DISPOSITIVO Y MÉTODO PARA MONITORIZAR TRÁFICO DE EXTREMO A EXTREMO Y MEDIR LA CALIDAD ENTREGADA A LOS CLIENTES EN REDES ÓPTICAS PASIVAS.

Dispositivo y método para monitorizar tráfico de extremo a extremo y medir la calidad entregada a los clientes en redes ópticas pasivas.

El dispositivo está previsto para monitorizar tráfico de extremo a extremo y medir la calidad entregada a los clientes en PON, y comprende un módulo de monitorización pasiva dispuesto dentro de una ONU de la PON para monitorizar, mediante husmeo, el tráfico manejado por la ONU.

El método comprende monitorizar internamente el tráfico que circula a través de una ONU por medio de un módulo de monitorización pasiva dispuesto en la misma, y medir la calidad de servicio a partir del tráfico monitorizado.

Dispositivo y método para monitorizar tráfico de extremo a extremo y medir la calidad entregada a los clientes en redes ópticas pasivas

Campo de la técnica

La presente invención se refiere, en general, en un primer aspecto, a un dispositivo para monitorizar tráfico de extremo a extremo y medir la calidad entregada a los clientes en redes ópticas pasivas, o PON, y más particularmente a un dispositivo para monitorizar, mediante husmeo, el tráfico manejado por una ONU.

En un segundo aspecto, la invención se refiere a un método para monitorizar tráfico de extremo a extremo y medir la calidad entregada a los clientes en PON, y más particularmente a un método para medir la calidad de servicio (QoS) mediante la monitorización interna de datos que circulan a través de una ONU, y llevar a cabo un análisis posterior de los mismos.

Por husmeo, deberá entenderse en la presente descripción una técnica cuya finalidad, es la de capturar los datos/tráfico, agrupados en paquetes, que viajan a través de la red, en este caso a través de la ONU.

Estado de la técnica anterior

Las tecnologías actuales para comunicaciones ópticas en la red de acceso (por ejemplo, fibra hasta el domicilio, FTTH, o en general, fibra hasta las instalaciones, FTTx) proponen el uso de fibra óptica usando una división de longitud de onda de multiplexación (WDM) . La interconexión entre el abonado y la distribución de nodo puede realizarse con redes pasivas (PON, red óptica pasiva) para compartir la información entre múltiples usuarios.

Las redes PON están diseñadas para desplegar capacidad de fibra óptica hasta el domicilio del abonado. Sin embargo, su diseño depende en gran medida de la naturaleza inherente del entorno de acceso. Para interconectarse con el núcleo de la red, las redes tienen un terminal de línea óptica (OLT) , un cable óptico, y un terminal de red óptica (ONT) habitualmente colocado en las instalaciones del cliente, también conocido como ONU (unidad de red óptica) .

El OLT normalmente está colocado en un conmutador, aunque también puede estar situado en un terminal remoto independiente. Los transmisores ópticos OLT pueden estar dedicados a cada usuario – acceso punto a punto o compartido por múltiples usuarios en una PON. Además, el OLT también es un agregador de redes para proporcionar servicios: voz sobre IP a redes de próxima generación (NGN) , tráfico de datos a la red de banda ancha o servicios de vídeo a través de plataforma de IPTV.

Por otra parte el ONT recibe la señal desde el OLT a través de una VLAN (que equilibra la señal óptica entre diferentes ONT) y la transforma en una señal electrónica que puede ser útil para extender servicios telefónicos, datos o televisión, etc. a través de una pasarela de encaminamiento de IP (RGW) El ONT también proporciona conectividad de IP de vuelta al OLT.

La figura 1 ilustra la interconexión entre el abonado y la distribución de nodos realizada con redes pasivas tal como se ha descrito anteriormente.

Un terminal de red óptica (ONT) es un tipo de dispositivo de interfaz de red usado con aplicaciones de fibra hasta las instalaciones que se usa para terminar la línea de fibra óptica y demultiplexar la señal en sus componentes (voz, televisión, e Internet en servicios de reproducción triples actuales) . De este modo el ONT convierte la señal óptica en impulsos eléctricos que pueden manejarse mediante dispositivos de extremo (encaminadores, PC, STB, softphones, etc.) .

La ITU define en la recomendación G.984.1 [21] los siguientes conceptos:

Unidad de red óptica (ONU) : Un término genérico que denota un dispositivo que termina uno cualquiera de los puntos de extremo distribuidos (hoja) de una ODN, implementa un protocolo PON, y adapta PDU de PON a interfaces de servicio de abonado. En algunos contextos, una ONU implica un dispositivo de múltiples abonados.

Terminal de red óptica (ONT) : Un único dispositivo de abonado que termina uno cualquiera de los puntos de extremo distribuidos (hoja) de una ODN, implementa un protocolo PON, y adapta PDU de PON a interfaces de servicio de abonado. Una ONT es un caso especial de ONU. La ITU también describe en la recomendación G.984.4 [22] el diagrama de bloques funcional de ONT/ONU genérico tal como se muestra en la figura 2.

Donde ANI es la interfaz de nodo de acceso (es decir, fibra óptica) y las funciones de la ONT/ONU son:

hasta el negocio las UNI de una ONU pueden pertenecer a diferentes usuarios. La más común es la interfaz LAN

c) función de multiplexación y demultiplexación de servicio (MUX y DEMUX de servicio) , implementada en el controlador ONT.

La figura 3 muestra una implementación común de un ONT particularizado para una red PON en arquitecturas de FTTx, donde:

• El extremo frontal óptico (AN LT) actúa como la interfaz desde la red de acceso de fibra y el ONT

• El controlador de PON consiste en el elemento principal con función de MUX y DEMUX de servicio, y proporciona capacidad de procesamiento

• Las interfaces LAN que adaptan el ONT a la red Ethernet doméstica (UNI)

Las plataformas de monitorización pertenecen a la gama de sistemas y servicios de gestión de red – para redes genéricas [7], POTS [1], etc. – que permiten supervisar la calidad de servicio en tiempo real con fines de garantía de servicio. Además, los sistemas de monitorización pueden proporcionar herramientas para diagnosticar problemas, tales como analizadores de protocolo, para gestión de fallos [2] y para gestión de rendimiento [16]. A partir de la información extraída de los sistemas de monitorización se desarrollan medidas de calidad.

Los sistemas de monitorización pueden clasificarse según la fuente de información que alimenta, es decir, dispositivos de medición:

Elementos de red: Estos sistemas obtienen información a partir de los elementos de red desplegados (línea de equipamiento WDM, HLR y MSC en GSM y UMTS SGSN y GGSN en GPRS y UMTS, encaminadores de IP, etc.) . La recopilación de datos se realiza principalmente a través de OMC (centros de operación y mantenimiento) desarrollados por cada proveedor, pero a veces se obtiene a través de un dispositivo de mediación. El principal inconveniente es que las medidas proporcionadas son fijas y definidas por el suministrador, que realiza un cambio a partir de ellas. Entonces existe el problema de homogeneidad de resultados puesto que los mismos elementos de red a menudo coexisten en diferentes tecnologías y fabricantes, cada uno con medidas específicas. Ocasionalmente estas capacidades incluyen equipamiento de taladrado.

Sondas activas: son agentes intrusos distribuidos por la red para simular diferentes pruebas dependiendo del dispositivo (ADSL / FTTH / GSM / GPRS / UMTS, etc.) cuyos resultados se envían al sistema de gestión. Cuando se introduce tráfico en la red puede cambiar el comportamiento de ésta. Sólo permiten detectar problemas asociados con casos de prueba definidos. Sin embargo, debido a su ubicación en la red de acceso y proximidad de cliente, proporcionan una perspectiva de extremo a extremo de los servicios.

Sondas pasivas: son equipos no intrusos que analizan todo el tráfico en la red. A partir de información de usuarios reales el sistema de gestión realiza sus funciones en cuanto a XDR (registros detallados genéricos) [23]. Algunos elementos de red incorporan instalaciones de monitorización pasiva.

Agentes incrustados: consisten en software incrustado en un elemento de red, tal como un conmutador de software u OLT (terminal de línea óptica) , o directamente en el propio equipamiento del cliente, tal como un módulo decodificador o un terminal móvil. El agente monitoriza todas las sesiones emitidas por el ordenador incrustado. El principal inconveniente es la dificultad de despliegue; requieren la aprobación del fabricante, proveedor de servicios y usuario final cuando se despliegan en el terminal.

Los sistemas de monitorización habitualmente contienen medidas de tráfico y...

1. Dispositivo para monitorizar tráfico de extremo a extremo y medir la calidad entregada a los clientes en redes ópticas pasivas, comprendiendo dichas redes ópticas pasivas, o PON, al menos una unidad de red óptica, u ONU, estando caracterizado el dispositivo porque comprende:

- un módulo de monitorización pasiva dispuesto dentro de dicha al menos una ONU para monitorizar, mediante husmeo, el tráfico manejado por dicha al menos una ONU, y previsto para enviar dichos datos relativos al tráfico monitorizado al menos un módulo de calidad de servicio, o QoS;

– dicho al menos un módulo de calidad de servicio, o QoS, asociado a dicho módulo de monitorización pasiva para recibir datos relativos al tráfico monitorizado y para generar medidas de calidad a partir de los mismos, y

- un módulo de E/S dispuesto dentro de dicha al menos una ONU para comunicar al menos dicho módulo de QoS con dicho centro de monitorización y/o con un centro de gestión.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que dicho módulo de monitorización pasiva puede monitorizar tráfico de diversos tipos, siendo dicho tráfico monitorizado relativo a al menos uno de los siguientes servicios: IPTV, telefonía sobre IP y datos sobre Internet.

3. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho al menos un módulo de monitorización pasiva es un módulo de hardware.

4. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el trafico monitorizado es enviado por dicho al menos un módulo de monitorización pasiva a dicho al menos un módulo de calidad de servicio, o QoS, en al menos uno de datos sin tratar no filtrados, datos sin tratar filtrados y datos procesados.

5. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 4, en el que dicho módulo de QoS implementa algoritmos de QoS para procesar dichos datos recibidos para generar dichas medidas de calidad.

6. Dispositivo según la reivindicación 5, en el que dicho módulo de monitorización pasiva está dispuesto para enviar dichos datos a dicho módulo de QoS a través de un controlador de PON de dicha ONU.

7. Dispositivo según la reivindicación 5, en el que dicho al menos un módulo de QoS está conectado a un respectivo enlace ascendente de ONU para proporcionar dichas medidas de calidad a un centro de monitorización.

8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que dicho al menos un módulo de QoS está dispuesto dentro de dicha al menos una ONU.

9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que dicho al menos un módulo de QoS está dispuesto fuera de dicha al menos una ONU.

10. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que dicho módulo de E/S también está dispuesto para comunicar dicho módulo de monitorización pasiva con dicho centro de monitorización y/o con un centro de gestión, pudiendo configurarse dicho módulo de monitorización pasiva y/o dicho módulo de QoS a través de datos de configuración recibidos a través de dicho módulo de E/S procedentes de dicho centro de gestión.

11. Dispositivo según la reivindicación 10, en el que dichos datos de configuración son relativos a al menos uno de datos de criterios de monitorización, datos de algoritmo de métricas de calidad y datos de informe de métricas de calidad.

12. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende una pluralidad de dichos módulos de monitorización pasiva dispuestos dentro una correspondiente pluralidad de ONU para husmear el tráfico manejado por las mismas, y una correspondiente pluralidad de dichos módulo de QoS cada uno asociado a uno respectivo de dichos módulos de monitorización pasiva para recibir datos relativos al tráfico monitorizado y para generar medidas de calidad a partir de los mismos.

13. Método para monitorizar tráfico de extremo a extremo y medir la calidad entregada a los clientes en redes ópticas pasivas, comprendiendo dichas redes ópticas pasivas, o PON, al menos una unidad de red óptica, u ONU, estando caracterizado el método porque comprende:

- monitorizar, mediante al menos un módulo de monitorización pasiva dispuesto en dicha al menos una ONU, internamente el tráfico que circula a través de dicha al menos una ONU;

- enviar, dicho al menos un módulo de monitorización pasiva, datos de monitorización relativos al tráfico monitorizado a al menos un módulo de QoS;

- generar, dicho al menos un módulo de QoS, medidas de calidad a partir de dichos datos de monitorización;

- enviar, dicho al menos un módulo de QoS, dichas medidas de calidad a las capacidades de red de ONU, para enviar las métricas a un centro de monitorización; y

- recibir, en dicho centro de monitorización, dichas medidas de calidad, y gestionar los datos de calidad incluidos en las mismas.

14. Método según la reivindicación 13, que comprende:

- monitorizar internamente el tráfico que circula a través de una pluralidad de ONU, por medio de una pluralidad de correspondientes dispositivos de monitorización pasiva;

- enviar, los módulos de monitorización pasiva, los datos de monitorización a una correspondiente pluralidad de módulos de QoS;

- generar, cada uno de dicha pluralidad de módulos de QoS, medidas de calidad a partir de los datos de monitorización recibidos;

- enviar, cada uno de dicha pluralidad de módulos de QoS, dichas medidas de calidad a las capacidades de red de ONU de cada una de dicha pluralidad de ONU, con el fin de enviar las medidas de calidad a un centro de monitorización común; y

- recibir, en dicho centro de monitorización común, dichas medidas de calidad, y gestionar los datos de calidad incluidos en las mismas para todas las ONU.

15. Método según la reivindicación 14, en el que dicho centro de monitorización también es un centro de gestión, comprendiendo el método generar, dicho centro de gestión, datos de configuración a partir de dichas medidas de calidad, y enviar dichos datos de configuración a dichos módulos de monitorización pasiva y a dicho módulos de QoS para configurar su funcionamiento.

16. Método según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque se implementa por el dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 para las acciones llevadas a cabo por cualquiera de dicha pluralidad de dispositivos de monitorización pasiva y cualquiera de dicha pluralidad de módulos de QoS.