Un método, sistema y dispositivo para transmisión de datos.

Un método de transmisión de datos, que incluye:

establecer,

mediante un OLT, una indicación de multitrama o múltiples tramas y una tara de indicación de intervalo detiempo aguas arriba en una trama aguas abajo enviada a la ONU (401);

determinar una posición de ancho de banda aguas arriba, por la ONU, de acuerdo con la indicación de multitrama y la tarade indicación de intervalo de tiempo aguas arriba después de recibir la trama aguas abajo (402); yenviar datos aguas arriba, por la ONU, al OLT en la posición de ancho de banda aguas arriba de la trama aguas arriba(403), en el que el método está caracterizado por

el proceso de establecer la tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba comprende: establecer la tara deindicación de intervalo de tiempo aguas arriba en diferentes tramas aguas abajo de acuerdo con la indicación demultitrama, estando la tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba en diferentes tramas aguas abajo adaptadapara componer los bits de mayor peso y los bits de menor peso específicos de una posición de ancho de banda aguasarriba, y siendo el rango de indicación de la posición de ancho de banda aguas arriba mayor que la cantidad de intervalosde tiempo máxima de una trama aguas arriba; y

el proceso de determinar la posición de ancho de banda aguas arriba de acuerdo con la indicación de multitrama y la tarade indicación de intervalo de tiempo aguas arriba comprende: de acuerdo con la indicación de multitrama, recuperar la tarade indicación de intervalo de tiempo aguas arriba en diferentes tramas aguas abajo para componer una posición de anchode banda aguas arriba específica a bits de mayor peso y a bits de menor peso.

Un método, sistema y dispositivo para transmisión de datos.

CAMPO DEL INVENTO

El presente invento se refiere a la tecnología de transmisión de datos, y en particular, a un método, un sistema y un aparato para transmitir datos en una Red Óptica Pasiva (PON) basada en el Multiplexado por División de Tiempo (TDM) (TDM-PON) .

ANTECEDENTES

Las redes de telecomunicaciones incluyen redes centrales, Redes de Área Metropolitana (MAN) y redes de acceso. Una red central consiste de "routers" (encaminadores) o conmutadores y una red troncal de transmisión tal como una red de Jerarquía Digital Síncrona (SDH) o red de Multiplexado por División de Longitudes de Onda Densas (DWDM) : una red de acceso consiste de distintas tecnologías tales como tecnología de Bucle de Abonado Digital Asimétrico (ADSL) , tecnología de Bucle de Abonado Digital de Tasa de Transferencia de Bits Muy Alta (VDSL) , tecnología activa de punto a punto PON, e incluso tecnología de acceso inalámbrica.

Con la aparición de nuevos servicios, especialmente el desarrollo de servicios de video de banda ancha elevada, tales como Televisión sobre Protocolo de Internet (IPTV) y Televisión de Alta Definición (HDTV) , la tecnología de acceso es cuestionada. La tecnología ADSL es económica pero limitada en ancho de banda; la tecnología VDSL proporciona un ancho de banda de más de 50 M pero transmite a una corta distancia. Además, la tecnología de ADSL y la tecnología de VDSL están basadas en cables de cobre, por tanto vulnerables a interferencias. Además, al resultar estrictos los recursos de cobre, el desarrollo de la tecnología de ADSL y de la tecnología de VDSL presentarán un cuello de botella.

Como una tecnología de acceso óptico de banda ancha, la PON está caracterizada por una topología física de punto a múltiples puntos y consiste de un Terminal de Línea Óptica (OLT) , una Red de Distribución Óptica (ODN) pasiva ymúltiples Unidades de Red Óptica (ONU) . Múltiples ONU comparten recursos de fibra y puertos de OLT; la ODN está conectada a un OLT y a una o más ONU pasivamente; el punto de distribución óptica (ODP) en una ODN no necesita ningún dispositivo de nodo activo, sino que necesita solamente un dispositivo de derivación óptica (OBD) pasivo. Por ello, la PON tiene estos méritos: recursos de ancho de banda compartidos, inversión económica en salas de equipamiento, alta seguridad de equipamiento, rápida construcción de red y bajo coste total de construcción de red.

Una PON estandarizada incluye: una PON basada en Modo de Transferencia Asíncrono (ATM) (ATM-PON o APON) , yuna Red Óptica Pasiva de Banda Ancha (BPON) , ambas conforme con las recomendaciones G.983.x de la Unión Internacional de Telecomunicaciones de Telecomunicaciones (ITU-T) ; una PON Ethernet (Ethernet-PON o EPON) , conforme con las recomendaciones 802.3ah del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) ; y una Red Óptica Pasiva capaz de Gigabits (GPON) , conforme con las recomendaciones G984.x de ITU-T. Las tecnologías PON actualmente bajo investigación en la industria incluyen: PON basada en Multiplexado por División de Longitud de Onda (WDM) (WDM-PON) , PON basada en Acceso Múltiple por División de Código Óptico (OCDMA) (OCDMA-PON) , PON basada en Multiplexado por Subportadora (SCM) (SCM-PON) , etc.

Con el crecimiento de los servicios de banda ancha, las tecnologías de PON están evolucionando. El proceso de evolución desde APON/BPON a EPON y GPON es un proceso de aumentar el ancho de banda de transmisión. Actualmente, la tasa de GPON es de 2, 5 Gbps en sentido aguas abajo o descendente y 2, 5 Gbps, 1, 5 Gbps o 622 Mbps para el sentido aguas arriba o ascendente. La estructura de trama de la GPON utiliza 125 Is (microsegundos) como un período y utiliza el GFP como un protocolo de capa de enlace, siendo así adecuada para transmitir no solamente datos de servicio Ethernet sino también datos de servicios TDM. Es una de las soluciones ideales para acceso de servicios integrados.

En la práctica actual, el mecanismo de transmisión para APON/BPON, GPON y EPON es el Acceso Múltiple por División de Tiempo (TDMA) , en particular, la transmisión aguas abajo es en el modo TDM y la transmisión aguas arriba es en el modo TDMA. En el modo TDMA, la medición de distancia (variación) debería ser realizada para controlar el tiempo de enviar datos aguas arriba desde cada ONU. Sin embargo, cuanto mayor es la tasa de PON, menos exacta será la variación.

Con el desarrollo de los servicios de banda amplia en el futuro, las tecnologías de acceso óptico evolucionarán a cualquiera de estos posibles destinos: La GPON o EPON existentes evolucionan continuamente para proporcionar tasas más elevadas o combinarse con el WDM; o una tecnología totalmente nueva tal como WDM-PON sustituye a la tecnología existente. En vista de la tendencia de los componentes ópticos, el sistema basado en la tecnología WDM-PON es costoso, y su ámbito de desarrollo está bastante limitado antes del boom de la cantidad de usuarios y servicios de marca. Por ello, la TDM-PON que evoluciona a tasas elevadas es mucho más efectiva en costes y práctica, y puede heredar a la GPON o EPON existente con respecto a gestión y control, heredando así las tecnologías de manera apropiada.

La GPON es un sistema de PON promovido por la organización Red de Acceso de Servicio Completo (FSAN) y formulado por la organización de normalización ITU-T. La EPON que desafía a la BPON da origen a la GPON. Con respecto a la función y rendimiento, la GPON está caracterizada por: proporcionar múltiples tasas aguas arriba y aguas abajo simétricas o asimétricas de manera flexible, por ejemplo, una tasa aguas arriba de 1, 244 Gbps, una tasa aguas abajo de 2, 488 Gbps: la relación de distribución del sistema es de hasta 1:16, 1:32, 1:64 o incluso 1:128, y está relacionada a la Corrección de Error Previa (FEC) soportada por la GPON, mientras la EPON proporciona sólo tasas aguas arriba y aguas abajo de 1, 25 Gbps simétricas, y proporciona una relación de distribución de hasta 1:32; el GFP es adecuado para la adaptación de cualquier servicio de datos; bien soportando una transferencia de datos de servicio TDM y proporcionando seguridad para el rendimiento de temporización; proporcionando capacidades de Operación, Administración, Mantenimiento y Aprovisionamiento (OAM&P) perfectas.

La trama aguas abajo de la GPON es una estructura de trama de 125 Is. Como se ha mostrado en la fig. 1, una trama aguas abajo en la GPON incluye un área de tara o información adicional de Bloque de Control Físico Aguas Abajo (PCBd) y el área de carga neta. El área de tara de PCBd incluye estos campos: campo de Sincronización Física (PSync) , campo de indicación de supertrama, campo de Capa Física OAM aguas abajo (PLOAMd) , campo de Paridad de Bits Entrelazados (BIP) , campo de Longitud de Carga Neta aguas abajo (PLend) , y campo de Mapa de Ancho de Banda Aguas Arriba (US BW Map) . El campo PSync es utilizado para poner en práctica la sincronización entre la ONU y el OLT; el campo de PLOAMd es utilizado para soportar la información de la Capa Física aguas abajo OAM (PLOAM) ; el campo BIP es utilizado para detección de error; el campo PLend es utilizado para indicar la longitud del campo US BW Map y la cantidad de celdas en la carga neta, en que el PLend puede ocurrir dos veces con el fin de mejorar la tolerancia de error; el campo US BW Map es utilizado para asignar ancho de banda aguas arriba, e incluye una indicación de tara de intervalo de tiempo aguas arriba para indicar la posición de comienzo y la posición final de cada intervalo del tiempo aguas arriba de ONU. El objeto de control de la asignación de ancho de banda es Contenedor de Transmisión (T-CONT) . El OLT puede asignar una o más T-CONT a una ONU, que es un concepto introducido en la tecnología de Asignación de Ancho de Banda Dinámica (DBA) de PON para mejorar la eficiencia de DBA.

El campo US BW Map es utilizado para indicar la posición de comienzo y la posición final de cada intervalo de tiempo aguas arriba de ONU; el T-CONT es el tamaño de la intervalo de tiempo asignada por el OLT a la ONU. La ONU envía un paquete en ráfaga aguas arriba al OLT de acuerdo con la posición del intervalo de tiempo asignado. Tomando ONU1 como un ejemplo, como se ha mostrado en la fig. 2, a través del campo de US BW Map en la trama aguas abajo, el OLT notifica a la ONU1 de que la posición de comienzo del intervalo de tiempo aguas arriba es el intervalo de tiempo 100º (TS100) , y la posición final es el intervalo de tiempo 300º (TS300) . De este modo, el tamaño de los intervalos de tiempo de T-CONT asignados por el OLT a la ONU1 es de 200 intervalos de tiempo. De acuerdo con la posición... [Seguir leyendo]

1. Un método de transmisión de datos, que incluye:

establecer, mediante un OLT, una indicación de multitrama o múltiples tramas y una tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba en una trama aguas abajo enviada a la ONU (401) ;

determinar una posición de ancho de banda aguas arriba, por la ONU, de acuerdo con la indicación de multitrama y la tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba después de recibir la trama aguas abajo (402) ; y

enviar datos aguas arriba, por la ONU, al OLT en la posición de ancho de banda aguas arriba de la trama aguas arriba (403) , en el que el método está caracterizado por

el proceso de establecer la tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba comprende: establecer la tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba en diferentes tramas aguas abajo de acuerdo con la indicación de multitrama, estando la tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba en diferentes tramas aguas abajo adaptada para componer los bits de mayor peso y los bits de menor peso específicos de una posición de ancho de banda aguas arriba, y siendo el rango de indicación de la posición de ancho de banda aguas arriba mayor que la cantidad de intervalos de tiempo máxima de una trama aguas arriba; y

el proceso de determinar la posición de ancho de banda aguas arriba de acuerdo con la indicación de multitrama y la tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba comprende: de acuerdo con la indicación de multitrama, recuperar la tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba en diferentes tramas aguas abajo para componer una posición de ancho de banda aguas arriba específica a bits de mayor peso y a bits de menor peso.

2. El método según la reivindicación 1, en el que la indicación de multitrama es un bit de cómputo de multitramas, y el bit de cómputo de multitramas es parte de los bits en un contador de supertramas en un bloque de control de capa física aguas abajo, o un bit de contador de multitramas que es establecido por separado.

3. El método según la reivindicación 2, en el que si el bit de cómputo de multitramas es parte de los bits del contador de supertrama en el bloque de control de capa física aguas abajo, antes de que la ONU reciba la trama aguas abajo, el método comprende además: a través del mensaje de PLOAMd, el OLT notifica a la ONU para recibir la trama aguas abajo en el modo de multitrama.

4. El método según la reivindicación 1, en el que:

el proceso en el que el OLT establece una indicación de multitrama y un tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba en la trama aguas abajo enviada a la ONU, comprende además: el OLT notifica la cantidad de bits requerida por la posición de ancho de banda aguas arriba a la ONU;

antes de que se determine la posición de ancho de banda aguas arriba, el método comprende además: la ONU recupera la cantidad de bits procedente de la tara de indicación de tiempo aguas arriba situada en los bits de mayor peso y de menor peso de la posición de ancho de banda aguas arriba respectivamente de acuerdo a la cantidad de bits requerida para la posición de ancho de banda aguas arriba.

5. El método según la reivindicación 1, en el que:

la tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba en cada trama aguas abajo contiene m bits, y la posición de ancho de banda aguas arriba recupera m bits desde cada tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba; si la tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba que compone la posición de ancho de banda aguas arriba es establecida para estar situada en L tramas aguas abajo, el rango indicado por la posición de ancho de banda aguas arriba es 0 a 2 m*L;

además, si la tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba que compone la posición de ancho de banda aguas arriba es establecida para estar situada en L tramas aguas abajo y la posición de ancho de banda aguas arriba recupera N bits en la tara de intervalo de tiempo aguas arriba, el rango indicado por la posición de ancho de banda aguas arriba es 0 a 2N;

en el que m, L y N son enteros positivos.

6. El método según la reivindicación 1, en el que la determinación, por la ONU, de la posición de ancho de banda aguas arriba de acuerdo con la indicación de multitrama y la tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba después de recibir la trama aguas abajo es específicamente: la ONU recibe la tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba en diferentes tramas aguas abajo, y, de acuerdo con la indicación de multitrama, determina cómo el bit de la tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba en la trama aguas abajo de la indicación de multitrama está situado en la posición de ancho de banda aguas arriba, y a continuación determina la posición de ancho de banda aguas arriba.

7. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que:

cuando el ancho de banda aguas arriba de la ONU es constante, la duración representada por la posición de ancho de banda aguas arriba está en proporción a la duración de la trama aguas arriba;

o, cuando la eficiencia de ancho de banda aguas arriba de la ONU es constante, la longitud de tara de tiempo de capa física para que la ONU maneje los datos aguas arriba está en proporción a la longitud de la trama aguas arriba.

8. El método según la reivindicación 7, en el que la tara de tiempo de capa física es la tara de tiempo de activación del láser que envía ráfaga de la ONU, o la tara de tiempo de protección entre paquetes de ráfaga aguas arriba, o la tara de tiempo de preámbulo.

9. Un sistema para transmitir datos, que comprende:

un OLT, adaptado para componer una estructura de trama aguas abajo, establecer una indicación de multitrama y una tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba en la trama aguas abajo, enviar la trama aguas abajo a una ONU, y recibir los datos aguas arriba desde la ONU; y

la ONU, adaptada para recibir la trama aguas abajo y determinar una posición de ancho de banda aguas arriba de acuerdo con la indicación de multitrama y la tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba, y enviar los datos aguas arriba al OLT en la posición de ancho de banda aguas arriba de la trama aguas arriba, estando el sistema caracterizado además porque el proceso de establecer la tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba comprende: establecer la tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba en diferentes tramas aguas abajo de acuerdo con la indicación de multitrama, estando adaptado la tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba en diferentes tramas aguas abajo para componer una posición de ancho de banda aguas arriba específica a los bits de mayor peso y a los bits de menor peso, y siendo el rango de indicación de la posición de ancho de banda aguas arriba mayor que la cantidad de intervalo de tiempo máxima de una trama aguas arriba; y

el proceso de terminar la posición de ancho de banda aguas arriba de acuerdo con la indicación de multitrama y la tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba comprende: de acuerdo con la indicación de multitrama, recuperar la tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba en diferentes tramas aguas abajo para componer una posición de ancho de banda aguas arriba específica de los bits de mayor peso y de los bits de menor peso.

10. El sistema según la reivindicación 9, en el que el OLT está además adaptado para asignar, de acuerdo con la duración de la trama aguas arriba, a la ONU, una posición de ancho de banda aguas arriba para enviar los datos aguas arriba, y determinar, la tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba incluida en cada trama aguas abajo en la multitrama aguas abajo de acuerdo con la posición de ancho de banda aguas arriba.

11. El sistema según la reivindicación 9, en el que el OLT comprende:

una unidad de convergencia de transmisión, adaptada para componer la estructura de trama aguas abajo, establecer la indicación de multitrama y la tara de indicación aguas arriba en la trama aguas abajo, y manejar los datos aguas arriba procedentes de la ONU; y

una unidad de interfaz, que incluye un receptor óptico de ráfaga aguas arriba y un transmisor óptico aguas abajo, está adaptada para convertir las señales de trama procedentes de la unidad de convergencia de transmisión en señales ópticas y enviarlas a la ONU, recibir los datos aguas arriba procedentes de la ONU y enviarlos a la unidad de convergencia de transmisión para su tratamiento.

12. El sistema según la reivindicación 11, en el que la unidad de convergencia de transmisión está además adaptada para asignar a la ONU una posición de ancho de banda aguas arriba para enviar los datos aguas arriba, de acuerdo con la duración de la trama aguas arriba, y determinar la tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba incluida en cada trama aguas abajo en la multitrama aguas abajo de acuerdo con la posición de ancho de banda aguas arriba.

13. El sistema según la reivindicación 11, en el que la ONU comprende:

una unidad de convergencia de transmisión, adaptada para recuperar la tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba procedente de diferentes tramas aguas abajo y determinar la posición de ancho de banda aguas arriba de manera conjunta específica a los bits de mayor peso y a los bits de menor peso, generar una trama de ráfaga aguas arriba de acuerdo con la posición de ancho de banda aguas arriba, en que la trama de ráfaga aguas arriba incluye un área de tara aguas arriba y un área de carga neta, establecer un tara de tiempo de capa física, que incluye al menos establecer un tiempo de preámbulo o un tiempo de delimitación de trama, y enviar la trama de ráfaga aguas arriba a la unidad de interfaz; y

la unidad de interfaz, que incluye un transmisor óptico para transmitir datos de ráfaga y un receptor óptico para recibir señales ópticas aguas abajo, y está adaptada para activar el láser antes de enviar datos de ráfaga de acuerdo con la tara de indicación de intervalo de tiempo aguas arriba, y desactivar el láser después de terminar de enviar datos de ráfaga.