TRANSMISIÓN ÓPTICA ENTRE UN TERMINAL CENTRAL Y UNA PLURALIDAD DE TERMINALES CLIENTES MEDIANTE UNA RED ÓPTICA.

- Método de transmisión óptica entre un terminal central (1) y una pluralidad de terminales clientes (11- 13) a través de una red óptica (3) tienen una fase de transmisión ascendente destinada a transmitir datos descendentes (D1-D3) estando caracterizado dicho procedimiento porque comprende las etapas siguientes:

- emisión por dicho terminal central (1) de una señal luminosa descendente (S) de longitud de onda única (λ0) doblemente multiplexada en amplitud y en el tiempo y que transmite los datos descendentes (D1-D3) destinados a ser recibidos por dicha pluralidad de terminales clientes (11- 13), estando constituida dicha señal luminosa descendente (S) de longitud de onda única (λ0) por impulsos de tipo solitono que presenta una pluralidad de amplitudes (A1- A3); - transformación por un efecto no lineal de captura solitónica de dicha longitud de onda única (λ0) de dicha señal luminosa (S) descendente en una pluralidad de longitudes de onda (λ1, λ3) en función de dicha pluralidad de amplitudes (A1-A3) de modo que se forme una señal luminosa descendente (Sf) multiplexada en longitudes de onda; - encaminamiento de la señal luminosa descendente (Sf) multiplexada en longitudes de onda con dicha pluralidad de terminales clientes (11-13) y - demultiplexación, en longitudes de onda, de dicha señal luminosa descendente (S1) multiplexada en longitudes de onda, de modo que cada terminal cliente (11-13) reciba los datos que le están destinados (D1-D3) según una longitud de onda específica (λ1-λ3)

Campo técnico de la invención

La invención se refiere al campo de las redes de 5 acceso ópticas pasivas de tipo PON (“Passive Optical Network”). La invención se refiere, más en particular, a los sistemas de transmisión óptica con muy altas tasas de transmisión entre un terminal central y una pluralidad de terminales clientes, a través de una red de acceso óptica 10 pasiva.

Antecedentes de la invención

Actualmente, las redes de acceso de los operadores de telecomunicaciones utilizan mayoritariamente el acceso cableado con la aplicación de las tecnologías tales como 15 ADSL (“Línea de Abonado Asimétrica Digital”). La óptica es muy poco utilizada en las redes de acceso actuales, porque el coste generado de las infraestructuras, en particular, por la instalación de fibras ópticas entre las centrales y los abonados, es todavía prohibitivo. 20

Sin embargo, la utilización de la óptica en redes de acceso basadas en arquitecturas de tipo PON permite la realización de un enlace significativo en términos de capacidad, imposibles de alcanzar por las tecnologías de acceso cableado y no obstante, ineludible debido a la 25 elevación en consumo de los servicios con destino de abonados.

De una manera general, las redes de acceso de tipo PON pueden ser de dos clases, las redes PON denominadas clásicas y las redes PON por multiplexación en longitudes 30 de onda denominadas PONs WDM (“Multiplexación por División de Longitudes de Onda”).

Las redes PON clásicas utilizan un acceso múltiple temporal de tipo TDMA (“Acceso Múltiple por División de Tiempo”) y solamente necesitan un emisor único al nivel de la central de transmisión. Se basan en la realización de acopladores ópticos 1xN (siendo N un número de clientes o 5 abonados) con el fin de distribuir la integridad del flujo de datos multiplexados temporalmente hacia los N clientes. En este caso, la información transmitida por una señal emitida por la señal de transmisión se envía a todos los abonados y terminales específicos, dispuestos en cada uno 10 de ellos, permiten entonces extraer la información destinada realmente a este último. De este modo, los datos transportados a partir de la central de transmisión por una longitud de onda única, son demultiplexados temporalmente a nivel de cada terminal cliente situado en 15 la instalación del abonado.

Sin embargo, el terminal cliente es complejo y la atenuación de la señal por un acoplador 1xN no es despreciable. Además, el hecho de que la información se extraiga a nivel de cada terminal cliente presenta una 20 preocupación respecto a la seguridad.

Las redes PON WDM, por sí mismas, utilizan una distribución de los recursos en longitudes de onda. Dicho de otro modo, a cada cliente se le asigna una longitud de onda específica. En efecto, una longitud de onda se asigna 25 a cada abonado a nivel de la central de transmisión. Cada longitud de onda es, a continuación, filtrada a nivel de un demultiplexor óptico y se envía hacia el abonado correspondiente. Por lo tanto, este tipo de red necesita la utilización de un multiplexor de longitudes de onda, en 30 una cantidad igual al número de abonados y de un demultiplexor.

De este modo, la red de tipo PON WDM presenta la ventaja, con respecto a la red PON clásica, de la simplicidad, al ser cada longitud de onda asignada a un abonado específico y del rendimiento, al ser un demultiplexor óptico netamente menos atenuante que un 5 acoplador 1xN.

Por el contrario, es más costosa porque utiliza un mayor número de longitudes de onda y un elemento de encaminamiento (demultiplexor óptico) más oneroso que el simple acoplador 1xN. 10

Es también conocida una central que comprende un láser sintonizable que emite, por conmutación, una pluralidad de longitudes de onda diferentes. De este modo, se dirige a los clientes, uno después de otro, en función de su longitud de onda. Sin embargo, el láser sintonizable 15 debe funcionar a un caudal de transmisión N veces superior al asignado a los clientes y es preciso añadir un tiempo de conmutación que, en el caso más favorable, es de 50 ns que está lejos de ser despreciable en comunicaciones con muy alta tasa de transmisión. 20

Las publicaciones US 2003/231885, WO 03/090392 y “Sprectrum Sliced Bidirectional Pasive Optical Network for Simultaneous Transmission of WDN and Digital Broadcast Wider Signals” por Jung D.K. et al, 2001, dan a conocer los estados de la técnica pertinentes. 25

Objetivo y resumen de la invención

La invención tiene por objeto subsanar estos inconvenientes y simplificar la transmisión óptica entre un terminal central y una pluralidad de terminales clientes. 30

Estos objetos se alcanzan gracias a un método de transmisión óptica entre un terminal central y una

pluralidad de terminales clientes a través de una red óptica, en donde datos descendentes D1, D2 son transmitidos desde el terminal central hacia la pluralidad de terminales clientes, en el momento de una fase de transmisión descendente. 5

Según la presente invención, la fase de transmisión descendente comprende las etapas siguientes:

- emisión, por el terminal central, de una señal luminosa descendente de longitud de onda única doblemente multiplexada en amplitud y en el tiempo y que transporta 10 los datos de descendentes D1, D2 destinados a recibirse por la pluralidad de terminales clientes, estando la señal luminosa descendente, de longitud de onda única, constituida por impulsos de tipo solitono que presenta una pluralidad de amplitudes A1, A2; 15

- transformación por un efecto no lineal de una captura solitónica de la longitud de onda única λ0 de la señal luminosa descendente en una pluralidad de longitudes de onda λ1 , λ2 en función de la pluralidad de amplitudes A1, A2 , de modo que forme una señal luminosa descendente 20 Sf multiplexada en longitudes de onda;

- encaminamiento de la señal luminosa descendente Sf multiplexada en longitudes de ondas hacia la pluralidad de terminales clientes;

- demultiplexación en longitudes de onda de la señal 25 luminosa descendente Sf multiplexada en longitudes de onda, de modo que cada terminal cliente reciba los datos que le están destinados D1, D2 , según una longitud de onda específica λ1 , λ2 .

Según un aspecto de la invención, datos ascendentes 30 D‟1, D‟2 se transmiten desde la pluralidad de terminales clientes hacia un terminal central, en el momento de una

fase de transmisión ascendente. En este caso, las etapas de transformación y de encaminamiento, anteriormente mencionadas, se realizan por el terminal central.

De este modo, el efecto de captura solitónica, en el momento de la etapa de transformación, permite convertir 5 una señal luminosa, de longitud de onda única, doblemente multiplexada en amplitud y en el tiempo emitida por el terminal central, en una señal luminosa multiplexada en longitudes de onda que presentan una pluralidad de longitudes de onda, de tal modo que cada una de estas 10 longitudes de onda transporte los datos propios para cada terminal cliente. Esta transformación está especialmente adaptada a la conversión de señales ópticas de muy altas tasas de transmisión. El término “muy altas tasas de transmisión” se designará, a continuación, por tasas de 15 transmisión del orden de magnitud de 40 a 160 Gbits/s.

El método según la invención permite, de este modo, disminuir los costes de una red de transmisión óptica de tipo PON (con respecto a las redes de tipo PON WDM actuales), aumentando el rendimiento, en particular en 20 términos de tasas de transmisión, la seguridad y la simplicidad de la red de transmisión.

Según un aspecto de realización, la fase de transmisión ascendente del método de transmisión óptica según la invención, comprende las etapas siguientes: 25

- emisión de una pluralidad de señales luminosas ascendentes S‟1, S‟2, hacia el terminal central, transportando cada señal luminosa ascendente, respectivamente, los datos ascendentes D‟1, D‟2 con una longitud de onda distinta λ‟1, λ‟2 y siendo 30 respectivamente emitidas por un terminal cliente de la pluralidad de terminales clientes, según una amplitud A‟1,

A‟2 específica y con un desplazamiento...

1. Método de transmisión óptica entre un terminal central (1) y una pluralidad de terminales clientes (11–13) a través de una red óptica (3) tienen una fase de transmisión ascendente destinada a transmitir datos 5 descendentes (D1-D3) estando caracterizado dicho procedimiento porque comprende las etapas siguientes:

- emisión por dicho terminal central (1) de una señal luminosa descendente (S) de longitud de onda única (λ0) doblemente multiplexada en amplitud y en el tiempo y que 10 transmite los datos descendentes (D1-D3) destinados a ser recibidos por dicha pluralidad de terminales clientes (11–13), estando constituida dicha señal luminosa descendente (S) de longitud de onda única (λ0) por impulsos de tipo solitono que presenta una pluralidad de amplitudes (A1-15 A3);

- transformación por un efecto no lineal de captura solitónica de dicha longitud de onda única (λ0) de dicha señal luminosa (S) descendente en una pluralidad de longitudes de onda (λ1, λ3) en función de dicha pluralidad 20 de amplitudes (A1-A3) de modo que se forme una señal luminosa descendente (Sf) multiplexada en longitudes de onda;

- encaminamiento de la señal luminosa descendente (Sf) multiplexada en longitudes de onda con dicha 25 pluralidad de terminales clientes (11–13) y

- demultiplexación, en longitudes de onda, de dicha señal luminosa descendente (S1) multiplexada en longitudes de onda, de modo que cada terminal cliente (11–13) reciba los datos que le están destinados (D1-D3) según una 30 longitud de onda específica (λ1–λ3).

2. Método de transmisión óptica entre un terminal

central (100;101) y una pluralidad de terminales clientes (11, 12) a través de una red óptica (3) comprendiendo dicho método una fase de transmisión descendente destinada a transmitir datos descendentes (D1, D2) y una fase de transmisión ascendente destinada a transmitir datos 5 ascendentes (D‟1, D‟2) en donde dicha fase de transmisión descendente, está caracterizada porque comprende las etapas siguientes:

- emisión por dicho terminal central (100; 101) de una señal luminosa descendente (S) de longitud de onda 10 única (λ0) doblemente multiplexada en amplitud y en el tiempo y que transporta los datos descendentes (D1, D2) destinados a recibirse por dicha pluralidad de terminales clientes (11, 12), estando dicha señal luminosa descendente (S) de longitud de onda única (λ0), 15 constituida por impulsos de tipo solitono que presentan una pluralidad de amplitudes (A1, A2);

- transformación por dicho terminal central (100; 101) por un efecto no lineal de captura solitónica de dicha longitud de onda única (λ0) de dicha señal luminosa 20 (S) descendente, en una pluralidad de longitudes de onda (λ1, λ2) en función de dicha pluralidad de amplitudes (A1, A2) de modo que se forme una señal luminosa descendente (Sf) multiplexada en longitudes de onda;

- encaminamiento de la señal luminosa descendente 25 (Sf) multiplexada en longitudes de ondas, hacia dicha pluralidad de terminales clientes (11, 12) y

- multiplexación en longitudes de ondas de dicha señal luminosa descendente (Sf) multiplexada en longitudes de ondas, de modo que cada terminal cliente (11, 12) 30 reciba los datos que le están destinados (D1, D2) según una longitud de onda específica (λ1, λ2).

3. Método de transmisión óptica según la reivindicación 2, en donde dicha fase de transmisión ascendente comprende las etapas siguientes:

- emisión de una pluralidad de señales luminosas ascendentes (S‟1, S‟2) hacia dicho terminal central (100; 5 101), transmitiendo cada señal luminosa ascendente, respectivamente, los datos ascendentes (D‟1, D‟2) con una longitud de onda distinta (λ‟1 , λ‟2) y siendo emitidos, respectivamente, por un terminal cliente de dicha pluralidad de terminales clientes (11, 12) según una 10 amplitud (A‟1, A‟2) específica y con un desplazamiento temporal (t‟1, t‟2) predeterminado;

- multiplexación, en longitudes de onda, de dicha pluralidad de señales luminosas ascendentes (S‟1, S‟2) de modo que se forme una señal luminosa ascendente (S‟1) 15 multiplexada en longitudes de ondas y

- encaminamiento de dicha señal luminosa ascendente (S‟f) multiplexada en longitudes de ondas hacia al menos un receptor destinado a obtener los datos (D‟1, D‟2) emitidos por cada terminal cliente de dicha pluralidad de 20 terminales clientes (11, 12).

4. Método de transmisión óptica según la reivindicación 3, caracterizado porque dicha fase de transmisión ascendente comprende, además:

- una etapa de demultiplexación en longitudes de 25 ondas, en el curso de la cual la señal luminosa ascendente (S‟t) multiplexada en longitudes de onda, es espectralmente multiplexada en una pluralidad de componentes espectrales y

- una etapa de recepción de los datos ascendentes por 30 una pluralidad de receptores, en donde cada una de dichas componentes espectrales, que transmite los datos

ascendentes emitidos por un terminal cliente en una longitud de onda respectiva, se recibe por un receptor de dicha pluralidad de receptores.

5. Método de transmisión óptica según la reivindicación 3, caracterizado porque dicha fase de 5 transmisión ascendente comprende, además:

- una etapa de transformación, en donde dicha señal luminosa ascendente (S‟f) multiplexada en longitud de onda, se convierte, por un efecto no lineal, de captura solitónica, en una señal ascendente de longitud de onda 10 única (λ‟0), multiplexada en el tiempo que transporta los datos ascendentes y

- una etapa de recepción de la señal ascendente de longitud de onda única (λ‟0) por un receptor único (39).

6. Método de transmisión óptica según una de las 15 reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque comprende, además, anteriormente a dicha etapa de transformación, una etapa de compresión temporal de dichos impulsos de tipo solitono.

7. Sistema de transmisión óptica que comprende un 20 terminal central (1) y una pluralidad de terminales clientes (11–13) a través de una red óptica (3), estando dicho terminal central (1) destinado a emitir, en un enlace descendente, datos descendentes (D1-D3) con destino a dicha pluralidad de terminales clientes (11–13), estando 25 dicho sistema caracterizado porque comprende en el enlace descendente:

- medios (1) de emisión de una señal luminosa descendente (S) de longitud de onda única (λ0) y que transmite dichos datos descendentes (D1-D3), estando dicha 30 señal luminosa descendente (S) doblemente multiplexada en el tiempo y en amplitud y constituida por impulsos de tipo

solitono, que presentan una pluralidad de amplitudes (A1-A3);

- un medio no lineal (5) para transformar, mediante un efecto de captura solitónica, dicha longitud de onda única (λ0) de dicha señal luminosa descendente (S) en una 5 pluralidad de longitudes de onda (λ1-λ3) en función de dicha pluralidad de amplitudes (A1-A3) de modo que formen una señal luminosa descendente (Sf) multiplexada en longitudes de onda;

- un medio de encaminamiento para encaminar la señal 10 luminosa descendente (Sf), multiplexada en longitudes de ondas, hacia dicha pluralidad de terminales clientes (11–13) y

- medios de demultiplexación (7) para demultiplexar espectralmente dicha señal luminosa descendente (Sf), de 15 modo que cada terminal cliente (11–13) reciba los datos descendentes (D1-D3) que le están destinados según una longitud de onda específica (λ1-λ3).

8. Sistema de transmisión óptica que comprende un terminal central (100; 101) y una pluralidad de terminales 20 clientes (11, 12) a través de una red óptica (3), estando dicho terminal central (100; 101) destinado a emitir, en un enlace descendente, datos descendentes (D1, D2) con destino en dicha pluralidad de terminales clientes (11, 12) y a recibir en un enlace ascendente, datos ascendentes 25 (D‟1, D‟2) procedentes de dicha pluralidad de terminales clientes (11, 12), estando dicho sistema caracterizado porque el terminal central (100, 101) comprende:

- medios de emisión (30) de una señal luminosa descendente (S) de longitud de onda única (λ0) y que 30 transmite dichos datos descendentes (D1, D2) estando dicha señal luminosa descendente (S) doblemente multiplexada en

el tiempo y en amplitud y constituida por impulsos de tipo solitono, que presentan una pluralidad de amplitudes (A1, A2);

- un medio no lineal (20) para transformar, mediante un efecto de captura solitónica, dicha longitud de onda 5 única (λ0) de dicha señal luminosa descendente (S) en una pluralidad de longitudes de onda (λ1, λ2) en función de dicha pluralidad de amplitudes (A1, A2) de modo que se forme una señal luminosa descendente (Sf) multiplexada en longitudes de onda, comprendiendo dicho sistema, por otro 10 lado:

- un medio de encaminamiento para encaminar la señal luminosa descendente (Sf) multiplexada en longitudes de ondas, hacia dicha pluralidad de terminales clientes (11, 12) y 15

- primeros medios de demultiplexación (7) para demultiplexar espectralmente dicha señal luminosa descendente (Sf), de modo que cada terminal cliente (11, 12) reciba los datos descendentes (D1, D2) que le están destinados según una longitud de onda específica (λ1 , λ2). 20

9. Sistema de transmisión óptica, según la reivindicación 8, caracterizado porque dicho sistema comprende, además, en el enlace ascendente:

- medios (11, 12) de emisión de una pluralidad de señales luminosas ascendentes (S‟1, S‟2) hacia dicho 25 terminal central (100; 101), transmitiendo cada señal luminosa ascendente, respectivamente, los datos ascendentes (D‟1, D‟2) con una longitud de onda distinta (λ‟1 , λ‟2) y siendo respectivamente emitidas por un terminal cliente de dicha pluralidad de terminales 30 clientes (11, 12) según una amplitud (A‟1, A‟2) específica y con un desplazamiento temporal (t‟1, t‟2)

predeterminado;

- medios de multiplexación (7) para multiplexar, en longitudes de onda, dicha pluralidad de las señales luminosas ascendentes (S‟1, S‟2) de modo que se forme una señal luminosa ascendente (S‟f) multiplexada en longitudes 5 de onda;

- medios de encaminamiento de dicha señal luminosa ascendente (S‟f) multiplexada en longitudes de ondas y

- al menos un receptor (35, 37, 39) destinado a obtener los datos (D‟1, D‟2) emitidos por cada terminal 10 cliente de dicha pluralidad de terminales clientes (11, 12).

10. Sistema según la reivindicación 8, caracterizado porque comprende, además, en el enlace ascendente:

- segundos medios (33) de demultiplexación para 15 demultiplexar espectralmente la señal luminosa ascendente (S‟t) da en longitudes de ondas, en una pluralidad de componentes espectrales y

- una pluralidad de receptores (35, 37), a la salida de dichos segundos medios de multiplexación, estando cada 20 receptor adaptado para recibir datos ascendentes transmitidos por cada componente espectral y emitidos por un terminal cliente en una longitud de onda respectiva.

11. Sistema según la reivindicación 8, caracterizado porque comprende, además, en el enlace ascendente: 25

- un medio no lineal (5) destinado a convertir, por un efecto de captura solitónica, la señal luminosa ascendente (S‟f) multiplexada en longitudes de onda, en una señal ascendente de longitud de onda única (λ‟0) multiplexada en el tiempo que transmite los datos 30 ascendentes y

- medios de recepción (39) de dicha señal ascendente

de longitud de onda única (λ‟0).

12. Sistema según la reivindicación 8, caracterizado porque comprende, además, un medio de compresión temporal (22) destinado a comprimir dichos impulsos de tipo solitono y situado flujo arriba de dicho medio no lineal 5 (5).

13. Sistema según la reivindicación 8, caracterizado porque dicha red óptica (3) es una red de acceso óptica pasiva de tipo PON.

14. Terminal central (100; 101) de transmisión 10 óptica, caracterizado por:

- un emisor (30) destinado a emitir datos descendentes (D1, D2) con destino en una pluralidad de terminales clientes (11, 12), siendo transmitidos dichos datos por una señal luminosa descendente (S) de longitud 15 de onda única (λ0) que comprende una pluralidad de impulsos de tipo solitono, estando dicha señal luminosa descendente (S) doblemente multiplexada en el tiempo y en amplitud y que presenta una pluralidad de amplitudes (A1, A2) y 20

- al menos un receptor (35, 37, 39) adaptado para recibir datos ascendentes (D‟1, D‟2) emitidos por dicha pluralidad de terminales clientes (11, 12);

comprendiendo dicho terminal central (100; 101), además: 25

- un medio de encaminamiento (31) que permite encaminar los datos descendentes y ascendentes y

- un primer convertidor óptico (20) dispuesto entre el emisor (30) y el medio de encaminamiento (31), comprendiendo dicho primer convertidor óptico (20) un 30 medio no lineal (5) para transformar, por un efecto de captura solitónica, dicha longitud de onda única (λ0) de

dicha señal luminosa descendente (S) en una pluralidad de longitudes de onda (λ1 , λ2) en función de dicha pluralidad de amplitudes (A1, A2) de modo que se forme una señal luminosa descendente (Sf) multiplexada en longitudes de onda. 5

15. Terminal (101) según la reivindicación 14, caracterizado porque comprende, además, un recetor (39) de datos y un segundo convertidor óptico (21) que comprende un medio no lineal (5), estando el segundo (21) convertidor óptico dispuesto entre medio de encaminamiento 10 (31) y dicho receptor (39) de datos.