A Nonblocking $Multi-Log_2N$ Multiconnection Network : Theoretical Characterization and Design Example for a Photonic Switching System

넌블럭킹 $Multi-Log_2N$다중 접속망 : 이론적 특성 및 광 교환시스템을 위한 설계예

In this paper, the conditions on the number of required copies of a self-routing network with and without extra stages in back-to-back manner are presented respectively for a nonblocking $Multi-Log_2N$ multiconnection network. Actually the obained results hold regardless of connection patterns, i.e., whether a network deploys on-to-one connections or multiconnections. Thus open problems on the nonblocking condition for a multi $Multi-Log_2N$ multiconnection network are solved. Interestingly some of the given formulas comprise the Benes network and the Canto network as a special case repectively. A novel switching system architecture deploying a distributed calls-distribution algorithm is provided to design a nonblocking $Multi-Log_2N$ photonic switching network using a directional coupler. And a directional couplex based call holding demultiplexer is introduced to hold a call until blocking disappears in a switching network and let it enter to a network, provided that the number of switching networks is less than that of required switching networks for a nonblocking $Multi-Log_2N$ network.

본 논문에서는 부가적인 단들을 갖는 경우와 갖지않는 경우의 자체 부팅이 가능한 단일 망이 넌 블럭킹 $Multi-Log_2N$ 다중 접속망이 되기 위해 몇 개가 필요한가에 관한 조건들을 제시한다. 얻어진 조건들은 일대일 접속 또는 다중 접속 망에 관계없이 적용됨을 증명하여 다중 접속망에 관한 조건을 구하는 미 해결 문제들(Open problems)을 해결한다. 특히 얻어진 조건 중에는 Benes망과 Cantor 망을 각각 특정한 경우로 포함하는 흥미있는 결과가 제시된다. 그리고 종래의 광 교환 시스템 구조에서 문제가 되었던 중앙 집중형 호 분배 제어를 해결하는 분산화된 호(Call) 분배 알고리즘을 제시하고디렉셔널 커플러(Directional coupler)를 사용한 새로운 광교환 시스템의 구조를 제시한다. 특히 실제 교환망의 갯수가 넌 플럭킹 $Multi-Log_2N$ 망이 되기 위해 필요한 수보다 적을 경우에 각각의 호가 블럭킹을 유발하지 않는 상황에서 교환되도록 하는 디렉셔널 커플러를 이용한 디멀티플래셔(Demultiplexer)를 제시한다.