PROCEDIMIENTO, SISTEMA DE COMUNICACIÓN Y UNIDAD DE COMUNICACIÓN CENTRAL PARA DETECTAR UNA UNIDAD DE COMUNICACIÓN PERIFÉRICA DEFECTUOSA.

Procedimiento para detectar al menos una unidad (ONU1,..., ONUn) de comunicación periférica defectuosa en un sistema de red que usa un medio compartido entre una unidad (OLT) de comunicación central y al menos una unidad (ONU1,

..., ONUn) de comunicación periférica, en el que la al menos una unidad (ONU1,..., ONUn) de comunicación periférica defectuosa produce una interferencia en el medio compartido emitiendo una onda continua que comprende las etapas de: - disparar cada unidad (ONU1,..., ONUn) de comunicación periférica para transmitir una señal sincronizada hacia la unidad (OLT) de comunicación central, - determinar si el reloj de cada señal transmitida puede recuperarse de la interferencia de cada señal transmitida y la onda continua, y - detectar la al menos una unidad (ONU1,..., ONUn) de comunicación periférica defectuosa en función de los resultados de determinación

En una red de telecomunicaciones las denominadas “redes de acceso” conectan abonados de negocio y domésticos a las oficinas centrales de los proveedores de servicios. Las oficinas centrales, a su vez, están conectadas a redes de área metropolitana (MAN, Metropolitan Area Network) o redes de área amplia (WAN, Wide Area Network). Las redes de acceso también se denominan habitualmente “último tramo” o “primer tramo”, en los que la última expresión enfatiza su importancia para los abonados. En las redes de acceso actuales, las compañías telefónicas despliegan tecnologías de bucles de abonado digital (xDSL, digital subscriber loop) y las compañías de cable despliegan módems de cable.

Normalmente, las redes de acceso consisten en sistemas híbridos de fibra y coaxial (HFC, Hybrid Fiber Coax) con una red de suministro basada en fibra óptica entre la oficina central y el nodo remoto y una red de distribución eléctrica entre el nodo remoto y los abonados. Estas tecnologías de acceso son incapaces de proporcionar suficiente ancho de banda a las redes de área local (LAN, Local Area Network) de Ethernet de gigabit de alta velocidad actuales y los servicios en evolución, por ejemplo, juegos distribuidos o vídeo a la carta. Las futuras soluciones de primer tramo no sólo tienen que proporcionar más ancho de banda sino también tienen que cumplir las restricciones sensibles al coste de las redes de acceso que surgen del pequeño número de abonados que comparten los costes.

Una “red óptica pasiva” (PON, Passive Area Network) es una red de acceso óptico punto-a-multipunto sin elementos activos en el trayecto de señal de la fuente al destino. Se conoce un ejemplo de una PON de los documentos US 5760940 A (FRIGO NICHOLAS), de 2 de junio de 1998 y EP 0786878 (AT&T CORP), de 30 de julio de 1997. En este caso todas las transmisiones se realizan entre un OLT (terminal de línea óptica) y diversas ONU (unidades de red óptica). El OLT se encuentra en la oficina central de los proveedores de servicios de red y conecta la red de acceso óptico a la red de área metropolitana (MAN) o red de área amplia (WAN), a las que también se hace referencia como “parte troncal” de la red de telecomunicaciones.

Por otro lado las ONU están ubicadas en las ubicaciones de usuario final y proporcionan servicios de datos, voz y vídeo de banda ancha. Las redes ópticas pasivas (PON) tratan el último tramo de la infraestructura de comunicación entre la oficina central (CO, central office) del proveedor de servicio, un extremo de cabecera o punto de presencia (PoP, point of presence) y ubicaciones de cliente de negocio o doméstico. Datos, voz y vídeo deben ofrecerse a lo largo de la misma conexión de alta velocidad con garantías de calidad de servicio (QoS, Quality of Service) y la capacidad de adquirir ancho de banda en función de la necesidad.

Las PON de Ethernet (EPON) han captado una gran cantidad de interés tanto en la industria como en ámbitos académicos como una prometedora solución rentable de redes de acceso de banda ancha de última generación. Las EPON transportan datos encapsulados en tramas de Ethernet, lo que hace sencillo transportar paquetes de IP y simplifica la interoperabilidad con las LAN de Ethernet instaladas. Las EPON representan la convergencia de equipos de Ethernet de bajo coste (conmutadores, tarjetas de interfaz de red (NIC, network interface card)) y arquitecturas de fibra de bajo coste. Además, dado el hecho de que la mayoría de tráfico de datos actual se origina y termina en las LAN de Ethernet, las EPON parecen ser un lógico candidato para las soluciones de primer tramo futuras. El principal organismo de normalización de EPON es el grupo de trabajo de IEEE 802.3ah. Este grupo de trabajo está desarrollando el denominado protocolo de control de multipunto (MPCP, multipoint control protocol) el cual arbitra el acceso de canal entre la oficina central y los abonados. El MPCP se usa para designar dinámicamente el ancho de banda ascendente (abonado-a-proveedor de servicio), lo que es el reto clave en el diseño de protocolo de acceso para las EPON.

Normalmente, las PON tienen una topología física de árbol con la oficina central ubicada en la raíz y los abonados conectados a los nodos de hoja del árbol (véase la figura 1). En la raíz del árbol está el terminal de línea óptica (OLT) que es el equipo de proveedor de servicio que se encuentra en la oficina central. El PON conecta el OLT a múltiples unidades de red óptica (ONU) (el equipo local de cliente) a través de un separador/combinador óptico 1:N. Una ONU puede servir como único abonado doméstico o de negocio, al que se hace referencia como fibra-al-hogar/negocio (FTTH/B, Fiber-to-the-Home/Business), o múltiples abonados, al que se hace referencia como fibra-a-la-acera (FTTC, Fiber-to-the-curb). Cada ONU almacena en memoria intermedia datos recibidos del/de los abonado(s) vinculado(s). En general, el tiempo de ida y vuelta (RTT, round-trip time) entre el OLT y cada ONU es diferente. Debido a las propiedades direccionales del separador/combinador óptico el OLT puede retransmitir datos a todas las ONU en la dirección descendente. En la dirección ascendente, sin embargo, las ONU no pueden comunicarse directamente entre sí. En su lugar, cada ONU sólo puede enviar datos al OLT. Por tanto, en la dirección descendente una PON puede considerarse una red de punto-a-multipunto y en la dirección ascendente, una PON puede considerarse una red multipunto-a-punto. Debido a este hecho, el protocolo de control de acceso a medios (MAC, media access control) de Ethernet original no funciona adecuadamente puesto que depende de un medio de retransmisión.

En la dirección ascendente, todas las ONU comparten el medio de transmisión, también denominado medio compartido. Para evitar colisiones, pueden usarse diversos enfoques. La multiplexación por división de longitud de onda (WDM, wavelength division multiplexing) se considera actualmente prohibitiva en cuanto al coste puesto que el OLT requeriría un receptor sintonizable o un conjunto receptor para recibir datos en múltiples canales de longitud de onda y se necesitaría equipar cada ONU con un transceptor específico de la longitud de onda. En el momento actual, la multiplexación por división de tiempo (TDM, time division multiplexing) se considera una solución más rentable. Con TDM, se precisa un único transceptor en el OLT y hay sólo un tipo de equipo de ONU.

**(Ver fórmula)**

El mecanismo de arbitraje de MPCP desarrollado por el grupo de trabajo de IEEE 802.3ah se usa para designar dinámicamente ventanas de transmisión ascendente que no se superponen (ranuras de tiempo) a cada ONU. Además de las operaciones de autodescubrimiento, registro, y cálculo de distancia (cálculo de RTT) para ONU recién añadidas, el MPCP proporciona la infraestructura de señalización (plano de control) para coordinar las transmisiones de datos de las ONU al OLT.

La idea básica es que el ancho de banda ascendente se divide en unidades de ancho de banda a través del TDM. Estas unidades se asignan a las ONU tal como determina el OLT según el algoritmo de DBA que se está usando. El OLT tiene el control sobre la asignación de estas unidades de ancho de banda. Estas unidades pueden asignarse sobre la marcha según sea necesario o pueden reservarse por adelantado. Por razones de eficacia, el OLT puede en general volver a asignar sobre la marcha cualquier unidad o fracción de unidades de ancho de banda reservadas que quede sin usar a otras ONU que pudieran hacer uso de ellas. Cada ONU tiene un conjunto de colas, posiblemente con prioridad, que contienen tramas de Ethernet listas para su transmisión ascendente al OLT. Un agente de DBA (DBA: “Dynamic Bandwidth Allocation”, asignación de ancho de banda dinámica) en el OLT calcula la planificación de transmisión ascendente de todas las ONU de modo que se evitan las colisiones de canal. Obsérvese que el MPCP no especifica ningún algoritmo de DBA en concreto. El MPCP simplemente proporciona un marco de trabajo para la implementación de diversos algoritmos de DBA. Después de ejecutar el algoritmo de DBA, el OLT transmite mensajes para emitir concesiones de transmisión. Cada mensaje puede soportar hasta cuatro concesiones de transmisión. Cada concesión de transmisión contiene el tiempo de inicio de transmisión y la longitud de transmisión de la ONU correspondiente. Cada ONU actualiza su reloj local usando la marca de tiempo contenida en cada concesión de transmisión recibida. Por tanto, cada ONU puede adquirir y mantener una sincronización global. El tiempo de inicio de transmisión... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para detectar al menos una unidad (ONU1,..., ONUn) de comunicación periférica defectuosa en un sistema de red que usa un medio compartido entre una unidad (OLT) de comunicación central y al menos una unidad (ONU1,..., ONUn) de comunicación periférica, en el que la al menos una unidad (ONU1,..., ONUn) de comunicación periférica defectuosa produce una interferencia en el medio compartido emitiendo una onda continua que comprende las etapas de:

- disparar cada unidad (ONU1,..., ONUn) de comunicación periférica para transmitir una señal sincronizada hacia la unidad (OLT) de comunicación central,

- determinar si el reloj de cada señal transmitida puede recuperarse de la interferencia de cada señal transmitida y la onda continua, y

- detectar la al menos una unidad (ONU1,..., ONUn) de comunicación periférica defectuosa en función de los resultados de determinación.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, mediante el cual se asigna una ranura de tiempo de transmisión para cada unidad (ONU1,..., ONUn) de comunicación periférica durante la cual la unidad (ONU1,..., ONUn) de comunicación periférica respectiva transmite la señal sincronizada.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, mediante el cual se detecta que una unidad (ONU1,..., ONUn) de comunicación periférica es defectuosa cuando el reloj no puede recuperarse de la señal transmitida.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, mediante el cual la asignación de las ranuras de tiempo de transmisión se consigue eliminando del registro todas las unidades (ONU1,..., ONUn) de comunicación periférica y volviendo a registrar cada unidad (ONU1,..., ONUn) de comunicación periférica.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, mediante el cual el volver a registrar se basa en información sobre el registro previo de la unidades (ONU1,..., ONUn) de comunicación periférica.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, mediante el cual el medio compartido se dispone como una red óptica pasiva.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, mediante el cual la red óptica pasiva se dispone según las normas IEEE 802.3 - 2005 o ITU G.983 o ITU G.984.

8. Sistema de comunicación para detectar al menos una unidad (ONU1,..., ONUn) de comunicación periférica defectuosa en un sistema de red que usa un medio compartido entre una unidad (OLT) de comunicación central y al menos una unidad (ONU1,..., ONUn) de comunicación periférica, en el que la al menos una unidad (ONU1,..., ONUn) de comunicación periférica defectuosa produce una interferencia en el medio compartido emitiendo una onda continua con

- medios para disparar cada unidad (ONU1,..., ONUn) de comunicación periférica para transmitir una señal sincronizada hacia la unidad (OLT) de comunicación central,

- medios para transmitir una señal sincronizada desde cada unidad (ONU1,..., ONUn) de comunicación periférica hacia la unidad (OLT) de comunicación central,

- medios para determinar si el reloj de cada señal transmitida puede recuperarse de la interferencia de cada señal transmitida y la onda continua, y

- medios para detectar la al menos una unidad (ONU1,..., ONUn) de comunicación periférica defectuosa en función de los resultados de determinación.

9. Sistema de comunicación según la reivindicación 8, mediante el cual se proporcionan medios para asignar una ranura de tiempo de transmisión para cada unidad (ONU1,..., ONUn) de comunicación periférica durante la cual la unidad (ONU1,..., ONUn) de comunicación periférica respectiva transmite la señal sincronizada.

10. Unidad (OLT) de comunicación central para un sistema de comunicación según la reivindicación 8 ó 9, con

- medios para disparar cada unidad (ONU1,..., ONUn) de comunicación periférica para transmitir una señal sincronizada hacia la unidad (OLT) de comunicación central,

- medios para determinar si el reloj de cada señal transmitida puede recuperarse de la interferencia de cada señal transmitida y la onda continua, y

- medios para detectar la al menos una unidad (ONU1,..., ONUn) de comunicación periférica defectuosa en función de los resultados de determinación.

**(Ver fórmula)**

11. Unidad (OLT) de comunicación central según la reivindicación 10, mediante la cual se proporcionan medios para asignar una ranura de tiempo de transmisión para cada unidad (ONU1,..., ONUn) de comunicación periférica durante la cual la unidad (ONU1,..., ONUn) de comunicación periférica respectiva transmite la señal sincronizada.