本公開涉及通信，尤其涉及一種全光城域葉脊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及通信方法。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)城域網(wǎng)服務(wù)通常以“南北向”流量為主，包括移動前中回傳和固定接入業(yè)務(wù)等。這些服務(wù)在城域網(wǎng)邊緣側(cè)接入網(wǎng)絡(luò)，并在城域網(wǎng)核心層進(jìn)行匯聚、轉(zhuǎn)發(fā)。近年來，隨著邊緣數(shù)據(jù)中心的快速增長，其頻繁的互連正在增加城域的流量負(fù)載。此外，邊緣計算的發(fā)展使得如車聯(lián)網(wǎng)、大規(guī)模計算和元宇宙等的新興業(yè)務(wù)與傳統(tǒng)的城域網(wǎng)服務(wù)一起，不再匯聚至城域網(wǎng)核心層、骨干側(cè)進(jìn)行統(tǒng)一處理，而是在城域網(wǎng)邊緣側(cè)被終結(jié)。這也導(dǎo)致了在未來的城域網(wǎng)中，“東西向”流量將占主導(dǎo)地位。因此，未來的城域網(wǎng)需要具備為多種粒度業(yè)務(wù)服務(wù)的能力，這些業(yè)務(wù)通常對時延、帶寬、可靠性等都有不同的要求。目前，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商為滿足各業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量（quality?of?service，簡稱qos）需求，通常每類業(yè)務(wù)建立專用子網(wǎng)，如分組傳送網(wǎng)（packet?transport?network，簡稱ptn）、光傳送網(wǎng)（optical?transport?network，簡稱otn）等。然而，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和業(yè)務(wù)數(shù)量逐漸增加，傳統(tǒng)建立子網(wǎng)的運(yùn)營方法在統(tǒng)一控管、協(xié)議復(fù)雜性、業(yè)務(wù)開通效率等方面均面臨很大的挑戰(zhàn)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本公開的目的在于提出一種全光城域葉脊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及通信方法。

2、基于上述目的，本公開提供了一種全光城域葉脊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，包括：接入層、葉子層、脊骨層和集中式控制器；其中，

3、所述接入層包括至少一第一網(wǎng)關(guān)；所述第一網(wǎng)關(guān)連接客戶端和所述葉子層；

4、所述葉子層包括至少一葉交換機(jī)；所述葉交換機(jī)連接所述第一網(wǎng)關(guān)和所述脊骨層；

5、所述脊骨層包括至少一脊交換機(jī)；其中，各所述葉交換機(jī)和各所述脊交換機(jī)通過光纖建立全連接結(jié)構(gòu)；

6、所述集中式控制器連接各所述脊交換機(jī)；所述第一網(wǎng)關(guān)設(shè)置第一分布式控制器；所述葉交換機(jī)和所述脊交換機(jī)均設(shè)置第二分布式控制器。

7、基于同一發(fā)明構(gòu)思，本公開實施例還提供了一種前述任一實施例所述的全光城域葉脊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的通信方法，包括：

8、所述第一網(wǎng)關(guān)：獲取并根據(jù)業(yè)務(wù)信息判斷業(yè)務(wù)類型，根據(jù)所述業(yè)務(wù)類型封裝成對應(yīng)的第一控制包或第四控制包；

9、所述葉交換機(jī)和所述脊交換機(jī)中至少一者：接收所述第一控制包進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，以使所述第一控制包傳輸至所述集中式控制器；或

10、接收所述第四控制包解封得到控制信息，根據(jù)所述控制信息進(jìn)行時隙控制和時間同步。

11、從上面所述可以看出，本公開提供的全光城域葉脊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及通信方法，設(shè)置接入層、葉子層、脊骨層和集中式控制器；其中，所述接入層包括至少一第一網(wǎng)關(guān)；所述第一網(wǎng)關(guān)連接所述客戶端和所述葉子層；所述葉子層包括至少一葉交換機(jī)；所述葉交換機(jī)連接所述第一網(wǎng)關(guān)和所述脊骨層；所述脊骨層包括至少一脊交換機(jī)；其中，各所述葉交換機(jī)和各所述脊交換機(jī)通過光纖建立全連接結(jié)構(gòu)；所述集中式控制器連接各所述脊交換機(jī)；所述第一網(wǎng)關(guān)設(shè)置第一分布式控制器；所述葉交換機(jī)和所述脊交換機(jī)均設(shè)置第二分布式控制器。這樣的技術(shù)方案，具備承載不同qos需求的城域網(wǎng)融合業(yè)務(wù)的能力；交換節(jié)點具備光路與光時隙協(xié)同交換的能力；具備集中與分布式協(xié)同控制光電路與光時隙協(xié)同交換的能力、多模態(tài)業(yè)務(wù)接入的能力。

技術(shù)特征：

1.一種全光城域葉脊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其特征在于，包括：接入層、葉子層、脊骨層和集中式控制器；其中，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光城域葉脊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其特征在于，所述第一分布式控制器用于基于所述客戶端的業(yè)務(wù)信息形成第一控制包，并將所述第一控制包發(fā)送至所述集中式控制器；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全光城域葉脊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其特征在于，所述第一分布式控制器還用于生成包括時隙控制信息的第四控制包并轉(zhuǎn)發(fā)；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光城域葉脊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其特征在于，所述集中式控制器包括編排策略模塊、資源管理模塊和協(xié)議控制模塊；以及

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全光城域葉脊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其特征在于，所述第一分布式控制器的交換機(jī)代理模塊包括業(yè)務(wù)管理子模塊、業(yè)務(wù)配置子模塊和協(xié)議控制子模塊；和/或

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全光城域葉脊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其特征在于，所述第二分布式控制器的交換機(jī)代理模塊包括波長配置模塊和協(xié)議控制子模塊；和/或

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光城域葉脊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其特征在于，所述第一網(wǎng)關(guān)包括地址分類模塊、粒度選擇模塊、封裝模塊和復(fù)用器。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光城域葉脊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其特征在于，所述葉交換機(jī)和所述脊交換機(jī)中的至少一者的子架構(gòu)包括：光路交換層、時隙交換層、時隙疏導(dǎo)層和第二分布式控制器；其中，

9.根據(jù)權(quán)利要求1~8任一所述的全光城域葉脊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的通信方法，其特征在于，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通信方法，其特征在于，還包括：

技術(shù)總結(jié)
本公開提供一種全光城域葉脊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及通信方法。具體地，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括接入層、葉子層、脊骨層和集中式控制器；其中，接入層包括至少一第一網(wǎng)關(guān)；第一網(wǎng)關(guān)連接客戶端和葉子層；葉子層包括至少一葉交換機(jī)；葉交換機(jī)連接第一網(wǎng)關(guān)和脊骨層；脊骨層包括至少一脊交換機(jī)；其中，各葉交換機(jī)和各脊交換機(jī)通過光纖建立全連接結(jié)構(gòu)；集中式控制器連接各脊交換機(jī)；第一網(wǎng)關(guān)設(shè)置第一分布式控制器；葉交換機(jī)和脊交換機(jī)均設(shè)置第二分布式控制器。這樣的技術(shù)方案，具備承載不同QoS需求的城域網(wǎng)融合業(yè)務(wù)的能力；具備集中與分布式協(xié)同控制光電路與光時隙協(xié)同交換的能力、多模態(tài)業(yè)務(wù)接入的能力。

技術(shù)研發(fā)人員：張佳瑋,紀(jì)越峰,張博俊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京郵電大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10