Un método de mantenimiento de una red óptica pasiva, PON, que comprende un terminal de línea óptica,

OLT y al menos una unidad de red óptica, ONU, en donde el método comprende: Proceso A. El control, por el terminal OLT, de un tiempo de ocupación continua para un canal de flujo ascendente mediante el examen de un intervalo de tiempo de una salida de señal de nivel alto desde un terminal de cableado de detección de la señal de un módulo óptico (OM) del terminal OLT, en donde el terminal de cableado de detección de la señal está configurado para proporcionar a la salida una señal de detección (señal SD) que indica la llegada de una señal óptica a través del canal de flujo ascendente; Proceso B. La determinación, por el terminal OLT, de si el tiempo de ocupación continua excede, o no, un umbral preestablecido y si es así, proseguir con el Proceso C y en caso contrario, volver a Proceso A y Proceso C. La detección, por el terminal OLT, de una unidad de red óptica, ONU, en condición de fallo, que ocupa continuamente el canal de flujo ascendente y las instrucciones dadas a la unidad ONU, en condición de fallo, para la desconexión de la fuente de alimentación del circuito transmisor de la unidad ONU en condición de fallo

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a una red óptica pasiva (PON), más en particular a un método de mantenimiento de la red PON y da a conocer un método para el mantenimiento de la red PON, una unidad de red óptica (ONU) y un terminal de línea óptica (OLT).

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En las redes de acceso de banda ancha, de desarrollo creciente, la mayor parte de las redes de acceso local (LAN) existentes funcionan a 100 Megabits por segundo (Mbps), y numerosas grandes empresas están en proceso de transición a Gigabit Ethernet (GE). Las redes centrales metropolitanas (MCN) y las redes Ethernet metropolitanas (MEN) presentan abundantes redes ópticas síncronas (SONET), jerarquía digital síncrona (SDH), y capacidad de ancho de banda de GE, lo que significa que la red de acceso es un importante ‘cuello de botella' del ancho de banda. En comparación con la transmisión por cable, la transmisión de fibra óptica presenta varias ventajas que incluyen una gran capacidad, baja tasa de pérdidas y alta inmunidad a la interferencia electromagnética. Por lo tanto, las redes de acceso de fibra son la tendencia de desarrollo inevitable a medida que disminuye gradualmente el coste de la transmisión por fibra óptica. Las redes denominadas de ‘última milla' de acceso requieren una estructura simple, de bajo coste y capacidades de fácil puesta en práctica, lo que es un reto a conseguir desde el punto de vista tecnológico. Como una de las principales tecnologías de acceso de fibra, la red óptica pasiva (PON) realiza el acceso de fibra en varios grados de profundidad. Sobre la base de la profundidad del alcance de la fibra, el acceso de fibra se puede dividir en Fibra Óptica hasta el Hogar (FTTH), Fibra Óptica hasta el Edificio (FTTB), Fibra Óptica hasta la Acera (FTTCurb), Fibra Óptica hasta el Armario de Control (FTTC) y Fibra Óptica hasta las Instalaciones (FTTP) que son colectivamente referidas como de Fibra Óptica hasta X (FTTX).

Basándose en el contenido que transporta, las tecnologías de redes PON están divididas en redes PON basadas en el modo de transferencia asíncrona (APON), redes PON basadas en Ethernet (EPON) y redes PON basadas en Gigabits (GPON). Según se representa en la Figura 1, la red PON comprende un terminal de línea óptica (OLT) que reside en la oficina central y una serie de unidades de red óptica (ONU) o terminales de red óptica (ONT) que residen en la red de instalaciones del cliente. El terminal OLT y la unidad ONU/ONT están conectados conjuntamente por la red de distribución óptica (ODN), que comprende divisores ópticos pasivos y/o acopladores ópticos de fibra óptica.

En una red PON, un cable de fibra óptica único se puede instalar desde la central de servicio al área de oficina o al área de servicio de banda ancha. La fibra óptica principal se puede dividir en varias ramas que se dirigen a edificios individuales o terminales de servicio que utilizan un acoplador o divisor óptico pasivo. Dicho método permitirá a múltiples usuarios compartir el enlace óptico, de coste relativamente alto, desde la central a la red de instalaciones de clientes, con lo que se consigue una importante reducción en el coste de FTTB y FTTH.

No existen componentes activos en la red PON desde la oficina central a la red de instalaciones de clientes porque se sustituyen por componentes ópticos pasivos. La transmisión de tipo punto a multipunto se consigue mediante la distribución de energía eléctrica a través de la ruta completa. La sustitución elimina la necesidad, para el proveedor de servicios, de mantener y suministrar energía a los componentes activos, con lo que se reduce, en gran medida, el coste para el proveedor de servicios. El divisor óptico pasivo y el correspondiente acoplador sirven como un medio de transmisión de la luz y su limitación y no necesitan una fuente de alimentación eléctrica ni ningún procesamiento de datos. El divisor óptico pasivo y el acoplador presentan, además, un tiempo medio ilimitado entre fallos (MTBF) con lo que se reduce todavía más el coste de mantenimiento global para el proveedor de servicios.

Mediante la utilización de las redes APON, BPON, EPON o la tecnología GPON de próxima normalización, el cable de fibra óptica central en la red PON puede soportar transmisiones de 155 Mbps, 622 Mbps, 1,25 Gigabits por segundo (Gbps) o 2,5 Gbps. Para el soporte simultáneo de aplicaciones de voz, datos y vídeo, el ancho de banda asignado a cada usuario puede ser estático o dinámico.

En donde el terminal OLT presenta una arquitectura básica, según se representa en la Figura 2 y la unidad ONU/ONT presenta una arquitectura básica, según se ilustra en la Figura 3, el terminal OLT y la unidad ONU/ONT comprenden un módulo óptico (OM) para la recepción y/o transmisión de señales ópticas, un módulo de procesamiento de servicio (SPM) y un módulo de fuente de alimentación. El módulo OM comprende:

un circuito receptor conectado al canal de flujo ascendente para la recepción de la señal de canal de flujo ascendente y para la conversión óptica– eléctrica;

un circuito transmisor conectado al canal de flujo descendente para la conversión de una señal eléctrica recibida en una señal óptica y a continuación, el envío de la señal óptica por intermedio del canal de flujo descendente;

un circuito de detección de la señal (SD) para controlar si el canal de flujo ascendente está continuamente ocupado, por ejemplo, si existe, o no, una señal óptica entrante y se proporciona a la salida el resultado del control por intermedio del terminal de cableado SD, en donde cuando existe una señal óptica entrante, el terminal de cableado SD proporciona, a la salida, una señal de nivel alto; de no ser así, se proporciona a la salida una señal de nivel bajo y

un circuito de fuente de alimentación de operación para suministrar energía al módulo OM, en donde la energía suministrada para los circuitos transmisores y receptores se combina en las tecnologías existentes. El extremo SPM del terminal OLT se conecta a la interfaz de red del canal de flujo ascendente en el extremo de la oficina por intermedio de una interfaz de red central (CNI) y el extremo de ONU/ONT del terminal OLT se conecta al equipo del usuario por intermedio de una interfaz de red de usuario (UNI). Por supuesto, la arquitectura básica del terminal OLT y de ONU/ONT pueden comprender, además, un módulo de control.

El tráfico de datos de flujo descendente en la red PON es difundido desde el terminal OLT a cada ONU/ONT y cada ONU/ONT transfiere la información de dirección, en la cabecera de la célula, mediante un protocolo de coincidencia y procesa solamente los datos que coinciden con la dirección de ONU/ONT. La transmisión del tráfico en flujo ascendente es relativamente compleja. En un sistema de red PON del tipo punto a multipunto, debido a la característica de utilización compartida del medio de la red ODN, la totalidad de los terminales ONU/ONT transmiten datos al terminal OLT utilizando la tecnología de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA). Para evitar conflictos operativos, normalmente el terminal OLT asignará diferentes intervalos de tiempo (autorización) a los terminales ONU/ONT registrados, en función del almacenamiento intermedio de datos (a transmitirse) informado por los terminales ONU/ONT. Cada ONU activa su módulo OM solamente durante su intervalo de tiempo asignado. Por lo tanto, en operaciones normales, el canal de flujo ascendente se utiliza sobre una base de intervalo de tiempo y la señal SD desde el módulo OM del terminal OLT es una señal pulsada.

El terminal OLT asigna un intervalo de tiempo (autorización) a cada unidad ONU para garantizar que solamente una unidad ONU está emitiendo luz en un momento determinado, por ejemplo, un intervalo de tiempo de transmisión particular representa un terminal ONU/ONT particular, de modo que se pueden evitar conflictos operativos entre las diferentes ráfagas de ONU/ONT sincronizando estos intervalos de tiempo. Sin embargo, el módulo OM de un ONU/ONT particular puede fallar e introducir un estado de emisión de luz constante (CLE) o el módulo OM se puede configurar por un usuario malintencionado al estado CLE, lo que se puede conseguir fácilmente cambiando la polaridad del terminal de activación de la transmisión del módulo OM. Cuando el módulo OM sufre dicho fallo operativo, también fallará la totalidad de las demás unidades ONU, que están conectadas al mismo puerto del terminal OLT que la unidad ONU en condición de fallo.... [Seguir leyendo]

1. Un método de mantenimiento de una red óptica pasiva, PON, que comprende un terminal de línea óptica, OLT y al menos una unidad de red óptica, ONU, en donde el método comprende:

Proceso A. El control, por el terminal OLT, de un tiempo de ocupación continua para un canal de flujo ascendente mediante el examen de un intervalo de tiempo de una salida de señal de nivel alto desde un terminal de cableado de detección de la señal de un módulo óptico (OM) del terminal OLT, en donde el terminal de cableado de detección de la señal está configurado para proporcionar a la salida una señal de detección (señal SD) que indica la llegada de una señal óptica a través del canal de flujo ascendente;

Proceso B. La determinación, por el terminal OLT, de si el tiempo de ocupación continua excede, o no, un umbral preestablecido y si es así, proseguir con el Proceso C y en caso contrario, volver a Proceso A y

Proceso C. La detección, por el terminal OLT, de una unidad de red óptica, ONU, en condición de fallo, que ocupa continuamente el canal de flujo ascendente y las instrucciones dadas a la unidad ONU, en condición de fallo, para la desconexión de la fuente de alimentación del circuito transmisor de la unidad ONU en condición de fallo.

2. El método, según la reivindicación 1, en donde la detección de la unidad ONU, en condición de fallo, que ocupa continuamente el canal de flujo ascendente en el Proceso C, comprende:

la determinación de cuál de las unidades ONU está ocupando continuamente el canal de flujo ascendente durante un intervalo de tiempo que excede el umbral preestablecido y

la determinación de si el tiempo de ocupación continua del canal de flujo ascendente se puede cambiar, o no, ajustando el retardo de compensación de la unidad ONU ocupadora y si es así, la determinación de que la unidad ONU ocupadora está en condición normal y de no ser así, la determinación de que la unidad ONU ocupante es la unidad ONU en condición de fallo.

3. El método, según la reivindicación 1, en donde el Proceso C comprende:

Proceso C1. La determinación de si existe solamente una unidad ONU registrada y si es así, el marcado de la unidad ONU registrada como en condición de fallo y las instrucciones dadas a la unidad ONU en fallo para su desconexión de la fuente de alimentación del circuito transmisor de dicha unidad; de no ser así, proseguir con el Proceso C2;

Proceso C2. La determinación de si todas las unidades ONU están fuera de línea y si es así, proseguir con el Proceso C3; de no ser así, confirmar que la red está en condición normal y

Proceso C3. La comprobación de cada unidad ONU, la determinación de las unidades ONU en condición de fallo y las instrucciones dadas a las unidades ONU en fallo para la desconexión de la fuente de alimentación de los circuitos transmisores de dichas unidades.

4. El método, según la reivindicación 3, en donde el Proceso C3 comprende:

Proceso C301. La difusión de un mensaje de control que proporciona instrucciones para la desconexión de la fuente de alimentación del circuito transmisor de las unidades ONU en condición de fallo;

Proceso C302. La determinación de si el canal de flujo ascendente está inactivo y si es así, proseguir con el Proceso C304; de no ser así, proseguir con el Proceso C303;

Proceso C303. El envío de una instrucción de señal pulsada a las unidades ONU dando instrucciones a dichas unidades para la desconexión de la fuente de alimentación del circuito transmisor de esas unidades;

Proceso C304. La selección de una de las unidades ONU para ser una unidad ONU objeto de comprobación;

Proceso C305. El envío de un mensaje de control a la unidad ONU que ha de comprobarse, proporcionando instrucciones para la conexión de la fuente de alimentación del circuito transmisor de dicha unidad ONU a comprobarse;

Proceso C306. La determinación de si el tiempo de ocupación continua por la unidad ONU, objeto de comprobación, excede el umbral preestablecido y si es así, proseguir con el Proceso C307; de no ser así, proseguir con el Proceso C308;

Proceso C307. El marcado de la unidad, objeto de comprobación, como la unidad ONU en condición de fallo;

Proceso C308. El envío de un mensaje de control a la unidad ONU, en condición de fallo, dando instrucciones a dicha unidad para la desconexión de la fuente de alimentación del circuito transmisor de la unidad ONU en condición de fallo y Proceso C309. La determinación de si existen, o no, cualesquiera unidades ONU sin comprobar y si es así, la selección de una unidad ONU siguiente a comprobarse a partir de las unidades ONU no comprobadas y a continuación, volver al Proceso C305; de no ser así, el envío de un mensaje de control a todas las unidades ONU no en condición de fallo, dando instrucciones a dichas unidades para activar la fuente de alimentación del circuito transmisor de las unidades ONU no en condición de fallo.

5. El método, según la reivindicación 4, en donde el Proceso C306 comprende, además: cuando el tiempo de ocupación continua del canal de flujo ascendente por la unidad ONU a comprobarse excede el umbral preestablecido, la determinación de si la ocupación continua del canal de flujo ascendente se puede cambiar, o no, ajustando el retardo de compensación de la unidad ONU.

6. El método, según la reivindicación 1, 2, 4 o 5, en donde el umbral preestablecido se refiere a la gama de intervalo de tiempo de canal de flujo ascendente que se asigna a la unidad ONU por el terminal OLT.

7. El método, según la reivindicación 4 o 5, en donde el terminal OLT consigue el control periódico ejecutando el Proceso A en un intervalo predefinido, retornando al Proceso A en el Proceso C2 cuando se confirme que el sistema está en condición normal o retornando al Proceso A en el Proceso C309 después de dar instrucciones a las unidades ONU, no en condición de fallo, para conectar la fuente de alimentación del circuito transmisor de dichas unidades ONU no en condición de fallo.

8. El método, según la reivindicación 4 o 5, que comprende, además, un proceso entre los Procesos C305 y C306: la comprobación de si está registrada, o no, la unidad ONU que se va a comprobar y si es así, proseguir con el Proceso C306 y de no ser así, proceder al marcado de la unidad ONU que se va a comprobar como la unidad ONU en condición de fallo.

9. El método, según la reivindicación 4, en donde en el Proceso C303, el terminal OLT controla el módulo óptico para proporcionar, a la salida, la señal pulsada introduciendo un impulso al módulo OM para transmitir una señal de activación/desactivación.

10. El método, según la reivindicación 4, en donde el mensaje de control se define mediante la extensión de un mensaje de control o un mensaje de operación, administración y mantenimiento, OAM, predefinido en la red PON, o se define en función de un protocolo existente.

11. El método, según la reivindicación 1, en donde el Proceso C comprende, además, un proceso de comunicación de información acerca del funcionamiento normal de la red PON o a cerca de la unidad ONU, en condición de fallo, a un centro de mantenimiento por el terminal OLT.

12. Un terminal de línea óptica, OLT, que comprende un módulo óptico, comprendiendo dicho módulo óptico (OM) un terminal de cableado de detección de la señal configurado para proporcionar a la salida una señal de detección (señal SD) que indica la llegada de una señal óptica a través del canal de flujo ascendente;

en donde el terminal OLT comprende, además:

un módulo de reparación conectado al módulo óptico para comprobar el estado de fallo en el que un intervalo de ocupación continua de un canal de flujo ascendente, conectado al módulo óptico, excede un umbral preestablecido, la localización de la fuente del fallo y la resolución del fallo dando instrucciones a una unidad de red óptica, ONU, en condición de fallo, para la desconexión de la fuente de alimentación a un circuito transmisor de la unidad ONU en condición de fallo;

en donde el tiempo de ocupación continua del canal de flujo ascendente es controlado por el módulo de reparación del terminal OLT, mediante el examen de un intervalo de tiempo de una salida de señal de nivel alto desde el terminal de cableado de detección de la señal del módulo óptico.

13. El terminal OLT, según la reivindicación 12, en donde el módulo de reparación comprende:

un sub-módulo de control de fallo conectado al módulo óptico para controlar el estado de fallo y generar, a la salida, una señal de indicación de fallo;

un sub-módulo de resolución de fallo que determina la fuente del fallo en función de la señal de indicación de fallo y resuelve el fallo y

un sub-módulo de comunicación de información de fallo para comunicar la información sobre la fuente de fallo detectada a un centro de mantenimiento.

14. El terminal OLT, según la reivindicación 13, en donde el terminal OLT comprende, además, un módulo de procesamiento de servicio, SPM, conectado entre el módulo óptico y el sub-módulo de resolución de fallo, para recibir la instrucción de resolución del fallo relacionada, generada por el sub-módulo de resolución de fallo y transmitir la instrucción por intermedio del módulo óptico.

15. El terminal OLT, según la reivindicación 13, en donde el módulo óptico comprende, además:

un terminal de cableado de señal de activación/desactivación conectado al sub-módulo de resolución de fallo y para recibir una señal pulsada de activación/desactivación desde el sub-módulo de resolución de fallo.