長変換装置２０２−１−１〜２０２−１−４各々に、２０２−２−１〜２０２−２−４各々に、２０２−３−１〜２０２−３−４各々に、２０２−４−１〜２０２−４−４各々に、２０２−５−１〜２０２−５−４各々に、２０２−６−１〜２０２−６−４各々に、それぞれ接続されており、各波長変換装置への出力波長制御信号、出力のオン・オフ制御信号を送信し、波長変換装置の制御をそれぞれ行う。
この各波長変換装置の制御信号は、接続関係管理サーバ１３から送られてくる別の制御信号に基づいて、送受信装置制御装置１１−１〜１１−６の各々で生成される。
【００４５】
そして、接続関係管理サーバ１３は、後述するように、アレイ導波路回折格子２０１−１〜２０１−６各々の接続関係の管理を行う。
そのために、接続関係管理サーバ１３は、送受信制御装置１１−１〜１１−３と通信回線１４を介して接続され、制御信号を送受信する。
また、図１５に接続関係管理サーバ１３の内部構成を示した。接続関係管理サーバ１３は主として、プロセッサ部３０１０、記憶媒体３０３０、及び制御信号入出力インタフェース３０２０から構成されている。本第１の実施形態においては、記憶媒体３０３０の構成にメモリを用いるが、記憶媒体としては情報の読み取り、書き込みができるものであればよい。
【００４６】
そして、接続関係管理サーバ１３は、図１６に示すテーブルにおける、アレイ導波路回折格子間を結ぶ光ファイバの接続関係を保持するデータベース、アレイ導波路回折格子の入出力特性を保持するデータベース、各アレイ導波路回折格子に接続されている波長変換装置の出力波長・出力のオン・オフ状態・入力信号を保持するデータベース、設定済みの経路で使用している波長変換装置を保持するデータベースを、接続された記憶装置である記憶媒体３０３０中に有する。
特に、各波長変換装置の出力波長・出力のオン・オフ状態は、アレイ導波路回折格子各々の同じ番号の入力ポートに接続されている波長変換装置をまとめて、それぞれ別々の上記データベースを作成・保持する。
【００４７】
そして、接続関係管理サーバ１３においては、これらデータベースを基に各通信ノード装置間のパスの増設、開放に際し、各アレイ導波路回折格子に接続されている、どの波長変換装置を制御すべきかを、接続関係管理サーバ１３のプロセッサ部３０１０において判断する。
上記判断した結果は、制御信号入出力インタフェース３０２０を介して、送受信装置制御装置１１−１〜１１−６に制御信号を送信し、所望の光パスを増設、開放できるように波長変換装置を制御する。
【００４８】
次に、図１６はデータベースの一例を示すものである。
データベースのうち、図１６（ａ）はアレイ導波路回折格子間を結ぶ光ファイバの接続関係を保持するデータベースである。通信ノード装置Ａと通信ノード装置Ｂに属するアレイ導波路回折格子の間が光ファイバで直接接続されていなければ、データベースのＡ行Ｂ列とＢ行Ａ列に未接続を意味する「Ｘ」を保持する。  また、通信ノード装置Ａと通信ノード装置Ｂに属するアレイ導波路回折格子の間がポートＣを介して光ファイバで直接接続されていれば、データベースのＡ行Ｂ列とＢ行Ａ列にポートＣを介して接続されていることを示す「Ｃ」を保持する。
【００４９】
そして、図１６においては、ポート５を介して、ノード１とノード２に属するアレイ導波路回折格子、ノード３とノード５に属するアレイ導波路回折格子、ノード４とノード６に属するアレイ導波路回折格子が接続されていて、ポート６を介して、ノード１とノード４に属するアレイ導波路回折格子、ノード２とノード３に属するアレイ導波路回折格子、ノード５とノード６に属するアレイ導波路回折格子が接続されている場合のデータベースが示されている。
【００５０】
また、データベースのうち、（ｂ）はアレイ導波路回折格子の入出力特性を保持するデータベースである。
図１６では、アレイ導波路回折格子のａ番目の入力ポートに波長λ（ａ＋ｂ−１）の信号を入力すると、アレイ導波路回折格子のｂ番目の出力ポートに出力されるという入出力特性の場合のデータベースが示されている。
【００５１】
データベースのうち、（ｃ）は各アレイ導波路回折格子に接続されている波長変換装置の出力波長・出力のオン・オフ状態を保持するデータベースである。本データベースは、波長変換装置のうち、アレイ導波路回折格子の同じ番号の入力ポートに接続されている波長変換装置をまとめて、それぞれ別々のデータベースを設けている。
【００５２】
（ｃ）の各データベースのうち、７行目は注目する波長変換装置が接続されている、アレイ導波路回折格子の入力ポートの番号を保持する。
データベースの１列目は波長変換装置の属する通信ノード装置の番号を保持する。
２列目は、波長変換装置の状態を保持する。すなわち、当該通信ノード装置に属する波長変換装置がオフ状態のときには「ＯＦＦ」を保持し、オン状態の時には「出力波長の波長番号」を保持する。
【００５３】
３列目は、波長変換装置の入力信号の種類を保持する。すなわち、当該通信ノード装置に属する波長変換装置への入力信号が、通信ノード装置の出力信号である場合は「Ｘ」を保持する。
また、当該通信ノード装置に属する波長変換装置への入力信号が、波長変換装置が接続されている入力ポートの番号と同じ番号のアレイ導波路回折格子の出力ポートの出力信号である場合は「ｌｏｏｐ」を保持する。
【００５４】
図１６においては、アレイ導波路回折格子のポート（Port）１に接続されている波長変換装置のうち、１、２、３、５番目の通信ノード装置に属する波長変換装置がオフ状態で、４番目の通信ノード装置に属する波長変換装置がλ５の波長を出力していて、６番目の通信ノード装置に属する波長変換装置がλ６の波長を出力している状態を示している。
同時に１、３、４、５番目の通信ノード装置に属する波長変換装置は通信ノード装置の出力信号が入力されていて、２、６番目の通信ノード装置に属する波長変換装置は、それぞれの接続されているアレイ導波路回折格子の1番目の出力ポートの出力信号が入力されている場合が示されている。
【００５５】
また、アレイ導波路回折格子のポート２に接続されている波長変換装置のうち、１、２、３、４番目の通信ノード装置に属する波長変換装置がオフ状態で、５番目の通信ノード装置に属する波長変換装置がλ７の波長を出力していて、６番目の通信ノード装置に属する波長変換装置がλ６の波長を出力している状態を示している。
同時に１、３、４、５番目の通信ノード装置に属する波長変換装置は通信ノード装置の出力信号が入力されていて、２、６番目の通信ノード装置に属する波長変換装置は、それぞれの接続されているアレイ導波路回折格子の２番目の出力ポートの出力信号が入力されている場合が示されている。
【００５６】
アレイ導波路回折格子のポート３に接続されている波長変換装置は全てオフ状態であることを示されている。
同時に１、２、４、６番目の通信ノード装置に属する波長変換装置は、通信ノード装置の出力信号が入力されている。
また、３及び５番目の通信ノード装置に属する波長変換装置は、それぞれの接続されているアレイ導波路回折格子の３番目の出力ポートの出力信号が入力されている場合が示されている。
【００５７】
アレイ導波路回折格子のポート４に接続されている波長変換装置は全てオフ状態であることを示されている。
同時に１、２、４、６番目の通信ノード装置に属する波長変換装置は通信ノード装置の出力信号が入力されている。
また、３及び５番目の通信ノード装置に属する波長変換装置は、それぞれの接続されているアレイ導波路回折格子の４番目の出力ポートの出力信号が入力されている場合が示されている。
【００５８】
データベースのうち、図１６（ｄ）は設定済みの経路で使用している波長変換装置を保持するデータベースである。
１列目に当該経路の始点と終点に当たる通信ノード装置の番号、２列目に当該経路の経由する通信ノード装置の番号、３列目に当該経路で使用する波長変換装置の属する通信ノード装置の番号と、接続されているアレイ導波路回折格子のポート番号が保持されている。
【００５９】
図１６において、設定済みの経路が１つ存在し、その経路は通信ノード装置４と通信ノード装置５が通信ノード６を経由して接続されており、アレイ導波路回折格子の１番目のポートに接続されている、通信ノード装置４に属する波長変換装置と、アレイ導波路回折格子の１番目のポートに接続されている、通信ノード装置６に属する波長変換装置と、アレイ導波路回折格子の２番目のポートに接続されている、通信ノード装置５に属する波長変換装置と、アレイ導波路回折格子の２番目のポートに接続されている、通信ノード装置６に属する波長変換装置と、が使用されている場合のデータベースが示されている。
【００６０】
接続関係管理サーバ１３による通信ノード装置間の接続関係の管理においては、「新たな通信ノード間の接続関係を確立する場合」と、「既存の通信ノード間の接続関係を停止させる場合」にデータベースの参照、変更を行い、通信回線１４を介して送受信装置制御装置１１−１〜１１−６各々を制御する。
まず、新たに通信ノード装置αと通信ノード装置βを接続する必要が生じた場合の接続関係管理サーバ１３の動作を説明する。
ここで、通信ノード装置αと通信ノード装置βを接続する必要を生じさせる原因は、例えば、本発明の光通信ネットワークシステムの管理者のコンソールから、接続関係管理サーバ１３のプロセッサ部３０１０に与える接続指示である。
【００６１】
このとき、接続関係管理サーバ１３は、まず図１６（ａ）のデータベースにおいて、α行β列とβ行α列の要素が「Ｘ」でない値「Ｙ」であることの確認を行う。
そして、接続関係管理サーバ１３は、α行β列とβ行α列の要素が「Ｘ」であった場合は、接続不能である旨を管理者に通知する。
次に、接続関係管理サーバ１３は、図１６（ｃ）のデータベースのなかから、７行目に記載のポートの番号が奇数２ｎ−１と偶数２ｎである２つのデータベースにおいて、一方のα行の２列目の要素が「ＯＦＦ」であり、他方のβ行の２列目の要素が「ＯＦＦ」であり、両方のデータベースのα行とβ行の３列目の要素が共に「Ｘ」であるデータベースを検索する。
【００６２】
このとき、α行の２列目の要素が「ＯＦＦ」であるデータベースの７行目に記載のポート番号をαα、β行の２列目の要素が「ＯＦＦ」であるデータベースの７行目に記載のポート番号をββとする。
そして、接続関係管理サーバ１３は、複数のデータベースが検索された場合、何らかの方法で検索結果を１つに絞る。
この検索結果を絞る方法としては、例えば、得られた検索結果のうち、ααが最も小さいものとするなどの方法がある。また、検索結果が得られなかった場合には、接続不能である旨を管理者に通知する。
【００６３】
これにより、接続関係管理サーバ１３は、検索の結果を基に制御信号を、対応する送受信装置制御装置に各々送り、送受信装置制御装置を介して、各波長変換装置を制御する。
具体的には、接続関係管理サーバ１３は、通信ノード装置αに属し、アレイ導波路回折格子のαα番目のポートに接続されている波長変換装置をオン状態にする制御信号と、信号光がＹ番目のポートから出力されるように図１６（ｂ）のデータベースを参照し、出力波長をλ（αα＋Ｙ−１）にするための制御信号を、送受信装置制御装置に生成させるための信号を送る。
同時に、接続関係管理サーバ１３は、図１６（ｃ）のデータベースで、７行目に記載のポート番号がααであるデータベースのα行の２列目の要素を、λ（αα＋Ｙ−１）に変更する。
【００６４】
また、接続関係管理サーバ１３は、通信ノード装置βに属し、アレイ導波路回折格子のββ番目のポートに接続されている波長変換装置をオン状態にする制御信号と、信号光がＹ番目のポートから出力されるように図１６（ｂ）のデータベースを参照し、出力波長をλ（ββ＋Ｙ−１）にするための制御信号を、送受信装置制御装置に生成させるための信号を送る。
同時に、接続関係管理サーバ１３は、図１６（ｃ）のデータベースで、７行目に記載のポート番号がββであるデータベースのβ行の２列目の要素を、λ（ββ＋Ｙ−１）に変更する。
そして、最後に、接続関係管理サーバ１３は、図１６（ｄ）のデータベースの空いている行の１列目に通信ノード装置αと通信ノード装置β、３列目にアレイ導波路回折格子のαα番目のポートに接続され、通信ノード装置αに属する波長変換装置と、アレイ導波路回折格子のββ番目のポートに接続され、通信ノード装置βに属する波長変換装置を示す情報を記入する。
【００６５】
次に、新たに通信ノード装置αと通信ノード装置βを通信ノード装置γを経由して接続する必要が生じた場合の接続関係管理サーバ１３の動作を説明する。
ここで、通信ノード装置αと通信ノード装置βを通信ノード装置γを経由して接続する必要を生じさせる原因は、例えば、本発明の光通信ネットワークシステムの管理者のコンソールから、接続関係管理サーバ１３のプロセッサ部３０１０に与える接続指示である。
【００６６】
このとき、接続関係管理サーバ１３は、まず図１６（ａ）のデータベースにおいて、α行γ列とγ行α列の要素が「Ｘ」でない値「Ｙ」であり、γ行β列とβ行γ列の要素が「Ｘ」でない値「Ｚ」であることの確認を行う。少なくともどちらかが「Ｘ」であった場合は、接続不能である旨を管理者に通知する。
そして、接続関係管理サーバ１３は、図１６（ｃ）のデータベースにおいて、７行目に記載のポートの番号が奇数２ｎ−１と偶数２ｎである２つのデータベースにおいて、一方のα行の２列目の要素とγ行の２列目の要素が「ＯＦＦ」であり、他方のβ行の２列目の要素とγ行の２列目の要素が「ＯＦＦ」であり、両方のデータベースのα行とβ行の３列目の要素が共に「Ｘ」であり、両方のデータベースのγ行の３列目の要素が共に「ｌｏｏｐ」であるデータベースを検索する。
【００６７】
このとき、α行の２列目の要素とγ行の２列目の要素が「ＯＦＦ」であるデータベースの７行目に記載のポート番号をαα、β行の２列目の要素とγ行の２列目の要素が「ＯＦＦ」であるデータベースの７行目に記載のポート番号をββとする。
そして、接続関係管理サーバ１３は、複数のデータベースが検索された場合、何らかの方法で検索結果を１つに絞る。
この検索結果を絞る方法としては、例えば、得られた検索結果のうち、ααが最も小さいものとするなどの方法がある。
また、接続関係管理サーバ１３は、検索結果が得られなかった場合には、接続不能である旨を管理者に通知する。
【００６８】
そして、接続関係管理サーバ１３は、検索の結果を基に、制御信号を送受信装置制御装置に送り、波長変換装置を制御する。
具体的には、接続関係管理サーバ１３は、通信ノード装置αに属し、アレイ導波路回折格子のαα番目のポートに接続されている波長変換装置をオン状態にする制御信号と、信号光がＹ番目のポートから出力されるように、図１６（ｂ）のデータベースを参照し、出力波長をλ（αα＋Ｙ−１）にするための制御信号を、送受信装置制御装置に生成させるための信号を送る。
そして、接続関係管理サーバ１３は、同時に、図１６（ｃ）のデータベースで、７行目に記載のポート番号がααであるデータベースのα行の２列目の要素を、λ（αα＋Ｙ−１）に変更する。
【００６９】
また、接続関係管理サーバ１３は、通信ノード装置βに属し、アレイ導波路回折格子のββ番目のポートに接続されている波長変換装置をオン状態にする制御信号と、信号光がＺ番目のポートから出力されるように、図１６（ｂ）のデータベースを参照し、出力波長をλ（ββ＋Ｚ−１）にするための制御信号を、送受信装置制御装置に生成させるための信号を送る。
そして、接続関係管理サーバ１３は、同時に、図１６（ｃ）のデータベースで、７行目に記載のポート番号がββであるデータベースのβ行の２列目の要素を、λ（ββ＋Ｚ−１）に変更する。
【００７０】
さらに、接続関係管理サーバ１３は、通信ノード装置γに属しているアレイ導波路回折格子において、αα番目のポートに接続されている波長変換装置をオン状態にする制御信号と、信号光がＺ番目のポートから出力されるように、図１６（ｂ）のデータベースを参照し、出力波長をλ（αα＋Ｚ−１）にするための制御信号と、ββ番目のポートに接続されている波長変換装置をオン状態にする制御信号と、信号光がＹ番目のポートから出力されるように、図１６（ｂ）のデータベースを参照し、出力波長をλ（ββ＋Ｙ−１）にするための制御信号を、送受信装置制御装置に生成させるための信号を送る。
そして、接続関係管理サーバ１３は、同時に、図１６（ｃ）のデータベースで、７行目に記載のポート番号がααであるデータベースのγ行の２列目の要素を、λ（αα＋Ｚ−１）に変更し、図１６（ｃ）のデータベースで、７行目に記載のポート番号がββであるデータベースのγ行の２列目の要素を、λ（ββ＋Ｙ−１）に変更する。
【００７１】
最後に、接続関係管理サーバ１３は、図１６（ｄ）のデータベースの空いている行の１列目に通信ノード装置αと通信ノード装置β、２列目に通信ノード装置γ、３列目にアレイ導波路回折格子のαα番目のポートに接続され、通信ノード装置αに属する波長変換装置と、アレイ導波路回折格子のββ番目のポートに接続され、通信ノード装置βに属する波長変換装置と、アレイ導波路回折格子のαα番目のポートに接続され、通信ノード装置γに属する波長変換装置と、アレイ導波路回折格子のββ番目のポートに接続され、通信ノード装置γに属する波長変換装置を示す情報を記入する。
【００７２】
最後に、既存の通信ノード間の接続関係を停止させる場合の動作を示す。
まず、接続関係管理サーバ１３は、図１６（ｄ）のデータベースの１列目と２列目に記載の情報を用いて、停止させる接続関係に対応する行を検索する。複数の行が検索された場合は、何らかの方法で検索結果を１つに絞る。
この検索結果を絞る方法としては、例えば得られた検索結果のうち、行番号が最も小さいものとするなどの方法がある。
【００７３】
接続関係管理サーバ１３は、検索の結果を基に制御信号を送受信装置制御装置に送り、波長変換装置を制御する。
すなわち、接続関係管理サーバ１３は、検索結果の３列目に保持されている波長変換装置の出力を停止するための制御信号を、送受信装置制御装置に生成させるための信号を送る。
また、接続関係管理サーバ１３は、同時に、対応する図１６（ｃ）のデータベースの２列目の値を「ＯＦＦ」に変更し、最後に、図１６（ｄ）のデータベースの検索結果となった行の記載を消去する。
以上のようにして通信ノード間の接続関係を管理することができる。なお、通信ノード間の接続関係の管理方法は、厳密に本特許の形態に従う必要はなく、同様の機能が実現できていればよく、そのような方法も本特許に含まれる。
【００７４】
＜第２の実施形態＞
図５は、本発明の第２の実施形態を説明する図であり、本発明の光通信ネットワークシステムにおける、各通信ノード装置及び、光通信用のインタフェース装置の構造を示す図である。
図５において、１０１は６入力６出力のアレイ導波路回折格子であり、１０２−ａ（ａは１≦ａ≦４の整数）は波長変換装置であり、１０３−ｂ（ｂは１≦ｂ≦４の整数）は通信ノード装置の送信ポートであり、１０４−ｂは通信ノード装置の受信ポートであり、１０５−ａは1入力２出力の光スイッチであり、１０６−ａは２入力１出力の光スイッチである。
【００７５】
第２の実施形態は、上述した第１の実施形態において、
Ａ、６入力６出力のアレイ導波路回折格子の２ｎ−１番目と２ｎ番目（ｎは１≦ｎ≦Ｎの範囲の整数）の入出力ポートを一組として取り扱い、２ｎ−１番目の入力ポートに接続されている波長変換装置１０２−（２ｎ−１）に、２ｎ−１番目の出力ポートの出力光が入力され、２ｎ番目の入力ポートに接続されている波長変換装置１０２−２ｎに、２ｎ番目の出力ポートの出力光が入力されている。
Ｂ、６入力６出力のアレイ導波路回折格子の２ｎ−１番目の入力ポートに接続されている波長変換装置１０２−（２ｎ−１）に、前記通信ノード装置の第１の送信ポート１０３−ｘ（ｘは整数）から信号光が入力され、該通信ノード装置の第１の受信ポート１０４−ｘに、２ｎ番目の出力ポートから信号が入力され、同時に２ｎ番目の入力ポートに接続されている波長変換装置１０２−２ｎに、該通信ノード装置の第２の送信ポート１０３−ｙ（ｙはｘと異なる整数）から信号光が入力され、該通信ノード装置の第２の受信ポート１０４−ｙは、２ｎ−１番目の出力ポートから信号が入力されている。
のＡまたはＢのどちらかの構成であるとしていたところを、光スイッチを用いることで、両者を選択可能にする構成とする。
【００７６】
すなわち、６入力６出力のアレイ導波路回折格子の２ｎ−１番目と２ｎ番目の入力ポートと出力ポートとにおいて、２ｎ−１番目の出力ポートの出力光は、１入力２出力光スイッチ１０５−（２ｎ−１）の入力ポートに接続される。
上記１入力２出力光スイッチ１０５−（２ｎ−１）の第１の出力ポートは、通信ノード装置の受信ポート１０４−２ｎに接続され、上記１入力２出力光スイッチ１０５−（２ｎ−１）の第２の出力ポートは、２入力１出力光スイッチ１０６−（２ｎ−１）の第１の入力ポートに接続される。
また、２入力１出力光スイッチ１０６−（２ｎ−１）の第２の入力ポートに、該通信ノード装置の送信ポート１０３−（２ｎ−１）が接続され、２入力１出力光スイッチ１０６−（２ｎ−１）の出力ポートに、波長変換装置１０２−（２ｎ−１）が接続される。
【００７７】
２ｎ番目の出力ポートの出力光は、１入力２出力光スイッチ１０５−２ｎの入力ポートに接続される。
１入力２出力光スイッチ１０５−２ｎの第１の出力ポートは、該通信ノード装置の受信ポート１０４−（２ｎ−１）に接続され、前記１入力２出力光スイッチ１０５−２ｎの第２の出力ポートは、２入力１出力光スイッチ１０６−２ｎの第１の入力ポートに接続される。
そして、２入力１出力光スイッチ１０６−２ｎの第２の入力ポートには、該通信ノード装置の送信ポート１０３−２ｎが接続され、前記２入力１出力光スイッチ１０６−２ｎの出力ポートには、波長変換装置１０２−２ｎが接続される。
【００７８】
１入力２出力光スイッチ１０５−（２ｎ−１）、１０５−２ｎと、２入力１出力光スイッチ１０６−（２ｎ−１）、１０６−２ｎは、それぞれ入出力関係が連動し、１入力２出力光スイッチが入力された信号光を第１の出力ポートに出力しているとき、前記２入力１出力光スイッチは第２の入力ポートに入力された信号光を出力ポートに出力し、一方、１入力２出力光スイッチが入力された信号光を第２の出力ポートに出力しているとき、前記２入力１出力光スイッチは第１の入力ポートに入力された信号光を出力ポートに出力する。
このような構成をとることにより、入力された信号を通信ノード装置で信号を受信するか、通信ノード装置をバイパスするかを、光スイッチの設定により変更することが可能になる。
【００７９】
以上の構成の光通信ネットワークシステムを管理するため、第１の実施形態において示した接続関係管理サーバ１３に、本発明の光通信ネットワークシステムの管理者のコンソールから、接続関係管理サーバ１３のプロセッサ部３０１０に与える接続指示に基づいて、各送受信装置制御装置を介して光スイッチの接続を変更するための制御信号を生成する機能を付加する。
この機能により、図１６（ｃ）に示したデータベースにおいて、対応するデータベースの３列目の値を「Ｘ」と「ｌｏｏｐ」の間で変更することができる。
この他の構成及び動作は、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００８０】
＜第３の実施形態＞
図６は、本発明の第３の実施形態を説明する図であり、本発明の光通信ネットワークシステムにおける、各通信ノード装置及び、光通信用のインタフェース装置の構造を示す図である。
図６において、１０１は６入力６出力のアレイ導波路回折格子であり、１０２−ａ（ａは１≦ａ≦４の整数）は波長変換装置であり、１０３−ｂ（ｂは１≦ｂ≦４の整数）は通信ノード装置の送信ポートであり、１０４−ｂは通信ノード装置の受信ポートであり、１０７−ａは２入力２出力の光スイッチである。
【００８１】
第３の実施形態は、上述した第１の実施形態において、
Ｃ、６入力６出力のアレイ導波路回折格子の２ｎ−１番目と２ｎ番目（ｎは１≦ｎ≦Ｎの整数）の入出力ポートを一組として取り扱い、２ｎ−１番目の入力ポートに接続されている波長変換装置１０２−（２ｎ−１）には、２ｎ−１番目の出力ポートの出力光が入力され、２ｎ番目の入力ポートに接続されている波長変換装置１０２−２ｎには、２ｎ番目の出力ポートの出力光が入力されている。
Ｄ、６入力６出力のアレイ導波路回折格子の２ｎ−１番目の入力ポートに接続されている波長変換装置１０２−（２ｎ−１）には、前記通信ノード装置の第１の送信ポート１０３−ｘ（ｘは整数）から信号光が入力され、該通信ノード装置の第１の受信ポート１０４−ｘは、２ｎ番目の出力ポートから信号が入力され、同時に２ｎ番目の入力ポートに接続されている波長変換装置１０２−２ｎには、該通信ノード装置の第２の送信ポート１０３−ｙ（ｙはｘと異なる整数）から信号光が入力され、該通信ノード装置の第２の受信ポート１０４−ｙは、２ｎ−１番目の出力ポートから信号が入力されている。
のＣまたはＤのどちらかの構成であるとしていたところを、光スイッチを用いることで、両者を選択可能にする構成とする。
【００８２】
すなわち、アレイ導波路回折格子の２ｎ−１番目と２ｎ番目の入力ポートと出力ポートにおいて、２ｎ−１番目の出力ポートの出力光は、２入力２出力光スイッチ１０７−（２ｎ−１）の第１の入力ポートに接続される。
そして、２入力２出力光スイッチ１０７−（２ｎ−１）の第１の出力ポートは、通信ノード装置の受信ポート１０４−２ｎに接続される。
また、２入力２出力光スイッチ１０７−（２ｎ−１）の第２の入力ポートには、該通信ノード装置の送信ポート１０３−（２ｎ−１）が接続される。
さらに、２入力２出力光スイッチの第２の出力ポートは波長変換装置１０２−（２ｎ−１）に接続される。
【００８３】
また、２ｎ番目の出力ポートの出力光は、２入力２出力光スイッチ１０７−２ｎの第１の入力ポートに接続される。２入力２出力光スイッチ１０７−２ｎの第１の出力ポートは該通信ノード装置の受信ポート１０４−（２ｎ−１）に接続される。２入力２出力光スイッチ１０７−２ｎの第２の入力ポートには、該通信ノード装置の送信ポート１０３−２ｎが接続される。２入力２出力光スイッチの第２の出力ポートは波長変換装置１０２−２ｎに接続される。
【００８４】
そして、２入力２出力光スイッチ１０７−（２ｎ−１）及び１０７−２ｎは、同一の入出力関係により、共に第１の入力ポートに入力された信号光を第１の出力ポートに出力しているとき、第２の入力ポートに入力された信号光を第２の出力ポートに出力し、一方、第１の入力ポートに入力された信号光を第２の出力ポートに出力しているとき、第２の入力ポートに入力された信号光を第１の出力ポートに出力する。
このような構成をとることにより、入力された信号を通信ノード装置で信号を受信するか、通信ノード装置をバイパスするかを、光スイッチの設定で変更することが可能になる。
【００８５】
以上の構成の光通信ネットワークシステムを管理するため、第１の実施形態で示した接続関係管理サーバ１３に、本発明の光通信ネットワークシステムの管理者のコンソールから、接続関係管理サーバ１３のプロセッサ部３０１０に与える接続指示に基づいて、送受信装置制御装置を介して光スイッチの接続を変更するための制御信号を生成する機能を付加する。
この機能により、図１６（ｃ）に示したデータベースにおいて、対応するデータベースの３列目の値を「Ｘ」と「ｌｏｏｐ」の間で変更することができる。
この他の構成及び動作は、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００８６】
＜第４の実施形態＞
図７は、本発明の第４の実施形態を説明する図で、本発明の光通信ネットワークシステムにおける、各通信ノード装置及び、光通信用のインタフェース装置の構造を示す図である。
図７において、１０２−ａ（ａは１≦ａ≦４の整数）は波長変換装置であり、１０３−１、１０３−２は通信ノード装置の送信ポートであり、１０４−１、１０４−２は通信ノード装置の受信ポートであり、１０８は４入力２出力のアレイ導波路回折格子であり、１０９は２入力４出力のアレイ導波路回折格子である。
ここで、アレイ導波路回折格子１０８の左側面のポートが入力ポートであり、下側面のポートが出力ポートである。また、アレイ導波路回折格子１０９の右側面のポートが出力ポートであり、下側面のポートが入力ポートである。
【００８７】
第４の実施形態は、上述した第１の実施形態において、
６入力６出力のアレイ導波路回折格子１０１の代わりに、入力ポートと出力ポートとが対応するように、すなわち一方のアレイ導波路回折装置の出力ポートと他方のアレイ導波路回折装置の入力ポートとの数が２Ｎで一致し、かつ一方のアレイ導波路回折装置の入力ポートと他方のアレイ導波路回折装置の出力ポートとの数がＭで一致するように、
４入力２出力のアレイ導波路回折格子１０８と２入力４出力のアレイ導波路回折格子１０９を有し、４入力２出力のアレイ導波路回折格子１０８におけるｎ番目の入力ポート（ｎは１≦ｎ≦４の整数）を６入力６出力のアレイ導波路回折格子１０１におけるｎ番目の入力ポートとみなし、４入力２出力のアレイ導波路回折格子１０８におけるｍ番目の出力ポート（ｍは１≦ｍ≦２の整数）を６入力６出力のアレイ導波路回折格子１０１における４＋ｍ番目の出力ポートとみなし、２入力４出力のアレイ導波路回折格子１０９におけるｍ番目の入力ポートを６入力６出力のアレイ導波路回折格子における４＋ｍ番目の入力ポートとみなし、２入力４出力のアレイ導波路回折格子１０９におけるｎ番目の出力ポートを６入力６出力のアレイ導波路回折格子におけるｎ番目の出力ポートとみなす。
【００８８】
ここで、４入力２出力のアレイ導波路回折格子１０８と、２入力４出力のアレイ導波路回折格子１０９との入出力特性を図８に示すように、各々のテーブルの列と行との関係を逆とすることにより、バイパス及び他の通信ノード装置との経路とを生成する、入出力ポートの数を対応させられ、第１の実施形態と全く同じ機能を実現することができる。
この他の構成及び動作は、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００８９】
＜第５の実施形態＞
図９は、本発明の第５の実施形態を説明する図で、本発明の光通信ネットワークシステムにおける、各通信ノード装置及び、光通信用のインタフェース装置の構造を示す図である。
図９において、１０２−ａ（ａは１≦ａ≦４の整数）は波長変換装置であり、１０３−ｂ（ｂは１≦ｂ≦４の整数）は通信ノード装置の送信ポートであり、１０４−ｂは通信ノード装置の受信ポートであり、１０５−ａは1入力２出力の光スイッチであり、１０６−ａは２入力１出力の光スイッチであり、１０８は４入力２出力のアレイ導波路回折格子であり、１０９は２入力４出力のアレイ導波路回折格子である。
この他の構成及び動作は、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００９０】
第５の実施形態は、第２の実施形態において、
６入力６出力のアレイ導波路回折格子１０１の代わりに、入力ポートと出力ポートとが対応するように、すなわち一方のアレイ導波路回折装置の出力ポートと他方のアレイ導波路回折装置の入力ポートとの数が２Ｎで一致し、かつ一方のアレイ導波路回折装置の入力ポートと他方のアレイ導波路回折装置の出力ポートとの数がＭで一致するように、
４入力２出力のアレイ導波路回折格子１０８と２入力４出力のアレイ導波路回折格子１０９を有し、４入力２出力のアレイ導波路回折格子１０８におけるｎ番目の入力ポート（ｎは１≦ｎ≦４の整数）を６入力６出力のアレイ導波路回折格子１０１におけるｎ番目の入力ポートとみなし、４入力２出力のアレイ導波路回折格子１０８におけるｍ番目の出力ポート（ｍは１≦ｍ≦４の整数）を６入力６出力のアレイ導波路回折格子１０１における４＋ｍ番目の出力ポートとみなし、２入力４出力のアレイ導波路回折格子１０９におけるｍ番目の入力ポートを６入力６出力のアレイ導波路回折格子における４＋ｍ番目の入力ポートとみなし、２入力４出力のアレイ導波路回折格子１０９におけるｎ番目の出力ポートを６入力６出力のアレイ導波路回折格子におけるｎ番目の出力ポートとみなす。
【００９１】
ここで、４入力２出力のアレイ導波路回折格子１０８と、２入力４出力のアレイ導波路回折格子１０９との入出力特性を図８に示すように、各々のテーブルの列と行との関係を逆とすることにより、バイパス及び他の通信ノード装置との経路とを生成する、入出力ポートの数を対応させられ、第２の実施形態と全く同じ機能を実現することができる。
この他の構成及び動作は、第２の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００９２】
＜第６の実施形態＞
図１０は、本発明の第６の実施形態を説明する図であり、本発明の光通信ネットワークシステムにおける、各通信ノード装置及び、光通信用のインタフェース装置の構造を示す図である。
図１０において、１０２−ａ（ａは１≦ａ≦４の整数）は波長変換装置であり、１０３−ｂ（ｂは１≦ｂ≦４の整数）は通信ノード装置の送信ポートであり、１０４−ｂは通信ノード装置の受信ポートであり、１０７−ａは２入力２出力の光スイッチであり、１０８は４入力２出力のアレイ導波路回折格子であり、１０９は２入力４出力のアレイ導波路回折格子である。
【００９３】
第６の実施形態は、第３の実施形態において、
６入力６出力のアレイ導波路回折格子１０１の代わりに、入力ポートと出力ポートとが対応するように、すなわち一方のアレイ導波路回折装置の出力ポートと他方のアレイ導波路回折装置の入力ポートとの数が２Ｎで一致し、かつ一方のアレイ導波路回折装置の入力ポートと他方のアレイ導波路回折装置の出力ポートとの数がＭで一致するように、
４入力２出力のアレイ導波路回折格子１０８と２入力４出力のアレイ導波路回折格子１０９を有し、４入力２出力のアレイ導波路回折格子１０８におけるｎ番目の入力ポート（ｎは１≦ｎ≦４の整数）を６入力６出力のアレイ導波路回折格子１０１におけるｎ番目の入力ポートとみなし、４入力２出力のアレイ導波路回折格子１０８におけるｍ番目の出力ポート（ｍは１≦ｍ≦２の整数）を６入力６出力のアレイ導波路回折格子１０１における４＋ｍ番目の出力ポートとみなし、２入力４出力のアレイ導波路回折格子１０９におけるｍ番目の入力ポートを６入力６出力のアレイ導波路回折格子における４＋ｍ番目の入力ポートとみなし、２入力４出力のアレイ導波路回折格子１０９におけるｎ番目の出力ポートを６入力６出力のアレイ導波路回折格子におけるｎ番目の出力ポートとみなす。
【００９４】
ここで、４入力２出力のアレイ導波路回折格子１０８と、２入力４出力のアレイ導波路回折格子１０９との入出力特性を図８に示すように、各々のテーブルの列と行との関係を逆とすることにより、バイパス及び他の通信ノード装置との経路とを生成する、入出力ポートの数を対応させられ、第３の実施形態と全く同じ機能を実現することができる。
この他の構成及び動作は、第３の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００９５】
以上、第１〜第６の６つの実施形態により、Ｍ＝２，Ｎ＝２の場合において、本発明の光通信ネットワークシステムを説明したが、任意のＭ，Ｎの規模においても本発明の光通信ネットワークシステムを構築することができることは自明である。
また、各通信ノード装置の送受信ポートとアレイ導波路回折格子のポートとの接続関係は、図１，５，６，７，９，１０に示された関係のみに限定されるものではなく、各実施形態と同様の動作が実現される他の接続関係の組合せも、本発明に包含されることも自明である。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の第１の実施形態による光通信用のインターフェース装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるアレイ導波路回折格子の、入力ポートの番号と出力ポートの番号、入力される光信号の波長の関係を示す概念図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における、異なる通信ノード装置間に設けられる光パスを説明する概念図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における、異なる通信ノード装置間に設けられる光パスを説明する概念図である。
【図５】本発明の第２の実施形態による光通信用のインターフェース装置の構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施形態による光通信用のインターフェース装置の構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明の第４の実施形態による光通信用のインターフェース装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】本発明の第４の実施形態におけるアレイ導波路回折格子の、入力ポートの番号と出力ポートの番号または入力される光信号の波長との関係を示すテーブル。
【図９】本発明の第５の実施形態による光通信用のインターフェース装置の構成例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第６の実施形態による光通信用のインターフェース装置の構成例を示すブロック図である。
【図１１】従来の光通信ネットワークを説明するブロック図である。
【図１２】従来の光通信ネットワークを説明するブロック図である。
【図１３】従来の光クロスコネクト装置を説明する図である。
【図１４】本発明の第１の実施形態において、制御を行う制御系の構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第１の実施形態における、接続関係管理サーバ１３の一構成例を示す概念図である。
【図１６】本発明の第１の実施形態における、接続関係管理装置のデータベースに記憶されるテーブルの一構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
１０１、２０１…アレイ導波路回折格子（(２Ｎ＋Ｍ)入力(２Ｎ＋Ｍ出力)）
１０２、２０２…波長変換装置
１０３、２０３…送信ポート（通信ノード装置の送信ポート）
１０４、２０４…受信ポート（通信ノード装置の受信ポート）
１０５…光スイッチ（１入力２出力の光スイッチ）
１０６…光スイッチ（２入力１出力の光スイッチ）                        
１０７…光スイッチ（２入力２出力の光スイッチ）
１０８…アレイ導波路回折格子（２Ｎ入力Ｍ出力）
１０９…アレイ導波路回折格子（Ｍ入力２Ｎ出力）
１００１…通信ノード装置
１００２…ＷＤＭ通信装置
１００３…光ファイバ
１００４…光クロスコネクト装置
１１０１…入力光ファイバ
１１０２…出力光ファイバ
１１０３…光分波回路
１１０４…光マトリクススイッチ
１１０５…光合波回路
１１…送受信制御装置
１３…接続関係管理サーバ
１４…通信回線
３０１０…プロセッサ部
３０２０…制御信号入出力インタフェース
３０３０…記憶媒体
【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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