Sistema para xDSL de largo alcance sobre fibra.

Sistema para conectar una pluralidad de abonados digitales a una red de datos,

que comprende una parte local conectada, por un enlace de fibra óptica, a una parte remota. Dicha parte local comprende una pluralidad de tarjetas de línea DSLAM con un transceptor de xDSL sobre fibra que, a su vez, comprenden una pluralidad de líneas de xDSL que comprenden un extremo frontal analógico modificado que comprende un convertidor digital-analógico para transformar una señal descendente digital transmitida en una señal descendente analógica; un oscilador que fija una frecuencia de oscilación para la línea de xDSL; un mezclador, conectado directamente a la salida para convertir la señal descendente analógica a la frecuencia de oscilación; y un filtro paso banda centrado a la frecuencia de oscilación que filtra la señal descendente analógica convertida. Y 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 solapamiento; un extremo frontal analógico que comprende un convertidor analógico-digital para transformar la señal ascendente analógica convertida en una señal ascendente digital.

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 digita~ 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, lo recoge 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 sólo son necesarios cuando se proporcionan servicios de voz usando tecnología de conmutación de circuitos. Sin embargo, el servicio de voz también puede proporcionarse mediante VolP (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 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

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...

1. Sistema para conectar 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) , comprendiendo cada tarjeta de línea de multiplexor de acceso a la línea de abonado digital con transceptor de xDSL sobre fibra:

- 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 (80) que fija una frecuencia de oscilación para la línea de xDSL; -un mezclador (71) , 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 (91 a) centrado a la frecuencia de oscilación que filtra la señal descendente analógica convertida;

- en sentido ascendente: -un filtro paso banda (91 b) centrado a la frecuencia de oscilación que filtra una señal ascendente analógica; -un oscilador (81) que fija una frecuencia de oscilación para la línea de xDSL; -un mezclador (71) , 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 solapamiento;

2.

3.

4.

5.

- 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.

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 superior ~f 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;

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 equipos de monitorización de mecanismos de operación, administración y mantenimiento de xDSL. 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. 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 a una pluralidad de fibras de salida; 5 - 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 10 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 15 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 ó 6, que comprende además en la parte remota un módulo de bloqueo de longitud de onda automático (901) que recibe 20 una señal introducida en la parte local y transmitida a través de la agrupación de guías de onda cíclica para un ajuste automático de las longitudes de onda asignadas usadas para la transmisión.