Un dispositivo para realizar una extensión de transmisión de datos en una red óptica pasiva (PON),

cuyo dispositivo comprende: un primer módulo de conformación de amplificación óptica-eléctrica (O/E) (701), un módulo de recuperación de señal de reloj y de datos en modo de ráfaga (BCDR) (702) y un módulo de amplificación eléctrica-óptica (705) en una dirección ascendente, un segundo módulo de conformación de amplificación O/E (706), un módulo de resincronización (707) y un módulo E/O (708) en una dirección descendente y cuyo dispositivo está caracterizado por: un módulo de adaptación de delimitador (703), adaptado para recibir una trama de datos enviada por el módulo BCDR (702) y determinar un emplazamiento del delimitador en la trama de datos, en donde el primer módulo de conformación de amplificación O/E (701) está adaptado para efectuar una conversión, una amplificación y una conformación O/E en la trama de datos, mientras que el módulo BCDR (702) está adaptado para efectuar un procesamiento de recuperación de señal de reloj y de datos en la trama de datos y un módulo de memorización intermedia y de compensación de preámbulo (704), adaptado para la recepción y memorización intermedia de la salida de trama de datos procedente del módulo de adaptación de delimitador (703), para insertar un preámbulo de compensación en la trama de datos, en función del emplazamiento del delimitador en la trama de datos determinado por el módulo de adaptación de delimitador (703) y para enviar la trama de datos al módulo de amplificación E/O (705) en función de un reloj de resincronización en una dirección descendente; en donde la etapa de inserción de un preámbulo de compensación se realiza de modo que se compense únicamente un preámbulo modificado o se sustituya un preámbulo completo en el emplazamiento del preámbulo definido por el delimitador por el preámbulo de compensación; en donde el segundo módulo de conformación de amplificación O/E (706), en la dirección descendente, está adaptado para recibir una trama de datos con el fin de efectuar una conversión, una amplificación y una conformación O/E y para enviar la trama de datos al módulo de resincronización (707); el módulo de resincronización (707) está adaptado para recuperar la señal de reloj y los datos, desde la trama de datos, después de haber efectuado la conversión, la amplificación y la conformación O/E recibidas desde el módulo de conformación de amplificación O/E (706) en la dirección descendente, para efectuar un procesamiento de reducción de fluctuaciones de la señal de reloj, para generar una señal de reloj de resincronización que presente una fase estable, para enviar la señal de reloj de resincronización al módulo BCDR (702) y al módulo de memorización intermedia y de compensación de preámbulo (704) y para enviar la trama de datos, después de haber efectuado la conversión, la amplificación y la conformación O/E, al módulo E/O (708) en función de la señal de reloj de resincronización y el módulo E/O (708) está adaptado para recibir la trama de datos, después de haber efectuado la conversión, la amplificación y la conformación O/E, enviada por el módulo de resincronización (707), para efectuar una conversión E/O en la trama de datos recibida y para enviar la trama de datos convertida; en la dirección descendente, el módulo BCDR (702) está adaptado para tomar la señal de reloj de resincronización recibida como señal de reloj de referencia, para recuperar una señal de reloj recuperada en sentido ascendente y la trama de datos y para enviar la señal de reloj recuperada en sentido ascendente y la trama de datos al módulo de memorización intermedia y de compensación de preámbulo (704) por intermedio del módulo de adaptación de delimitador (703)

Dispositivo para realizar una extensión de una transmisión de datos en una red óptica pasiva CAMPO DE LA TECNOLOGÍA

La presente invención se refiere a la tecnología de transmisión de datos en una red óptica pasiva (PON) y más en particular, a un método, un sistema y un dispositivo para realizar una extensión de transmisión de datos en la red PON.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Puesto que nuevos servicios tales como vídeo bajo demanda, televisión de alta resolución y juegos en línea han sido ofrecidos gradualmente, la demanda de ancho de banda de los usuarios aumenta día a día. El desarrollo de la tecnología de ‘fibra hasta el hogar' garantiza efectivamente el ancho de banda de la red de acceso del bucle del abonado (denominada “última milla”) . Una tecnología de red óptica pasiva (PON) es actualmente una de las de más amplia aplicación entre las tecnologías de ‘fibra hasta el hogar'. Actualmente, la red PON incluye una red PON de banda ancha (BPON) , una red PON de Gigabits (GPON) y una red PON de Ethernet (EPON) .

La Figura 1 es una vista estructural esquemática de una red PON en la técnica anterior. Varios servicios de usuarios se transmiten a través de las redes de acceso y de transporte en la red PON, de modo que se puede acceder, de forma flexible, a diferentes nodos de servicios de telecomunicaciones diferentes, para aceptar servicios. Según se representa en la Figura 1, la red PON incluye terminales de línea óptica (OLTs) , unidades de redes ópticas (ONUs) y un divisor óptico pasivo en una capa de acceso de red PON e incluye una red de transmisión y nodos de servicios de telecomunicaciones en una capa de convergencia metropolitana. El equipo de usuario (UE) accede a la capa de convergencia metropolitana a través de la capa de acceso de red PON. Los terminales OLTs y el divisor óptico pasivo están conectados a través de una fibra óptica troncal. El divisor óptico pasivo realiza una distribución de potencia óptica punto a multipunto y está conectado a una pluralidad de unidades ONUs a través de una pluralidad de fibras ópticas bifurcadas. Las unidades ONUs están conectadas al equipo UE. La fibra óptica troncal, el divisor óptico pasivo y las fibras ópticas bifurcadas entre los terminales OLTs y las unidades ONUs se suelen referir como una red de distribución óptica pasiva (ODN) . La transmisión de datos desde los terminales OLTs a las unidades ONUs, a través de la red ODN, es una dirección descendente y la transmisión de datos desde las unidades ONUs a los terminales OLTs, a través de la red ODN, es una dirección ascendente.

En la red PON, puesto que el número de unidades ONUs interconectadas a los terminales OLTs a través del divisor óptico pasivo es relativamente pequeño, un radio de cobertura no es mayor que 20 kilómetros, de modo que el número de terminales OLTs es relativamente grande para satisfacer las demandas del equipo UE en la arquitectura de red PON, siendo también sus áreas de localización remotas y dispersas, lo que es un inconveniente operativo para su gestión y mantenimiento, y presenta un alto coste en establecimiento y mantenimiento de la red PON. Con la aparición de una red de acceso óptico de la siguiente generación, se ofrece una tecnología de extensión de la red PON desde unidades ONUs a la transmisión de datos de 100 kilómetros. La tecnología ofrece los objetivos de la red PON de transmisión de datos de tasa simétrica de 10 Gbps, la distancia de transmisión de 100 kilómetros y la relación de división de 1:512. La tecnología utilizada es principalmente una amplificación de potencia óptica y tecnología de división de longitud de onda. En la red PON, la extensión de transmisión de datos simplifica los niveles de redes, tales como las capas de acceso de red PON y las capas de convergencia metropolitana, en cuanto a disminuir el número de los nodos de red, aumentar el número de los equipos UEs bajo la administración de un terminal OLT único, asignar el coste en la mayor medida, con la consiguiente reducción, a la larga, de los costes de equipos y ahorro de los gastos de gestión y mantenimiento.

Actualmente, la extensión de transmisión de datos en la red PON puede utilizar soluciones de extensión de regeneradores a través de un modo de conversión óptica-eléctrica-óptica (OEO) . La Figura 2 es una vista estructural esquemática de una red de extensión de transmisión de datos en una red PON realizada en un modo de OEO en la técnica anterior. Una caja del expansor de OEO se establece entre el divisor óptico pasivo y los terminales OLTs. La caja del expansor de OEO es el equipo de OEO. La caja del expansor de OEO divide la red ODN convencional en dos redes ODNs, esto es, una ODN 1 y una ODN 2. La caja del expansor de OEO está adaptada para una conversión ópticaeléctrica (O/E) completa, recepción de ráfagas, amplificación de potencia y conversión eléctrica-óptica (E/O) para los datos de la caja del expansor de OEO y luego, enviar los datos procesados. Por lo tanto, una potencia de los datos transmitidos no se atenúa gradualmente con el incremento de la distancia de transmisión, de modo que los terminales OLTs o las unidades ONUs, que reciben los datos, son incapaces de recibir datos.

Como para el caso de la caja del expansor de OEO, representada en la Figura 2, su localización de establecimiento específica está todavía en cuestión. La Figura 3 es una vista estructural esquemática de una configuración específica de una caja del expansor de OEO. Es decir, dos cajas del expansor de OEO están configuradas entre los terminales OLTs y las unidades ONUs, en donde una está situado cerca de los terminales OLTs y la otra está situada cerca del divisor óptico pasivo es decir, en el lado de la unidad ONU. Sin embargo, el uso de dos cajas del expansor de OEO no resulta económico. Otra configuración específica de la caja del expansor de OEO se da a conocer, que consiste en que la caja del expansor de OEO está configurada entre el terminal OLT y las unidades ONUs y la caja del expansor de OEO está

configurada cerca del terminal OLT. Sin embargo, este modo operativo no mejora, en gran medida, el presupuesto energético.

La Figura 4 es una vista esquemática de una estructura básica de una caja del expansor de OEO en la técnica anterior. En una dirección ascendente, un módulo de conformación de amplificación de O/E, un módulo de recuperación de señal de reloj y de datos en el modo de ráfagas (BCDR) y un módulo de amplificación de E/O están incluidos en dicha estructura. En una dirección descendente, un módulo de conformación de amplificación de O/E, un módulo de resincronización (incluyendo un módulo CDR) y un módulo de E/O están incluidos en dicha estructura.

En la dirección ascendente, puesto que la unidad ONU suele utilizar una componente óptica, en el modo de ráfagas, para enviar datos, asimismo podrá enviar también datos en ráfagas. Con el fin de garantizar la recepción correcta de los datos de la caja del expansor de OEO o los terminales OLTs como un receptor, necesita añadirse un preámbulo enfrente de una cabeza de trama de cada trama de datos. Por lo tanto, en la dirección ascendente, después de recibir una trama de datos, el módulo de conformación de amplificación de O/E, en la dirección ascendente, en la caja del expansor de OEO realiza la conversión O/E, la amplificación y la conformación en la trama de datos, y asimismo, envía la trama de datos al módulo de BCDR para realizar la operación de recuperación de BCDR y luego, la trama de datos se envía al módulo de amplificación de E/O para realizar la amplificación de conversión de E/O en función de una señal de reloj ascendente recuperada y luego, la trama de datos aparece a la salida. En la dirección descendente, después de recibir la trama de datos, el módulo de conformación de amplificación de O/E, en la dirección descendente en la caja del expansor de OEO, realiza la conversión de O/E, la amplificación y la conformación de la trama de datos y a continuación, se realiza la recuperación de la señal de reloj y de datos en la trama de datos mediante la resincronización y entonces, la trama de datos se envía al módulo de E/O para la conversión de E/O por intermedio de la señal de reloj descendente recuperada y a continuación, la trama de datos aparece a la salida.

En la puesta en práctica de la presente invención, los inventores encuentran que la técnica anterior presenta los problemas siguientes. Puesto que la dirección ascendente implica la recepción de datos en ráfagas, necesita... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo para realizar una extensión de transmisión de datos en una red óptica pasiva (PON) , cuyo dispositivo comprende: un primer módulo de conformación de amplificación óptica–eléctrica (O/E) (701) , un módulo de recuperación de señal de reloj y de datos en modo de ráfaga (BCDR) (702) y un módulo de amplificación eléctrica-óptica (705) en una dirección ascendente, un segundo módulo de conformación de amplificación O/E (706) , un módulo de resincronización (707) y un módulo E/O (708) en una dirección descendente y cuyo dispositivo está caracterizado por:

un módulo de adaptación de delimitador (703) , adaptado para recibir una trama de datos enviada por el módulo BCDR

(702) y determinar un emplazamiento del delimitador en la trama de datos, en donde el primer módulo de conformación de amplificación O/E (701) está adaptado para efectuar una conversión, una amplificación y una conformación O/E en la trama de datos, mientras que el módulo BCDR (702) está adaptado para efectuar un procesamiento de recuperación de señal de reloj y de datos en la trama de datos y un módulo de memorización intermedia y de compensación de preámbulo (704) , adaptado para la recepción y memorización intermedia de la salida de trama de datos procedente del módulo de adaptación de delimitador (703) , para insertar un preámbulo de compensación en la trama de datos, en función del emplazamiento del delimitador en la trama de datos determinado por el módulo de adaptación de delimitador (703) y para enviar la trama de datos al módulo de amplificación E/O (705) en función de un reloj de resincronización en una dirección descendente;

en donde la etapa de inserción de un preámbulo de compensación se realiza de modo que se compense únicamente un preámbulo modificado o se sustituya un preámbulo completo en el emplazamiento del preámbulo definido por el delimitador por el preámbulo de compensación;

en donde el segundo módulo de conformación de amplificación O/E (706) , en la dirección descendente, está adaptado para recibir una trama de datos con el fin de efectuar una conversión, una amplificación y una conformación O/E y para enviar la trama de datos al módulo de resincronización (707) ;

el módulo de resincronización (707) está adaptado para recuperar la señal de reloj y los datos, desde la trama de datos, después de haber efectuado la conversión, la amplificación y la conformación O/E recibidas desde el módulo de conformación de amplificación O/E (706) en la dirección descendente, para efectuar un procesamiento de reducción de fluctuaciones de la señal de reloj, para generar una señal de reloj de resincronización que presente una fase estable, para enviar la señal de reloj de resincronización al módulo BCDR (702) y al módulo de memorización intermedia y de compensación de preámbulo (704) y para enviar la trama de datos, después de haber efectuado la conversión, la amplificación y la conformación O/E, al módulo E/O (708) en función de la señal de reloj de resincronización y el módulo E/O (708) está adaptado para recibir la trama de datos, después de haber efectuado la conversión, la amplificación y la conformación O/E, enviada por el módulo de resincronización (707) , para efectuar una conversión E/O en la trama de datos recibida y para enviar la trama de datos convertida;

en la dirección descendente, el módulo BCDR (702) está adaptado para tomar la señal de reloj de resincronización recibida como señal de reloj de referencia, para recuperar una señal de reloj recuperada en sentido ascendente y la trama de datos y para enviar la señal de reloj recuperada en sentido ascendente y la trama de datos al módulo de memorización intermedia y de compensación de preámbulo (704) por intermedio del módulo de adaptación de delimitador (703) .

2. El dispositivo según la reivindicación 1, en donde el módulo de adaptación de delimitador (703) comprende, además, un módulo de reloj y un módulo de determinación de delimitador;

cuyo módulo de reloj está adaptado para recibir una señal de reloj recuperada en sentido ascendente obtenida después de que la trama de datos haya sido convertida, amplificada y conformada O/E y luego recuperada en señal de reloj y en datos por el módulo BCDR (702) y para enviar la señal de reloj recuperada, en sentido ascendente, al módulo de determinación de delimitador y el módulo de determinación de delimitador está adaptado para enviar la trama de datos, después de la recuperación de la señal de reloj y de datos, al módulo de memorización intermedia y de compensación de preámbulo (704) en función de la señal de reloj recuperada en sentido ascendente.

3. El dispositivo según la reivindicación 2, en donde el módulo de memorización intermedia y de compensación de preámbulo (704) comprende, además:

un módulo de memorización intermedia (709) adaptado para la memorización intermedia de la trama de datos con un emplazamiento de delimitador determinado recibido del módulo de adaptación de delimitador (703) y para enviar la trama de datos con un preámbulo compensado al módulo de amplificación E/O (701) en función de la señal de reloj de sincronización obtenida por el módulo de resincronización (707) o de la señal de reloj recuperada, en sentido ascendente, obtenida del módulo BCDR (702) por intermedio del módulo de adaptación de delimitador (703) y un módulo de inserción de preámbulo (710) adaptado para insertar el preámbulo de compensación en el emplazamiento del preámbulo de la trama de datos con el delimitador determinado emitido, a la salida, por el módulo de memorización intermedia.

4. El dispositivo según la reivindicación 3, en donde el módulo de inserción de preámbulo (710) está adaptado para insertar el preámbulo de compensación en el emplazamiento de preámbulo de la trama de datos con el delimitador determinado emitido, a la salida, por el módulo de memorización intermedia (709) después de haber recibido una señal de control de inserción enviada por el módulo de adaptación de delimitador (703) .

5. El dispositivo según la reivindicación 3 que comprende, además:

un módulo de división de frecuencia (711) adaptado para efectuar un procesamiento de división de frecuencias a la salida del reloj de resincronización por el módulo de resincronización (707) y para enviar la señal de reloj de resincronización después del procesamiento de división de frecuencia al módulo BCDR (702) y al módulo de memorización intermedia (709) .

Caja de expansor Caja Caja de expansor de expansor

3R proporciona a lasalida el paquete de datos en ráfagas Divisor óptico Equipo 3R pasivo Módulo Módulo Módulo Módulo Módulo conformación BCDR adaptaciónmemorizaciónamplificación E/O

amplificación delimitadorintermedia y

O/Ecompensación preámbulo Reloj referencia Recuperación ascendente

Resincronización descendente Módulo Módulo conformación Módulo E/O

resincronización amplificación O/E

Equipo 3R

El equipo 3R recibe una trama de datos enviada por la unidad ONU por intermedio del divisor óptico pasivo El equipo 3R realiza la conversión de O/E, amplificación yconformación en la trama de datos y realiza la recuperación BCDR para obtener una trama de datos después de BCDR

El equipo 3R busca una señal de datos en la trama de datos después de la BCDR, define un preámbulo y datos y compensa el preámbulo

El equipo 3R realiza la conversión O/E y amplificación en la trama de datos con el preámbulo compensado y envía la trama de datos procesada al terminal OLT

Módulo inserción preámbulo Módulo Módulo Módulo conformación BCDR adaptaciónamplificación O/Edelimitador

Reloj Reloj recuperación referencia ascendente Módulo divisor 2 frecuencias Módulo E/O Módulo resincronización Módulo memorizaciónMódulo intermedia amplificación E/O

Reloj Reloj escritura lectura Módulo conformación amplificación O/E

Equipo 3R