Sistema para xDSL de largo alcance sobre fibra.

Sistema de conexión de una pluralidad de abonados digitales a una red de datos que ofrece servicio de xDSL, en el que los abonados digitales envían señales ascendentes analógicas a la red de datos y la red de datos envía señales descendentes digitales a los abonados digitales, que comprende una parte local, ubicada en una oficina central, conectada por un enlace de fibra óptica a una parte remota, ubicada en un lugar intermedio entre la oficina central y los abonados digitales, y comprendiendo además dicha parte local una pluralidad de tarjetas de línea de multiplexor de acceso a la línea de abonado digital con transceptor de xDSL sobre fibra

(2b), caracterizado porque cada tarjeta de línea de multiplexor de acceso a la línea de abonado digital con transceptor de xDSL sobre fibra comprende:

- una pluralidad de líneas de xDSL que comprenden:

- en sentido descendente:

- un extremo frontal analógico que comprende un convertidor digital-analógico (58) para transformar una señal descendente digital transmitida en una señal descendente analógica a una frecuencia original y al menos un amplificador;

- un oscilador (71) que fija una frecuencia de oscilación para la línea de xDSL;

- un mezclador (80), conectado directamente a la salida del al menos un amplificador para convertir la señal descendente analógica a la frecuencia de oscilación;

- un filtro paso banda (91a) centrado a la frecuencia de oscilación que filtra la señal descendente analógica convertida;

- en sentido ascendente:

- un filtro paso banda (91b) centrado a la frecuencia de oscilación que filtra una señal ascendente analógica;

- un oscilador (71) que fija una frecuencia de oscilación para la línea de xDSL;

- un mezclador (81), conectado directamente a la salida del filtro paso banda para convertir la señal descendente analógica a la frecuencia original;

- un filtro paso bajo (60) para evitar el aliasing;

- un extremo frontal analógico que comprende un convertidor analógico-digital (59) para transformar la señal ascendente analógica convertida en una señal ascendente digital, y al menos un amplificador;

- un circuito sumador (300) para combinar las señales descendentes analógicas recibidas desde cada línea de xDSL;

- un convertidor ascendente óptico (320) centrado en una longitud de onda de sentido descendente, que recibe señales ascendentes desde la parte remota a través del multiplexor de división de longitud de onda;

- un convertidor descendente óptico (330) centrado en una longitud de onda de sentido ascendente, directamente conectado a un multiplexor de división de longitud de onda;

- un multiplexor de división de longitud de onda (6) que está conectado a través de una fibra monomodo, punto a punto, (7) a la parte remota.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/073222.

Solicitante: TELEFONICA, S.A..

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: SÁNCHEZ YANGÜELA,MANUEL, YAGÜE VALENTÍN,PABLO ALBERTO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION... > Redes de datos de conmutación (interconexión o... > H04L12/28 (caracterizados por la configuración de los enlaces, p. ej. redes locales (LAN), redes extendidas (WAN) (redes de comunicación inalámbricas H04W))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > SELECCION (conmutadores, relés, selectores H01H;... > H04Q11/00 (Dispositivos de selección para sistemas multiplex (sistemas multiplex H04J))
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Sistema para xDSL de largo alcance sobre fibra.

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DESCRIPCIÓN

Sistema para xDSL de largo alcance sobre fibra

Campo de la invención

La presente invención se refiere a redes de datos, más específicamente a la conexión mediante fibra óptica y al servicio de abonados digitales.

Antecedentes de la invención

Las tecnologías xDSL son las tecnologías de banda ancha más extendidas. Estas tecnologías, que comprenden, por ejemplo ADSL, ADSL2, ADSL2+ o VDSL2, usan redes de acceso de cobre de empresas de telecomunicaciones para proporcionar conectividad de banda ancha. Las señales de xDSL se transmiten sobre pares metálicos desde una oficina central hasta las instalaciones del cliente, como se muestra en la figura 1.

El tráfico descendente, desde la red hasta los usuarios finales, se agrega por el DSLAM (multiplexor de acceso a la línea de abonado digital) 1, en el que hay varias tarjetas de línea de DSLAM de xDSL 2, y se transmite al CPE (equipo en las instalaciones del cliente) 4 ubicado en las instalaciones del cliente 19 sobre un par metálico 11. El tráfico ascendente, desde el usuario final hasta la red, se recoge por el CPE 4 y se transmite sobre un par metálico 11 al DSLAM 1, que normalmente está ubicado en una oficina central 17 (figura 1), aunque también puede estar ubicado fuera de ese punto, en un nodo remoto 18 (figura 2).

Las señales de xDSL comparten el par metálico 11 con señales de voz del servicio de PSTN (red telefónica pública conmutada). Con el fin de compartir el espectro del par metálico 11, se usan divisores 14a y microfiltros 14b. Para cada par metálico, hay un divisor 14a en el lado de la oficina central 17 o del nodo remoto 18 (véase la figura 2), y hay o bien un divisor 14a o bien un microfiltro 14b en el lado de las instalaciones del cliente. Los divisores 14a y microfiltros 14b de voz dividen/combinan las señales de voz y de xDSL. La señal de voz se intercambia entre el conmutador de PSTN 16 en la oficina central 17 y el teléfono 15 en las instalaciones del cliente 19. En caso de implementaciones de FTTN (fibra hasta el nodo) (figura 2), el conmutador de PSTN 16 puede estar ubicado en la oficina central 17 o, si es pequeño, puede estar ubicado en el nodo remoto 18.

Los divisores 14a y microfiltros 14b solo son necesarios cuando se proporcionan servicios de voz usando tecnología de conmutación de circuitos. Sin embargo, el servicio de voz también puede proporcionarse mediante VoIP (Voz sobre IP) usando tecnología de conmutación de paquetes. En caso de servicios de voz VoIP, no son necesarios los divisores 14a y microfiltros 14b.

Las tecnologías xDSL proporcionan acceso de banda ancha sobre una red de acceso de par metálico (normalmente cobre) existente. Sin embargo, hay algunas limitaciones para estas tecnologías:  Atenuación del par metálico. Esta atenuación aumenta con la longitud del par. Esto significa que la SNR (relación

señal a ruido) disminuye a medida que aumenta la longitud del par metálico. Así, con el fin de mantener la BER (tasa de error de bit) por debajo de un umbral máximo, la tasa de transmisión de bits proporcionada por xDSL disminuye a medida que aumenta la longitud metálica.

 Diafonía, una señal de perturbación que aparece cuando hay varios enlaces de xDSL sobre pares metálicos que comparten el mismo cable o elemento de unión. Estas señales parásitas aparecen debido al acoplamiento capacitivo e inductivo entre pares adyacentes. Las señales de diafonía aumentan significativamente el nivel de ruido y por tanto reducen significativamente la SNR de la señal de xDSL recibida en el par perturbado.

 Ruido: señales transitorias acopladas de forma electromagnética que aparecen aleatoriamente y crean errores de ráfaga.

Estas limitaciones implican que, usando xDSL para acceso de banda ancha, la tasa de transmisión de bits de acceso no puede superar una tasa de transmisión de bits neta de 6-8 Mbit/s a una distancia mayor de 2,5 km desde la oficina central, dependiendo de los calibres del hilo y el aislamiento del par.

La introducción de fibra en el bucle local, sustituyendo parcial o completamente el par metálico, mejora significativamente el rendimiento de xDSL debido a la baja atenuación de la fibra y su inmunidad electromagnética, que evita problemas de ruido y diafonía. Éste es el motivo por el cual algunas empresas de telecomunicaciones han desplegado redes de acceso de xDSL FTTN, siguiendo el esquema mostrado en la figura 2. Esta solución introduce la fibra en el enlace agregado entre el DSLAM 1 ubicado en el nodo remoto 18 y la oficina central 17. Este enfoque permite usar pares metálicos cortos entre cada puerto 3 de DSLAM 1 y cada CPE 4. Así disminuyen los niveles de atenuación y diafonía y también disminuye el riesgo de ruido. El enfoque de FTTN podría permitir extender tanto la cobertura como la tasa de transmisión de bits de acceso de banda ancha. Sin embargo, es un enfoque muy caro porque para lograr un objetivo de este tipo sería necesario desplegar muchos DSLAM remotos, lo que resulta muy costoso tanto en cuanto al capital como a su operación, aparte de otros temas importantes como la alimentación de los DSLAM y el problema de la ubicación, que puede ser más complejo que la ubicación del nodo B o las estaciones base para servicios móviles. Algunas patentes proponen soluciones de este tipo.

Pueden encontrarse algunas soluciones alternativas consultando las patentes WO0245383 A2 “Apparatus for connecting digital subscriber loops to central office equipment”, CA2346573 A1 “Arrangements for connecting digital subscriber loops to central office equipment”, CA2353594 A1 “Extended distribution of ADSL signals” o US2004264683 A1 “Hybrid Access Networks and Methods”.

Sin embargo, estas soluciones conllevan algunos problemas distintos, como buscar sitios para ubicar los nodos remotos 18, o bien en la calle o bien en edificios; gestionar y monitorizar remotamente los equipos, los DSLAM 1, ubicados en los nodos remotos 18; o la alimentación remota de unos DSLAM 17 completamente equipados ubicados fuera de los locales de la oficina central 17.

Sumario de la invención

La presente invención soluciona los problemas anteriormente mencionados divulgando un sistema que proporciona una mejora de los sistemas existentes. La presente invención considera la modificación de tarjetas de línea de DSLAM actuales con un transceptor optoelectrónico, requerido para transportar señales de xDSL sobre longitudes de onda óptica incluido en tarjetas de línea de DSLAM, y una simplificación del extremo frontal analógico típico, de este modo, la tarjeta modificada resultante no requiere transformadores híbridos o híbridos de estado sólido para combinar/dividir señales de xDSL descendentes y ascendentes ya que se crea un múltiplex sobre la fibra antes de la transmisión sobre pares metálicos y no se requiere la conversión a 2 hilos.

Según un primer aspecto de la invención, se proporciona un sistema para conectar una pluralidad de abonados digitales a una red de datos. Los abonados digitales envían señales ascendentes analógicas a la red de datos y la red de datos envía señales descendentes digitales a los abonados digitales. El sistema comprende una parte local, ubicada en una oficina central, conectada por un enlace de fibra óptica a una parte remota, ubicada en un lugar intermedio entre la oficina central y los abonados digitales. Dicha parte local comprende además una pluralidad de tarjetas de línea de multiplexor de acceso a la línea de abonado digital con transceptor de xDSL sobre fibra, y dichas tarjetas de línea de multiplexor de acceso a la línea de abonado digital con transceptor de xDSL sobre fibra comprenden: - una pluralidad de líneas de xDSL que comprenden: - en sentido descendente: - un extremo frontal analógico que comprende un convertidor digital-analógico para transformar una señal descendente digital transmitida en una señal descendente analógica a una frecuencia original y al menos un amplificador; - un oscilador que fija una frecuencia de oscilación para la línea de xDSL; - un mezclador, conectado directamente a la salida del al menos un amplificador para convertir la señal descendente analógica a la frecuencia de oscilación; - un filtro paso banda centrado a la frecuencia de oscilación que filtra la señal descendente analógica convertida; - en sentido ascendente: - un filtro paso banda centrado a la frecuencia de oscilación que filtra una señal ascendente analógica; - un oscilador que fija una frecuencia de oscilación para la línea de xDSL; - un mezclador, conectado directamente a la salida del filtro paso banda para convertir la señal descendente analógica a la frecuencia original; - un filtro paso bajo para evitar el aliasing (superposición periódica sucesiva) - un extremo frontal analógico que comprende un convertidor analógico-digital para transformar la señal ascendente analógica convertida en una señal ascendente digital, y al menos un amplificador; - un circuito sumador para combinar las señales descendentes analógicas recibidas desde cada línea de xDSL; - un convertidor ascendente óptico centrado en una longitud de onda descendente, conectado directamente a la salida del sumador, y la salida de dicho convertidor ascendente óptico se proporciona a un multiplexor de división de longitud de onda; - un convertidor descendente óptico centrado en una longitud de onda ascendente, directamente conectado a un multiplexor de división de longitud de onda; - un multiplexor de división de longitud de onda que está conectado a través de una fibra monomodo, punto a punto, a la parte remota.

El sistema de la invención tiene un oscilador para cada línea de xDSL. Dicho oscilador fija una frecuencia de oscilación para cada línea de xDSL ∆f superior a la previa, siendo ∆f: - ∆f>1,014 MHz para ADSL y ADSL2; - ∆f>2,208 MHz para ADSL2+; - ∆f>30,000 MHz para VDSL2; Según un segundo aspecto de la invención, el sistema de la invención incluye una unidad terminal en la parte remota, que establece un enlace entre un puerto en el multiplexor de acceso a la línea de abonado digital, y usando dicha unidad terminal para la monitorización remota instalaciones de monitorización de mecanismos de operación, administración y mantenimiento de xDSL.

Finalmente, el sistema puede incluir opcionalmente algunos elementos para introducir multiplexación por división de longitud de onda en xDSL sobre fibra. Es decir: - incluir una pluralidad de conmutadores para asignar las líneas de xDSL a los pares de longitud de onda y un módulo con un conmutador de control implementado para controlar dicha pluralidad de conmutadores.

- incluir un bloque en la red de datos para transportar una primera longitud de onda adicional para distribución de televisión digital y una segunda longitud de onda adicional para una supervisión de planta externa óptica, comprendiendo dicho bloque: - un multiplexor de división de longitud de onda para dividir longitudes de onda para el transporte xDSL a partir de longitudes de onda adicionales; - una agrupación de guías de onda cíclica conectada al multiplexor de división de longitud de onda para dividir las longitudes de onda para el transporte xDSL en una pluralidad de fibras de salida; - un divisor pasivo conectado al multiplexor de división de longitud de onda para dividir la potencia óptica de las longitudes de onda usadas para longitudes de onda adicionales en una pluralidad de fibras de salida; - una pluralidad de acopladores de multiplexor de división de longitud de onda conectados a la agrupación de guías de onda cíclica y al divisor pasivo para combinar en cada fibra de salida el par de longitudes de onda para el transporte xDSL con las longitudes de onda adicionales; - incluir en la parte remota un módulo de bloqueo de longitud de onda automático que recibe una señal introducida en la parte local y transmitida a través de la agrupación de guías de onda cíclica para una sintonización automática de las longitudes de onda asignadas usadas para la transmisión.

Para concluir con las ventajas de la presente invención, es apropiado señalar que supone una mejora de los sistemas actuales proporcionando un aumento del balance óptico de 3 dB, que es un aumento del radio de cobertura comprendido entre 3,5 km y 5 km. El aumento de cobertura proporcionado por la propuesta actual permite una reducción drástica del número de oficinas centrales 17 en zonas urbanas de gran población por un factor de treinta.

La invención propuesta puede proporcionar una tasa de transmisión de bits de acceso neta mínima de 10 Mbit/s hasta a 20 km de distancia de las oficinas centrales 17.

La presente invención permite el transporte de múltiples xDSL multiplexadas sobre diferentes longitudes de onda en la misma fibra, usando un par diferente de longitudes de onda descendente y ascendente para cada xDSL multiplexada.

En caso de múltiples pares de longitudes de onda para transporte de señales xDSL, el sistema puede incluir un módulo que permite una sintonización automática a la longitud de onda correspondiente.

La presente invención puede incluir un mecanismo para la monitorización remota de los enlaces de xDSL sobre fibra.

Y la presente invención incluye un mecanismo que permite la coexistencia en la red de distribución óptica de diferentes pares de longitudes de onda para transmisión xDSL, transporte de televisión digital y monitorización en planta externa óptica.

Para una comprensión más completa de la invención, sus objetivos y ventajas, puede hacerse referencia a la siguiente memoria descriptiva y a los dibujos adjuntos.

Breve descripción de los dibujos

Para ayudar a entender mejor las características de la invención según una realización práctica preferente de la misma y con el fin de complementar esta descripción, se adjuntan las siguientes figuras como parte integrante de la misma, que tienen un carácter ilustrativo y no limitativo: La figura 1 muestra un diagrama de acceso de xDSL desplegado desde una oficina central en la técnica anterior.

La figura 2 muestra un diagrama de acceso de xDSL desplegado desde un nodo remoto en la técnica anterior.

La figura 3 muestra un diagrama de un enfoque de xDSL sobre fibra en la técnica anterior.

La figura 4 muestra un diagrama de xDSL sobre fibra con un transceptor de xDSL sobre fibra integrado - central, en tarjetas de línea de DSLAM.

La figura 5 muestra un diagrama de bloques de un puerto de xDSL actual en una tarjeta de línea de DSLAM.

La figura 6 muestra un diagrama de bloques de la tarjeta de línea de DSLAM con transceptor de xDSL sobre fibra - central.

La figura 7 muestra un diagrama de bloques de una unidad terminal introducida en un transceptor de xDSL sobre fibra – remoto, para monitorización remota.

La figura 8 muestra un diagrama de bloques que incluye modificaciones de la red de datos requeridas para permitir la coexistencia de varias longitudes de onda.

La figura 9 muestra un diagrama de bloques de una tarjeta de línea de DSLAM de xDSL con transceptor de xDSL sobre fibra ajustable - central.

La figura 10 muestra un transceptor de xDSL sobre fibra - remoto, con un sistema de bloqueo de longitud de onda automático.

La figura 11 muestra un diagrama de bloques de un sistema de bloqueo de longitud de onda automático.

Descripción detallada de la invención

En la presente invención, se transmiten señales de xDSL sobre una fibra con el fin de mejorar la cobertura y la tasa de transmisión de bits de acceso proporcionadas por tecnologías de acceso de xDSL. El uso de fibra reduce drásticamente la atenuación y la diafonía, y mejora la tolerancia al ruido. Todos estos factores mejoran significativamente el rendimiento de xDSL: la tasa de transmisión de bits y la cobertura.

El sistema propuesto introduce fibra en el bucle, proporcionando un incremento máximo en el rendimiento tanto en cobertura como en tasa de transmisión de bits, al tiempo que se minimiza el impacto en la infraestructura de acceso de xDSL desplegada actualmente. El único cambio requerido se centra en las tarjetas de línea DSLAM 2, mientras que los equipos en las instalaciones del cliente 4 (CPE en lo sucesivo) de xDSL actualmente desplegados se mantienen sin cambios. La propuesta supone la sustitución de los servicios de voz heredados basados en tecnología de conmutación de circuitos por servicios de Voz sobre IP (VoIP), tal como se realiza actualmente con el acceso de fibra basado en soluciones GPON. Éste es el motivo por el cual ya no se requieren divisores de voz 14a y microfiltros 14b en los enlaces de xDSL considerados en la presente invención.

Algunas patentes proponen soluciones, como la presentada en la figura 3, que consisten en un módulo optoelectrónico, que en lo sucesivo se denomina transceptor de xDSL sobre fibra, central 5, alojado en una parte local. Este módulo optoelectrónico 5 está conectado a través de una fibra monomodo (SMF) punto a punto 7 a un módulo optoelectrónico remoto que se denomina en lo sucesivo transceptor de xDSL sobre fibra, remoto 9 ubicado cerca de las instalaciones del cliente 19. La parte remota puede estar ubicada en la calle cerca del edificio o incluso dentro del edificio al que da servicio.

La presente invención incluye el transceptor de xDSL sobre fibra, central 5 en la tarjeta de línea de DSLAM 2. Así, el esquema de xDSL sobre fibra es el mostrado en la figura 4.

La presente invención incluye una simplificación del extremo frontal analógico 13 (AFE en lo sucesivo) en el transceptor de xDSL sobre fibra, central 5.

Un AFE 13 típico de un puerto de DSLAM de xDSL 3 se muestra en la figura 5. El AFE 13 típico consiste en un DAC (convertidor de digital a analógico) 58 que transforma la señal descendente digital transmitida en una señal analógica, un ADC (convertidor de analógico a digital) 59 que transforma la señal analógica ascendente en una digital, y un híbrido 50 con una carga adaptada 55 usada para conversión de 2-4 hilos.

La mejora consiste en un AFE 13b sin híbrido 50. El híbrido ya no es necesario porque la conversión de 2-4 hilos no tiene lugar en la parte local de la invención. Esto constituye una diferencia con las patentes anteriores.

Las patentes anteriores usan señales de xDSL que se envían a los abonados sobre un par metálico en una transmisión a 2 hilos. Por tanto, se requería un híbrido en la parte local para dividir las señales transmitidas en ambos sentidos, compartiendo el espectro, con el fin de transmitir las señales procedentes de la fibra en una transmisión a 4 hilos. Sin embargo, la presente invención actúa sobre señales de xDSL antes de enviarlas al par metálico, generando un múltiplex de señales que se transportan mediante portadoras ópticas en diferentes longitudes de onda, en sentido ascendente y descendente. Existe un múltiplex de señales transmitido por una longitud de onda ascendente y un múltiplex de señales transmitido por una longitud de onda descendente. Ambos se envían en una transmisión a 4 hilos sobre una fibra monomodo que conecta la parte local y la parte remota. El híbrido ya no es necesario porque no hay conversión a 2 hilos en la parte local. En la parte remota se requiere un híbrido para la conversión de 2-4 hilos de la forma habitual, pero la supresión del híbrido en la parte local añade tres decibelios adicionales al balance de potencia de enlace óptico. Este aumento en el balance de potencia de enlace óptico supone un aumento del radio de cobertura comprendido entre 3,5 y 5 km, al tiempo que se mantiene constante la tasa de transmisión de bits de acceso.

Los elementos mostrados en la figura 4 combinan y dividen los N enlaces de xDSL de la siguiente manera:  La tarjeta de línea de DSLAM con transceptor de xDSLoF, central 2b incluido en el DSLAM 1, multiplexa N señales descendentes de xDSL y las transporta mediante FDM (multiplexación por división de frecuencia) usando una longitud de onda DESCENDENTE. Al mismo tiempo desmultiplexa N señales ascendentes de xDSL recibidas mediante una señal de FDM portada por una longitud de onda ASCENDENTE.

 El transceptor de xDSL sobre fibra, remoto 9 próximo a las instalaciones del cliente 19, multiplexa las N señales ascendentes de xDSL a partir de N CPE 4 en una única señal de FDM transportada por una longitud de onda ASCENDENTE. Y al mismo tiempo desmultiplexa las N señales descendentes de xDSL recibidas mediante una señal de FDM portada por una longitud de onda DESCENDENTE.

El diagrama de bloques de tarjeta de línea de xDSLAM con transceptor de xDSL sobre fibra, central 2b se muestra en la figura 6. Cada tarjeta de línea de xDSLAM con transceptor de xDSL sobre fibra, central 2b maneja N líneas de xDSL. Las N señales descendentes de xDSL digitales se introducen en su AFE 13b simplificado correspondiente, mientras que las N señales ascendentes de xDSL digitales se extraen de su AFE 13b simplificado correspondiente. La señal de xDSL descendente analógica 100 se convierte de manera ascendente por un mezclador 80. Para cada línea de xDSL hay un oscilador local (71 para la primera línea de xDSL, 72 para la segunda, etc., 79 para la enésima y última línea de xDSL). La frecuencia de oscilación de cada uno de los N osciladores es f Hz superior a la previa y f Hz inferior a la siguiente. La banda de frecuencia f debe ser suficientemente grande para abarcar el espectro de xDSL, incluyendo el sentido tanto ascendente como descendente, y también una protección de banda. Así: f > 1,104 MHz para ADSL (ITU-T G.992.1) y ADSL2 (ITU-T G.992.3).

f > 2,208 MHz para ADSL2+ (ITU-T G.992.5).

f > 30,000 MHz para VDSL2 (ITU-T G.993.2 ) Así, f0 es la frecuencia de oscilación del oscilador 71, f0 + f es la frecuencia de oscilación del oscilador 72, etc. f0 + (N – 1). f es la frecuencia de oscilación del oscilador 79. A continuación se filtran las señales de salida de cada mezclador 80 mediante filtros paso banda de banda estrecha, cada uno de los cuales está centrado a la frecuencia de oscilación del oscilador correspondiente: el filtro paso banda 91a está centrado a la frecuencia f0, el filtro paso banda 92a está centrado a la frecuencia f0 + f, etc., el filtro paso banda 99a está centrado a la frecuencia f0 + (N – 1). Las señales 90a, 91a,…, 99a son las señales de salida desde los filtros paso banda anteriores. Todas estas señales se combinan mediante un circuito sumador 300 cuya señal de salida 110 se entrega a un convertidor ascendente óptico 320 que funciona a una longitud de onda central DESCENDENTE. La señal de salida 120 del convertidor ascendente óptico 320 se entrega a multiplexores de división de longitud de onda 6, también denominados WDM.

En sentido ascendente, el WDM 6 de la tarjeta de línea de DSLAM con transceptor de xDSL sobre fibra, central 2b recibe una señal 130. La parte del espectro de la señal 130 centrada a la longitud de onda ASCENDENTE es la señal 240 que constituye la señal de entrada para el módulo de transceptor de xDSL sobre fibra, central 5. La señal 240 es la señal de entrada para un convertidor descendente óptico 330 que también funciona a una longitud de onda central ASCENDENTE. La señal de salida 250 desde el convertidor descendente óptico 330 puede filtrarse a través de un filtro paso banda 310 y dividirse en N señales. Cada señal se filtra mediante un filtro paso banda de banda estrecha, y cada uno de estos filtros se centra a una frecuencia diferente. El filtro paso banda 91b está centrado a la frecuencia f0, el filtro paso banda 92b está centrado a la frecuencia f0 + f, etc., el filtro paso banda 99b está centrado a la frecuencia f0 + (N – 1). La señal de salida de cada uno de estos filtros constituye una señal de entrada para un convertidor descendente de radiofrecuencia que se basa en un mezclador 81. Pero cada mezclador 81 usa un oscilador local diferente. El oscilador 71 genera una portadora a la frecuencia f0, el oscilador 72 genera una portadora a la frecuencia f0 + f, etc., el oscilador 79 genera una portadora a la frecuencia f0 + (N – 1). La salida de cada mezclador 81 pasa a través de un filtro paso bajo 60 usado para evitar el aliasing y la señal de salida del filtro paso bajo 260, mostrada en la figura 6, se introduce en el AFE 13b simplificado correspondiente.

Los WDM 6 se usan para permitir que ambas longitudes de onda DESCENDENTE y ASCENDENTE compartan la misma fibra óptica 7, tal como se muestra en la figura 6 y la figura 7. Con el fin de mantener retrocompatibilidad con otras señales ópticas que comparten el mismo enlace de fibra, se usan multiplexores de división de longitud de onda en ambos lados del enlace de fibra permitiendo la introducción y la extracción de señales ópticas de otros servicios, como supervisión de planta externa óptica basada en reflectometría, GPON o superposición de televisión digital terrestre (TDT) sobre banda de mejora de GPON/XG-PON.

Además, el WDM 6 incluye un puerto de entrada 12a para introducir señales ópticas para supervisión de planta externa óptica basada en reflectometría, y transporte de superposición de televisión digital terrestre (TDT) sobre la banda de mejora de GPON/XG-PON. Este puerto 12a también es un puerto de salida para ecos de señal de reflectometría óptica.

 WDM 8 es adyacente al transceptor de xDSL sobre fibra, remoto 9 e introduce en la SMF 7 el múltiplex ascendente y extrae el múltiplex descendente de la SMF 7.

Además, el WDM 8 incluye un puerto de salida 12b para extraer la señal óptica usada para transportar televisión digital terrestre (TDT) en la banda de mejora de GPON/XG-PON.

Con el fin de monitorizar el estatus del enlace de xDSL sobre fibra, el sistema puede incluir opcionalmente una unidad terminal de ADSL (o ADSL2+)/VDSL insertada 400, en lo sucesivo ATU-R/VTU-R, en el transceptor de xDSL sobre fibra, remoto 9, como se muestra en la figura 7. Se establece un enlace de operación, administración y mantenimiento de xDSL (enlace de OAM) entre el puerto de xDSL 3 correspondiente en el DSLAM 1 y la ATU- R/VTU-R insertada 400 puede usarse para monitorizar el funcionamiento correcto del sistema, reutilizando las instalaciones de monitorización soportadas por los mecanismos de operación, administración y mantenimiento (OAM) de xDSL, definidos en la recomendación ITU-T G.997.1.

Como se ha mencionado previamente, las señales de reflectometría óptica introducidas a través del puerto 12a pueden usarse para la monitorización remota del enlace de fibra. Pero no es suficiente. El enlace de fibra puede estar funcionando correctamente y, sin embargo, puede haber un fallo en el sistema. El establecimiento de un enlace de xDSL entre un puerto de xDSL 3 de la tarjeta de línea 2b del DSLAM 1 en la oficina central 17, y una ATU-R/VTU-R insertada 400 en el transceptor de xDSL sobre fibra, remoto 9 proporciona un enlace de OAM de xDSL que se usa para la monitorización del sistema.

El uso simultáneo de múltiples pares de portadoras ópticas para transporte múltiple de múltiplex de señales de xDSL proporciona ventajas adicionales:  Más flexibilidad porque todos los puertos de xDSL de la tarjeta de línea de xDSL modificada 2c pueden asignarse a diferentes edificios.

 Esta flexibilidad proporcionada por la nueva tarjeta de línea DSLAM 2c no provoca más complejidad en el lado de las instalaciones del cliente, porque la adición de un sistema de bloqueo de longitud de onda automático (AWL) 401 en el transceptor de xDSL sobre fibra, remoto 9 evita cualquier tipo de configuración y ajuste manual in situ del transceptor remoto de xDSLoF.

 Esta flexibilidad es incluso superior cuando cada uno de los puertos de xDSL 13b puede asignarse dinámicamente mediante conmutadores 601 controlados por un control central 600 a uno u otro par de longitudes de onda.

La invención integra una pluralidad de bloques de modulador/desmodulador óptico 401, como se muestra en la figura 8, en la tarjeta de línea DSLAM de xDSL con transceptor de xDSLoF, central 2b. Por tanto, se obtiene una nueva tarjeta de línea DSLAM 2c. Este nuevo tipo de tarjeta de línea DSLAM, en lo sucesivo en el presente documento denominada tarjeta de línea DSLAM de xDSL con transceptor de xDSLoF ajustable, central 2c, puede transmitir y recibir simultáneamente múltiples múltiplex de señales de xDSL, cada uno de los cuales se transporta por un par de longitudes de onda diferente (Di y Ui). Así, cada par de longitudes de onda porta un múltiplex de xDSL, tanto en sentido descendente como ascendente, constituido por las señales de xDSL que corresponden a puertos de xDSL 13b diferentes de los puertos asociados con el resto de pares de longitudes de onda.

Cada par de longitudes de onda descendente y ascendente puede usarse para alcanzar diferentes edificios y proporciona más flexibilidad aunque reduce la cobertura, debido a que se requieren dispositivos ópticos pasivos para dividir los diferentes pares de longitudes de onda. Puede ser una solución aumentar la flexibilidad de despliegue en el centro de las ciudades. Las líneas de xDSL se unirán dinámicamente a un par de longitudes de onda específico, que se usará para portar todas las señales de xDSL a todos aquellos clientes que viven en el mismo edificio.

En esta realización preferente, incluir la introducción de una pluralidad de bloques de modulador/desmodulador óptico 401 en las tarjetas de línea de DSLAM requiere una modificación en la red de distribución óptica pasiva. Esta modificación es necesaria con el fin de permitir la coexistencia de varias longitudes de onda para el transporte de señales de xDSL con una longitud de onda adicional para la distribución de televisión digital y una segunda longitud de onda adicional para la supervisión de planta externa óptica. Esta modificación consiste en el bloque 800 mostrado en la figura 8:  Un WDM 801, un elemento pasivo que divide las longitudes de onda ópticas para el transporte del múltiplex de xDSL a partir de las longitudes de onda usadas para la distribución de televisión digital y para la supervisión de planta externa óptica.

 Una agrupación de guías de onda cíclica 802, también denominada AWG, divide las longitudes de onda asignadas para el transporte del múltiplex de xDSL a diferentes edificios en diferentes fibras. En cada salida de la AWG hay solo dos longitudes de onda, Di y Ui, que respectivamente transportan el múltiplex descendente y ascendente de xDSL a los clientes que viven en el mismo edificio.

 Un divisor pasivo 803 que divide por igual la potencia óptica de las longitudes de onda usadas para la distribución de televisión digital y la supervisión de planta externa óptica en tantas fibras como edificios estén conectados a la tarjeta de línea de DSLAM.

 Y un conjunto de acopladores de WDM 804, que se usa para combinar en cada fibra de salida el par de longitudes de onda para el transporte de señales de xDSL con las dos longitudes de onda usadas para la distribución de televisión digital y la supervisión de planta externa óptica.

Este bloque 800 introduce aproximadamente una atenuación adicional de 8 dB, y provoca una disminución del radio de cobertura en relación con el escenario mostrado en la figura 4 usando la tarjeta de línea DSLAM con transceptor de xDSLoF, central 2b mostrado en la figura 6. Si no se introduce este bloque 800 y las señales xDSL desde todos los N puertos de xDSL 13b de la tarjeta de línea DSLAM 2c se portan usando un único par de longitudes de onda sobre una única fibra 7, el alcance máximo será el mismo que en el caso de la solución descrita en la figura 6.

La tarjeta de línea DSLAM de xDSL con transceptor de xDSLoF ajustable, central 2c, descrita en la figura 9, añade múltiples bloques de moduladores/desmoduladores ópticos 401, conmutadores 601 y un módulo de control de conmutador 600 en la tarjeta de línea DSLAM de xDSL con transceptor de xDSLoF, central 2b anterior mostrada en la figura 6. Los conmutadores 601 permiten la asignación dinámica de cada uno de los N puertos de xDSL 13b a uno de los M pares de longitudes de onda. El control de conmutador 600 implementa la lógica requerida para controlar estos conmutadores 601.

Aparte de la introducción de portadoras ópticas para distribución de televisión digital (por ejemplo, televisión digital terrestre o TDT) y supervisión de planta externa óptica, se usa la entrada 12a del multiplexor de WDM 6 para introducir una fuente de luz de banda ancha no modulada UBLS que después de pasar a través de la AWG cíclica 802, se usará por el sistema de bloqueo de longitud de onda automático 901 de cada transceptor de xDSL

sobre fibra, remoto 9b para ajustar automáticamente la longitud de onda de la portadora óptica usada para la transmisión ascendente.

En el lado del cliente es necesario añadir un bloque que permita una sintonización automática de las longitudes de onda asignadas, evitando cualquier tipo de configuración in situ. Este bloque es un sistema de bloqueo de longitud de onda automático, o AWL, 901, representado en la figura 11, como los usados en los sistemas WDM- PON comerciales, que se incluirán en el transceptor de xDSL sobre fibra, remoto con un sistema de AWL 9b, como se muestra en la figura 10. El transceptor de xDSL sobre fibra, remoto con un sistema de AWL 9b es una versión modificada del transceptor de xDSL sobre fibra, remoto 9. La modificación consiste en la sustitución del convertidor ascendente 370 de la figura 7 del transceptor de xDSL sobre fibra, remoto 9 por el transmisor óptico 913 del sistema de AWL 901 mostrado en la figura 11, y la sustitución del convertidor descendente 360, mostrado en la figura 7, del transceptor de xDSL sobre fibra, remoto 9 por el receptor 912 del sistema de AWL 901 mostrado en la figura 11. El transceptor de xDSL sobre fibra, remoto con un sistema de AWL 9b se ajusta a sí mismo automáticamente a las longitudes de onda descendente y ascendente.

El sistema de bloqueo de longitud de onda automático 901 mostrado en la figura 11 consiste en un filtro de división de banda dicroico 911 que divide las señales ópticas entrantes en la portadora óptica Di usada para el transporte del múltiplex de xDSL descendente y una portadora óptica no modulada Ui a la misma longitud de onda asignada para el múltiplex de señales de xDSL ascendente. La portadora óptica descendente Di se entrega a un receptor basado en fotodiodos 912 mientras que la portadora óptica no modulada Ui se usa para ajustar el transmisor basado en diodo láser de Fabry-Pérot 913.

El sistema propuesto es compatible con las soluciones de xDSL actuales, y también es completamente compatible con las mejoras de xDSL actuales o que se esperan en el futuro, como:  Emparejamiento (ITU-T G.998.1 / G.998.2).

Gestión dinámica del espectro (DSM) de nivel 3 basada en vectorización (ITU-T G.993.5).

 Protección de ruido de impulso (ITU-T G.998.4) basada en retransmisión de tramas de xDSL.

REIVINDICACIONES

1. Sistema de conexión de una pluralidad de abonados digitales a una red de datos que ofrece servicio de xDSL, en el que los abonados digitales envían señales ascendentes analógicas a la red de datos y la red de datos envía señales descendentes digitales a los abonados digitales, que comprende una parte local, ubicada en una oficina central, conectada por un enlace de fibra óptica a una parte remota, ubicada en un lugar intermedio entre la oficina central y los abonados digitales, y comprendiendo además dicha parte local una pluralidad de tarjetas de línea de multiplexor de acceso a la línea de abonado digital con transceptor de xDSL sobre fibra (2b), caracterizado porque cada tarjeta de línea de multiplexor de acceso a la línea de abonado digital con transceptor de xDSL sobre fibra comprende: - una pluralidad de líneas de xDSL que comprenden: - en sentido descendente: - un extremo frontal analógico que comprende un convertidor digital-analógico (58) para transformar una señal descendente digital transmitida en una señal descendente analógica a una frecuencia original y al menos un amplificador; - un oscilador (71) que fija una frecuencia de oscilación para la línea de xDSL; - un mezclador (80), conectado directamente a la salida del al menos un amplificador para convertir la señal descendente analógica a la frecuencia de oscilación; - un filtro paso banda (91a) centrado a la frecuencia de oscilación que filtra la señal descendente analógica convertida; - en sentido ascendente: - un filtro paso banda (91b) centrado a la frecuencia de oscilación que filtra una señal ascendente analógica; - un oscilador (71) que fija una frecuencia de oscilación para la línea de xDSL; - un mezclador (81), conectado directamente a la salida del filtro paso banda para convertir la señal descendente analógica a la frecuencia original; - un filtro paso bajo (60) para evitar el aliasing; - un extremo frontal analógico que comprende un convertidor analógico-digital (59) para transformar la señal ascendente analógica convertida en una señal ascendente digital, y al menos un amplificador; - un circuito sumador (300) para combinar las señales descendentes analógicas recibidas desde cada línea de xDSL; - un convertidor ascendente óptico (320) centrado en una longitud de onda de sentido descendente, que recibe señales ascendentes desde la parte remota a través del multiplexor de división de longitud de onda; - un convertidor descendente óptico (330) centrado en una longitud de onda de sentido ascendente, directamente conectado a un multiplexor de división de longitud de onda; - un multiplexor de división de longitud de onda (6) que está conectado a través de una fibra monomodo, punto a punto, (7) a la parte remota.

2. Sistema según la reivindicación 1, en el que el oscilador de cada línea de xDSL fija una frecuencia de oscilación para cada línea de xDSL ∆f superior a la previa, siendo ∆f: - ∆f>1,014 MHz cuando la línea de xDSL es una línea de ADSL o línea de ADSL2; - ∆f>2,208 MHz cuando la línea de xDSL es una línea de ADSL2+; - ∆f>30,000 MHz cuando la línea de xDSL es una línea de VDSL2; 3. Sistema según la reivindicación 2, en el que la parte remota comprende además una unidad terminal (400), que establece un enlace entre un puerto (3) en el multiplexor de acceso a la línea de abonado digital (1), y usando dicha unidad terminal para la monitorización remota instalaciones de monitorización de mecanismos de operación, administración y mantenimiento de xDSL.

4. Sistema según la reivindicación 3, que comprende además una pluralidad de conmutadores (601) para asignar las líneas de xDSL a los pares de longitudes de onda y un módulo de control de conmutador (600) implementado para controlar dicha pluralidad de conmutadores.

5. Sistema según la reivindicación 4, que comprende además un bloque (800) en la red de datos para transportar longitudes de onda adicionales, comprendiendo dicho bloque: - un multiplexor de división de longitud de onda (801) para dividir señales con longitudes de onda para el transporte xDSL a partir de señales con longitudes de onda adicionales; - una agrupación de guías de onda cíclica (802) conectada al multiplexor de división de longitud de onda para proporcionar las longitudes de onda para el transporte xDSL en una pluralidad de fibras de salida; - un divisor pasivo (803) conectado al multiplexor de división de longitud de onda para dividir la potencia óptica de las longitudes de onda usadas para señales con longitudes de onda adicionales en una pluralidad de fibras de salida; - una pluralidad de acopladores de multiplexor de división de longitud de onda (804) conectados a la agrupación de guías de onda cíclica y al divisor pasivo para combinar en cada fibra de salida el par de longitudes de onda de señal para el transporte xDSL con las señales con longitudes de onda adicionales; 6. Sistema según la reivindicación 5, en el que las longitudes de onda adicionales son una primera longitud de onda adicional para distribución de televisión digital y una segunda longitud de onda adicional para una supervisión de planta externa óptica.

7. Sistema según las reivindicaciones 5 o 6, que comprende además en la parte remota un módulo de bloqueo de longitud de onda automático (901) que recibe una señal introducida en la parte local y transmitida a través de la agrupación de guías de onda cíclica para una sintonización automática de las longitudes de onda asignadas usadas para la transmisión.