Abstract
光波分割多工網路是目前公認最有可能達到每秒兆位元光纖通訊速度的技術。時至今日，越來越多的應用程式及服務，如：影像會議軟體及多媒體資料流服務，須要在底層網路之上支援群播以及服務品質。在這份博士論文中，我們的研究集中於在光波分割多工區域網路及廣域網路上提供具服務品質保證的群播服務。在光波分割多工區域網路的傳統排程演算法中，並沒有服務品質要求的考量。除此之外，由於硬體上的限制，調節延遲對排程的影響也是個重要的研究課題。因此，我們提出了一個在光波分割多工星狀耦合網路上具服務品質及調節延遲考量的群播流量排程演算法，並將在建立連線過程中會產生的時槽掃視問題定義為可分派時槽最大值問題。我們也證明了可分派時槽最大值問題的最佳解可在多項式次時間內得到。考量到此最佳解法的高次數時間複雜度，我們又針對可分派時槽最大值問題提出了兩個啟發法，一為最長分段優先演算法，另一則為最閒置波長優先演算法。這些策略的效能表現分別以不同的系統參數設定，如：波長個數、流量負載、延遲考量等，來量測並加以比較。在光波分割多工廣域網路的環境下，我們研究了在光學層之上，能夠直接在光波分割多工網路上提供隨選頻寬服務的光電連結控制層。以目前的技術，雖然已知光電轉換需要額外的花費，然而要在光學交換器上不經過光電轉換就提供波長群播是非常困難的。我們提出了一個能夠將發自同一來源點的數個單播連線合併成一個群播連線的群播架構；以此波長路由器架構（含非同步傳輸模式交換器以於必要時提供光電轉換）為基礎，我們設計了一個動態群播繞徑演算法用以於光波分割多工網路上提供群播服務。此設計的目的在於將一個新的群組成員加入群播樹使得包含連結線花費及光電轉換花費在內的總花費能夠保持越少越好。經重新定義電複製花費後，此演算法尚可應用到其它的波長繞徑架構。所提出的架構及動態群播演算法並透過實驗數據加以評估其效益。