PCB DE MONITORIZACIÓN DE RED ÓPTICA.

Un módulo de monitorización de red para su implementación en una red óptica ramificada en una ubicación de división en la que la red se divide en una pluralidad de ramificaciones,

comprendiendo el módulo de monitorización de red: una disposición de transmisores (6) para generar señales de prueba ópticas, estando conectada ópticamente (3) una salida de cada transmisor en la disposición a una respectiva ramificación; un detector para recibir una señal de activación óptica generada de manera remota que identifica un transmisor particular de los transmisores; estando adaptado el módulo para activar de manera selectiva el transmisor identificado en la señal de activación óptica para transmitir una señal de prueba óptica a la ramificación conectada a ese transmisor

Sumario:

Se da a conocer una placa de circuito impreso óptica ajustable a escala que permite la monitorización óptica en una red óptica pasiva (PON), que mantiene su carácter óptico pasivo. El concepto de la pcb óptica incorpora un divisor óptico guiaondas plano, un detector, un chip de transistor CMOS, una batería recargable y una disposición de láseres de emisión por superficie de cavidad vertical (VCSEL). Puede hacerse una distinción entre una solución para una PON dividida en la que los divisores ya se implementan en un nodo divisor y una solución para una nueva PON “desde cero” (“green field”) que todavía es necesario desplegar. Para la primera, un dispositivo transmisor de VCSEL independiente puede empalmarse entre el puerto de salida del divisor y la fibra del cable de distribución. Para la segunda, un módulo integrado puede empalmarse al cable de alimentación procedente de la oficina central (CO) y el cable de distribución que sale a las unidades de red óptica (ONU). Por medio de una señal de activación que puede reconocerse por cada VCSEL por separado y que se multiplexa en la oficina central para el tráfico de flujo descendente, se genera un pulso de prueba en el nodo divisor por el VCSEL. Las reflexiones de retroceso de esta señal pueden medirse mediante un reflectómetro de retardo de tiempo óptico (OTDR) en la oficina central. Este dispositivo OTDR puede compartirse para la medición de diferentes PON por medio de conmutadores de fibra óptica. Mediante un análisis de software apropiado y un reprocesamiento de los datos de OTDR, los operadores pueden hacer un mapa de la evolución de la pérdida de su PON en el tiempo.

Antecedentes:

En una red óptica pasiva (PON), se despliegan fibras ópticas en una disposición de ramificaciones con división doble o división central con el fin de distribuir señales desde los OLT (transmisores en línea ópticos) en la oficina central hacia una pluralidad de ONU en la residencia del abonado. Con el fin de identificar fallos en la red que necesiten ser restaurados cuando un abonado carece de servicio, se usa reflectometría óptica en el dominio de tiempo (OTDR). Para una PON dividida distribuida, este procedimiento es inapropiado dado que las mediciones de OTDR llevadas a cabo desde la oficina central no pueden distinguir entre la superposición de las señales reflejadas en retroceso y las ramificaciones del divisor. Por consiguiente, no es posible localizar el fallo después de la ramificación dividida. Como resultado, son necesarios técnicos de campo (técnicos que tienen que ir al sitio equipados con un OTDR) para realizar mediciones después de la ramificación dividida para identificar posibles fallos.

Los inconvenientes negativos de este enfoque son (1) que es un procedimiento muy

caro que no puede usarse para medir la red de manera proactiva regularmente; y (2) que para las mediciones de técnicos de campo se necesitan conectores en la planta exterior para poder conectar el equipo de OTDR a la infraestructura de cables. Esto puede conducir a fallos de conector a lo largo del tiempo en caso de que los equipos de técnicos de campo no hayan tenido en cuenta precauciones de limpieza. Además, la vida útil de los elementos de red en los que debe llevarse a cabo la monitorización se reduce bastante debido a un número sustancial de reentradas en el elemento de red. Sistemas conocidos se describen, por ejemplo, en la patente US 6396575 de W.R. Holland (Lucent), la patente US 6771358 de M. Shigeghara y H. Kanomori (Sumitomo), y la patente reemitida US 36471 de L.G. Cohen (Lucent).

El documento EP 1 241 805A2 describe la localización de fallos en un sistema de transmisión óptico que comprende una línea de transmisión entre terminales y repetidores. Puede ordenarse a un repetidor que envíe un pulso de luz de sonda a secciones adyacentes de la línea de transmisión.

Descripción de la invención:

Se presenta una solución ajustable a escala para la monitorización de PON. Para una PON ya desplegada, la solución de monitorización puede implementarse empalmando un dispositivo de puerto doble (véase la figura 1) o un dispositivo de múltiples puertos (véase la figura 2) en el(los) puerto(s) de una ramificación de divisor y una(s) fibra(s) del cable de distribución (situación A).

Para una PON desde cero que todavía es necesario desplegar, la solución consiste en una pcb óptica, en la que el divisor plano está montado en la placa. La conexión entre los dispositivos ópticos en la placa se realiza a través de fibras ópticas y dispositivos de acoplamiento de fibras. Estos dispositivos de acoplamiento de fibras pueden estar constituidos por ranuras de alineación y microlentes de refracción. El módulo integrado tiene un puerto de entrada que puede empalmarse o conectarse a través de conectores a la fibra de alimentación y un puerto de salida múltiple que puede empalmarse con las fibras del cable de distribución que se dirige a las ONU (situación B).

Un diagrama esquemático del concepto necesario para la situación A se ilustra en la figura 1. El puerto (1) es el puerto de entrada del dispositivo que está empalmado o conectado a un puerto de salida del divisor plano. Esto puede ser una fibra revestida de 250 µm, una fibra revestida de 900 µm, un cable de 3 mm, o un rabillo de fibra provisto de conectores con diferentes conectores. Lo mismo se aplica al puerto (2) de salida. El dispositivo (3) acoplador de inserción/extracción demultiplexa una señal (de bomba) de activación para activar el VCSEL desde el puerto de entrada. Para este dispositivo óptico puede usarse un filtro WDM (demultiplexor de longitud de onda) o puede usarse un sistema de lentes de difracción (de difracción binaria o de difracción de Fresnel) como el descrito en el caso de la patente US 6243513 B1 para desacoplar la bomba de la fibra de entrada. Estos microcomponentes ópticos pueden, si fuera necesario, montarse en la pcb o el chip por medio de técnicas de conexión invertida. La luz de la señal de bomba incide sobre el detector. Dependiendo de la longitud de onda de la señal de bomba usada, éste puede ser un detector a base de Si o un detector de GaAs. Un chip (5) de transistor CMOS recoge la señal óptica y eleva la potencia a un colector

(7) de carga que puede recargarse cada vez que es necesario activar un VCSEL mediante una señal de activación procedente de la oficina central. Cuando se recibe una secuencia digital apropiada, (inteligencia que a través del circuito CMOS puede incorporarse en el sistema) un VCSEL dedicado empieza a emitir un pulso intenso corto. La salida de VCSEL es recogida por las microlentes u otros elementos ópticos de acoplamiento al interior del puerto de inserción de los dispositivos acopladores de inserción/extracción. Como resultado, la señal de VSCEL se acopla en la fibra de salida del dispositivo transmisor. Esto crea un pulso de OTDR que empieza en la ramificación seleccionada y que sólo se propagará a una ONU dedicada. El sensor óptico (de un sistema de OTDR) en la CO recibirá por consiguiente una traza de OTDR de la única ramificación seleccionada.

Resulta evidente que para esta situación la señal de bomba para activar los VCSEL se atenúa mediante el acoplador. Esta solución puede adoptarse cuando las tasas de aceptación son bajas y no todos los puertos de divisor están ya conectados a una ONU. Esto debe considerarse como un procedimiento de crecimiento progresivo que es naturalmente más caro que las otras opciones.

Sin embargo, cuando el divisor no tiene puertos de salida disponibles (en un “espacio de aparcamiento”), un filtro WDM puede demultiplexar la señal de bomba procedente del puerto de divisor (véase la figura 2 a). Entonces la configuración del dispositivo ilustrado en la figura 1 también es diferente. Básicamente tiene N+1 puertos de entrada y N puertos de salida. Los N+1 puertos de entrada deben empalmarse con las N ramificaciones de salida del divisor y el puerto de entrada adicional debe empalmarse con la ramificación de demultiplexor de bomba del dispositivo WDM que desacopla la luz de bomba del tráfico de flujo descendente.

La figura 2.a muestra la configuración cuando un dispositivo WDM adicional se empalma en la fibra de alimentación y el puerto de salida del divisor. El puerto de demultiplexor del WDM se empalma con el dispositivo de disposición de VCSEL. Los puertos de salida del divisor plano también se empalman con el componente de disposición de VCSEL.

La figura 2b muestra la configuración...

1. Un módulo de monitorización de red para su implementación en una red óptica ramificada en una ubicación de división en la que la red se divide en una pluralidad de ramificaciones, comprendiendo el módulo de monitorización de red:

una disposición de transmisores (6) para generar señales de prueba ópticas, estando conectada ópticamente (3) una salida de cada transmisor en la disposición a una respectiva ramificación; un detector para recibir una señal de activación óptica generada de manera remota que identifica un transmisor particular de los transmisores; estando adaptado el módulo para activar de manera selectiva el transmisor identificado en la señal de activación óptica para transmitir una señal de prueba óptica a la ramificación conectada a ese transmisor.

2. Un módulo según la reivindicación 1, que comprende además un acoplador (3) óptico para su inserción en cada una de las ramificaciones y para añadir una salida de un transmisor a la ramificación.

3. Un módulo según la reivindicación 1, que comprende además un divisor y un multiplexor para dividir una fibra óptica en la pluralidad de ramificaciones y para multiplexar una salida de un transmisor en cada ramificación.

4. Un módulo según la reivindicación 3, en el que el divisor es un divisor guiaondas.

5. Un módulo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la disposición de transmisores (6) comprende una disposición de dispositivos de láser de emisión por superficie de cavidad vertical.

6. Un módulo según cualquier reivindicación anterior, que comprende además un dispositivo (3) acoplador de inserción/extracción para demultiplexar la señal de activación óptica.

7. Un módulo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un condensador, una batería, una batería recargable o un colector de carga para el módulo.

8. Un módulo según la reivindicación 7, en el que el circuito CMOS eleva la potencia del detector para cargar el colector de carga, el condensador o la batería recargable.

9. Un módulo según cualquier reivindicación anterior, en el que un circuito CMOS activa de manera selectiva el transmisor identificado en la señal de activación óptica para transmitir una señal de prueba óptica a la ramificación conectada a ese transmisor.

10. Una red óptica ramificada que comprende un módulo de monitorización según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

11. Una red óptica ramificada según la reivindicación 10, en la que la señal de prueba óptica es un pulso de prueba y la red comprende además un reflectómetro de retardo de tiempo óptico para monitorizar las reflexiones provocadas por el pulso de prueba.

12. Un procedimiento de monitorización de una red óptica ramificada, el procedimiento para 5 su uso con un módulo de monitorización con transmisores ópticos, comprendiendo el

procedimiento: generar señales de prueba ópticas para suministrarlas a una respectiva ramificación; recibir una señal de activación óptica generada de manera remota que identifica un transmisor particular de los transmisores; y activar de manera selectiva el transmisor identificado en la señal de activación óptica para transmitir la señal de prueba óptica a la ramificación conectada a ese transmisor.