[发明专利]光封包交换网路的媒介存取控制装置与方法以及此网路

说明书

技术领域

本发明是关于一种光封包交换网路(Optical Packet-Switched Network)的媒介存取控制(Medium Access Control，MAC)装置与方法以及 此网路。

背景技术

都会网路(Metro Network)主要以同步光纤网路(Synchronous Optical Network，SONET)或同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy，SDH)的环状网路为主。环状网路具备网路架构简单、塞取多 工器(Add-Drop Mult iplexer，ADM)易于实现、以及高速错误保护 (High-Speed Protection Switching)的能力可以满足高存活性需求等， 所以向来是都会网路的主要网路架构。SONET/SDH网路本质上是以线路交 换为基础(Circuit Switched Based)的网路，对于固定比特率(Constant Bit Rate，CBR)的应用，例如语音服务(Voice Service)，会有相当的优 势。然而对于以动态比特率(Variable Bit Rate，VBR)的应用，例如数据 服务(Data Service)，可能会浪费网路资源。

在White，M.Rogge，K.Shrikhande，and L.Kazovsky等人于2003 年发表的文献“A Summary of the HORNET Project：A Next-Generation Metropolitan Area Network”中，揭露了一种混合式光电环状网路(Hybrid Optoelectronic Ring Network，HORNET)。HORNET采用光封包交换(Optical Packet Switching，OPS)的分波多工(Wavelength-Division Multiplexing，WDM)双向时槽环状网路架构，将网路节点进行分组，同组 节点共享一个光波长，称为此组节点的家用通道(Home Channel)。每一网 路节点都各有一个可快速调变波长的发送器(Tunable Transmitter)和一 个固定波长，即家用通道的接收器(Fixed Receiver)，如图1所示的HORNET 的拓璞的一个范例示意图。

图1的范例中，例如节点1与节点4共享紫色波长λ_p，节点2与节点 5共享绿色波长λ_g，节点3与节点6共享红色波长λ_r。此HORNET的网路 架构下，其媒介存取控制技术是过独立的控制通道来进行沟通协调，称为 分配式队列双向环(Distributed Queue Bidirectional Ring，DQBR)。DQBR 使得都会环状网路有了可接受的网路高使用率以及公平性，解决了环状网 路的规模成长的限制。

在HORNET的网路架构下，以静态光波长分配方式，固定地分配给每 一节点对应的家用通道(光波长)来接收封包。

美国专利6,925,259揭露一种封包交换环型网路(Packet Switched Ring Network)的媒介存取控制协议(MAC Protocol for Optical Packet-Switched Network)技术。图2的范例中，此MAC技术通过通道堆 栈(Wavelength Stacki ng)的安排方式，将多个通道(Multiple Wavelengths)，例如波长1、波长2、波长3，上的多个封包堆栈，形成一 个复合式的封包(Composite Packet)。通过堆栈安排与一种允许控制配额 限制(Admission Control with Credit-Based)的方法来传送数据封包， 此MAC技术可以一次传送多个封包(Multi-Packet Transmission)。每一 节点预先向一中央允许控制节点要求传送配额，当此要求通过时，此节点 可以在每一时间格的周期(Per Frame Peri od)内传送此配额数量的封包。

近年来，数据服务的讯务量(Flow Size)已超过语音服务且差异持续 增大中。因此有必要设计出一种适用于如暴增拥塞(Burst Traffic)的封 包交换都会网路的媒介存取控制技术，来取代既有的SONET/SDH网路的媒 介存取控制技术。

发明内容