通信方法、装置、设备及系统

本申请要求于2022年10月09日提交中国国家知识产权局、申请号为202211226927.8、申请名称为“基于F-TDMA的IP和光深度融合的P2MP网络系统”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种通信方法、装置、设备及系统。

背景技术

无源汇聚点到多点(point to multipoint，P2MP)光网络架构，一般包括核心节点(center point，CP)、分光器以及接入节点(access point，AP)。其中，核心节点通过分光器将接入节点进行流量汇聚，并将该点到多点光网络通过交换机与上层城域网或骨干网耦合。由于，核心节点需要负责多个接入节点的上下行管理，因此，一般核心节点除了包含核心交换机之外，还包含多址管理设备(例如，OLT)。

核心节点交换机通过多址管理设备与多个接入节点之间实现点到多点通信。在数据的下行传输过程中，OLT通过广播的方式向多个接入节点发送下行数据，也即多个接入点设备均会接收到下行数据，下行数据中携带接收设备的标识，接入点设备解析每一下行数据从中获取接收设备的标识，标识匹配时则接收该下行数据，不匹配时则丢弃该下行数据。

由于点到多点通信过程中下行数据会被每一接入点设备接收及解析，存在一定的安全隐患。

发明内容

本申请提供了一种通信方法、装置、设备及系统，以实现数据的可靠转发。

第一方面提供一种通信方法。该方法应用于第一光处理单元，第一光处理单元应用于通信系统，通信系统包括第一设备、第一光处理单元、至少一个第二设备和至少一个第二光处理单元，第一光处理单元与至少一个第二光处理单元之间建立有点到多点光信道，所述第一设备和所述至少一个第二设备通过所述点到多点光信道通信，点到多点光信道的下行频谱包括多个下行子频带，每一第二光处理单元被配置为在多个下行子频带中的至少一个下行子频带上接收数据，每一第二光处理单元连接一个第二设备。该方法包括，第一光处理单元从来自第一设备的下行码流中获取身份标识，身份标识与目标第二设备关联，目标第二设备为至少一个第二设备中的一个第二设备，下行码流为对下行报文编码得到的。第一光处理单元将下行码流调制到与身份标识关联的目标下行子频带，以向目标第二设备发送下行码流，目标下行子频带为与目标第二设备连接的第二光处理单元所配置的下行子频带。通过在第一设备和第二设备之间通过第一光处理单元和第二光处理单元建立点到多点光信道，并频分复用多点到点光信道，为每一第二光处理单元配置用于接收来自第一光处理单元的下行码流的下行子频带，由于下行子频带之间互不相关，可以实现下行子频带之间的硬隔离，也即第一光处理单元和每一第二光处理单元之间建立有独立的子信道，能够实现下行码流的安全可靠转发。通过下行码流中的身份标识，第一光处理单元能够准确地确定用于传输下行码流的下行子频带，从而第二光处理单元能够在自身配置的下行子频带准确地接收到需要转发的下行码流，实现数据的准确可靠转发。

在一种可能的实现方式中，身份标识为目标第二设备的标识，身份标识位于前导码中。从而，身份标识能够指示多个第二设备中的目标第二设备，从而能够根据身份标识确定的目标下行子频带能够将下行码流传输与目标第二设备连接的第二光处理单元，实现下行数据的准确分发。并且，身份标识位于前导码中，前导码位于下行码流的前端，能够使第一光处理单元快速地从下行码流中获取身份标识，而且复用前导码，下行码流携带身份标识无需额外开销，不影响数据传输效率。

在一种可能的实现方式中，身份标识在前导码中存在多个备份。身份标识存在备份，从而身份标识在从第一设备传输到第一光处理单元的过程中即使存在身份标识发生误码，也能保证身份标识的准确性，从而保证下行码流能够被准确、可靠地被目标第二设备连接的第二光处理单元接收。

在一种可能的实现方式中，身份标识为目的地址，目的地址指示接收下行报文的终端设备的地址，终端设备为接入目标第二设备的设备。目的地址可以为目的MAC地址，也可以为目的IP地址。一个终端设备同时仅接入一个第二设备，因而将终端设备的地址作为身份标识与接入的第二设备所连接的第二光处理单元所配置的下行子频带绑定，能够保证下行码流在该下行子频带上传输，最终能够被终端设备接收。

在一种可能的实现方式中，身份标识为虚拟局域网标识，虚拟局域网标识与接入目标第二设备的终端设备的地址关联。身份标识为虚拟局域网标识，也可以认为是身份标识承载于下行报文中的虚拟局域网标识字段中，利用目前协议中已有的以太网帧格式，下行报文更容易被正确地识别。接入目标第二设备的终端设备的地址与身份标识关联，身份标识则可以是第一设备根据下行报文的目的地址确定并添加到下行报文中的，从而能够根据通过身份标识确定的目标下行子频带将下行码流发送至与目标第二设备连接的第二光处理单元。

在一种可能的实现方式中，身份标识为多协议标签交换(multi-protocol labelswitching，MPLS)标签，MPLS标签标识与接入目标第二设备的终端设备的地址关联。

在一种可能的实现方式中，第一光处理单元将下行码流调制到与身份标识关联的目标下行子频带之前，包括：第一光处理单元删除下行码流中的身份标识。当身份标识是通过在下行报文中增加虚拟局域网标签或MPLS字段，使身份标识承载于下行报文中时，也即在下行报文中添加身份标识增加了报文长度，删除身份标识可以降低网络开销，提高点到多点光信道传输的有效数据的比例。而当身份标识是位于下行码流的前导码中时，删除身份标识并将前导码恢复为本身的数值，保证前导码本身的功能，即用于下行码流的发送方和接收方进行时钟同步。

在一种可能的实现方式中，第一光处理单元将下行码流映射调制到与身份标识关联的目标下行子频带之前，包括：第一光处理单元在下行码流中插入或删除1个或多个空闲码块，以匹配下行码流的速率与下行子频带的速率。

在一种可能的实现方式中，点到多点光信道的上行频谱包括多个上行子频带，每一第二光处理单元被配置为在多个上行子频带中的至少一个上行子频带上发送数据，方法还包括：第一光处理单元接收与目标第二设备连接的第二光处理单元在配置的上行子频带上发送的上行码流；第一光处理单元在上行码流中添加与上行子频带关联的身份标识；第一光处理单元向第一设备发送添加有身份标识的上行码流。

在一种可能的实现方式中，多个下行子频带之间正交，即基于OFDM进行下行通信，因而具有较高的频谱利用率，在对抗多径衰落、低实现复杂度等方面有较大优点。

第二方面提供一种通信方法，该方法应用于第二光处理单元，第二光处理单元应用于通信系统，通信系统包括第一设备、第一光处理单元、至少一个第二设备和至少一个第二光处理单元，第一光处理单元与至少一个第二光处理单元之间建立有点到多点光信道，所述第一设备和所述至少一个第二设备通过所述点到多点光信道通信，点到多点光信道的下行频谱包括多个下行子频带，每一第二光处理单元被配置为在多个下行子频带中的至少一个下行子频带上接收数据，每一第二光处理单元连接一个第二设备；方法包括：第二光处理单元在目标下行子频带上接收来自第一光处理单元的下行码流，目标下行子频带为第二光处理单元所配置的下行子频带，下行码流为第一光处理单元根据身份标识调制到目标下行子频带上的，身份标识与下行码流和与第二光处理单元连接的目标第二设备关联。通过在第一设备和第二设备之间通过第一光处理单元和第二光处理单元建立点到多点光信道，并频分复用多点到点光信道，为每一第二光处理单元配置用于接收来自第一光处理单元的下行码流的下行子频带，由于下行子频带之间互不相关，可以实现下行子频带之间的硬隔离，也即第一光处理单元和每一第二光处理单元之间建立有独立的子信道，能够实现下行码流的安全可靠转发。通过下行码流中的身份标识，第一光处理单元能够准确地确定用于传输下行码流的下行子频带，从而第二光处理单元能够在自身配置的下行子频带准确地接收到需要转发的下行码流，实现数据的准确可靠转发。

在一种可能的实现方式中，方法还包括：第二光处理单元接收来自目标第二设备的上行码流；第二光处理单元将上行码流调制到点到多点光信道的上行频谱中的上行子频带，以向第一光处理单元发送上行码流。

在一种可能的实现方式中，上行频谱包括多个上行子频带，每一第二光处理单元被配置为在多个上行子频带中的至少一个上行子频带上发送数据，第二光处理单元将上行码流调制到点到多点光信道的上行频谱中的上行子频带，包括：第二光处理单元将上行码流调制到第二光处理单元配置的上行子频带。通过不同的第二光处理单元发送的上行数据可以通过正交频分多址的方式实现并行传输，从而能够提高上行数据传输的效率。

在一种可能的实现方式中，第二光处理单元将上行码流调制到点到多点光信道的上行频谱中的上行子频带，包括：第二光处理单元在指定时隙将上行码流调制到上行频谱中的多个上行子频带。

第三方面提供一种通信方法。该方法应用于第一设备，第一设备应用于通信系统中，通信系统包括第一设备、第一光处理单元、至少一个第二设备和至少一个第二光处理单元，第一光处理单元与至少一个第二光处理单元之间建立点到多点光信道，第一设备和至少一个第二设备通过点到多点光信道通信，光信道的下行频谱包括至少一个下行子频带，每一第二光处理单元被配置为在至少一个子频带中的一个下行子频带上接收或发送数据，每一第二光处理单元连接一个第二设备；方法包括：

第一设备对下行报文进行编码，得到下行码流，下行码流中包括身份标识，身份标识与目标第二设备关联，目标第二设备为至少一个第二设备中的一个第二设备；

第一设备向第一光处理单元发送下行码流，以使第一光处理单元将下行码流映射到身份标识关联的目标下行子频带，以向目标第二设备发送下行码流，目标下行子频带为与目标第二设备连接的第二光处理单元所配置的下行子频带。

在一种可能的实现方式中，下行报文包括目的地址，目的地址指示接收下行报文的终端设备的地址，终端设备与为接入目标第二设备连接的设备；第一设备对下行报文进行编码之前，还包括：第一设备根据目的地址获取身份标识；第一设备对下行报文进行编码，得到下行码流，包括：第一设备对下行报文进行编码时在添加身份标识，以得到包括身份标识的下行码流。

在一种可能的实现方式中，第一设备存储有身份标识与接入目标第二设备的终端设备的地址之间的映射关系。第一设备根据目的地址获取身份标识，包括：第一设备根据映射关系和目的地址获取身份标识。

在一种可能的实现方式中，第一设备根据目的地址获取身份标识，包括：第一设备根据映射关系和目的地址获取与目的地址关联的目标内部标签，连接接入同一第二设备的第三设备的物理地址映射地址关联的内部标签相同，目标内部标签为至少一个内部标签中的一个；第一设备将内部标签添加到下行报文中；第一设备将添加有内部标签的下行报文发送至内部标签对应的子接口，子接口对应的物理接口与第一光处理单元连接；第一设备根据子接口或内部标签获取身份标识；第一设备对下行报文进行编码时添加身份标识，以得到包括身份标识的下行码流。

在一种可能的实现方式中，下行码流中包括第一设备写入的相同的M个值，M个值均为身份标识对应的值，以使第一光处理单元在M个值中存在N个值相同时，确定N个值为身份标识，M和N均为大于或等于2的整数，N小于或等于M。

在一种可能的实现方式中，身份标识为第二设备的管理标识，下行码流包括前导码，身份标识位于前导码中，前导码中包括至少一个身份标识。

第四方面提供一种通信装置。该通信装置应用于第一光处理单元，第一光处理单元应用于通信系统，通信系统包括第一设备、第一光处理单元、至少一个第二设备和至少一个第二光处理单元，第一光处理单元与至少一个第二光处理单元之间建立有点到多点光信道，第一设备和至少一个第二设备通过点到多点光信道通信，点到多点光信道的下行频谱包括多个下行子频带，每一第二光处理单元被配置为在多个下行子频带中的至少一个下行子频带上接收数据，每一第二光处理单元连接一个第二设备。装置包括处理模块和收发模块。其中，处理模块，用于从来自第一设备的下行码流中获取身份标识，身份标识与目标第二设备关联，目标第二设备为至少一个第二设备中的一个第二设备，下行码流为对下行报文编码得到的。收发模块，用于将下行码流调制到与身份标识关联的目标下行子频带，以向目标第二设备发送下行码流，目标下行子频带为与目标第二设备连接的第二光处理单元所配置的下行子频带。

在一种可能的实现方式中，身份标识为目标第二设备的标识，身份标识位于前导码中。

在一种可能的实现方式中，身份标识在前导码中存在多个备份。

在一种可能的实现方式中，身份标识为目的地址，目的地址指示接收下行报文的终端设备的地址，终端设备为接入目标第二设备的设备。

在一种可能的实现方式中，身份标识为虚拟局域网标识，虚拟局域网标识与接入目标第二设备的终端设备的地址关联。

在一种可能的实现方式中，处理模块，还用于在调制下行码流到目标下行子频带之前，删除下行码流中的身份标识。

在一种可能的实现方式中，处理模块，还用于在调制下行码流到目标下行子频带之前，在下行码流中插入或删除1个或多个IDLE码块，以匹配下行码流的速率与下行子频带的速率。

在一种可能的实现方式中，点到多点光信道的上行频谱包括多个上行子频带，每一第二光处理单元被配置为在多个上行子频带中的至少一个上行子频带上发送数据。收发模块，还用于接收与目标第二设备连接的第二光处理单元在配置的上行子频带上发送的上行码流。处理模块，还用于在上行码流中添加与上行子频带关联的身份标识。收发模块，用于向第一设备发送添加有身份标识的上行码流。

第五方面提供一种通信装置。该装置应用于第二光处理单元，第二光处理单元应用于通信系统，通信系统包括第一设备、第一光处理单元、至少一个第二设备和至少一个第二光处理单元，第一光处理单元与至少一个第二光处理单元之间建立有点到多点光信道，第一设备和至少一个第二设备通过点到多点光信道通信，点到多点光信道的下行频谱包括多个下行子频带，每一第二光处理单元被配置为在多个下行子频带中的至少一个下行子频带上接收数据，每一第二光处理单元连接一个第二设备。该装置包括收发模块，用于在目标下行子频带上接收来自第一光处理单元的下行码流，目标下行子频带为第二光处理单元所配置的下行子频带，下行码流为第一光处理单元根据身份标识调制到目标下行子频带上的，身份标识与下行码流和与第二光处理单元连接的目标第二设备关联。

在一种可能的实现方式中，收发模块，还用于接收来自目标第二设备的上行码流。收发模块，还用于将上行码流调制到点到多点光信道的上行频谱中的上行子频带，以向第一光处理单元发送上行码流。

在一种可能的实现方式中，上行频谱包括多个上行子频带，多个上行子频带之间正交，每一第二光处理单元被配置为在多个上行子频带中的至少一个上行子频带上发送数据。收发模块，具体用于将上行码流调制到第二光处理单元配置的上行子频带。

在一种可能的实现方式中，收发模块，具体用于在指定时隙将上行码流调制到上行频谱中的多个上行子频带。

第六方面提供一种通信系统。该通信系统包括第一设备、第一光处理单元、至少一个第二设备和至少一个第二光处理单元，第一光处理单元与至少一个第二光处理单元之间建立有点到多点光信道，第一设备和至少一个第二设备通过点到多点光信道通信，第一光处理单元包括第四方面或第四方面任一种可能的实现方式中的通信装置，第二光处理单元包括第五方面或第五方面任一种可能的实现方式中的通信装置。

第七方面提供一种通信设备。该通信设备包括处理器和存储器；存储器，用于存储指令。处理器，用于执行存储器中的指令，执行上述第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的通信方法，或上述第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的通信方法，或上述第三方面或第三方面的任意可能的实现方式中的通信方法。

附图说明

图1为传统技术中的POL通信系统的结构示意图；

图2为本申请提供的一种通信系统的结构示意图；

图3为本申请提供的一种通信方法的流程示意图；

图4为以太网帧的结构示意图；

图5为S码块的结构示意图；

图6为本申请提供的另一种通信系统的结构示意图；

图7为本申请提供的另一种通信方法的流程示意图；

图8为本申请提供的一种通信装置的结构示意图；

图9为本申请提供的另一种通信装置的结构示意图；

图10为本申请提供的一种通信设备的结构示意图。

具体实施方式

本申请提供了一种通信方法、装置、设备及系统，以实现数据的可靠转发。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请中，“多个”指大于或等于2个。

为了便于理解本方案，下面先对本申请涉及的相关术语进行解释。

光频分复用，为将多个不同频率承载不同用户信息的光信号组合为一个宽带多光频信号的复用技术。由于光的频率和真空中的波长一一对应，频分复用即波分复用，但通常频分复用的波长间隔较小。

正交频分复用(optical frequency division multiplexing，OFDM)，将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。各个子载波在时域相互正交，频谱相互重叠，因而具有较高的频谱利用率，在对抗多径衰落、低实现复杂度等方面有较大优点。

正交频分多址(orthogonal frequency division multiple access，OFDMA)，OFDMA采用OFDM技术区分用户，由于在不同子载波上数据是并行传送的，所以OFDMA是一种频分复用接入方法。在OFDMA中，每个用户在上行链路共享快速傅立叶变换空间，基站为用户分配子载波，这样可以根据用户的不同需求分配不同的速率。

分时复用(time division multiplexing，TDM)，一种数字复用技术。TDM把一个信道的抽样周期均分成若干个时隙(TSn，n＝0，1，2，3，……)，多路信号的抽样值编码依据一定的顺序占用某一时隙，组成多路复用数字信号，用这一个信道独立传输的技术。

时分多址(time division multiple access，TDMA)，具有相同频率的载波在时间域上分成若干时隙，供多个不同地址用户使用不同的时隙来实现多址联接的通信方式。

波分复用(wavelength division multiplexing，WDM)，一种数据传输技术，不同的光信号由不同的颜色(波长频率)承载，然后复用在一根光纤上传输。因为不同的信号由光纤不同的色带传输，密集波分复用支持同时传输不同类型的信号，例如SONET和ATM信号，每种信号以它们自身的速率传输。密集波分复用能大大提高光纤的承载能力。根据信号的数量、类型以及数率，带宽范围可以从40吉比特每秒(Gbit/s)一直到200Gbit/s。

码分复用(code division multiplexing，CDM)，是用一组包含互相正交的码字的码组携带多路信号。采用同一波长的扩频序列，频谱资源利用率高，与WDM结合，可以大大增加系统容量。码分复用是靠不同的编码来区分各路原始信号的一种复用方式，主要和各种多址技术结合产生了各种接入技术，包括无线和有线接入。

码分多址(code division multiple access，CDMA)，是一种多址接入的无线通信技术。利用扩频技术所形成的不同的码序列，供多个不同地址用户使用不同的码序列来实现多址联接的通信方式。

点到多点(point-to-multipoint，P2MP)，一种将数据从一个源传输到一个或多个接收端的传输模式。

无源光网络(passive optical network，PON)，作为一种新兴的覆盖最后一公里的宽带接入光纤技术，其在光分支点不需要节点设备，只需安装一个简单的光分支器即可，因此具有节省光缆资源、带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点。PON包括ATM-PON(APON，即基于ATM的无源光网络)和Ethernet-PON(EPON，基于以太网的无源光网络)两种，APON在传输质量和维护成本上有很大优势，其发展目前已经比较成熟。

光线路终端(optical line termination，OLT)，又称为光路终结点。OLT为提供网络侧与本地交换机之间的接口，并且连接1个或多个ODN/ODT，与用户侧的ONU通信。

光网络单元(optical network unit or terminal，ONU/ONT)，接入节点的一种形式，利用光缆将发送的光信号转换成电信号，然后通过同轴电缆或是双绞铜缆传送给每个客户。

光分配网络(optical distribution network，ODN)，包括一个光线路终端、多个光网络单元、两个光网络(其中一个用多个光网络单元将光线路终端连接起来)，及一个带宽控制器的网络系统。带宽控制器在两个光网络间划分光网络单元，将预先确定的传送带宽分配给每个光网络单元，并接受传送带宽的改变。

串行/并行电路：一种转换串行位数据流到并行字符流的电路，并且也可进行反向转换。

前馈纠错，同义词：前向误码校正，前向纠错。在原始数据中加入冗余数据，网络传输时如果原始数据丢失，能够从冗余数据恢复原始数据。是一种在单向通信系统中控制传输错误的技术，通过连同数据发送额外的信息进行错误恢复，以降低比特误码率。

虚拟局域网(virtual local area network，VLAN)，一种在交换局域网的基础上，采用网络管理软件构建的可跨越不同网段、不同网络的端到端的逻辑网络。逻辑上把网络资源和网络用户按照一定的原则进行划分，把一个物理的LAN在逻辑上划分成多个广播域(多个VLAN)。VLAN内的主机间可以直接通信，而VLAN间不能直接互通，可以有效地抑制广播报文。

局域网交换机，同义词：以太网交换机。用来实现局域网内通讯链路分配的通讯设备。

网络处理器(network processor，NP)/流量管理(traffic management，TM)，业务处理、流量管控及转发等。

媒体接入控制(media access control，MAC)，该协议位于开放式系统互联(opensystem interconnect，OSI)协议中数据链路层的下半部分，主要负责控制与连接物理层的物理介质。在发送数据的时候，MAC协议可以事先判断是否可以发送数据，如果可以发送将给数据加上一些控制信息，最终将数据以及控制信息以规定的格式发送到物理层；在接收数据的时候，MAC协议首先判断输入的信息是否发生传输错误，如果没有错误，则去掉控制信息发送至逻辑链路控制(logical link control，LLC)层。

MAC汇聚子系统(MAC aggregation sub-system)，也叫MAG子系统。MAG子系统提供了所有用户SerDes接口的MAC，用于用户报文按照不同的协议进行的接收和发送；另外还提供了外部TCAM接口(Interlaken-LA)。MAG模块也称为MAG Sub-System。

为便于理解本申请提出的通信系统，下面先对传统技术中的POL通信系统的主要架构进行介绍：

如图1所示，为传统技术中的POL通信系统的一个示意图。该POL通信系统主要包括由OLT、ONU/ONT以及OLT与ONU/ONT之间的无源器件构成的PON，以及，OLT上层的核心交换机。其中，PON包括OLT、OLT侧光处理单元、分光器、ONU/ONT侧光处理单元以及ONU/ONT。其中，OLT侧光处理单元直插在OLT上或者与OLT集成于一体，ONU/ONT侧光处理单元直插在ONU/ONT上或者与ONU/ONT集成于一体，OLT侧光处理单元通过主干光纤与分光器连接，分光器通过多条分支光纤与多个ONU/ONT侧光处理单元连接，进而实现OLT与多个ONU/ONT之间的连接。此外，OLT通过网线与上层的核心交换机连接，进而实现核心交换机与PON的连接。

在传统技术中，OLT侧光处理单元和ONU/ONT侧光处理单元主要用于光电转换。OLT作为多址设备通过与多个ONU/ONT之间的开窗、测距、注册上线等流程相关的信令建立该OLT与多个ONU/ONT之间的点到多点光信道，以使得OLT基于PON协议与下行的多个ONU/ONT进行通信。此外，OLT还可以通过以太协议与上行的核心交换机进行通信，能够对来自核心交换机的下行报文进行流量管控，对来自ONU/ONT的上行报文进行转发处理。由此可见，传统的通信系统依赖于OLT，导致系统架构复杂，网络延迟较大。

此外，在该POL通信系统中，OLT需要将PON的协议转换成以太协议后才能与核心交换机通信，而OLT到ONU/ONT是按照PON协议构建的一个相对独立封闭的系统。也就是说，整个PON的系统对于核心交换机来说是一个黑盒，即核心交换机无法直接管控PON系统中的ONU/ONT，因此，不利于系统维护。

对此，本申请提供了一种通信系统，该通信系统能够在不依赖于OLT等多址设备的情况下建立核心节点与多个接入节点之间的点到多点光信道，简化系统架构。

如图2所示，图2为本申请提供的一种通信系统的结构示意图。通信系统可以应用于园区网络、数据中心网络、社区、楼宇、家庭、酒店、体育馆或图书馆等场景中。

本申请提供的通信系统包括第一设备、第一光处理单元、至少一个第二设备和至少一个第二光处理单元。其中，第一设备与第一光处理单元连接。第一设备与第一光处理单元连接的方式有多种，例如，第一光处理单元可以为可插拔的单元模块，第一光处理单元可以直插第一设备实现两者之间的连接。还例如，第一设备和第一光处理单元可以集成于一体，第一光处理单元作为第一设备内部的一个功能模块。图2中仅示出了一个第一光处理单元，第一设备还可以与多个第一光处理单元连接，此处不做限制。

第二设备与至少一个第二光处理单元连接，每一第二光处理单元仅与一个第二设备连接。第二设备与第二光处理单元连接的方式有多种，例如，第二光处理单元可以为可插拔的单元模块，第二光处理单元可以直插第二设备实现两者之间的连接。还例如，第二设备和第二光处理单元可以集成于一体，第二光处理单元作为第二设备内部的一个功能模块。

第一光处理单元和多个第二光处理单元均为光电转换单元，用于将光信号转换为电信号，或将电信号转换为光信号。第一光处理单元与多个第二光处理单元建立有点到多点光信道，因此，第一设备与多个第二设备能够通过点到多点光信道进行数据传输。

第一光处理单元和多个第二光处理单元可以通过光纤连接，以光纤作为承载点到多点光信道的数据传输的传输介质。在一种可能的实现方式中，第一光处理单元和多个第二光处理单元可以均通过一根光纤实现上行数据和下行数据的传输，即单纤双向传输，能够减少光纤的使用，从而降低成本。单纤双向具体通过波分复用的方式实现上行数据和下行数据在同一根光纤中传输，例如，下行数据通过第一波长的光载波传输，上行数据通过第二波长的光载波传输。第一波长和第二波长均是指中心波长，分别指示一个波长范围。由于光速等于波长乘以频率，光速是固定值，那么第一波长对应的波长范围也即是一个频率范围(下面简称为下行频谱)，第二波长对应的波长范围也即是一个频率范围(下面简称为上行频谱)。上行频谱可以划分出多个上行子频带，下行频谱可以划分出多个下行子频带。单纤双向的情况下，为了降低上下行数据在光纤中传输的干扰，上行频谱和下行频谱互不重叠。在另一种可能的实现方式中，第一光处理单元和多个第二光处理单元可以均通过两根光纤分别实现上行数据和下行数据的传输，即双纤双向传输。例如下行数据在第一光纤通过第一波长传输，上行数据在第二光纤通过第二波长传输。由于第一光纤和第二光纤是两个独立的光纤，上下行传输互不干扰，因此第一波长和第二波长可以相同，也可以不同。在实践中，采用单弦双向传输还是双纤双向传输可依据实际需求而定，此处不做限制。

可选地，通信系统还可以包括光合分器。第一光处理单元可以通过光纤与光合分器连接，多个第二光处理单元可以分别通过光纤与光合分器连接。第一光处理单元发出的光信号通过光合分器分发到各个第二光处理单元，多个第二光处理单元发出的光信号通过光合分器集中发送到第一光处理单元。因而，连接第一光处理单元与光合分器的光纤可以称为主干光纤，连接第二光处理单元与光合分器的光纤可以称为分支光纤。通过光合分器连接第一光处理单元和多个第二光处理单元，可以减少光纤的使用，降低成本和布线复杂度。

本实施例中，第一设备例如为核心层设备，用于将来自内部网络(上述通信系统构成的网络)的上行数据转发到外部网络，或将来自外部网络的下行数据转发到内部网络。第一设备还具备汇聚层设备的功能，还可以用于转发内部网络的数据。第一设备具体例如为核心交换机或路由器等。需要说明的是，本申请中有时将下行数据称为下行报文、下行码流、下行光信号和下行电信号等，依据下行数据的不同处理阶段而定。例如，下行数据在物理层可以称为下行码流，在数据链路层及更高协议栈层级的可称为下行报文，在数据链路层还可以称为下行帧，下行数据在点到多点光信道中传输可以称为下行光信号，第一设备处理的以及发送至第一光处理单元的下行数据可以称为下行电信号。上行数据同理。

第二设备例如为接入层设备，用于接入终端设备。终端设备例如为电脑、平板、手机或服务器等物理终端设备，终端设备还可以为虚拟机或容器等虚拟化终端设备。第二设备可以为交换机、路由器或无线接入点等设备。第二设备可以通过有线或者无线的方式与终端设备连接，以使终端设备接入第二设备。第二设备与终端设备可以直接连接，例如通过线缆或者空口连接。第二设备与终端设备也可以间接连接，例如终端设备通过集线器等设备接入第二设备。

通信系统的下行数据转发流程为，第一光处理单元将来自第一设备的下行电信号转换为下行光信号，通过点到多点光信道将下行光信号发送到第二光处理单元，由第二光处理单元将下行光信号转换为下行电信号，并将下行电信号发送给与该第二光处理单元连接的第二设备，由第二设备对该下行电信号进行进一步转发。通信系统的上行数据转发流程为，第一光处理单元还可以将来自第二光处理单元的上行光信号转换为上行电信号，并将上行电信号发送到第一设备，由第一设备对该上行电信号进行转发。

本实施例中，第一光处理单元和多个第二光处理单元之间建立的点到多点光信道，在下行方向例如是基于OFDM的点到多点光信道。也即点到多点光信道的下行频谱包括多个下行子频带，各下行子频带之间互不重叠，多个下行子频带可以并行传输数据。基于OFDM的点到多点光信道能够提高频带利用率、调制效率和抗干扰能力。在上行方向，点到多点光信道可以基于OFDMA，也可以基于TDMA，还可以基于CDMA等，此处不做限制。

在图1的通信系统中，核心交换机通过OLT与多个接入节点之间实现点到多点通信。在数据的下行传输过程中，OLT通过广播的方式向多个接入节点发送下行数据，也即多个接入点设备均会接收到下行数据，下行数据中携带接收设备的标识，接入点设备解析每一下行数据从中获取接收设备的标识，标识匹配时则接收该下行数据，不匹配时则丢弃该下行数据。由于点到多点通信过程中下行数据会被每一接入点设备接收及解析，存在一定的安全隐患。

而本申请中，对于下行方向，每一第二光处理单元被配置为在一个或多个下行子频带上接收来自第一光处理单元的下行光信号，并且不同的第二光处理单元被配置的下行子频带互不相同。从而，能够实现第一光处理单元与多个第二光处理单元之间基于下行子频带的硬隔离，相当于第一光处理单元分别与多个第二光处理单元之间建立了独立的信道。第一光处理单元并行向多个第二光处理单元发送下行光信号，各第二光处理单元分别在各自配置的下行子频带上接收下行光信号，并各自对接收到的下行光信号进行光电转换、解调或解密等操作。各第二光处理单元仅需在自身配置的下行子频带上接收下行数据，以及处理自身配置的下行子频带传输过来的下行数据，一方面，发送给某一第二光处理单元的下行数据不会被其他第二光处理单元接收，从而提高下行数据传输的安全性；另一方面，还能够减少每一第二光处理单元所需处理的数据量，从而提高处理效率；再一方面，能够降低对第二光处理单元的性能要求，从而降低成本。

对于上行方向，若点到多点光信道基于OFDMA，则每一第二光处理单元被配置为在一个或多个上行子频带上向第一光处理单元发送上行光信号，并且不同的第二光处理单元被配置的上行子频带互不相同。若基于TDMA，则每一第二光处理单元在指定的时隙通过上行频谱的多个上行子频带向第一光处理单元发送上行光信号，并且不同的第二光处理单元占用的时隙互不相同。

通信系统对上行数据的转发和下行数据的转发的处理方式有所不同，下面分别下行数据的转发的处理流程和上行数据的转发的处理流程进行描述。

下行数据指定有最终的数据接收方，因此需要第一设备和第一光处理单元准确地将下行数据分发到与数据接收方连接的第二设备所连接的第二光处理单元。从上文的描述可知，本申请中的第一设备和每一第二设备，通过第一光处理单元和与第二设备连接的第二光处理单元进行通信，而每一第二光处理单元仅在自身配置的下行子频带上接收下行数据。因而，为了实现下行数据准确地转发到数据接收方，需要第一光处理单元准确地将下行数据调制到对应的下行子频带上，从而保证与数据接收方连接的第二设备和第二光处理单元(与数据接收方通过第二设备间接连接)能够接收到该下行数据。

本实施例中，在下行数据中携带与第二设备(或第二光处理单元)关联的身份标识，身份标识可以指示参与转发该下行数据的第二设备(或第二光处理单元)，第一光处理单元获取下行数据中的身份标识，并根据身份标识与下行子频带的映射关系，将下行数据调制到对应的下行子频带上，进而保证与数据接收方连接的第二设备和第二光处理单元能够接收到该下行数据。具体地，如图3所示，图3为本申请提供的一种通信方法的流程示意图。本实施例由上述的通信系统执行。本实施例包括如下步骤：

S301：第一设备将下行报文编码为下行码流，下行码流包括身份标识。

第一设备对下行报文进行编码，得到包括多个码块的下行码流。第一设备可以是对下行报文进行64B/66B编码。当然，第一设备还可以采用4B/5B、8B/10B或未来推出的其他编码方式等对下行报文进行编码。

本实施例中，下行码流中包括身份标识。身份标识与多个第二设备中的目标第二设备关联，用于指示多个第二设备中用于接收和转发该下行码流(下行报文)的第二设备。身份标识可以是下行报文中的目的地址，身份标识还可以是目标第二设备的标识(例如第二设备的MAC地址、IP地址或者被配置的编号)或者与目标第二设备连接的第二光处理单元的标识。

在一种可能的实现方式中，身份标识可以是下行报文中自身携带的，被编码后仍然携带于下行码流中，即无需第一设备额外添加身份标识。例如，身份标识可以为下行报文中的目的MAC地址或目的IP地址。目的MAC地址和目的IP地址指示最终接收该下行报文的终端设备，而一个终端设备仅接入一个第二设备，因此根据下行报文中的目的MAC地址或目的IP地址可以确定转发该下行报文的目标第二设备。

在另一种可能的实现方式中，下行码流中的身份标识为第一设备添加的。第一设备添加身份标识的方式有多种，例如，第一设备可以在下行报文中添加身份标识后再编码，使得身份标识携带于下行码流中。还例如，第一设备可以在将下行报文编码为下行码流时将身份标识添加到下行码流中。下面分别对第一设备添加身份标识的两种实现方式进行描述。

方式一：第一设备在下行报文中添加身份标识后将下行报文编码为下行码流

该方式中，第一设备可以在下行报文的报文头中添加身份标识。下行报文的报文头例如包括数据链路层头和网络层头等。例如，第一设备可以在下行报文的数据链路层头中添加VLAN标签，身份标识可以位于VLAN标签中的VLAN ID字段。还例如，第一设备可以在下行报文的数据链路层头和网络层头之间添加多协议标签交换(multi-protocol labelswitching，MPLS)标签，身份标识可以位于MPLS标签中的标签(label)或生存时间(time tolive，TTL)字段。还例如，网络层头为互联网协议第4版(Internet protocol version 4，IPv4)协议头时，身份标识可以位于可选(option)字段。还例如，网络层头为互联网协议第6版(Internet protocol version 6，IPv6)协议头时，身份标识可以位于IPv6扩展协议头中。当然，还可以在下行报文的载荷(payload)中添加身份标识。第一设备可以直接将携带身份标识的下行报文编码为下行码流，使身份标识存在于下行码流中。第一设备还可以将身份标识从下行报文中提取出来，然后对下行报文进行编码时将身份标识添加到下行码流的前导码中。

身份标识可以是根据下行报文中的目的地址(例如目的MAC地址或目的IP地址)确定的。在一种可能的实现方式中，第一设备例如存储有终端设备的地址和身份标识之间的关联映射表，该关联映射表包括每一第二设备关联的身份标识与接入该第二设备的终端设备的地址之间的映射关系。由于下行报文的目的地址为终端设备的地址，因而可以通过下行报文的目的地址从关联映射表中获得对应的身份标识。示例性地，以地址为MAC地址为例，MAC地址和身份标识之间的关联映射表如下表所示：

表1.终端设备的MAC地址和身份标识之间的关联映射表

在另一种可能的实现方式中，第一设备例如存储有终端设备的地址和第二设备的地址之间的关联映射表，该关联映射表包括每一第二设备的地址与接入该第二设备的终端设备的地址之间的映射关系，示例性地，如表2所示，表2中以MAC地址为例。第一设备根据下行报文中的目的地址从表2中获取目标第二设备的地址，然后根据第二设备的地址与身份标识的映射关系获得身份标识，然后将身份标识添加到下行报文中。示例性地，第二设备的地址与身份标识的映射关系如表3所示。

表2.终端设备的MAC地址和第二设备的MAC地址之间的关联映射表

表3.第二设备的MAC地址和身份标识之间的关联映射表

可选地，由于下行码流中的身份标识从第一设备传输到第一光处理单元的过程中可能会发生误码，为了保证身份标识传输的可靠性和准确性，第一设备可以在下行报文中添加多个相同的身份标识，这些身份标识互为备份。例如可以在下行报文中添加多个VLAN标签或MPLS标签，不同的VLAN标签或MPLS标签中包括相同的身份标识，或者在MPLS标签或网络层头中重复写入该身份标识。身份标识的长度可以为4比特、6比特、8比特、10比特、12比特、16比特、18比特、20比特或24比特等，当然身份标识的长度还可以更长、更短或者为其他的长度值，此处不做限制。在下行报文写入的相同的身份标识的数量可以是2个、3个、4个、5个或6个等，或者还可以更多，实际依据身份标识的长度和承载身份标识的字段的长度而定，此处不做限制。

在下行报文编码为下行码流之前，将身份标识添加到下行报文中，进而对包含有身份标识的下行报文编码后，可以得到携带身份表示的下行码流。

在第一设备为下行报文添加身份标识之前，根据下行报文中的信息获取身份标识。具体地，下行报文中的目的地址可以指示最终接收该下行报文的目的终端设备，第一设备例如存储有目的地址和身份标识之间的第一映射关系，从而第一设备可以根据下行报文中的目的地址从第一映射关系中获得身份标识。身份标识与一个第二设备关联，第一映射关系可以理解为下行报文的目的设备与目的终端设备所接入的第二设备之间的映射关系。目的地址例如为目的MAC地址或目的IP地址。从而，在下行报文中添加该身份标识，能够指示参与转发该下行报文的目标第二设备。

方式二：第一设备在编码时在下行码流中添加身份标识

本实施例中，下行报文为以太帧。如图4所示，为以太帧在物理层的格式，以太帧在物理层可以称为数据包(packet)，数据包包括前导码、帧起始定界符(start of framedelimiter，SFD)、以太帧和载体扩展(可选)。第一设备在对下行报文进行编码时，可以将身份标识的值添加到前导码中，从而使得下行码流中携带有身份标识。身份标识承载于前导码中，通过复用已有的字段传输身份标识，无需额外增加字段来承载身份标识，能够降低携带身份标识所需的开销。并且，身份标识位于前导码中，有利于第一光处理单元获得下行码流后快速从中提取出身份标识。

以64B/66B编码为例，如图4所示，下行报文编码后得到包括多个66比特的码块。码块的类型包括(start，S)开始码块，数据(data，D)码块和结束(terminate，T)码块。前导码位于S码块中。如图5所示，图5为64B/66B编码得到的S码块的格式，从低位到高位S码块依次包括7字节(或称为位组octet)的前导码(preamble)和1字节的SFD。身份标识可以插入到7个字节的前导码中。

可选地，为了保证身份标识传输的可靠性和准确性，第一设备可以在前导码中重复写入多个相同的身份标识，这些身份标识互为备份。例如，可以占用前导码的一个或多个字节来写入多个重复的身份标识。可选地，前导码用于下行码流的发送方和接收方的时钟同步，因此，前导码的前面的1个或多个字节中原本的值(为0和1的交替的二进制序列)可以保留用于时钟同步，在前导码后面的一个或多个字节中写入身份标识。

在第一设备为下行码流添加身份标识的情况下，第一设备可以根据下行报文中携带的信息获取要添加的身份标识。第一设备获取要添加的身份标识的方式有多种：a.第一设备可以根据下行报文中携带的目的地址获取身份标识；b.第一设备可以根据下行报文携带的目的地址获取内部标识，将内部标识添加到下行报文中，然后根据下行报文中的内部标识获取身份标识；c.第一设备可以根据下行报文携带的目的地址获取内部标识，将内部标识添加到下行报文中，然后根据下行报文中的内部标识将下行报文发送到对应的子接口，第一设备根据子接口获取身份标识。

示例性地，如图6所示，第一设备可以包括交换模块(switch，SW)、流量管理模块(traffic management，TM)和MAC/PHY模块。MAC/PHY模块也可称MAG。下行报文在第一设备中依次经过交换模块，流量管理模块和MAC/PHY模块的处理。其中，交换模块用于根据下行报文中的目的地址查表确定发出该下行报文的出端口。流量管理模块包括出端口的多个子接口，一个子接口与一个第二设备绑定。MAC/PHY模块用于对下行报文进行编码得到下行码流。

若通过方式a获取身份标识，第一设备的交换模块可以无需在下行报文中添加内部标识，由第一设备的MAC/PHY模块根据下行报文中的目的地址和第一映射关系获取身份标识，并将编码下行报文时将身份标识添加到下行码流中。

若通过方式b获取身份标识，第一设备的交换模块根据下行报文中的目的地址和第二映射关系获取内部标识，将内部标识添加到下行报文中。其中，内部标识可以为VLANID或MPLS标签值，接入同一个第二设备的终端设备映射的内部标识可以相同，接入不同的第二设备的终端设备映射的内部标识不同。第二映射关系包括目的地址和内部标签之间的映射关系，能够指示目的终端设备接入的目标第二设备。携带有内部标识的下行报文经过第一设备的流量管理模块的调度，发送到第一设备的MAC/PHY模块。MAC/PHY模块提取内部标识，根据内部标识和第三映射关系获取身份标识，然后在编码下行报文时将身份标识添加到下行码流的前导码中。第三映射关系包括内部标识和身份标识之间的映射关系，内部标识和身份标识均能够指示下行报文的目的设备所接入的目标第二设备。当然，内部标识本身可以为身份标识，第一设备的MAC/PHY模块从第一报文中提取出内部标识再在编码时将其添加到下行码流的前导码中即可，而无需通过第三映射关系获取身份标识。

可选地，第一设备的MAC/PHY模块根据内部标识获取身份标识后，可以剥除第一报文中的内部标识，以降低内部标识带来的传输开销，提高数据传输效率。当然，MAC/PHY模块也可以不剥除第一报文中的内部标识，此处不做限制。

若通过方式c获取身份标识，第一设备的交换模块根据下行报文中的目的地址和第二映射关系获取内部标识，将内部标识添加到下行报文中。内部标识的定义可参阅上文相关表述，此处不再赘述。第一设备的流量管理模块根据内部标识将下行报文输入到与内部标识绑定的子接口。包括多个子接口，一个子接口仅与一个内部标识绑定，仅缓存携带对应内部标识的下行报文。也即，一个子接口缓存的所有下行报文均由同一个第二设备转发。因此，第一设备的MAC/PHY模块可以根据子接口和第四映射关系获取身份标识，然后在编码下行报文时将身份标识添加到下行码流的前导码中。第四映射关系为子接口和身份标识之间的映射关系。

可选地，流量管理模块在根据内部标识确定缓存下行报文的子接口后，可以剥除下行报文中的内部标识，以降低内部标识带来的传输开销，提高数据传输效率。或者，也可以是MAC/PHY模块剥除第一报文中的内部标识。当然，流量管理模块或MAC/PHY模块也可以不剥除第一报文中的内部标识，此处不做限制。

通过上文中的任意一种方式获取身份标识，并使身份标识携带于下行码流中，下行码流中的身份标识能够指示将要接收并转发该下行码流(下行报文)的目标第二设备，从而，第一光处理单元可以根据身份标识将下行码流发送到身份标识关联的目标第二设备。

S302：第一设备向第一光处理单元发送下行码流。

S303：第一光处理单元根据下行码流中的身份标识确定用于传输下行数据流的目标下行子频带。

第一光处理单元接收到下行码流后，从下行码流中获取身份标识。若身份标识是下行报文编码为下行码流时添加到下行码流中的，身份标识位于下行码流的前导码中，则第一光处理单元从前导码中获取身份标识。若身份标识是先存在于下行报文中(例如身份标识为目的地址，或身份标识由第一设备添加到下行报文的VLAN ID字段或MPLS标签字段中)后编码的，则第一光处理单元从下行码流中承载身份标识的字段对应的位置获取身份标识。

第一光处理单元从下行码流中获取到身份标识后，根据身份标识确定用于传输下行数据流的目标下行子频带。目标下行子频带为点到多点光信道的多个下行子频带中的一个或多个下行子频带。第一光处理单元例如存储有多个第二设备关联的身份标识与多个下行子频带之间的映射关系。身份标识与下行子频带之间的映射规则为，某一第二设备关联的身份标识所映射的下行子频带，为与该第二设备连接的第二光处理单元所配置的下行子频带。从而，第一光处理单元根据下行码流中的身份标识能够确定将下行码流调制到哪个下行子频带上。

如上文所述，目标第二光处理单元被配置在目标下行子频带上接收下行数据，而目标第二光处理单元仅与目标第二设备连接，并且身份标识也与目标第二设备关联。因此，根据下行码流中的身份标识，获取与目标第二设备连接的目标第二光处理设备所配置的目标下行子频带，进而，基于OFDM点到多点光信道和目标下行子频带能够将下行码流传输给目标第二光处理单元，再由第二光处理单元将下行码流发送给目标第二设备，能够实现下行数据的可靠传输。

示例性地，多个第二设备关联的身份标识与多个下行子频带之间的映射关系如下表所示：

表4.身份标识与下行子频带的映射关系表

例如，若下行码流中的身份标识为身份标识01，为第二设备01的标识。下行子频带01为第二光处理单元01所配置的下行子频带，第二光处理单元01在下行子频带01上接收下行数据。那么根据表1和身份标识01，可以确定用于传输该下行码流的目标下行子频带为下行子频带01。可以通过下行子频带01将下行码流发送到第二光处理单元01，第二光处理单元01接收到下行码流后就可以将下行码流发送给第二设备01。

当身份标识本身为下行报文中的目的地址，例如目的MAC地址或目的IP地址时，第一光处理单元可以根据目的地址确定目标下行子频带。具体地，第一光处理单元例如存储有终端设备的地址与下行子频带之间的映射关系，终端设备的地址所映射的下行子频带，为与终端设备接入的第二设备连接的第二光处理单元所配置的下行子频带，接入同一个第二设备的终端设备的地址映射的下行子频带相同，接入不同的第二设备的终端设备的第一映射的下行子频带不同。从而，第一光处理单元可以根据下行报文中的目的地址确定目标下行子频带。示例性地，以目的地址为MAC地址为例，身份标识与下行子频带的映射关系如下表所示：

表5.身份标识与下行子频带的映射关系表

例如，终端设备1的MAC地址为MAC地址a

可选地，为了保证下行码流中的身份标识的准确性，降低下行码流中的身份标识从第一设备传输到第一光处理单元的过程中发生误码，下行码流中的身份标识可以存在备份，即第一设备在下行报文或下行码流中写入有M个相同的身份标识，M为大于或等于2的整数。第一光处理单元获取M个身份标识对应的二进制序列，并确定M个二进制序列中存在的至少N个相同的二进制序列为身份标识，并使用该身份标识获取目标下行子频带。其中，N为大于或等于2的整数，N小于或等于M。示例性地，第一设备在下行码流的前导码中写入了4个身份标识的二进制序列，4个身份标识的二进制序列均为10100110。第一光处理单元在接收到下性码流后，获取其中的4个二进制序列，4个二进制序列例如分别为10100110、10100110、10101110和10100110，其中有3个二进制序列为10100110，1个二进制序列为10101110(在传输过程中发生了误码)，则第一光处理单元可以确定二进制序列10100110为身份标识，保证了身份标识的准确性。

可选地，在下行码流的速率和目标下行子频带的速率不一致时，第一光处理单元可以在下行码流中增加或删除空闲(IDLE)码块来保证下行码流的速率和目标下行子频带的速率一致，以保证点到多点光信道的稳定性。具体地，当下行码流的速率大于目标下行子频带的速率时，第一光处理单元删除下行码流中的一个或多个空闲码块，以使下行码流的速率与目标下行子频带的速率一致。当下行码流的速率小于目标下行子频带的速率时，第一光处理单元在下行码流中增加一个或多个空闲码块，以使下行码流的速率与目标下行子频带的速率一致。

S304：第一光处理单元将下行码流调制到目标下行子频带。

第一光处理单元在根据身份标识获取到目标下行子频带之后，将下行码流调制到目标下行子频带上，以通过目标下行子频带向目标第二光处理单元发送该下行码流。

可选地，第一光处理单元在将下行码流调制到目标下行子频带之前，可以将下行码流中的身份标识删除，将删除身份标识后的下行码流调制到目标下行子频带上，以节省身份标识在点到多点光信道中传输所需占用的资源，降低网络开销，提高点到多点光信道的传输效率。由于下行码流是调制到目标下行子频带上传输的，并且目标第二光处理单元被配置在目标下行子频带上接收下行码流，因而下行码流中即使不包含身份标识，也能够保证下行码流能够被目标第二光处理单元接收而不会被丢弃，也能够保证下行码流不会被其他的第二光处理单元接收。

对于存在于前导码中的身份标识，第一光处理单元在将下行码流调制到目标下行子频带之前，除了将下行码流中的身份标识删除，还将前导码中的数值回复为前导码原本的数值，即将前导码恢复为0和1交替的二进制序列。

S305：目标第二光处理单元在目标下行子频带上接收下行码流。

多个第二光处理单元分别在各自配置的下行子频带上接收下行数据，目标第二光处理单元在目标下行子频带上接收下行数据。因而，目标第二光处理单元能够在目标下行子频带上接收到下行码流。不同的第二光处理单元会被配置不同的下行子频带，因此，下行码流只会被目标第二光处理单元接收，而不会被其他第二光处理单元接收，能够保证数据信息安全。并且，各第二光处理单元无需接收和解析所有下行数据，以从中获取与需要自身转发的数据，能够降低第二光处理单元的转发时延，以及降低第二光处理单元的处理复杂度。

S306：目标第二光处理单元将下行码流发送到目标第二设备。

目标第二光处理单元接收到下行码流后，向与第二目标第二光处理单元连接的目标第二设备发送该下行码流。目标第二设备对下行码流进行解码后得到下行报文，将下行报文转发至目的设备，实现下行报文从第一设备到目的设备的安全、可靠地转发。对下行码流解码的方式与对下行报文进行编码的方式对应，例如下行码流为经过64B/66B编码得到的，则目标第二设备对下行码流实施64B/66B解码。

本实施例中，第一设备和多个第二设备通过第一光处理单元和多个第二光处理单元之间建立的点到多点光信道进行数据传输，点到多点光信道的下行频谱包括多个下行子频带，多个下行子频带互不重叠，多个下行子频带之间为基于物理资源的硬隔离。多个第二光处理单元分别被配置在不同的下行子频带上接收数据，相当于第一光处理单元在点到多点光信道中分别与多个第二光处理单元之间存在独立的传输通道，多个传输通道可以并行传输，有利于提高数据传输效率，多个传输通道之间硬隔离，能够保证数据信息的安全性。并且，多个传输通道复用同一个点到多点光信道，能够减少光纤的使用，从而降低布线难度和成本。

以上图3的相关内容为通信系统处理下行数据的详细过程，下面将描述通信系统处理上行数据的详细过程。上行报文在通信系统的转发路径为，终端设备→终端设备接入的第二设备→与第二设备连接的第二光处理单元→第一光处理单元→第一设备。具体地，如图7所示，图7为本申请提供的另一种通信方法的流程示意图。本实施例由上述的通信系统执行，本实施例包括如下步骤：

S701：第二设备向第二光处理单元发送上行码流。

上行码流为第二设备对来自终端设备的上行报文进行编码得到的。例如第二设备对上行报文进行64B/66B编码、4B/5B编码或8B/10B编码等得到上行码流。

S702：第二光处理单元接收来自与该第二光处理单元连接的第二设备的上行码流。

S703：第二光处理单元将上行码流调制到点到多点光信道的上行频谱中的上行子频带。

点到多点光信道的上行方向，可以基于OFDMA、码分多址或时分多址等方式实现上行数据的传输。多点光信道的上行频谱包括多个上行子频带。

若基于时分多址实现上行数据的传输，则第二光处理单元在指定的时隙将上行码流调制到上行频谱的上行子频带上，以向第一光处理单元发送上行码流。点到多点光信道的上行方向在时域上被分割为多个时隙，多个第二光处理单元分别在不同的时隙上传输上行数据。该情况下，第二光处理单元在指定的时隙独自占用上行频谱中用于传输上行数据的所有上行子频带。

若基于OFDMA实现上行数据的传输，则第二光处理单元将上行码流调制到上行频谱中自身配置的上行子频带上，以向第一光处理单元发送上行数据。

可选地，在下行码流的速率和目标下行子频带的速率不一致时，第二光处理单元可以在上行码流中增加或删除空闲码块来保证上行码流的速率和上行子频带的速率一致，以保证点到多点光信道的稳定性。具体地，当上行码流的速率大于上行子频带的速率时，第二光处理单元删除上行码流中的一个或多个空闲码块，以使上行码流的速率与上行子频带的速率一致。当上行码流的速率小于上行子频带的速率时，第二光处理单元在上行码流中增加一个或多个空闲码块，以使上行码流的速率与上行子频带的速率一致。

S704：第一光处理单元在上行频谱上接收上行码流。

若基于时分多址实现上行数据的传输，则第一光处理单元在指定的时隙上接收上行码流。

若基于OFDMA实现上行数据的传输，则第一光处理单元在上行频谱的多个上行子频带上接收数据。第一光处理单元可以根据在哪一上行子频带上接收上行码流得知该上行码流来自哪一第二设备/第二光处理单元。可选地，为了提高上行码流在第一设备的转发效率，第一光处理单元可以根据接收上行码流的上行子频带，获取上行子频带绑定的身份标识，并将身份标识添加到上行码流中。上行子频带绑定的身份标识与该上行子频带被配置的第二光处理单元连接的第二设备关联，因此根据上行子频带能够确定一个身份标识，该身份标识可以指示上行码流来自哪一第二设备/第二光处理单元。当然，若将上行报文中的源地址，例如源IP地址和/或源MAC地址作为身份标识，则无需第一光处理单元在上行码流中添加身份标识。

可选地，第一光处理单元可以将身份标识添加到上行码流的前导码中，从而能够无需增加额外的开销来承载身份标识，并且前导码位于上行码流的前端，有利于第一设备快速从上行码流中获取到身份标识。

可选地，第一光处理单元可以在上行码流中添加多个相同的身份标识，多个相同的身份标识互为备份，保证上行码流从第一光处理单元传输的第一设备的过程中身份标识的准确性。

S705：第一光处理单元向第一设备发送上行码流。

第一光处理单元会接收到来自多个第二光处理单元的上行码流。若基于OFDMA实现上行数据的传输，第一光处理单元可以将从不同上行子频带接收的并行的上行码流交织为一条串行上行码流，然后向第一设备发送串行上行码流。

S706：第一设备对上行码流进行转发处理。

无论是发送到外部网络的上行数据，还是发送到内部网络的上行数据，均由第一设备进行转发。第一设备接收到上行码流后，对上行码流进行解码，例如64B/66B解码，得到上行报文。第一设备可以根据上行报文中携带的信息进行转发处理。例如，第一设备可以根据上行报文中的目的地址进行转发处理。

还例如，当上行码流中还包括身份标识时，第一设备可以根据身份标识和目的地址进行转发处理。示例性地，如图6所示，第一设备包括MAC/PHY模块、网络处理器(networkprocessor，NP)和交换模块。第一设备的MAC/PHY模块识别串行上行码流的S码块，锁定上行码流，然后从前导码中获取身份标识，根据身份标识获得内部标签，对上行码流实施解码，剥离S、T等码块，形成上行报文并在上行报文中添加所述内部标签。第一设备的MAC/PHY模块将上行报文发送给NP，NP根据上行报文中的内部标签和目的地址进行路由查表、流量调度等处理后，确定上行报文的出端口。第一设备的NP将上行报文发送给交换模块，由交换模块剥除内部标签后发送出去。在上行码流中的身份标识存在备份的情况下如何获取身份标识，可参照下行码流中的身份标识存在备份时获取身份标识的方法，此处不再赘述。内部标签的含义与上文相同，此处不再赘述。

本实施例中，基于点到多点光信道可以通过OFDMA或时分多址等多种方式实现上行数据的传输。基于OFDMA的点到多点光信道，各第二光处理单元在各自配置的上行子频带上传输上行码流，可以使多个第二光处理单元并行向第一光处理单元发送上行码流，从而提高上行数据的传输效率。

基于同一技术构思，如图8所示，本申请还提供一种通信装置800。该通信装置800应用于上述的第一光处理单元。通信装置800可以是第一光处理单元，也可以是第一光处理单元中的部分功能模块。第一光处理单元应用于图2的通信系统，通信系统包括第一设备、第一光处理单元、至少一个第二设备和至少一个第二光处理单元，第一光处理单元与至少一个第二光处理单元之间建立有点到多点光信道，第一设备和至少一个第二设备通过点到多点光信道通信，点到多点光信道的下行频谱包括多个下行子频带，每一第二光处理单元被配置为在多个下行子频带中的至少一个下行子频带上接收数据，每一第二光处理单元连接一个第二设备。

通信装置800包括处理模块801和收发模块802。其中，处理模块801，用于从来自第一设备的下行码流中获取身份标识，身份标识与目标第二设备关联，目标第二设备为至少一个第二设备中的一个第二设备，下行码流为对下行报文编码得到的。收发模块802，用于将下行码流调制到与身份标识关联的目标下行子频带，以向目标第二设备发送下行码流，目标下行子频带为与目标第二设备连接的第二光处理单元所配置的下行子频带。

在一种可能的实现方式中，身份标识为目标第二设备的标识，身份标识位于前导码中。

在一种可能的实现方式中，身份标识在前导码中存在多个备份。

在一种可能的实现方式中，身份标识为目的地址，目的地址指示接收下行报文的终端设备的地址，终端设备为接入目标第二设备的设备。

在一种可能的实现方式中，身份标识为虚拟局域网标识VLANID，VLANID与接入目标第二设备的终端设备的地址关联。

在一种可能的实现方式中，处理模块801，还用于在调制下行码流到目标下行子频带之前，删除下行码流中的身份标识。

在一种可能的实现方式中，处理模块801，还用于在调制下行码流到目标下行子频带之前，在下行码流中插入或删除1个或多个IDLE码块，以匹配下行码流的速率与下行子频带的速率。

在一种可能的实现方式中，点到多点光信道的上行频谱包括多个上行子频带，每一第二光处理单元被配置为在多个上行子频带中的至少一个上行子频带上发送数据。收发模块802，还用于接收与目标第二设备连接的第二光处理单元在配置的上行子频带上发送的上行码流。处理模块801，还用于在上行码流中添加与上行子频带关联的身份标识。收发模块802，用于向第一设备发送添加有身份标识的上行码流。

如图9所示，为本申请提供的另一种通信装置的结构示意图。该通信装置900应用于上述的第二光处理单元，通信装置900可以是第二光处理单元，也可以是第二光处理单元中的部分功能模块。第二光处理单元应用于图2的通信系统，通信系统包括第一设备、第一光处理单元、至少一个第二设备和至少一个第二光处理单元，第一光处理单元与至少一个第二光处理单元之间建立有点到多点光信道，第一设备和至少一个第二设备通过点到多点光信道通信，点到多点光信道的下行频谱包括多个下行子频带，每一第二光处理单元被配置为在多个下行子频带中的至少一个下行子频带上接收数据，每一第二光处理单元连接一个第二设备。

通信装置900包括收发模块901，用于在目标下行子频带上接收来自第一光处理单元的下行码流，目标下行子频带为第二光处理单元所配置的下行子频带，下行码流为第一光处理单元根据身份标识调制到目标下行子频带上的，身份标识与下行码流和与第二光处理单元连接的目标第二设备关联。

在一种可能的实现方式中，收发模块901，还用于接收来自目标第二设备的上行码流。收发模块901，还用于将上行码流调制到点到多点光信道的上行频谱中的上行子频带，以向第一光处理单元发送上行码流。

在一种可能的实现方式中，上行频谱包括多个上行子频带，多个上行子频带之间正交，每一第二光处理单元被配置为在多个上行子频带中的至少一个上行子频带上发送数据。收发模块901，具体用于将上行码流调制到第二光处理单元配置的上行子频带。

在一种可能的实现方式中，收发模块901，具体用于在指定时隙将上行码流调制到上行频谱中的多个上行子频带。

第五方面提供一种通信系统。该通信系统包括第一设备、第一光处理单元、至少一个第二设备和至少一个第二光处理单元，第一光处理单元与至少一个第二光处理单元之间建立有点到多点光信道，第一设备和至少一个第二设备通过点到多点光信道通信，第一光处理单元包括第三方面或第三方面任一种可能的实现方式中的通信装置，第二光处理单元包括第四方面或第四方面任一种可能的实现方式中的通信装置。

如图10所示，为本申请提供的一种通信设备。该通信设备包括处理器1001和存储器1002。存储器1002，用于存储指令。处理器1001，用于执行存储器1002中的指令，执行上述任意实施例的通信方法中第一光处理单元所执行的步骤，或第二光处理单元所执行的步骤，或第一设备所执行的步骤。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，read-only memory)、随机存取存储器(RAM，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。