CN106303767B - 一种接入汇聚联合网络系统及用户业务处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种接入汇聚联合网络系统及用户业务处理方法，系统包括：网络控制器、光网络单元ONU、分光器、边缘路由器和核心路由器，其中：网络控制器用于预先对ONU、边缘路由器和核心路由器提供的网络资源进行分配；在上行方向，ONU用于将汇聚的承载用户业务的第一电信号转换为第一目标光信号，并利用网络控制器分配的第一网络资源，将第一目标光信号，先后经过分光器和边缘路由器传送给核心路由器；分光器用于连接ONU和边缘路由器；边缘路由器用于传输第一目标光信号；核心路由器用于将接收到的第一目标光信号转换成第二电信号并汇聚，以传输给核心网。相比于现有技术，应用本发明实施例，既降低了网络系统的整体能耗又降低了网络时延。

Description

一种接入汇聚联合网络系统及用户业务处理方法

技术领域

本发明涉及通信计算机领域，特别涉及一种接入汇聚联合网络系统及用户业务处理方法。

背景技术

当前用户业务量急速上升，用户业务种类正趋向于多样化发展。用户业务的传输过程为：从用户终端到达接入网，然后从接入网到汇聚网，最后从汇聚网到达核心网。所以接入网与汇聚网是用户业务到达核心网的必经之路。

现有技术中，无源光网络(Passive Optical Network，PON)是接入网主要形式之一，接入网与汇聚网连接的系统主要是PON与汇聚网相连接的系统，具体的，PON由光线路终端(Optical Line Terminal，OLT)、光网络单元(Optical Network Unit，ONU)以及功率分光器组成。其中，功率分光器为分叉的光纤，用于连接ONU与OLT，OLT具有汇聚用户业务和控制带宽分配等功能。汇聚网由多个边缘路由器和一个核心路由器组成，每个边缘路由器与多个PON中的OLT通信。

在PON与汇聚网相连接的系统中，用户业务由电信号承载，从用户终端传输到ONU，ONU将接收到的电信号转换为光信号，然后通过光链路传输到OLT，OLT收到ONU发送的承载用户业务的光信号后，对承载用户业务的光信号进行解调提取，并缓存在OLT的缓存器中，然后再将其调制到光波上，发送到汇聚网，因此承载用户业务的光信号有一个转换为电信号再转换为光信号的过程，即OLT中存在一个光电光转换过程。

可见，现有的PON与汇聚网组成的网络系统中，用户业务在用户终端与核心网之间的通信链路中，在经过OLT时，需要经过光电光转换，这样导致网络时延较长，并且由于OLT能耗较高，这样网络系统的能耗较高，而目前针对OLT的网络时延缩减以及节能策略较少，导致网络系统的网络时延和能耗无法得到降低。

发明内容

本发明实施例公开了一种接入汇聚联合网络系统及用户业务处理方法，以降低网络系统的整体能耗。

为达到上述目的，本发明实施例公开了一种接入汇聚联合网络系统，包括：网络控制器、光网络单元ONU、分光器、边缘路由器和核心路由器，其中：

所述网络控制器，用于预先对所述ONU、所述边缘路由器和所述核心路由器提供的自身可用的网络资源进行分配；

所述ONU，用于在上行方向，将汇聚的承载用户业务的第一电信号转换为第一目标光信号，并利用所述网络控制器分配的第一网络资源，将所述第一目标光信号，先后经过所述分光器和所述边缘路由器传送给所述核心路由器；以及，用于在下行方向，将接收到的所述核心路由器发送的第二目标光信号转换成第四电信号，并传给用户终端；

所述分光器，用于连接所述ONU和所述边缘路由器；

所述边缘路由器，用于在上行方向，传输所述第一目标光信号；以及，用于在下行方向，传输所述第二目标光信号；

所述核心路由器，用于在上行方向，将接收到的所述第一目标光信号转换成第二电信号并汇聚，以传输给核心网；以及，用于在下行方向，将汇聚的承载用户业务的第三电信号转换为第二目标光信号，并利用所述网络控制器分配第二的网络资源，将所述第二目标光信号，先后经过所述分光器和所述边缘路由器传送给所述ONU。

其中，所述ONU，包括：

第一流表模块，用于与所述网络控制器进行交互，其中，所述交互包括接收所述网络控制器分配的第一网络资源；

第一上行汇聚模块，用于在上行方向，汇聚承载用户业务的第一电信号；

第一上行区分模块，用于在上行方向，确定所述第一电信号所对应的第一缓存队列，并将所述第一电信号汇聚到所述第一缓存队列中；

第一上行转换模块，用于将所述目标缓存队列中的第一电信号转换为第一目标光信号；

第一上行传送模块，用于利用所述网络控制器分配的第一网络资源，将所述第一目标光信号，先后经过所述分光器和所述边缘路由器传送给所述核心路由器；

第一下行接收模块，用于在下行方向，接收所述核心路由器发送的第二目标光信号；

第一下行区分模块，用于在下行方向，确定所述第二目标光信号所对应的第四缓存队列，并将所述第二目标光信号汇聚到所述第四缓存队列中；

第一下行转换模块，用于将所述汇聚到不同的缓存队列的第二目标光信号转换为第四电信号；

第一下行传送模块，用于将所述第四电信号传给用户终端。

其中，所述边缘路由器，包括：

第二流表模块，用于与所述网络控制器进行交互；

交换矩阵模块，用于在上行方向，传输所述第一目标光信号；以及在下行方向，传输所述第二目标光信号。

其中，所述核心路由器，包括：

第三流表模块，用于与所述网络控制器进行交互，其中，所述交互包括接收所述网络控制器分配的第二网络资源；

第三上行接收模块，用于在上行方向，接收所述ONU发送的第一目标光信号；

第三上行区分模块，用于在上行方向，确定所述第一目标光信号所对应的第二缓存队列，并将所述第一目标光信号汇聚到所述第二缓存队列中；

第三上行转换模块，用于将汇聚到不同的缓存队列的第一目标光信号转换为第二电信号；

第三上行传送模块，用于将所述第二电信号传给核心网；

第三下行汇聚模块，用于在下行方向，汇聚承载用户业务的第三电信号；

第三下行区分模块，用于在下行方向，确定所述第三电信号所对应的第三缓存队列，并将所述第三电信号汇聚到所述第三缓存队列中；

第三下行转换模块，用于将所述汇聚到不同的缓存队列的第三电信号转换为第二目标光信号；

第三下行传送模块，用于利用所述网络控制器分配的第二网络资源，将所述第二目标光信号，先后经过所述分光器和所述边缘路由器传送给所述ONU。

其中，所述网路控制器为软件定义网络SDN控制器，所述SDN控制器配置有扩展的OpenFlow接口协议。

较佳地，所述网络控制器采用ONU请求的形式为所述ONU分配上行宽带。

为达到上述目的，本发明实施例还公开了一种用户业务处理方法，应用于本发明实施例所公开的接入汇聚联合网络系统系统，所述方法包括：

所述网络控制器预先对控制所述ONU、所述边缘路由器和所述核心路由器提供自身可用的网络资源进行分配；

在上行方向，所述ONU将汇聚的承载用户业务的第一电信号转换为第一目标光信号，并利用所述网络控制器分配的网络资源，将所述第一目标光信号，先后经过所述分光器和所述边缘路由器传送给所述核心路由器，所述核心路由器将接收到的所述第一目标光信号转换成第二电信号并汇聚，以传输给核心网；

在下行方向，所述核心路由器将汇聚的承载用户业务的第三电信号转换为第二目标光信号，并利用所述网络控制器分配的网络资源，将所述第二目标光信号，先后经过所述分光器和所述边缘路由器传送给所述ONU，所述ONU将接收到的所述核心路由器发送的第二目标光信号转换成第四电信号，并传给用户终端。

相比于现有技术，本发明实施例中，去除了能耗较高的OLT，引入了与OLT相比能耗较低的网络控制器，降低了网络系统的整体能耗，而且用户业务在用户终端与核心网之间的通信链路为全光链路，减少了光电光转换次数，降低了网络时延。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施所提供的一种接入汇聚联合网络系统的结构示意图；

图2为本发明实施所提供的一种接入汇聚联合网络系统中网络控制器配置的OpenFlow接口协议的格式示意图；

图3为本发明实施所提供的一种接入汇聚联合网络系统在实际应用中的结构示意图；

图4为本发明实施例所提供的一种用户业务处理方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开一种接入汇聚联合网络系统及用户业务处理方法，以下进行详细说明。

如图1所示，本发明实施例公开的一种接入汇聚联合网络系统，可以包括：网络控制器110、光网络单元ONU120、分光器130、边缘路由器140和核心路由器150，其中：

所述网络控制器110，用于预先对ONU120、边缘路由器140和核心路由器150提供的自身可用的网络资源进行分配；

所述ONU120，用于在上行方向，将汇聚的承载用户业务的第一电信号转换为第一目标光信号，并利用所述网络控制器110分配的第一网络资源，将第一目标光信号，先后经过分光器130和边缘路由器140传送给核心路由器150；以及在下行方向，将接收到的核心路由器150发送的第二目标光信号转换成第四电信号，并传给用户终端；

所述分光器130，用于连接ONU120和边缘路由器140；

所述边缘路由器140，用于在上行方向，传输所述第一目标光信号；以及在下行方向，传输所述第二目标光信号；

所述核心路由器150，用于在上行方向，将接收到的所述第一目标光信号转换成第二电信号并汇聚，以传输给核心网；以及在下行方向，将汇聚的承载用户业务的第三电信号转换为第二目标光信号，并利用所述网络控制器分配的第二网络资源，将所述第二目标光信号，先后经过所述分光器和所述边缘路由器传送给所述ONU。具体地，为了尽可能地减少网络控制器110中的控制信息的传递延时，在部署网络控制器110时，可以尽可能的使网络控制器110接近网络区域的中心位置。例如，可以将网络控制器110部署在网络区域内，接近区域中心的边缘路由器140上。

具体地，网络控制器110，可以用于预先对ONU120、边缘路由器140和核心路由器150提供的网络资源进行分配。

需要说明的是，ONU120、边缘路由器140和核心路由器150提供的自身可用的网络资源主要指自身可用的网络传输资源，具体可以包括时隙资源、频谱资源等。对网络资源的分配，可以利用已有的任一种分配算法为ONU120、边缘路由器140和核心路由器150提供的自身可用的网络资源进行分配，这里不做特殊规定。

可以理解的是，网络控制器110分配好ONU120、边缘路由器140和核心路由器150提供的网络资源后，会将携带有网络资源分配结果的控制信息发送给ONU120、边缘路由器140和核心路由器150。其中，网络控制器110发送的控制信息中，还包括控制ONU120、边缘路由器140和核心路由器150的执行动作的控制信息，ONU120、边缘路由器140和核心路由器150可以根据接收到的网络资源分配结果以及动作控制信息，传输目标用户业务。

需要说明的是，网络控制器110可以根据ONU120中待传输的用户业务的数量，对ONU120、边缘路由器140和核心路由器150提供的自身可用的网络资源进行分配。

具体地，在上行方向，ONU120可以将汇聚的承载用户业务的第一电信号转换为第一目标光信号，并利用网络控制器110分配的第一网络资源，将第一目标光信号，先后经过分光器130和边缘路由器140传送给核心路由器150。

需要说明的是，ONU120接收到的用户终端发送的承载用户业务的信号可以是第一电信号，也可以是第一光信号。对于承载用户业务的第一光信号，ONU120会将第一光信号转换成第一电信号，然后汇聚到本地缓存器里。对于承载用户业务的第一电信号，ONU120直接将其汇聚到本地缓存器里。对于ONU120汇聚的也就是ONU120本地缓存器里保存的承载用户业务的第一电信号，ONU120会将第一电信号转换为第一目标光信号后，再利用网络控制器110分配的第一网络资源，将第一目标光信号，先后经过分光器130和边缘路由器140传送给核心路由器150。

具体地，在下行方向，ONU120可以将接收到的核心路由器150发送的第二目标光信号转换成第四电信号，并传给用户终端；

可以理解的是，由于用户终端接收到的承载用户业务信号需要是电信号，因此，ONU120将接收到的核心路由器150发送的第二目标光信号后，会将接收到的核心路由器150发送的第二目标光信号转换成第四电信号后，再传给用户终端。

具体地，分光器130，可以用于连接ONU120和边缘路由器140。

可以理解的是，分光器130可以为分叉的光纤，以连接ONU120和边缘路由器140。并且，在承载用户业务的光信号传输的过程中，分光器130可以在上行方向实现第一目标光信号的耦合，在下行方向实现第二目标光信号的分离。

具体地，在上行方向，边缘路由器140可以用于传输第一目标光信号，以及在下行方向，边缘路由器140可以用于传输第二目标光信号；

可以理解的是，边缘路由器140可以为光交换机等网络设备，光交换机有多个光口，在传输目标光信号之前，光交换机会提前搭建好光路，控制好入口与出口的对应关系，即控制好在哪个光口进入的目标光信号要在哪个光口流出。当目标光信号过来的时候，直接通过搭建好的光路进行传输即可。

需要说明的是，如果第一核心路由器的个数为不少于一个，当有非第一目标光信号到达目标边缘路由器时，目标边缘路由器会将该信号传给与它连接的下一个边缘路由器。其中，非第一目标光信号即为不是通过目标分光器传给与目标边缘路由器连接的第一核心路由器。

如果第二ONU的个数为不少于一个，当有非第二目标光信号到达目标边缘路由器时，目标边缘路由器会将该信号传给与它连接的下一个边缘路由器。其中，非第二目标光信号即为不是通过目标分光器传给与目标边缘路由器连接的第二ONU。

具体地，在上行方向，核心路由器150可以用于将接收到的第一目标光信号转换成第二电信号并汇聚，以传输给核心网。

可以理解的是，由于核心网接收到的承载用户业务信号需要是电信号，因此，核心路由器150接收到第一目标光信号后，会接收到的第一目标光信号转换成第二电信号并汇聚，以传输给核心网。

具体地，在下行方向，核心路由器150可以用于将汇聚的承载用户业务的第三电信号转换为第二目标光信号，并利用网络控制器分配的第二网络资源，将第二目标光信号，先后经过分光器130和边缘路由器140传送给ONU120。

可以理解的是，核心路由器150接收到的核心网发送的承载用户业务的信号可以是第三电信号，也可以是第二光信号。对于承载用户业务的第二光信号，核心路由器150直接发送即可。对于核心路由器150汇聚的也就是核心路由器150本地缓存器里保存的承载用户业务的第三电信号，核心路由器150会将第三电信号转换为第二目标光信号后，再利用网络控制器110分配的第二网络资源，将第二目标光信号，先后经过分光器130和边缘路由器140传送给ONU120。

需要说明的是，“第一目标光信号”中的“第一”和“第二目标光信号”中的“第二”，以及“第一网络资源”中的“第一”和“第二网络资源”中的“第二”，以及“第一光信号”中的“第一”和“第二光信号”中的“第二”，仅仅在命名上对两个目标光信号、网络资源和光信号进行区分，并不具有任何限定意义。“第一电信号”中的“第一”、“第二电信号”中的“第二”、“第三电信号”中的“第三”以及“第四电信号”中的“第四”，仅仅从命名上区分四个电信号，也不具有任何限定意义。

与现有技术相比，本实施例中，去除了能耗较高的OLT，引入了与OLT相比能耗较低的网络控制器，降低了网络系统的整体能耗，而且用户业务在用户终端与核心网之间的通信链路为全光链路，减少了光电光转换次数，降低了网络时延。

作为本实施例的一种优选方案，所述ONU120，可以包括：第一流表模块、第一上行汇聚模块、第一上行区分模块、第一上行转换模块、第一上行传送模块、第一下行接收模块、第一下行区分模块、第一下行转换模块、第一下行传送模块，其中：

第一流表模块，用于与网络控制器110进行交互；

第一上行汇聚模块，用于在上行方向，汇聚承载用户业务的第一电信号；

第一上行区分模块，用于在上行方向，确定第一电信号所对应的第一缓存队列，并将第一电信号汇聚到第一缓存队列中；

第一上行转换模块，用于将第一缓存队列中的第一电信号转换为第一目标光信号；

第一上行传送模块，用于利用网络控制器110分配的第一网络资源，将第一目标光信号，先后经过分光器130和边缘路由器140传送给核心路由器150；

第一下行接收模块，用于在下行方向，接收核心路由器150发送的第二目标光信号；

第一下行区分模块，用于在下行方向，确定第二目标光信号所对应的第四缓存队列，并将第二目标光信号汇聚到所述第四缓存队列中；

第一下行转换模块，用于将汇聚到不同的缓存队列的第二目标光信号转换为第四电信号；

第一下行传送模块，用于将第四电信号传给用户终端。

具体地，第一流表模块，可以用于与网络控制器110进行交互，第一流表模块与网络控制器110的交互可以包括：接收网络控制器110分配的第一网络资源，也同时接收网络控制器发送的携带有网络资源分配结果的控制信息。

具体地，第一上行汇聚模块可以将承载用户业务的第一电信号汇聚到本地缓存器里保存起来。

具体地，第一上行区分模块可以根据不同用户业务的业务等级，将第一电信号进行区分，确定第一电信号所对应的第一缓存队列，并将第一电信号汇聚到第一缓存队列中。

可以理解的是，如果ONU120接收到的承载用户业务的信号是第一光信号，则第一上行区分模块也可以确定第一光电信号所对应的第一缓存队列，并将第一光信号汇聚到所述第一缓存队列中。

具体地，第一上行转换模块将第一电信号转换为第一目标光信号的方法可以采用现有技术中任意一种信号转换的方法，这里不再赘述。

具体地，第一上行传送模块可以利用网络控制器110分配的第一网络资源，将第一目标光信号，先后经过分光器130和边缘路由器140传送给核心路由器150。

可以理解的是，第一上行传送模块可以在第一上行转换模块将第一电信号转换为第一目标光信号后，利用网络控制器110分配的第一网络资源，将第一目标光信号，先后经过分光器130和边缘路由器140传送给核心路由器150。

具体地，第一下行接收模块可以在下行方向，接收核心路由器150发送的第二目标光信号。

可以理解的是，在下行方向，第一下行接收模块可以接收核心路由器150通过分光器130和边缘路由器140发送的第二目标光信号。

具体地，第一下行区分模块可以在下行方向，确定第二目标光信号所对应的第四缓存队列，并将第二目标光信号汇聚到所述第四缓存队列中。

可以理解的是，第一下行区分模块可以根据不同用户业务的业务等级，将第二目标光信号进行区分，确定第二目标光信号所对应的第四缓存队列，并将第二目标光信号汇聚到所述第四缓存队列中。

具体地，第一下行转换模块将第二目标光信号转换为第四电信号的方法可以采用现有技术中任意一种信号转换的方法，这里不再赘述。

具体地，第一下行传送模块可以将第四电信号传给用户终端。

可以理解的是，第一下行传送模块可以在第一下行转换模块将第二目标光信号转换为第四电信号后，将第四电信号传给用户终端。

应用本实施例，相比于现有技术，ONU在接收到承载用户业务的信号后可以根据用户业务的业务等级对用户业务进行区分并处理，可以针对不同业务等级的用户业务作不同的处理，可保障用户业务的服务质量(Quality of service，QoS)。

作为本实施例的另一种优秀方案，所述边缘路由器140，可以包括：第二流表模块、交换矩阵模块，其中：

第二流表模块，用于与所述网络控制器110进行交互；

交换矩阵模块，用于在上行方向，传输第一目标光信号；以及在下行方向，传输第二目标光信号。

具体地，第二流表模块与所述网络控制器110进行的交互可以包括接收网络控制器110分配的第一网络资源，同时接收网络控制器发送的携带有网络资源分配结果的控制信息。

具体地，在目标边缘路由器140传输目标光信号之前，交换矩阵模块会提前搭建好光路，控制好边缘路由器140的入口与出口的对应关系，即控制好在哪个光口进入的目标光信号要在哪个光口流出。当目标光信号过来的时候，直接通过搭建好的光路进行传输即可。实现了光交换功能。

例如，如果目标边缘路由器有16个波长可以用，且有8个光口。规定7号波长在1号光口流入且从4号光口流出，5号波长在3号光口流入且从2号光口流出。那么交换矩阵模块会将1号光口和4号光口连接，将3号光口和2号光口连接。

那么，如果在上行方向，第一目标光信号为7号波长，则第一目标光信号直接从1号光口进入，从4号光口流出。在下行方向，如果第二目标光信号为5号波长，则第二目标光信号直接从3号光口进入，从2号光口流出。

应用本实施例，边缘路由器根据网络控制器发送的网络资源为承载用户业务的光信号搭建光路，通过搭建好的光路传输光信号，提高了用户业务的传输速度。

作为本实施例又一种优选方案，所述核心路由器150，可以包括：第三流表模块、第三上行接收模块、第三上行区分模块、第三上行转换模块、第三上行传送模块、第三下行汇聚模块、第三下行区分模块、第三下行转换模块、第三下行传送模块，其中：

第三流表模块，用于与网络控制器110进行交互，其中，所述交互包括接收所述网络控制器分配的第二网络资源；

第三上行接收模块，用于在上行方向，接收所述ONU发送的第一目标光信号；

第三上行区分模块，用于在上行方向，确定所述第一目标光信号所对应的第二缓存队列，并将所述第一目标光信号汇聚到所述第二缓存队列中；

第三上行转换模块，用于将汇聚到不同的缓存队列的第一目标光信号转换为第二电信号；

第三上行传送模块，用于将所述第二电信号传给核心网；

第三下行汇聚模块，用于在下行方向，汇聚承载用户业务的第三电信号；

第三下行区分模块，用于在下行方向，确定所述第三电信号所对应的第三缓存队列，并将所述第三电信号汇聚到所述第三缓存队列中；

第三下行转换模块，用于将所述汇聚到不同的缓存队列的第三电信号转换为第二目标光信号；

第三下行传送模块，用于利用所述网络控制器分配的第二网络资源，将所述第二目标光信号，先后经过所述分光器和所述边缘路由器传送给所述ONU。

具体地，第三流表模块与网络控制器110进行交互可以包括接收网络控制器110分配的第一网络资源，也同时接收网络控制器发送的携带有网络资源分配结果的控制信息。

具体地，在上行方向，第三上行接收模块可以接收ONU120通过分光器130和便于路由器140发送的第一目标光信号。

具体地，在上行方向，第三上行区分模块可以确定第一目标光信号所对应的第二缓存队列，并将第一目标光信号汇聚到第二缓存队列中。

可以理解的是，第三上行区分模块可以根据不同用户业务的业务等级，将第一目标光信号进行区分，确定第一目标光信号所对应的第二缓存队列，并将第一目标光信号汇聚到所述第二四缓存队列中。

具体地，第三上行转换模块将第一目标光信号转换为第二电信号的方法可以采用现有技术中任意一种信号转换的方法，这里不再赘述。

具体地，第三上行传送模块可以在第三上行转换模块将第一目标光信号转换为第二电信号后，将第二电信号传给核心网。

具体地，在下行方向，第三下行汇聚模块可以将承载用户业务的第三电信号汇聚到本地缓存器里保存起来。

具体地，在下行方向，第三下行区分模块可以根据不同用户业务的业务等级，将第三电信号进行区分，确定第三电信号所对应的第三缓存队列，并将第三电信号汇聚到第三缓存队列中。

可以理解的是，如果核心路由器150接收到的承载用户业务的信号是第二光信号，则第三下行区分模块也可以确定第二光电信号所对应的第三缓存队列，并将第二光信号汇聚到所述第三缓存队列中。

具体地，第三下行转换模块将第三电信号转换为第二目标光信号的方法可以采用现有技术中任意一种信号转换的方法，这里不再赘述。

具体地，第三下行传送模块，用于利用网络控制器110分配的第二网络资源，将第二目标光信号，先后经过分光器130和边缘路由器140传送给ONU120。

可以理解的是，第三下行转换模块将第三电信号转换为第二目标光信号后，第三下行传送模块可以利用网络控制器110分配的第二网络资源，将第二目标光信号，先后经过分光器130和边缘路由器140传送给ONU120。

应用本实施例，可以根据不同用户业务的业务等级对用户业务进行区分处理，可保证用户业务的QoS。

作为本实施例另一种优选方案，网络控制器110可以为软件定义网络(SoftwareDefined Network，SDN)控制器，SDN控制器能够对用户业务的传输进行集中式控制，可以保障用户业务的QoS。

SDN控制器可以配置有扩展的OpenFlow接口协议，扩展的OpenFlow接口协议的格式可以如图2所示，包括规则、动作和状态三种结构实体。

其中，扩展的OpenFlow接口协议中的规则字段被扩展为(输)入/(输)出口和接入汇聚联合网络功能标签，接入汇聚联合网络功能标签包括保护时间、时隙、带宽、中心频率和频谱宽度等，这些扩展的网络功能标签描述了接入汇聚联合网络的主要特征。

扩展的OpenFlow接口协议中的动作字段被扩展为ONU120、分光器130、边缘路由器140和核心路由器150对流的动作操作，这些动作操作主要包含交换、添加、丢弃、删除和配置等工作，其中，流主要是指承载用户业务的光信号。

网络控制器110通过扩展的OpenFlow接口协议中规则与动作的不同组合可以完成对接入汇聚联合网络的控制。

扩展的OpenFlow接口协议中的状态则包括流特征与缓存特征两部分，网络控制器110可以通过该规则可以收集接入汇聚联合网络系统中各设备的状态信息，进而根据收集的状态信心制定相关传输策略。

可以理解的是，扩展的OpenFlow接口协议中还包括统计字段，统计字段负责监控流量特征，并为用户业务传输过程中需要的调度策略提供必要的参数。

应用本实施例，通过SDN控制器以及扩展的OpenFlow接口协议，可以对接入汇聚联合网络实现集中式的控制，保障用户业务的QoS。

作为本实施例的又一种优选方案，网络控制器110可以采用ONU请求的形式为ONU120分配上行宽带。

具体地，ONU120接收到用户业务后，向网络控制器110发送上传用户业务请求，然后网络控制器110接收ONU120发送的上传用户业务申请，并为ONU120分配上行宽带。

需要说明的是，网络控制器110接收到ONU120发送的上传用户业务申请后，还会根据申请上传的用户业务的数量，为接入汇聚联合网络系统中的各个设备分配网络资源，其中，网络资源主要指网络传输资源，可以包括时隙资源、频谱资源等。可以利用已有的任一种分配算法为网络设备分配网络资源，这里不做特殊规定。

应用本实施例，通过ONU请求的形式为ONU分配其对应的上行宽带，避免了上行传输时的信号冲突，减小了网络时延。

需要说明的是，本发明实施例公开的接入汇聚联合网络系统在实际应用中可以如图3所示，包括一个网络控制器310、至少一个光网络单元ONU320、至少一个分光器330、至少一个边缘路由器340和至少一个核心路由器350。

如图4所示，本发明实施例公开的一种用户业务处理方法，应用于本发明实施例所公开的一种接入汇聚联合网络系统，该方法可以包括：

S410，网络控制器预先对ONU、边缘路由器和核心路由器提供的自身可用的网络资源进行分配；

S420，在上行方向，ONU将汇聚的承载用户业务的第一电信号转换为第一目标光信号，并利用网络控制器分配的网络资源，将第一目标光信号，先后经过分光器和边缘路由器传送给核心路由器；

S430，在上行方向，核心路由器将接收到的第一目标光信号转换成第二电信号并汇聚，以传输给核心网；

S440，在下行方向，核心路由器将汇聚的承载用户业务的第三电信号转换为第二目标光信号，并利用网络控制器分配的网络资源，将第二目标光信号，先后经过分光器和边缘路由器传送给ONU；

S450，ONU将接收到的核心路由器发送的第二目标光信号转换成第四电信号，并传给用户终端。

具体地，网络控制器预先为ONU、边缘路由器和核心路由器分配网络资源可以包括：

网络控制器可以根据接入汇聚联合网络系统中ONU缓存器内需要上传的用户业务的数量，对ONU、边缘路由器和核心路由器提供的自身可用的网络资源进行分配；

其中，网络资源主要指网络传输资源，可以包括时隙资源、频谱资源等。对于网络资源的分配，可以利用已有的任一种分配算法为各个设备分配网络资源，这里不做特殊规定。

具体地，在上行方向，ONU将汇聚的承载用户业务的第一电信号转换为第一目标光信号，并利用网络控制器分配的网络资源，将第一目标光信号，先后经过分光器和边缘路由器传送给核心路由器，可以包括：

在网络控制器预先为ONU、边缘路由器和核心路由器分配网络资源后，ONU将汇聚的承载用户业务的第一电信号转换为第一目标光信号，并利用接收到的网络控制器分配的网络资源，将第一目标光信号，先后经过分光器和边缘路由器传送给核心路由器；

可以理解的是，ONU将汇聚的承载用户业务的第一电信号转换为第一目标光信号之前可以先确定第一电信号所对应的第一缓存队列，并将第一电信号汇聚到确定的第一缓存队列中。然后，将汇聚的承载用户业务的第一电信号转换为第一目标光信号；

然后，ONU利用接收到的网络控制器分配的网络资源，将第一目标光信号，先后经过分光器和边缘路由器传送给核心路由器；

可以理解的是，在ONU将第一目标光信号先后经过分光器和边缘路由器传送给核心路由器之前，分光器和边缘路由器会根据接收到的网络控制器分配的网络资源配置网络资源。在第一目标光信号经过的过程中，分光器和边缘路由器主要负责光路汇聚和光路交换。

具体地，在上行方向，核心路由器将接收到的第一目标光信号转换成第二电信号并汇聚，以传输给核心网，可以包括：

核心路由器接收到ONU发送的第一目标光信号后，可以确定第一光信号所对应的第二缓存队列，并将第二电信号汇聚到确定的第二缓存队列中。然后，核心路由器将汇聚后的第二电信号传输给核心网。

具体地，在下行方向，核心路由器将汇聚的承载用户业务的第三电信号转换为第二目标光信号，并利用网络控制器分配的网络资源，将第二目标光信号，先后经过分光器和边缘路由器传送给ONU，可以包括：

网络控制器预先为ONU、边缘路由器和核心路由器分配网络资源后，核心路由器将汇聚的承载用户业务的第三电信号转换为第二目标光信号，并利用接收到的网络控制器分配的网络资源，将第二目标光信号，先后经过所述分光器和所述边缘路由器传送给所述ONU；

可以理解的是，核心路由器将汇聚的承载用户业务的第三电信号转换为第二目标光信号之前，可以先确定第三电信号所对应的第三缓存队列，并将第三电信号汇聚到确定的第三缓存队列中。然后，将汇聚的承载用户业务的第三电信号转换为第二目标光信号；

然后，核心路由器利用接收到的网络控制器分配的网络资源，将第二目标光信号，先后经过分光器和边缘路由器传送给ONU；

可以理解的是，在核心路由器将第二目标光信号先后经过分光器和边缘路由器传送给ONU之前，分光器和边缘路由器会根据接收到的网络控制器分配的网络资源配置网络资源。在第二目标光信号经过的过程中，分光器和边缘路由器主要负责光路汇聚和光路交换。

具体地，ONU将接收到的核心路由器发送的第二目标光信号转换成第四电信号，并传给用户终端，可以包括：

ONU接收到核心路由器发送的第二目标光信号后，可以确定第二光信号所对应的第四缓存队列，并将第二电信号汇聚到确定的第四缓存队列中。然后，将汇聚的第二目标光信号转换成第四电信号，并传给用户终端。

应用本实施例，在用户业务处理的过程中，去除了能耗较高的OLT来控制用户业务处理，引入了与OLT相比能耗较低的网络控制器来控制用户业务处理，降低了网络系统的整体能耗，而且用户业务在用户终端与核心网之间的通信链路为全光链路，对用户业务的处理为全程对光信号的处理，减少了光电光转换次数，降低了网络时延。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施方式中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，这里所称得的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

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 (7)

1.一种接入汇聚联合网络系统，其特征在于，包括：网络控制器、光网络单元ONU、分光器、边缘路由器和核心路由器，其中：

所述网络控制器，用于预先对所述ONU、所述边缘路由器和所述核心路由器提供的自身可用的网络资源进行分配；

所述ONU，用于在上行方向，将汇聚的承载用户业务的第一电信号转换为第一目标光信号，并利用所述网络控制器分配的第一网络资源，将所述第一目标光信号，先后经过所述分光器和所述边缘路由器传送给所述核心路由器；以及，用于在下行方向，将接收到的所述核心路由器发送的第二目标光信号转换成第四电信号，并传给用户终端；

所述分光器，用于连接所述ONU和所述边缘路由器；

所述边缘路由器，用于在上行方向，传输所述第一目标光信号；以及，用于在下行方向，传输所述第二目标光信号；

所述核心路由器，用于在上行方向，将接收到的所述第一目标光信号转换成第二电信号并汇聚，以传输给核心网；以及，用于在下行方向，将汇聚的承载用户业务的第三电信号转换为第二目标光信号，并利用所述网络控制器分配第二的网络资源，将所述第二目标光信号，先后经过所述分光器和所述边缘路由器传送给所述ONU。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述ONU，包括：

第一流表模块，用于与所述网络控制器进行交互，其中，所述交互包括接收所述网络控制器分配的第一网络资源；

第一上行汇聚模块，用于在上行方向，汇聚承载用户业务的第一电信号；

第一上行区分模块，用于在上行方向，确定所述第一电信号所对应的第一缓存队列，并将所述第一电信号汇聚到所述第一缓存队列中；

第一上行转换模块，用于将所述第一缓存队列中的第一电信号转换为第一目标光信号；

第一上行传送模块，用于利用所述网络控制器分配的第一网络资源，将所述第一目标光信号，先后经过所述分光器和所述边缘路由器传送给所述核心路由器；

第一下行接收模块，用于在下行方向，接收所述核心路由器发送的第二目标光信号；

第一下行区分模块，用于在下行方向，确定所述第二目标光信号所对应的第四缓存队列，并将所述第二目标光信号汇聚到所述第四缓存队列中；

第一下行转换模块，用于将所述汇聚到所述第四缓存队列的第二目标光信号转换为第四电信号；

第一下行传送模块，用于将所述第四电信号传给用户终端。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述边缘路由器，包括：

第二流表模块，用于与所述网络控制器进行交互；

交换矩阵模块，用于在上行方向，传输所述第一目标光信号；以及在下行方向，传输所述第二目标光信号。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述核心路由器，包括：

第三流表模块，用于与所述网络控制器进行交互，其中，所述交互包括接收所述网络控制器分配的第二网络资源；

第三上行接收模块，用于在上行方向，接收所述ONU发送的第一目标光信号；

第三上行区分模块，用于在上行方向，确定所述第一目标光信号所对应的第二缓存队列，并将所述第一目标光信号汇聚到所述第二缓存队列中；

第三上行转换模块，用于将汇聚到所述第二缓存队列的第一目标光信号转换为第二电信号；

第三上行传送模块，用于将所述第二电信号传给核心网；

第三下行汇聚模块，用于在下行方向，汇聚承载用户业务的第三电信号；

第三下行区分模块，用于在下行方向，确定所述第三电信号所对应的第三缓存队列，并将所述第三电信号汇聚到所述第三缓存队列中；

第三下行转换模块，用于将所述汇聚到所述第三缓存队列的第三电信号转换为第二目标光信号；

第三下行传送模块，用于利用所述网络控制器分配的第二网络资源，将所述第二目标光信号，先后经过所述分光器和所述边缘路由器传送给所述ONU。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述网络控制器为软件定义网络SDN控制器，所述SDN控制器配置有扩展的OpenFlow接口协议。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述网络控制器采用ONU请求的形式为所述ONU分配上行宽带。

7.一种用户业务处理方法，应用于权利要求1所述的系统，其特征在于，包括：

所述网络控制器预先对控制所述ONU、所述边缘路由器和所述核心路由器提供的自身可用的网络资源进行分配；

在上行方向，所述ONU将汇聚的承载用户业务的第一电信号转换为第一目标光信号，并利用所述网络控制器分配的网络资源，将所述第一目标光信号，先后经过所述分光器和所述边缘路由器传送给所述核心路由器，所述核心路由器将接收到的所述第一目标光信号转换成第二电信号并汇聚，以传输给核心网；

在下行方向，所述核心路由器将汇聚的承载用户业务的第三电信号转换为第二目标光信号，并利用所述网络控制器分配的网络资源，将所述第二目标光信号，先后经过所述分光器和所述边缘路由器传送给所述ONU，所述ONU将接收到的所述核心路由器发送的第二目标光信号转换成第四电信号，并传给用户终端。