RED ÓPTICA PASIVA Y MÉTODO DE TRANSMISIÓN EN REDES ÓPTICAS PASIVAS.

Red óptica pasiva y método de transmisión en redes óptica pasivas.

Red óptica pasiva (200) para la transmisión/recepción de contenidos digitales proporcionados por un operador que ofrece un conjunto de contenidos digitales, que comprende: un equipo terminador óptico de línea (202) conectado a una red IP (224) y a un equipo multiplexador/demultiplexador en longitud de onda (208); un equipo de transmisión (206) sobre lambda de distribución configurado para transmitir, sobre una portadora óptica en torno a 1550 nm, contenidos digitales proporcionados por dicha red IP (224) a un puerto de entrada óptico o eléctrico, donde dicho puerto de salida óptico está conectado a dicho equipo multiplexador/demultiplexador en longitud de onda (208), a su vez configurado para agregar sobre una única fibra óptica (209) las señales ópticas provenientes del equipo terminador óptico de línea (202) y del equipo de transmisión (206); terminales ópticos de red (210) configurados para realizar peticiones de contenidos digitales a dicho terminador óptico de línea (202) sobre un canal óptico y pare recibir dichos contenidos digitales; una red de distribución de fibra óptica (209). El equipo transmisor (208) está configurado para distribuir dichos contenidos digitales en modo multicast

Red óptica pasiva y método de transmisión en redes ópticas pasivas.

Campo de la invención La presente invención se aplica al campo de las telecomunicaciones y, más concretamente, a las comunicaciones en redes ópticas pasivas (PON, del inglés Passive Optical Networks) .

Antecedentes de la invención Actualmente está comenzando el despliegue de redes de comunicaciones ópticas con tecnologías PON, tales como GPON, EPON y sus variantes.

El uso de la lambda de distribución por parte de los fabricantes de equipos GPON y EPON y de las operadoras está limitado a la modulación analógica de dicha portadora con el objeto del transporte de señales de radiofrecuencia, en concreto de canales de televisión analógicos o TDT.

La figura 1 representa un esquema de una red óptica pasiva (PON) convencional, capaz de proporcionar vídeo, voz y datos a un cliente final 120. La red 100 está formada por unos módulos de terminación óptica de línea (OLT, del inglés Optical Line Termination) 102, una red de distribución óptica 108 y varios módulos terminales ópticos de red (ONTs, del inglés Optical Network Terminal) 110. Como se ve en la figura 1, la terminación óptica de línea (OLT) 102 tiene interfaces con la Red Pública Telefónica Conmutada 122 (PSTN) que permite proporcionar servicios de voz al usuario final 120 a través de interfaces POTS 112. La terminación óptica de línea (OLT) 102 también proporciona interfaz a redes IP 124 que permiten transmitir datos al usuario final 120 típicamente a través de un ordenador personal 114.

Para proporcionar vídeo al cliente en el sistema tradicional PON 100 se usa la portadora óptica de 1550 nm, que es modulada analógicamente por un equipo modulador 104 a partir de la señal de televisión que suministran unos equipos de recepción 128 y cabecera de vídeo 126. La señal suministrada por el equipo modulador 104 se multiplexa en el equipo multiplexador de longitudes de onda (WDM) 106 y se transporta por la red 108 hasta un módulo terminal óptico de red (ONT) 110 de cliente.

La figura 2 muestra el detalle de un módulo óptico de red (ONT) 110 de cliente convencional. La señal óptica llega a un multiplexor/demultiplexor 140, en donde se divide en 3 señales de diferentes longitudes de onda por medio de unos filtros. En el ejemplo mostrado en la figura 2, se ilustra un primer filtro 142 de 1490 nm y un segundo filtro 144 de 1550 nm. El bloque transmisor 146, de 1310 nm, y el bloque detector 148 reciben y envían señales digitales del procesador PON 152 que proporciona al usuario interfaces Ethernet e interfaz POTS 156. La señal óptica de 1550 nm es convertida en señal eléctrica en el bloque 150 y demodulada analógicamente en el bloque 154, siendo entregada por el módulo terminal óptico de red (ONT) 110 como una señal de radiofrecuencia.

Las solicitudes de patente estadounidenses US-2005/0138670-A1 y US-2005/0265386-A1 describen la transmisión de señales de vídeo digitales sobre la lambda de distribución. En concreto, US-2005/0138670-A1 describe una red óptica pasiva para el envío de señales de vídeo digitales en la que la distribución de las señales es en modo broadcast (difusión amplia) . En esta red, las tramas broadcast se envían desde el emisor sin tener en cuenta los deseos del receptor, al que llegan todos los canales codificados en las tramas broadcast. Esto tiene la desventaja de que el número máximo de canales disponibles del servicio en cuestión, por ejemplo televisión sobre IP (IPTV) , coincide con el que se pueden transmitir: es el ancho de banda del canal dividido entre el ancho de banda de un canal, por lo que el usuario final no puede seleccionar un canal diferente de los que viene codificados en las tramas IP en modo broadcast.

Resumen de la invención La presente invención resuelve el problema anteriormente mencionado mediante una red óptica pasiva para la transmisión/recepción de contenidos digitales proporcionados por un operador que ofrece un conjunto de contenidos digitales, que comprende: un equipo terminador óptico de línea con un primer puerto de entrada/salida eléctrico u óptico conectado a una red IP y un segundo puerto de entrada/salida óptico conectado mediante una fibra óptica a un equipo multiplexador/demultiplexador en longitud de onda; un equipo de transmisión sobre lambda de distribución configurado para transmitir, sobre una portadora óptica que trabaja en la banda comprendida entre 1550 y 1560 nm a través de un puerto de salida óptico, contenidos digitales proporcionados por dicha red IP a un puerto de entrada óptico o eléctrico, donde dicho puerto de salida óptico está conectado mediante una fibra óptica monomodo a dicho equipo multiplexador/demultiplexador en longitud de onda, el cual está configurado para agregar sobre una única fibra óptica las señales ópticas provenientes de dicho equipo terminador óptico de línea y de dicho equipo de transmisión; una pluralidad de terminales ópticos de red configurados para realizar peticiones de contenidos digitales a dicho terminador óptico de línea sobre un canal óptico perteneciente a la banda de longitudes de onda entre 1260 y 1360 nm y para recibir dichos contenidos digitales; y una red de distribución de fibra óptica configurada para distribuir dichas señales ópticas que portan dichos contenidos digitales a dicha pluralidad de terminales ópticos de red. El equipo transmisor comprende medios para implementar funciones de gestión y encaminamiento multicast capaces de construir árboles de distribución multicast, estando dicho equipo transmisor configurado para distribuir dichos contenidos digitales en modo multicast a través de un enlace unidireccional de transmisión ofrecido por dicha portadora óptica que trabaja en la banda comprendida entre 1550 y 1560 nm.

Preferentemente, los contenidos digitales se distribuyen en modo multicast sobre un canal de datos implementado conforme a la norma Gigabit Ethernet. También preferentemente, estos contenidos digitales pertenecen a un servicio de televisión sobre IP.

El equipo transmisor comprende un procesador multicast configurado para recibir paquetes de datos procedentes de la red IP, para atender peticiones de procesadores multicast de los terminales ópticos de red respectivos y para agrupar canales multicast en respuesta a las peticiones, separando físicamente los canales de control de los de datos multicast. Preferentemente, el equipo transmisor comprende además medios de almacenamiento conectados al procesador multicast, configurados para almacenar las últimas tramas de un canal, de forma que se reducen los tiempos muertos asociados al cambio de un canal. También preferentemente, el equipo transmisor comprende además un conversor configurado para convertir el enlace bidireccional Gigabit Ethernet en un enlace unidireccional. Asimismo, el conversor está configurado para generar tramas de control de flujo de enlace. También preferentemente, el equipo transmisor comprende además un modulador digital electro-óptico u óptico-óptico configurado para modular digitalmente dicha portadora óptica en la banda comprendida entre 1550 a 1560 nm.

En otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método de transmisión/recepción de contenidos digitales proporcionados por un operador que ofrece un conjunto de contenidos digitales, en una red de acceso implementada sobre una red óptica pasiva, que comprende: desde un terminal óptico de red, realizar una petición de contenidos digitales a un terminador óptico de línea, realizándose dicha petición sobre un canal óptico perteneciente a la banda de longitudes de onda entre 1260 y 1360 nm; procesar dicha petición de contenidos digitales en dicho terminador óptico de línea y reenviar dicha petición a un equipo transmisor a través de una red IP; proporcionar dichos contenidos digitales desde dicha red IP a dicho equipo transmisor; modular dichos contenidos digitales sobre una portadora óptica en la banda comprendida entre 1550 a 1560 nm; transmitir dicha portadora óptica a través de un enlace unidireccional de transmisión y distribuirla al terminal óptico de red que solicitó los contenidos digitales. Antes de modular dichos contenidos digitales sobre dicha portadora óptica, construir árboles de distribución multicast y establecer un canal multicast sobre el que se encapsulan dichos contenidos digitales.

Preferentemente, los contenidos digitales pertenecen a un servicio de televisión sobre IP. La petición de contenidos digitales realizada por un terminal óptico de red se establece sobre un canal IP de peticiones. El canal multicast sobre el que se encapsulan...

1. Red óptica pasiva (200) para la transmisión/recepción de contenidos digitales proporcionados por un operador que ofrece un conjunto de contenidos digitales, que comprende:

- un equipo terminador óptico de línea (202) con un primer puerto de entrada/salida eléctrico u óptico conectado a una red IP (224) y un segundo puerto de entrada/salida óptico conectado mediante una fibra óptica a un equipo multiplexador/demultiplexador en longitud de onda (208) ;

- un equipo transmisor (206) sobre lambda de distribución configurado para transmitir, sobre una portadora óptica que trabaja en la banda comprendida entre 1550 y 1560 nm a través de un puerto de salida óptico, contenidos digitales proporcionados por la red IP (224) a un puerto de entrada óptico o eléctrico, estando el puerto de salida óptico conectado mediante una fibra óptica monomodo al equipo multiplexador/demultiplexador en longitud de onda (208) , estando dicho equipo multiplexador/demultiplexador en longitud de onda (208) configurado para agregar sobre una única fibra óptica (209) las señales ópticas provenientes del equipo terminador óptico de línea (202) y del equipo de transmisión (206) ;

- una pluralidad de terminales ópticos de red (210) configurados para realizar peticiones de contenidos digitales a dicho terminador óptico de línea (202) sobre un canal óptico perteneciente a la banda de longitudes de onda entre 1260 y 1360 nm y para recibir dichos contenidos digitales;

- una red de distribución de fibra óptica (209) configurada para distribuir dichas señales ópticas que portan dichos contenidos digitales a dicha pluralidad de terminales ópticos de red (210) ;

caracterizado por que dicho equipo transmisor (206) comprende medios para implementar funciones de gestión y encaminamiento multicast capaces de construir árboles de distribución multicast, estando dicho equipo transmisor (206) configurado para distribuir dichos contenidos digitales en modo multicast a través de un enlace unidireccional de transmisión ofrecido por dicha portadora óptica que trabaja en la banda comprendida entre 1550 y 1560 nm;

donde dichos contenidos digitales se distribuyen en modo multicast sobre un canal de datos implementado conforme a la norma Gigabit Ethernet;

y donde dicho equipo transmisor (206) comprende:

- un procesador multicast (207) configurado para recibir paquetes de datos procedentes de dicha red IP (224) , para atender peticiones de procesadores multicast de los terminales ópticos de red (210) respectivos y para agrupar canales multicast en respuesta a dichas peticiones, separando físicamente los canales de control de los de datos multicast; y

- un conversor (205) configurado para convertir dicho enlace bidireccional Gigabit Ethernet en un enlace unidireccional, y para generar tramas de control de flujo de enlace.

2. Red óptica pasiva (200) según la reivindicación 1, donde dichos contenidos digitales pertenecen a un servicio de televisión sobre IP.

3. Red óptica pasiva (200) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde dicho equipo transmisor (206) comprende además medios de almacenamiento (203) conectados a dicho procesador multicast (207) configurados para almacenar al menos la última trama completa de cada canal, de forma que se reducen los tiempos muertos asociados al cambio de un canal.

4. Red óptica pasiva (200) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde dicho equipo transmisor (206) comprende además un modulador digital electro-óptico (204) configurado para modular digitalmente dicha portadora óptica en la banda comprendida entre 1550 y 1560 nm.

5. Método de transmisión/recepción de contenidos digitales proporcionados por un operador que ofrece un conjunto de contenidos digitales, en una red de acceso implementada sobre una red óptica pasiva (200) , que comprende:

- desde un terminal óptico de red (210) , realizar una petición de contenidos digitales a un terminador óptico de línea (202) , realizándose dicha petición sobre un canal óptico perteneciente a la banda de longitudes de onda entre 1260 y 1360 nm;

- procesar dicha petición de contenidos digitales en dicho terminador óptico de línea (202) y reenviar dicha petición a un equipo transmisor (206) a través de una red IP (224) ;

- proporcionar dichos contenidos digitales desde dicha red IP (224) a dicho equipo transmisor (206) ;

- modular (204) dichos contenidos digitales sobre una portadora óptica en la banda comprendida entre 1550 y 1560 nm;

- transmitir dicha portadora óptica a través de un enlace unidireccional de transmisión y distribuirla al terminal óptico de red (210) que solicitó los contenidos digitales;

caracterizado por la etapa de:

antes de modular dichos contenidos digitales sobre dicha portadora óptica, construir árboles de distribución multicast y establecer un canal multicast sobre el que se encapsulan dichos contenidos digitales;

donde dicha petición de contenidos digitales realizada por un terminal óptico de red (210) se establece sobre un canal IP de peticiones; y donde dicho canal multicast se transporta sobre un enlace que sigue la norma Gigabit Ethernet;

que además comprende la etapa de convertir dicho enlace bidireccional Gigabit Ethernet en un enlace unidireccional;

y por que dicha etapa de proporcionar dichos contenidos digitales desde una red IP (224) a un equipo transmisor (20 6) comprende la etapa de:

- en un procesador multicast (207) , recibir paquetes de datos procedentes de dicha red IP (224) , atender peticiones de procesadores multicast de los terminales ópticos de red (210) respectivos, agrupar canales multicast en respuesta a dichas peticiones y generar tramas de control de flujo de enlace, separando físicamente los canales de control de los de datos multicast.

6. Método según la reivindicación 5, donde dichos contenidos digitales pertenecen a un servicio de televisión sobre IP.

7. Método según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 6, donde dicho canal multicast sobre el que se encapsulan dichos contenidos digitales comprende la dirección IP del terminal óptico de red (210) que realizó dicha petición de contenidos digitales.

8. Método según cualquiera de las reivindicaciones5a7, que comprende la etapa de:

- almacenar al menos la última trama completa de cada canal, de forma que se reducen los tiempos muertos asociados al cambio de un canal.

9. Método según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8 que comprende la etapa de, una vez recibidos dichos flujos multicast con contenidos digitales en el terminal óptico de red (210) que los solicitó, enviar dichos contenidos digitales desde un procesador (252) hacia un enrutador Ethernet (258) de dicho terminal óptico de red (210) , que a su vez los envía a un enrutador externo (214) .