CN103746925B - 一种FiWi融合网络以及基于FiWi融合网络的通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种FiWi融合网络以及基于FiWi融合网络的通信方法，所述FiWi融合网络包括一个或多个FiWi节点以及控制器，其中：所述FiWi节点分别与光线路终端相连形成物理网络，并与控制器相连通，包括转发模块和物理接口，利用物理接口进行通信；所述转发模块维护有多个虚拟接口，所述虚拟接口与物理接口具有映射关系；所述转发模块，用于基于流表为进入所述FiWi节点的数据流选择虚拟接口，并将所述数据流通过所述虚拟接口映射的物理接口进行转发；所述控制器，用于根据物理网络构建虚拟网络视图进行拓扑发现以及对虚拟接口和物理接口进行流量监测，形成FiWi网络的全局视图，根据所述FiWi网络的全局视图，使用路由算法生成流表，将流表下发给对应的FiWi节点。

Description

一种FiWi融合网络以及基于FiWi融合网络的通信方法

技术领域

本发明涉及网络通信领域，特别涉及一种FiWi融合网络以及基于FiWi融合网络的通信方法。

背景技术

为了满足用户的需求，光与无线（FiWi，Fiber-Wireless）融合网络应运而生。FiWi网络是将光接入与无线接入方式融合的组网方案，其集合了光纤接入方式和无线接入方式的优势，具有防电磁干扰能力强、可以提供足够大的带宽、误码率较低等优点。

但是，现有技术中的FiWi网络主要是在物理层或者MAC层上通过混合组网的方式将光接入和无线接入方式组合在一起，由于依赖于光接入、无线接入方式的技术细节，这样的FiWi网络技术复杂，设备种类多样、难以统一，用于网络运行时维护管理难度大。

而且，现有技术中的FiWi融合网络，接入不同FiWi节点的网络终端（如手机等）之间进行通信时数据流需要通过FiWi节点进入核心网，导致核心网负载太重，且影响传输时延，而且若FiWi节点到核心网之间的链路出现拥塞或者断开，数据流将不能到达核心网，将导致通信失败。

发明内容

本发明提供了一种FiWi融合网络以及基于FiWi融合网络的通信方法，使得FiWi融合网络中的FiWi节点之间可以相互通信提升网络性能。

本发明提供一种FiWi融合网络，所述FiWi融合网络包括一个或多个FiWi节点以及控制器，其中：

所述FiWi节点分别与光线路终端相连形成物理网络，并与控制器相连通，包括转发模块和物理接口，利用物理接口进行通信；

所述转发模块维护有多个虚拟接口，所述虚拟接口与物理接口具有映射关系；

所述转发模块，用于基于流表为进入所述FiWi节点的数据流选择虚拟接口，并将所述数据流通过所述虚拟接口映射的物理接口进行转发；

所述控制器，用于根据物理网络构建虚拟网络视图进行拓扑发现以及对虚拟接口和物理接口进行流量监测，形成FiWi网络的全局视图，根据所述FiWi网络的全局视图，使用路由算法生成流表，将流表下发给对应的FiWi节点。

较佳地，所述物理接口包括无线接口和光纤接口；其中：所述光纤接口为所述FiWi节点与光线路终端进行通信的物理接口；所述无线接口为所述FiWi节点与无线用户终端以及其它FiWi节点进行通信的物理接口；相应的，所述多个虚拟接口为至少一个光纤虚拟接口与至少一个无线虚拟接口，所述每个光纤接口与至少一个光纤虚拟接口具有映射关系，所述每个无线接口与至少一个无线虚拟接口具有映射关系。

较佳地，所述转发模块包括流表；所述流表的流表项，包括虚拟接口的信息；所述FiWi节点的虚拟接口对应于流表项并能够承载数据流；所述转发模块，用于将所述数据流与流表项进行匹配以选择虚拟接口，并将所述数据流通过所述选择的虚拟接口映射的物理接口进行转发。

较佳地，所述控制器，用于利用网络虚拟化将FiWi节点和其余网络设备抽象成虚拟节点，将物理接口抽象得到虚拟接口，并在可以通过虚拟接口进行通信的虚拟节点之间建立虚拟链路，控制器通过虚拟节点和虚拟链路构建的虚拟网络视图进行拓扑发现。

较佳地，所述FiWi节点进一步包括安全通道，所述FiWi节点与控制器之间通过所述安全通道进行通信。

本发明还提供一种基于如上所述的FiWi融合网络的通信方法，所述方法包括：

所述控制器，根据物理网络构建虚拟网络视图进行拓扑发现以及对虚拟接口和物理接口进行流量监测，形成FiWi网络的全局视图，根据所述FiWi网络的全局视图，使用路由算法生成流表，将流表下发给对应的FiWi节点；

所述FiWi节点接收到数据流时，基于流表选择虚拟接口，将所述数据流经所述虚拟接口映射的物理接口进行转发。

较佳地，所述控制器根据物理网络构建虚拟网络视图，包括：控制器利用网络虚拟化将FiWi节点和其余网络设备抽象成虚拟节点，并在可以通过虚拟接口进行通信的虚拟节点之间建立虚拟链路。

较佳地，当第一FiWi节点接收到的数据流的目的地址为第二用户终端时，所述第一FiWi节点根据数据流与流表的匹配选择第一虚拟接口，并将所述数据流经所述第一虚拟接口映射的物理接口转发到所述第二FiWi节点；所述第二FiWi节点根据数据流与流表的匹配选择第二虚拟接口，并将所述数据流经所述第二虚拟接口映射的物理接口转发到所述第二用户终端。

较佳地，所述方法进一步包括：在当前FiWi节点与下一跳FiWi节点之间的通信链路发生故障时，当前FiWi节点将链路故障返回至所述控制器；所述控制器生成新的流表，并将所述新的流表下发至FiWi节点；FiWi节点将数据流根据新的流表进行转发。

较佳地，所述控制器将新的流表下发至该FiWi融合网络中的全部FiWi节点，或位于新的转发路径上的FiWi节点。

本发明实施例的有益效果是：利用FiWi节点的虚拟接口转发数据流，利用控制器根据物理网络构建虚拟网络视图进行拓扑发现以及对虚拟接口和物理接口进行流量监测，形成FiWi网络的全局视图，以及通过更新流表配置管理FiWi节点，而可以实现网络虚拟化以及控制器对全局视图的集中调整控制，能够在底层物理网络基础设施的基础上建立虚拟网络，使得两个FiWi节点之间可以相互通信，从而达到提高FiWi融合网络的通信性能、减轻核心网络负载、优化传输路径、降低传输时延等目的。

附图说明

图1为本发明一实施例的一种FiWi融合网络的第一结构图；

图2为本发明一实施例的一种FiWi融合网络的第二结构图；

图3为本发明一实施例的一种FiWi融合网络的第三结构图；

图4为本发明一实施例的一种基于FiWi融合网络的通信方法的流程图；

图5为本发明一实施例的基于FiWi融合网络的通信方法的实际应用示意图；

图6为本发明一实施例的基于FiWi融合网络的通信方法的第一接入场景；

图7为本发明一实施例的基于FiWi融合网络的通信方法的第二接入场景；

图8为本发明一实施例的基于FiWi融合网络的通信方法的第三接入场景；

图9为本发明一实施例的基于FiWi融合网络的通信方法的第四接入场景；

图10为本发明一实施例的基于FiWi融合网络的通信方法的第五接入场景。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步的详细描述。

图1为本发明一实施例的一种FiWi融合网络的第一结构图。如图1所示，所述FiWi融合网络10包括一个或多个FiWi节点12以及控制器11，其中：

所述FiWi节点12分别与光线路终端(Optical Line Terminal,OLT)相连形成物理网络，并与控制器11相连通，包括转发模块121和物理接口122。

所述FiWi节点12利用多个物理接口122进行通信。例如，可以通过物理接口122与其余网络设备建立通信连接。

所述转发模块121维护有多个虚拟接口123，所述虚拟接口123是根据物理接口122配置得到的，与物理接口122具有映射关系。

所述转发模块121，用于基于流表为进入所述FiWi节点12的数据流选择虚拟接口123，并将所述数据流通过所述虚拟接口123映射的物理接口进行转发。其中，转发模块121能够将进入FiWi节点12的数据流与流表进行匹配以选择转发数据流的虚拟接口。

本实施例的转发模块121维护有多个虚拟接口123，图1中仅示出4个虚拟接口v1、v2、v3、v4，所述虚拟接口123与物理接口122具有映射关系。通过配置虚拟接口屏蔽了物理层的技术细节，对网络进行维护时不需要依赖于物理接口的技术细节，降低了维护难度。

所述控制器11，用于根据物理网络构建虚拟网络视图进行拓扑发现以及对虚拟接口和物理接口进行流量监测，形成FiWi网络的全局视图，根据所述FiWi网络的全局视图，使用路由算法生成流表，将流表下发给对应的FiWi节点12。FiWi节点12接收和保存控制器11下发的流表。其中，物理网络的基础设施可以抽象为带宽、容量、存储空间等虚拟资源，控制器11将这些虚拟资源抽象成数据，与虚拟接口的信息汇聚在一起，进行统一控制和调配。

较佳地，控制器11利用网络虚拟化将FiWi节点12和其余网络设备抽象成虚拟节点，将物理接口122抽象得到虚拟接口123，并在可以通过虚拟接口进行通信的虚拟节点之间建立虚拟链路，控制器11通过虚拟节点和虚拟链路构建的虚拟网络视图进行拓扑发现，以实现对FiWi节点12的集中控制。具体地，控制器11通过对整个FiWi融合网络的流量监测、拓扑发现，形成整个FiWi融合网络流量、拓扑结构、链路质量、节点信息等的全局视图。控制器11可以发现从源地址到目的地址的多条路径（虚拟路径），并按照路由算法生成流表并向FiWi节点下发流表。由于控制器11对FiWi节点12上的数据流进行集中调整控制，可以达到负载均衡的目的。

本实施例中，能够应用软件定义网络（Software Defined Network,SDN）技术，控制器11为SDN控制器，由Flowvisor进行虚拟化，并通过OpenFlow协议实现。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，所述物理接口122包括无线接口1221和光纤接口1222；其中：所述光纤接口1222为所述FiWi节点12与光线路终端进行通信的物理接口；所述无线接口1221为所述FiWi节点12与无线用户终端以及其它FiWi节点进行通信的物理接口。相应的，多个虚拟接口123为至少一个无线虚拟接口1231与至少一个光纤虚拟接口1232，每个光纤接口1222与至少一个光线虚拟接口1232具有映射关系，所述每个无线接口1221与至少一个无线虚拟接口1231具有映射关系。其中，不同的光纤虚拟接口1232可以映射到同一光纤接口1222上，不同的无线虚拟接口1231可以映射到同一无线接口1221上，图2仅示出了光纤虚拟接口1232以及无线虚拟接口1231分别为两个时的映射关系。

较佳地，所述物理接口122可以包括一个或多个无线接口1221，所述无线接口1221可以是采用无线局域网中的WiFi或者蓝牙接入的无线接口，可以具备WLAN的AP节点功能，或者Mesh节点(MP)功能或者Mesh接入节点(MAP)的功能或者Mesh网关节点(MPP)功能；也可以是移动通信系统中为移动终端提供接入服务的基站功能；所述物理接口122可以包括一个或多个光纤接口1222，所述光纤接口1222可以具备以太无源光网络EPON或者千兆无源光网络GPON的光节点ONU功能，也可以是其他光网络的光接口功能；当所述物理接口122包括多个光纤接口1222时，每个光纤接口1222可以连接到不同的网络，如核心网或者其它局域网等。

在本发明的实施例中，所述虚拟接口123对应于流表项并能够承载数据流。所述转发模块121，用于将所述数据流与流表项进行匹配以选择虚拟接口，并将所述数据流通过所选择的虚拟接口123映射的物理接口122进行转发，本实施例中，在流表项中增设虚拟接口的信息，使得在获得与数据流匹配的流表项时即可得到虚拟接口。

优选地，FiWi融合网络中的FiWi节点12根据数据流与流表项的匹配结果通过所述虚拟接口123转发数据流，较佳地为无线转发，若下一跳为一个FiWi节点，则下一跳FiWi节点12由虚拟接口123接收数据流，再将数据流与流表项进行匹配，若有匹配的流表项则通过所述虚拟接口12将数据流进行转发，否则将数据流丢弃，因此，多个FiWi节点12之间可以进行无线桥接，两个FiWi节点12之间可以相互通信。数据流进入FiWi节点后可以基于虚拟接口来进行转发，可以解决任意两个FiWi节点之间无线通信的问题，不需要FiWi节点之间必须形成无线网状网（WMN）。

进一步地，控制器11能够利用网络虚拟化将FiWi节点12和其余网络设备抽象成虚拟节点，将物理接口122抽象得到虚拟接口123，并在可以通过虚拟接口123进行通信的虚拟节点之间建立虚拟链路；同样地，控制器将物理网络的存储空间、设备CPU、链路容量等物理资源抽象成虚拟资源。因此，控制器能够通过虚拟节点和虚拟链路构建的虚拟网络视图进行拓扑发现。

在本发明的一个实施例中，所述转发模块121包括流表1211。所述流表1211是由控制器11下发给所述FiWi节点12的，具体地，流表1211中存在多个包括虚拟接口的信息的流表项，更具体地，流表项包括匹配域和对数据流进行处理操作的指令，所述对数据流进行处理操作的指令包括虚拟接口的信息。转发模块121根据流表1211的流表项和进入所述FiWi节点12的数据流的匹配结果，确定进入所述FiWi节点12的数据流对应的虚拟接口。

在本发明的一个实施例中，所述FiWi节点12进一步包括：存储池124，用于对进入所述FiWi节点12的数据流进行缓存。相应的，所述虚拟接口123还包括至少一个存储虚拟接口1233，所述存储虚拟接口1233与所述存储池124之间具有映射关系。当进入FiWi节点12的数据流需要缓存时，或者转发模块121需要从存储池124读取数据包进行转发时，均通过存储虚拟接口1233与存储池124的I/O口的映射关系进行读取或存储。当数据流进入FiWi节点12时，转发模块121可以将数据流通过虚拟接口转发的同时通过存储虚拟接口1233写入存储池124。

在本发明的一个实施例中，所述FiWi节点12进一步包括安全通道125，FiWi节点12与控制器11之间通过所述安全通道125进行通信，其中，所述安全通道125为控制器11和FiWi节点12的逻辑通道，控制11器和FiWi节点12之间可以使用特定协议进行如控制器11向FiWi节点12下发流表111以及各种控制命令等通信。

图3为本发明一实施例的一种FiWi融合网络的第三结构图。下面将参照图3，详细介绍FiWi融合网络的各个组成部分的工作流程：

本实施例中，控制器11利用网络虚拟化将FiWi节点12和其余网络设备抽象成虚拟节点，将物理接口抽象得到虚拟接口，并在能够通过虚拟接口进行通信的虚拟节点之间建立虚拟链路；同样地，控制器11将物理网络的存储空间、设备CPU、链路容量等物理资源抽象成虚拟资源。因此，控制器能够通过虚拟节点和虚拟链路构建的虚拟网络视图进行拓扑发现以及对虚拟接口和物理接口进行流量监测，形成FiWi网络的全局视图，使用路由算法生成流表（各流表项增设了虚拟接口），将流表通过安全通道发送至FiWi节点的转发模块。当有数据流通过无线接口1221或者光纤接口1222进入到FiWi节点12时，转发模块121根据流表的内容，选择对应的虚拟接口123，并将所述数据流经所述虚拟接口123映射的无线接口1221或者光纤接口1222进行转发，其中，虚拟接口123包括无线虚拟接口1231、光纤虚拟接口1232以及存储虚拟接口1233。另外，如果需要对所述数据流需要进行缓存，则根据存储虚拟接口1233与存储池124的I/O口的映射关系，将所述数据流缓存在所述存储池124中，则转发模块121能够先从所述存储池124中读取所述数据流后再进行转发。

图4为本发明一实施例的一种基于FiWi融合网络的通信方法的流程图。如图4所示，所述方法包括：

S410、控制器根据物理网络构建虚拟网络视图进行拓扑发现以及对虚拟接口和物理接口进行流量监测，形成FiWi网络的全局视图，根据所述FiWi网络的全局视图，使用路由算法生成流表，将流表下发给对应的FiWi节点。

具体地，控制器利用网络虚拟化将FiWi节点和其余网络设备抽象成虚拟节点，将物理接口抽象得到虚拟接口，并在可以通过虚拟接口进行通信的虚拟节点之间建立虚拟链路从而构建虚拟的网络视图。

S420、FiWi节点接收到数据流时，基于流表选择虚拟接口，将数据流经虚拟接口映射的物理接口进行转发。

其中，当第一FiWi节点接收到的数据流的目的地址为第二用户终端时，所述第一FiWi节点根据数据流与流表的匹配选择第一虚拟接口，并将所述数据流经所述第一虚拟接口映射的物理接口转发到所述第二FiWi节点。所述第二FiWi节点根据数据流与流表的匹配选择第二虚拟接口，并将所述数据流经所述第二虚拟接口映射的物理接口转发到所述第二用户终端。通过这样的方法，可以实现如图6-图10所示的接入场景。

较佳地，该方法进一步包括：在当前FiWi节点与下一跳FiWi节点之间的通信链路发生故障时，当前FiWi节点将链路故障返回至所述控制器；所述控制器生成新的流表，并将所述新的流表下发至FiWi节点；FiWi节点将数据流根据新的流表进行转发。使用户与核心网的通信比传统的FiWi接入网具有更高的可靠性与安全保障。通过这样的方法，可以实现如图8-图10所示的接入场景。

较佳地，当通信链路发生故障时控制器生成新的流表，进而控制器将新的流表下发至该FiWi融合网络中的全部FiWi节点，或位于新的转发路径上的FiWi节点（即需要更新流表的FiWi节点）。

图5为本发明一实施例的一种FiWi融合网络的示意图。多个FiWi节点通过光分路器与所述光线路终端相连，进一步通过光线路终端与核心网相连。

由于两个FiWi节点之间可以直接由无线桥接进行通信，例如，图5之中的FiWi节点3和FiWi节点4，可以直接由无线桥接进行通信而不需要经过核心网进行数据交换，例如，FiWi节点3与FiWi节点4之间首先协商信道带宽、ESSID以及其他收发参数，然后数据包从FiWi节点3的物理接口发送到FiWi节点4，FiWi节点4再根据控制器下发的流表处理该数据包。所以两个FiWi节点之间的用户数据包只需通过两个FiWi节点之间的数据交换即可进行通信，相比于需要经过核心网进行交换处理的传统模式，可以显著减小与核心网之间的上、下行链路上的流量，减轻核心网负载，减少数据包传输时延，提高网络吞吐率。同样，当两个用户终端需要进行通信时，若在传统的无源光网络中，数据流需要从当前用户终端经有线光纤传输通过ONU到OLT，由OLT进入核心网进行交换处理，然后再经过OLT、ONU传输到达目标用户终端。然而在本发明的方案下，当前用户的数据流只需通过有线或无线传输到达FiWi节点，FiWi节点根据流表的信息选择下一跳的FiWi节点，由于两个FiWi节点之间可以进行无线桥接通信，数据流从当前FiWi节点通过无线桥接到达下一跳FiWi节点，再经过光纤或无线传输到达目标用户终端。其中，上行和下行数据流所经过的FiWi节点可以在同一个无源光网络中，也可以在不同的无源光网络。在新的组网方案下的两个用户之间的通信显然比在传统接入网中的通信性能好，传输时延短，减轻核心网络负载，也能有效降低误码率等。例如，图5之中的用户终端3和用户终端4，可以直接由FiWi节点3和FiWi节点4的无线桥接进行通信而不需要经过核心网进行数据交换。

图6为本发明一实施例的基于FiWi融合网络的通信方法的第一接入场景。图6所示的接入场景是两个用户分别连接到两个FiWi节点，两个FiWi节点连接到一个OLT上，OLT连接到核心网，图中省略了连接在FiWi节点上的控制器，FiWi节点仅示出了无线接口和光纤接口而省略了转发模块等其余模块。图6中的接入方式是接入网用户间直接通信方式。当两用户不在同一FiWi节点接入范围内时，可以选择该接入方式进行通信。控制器首先向两个FiWi节点下发流表。用户1无线接入FiWi节点1，数据包在FiWi节点1内进行流表匹配，根据流条目匹配结果，FiWi节点1要将用户1的数据包通过虚拟接口与无线接口转发到FiWi节点2，完成两个FiWi节点间的无线桥接。数据包在FiWi节点2中再进行流表匹配，然后FiWi节点2的转发模块根据匹配结果将数据包发送到用户2。相比于传统接入方式的性能要好，如网络时延短，减轻核心网的网络负载等。

图7为本发明一实施例的基于FiWi融合网络的通信方法的第二接入场景。图7所示的接入场景是两个用户分别连接到两个FiWi节点，两个FiWi节点分别连接到两个OLT上，两个OLT连接到核心网，图中省略了连接在FiWi节点上的控制器，FiWi节点仅示出了无线接口和光纤接口而省略了转发模块等其余模块。图7中的接入方式是接入网用户间直接通信方式。当两个用户处于不同的OLT链路中时，可以选择该种接入方式。具体通信流程与图6类似。

图8为本发明一实施例的基于FiWi融合网络的通信方法的第三接入场景。图8所示的接入场景是一个用户，两个FiWi节点，用户连接到其中一个FiWi节点，我们设为FiWi节点1，两个FiWi节点连接到一个OLT上，OLT连接到核心网，图中省略了连接在FiWi节点上的控制器，FiWi节点仅示出了无线接口和光纤接口而省略了转发模块等其余模块。图8中的接入方式是搭桥接入方式，当用户通过传统接入方式接入FiWi节点1与核心网进行通信时，如果FiWi节点1到核心网的通信链路出现拥塞或断开，这时选择上图中的单跳搭桥接入方式。首先控制器向FiWi节点下发包括流表，用户无线接入FiWi节点1，数据包到达FiWi节点1，数据包进行流表匹配，如果数据包的目的地址是核心网，且FiWi节点1到核心网的通信链路拥塞，FiWi节点1将链路状况发送到控制器，控制器通过全局视图与流量监控，配置新的流表下发到FiWi节点1，（我们假设控制器选择的在FiWi节点1的接入范围内且通信链路状态良好的作为下一跳节点的FiWi节点为FiWi节点2），则FiWi节点1与FiWi节点2通过虚拟接口进行无线桥接，FiWi节点1把用户到核心网的数据包转发给FiWi节点2。FiWi节点2也会收到控制器下发的关于该用户数据包的新的流表，当FiWi节点2收到用户的数据包时，在该节点内将数据包头（例如，数据包头）与流条目进行匹配，然后根据流表匹配结果将数据包转发到核心网。单跳搭桥接入方式通过对整个FiWi接入网络的虚拟化与全局视图及时选择最合适的路径，作为传统接入方式的保护接入，使用户与核心网的通信比传统的FiWi接入网具有更高的可靠性与安全保障。

图9为本发明一实施例的基于FiWi融合网络的通信方法的第四接入场景。图9所示的接入场景是一个用户，两个FiWi节点，用户连接到其中一个FiWi节点，我们设为FiWi节点1，两个FiWi节点分别连接到两个OLT上，两个OLT都连接到核心网，图中省略了连接在FiWi节点上的控制器，FiWi节点仅示出了无线接口和光纤接口而省略了转发模块等其余模块。图9中的接入方式是搭桥接入方式，是传统接入方式的保护接入。当用户通过传统接入方式接入FiWi节点1与核心网进行通信时，如果连接FiWi节点1的OLT到核心网的通信链路出现拥塞或断开，则由控制器选择上图中的单跳搭桥接入方式。

图10为本发明一实施例的基于FiWi融合网络的通信方法的第四接入场景。图10所示的接入场景是一个用户，n个FiWi节点(n>2)，用户连接到其中一个FiWi节点，我们设为FiWi节点1，n个FiWi节点都连接到一个OLT上，这个OLT连接到核心网，图中省略了连接在FiWi节点上的控制器，FiWi节点仅示出了无线接口和光纤接口而省略了转发模块等其余模块。图10中的接入方式是多跳搭桥接入方式。当用户通过传统接入与核心网通信时，通信链路拥塞或断开，则选择单跳搭桥接入方式，若下一跳的FiWi节点2与核心网的通信链路也处在拥塞状态，再通过控制器更新流表，无线搭桥接入下一个FiWi节点，若搭桥接入的前n-1跳FiWi节点与核心网的通信链路都处于拥塞状态，那么就无线搭桥接入第n个FiWi节点，直到能成功与核心网进行通信。具体接入过程是单跳搭桥接入过程的循环。

以下通过伪代码的方式，示例性地说明如图6至图10所示的接入场景。

示例性地，定义用户数据包进入FiWi节点1的无线接口为虚拟接口1(vport 1)，FiWi节点1与FiWi节点2的无线接口为虚拟接口2(vport2)，FiWi节点1与核心网连接的光接口为虚拟接口3(vport 3)，FiWi节点2与FiWi节点1之间的无线接口为虚拟接口4(vport4)，FiWi节点2与用户之间的无线接口为虚拟接口5(vport 5)，FiWi节点2与核心网连接的光接口为虚拟接口6(vport 6)。

在用户向核心网转发数据的情况下，数据包由虚拟接口1进入FiWi节点1经过流表匹配后从虚拟接口3转发到核心网，数据包入端口对应虚拟接口1，出端口对应虚拟接口3。

伪代码为：

在如图6和图7所示的情况下，即接入FiWi融合网络的两个用户间直接通信的情况下，数据包由虚拟接口1进入FiWi节点1经过流表匹配后从虚拟接口2转发到FiWi节点2的虚拟接口4，再经过流表匹配后从虚拟接口5转发给用户2。

伪代码为：

在如图8和图9所示的情况下，即用户以搭桥接入方式接入核心网时，数据包由虚拟接口1进入FiWi节点1经过流表匹配后从虚拟接口2转发到FiWi节点2的虚拟接口4，再经过流表匹配后从虚拟接口6转发到核心网。

伪代码为：

在如图10所示的情况下，即用户以搭桥接入方式接入核心网时，数据包由虚拟接口1进入FiWi节点1经过流表匹配后从虚拟接口2转发到FiWi节点2的虚拟接口4，经过流表匹配后从虚拟接口5转发到FiWi节点3，以此类推，经过n个FiWi节点之后由FiWi节点n从虚拟接口3n接入核心网。

伪代码为：

本发明实施例的有益效果是：利用FiWi节点的虚拟接口转发数据流，利用控制器对物理网络和FiWi节点的虚拟接口进行拓扑发现而可以通过更新流表配置管理FiWi节点，实现网络虚拟化。能够在底层物理网络基础设施的基础上建立虚拟网络，使得两个FiWi节点之间可以相互通信，从而FiWi融合网络中的FiWi节点之间可以直接通信，从而达到提高FiWi融合网络的通信性能、减轻核心网络负载、优化传输路径、降低传输时延等目的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种FiWi融合网络，其特征在于，所述FiWi融合网络包括一个或多个FiWi节点以及控制器，其中：

所述FiWi节点分别与光线路终端相连形成物理网络，并与控制器相连通，包括转发模块和物理接口，利用物理接口进行通信；

所述转发模块维护有多个虚拟接口，所述虚拟接口与物理接口具有映射关系；

所述转发模块，用于基于流表为进入所述FiWi节点的数据流选择虚拟接口，并将所述数据流通过所述虚拟接口映射的物理接口进行转发；转发模块能够将进入FiWi节点的数据流与流表进行匹配以选择转发数据流的虚拟接口；

所述控制器，用于根据物理网络构建虚拟网络视图进行拓扑发现以及对虚拟接口和物理接口进行流量监测，形成FiWi网络的全局视图，根据所述FiWi网络的全局视图，使用路由算法生成流表，将流表下发给对应的FiWi节点；

所述物理接口包括无线接口和光纤接口；其中：

所述光纤接口为所述FiWi节点与光线路终端进行通信的物理接口；所述无线接口为所述FiWi节点与无线用户终端以及其它FiWi节点进行通信的物理接口；

相应的，所述多个虚拟接口为至少一个光纤虚拟接口与至少一个无线虚拟接口，每个光纤接口与至少一个光纤虚拟接口具有映射关系，每个无线接口与至少一个无线虚拟接口具有映射关系；

所述物理接口包括多个光纤接口时，每个光纤接口可以连接到不同的网络；

FiWi节点进一步包括：存储池，用于对进入所述FiWi节点的数据流进行缓存；所述虚拟接口还包括至少一个存储虚拟接口1233，所述存储虚拟接口与所述存储池之间具有映射关系；

所述转发模块包括流表；所述流表的流表项，包括虚拟接口的信息；

所述FiWi节点的虚拟接口对应于流表项并能够承载数据流；

所述转发模块，用于将所述数据流与流表项进行匹配以选择虚拟接口，并将所述数据流通过所述选择的虚拟接口映射的物理接口进行转发。

2.如权利要求1所述的FiWi融合网络，其特征在于，所述控制器，用于利用网络虚拟化将FiWi节点和其余网络设备抽象成虚拟节点，将物理接口抽象得到虚拟接口，并在可以通过虚拟接口进行通信的虚拟节点之间建立虚拟链路，控制器通过虚拟节点和虚拟链路构建的虚拟网络视图进行拓扑发现。

3.如权利要求1所述的FiWi融合网络，其特征在于，

所述FiWi节点进一步包括安全通道，所述FiWi节点与控制器之间通过所述安全通道进行通信。

4.一种基于权利要求1-3任一项所述的FiWi融合网络的通信方法，其特征在于，所述方法包括：

所述控制器根据物理网络构建虚拟网络视图进行拓扑发现以及对虚拟接口和物理接口进行流量监测，形成FiWi网络的全局视图，根据所述FiWi网络的全局视图，使用路由算法生成流表，将流表下发给对应的FiWi节点；

所述FiWi节点接收到数据流时，基于流表选择虚拟接口，将所述数据流经所述虚拟接口映射的物理接口进行转发。

5.如权利要求4所述的通信方法，其特征在于，所述控制器根据物理网络构建虚拟网络视图，包括：

控制器利用网络虚拟化将FiWi节点和其余网络设备抽象成虚拟节点，并在可以通过虚拟接口进行通信的虚拟节点之间建立虚拟链路。

6.如权利要求4所述的通信方法，其特征在于，

当第一FiWi节点接收到的数据流的目的地址为第二用户终端时，所述第一FiWi节点根据数据流与流表的匹配选择第一虚拟接口，并将所述数据流经所述第一虚拟接口映射的物理接口转发到第二FiWi节点；所述第二FiWi节点根据所述数据流与流表的匹配选择第二虚拟接口，并将所述数据流经所述第二虚拟接口映射的物理接口转发到所述第二用户终端。

7.如权利要求4所述的通信方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

在当前FiWi节点与下一跳FiWi节点之间的通信链路发生故障时，当前FiWi节点将链路故障返回至所述控制器；

所述控制器生成新的流表，并将所述新的流表下发至FiWi节点；

FiWi节点将数据流根据新的流表进行转发。

8.如权利要求7所述的通信方法，其特征在于，

所述控制器将新的流表下发至该FiWi融合网络中的全部FiWi节点，或位于新的转发路径上的FiWi节点。