Métodos y sistemas para incrementar el alcance y/o las divisiones en redes ópticas pasivas.

Método para ecualizar señales ópticas que comprende las etapas de:

recibir una pluralidad de señales ópticas de sentido ascendente en una red óptica pasiva (PON), comprendiendo cada una de dicha pluralidad de señales ópticas una trama de ráfaga PON transmitida desde un transmisor diferente de sentido descendente;

recibir información de planificación para cada una de dicha pluralidad de señales ópticas, en donde dicha información de planificación incluye por lo menos información de temporización y de potencia asociada a dicha pluralidad de señales ópticas; y ajustar cada una de dicha pluralidad de señales ópticas o bien amplificando o bien atenuando cada una de dicha pluralidad de señales ópticas sobre la base de dicha información de planificación para mitigar potencias de señal no uniformes de dichas tramas de ráfaga PON

Metodos y sistemas para incrementar el alcance y/o las divisiones en redes opticas pasivas

Campo tecnico La presente invencion se refiere en general a sistemas de telecomunicaciones y, en particular, a metodos y sistemas 5 para incrementar el alcance/las divisiones en redes opticas pasivas.

Antecedentes Las tecnologias y los usos de las comunicaciones han cambiado considerablemente durante las ultimas decadas. En el pasado reciente, las tecnologias con hilo de cobre fueron el mecanismo principal usado para transmitir comunicaciones de voz a traves de largas distancias. A medida que se introdujeron ordenadores, el deseo de 10 intercambiar datos entre sitios remotos se hizo recomendable para muchas finalidades, tales como las correspondientes a negocios, usuarios individuales e instituciones educativas. La introduccion de la television por cable proporciono opciones adicionales para incrementar comunicaciones y distribucion de datos desde negocios al publico. A medida que la tecnologia continuo avanzando, se introdujeron equipos de transmision de linea de abonado digital (OSL) que permitieron transmisiones de datos mas rapidas sobre la infraestructura telefonica existente de hilos de cobre. Adicionalmente, los intercambios bidireccionales de informacion a traves de la infraestructura de cable llegaron a estar disponibles para negocios y el publico. Estos avances han fomentando el crecimiento de las opciones de servicio disponibles para su uso, lo cual a su vez hace que aumente la necesidad de continuar mejorando el ancho de banda disponible para distribuir estos servicios, particularmente en la medida en la que se incrementa la calidad de video y la cantidad total de contenido disponible para su distribucion.

Una tecnologia prometedora que ha sido introducida es el uso de fibras opticas con fines relacionados con las telecomunicaciones. Las normativas de redes de fibra optica, tales como redes opticas sincronas (SONET) y la jerarquia digital sincrona (SOH) sobre transporte optico (OTN) , han estado existiendo desde los 80 y permiten la posibilidad de usar la alta capacidad y la baja atenuacion de las fibras opticas para el transporte de larga distancia de trafico de red agregado. Estas normativas han sido mejoradas y, en la actualidad, usando la OC-768/STM-256

(versiones respectivamente de las normativas SONET y SOH) puede alcanzarse una velocidad de linea de 40 gigabits/segundo con el uso del multiplexado por division en ondas densas (OWOM) sobre fibras opticas convencionales.

En el dominio del acceso, puede hallarse informacion referente a redes opticas en las normativas de Ethernet en la Primera Milla (EFM) (IEEE 802.3ah, que se puede encontrar en www.ieee802.org) que soportan el transporte de 30 datos a traves de estructuras de redes de acceso basadas en fibra optica de punto-a-punto (p2p) y punto-amultipunto (p2mp) . Adicionalmente, la Union Internacional de Telecomunicaciones (ITU) dispone de normativas para p2mp en relacion con el uso de redes de acceso opticas. Las redes que resultan particularmente interesantes para esta memoria descriptiva son las redes opticas pasivas (PONs) . Por ejemplo, tres PONs que resultan interesantes son, por ejemplo, PONs de Ethernet (EPONs) , PONs de banda ancha (BPONs) y PONs con capacidad de gigabits (GPONs) , las cuales se presentan a continuacion con fines comparativos en la Tabla 1.

Tabla 1 - Tecnologias y Propiedades Principales de Redes PON

Caracteristicas EPON BPON GPON

Normativas IEEE 8702.3ah ITU-T G.983 ITU-T G.984

Protocolo Ethernet ATM Ethernet

Velocidades (Mpbs) 1.244 ascendente / 1.244 descendente 622/1.244 descendente 155/622 ascendente 1.244/2.488 descendente 155 a 2.488 ascendente

Tramo (Km) 10 20 20

Numero de Oivisiones 16 32 64

Una GPON ejemplificativa 100 en la Figura 1 muestra elementos de una red de distribucion optica (OON) que interaccionan con diversos puntos extremos de una terminacion de red optica (ONT) . Adicionalmente, la GPON 100 usa el multiplexado por division en onda (WOM) sobre las senales opticas. Tal como se muestra en la Figura 1, uno 40 o mas tipos o proveedores 102 de servicios pueden estar en comunicacion con una terminacion de linea optica (OLT) 104, la cual esta ubicada tipicamente en una central telefonica (CO) (no mostrada) . La OLT 104 proporciona la interfaz del lado de la red y esta tipicamente en comunicacion con por lo menos una terminacion de red optica (ONT) (o una unidad de red optica (ONU) que lleva a cabo tareas similares a las de una ONT aunque tipicamente para una unidad multifamiliar) . Estos proveedores 102 de servicios pueden proporcionar una variedad de servicios, 45 tales como video bajo demanda o television de alta definicion (HOTV) , Voz sobre IP (VoIP) y acceso a internet de alta velocidad (HSIA) . La OLT 104 transmite informacion al WOM 106 el cual multiplexa los datos y transmite los datos opticamente a un combinador/divisor pasivo 108. A continuacion, el combinador/divisor pasivo 108 divide la senal y la transmite a los WOMs 110 y 116 de aguas arriba. Estos WOMs 110 y 116 demultiplexan la senal y la reenvian a sus ONTs respectivas 112 y 118. Estos WOMs (108, 110 y 116) estan tipicamente integrados tanto en la OLT como en las ONTs, y se usan para colocar y extraer las longitudes de onda de sentido ascendente y de sentido descendente en funcion de sus ubicaciones en la red optica. A continuacion, estas ONTs 112 y 118 reenvian la informacion a sus usuarios finales (EU) respectivos 114, 120 y 122.

Aquellos expertos en la materia entenderan que esta GPON 100 puramente ilustrativa se puede implementar de varias maneras, por ejemplo, con modificaciones en las que funciones diferentes se combinan o se llevan a cabo de una manera diferente. Por ejemplo, estos WOMs (108, 110 y 116) son tipicamente duplexores, aunque si se esta transmitiendo una senal adicional, por ejemplo, una senal de television por cable en una GPON, pueden actuar

como triplexores. Adicionalmente en la direccion de sentido descendente, la senal optica tendria tipicamente una longitud de onda diferente de la senal de sentido descendente y usaria los mismos WOMs 106, 110 y 116, que tienen capacidades bidireccionales.

Con la llegada de los servicios antes descritos y las mejoras en curso en las redes opticas, muchas empresas de telecomunicaciones estan optando por modernizar sus redes de acceso centradas en hilo de cobre con redes de 15 acceso de fibra optica. Algunas de estas modernizaciones incluyen, por ejemplo, el uso de una de las redes PON antes descritas en combinacion con fibra hasta el hogar (FTTH) , y/o redes hibridas, por ejemplo, fibra hasta el armario de telecomunicaciones (FTTC) combinando EFM optica y/o PON para el retorno (backhau/) de datos con una linea de abonado digital de muy alta velocidad (VOSL2) mediante la reutilizacion de los ultimos centenares de metros o una magnitud similar de hilo de cobre. Estas modernizaciones permiten un incremento de los tipos y la calidad de servicios distribuidos por las empresas a usuarios finales. A continuacion en la Tabla 2 se resume una comparacion de dos tipos diferentes de redes de distribucion opticas (OONs) .

Tabla 2 - P2P versus P2PM

P2P P2PM (GPON)

Tecnologia madura, riesgo bajo Tecnologia nueva, riesgo mayor

Favorecido por las companias que no son telecos en red abierta Favorecido por T1 (red cerrada)

Mercados principales: Europa del Norte y Occidental Mercados principales: Estados Unidos y Europa del Sur

Los gastos de capital mas bajos en la actualidad En la actualidad gastos operativos bajos, erosion de precio mayor

Con independencia de que tipo de sistema optico se despliegue, es decir, p2p o GPON (o ambos) , uno de los requisitos principales para los gastos de capital (CapEx) y los gastos operativos (OpEx) es que el sistema optico 25 utilice una OON pasiva, por ejemplo, usando unicamente componentes opticos pasivos entre la central telefonica (CO) y el equipo de usuario (FTTH) o el armario de telecomunicaciones (FTTC) . Los ejemplos de los componentes opticos pasivos incluyen conectores, fibras, empalmes y divisores de potencia pasivos (PPS) . Un inconveniente de usar solamente componentes opticos pasivos es que el alcance de la senal total se llega a reducir en funcion del numero de divisiones en el sistema. Por ejemplo, en una PON tipica que se este comunicando con hasta 64

usuarios finales, la distancia efectiva con intensidad de senal utilizable es aproximadamente 20 kilometros.

Una magnitud aceptable de perdidas permisibles atribuibles a divisores (a las que se hace referencia tambien como quot;perdidas de insercion de los divisoresquot;) en una OON viene especificada, por ejemplo, por la especificacion G.984.2 para GPONs en funcion de la clase optica. Para obtener mas informacion en relacion con... [Seguir leyendo]

1. Metodo para ecualizar senales opticas que comprende las etapas de:

recibir una pluralidad de senales opticas de sentido ascendente en una red optica pasiva (PON) , comprendiendo cada una de dicha pluralidad de senales opticas una trama de rafaga PON transmitida desde un transmisor diferente de sentido descendente;

recibir informacion de planificacion para cada una de dicha pluralidad de senales opticas, en donde dicha informacion de planificacion incluye por lo menos informacion de temporizacion y de potencia asociada a dicha pluralidad de senales opticas; y

ajustar cada una de dicha pluralidad de senales opticas o bien amplificando o bien atenuando cada una de dicha pluralidad de senales opticas sobre la base de dicha informacion de planificacion para mitigar potencias de senal no uniformes de dichas tramas de rafaga PON.

2. Metodo de la reivindicacion 1, en el que dicha etapa de ajuste se realiza usando un atenuador optico micromecanico, en donde un planificador ajusta dicho atenuador optico micro-mecanico basandose en una intensidad conocida de una sucesiva senal optica a recibir, de entre dicha pluralidad de senales opticas.

3. Metodo de la reivindicacion 1, en el que dicha etapa se realiza usando amplificacion parametrica con un laser de bombeo variable, en donde un planificador ajusta dicha amplificacion parametrica con un laser de bombeo variable basandose en una intensidad conocida de una sucesiva senal optica a recibir, de entre dicha pluralidad de senales opticas.

4. Metodo de la reivindicacion 1, en el que dicha etapa de ajuste se realiza en una ubicacion diferente a una terminacion de linea optica o un acoplador/divisor en un sistema de comunicaciones opticas.

5. Nodo para ecualizar senales opticas que comprende:

un puerto de entrada para recibir una pluralidad de senales opticas de sentido ascendente, comprendiendo cada una de dicha pluralidad de senales opticas una trama de rafaga PON transmitida desde un transmisor diferente de sentido descendente;

un planificador para recibir informacion de planificacion para cada una de dicha pluralidad de senales opticas, en donde dicha informacion de planificacion incluye por lo menos informacion de temporizacion y de potencia asociada a dicha pluralidad de senales opticas, y un ajustador para ajustar cada una de dicha pluralidad de senales opticas o bien amplificando o bien atenuando cada una de dicha pluralidad de senales opticas sobre la base de dicha informacion de planificacion con el fin de mitigar potencias de senal no uniformes de dichas tramas de rafaga PON.

6. Nodo de la reivindicacion 5, en el que dicho ajustador comprende ademas un atenuador optico micromecanico, y ademas en donde un planificador ajusta dicho atenuador optico micro-mecanico basandose en una intensidad conocida de una sucesiva senal optica a recibir, de entre dicha pluralidad de senales opticas.

7. Nodo de la reivindicacion 5, en el que dicho ajustador comprende ademas un dispositivo de amplificacion parametrica con un laser de bombeo variable, en donde dicho planificador ajusta dicha amplificacion parametrica con dicho laser de bombeo variable basandose en una intensidad conocida de una sucesiva senal optica a recibir, de entre dicha pluralidad de senales opticas.

8. Nodo de la reivindicacion 5, en el que dicho nodo esta dispuesto en una ubicacion diferente a una terminacion de linea optica o un acoplador/divisor en un sistema de comunicaciones opticas.