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學術出版;;Publications

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收集所有交通大學研究人員與學生個人或團體所發表之各項學術著作，涵蓋期刊論文、教師專書、學位論文等項。;;Collections of Publications of NCTU Researchers and Students Like Journal Papers and Thesis.

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🏛️國立陽明交通大學機構典藏

Author: search.filters.author.YUANG MARIA C.Has files: No

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    全光都會網狀/環狀骨幹及其互聯之光纖及無線擷取網路整合技術---總計畫
    (2008)
    楊啟瑞
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    YUANG MARIA C.
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    國立交通大學資訊工程學系(所)
    網際網路頻寬需求的日漸成長與各類型應用軟體之服務品質保證技術，因全光分波多工技術與無線通訊領域之快速進展，使得新世代網路的設計與實現已有巨大的改變。由點對點傳輸觀點來看，新世代網路可細分為下面三種類型：光纖長途骨幹網路、都會型核心主幹網路，及最後一哩或稱之擷取網路。第一類型光纖長途骨幹網路之設計已達穩定發展階段，採用的是分波多工頻道光纖線路交換技術。第二類型之都會型核心骨幹網路旨在支援光纖長途骨幹網路與擷取網路之間的訊務傳輸，訊務特性趨於動態變化，故簡單之光纖線路交換技術無法滿足此類型網路之需求。而第三類型之擷取網路，旨在探討如何直接提供適合的頻寬給使用者，目前最具發展性的網路為光纖擷取網路及無線擷取網路。 本整合型研究計畫（楊啟瑞教授主持），旨在探討以光纖都會網狀/環狀網路為主幹，而能支援無線擷取網路與光纖擷取網路之基本傳輸及服務品質保證之技術。如Figure 2所示，子計畫一（楊啟瑞教授主持）主要在探討具服務品質保證能力之都會環狀網路技術，包含軟硬體研究平台之建構及媒體存取控制機制之服務品質保證技術；子計畫二（張仲儒教授主持）負責探討全光WDM服務品質都會網路中的OBS技術、光纖都會環狀網路之單點和多點傳送訊務彙集方法及光纖到家技術中EPON/GPON的動態頻寬配置(DBA)方法的研究；子計畫三（田伯隆教授主持）將設計高效率、低成本的全光多對一空間交換機，以及可將系統資源(波長、緩衝器)與封包多樣性要求作最佳化並具備快速計算能力的排程控制技術；而子計畫四與五則研究以無線架構為主之擷取網路。子計畫四（陳伯寧教授主持）主要針對高速移動與高速傳輸擷取網路，探討適用的基本無線傳輸之編碼與解碼技術。子計畫五（陳耀宗教授主持）則研究在高速移動的環境下，如何提供多模無線存取網路之服務品質保證技術。
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    全光都會網狀/環狀骨幹及其互聯之光纖及無線擷取網路整合技術---子計畫一：全光分波多工具服務品質能力之都會環狀網路技術
    (2008)
    楊啟瑞
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    YUANG MARIA C.
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    國立交通大學資訊工程學系(所)
    隨著網際網路頻寬需求的日漸成長與optical Wavelength Division Multiplexing (WDM)領域上的進 展，下一世代網路的設計與實現有了本質上的改變。光纖長途網際網路架構雖已能解決目前的訊務需 求且能滿足目前的頻寬成長趨勢，但仍有兩個重要的瓶頸仍存在於網路鏈上。首先是最後一哩(last mile) 或稱為擷取網路之問題，即探討如何提供適合的頻寬給使用者。另一個瓶頸是介於光纖網際網路與擷 取網路之間的都會型核心(Metro Core)網路或被稱之為都會骨幹網路的問題。長途的光纖網際網路通常 是建置在網狀拓樸中，以固定的WDM 頻道效能使用光電路交換(OCS)技術與光群聚交換(OBS)技術， 而光纖都會型核心網路則可採用網狀拓樸、環狀拓樸及排狀拓樸的網路架構。這個計畫我們將著重於 環狀都會骨幹網路之技術與實驗。 不同於長途骨幹網路，都會骨幹網路需面對較高的動態訊務需求，因此使用固定的WDM 頻道將 不可行。光纖都會環狀網路需要全光封包交換(OPS)技術，並配合每個節點之多功能媒體存取控制 (MAC)機制，來提供有效率的頻寬分配與不同等級的網路服務品質(QoS)保證技術。在這三年期計畫 中，我們的主要目標是對全光WDM 服務品質都會環狀網路進行設計、分析及建構研究平台。這三年 中將進行的工作整理於下圖的時程表中。基本上，在計畫的第一年中，我們將進行深入的文獻研讀及 初步的系統架構設計；第二年我們將對光傳輸系統進行主要的設計與分析工作；在第三年將著手進行 服務品質需求的議題。實驗平台建置會在第一年期中過後開始執行，預計在計畫結束前完成。
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    跨越40 Gb/s之下一世代OFDMA/WDM混合型光纖接取網路：設計與實作
    (2011)
    楊啟瑞
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    YUANG MARIA C.
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    國立交通大學資訊工程學系（所）
    目前Gigabit被動光網路(GPON)採用開關鍵控(OOK)調變格式來提供2.5 Gb/s下載速率與1.25 Gb/s上傳速率，以及採用分時多重存取(TDMA)提供最多64位終端使用者之頻寬分配。然而，隨著網際網路電視(IPTV)與高畫質影片(HD)之高速寬頻服務成長，未來頻寬在成本效益考量下將必要且適時地進展至10 Gb/s、40 Gb/s、甚至更高頻寬。展望未來，拜數位信號處理(DSP)技術發展之所賜，正交分頻多重存取(OFDMA)之PON網路已成為下一世代具有成本效益與靈活變通性質之被動光網路卓越候選者。隨著彈性使用較高階數正交振幅調變(QAM)技術，OFDMA-PON可有效地達到高光譜效率與盡量減少光元件頻寬需求。然而，OFDMA PON有諸多問題尚待解決，如光拍頻干擾(OBI)與高峰均功率比(PAPR)等，嚴重減損其傳輸表現。這些問題需要新的PON系統架構與傳輸技術設計來解決。 另一方面，分波多工(WDM) PON亦被廣泛期待為諸多具前景性之未來光接取系統之一。WDM PON可提供給每個ONU單一波長通道，其在遠端採用WDM多工器與解多工器來取代被動式分光器。然而WDM PON同樣面臨幾項嚴重的經濟與技術障礙。首先為了達到ONU可以不受特定光波長之限制使用，ONU需要使用可調式傳送器或是無色光源技術。然而寬頻可調式雷射目前極其昂貴。無色光源元件如反射式半導體光放大器(RSOA)與Fabry-Perot依舊不夠成熟造成嚴重的頻寬縮減。更且，此無色型WDM PON技術無法達到次波長粒度之動態頻寬分配，使得頻寬分配彈性不足。 在這三年期計畫中，我們在後卓越計畫已充分合作之三位教授再次組成一個研究團隊，最終目標在實現設計、分析與原型創建一個具高度擴展性之跨越40 Gb/s混合型OFDMA/WDM PON。這個混合型網路將擷取OFDM與WDM PON雙方系統之優點，且同時從架構與技術層面減緩兩邊之弱點。如下面時程表所示，這項計畫之顯著研究主題包含新OFDMA-based PON與混合型OFDMA/WDM PON架構設計、混合型媒介存取控制(MAC)與高彈性頻寬分配機制之設計與分析，以及每個光波長40 Gbps傳輸之原型實驗系統。
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    跨越40 Gb/s之下一世代OFDMA/WDM混合型光纖接取網路：設計與實作
    (2012)
    楊啟瑞
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    YUANG MARIA C.
    ;
    國立交通大學資訊工程學系（所）
    目前Gigabit被動光網路(GPON)採用開關鍵控(OOK)調變格式來提供2.5 Gb/s下載速率與1.25 Gb/s上傳速率，以及採用分時多重存取(TDMA)提供最多64位終端使用者之頻寬分配。然而，隨著網際網路電視(IPTV)與高畫質影片(HD)之高速寬頻服務成長，未來頻寬在成本效益考量下將必要且適時地進展至10 Gb/s、40 Gb/s、甚至更高頻寬。展望未來，拜數位信號處理(DSP)技術發展之所賜，正交分頻多重存取(OFDMA)之PON網路已成為下一世代具有成本效益與靈活變通性質之被動光網路卓越候選者。隨著彈性使用較高階數正交振幅調變(QAM)技術，OFDMA-PON可有效地達到高光譜效率與盡量減少光元件頻寬需求。然而，OFDMA PON有諸多問題尚待解決，如光拍頻干擾(OBI)與高峰均功率比(PAPR)等，嚴重減損其傳輸表現。這些問題需要新的PON系統架構與傳輸技術設計來解決。 另一方面，分波多工(WDM) PON亦被廣泛期待為諸多具前景性之未來光接取系統之一。WDM PON可提供給每個ONU單一波長通道，其在遠端採用WDM多工器與解多工器來取代被動式分光器。然而WDM PON同樣面臨幾項嚴重的經濟與技術障礙。首先為了達到ONU可以不受特定光波長之限制使用，ONU需要使用可調式傳送器或是無色光源技術。然而寬頻可調式雷射目前極其昂貴。無色光源元件如反射式半導體光放大器(RSOA)與Fabry-Perot依舊不夠成熟造成嚴重的頻寬縮減。更且，此無色型WDM PON技術無法達到次波長粒度之動態頻寬分配，使得頻寬分配彈性不足。 在這三年期計畫中，我們在後卓越計畫已充分合作之三位教授再次組成一個研究團隊，最終目標在實現設計、分析與原型創建一個具高度擴展性之跨越40 Gb/s混合型OFDMA/WDM PON。這個混合型網路將擷取OFDM與WDM PON雙方系統之優點，且同時從架構與技術層面減緩兩邊之弱點。如下面時程表所示，這項計畫之顯著研究主題包含新OFDMA-based PON與混合型OFDMA/WDM PON架構設計、混合型媒介存取控制(MAC)與高彈性頻寬分配機制之設計與分析，以及每個光波長40 Gbps傳輸之原型實驗系統。
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    下世代光數據中心網路之關鍵核心技術-總計畫及子計畫一：下世代光數據中心網路之架構設計及模型化
    (2012)
    楊啟瑞
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    YUANG MARIA C.
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    國立交通大學資訊工程學系（所）
    數據中心網路(DCN)被視為支援未來雲端運算及興起中之分散式計算的最重要技術之一。下世代數據中心網路最根本的挑戰是如何將指數成長的巨量(如：數十萬部)伺服器以有效率且低成本的方式連接在一起，同時滿足數項重要的條件：高可擴展性、高吞吐量、高容錯力、低延遲、無封包遺失及低功率消耗。由於有限的吞吐量及高功率消耗，目前使用電訊號的數據中心網路已經成為數據中心其持續成長的運算能力之主要技術瓶頸。同時，過去二十年來光網路技術在長途、都會及區域/存取網路領域中已成為連結通訊節點的卓越技術。眾多研究人員投注大量心力於研究如何使用光通訊及光交換機技術實現數據中心網路，也就是所謂的光數據中心網路。所幸近來光元件(如：光/電/光轉換器、被動陣列波導光柵交換器)的進步，光數據中心網路之低封包遺失、低功率耗散、低互相干擾及極高的吞吐量，都確保其能長遠滿足上述數項數據中心網路的需求。 對光數據中心網路而言，為滿足數據中心網路的數項條件，必須先發展數項關鍵核心技術，其中包含：(1)數據中心及光交換機之架構與模型建構、(2)平行化排程及其最佳化、(3)低功耗波長轉換技術、(4)高容量點對點光通訊技術，以上四項研究被統整於該整合型計畫之中。在此(技術1)之三年計畫中，我們共有兩個研究主軸。在第一個研究主軸，我們關注於數據中心網路架構的設計及模型建構；傳統的Fat-Tree數據中心網路架構為了克服資料傳輸的瓶頸，必須在樹的根部使用昂貴的超高容量交換器，造成在支援巨量伺服器時的擴展性問題；此外，雖然Fat-Tree在理論上能夠於任意兩個伺服器間都提供高頻寬，但於此種多分支且流量難以預測的網路中提供負載平衡卻是極大的挑戰。我們的計畫目標是設計並建構一全新且可行的數據中心網路架構，以提供高吞吐量(低延遲)同時能使負載平衡、高可擴展性但無效能瓶頸、並且在低流量時動態調整網路拓墣以達到最低功耗。第二個研究主軸則是設計、分析一個在數據中心網路中使用的高效能光交換機系統並製作其原型。在此之前，我們曾設計過一個10Gb/s/wavelength的分波長多工光封包交換機系統，雖然此二系統之目的都是提供高吞吐量，但在該計畫中的數據中心光交換機系統與之前的分波長多工光封包交換機系統有兩個方面的不同：一是由於光/電/光轉換器逐漸成熟，此數據中心光交換機系統將會採用電緩衝器(可能額外加上數個光纖延遲線光緩衝器)；其二是此光交換機系統必須滿足數據中心網路的低功耗要求。主要的設計策略將包含功率控制/管理及使用共用波長轉換器。最後，此三年內要完成的各項工作總結於以下roadmap中。