Sistema de comunicación y procedimiento para transmitir datos a uno o más grupos de nodos en un sistema de comunicación.

Un dispositivo multiplexor/desmultiplexor óptico (140) para un nodo central (102) de un sistema decomunicación (100) que tiene una pluralidad de nodos (BS1-BS9,

1121-112N) acoplados al nodo central (102) por unared óptica pasiva (104, 1061-106N, 108), comprendiendo el dispositivo multiplexor/desmultiplexor óptico (140):una pluralidad de entradas adaptadas para recibir señales ópticas de una pluralidad de fuentes ópticas(1201-120N) y una señal óptica de una fuente óptica de amplio espectro (130);

una pluralidad de salidas (1441-144N), en el que el dispositivo multiplexor/desmultiplexor óptico (140) estáconfigurado para multiplexar las señales ópticas de la pluralidad de fuentes ópticas (1201-120N) a una de lapluralidad de salidas (1445, 144N); y un acoplador óptico (128) adaptado para acoplar las señales ópticas enla pluralidad de salidas (1441-144N) a un puerto de salida;

caracterizado porque

el dispositivo multiplexor/desmultiplexor óptico (140) está configurado para desmultiplexar la señal óptica dela fuente óptica de amplio espectro (130) a una pluralidad de señales ópticas que tienen diferenteslongitudes de onda en la pluralidad de salidas (1441-144N), y

el dispositivo multiplexor/desmultiplexor óptico (140) comprende una pluralidad de dispositivos (1461-146N)acoplados entre los respectivos de la pluralidad de salidas (1441-144N) y el acoplador óptico pasivo (128),estando cada una de la pluralidad de dispositivos (1461-146N) adaptada para proporcionar de formaselectiva datos que se van a transmitir a un grupo de nodos para el acoplador óptico (128).

Sistema de comunicación y procedimiento para transmitir datos a uno o más grupos de nodos en un sistema de comunicación.

Las realizaciones de la invención se refieren a sistemas de comunicación inalámbricos, más específicamente a un nodo central para un sistema de comunicación que tiene una pluralidad de nodos acoplados al mismo por una red óptica pasiva, un sistema de comunicación inalámbrico, un dispositivo multiplexor/desmultiplexor óptico para un nodo central de un sistema de comunicación, y un procedimiento para transmitir datos a uno o más grupos de nodos en un sistema de comunicación. Más específicamente, las realizaciones se refieren al campo de redes ópticas pasivas (PON, Passive Optical Network) , por ejemplo, redes ópticas pasivas de multiplexación por división de longitud de onda (WDM-PON, Wavelength Division Multiplexing-Passive Optical Network) , redes de retorno móviles, redes de acceso por radio, medios de multidifusión y medios de difusión en sistemas de transmisión/recepción multipunto coordinada (CoMP, Coordinated Multipoint) .

Recientemente, las redes ópticas pasivas de multiplexación por división de longitud de onda (WDM- PON) han atraído interés en servicios de fibra óptica hasta el hogar debido a su potencial de entregar más de Gbps de capacidad a cada abonado. La aplicación también se extiende a redes de retorno móviles futuras para LTE-Avanzado y más allá, como se describe por N. Cheng y F. Effenberger, "WDM- PON: Systems and Technologies",

ECOC Workshop, Torino, Italia, 2010. Por ejemplo, es de interés para sistemas de multipunto coordinado (Sistemas CoMP) en redes ópticas pasivas de multiplexación por división de longitud de onda.

De acuerdo con el enfoque LTE-Avanzado, cada estación base (BS, Base Station) , más precisamente hablando cada sector de una estación base necesita soportar más de una transmisión de Gbps. Es necesaria una 25 capacidad de la red de retorno adicional para soportar sistemas de multipunto coordinado (CoMP) usando múltiples BS para compartir la información y/o los datos de usuario a través de las redes de retorno móviles, como se describe por M. Sawahashi, Y. Kishiyama, A. Morimoto, D. Nishikawa y M. Tanno, "Coordinated multipoint transmission/reception techniques for LTE-advanced" IEEE wireless communications, vol. 17, publicación 3, págs. 26 a 34, 2010. La WDM-PON promete un enlace punto a punto virtualmente entre un nodo central (OLT = terminal de 30 línea óptica ("optical line terminal") y un nodo local (ONU = unidad de red óptica ("optical network unit") utilizando técnicas WDM que es capaz de proporcionar una transmisión de varios Gbps a cada ONU en la que puede integrarse una estación con tres o seis sectores. La figura 1 representa una representación esquemática de una sección de una red de comunicaciones inalámbricas usada para implementar sistema de multipunto coordinado usando una red de retorno móvil. La red 100 comprende un terminal de conmutación central 102, también 35 denominado como terminal de línea óptica OLT. La red comprende una pluralidad de celdas C1 a C5, comprendiendo cada una estación base respectiva BS1, BS2, BS3, BS4 y BS5. Cada una de las estaciones base BS1 a BS2 está conectada a un nodo remoto pasivo 104 a través de una conexión de fibra óptica respectiva 1061 a 1065. El nodo remoto pasivo 104 está acoplado al OLT 102 a través de una fibra óptica 108. El OLT 102, el nodo 104 y las fibras 1061 a 1065 y 108 forman la red de retorno móvil de la red 100. La figura 1 muestra un equipo de usuario EU que, de acuerdo con el enfoque de multipunto coordinado, es servido por tres estaciones base BS2, BS3 y BS5 dentro del rango (véase el círculo 110) del equipo de usuario (véase las flechas respectivas que apuntan de las estaciones base al equipo de usuario) .

La figura 1 muestra cómo el CoMP funciona con el apoyo de la red de retorno móvil. Para las técnicas de 45 procesamiento conjuntas CoMP, múltiples estaciones base transmiten conjuntamente datos de enlace descendente a uno o más EU lo que permite explotar una mayor ganancia de multiplexación de los sistemas MIMO aumentando el número de antenas. Para apoyar este enfoque, las redes de retorno móviles proporcionan datos de usuario a múltiples estaciones base que sirven mediante una actuación conjunta a un único equipo de usuario. Por ejemplo, considerando una situación como se representa en la figura 1, cuando un equipo de usuario adicional está servido 50 por otro subconjunto de estaciones base, las estaciones base respectivas asociadas al equipo de usuario respectivo necesitan estar dotadas de los datos necesarios para implementar los esquemas de multipunto coordinado. Esto requiere medios de multidifusión que permiten transmitir datos a múltiples destinos. Además del enfoque CoMP recién mencionado, hay varias aplicaciones diferentes que necesitan capacidades de multidifusión, por ejemplo, servicios de paginación y de difusión/multidifusión multimedia MBMS. Por lo tanto, sería deseable usar WDM-PON

para aplicaciones de red de retorno móvil con el fin de proporcionar una multidifusión en capa L1 (capa física) .

Aunque se conoce la multidifusión en capa IP y puede proporcionar la funcionalidad requerida al igual que la multidifusión L1, no puede ayudar a la multidifusión de copia múltiple, que necesita duplicar un paquete de multidifusión en varios paquetes. No puede evitar causar una mayor sobrecarga de la red, lo que se traduce en un funcionamiento ineficiente de la red. La multidifusión en capa L1 es el enfoque más prometedor desde el punto de vista de la eficacia de la red, y la mayoría de las tecnologías de red de retorno móvil, tales como la línea de abonado digital, T1, red óptica pasiva por multiplexación por división de tiempo (TDM-PON) , no tienen problema al implementar la multidifusión/difusión L1, ya que todos los nodos locales comparten un medio físico (línea) en dichos enfoques.

Sin embargo, este no es el caso en WDM-PON de acuerdo con lo cual cada nodo local tiene asignada una longitud de onda pero no un medio de transmisión físico específico.

Existen un gran número de publicaciones concernientes a las funciones de difusión en la WDM-PON. Una de las técnicas que pueden implementarse fácilmente es usar una fuente óptica de amplio espectro, por ejemplo, un diodo emisor de luz, en el terminal de línea óptica, como se describe por J. H. Moon, K. M. Choi y C. H. Lee, "Overlay of broadcasting signal in a WDM-PON", Optical Fiber Communication Conference, 2006.

La figura 2 describe la arquitectura y funcionalidad de un hardware WDM-PON, en el que la figura 2 (a) es una representación esquemática de la arquitectura del hardware y la figura 2 (b) y la figura 2 (c) describen la funcionalidad de una arquitectura de este tipo en mayor detalle. En la figura 2 (a) se muestra una representación esquemática del terminal de línea óptica 102 (véase también la figura 1) que está conectado a través de la fibra 108 al nodo remoto pasivo 104 conectado, a su vez, a través de las conexiones de fibra óptica respectivas 1061 a 106N a las unidades de red ópticas respectivas 1121 a 112N. Las unidades de red ópticas 1121 a 1126 comprenden las estaciones base respectivas en una red, por ejemplo, como se muestra en la figura 1. El nodo remoto pasivo 104 comprende una rejilla de guiaondas en red (AWG, Arrayed Waveguide Grating) 114 que tiene un puerto lateral del OLT 116 acoplado a la fibra 108 que conecta el nodo 104 al OLT 102. Adicionalmente, la AWG 114 comprende una pluralidad de puertos laterales ONU 1181 a 118N acoplados a las fibras respectivas 1061 a 106N que se conectarán a las unidades de red ópticas respectivas 1121 a 112N. El OLT 102 comprende una pluralidad de diodos láser 1201 a 120N, funcionando cada uno a una longitud de onda diferente λ1a λN, y estando cada longitud de onda asociada a un receptor óptico en una de las unidades de red ópticas. Por ejemplo, el diodo láser 1201 opera como a longitud de onda a la que un fotodetector en la ONU 1121 recibe una señal. Asimismo, el diodo láser 1202 funciona a una longitud de onda óptica a la que un fotodetector en la ONU 1122 recibe señales luminosas, y así sucesivamente. Los puertos de salida de los diodos láser respectivos 1201 a 120N están acoplados por un acoplador óptico 122 que está acoplado a la fibra 108.

A continuación, se describirá en más detalle la funcionalidad de la arquitectura representada en la figura 2 (a) con respecto a las figuras 2 (b) y (c) . En la figura 2 (b) , se desea transmitir datos desde el OLT 102 a la primera 35 ONU 1121 (por ejemplo, la estación base BS1 en la figura 1) . Los datos de enlace descendente para la ONU 1121 se aplican al diodo láser... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo multiplexor/desmultiplexor óptico (140) para un nodo central (102) de un sistema de comunicación (100) que tiene una pluralidad de nodos (BS1-BS9, 1121-112N) acoplados al nodo central (102) por una 5 red óptica pasiva (104, 1061-106N, 108) , comprendiendo el dispositivo multiplexor/desmultiplexor óptico (140) :

una pluralidad de entradas adaptadas para recibir señales ópticas de una pluralidad de fuentes ópticas (1201-120N) y una señal óptica de una fuente óptica de amplio espectro (130) ; una pluralidad de salidas (1441-144N) , en el que el dispositivo multiplexor/desmultiplexor óptico (140) está

configurado para multiplexar las señales ópticas de la pluralidad de fuentes ópticas (1201-120N) a una de la pluralidad de salidas (1445, 144N) ; y un acoplador óptico (128) adaptado para acoplar las señales ópticas en la pluralidad de salidas (1441-144N) a un puerto de salida;

caracterizado porque el dispositivo multiplexor/desmultiplexor óptico (140) está configurado para desmultiplexar la señal óptica de la fuente óptica de amplio espectro (130) a una pluralidad de señales ópticas que tienen diferentes longitudes de onda en la pluralidad de salidas (1441-144N) , y el dispositivo multiplexor/desmultiplexor óptico (140) comprende una pluralidad de dispositivos (1461-146N) acoplados entre los respectivos de la pluralidad de salidas (1441-144N) y el acoplador óptico pasivo (128) , estando cada una de la pluralidad de dispositivos (1461-146N) adaptada para proporcionar de forma selectiva datos que se van a transmitir a un grupo de nodos para el acoplador óptico (128) .

2. El dispositivo multiplexor/desmultiplexor óptico (140) de la reivindicación 1, en el que el acoplador óptico (128) es un acoplador óptico pasivo (128) .

3. El dispositivo multiplexor/desmultiplexor óptico (140) de la reivindicación 1 ó 2, adaptado para recibir una señal óptica modulada de la fuente óptica de amplio espectro (130) , y para desmultiplexar la señal óptica modulada a la pluralidad de salidas (1441-144N) , comprendiendo la señal óptica modulada los datos que se van a transmitir a un grupo de nodos (BS1-BS9, 1121-112N) en el sistema de comunicación (100) , y

para acoplar de forma selectiva las señales ópticas moduladas al puerto de salida por la pluralidad de dispositivos (1461-146N) .

4. El dispositivo multiplexor/desmultiplexor óptico (140) de la reivindicación 1 ó 2, adaptado para recibir una señal no modulada de la fuente óptica de amplio espectro (130) , y para desmultiplexar la señal no modulada a la pluralidad de salidas (1441-144N) , y modular, por la pluralidad de dispositivos (1461-146N) , las señales ópticas no moduladas en la pluralidad de salidas (1441-144N) , que se asocian con los nodos (BS1-BS9, 1121-112N) en el grupo, en el que las señales ópticas se modulan para comprender los datos que se van a transmitir al grupo de nodos.

5. El dispositivo multiplexor/desmultiplexor óptico (140) de la reivindicación 4, en el que para transmitir los primeros datos a un primer grupo de nodos y los segundos datos a un segundo grupo de nodos, la pluralidad de dispositivos (1461-146N) están adaptados para modular un primer conjunto de señales ópticas en la pluralidad de salidas (1441-144N) y asociados con los nodos del primer grupo para comprender los primeros datos, y para modular un segundo conjunto de señales ópticas en la pluralidad de salidas (1441-144N) y asociados con los nodos del

segundo grupo para comprender los segundos datos.

6. Un nodo central (102) para un sistema de comunicación (100) que tiene una pluralidad de nodos (BS1-BS9, 1121-112N) acoplados al nodo central (102) por una red óptica pasiva (104, 1061-106N, 108) , comprendiendo el nodo central (102) :

un puerto de salida adaptado para acoplarse a la red óptica pasiva (104, 1061-106N, 108) ; y un dispositivo multiplexor/desmultiplexor (140) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que para transmitir datos a un grupo de nodos (BS1-BS9, 1121-112N) del sistema de comunicación (100) , el nodo central (102) está adaptado para proporcionar de forma selectiva los datos en el puerto de 55 salida usando las señales ópticas en la pluralidad de salidas (1441-144N) del dispositivo multiplexor/desmultiplexor (140) .

7. El nodo central (102) de la reivindicación 6 con referencia cruzada a una de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende: una fuente óptica de amplio espectro (130) ; y un modulador (132) que tiene una primera entrada acoplada a una salida de la fuente óptica de amplio espectro (130) para recibir una señal óptica no modulada, una segunda entrada adaptada para recibir una señal de modulación para modular la señal óptica con los datos que se van a transmitir al grupo de nodos, y una salida acoplada al dispositivo multiplexor/desmultiplexor (140) y adaptada para proporcionar señal óptica modulada; en el que la pluralidad de dispositivos (1461-146N) del dispositivo multiplexor/desmultiplexor (140) comprende una pluralidad de conmutadores ópticos (1461-146N) , y en el que el nodo central (102) está adaptado para controlar la pluralidad de conmutadores ópticos (1461

146N) de tal forma que únicamente aquellas señales ópticas moduladas asociadas con los nodos en el grupo se envían al puerto de salida.

8. El nodo central (102) de la reivindicación 6 con referencia cruzada a una de las reivindicaciones 1, 2, 4 ó 5, que comprende:

una fuente óptica de amplio espectro (130) acoplada al dispositivo multiplexor/desmultiplexor (140) para proporcionar una señal óptica no modulada; en el que la pluralidad de dispositivos (1461-146N) del dispositivo multiplexor/desmultiplexor (140) comprende una pluralidad de moduladores (1461-146N) , y en el que el nodo central (102) está adaptado para controlar de forma selectiva la pluralidad de moduladores (1461-146N) para modular de forma selectiva las señales ópticas respectivas en la pluralidad de salidas (1441-144N) con el fin de comprender los datos que se van a transmitir a uno o más grupos de nodos en el sistema de comunicación (100) .

9. El nodo central (102) de una de las reivindicaciones 6 a 8, en el que cada uno de los nodos (BS1-BS9,

1121-112N) en el sistema de comunicación (100) tiene asignada una longitud de onda diferente en el amplio espectro proporcionado por la fuente óptica de amplio espectro (130) y se adapta para detectar una señal óptica en la longitud de onda asignada, y en el que el dispositivo multiplexor/desmultiplexor (140) está adaptado para desmultiplexar la señal óptica recibida de la fuente óptica de amplio espectro (130) hacia una pluralidad de señales ópticas, teniendo las señales ópticas desmultiplexadas longitudes de onda respectivas que corresponden a las longitudes de onda asignadas a los nodos respectivos (BS1-BS9, 1121-112N) .

10. El nodo central (102) de una de las reivindicaciones 6 a 9, que comprende:

una pluralidad de fuentes ópticas (1201-120N) adaptadas para proporcionar unas señales ópticas respectivas a longitudes de onda ópticas respectivas asignadas a los nodos respectivos (BS1-BS9, 1121112N) en un sistema de comunicación (100) , en el que el dispositivo multiplexor/desmultiplexor (140) comprende una pluralidad de entradas para recibir las señales ópticas de la pluralidad de fuentes ópticas (1201-120N) , y en el que el dispositivo multiplexor/desmultiplexor (140) está adaptado para recibir la señal óptica de la fuente óptica de amplio espectro (130) en una de las entradas y también recibir una señal óptica de una de la pluralidad de las fuentes ópticas (1201-120N) , o para recibir la señal óptica de la fuente óptica de amplio espectro (130) en una entrada adicional.

11. El nodo central (102) de una de las reivindicaciones 6 a 10, en el que el dispositivo 45 multiplexor/desmultiplexor (140) comprende una rejilla de guiaondas en red; la fuente óptica de amplio espectro (130) comprende un diodo emisor de luz, y las fuentes ópticas (1201-120N) comprenden dispositivos láser respectivos.

12. Un sistema de comunicación inalámbrico (100) , que comprende:

una pluralidad de nodos (BS1-BS9, 1121-112N) adaptados para proporcionar una comunicación inalámbrica con uno o más dispositivos inalámbricos; y al menos un nodo central (102) como se ha definido en una de las reivindicaciones 6 a 11, en el que el al menos un nodo central (102) y uno o más de la pluralidad de nodos (BS1-BS9, 1121-112N) se 55 acoplan por una red óptica pasiva (104, 1061-106N, 108) formando el enlace de retorno entre el nodo central

(102) y los nodos (BS1-BS9, 1121-112N) .

13. Un procedimiento para transmitir datos a uno o más grupos de nodos (BS1-BS9, 1121-112N) en un sistema de comunicación (100) que tiene una pluralidad de nodos (BS1-BS9, 1121-112N) acoplados a un nodo central

(102) por una red óptica pasiva (104, 1061-106N, 108) , comprendiendo el procedimiento:

generar en el nodo central (102) una señal óptica de amplio espectro; seleccionar, mediante un dispositivo multiplexor/desmultiplexor (140) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, de la señal óptica de amplio espectro aquellas señales ópticas cuyas longitudes de onda correspondan a la longitud de onda asignada a los nodos en el uno o más grupos, y proporcionar los datos a los nodos respectivos en el uno o más grupos a través de la red óptica pasiva (104, 1061-106N, 108) usando las señales ópticas seleccionadas.