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---子計畫三：光纖封包交換系統中多對一空間交換機及封包排程技術之設計與實作

Abstract

分波多工(WDM)光封包交換(OPS)網路所帶來的高頻寬、通透性、高使用效率等優 點使得相當多的研究者投入OPS 技術的研究。然而，由於光學訊號處理技術的物理限 制，光學緩衝器(optical buffer)一直無法做到像傳統電訊號網路之高容量、高彈性的目 標。目前最實用的解決方案是利用光纖線材來作為延遲光訊號的介質。而其引發的光訊 號能量衰減、信號進入光纖後無法重排等限制，使得光學緩衝器在現階段只能提供非常 少量而且能力受限的功能。但另一方面，WDM 光纖網路挾其多波長分工之特性，單一 條光纖即可以提供極為大量的頻寬。因此，如何在資料量大增以及緩衝器功能受限的客 觀環境中設計一個能快速計算、提供QoS 保證、sequential switching，並降低封包漏失 機率的光封包交換機已成為非常重要且具挑戰性的課題。 過去有關電訊號交換機架構設計以及排程技術的研究相當多，但是能適用在光纖網 路環境中的並不多。在我們過去的研究中，已經成功的設計並發表出一套光封包交換機 QOPS(QoS Optical Packet Switch)。這套系統利用光波長統計分享(wavelength sharing)特 性使得只需要非常少量的光學緩衝器就能有效達到令人接受的封包漏失機率。本計畫將 在QOPS 的架構下進一步設計高效率、低成本的optical many-to-one space switch 以及全 新設計可將系統資源(波長、緩衝器)與封包多樣性要求作最佳化( 已被證明是 NP-Complete 的問題)並具備快速計算能力的光封包排程控制技術。