BRPI0419134B1

BRPI0419134B1 - Método de comunicações entre uma estação principal e nós de processamento, e, rede de comunicações

Info

Publication number: BRPI0419134B1
Application number: BRPI0419134-0A
Authority: BR
Inventors: Boldi Mauro; Rossaro Alberto; Quasso Roberto; Gabba Sara
Original assignee: Telecom Italia S.P.A.
Priority date: 2004-10-25
Filing date: 2004-10-25
Publication date: 2018-08-07
Also published as: US20080145056A1; EP1813042A1; CN101076961B; EP1813042B8; ATE417422T1; BRPI0419134A; EP1813042B1; DE602004018399D1; CN101076961A; US8855489B2; WO2006046088A1

Abstract

método de comunicações entre uma estação principal e nós de processamento, e, rede de comunicações método de comunicações entre uma estação principal (bsspi, cui) e nós de processamento (aul - au32), compreendendo: - interconectar a citada estação principal e citados nós em um trajeto óptico (rng1), definindo nós adjacentes e nós não adjacentes, - agrupar operativamente citados nós em diversos sub-grupos distintos (aul, au9, aul7, au25; au8,..., au32) cada um formado por nós não adjacentes, pelo menos um dos citados sub-grupos incluindo pelo menos dois nós; - gerar, na estação principal, um sinal óptico multiplexado (s~ wdm~ ) propagando-se ao longo do citado trajeto para servir aos nós, citado sinal óptico multiplexado compreendendo diversos sinais de canal óptico (sol,..., so8) possuindo respectivos diversos comprimentos de onda de portadora distintos (<sym>~ 1~ - <sym>~ 8~), cada comprimento de onda de portadora sendo associado a um respectivo sub-grupo de nós, - servindo a cada nó de cada sub-grupo de nós com uma respectiva porção do sinal de canal óptico possuindo o comprimento de onda de portadora associado (<sym>~ i~).

Description

(54) Título: MÉTODO DE COMUNICAÇÕES ENTRE UMA ESTAÇÃO PRINCIPAL E NÓS DE PROCESSAMENTO, E, REDE DE COMUNICAÇÕES (51) Int.CI.: H04J 14/02 (73) Titular(es): TELECOM ITALIA S.P.A.

(72) Inventor(es): MAURO BOLDI; ALBERTO ROSSARO; ROBERTO QUASSO; SARA GABBA (85) Data do Início da Fase Nacional: 25/04/2007 “MÉTODO DE COMUNICAÇÕES ENTRE UMA ESTAÇÃO PRINCIPAL E NÓS DE PROCESSAMENTO, E, REDE DE COMUNICAÇÕES”

Descrição

A presente invenção relaciona-se uma rede de comunicações ópticas compreendendo ume estação principal e diversos nós de processamento, e empregando multiplexação por divisão de comprimento de onda. Preferivelmente, a presente invenção é concernente a rede óptica empregada em uma rede de comunicações por rádio móveis.

Como é sabido, nos níveis hierárquicos principais de uma rede de comunicações por rádio móveis convencional existe o seguinte: um centro de comutação para processar as chamadas do tráfego de comunicações por rádio móveis e para gerenciar a interface com a rede telefônica pública, estações de rádio base conectadas e controladas pelo centro de comunicação, e estações móveis (ou terminais) em comunicação com as estações de rádio base.

Em geral, a escolha tecnológica formando a base das redes celulares consistem em associar as várias estações de rádio base a uma respectiva área ou célula dentro do território. Ainda mais, em princípio, cada célula possui associada a ela um grupo de canais de rádio que pode ser também reutilizado em uma outra célula, situada a uma dada distância da primeira célula e, se necessário, também adjacente a ela, dependendo do tipo de sistema de comunicações por rádio móveis.

De acordo com a arquitetura convencional de redes celulares, as estações de rádio base, que estão localizadas em sites espalhados através do território coberto pelo sistema de comunicações por rádio móveis, têm a função de executar processamento adequado de sinais recebidos dos terminais móveis (enlace ascendente) ou a serem transmitidos a elas (enlace descendente). Em particular, de acordo com arquiteturas convencionais, a estação de rádio base abriga aqueles aparelhos que possuem as funções ri • ·· principais de receber/transmitir sinais de voz ou dados e que executa codificação ou decodificação destes, de acordo com um sistema de comunicações por rádio móveis particular usado, por exemplo, o sistema UMTS (Sistema Universal de Telecomunicações Móveis).

Um tipo particular de rede de comunicações por rádio móveis usa enlaces de fibra óptica entre nós adequados ou unidades da rede. Este tipo de comunicação é denominado Rádio sobre Fibra (RoF) e geralmente pode ser dividido em duas tipologias diferentes de sistemas de comunicações: sistemas RoF baseados em transmissão analógica sobre fibra e sistemas RoF baseados em transmissão digital sobre fibra.

Em conexão com a primeira tipologia acima mencionada, o documento WO-A-2004/019524 descreve uma rede de comunicações sem fio incluindo hospedagem de estação base e um site de célula remota onde subimagens múltiplos de enlace ascendente e enlace descendente são transmitidos usando uma única fibra óptica. De acordo com este documento, é empregada uma técnica de transporte de multiplexação analógica de RF (Rádio Freqüência). Na hospedagem de estação base, um número de sinais de RF de enlace descendente são transladados em freqüência para sinais correspondentes de enlace descendente de IF (Freqüência Intermediária) possuindo N freqüências intermediárias distintas. Os sinais deslocados na freqüência resultantes são então combinados e o sinal de IF resultante é convertido para um sinal óptico centrado no comprimento de onda Àd. Este sinal óptico é transmitido através de uma fibra óptica, a partir da estação base para o site remoto, onde é convertido em um sinal de IF e dividido em seus N componentes centrados em freqüências IF distintas. Estes componentes IF são então deslocados na freqüência para uma portadora de freqüência comum, recuperando deste modo os sinais de RF de enlace descendente originais gerados pela estação base. Estes N sinais de enlace descendente são então transmitidos a partir das antenas no site remoto, para assinantes celulares na

-» * **· ífo • ·* ··· área de serviço da célula.

Ainda mais, a Patente U.S. 6.356.600 descreve uma rede de comunicações celulares CDMA (Acesso Multiplexado por Divisão de Código) na qual recursos de canal de tráfego centralizado são distribuídos a células remotas pelo uso de WDM (Multiplexação por Divisão de Comprimento de Onda) em fibras ópticas. De acordo com estes documentos, as células remotas incluem multiplexadores ópticos “inserção e extração” que interrompem seletivamente os respectivos sinais ópticos de enlace descendente das fibras ópticas. Na patente acima, é declarado que existe uma correspondência de um para um predeterminada entre os comprimentos de onda ópticos de enlace descendente selecionado e a antena direcional em uma célula remota.

Em conexão com os sistemas digitais RoF, a Patente U.S. 5.642.405 descreve uma rede de comunicações microcelular incluindo diversas unidades de estação base e unidades remotas correspondentes providas de antenas. As unidades remotas são conectadas através de fibras, a respectivas unidades de estação base usando multiplexação por divisão de onda. Uma unidade de estação base compreende bancos de transmissores possuindo uma saída conectada a um conversor analógico digital, que digitaliza e enquadra sinais de rádio freqüência e aplica uma saída óptica a um multiplexador/demultiplexador de divisão de comprimento de onda, que por sua vez é conectado à fibra. Este multiplexador/demultiplexador de divisão de comprimento de onda permite aplicar a informação óptica recebida a partir das unidades remotas a um filtro óptico, que filtra o sinal recebido das unidades remotas como comprimento de onda óptico distinto.

O documento WO-A-2004/0474472 descreve um sistema de estação de rádio base principal remota incluindo diversas unidades rádio remotas N conectadas em uma configuração série por uma única fibra óptica, ao longo da qual a informação entre a unidade principal e as unidades remotas ··: : / ί se propagam. De acordo com este documento, uma abordagem de distribuição de dados através da única fibra é usada para evitar despesas com as tecnologias de multiplexação por divisão de comprimento de onda, incluindo laser, filtros OADM, bem como a sobrecarga logística necessária para não perder de vista os diferentes dispositivos dependentes de comprimento de onda. A unidade principal descrita por WO-A-2004/047472 combina N palavras de dados, uma palavra correspondendo a cada uma das N unidades remotas, em um quadro, e transmite o quadro na fibra. A partir do quadro recebido, cada unidade remota remove suas palavras de dados correspondentes, inclui uma palavra de enlace ascendente no lugar da palavra removida e passa o quadro para a próxima unidade remota.

Notou-se que redes de comunicações ópticas convencionais compreendendo uma estação principal e diversos nós de processamento, particularmente aqueles empregados no sistema RoF e usando transmissão digital sobre fibra, não exploram de maneira satisfatória as oportunidades dadas pelas comunicações ópticas. Particularmente, foi equacionado um problema de prover uma rede de comunicações ópticas, compreendendo uma estação principal e diversos nós de processamento, (vantajosamente, empregável em comunicações por rádio móveis do tipo RoF) nos quais a capacidade de transporte oferecida pelas comunicações ópticas é empregada mais eficientemente do que em sistemas convencionais.

Mais particularmente, um problema equacionado é prover um sistema de comunicações ópticas, compreendendo uma estação principal e diversos nós de processamento, o que conduz ao aumento, em comparação com os sistemas convencionais da extensão do trajeto óptico (por exemplo, um anel de fibra) conectando os nós remotos servidos pela estação principal, mostrando, em adição, uma configuração efetiva em custo.

De acordo com a invenção, vantagens relacionadas a uma exploração satisfatória da capacidade de sinais ópticos tem sido obtidas com

um método de comunicações de acordo com a reivindicação 1 anexa. Realizações adicionais do citado método de comunicações são definidas pelas reivindicações dependentes. De acordo com um outro aspecto, a presente invenção relaciona-se a uma rede de comunicações conforme definida pela reivindicação independente 17. Realizações particulares da citada rede de comunicações são definidas pelas reivindicações dependentes 19-32.

Características e vantagens adicionais da presente invenção emergirão mais claramente a partir da seguinte descrição detalhada das realizações preferidas desta, provida a título de exemplo nos desenhos anexos, nos quais:

- Figura 1 mostra uma forma esquemática de uma rede de comunicações por rádio móveis de acordo com uma realização da invenção;

- Figura 2 mostra, na forma de blocos funcionais, uma possível estrutura de uma estação principal conectada a um anel óptico, incluída na citada rede;

- Figuras 3A e 3B mostram, respectivamente, uma possível estrutura de uma seção de processamento de enlace descendente e uma seção de processamento de enlace ascendente, ambas incluídas em uma unidade central empregável na citada estação principal;

- Figura 4 mostra em uma forma esquemática um exemplo do quadro de um sinal digital elétrico empregável na citada rede;

- Figura 5 mostra uma possível estrutura da unidade de antena da citada rede, designada para a conexão de enlace descendente e enlace ascendente.

A presente invenção refere-se a uma rede de comunicações ópticas do tipo usando a técnica de multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM) por meio da qual vários sinais ópticos associados a canais de transmissão e possuindo diferentes comprimentos de onda de portadora são enviados na mesma porção de fibra óptica. Como um exemplo, a • * « · « φ φ ······ «·· φ φ multiplexação empregada pode ser uma técnica WDM Não Refinada (usando uma grade com espaçamento de canal de pelo menos 20 nm) ou uma técnica WDM Densa (usando uma grade com espaçamento de canal de 50 GHz ou 100 GHz).

Ainda mais, de acordo com uma realização particular, o sistema de comunicações ópticas posteriormente descrito permite implementar um sistema de comunicações por rádio móveis do tipo RoF (Rádio sobre Fibra).

Vantajosamente, é feita referência ao sistema de comunicações por rádio móveis celulares de terceira geração, tais como, por exemplo, UMTS (Sistema Universal de Telecomunicações Móveis). Uma pessoa especialista na técnica notará como os ensinamentos da presente invenção são aplicáveis a outros tipos de sistema de comunicações por rádio móveis digitais e analógicos tais como, por exemplo, GSM (Sistema Global para comunicações Móveis), D-AMPS (Sistema de Telefonia Móvel Avançada Digital) ou sistemas analógicos, tais como, por exemplo, AMPS (Serviço Telefônico Móvel Avançado), NMT (serviço Telefônico Móvel Nórdico), TACS (Serviço de Comunicações de Acesso Total), GPRS (Serviço de Rádio Pacote Geral) e Wimax (Interoperabilidade Mundial para Acesso de Microondas).

O sistema UMTS é um sistema que usa Múltiplo Acesso por Divisão de Código de faixa larga, W-CDMA. Ainda mais, o sistema UMTS suporta acesso rádio à rede do tipo TDD (Duplex por Divisão no Tempo) e do tipo FDD (Duplex por Divisão de Freqüência). O acesso FDD é particularmente adequado para cobertura de área ampla tal como, por exemplo, micro ou macro células públicas.

O sistema UMTS opera dentro da faixa de freqüência de 18852200 MHz. Mais particularmente, o sistema UMTS opera dentro das seguintes faixas de freqüência: 1885-2025 MHz e 2110-2200 MHz (na

Europa, 1920-1980 MHz para conexão de enlace ascendente FDD, isto é, um telefone móvel transmissor e estações base receptora; 2110-2170 MHz para conexão de enlace descendente FDD, isto é, uma estação base transmissora e um telefone móvel receptor; 1900-1920 e 2010-2025 MHz para TDD, nas duas direções de transmissão altemando-se ao longo do tempo; 1980-2010 e 2170-2200 MHz para Satélite UMTS).

O sistema UMTS-FDD visualiza um número Nc de canais de rádio (para cada conexão, enlace ascendente e enlace descendente), cada uma possuindo uma faixa de cerca de 5 MHz e usa modulação do tipo angular tal como, por exemplo, a modulação QPSK (Codificação por Deslocamento de Fase de Quadratura) para conexão de enlace descendente e modulação QPSK de canal dual para a conexão de enlace ascendente.

De acordo com a tecnologia CDMA, a largura de faixa de canal é compartilhada por N usuários identificados de acordo com o “código” associado a eles. Como é sabido, de acordo com a tecnologia CDMA do tipo de seqüência direta (multiplicação do sinal a ser transmitido por uma seqüência pseudo randômica com uma taxa de bit mais alta), cada usuário tem um código designado a ele, que o identifica de uma maneira precisa dentro de uma faixa de freqüência na qual vários usuários estão presentes.

Figura 1 mostra de uma maneira esquemática um exemplo particular de uma rede de comunicações 1 implementando um sistema rádio móvel do tipo UMTS.

A rede 1 de acordo com a Figura 1 compreende um centro de controle principal RNC (Controlador de Rede de rádio para UMTS) e uma sub rede do tipo RoF, incluindo diversas estações principais BNi - BN_n. Cada estação principal BNi - BN_n inclui seções de processamento de estação base BSPPi - BSPPn cada uma das quais pode ser controlada pelo centro de controle RNC, e está conectada a uma respectiva unidade central CUi - CU_N.

A rede de comunicações 1 compreende diversas estações de antena ASi - AS_r (providas de dispositivos de antena AD) operando cada uma em um respectivo site de célula da rede de comunicações por rádio móveis celulares. As estações de antena ASi - AS_r são conectadas às diversas unidades centrais CUj - CU_N por meio de trajetos ópticos FOI,.,., RNG1RNGN para a propagação (de uma maneira guiada ou em um espaço livre) da radiação óptica. Preferivelmente, os citados trajetos ópticos incluem fibras ópticas, tipicamente abrigadas em cabos ópticos. De acordo com um exemplo, fibras ópticas monomodo são usadas.

As unidades centrais CUi - CUn são providas de respectivas portas ópticas de entrada/saída OP1-OPN conectadas a um dentre os respectivos trajetos ópticos FOI,..., RNG1-RNGN. De acordo com o exemplo particular da Figura 1, o trajeto FOI é um barramento de fibra óptica, e cada um dos trajetos ópticos RNG1-RNGN é um anel de fibra óptica. Vantajosamente, o barramento de fibra óptica FOI e os anéis de fibra óptica RNG1-RNGN podem transportar os sinais ópticos em ambas direções de transmissão (enlace ascendente e enlace descendente), por exemplo, usando enlaces de fibra separados para cada direção de transmissão.

A rede de comunicações por rádio móveis 1 inclui telefones móveis ou terminais UE-1, UE-2, por exemplo, do tipo convencional, e adaptados para enviar e receber sinais de transmissão no espaço livre para/a partir de dispositivos de antena AD das estações de antena ASi - AS_r, usando os procedimentos do sistema UMTS. As seções de processamento de estação base BSPPi - BSPP_N compreendem aparelhos que executam as funções de processar sinais de banda base, ao passo que as unidades centrais CUi - CU_Nexecutam processamento dos sinais a serem transmitidos ou recebidos de acordo com um protocolo particular usado para o transporte da informação nos trajetos ópticos específicos FOI,..., RNG1-RNGN. As estações de antena ASi - AS_r compreendem aparelhos que processam ou manuseiam sinais de rádio freqüência.

É verificado que aquelas funções de processamento que são executadas nas rede de comunicações por rádio móveis convencionais na estação base associada a uma antena da rede, no caso de um sistema tipo RoF, entretanto, são separadas entre as seções de processamento BSPPi - BSPP_N e as estações de antena ASi - AS_r localizadas em locais geográficos diferentes das seções de processamento.

Esta separação das funções, tem a vantagem de permitir uma instalação mais rápida de um aparelho menos complexo a ser arranjado na vizinhança dos dispositivos de antena AD, enquanto os aparelhos de processamento restantes podem estar situados em um número reduzido de estações principais. A Figura 2 mostra, na forma de blocos funcionais, uma estrutura possível de uma estação principal genérica BNi incluindo uma seção de processamento de estação base BSPPi conectada à unidade central CUi que é conectada ao anel de fibra óptica RNG1. A estação principal BNi possui diversas funções, e entre outras, executa a alocação dos comprimentos de onda da portadora óptica e dos fluxos de dados entre as unidades de antena conectadas ao anel de fibra óptica RNG1. Na Figura 2, a arquitetura da estação de antena ASq do i-ésimo site de célula CELLi é também mostrada.

De acordo com um exemplo, a estação de antena ASü da Figura 2 é do tipo de três setores, isto é, uma estação adaptada para prover sinais rádio para cada três setores angulares nos quais o site de célula CELLi é subdividido. De acordo com uma realização preferida da invenção, a estação de antena AS_n inclui uma primeira unidade de antena AU1, uma segunda unidade de antena AU2 e uma terceira unidade de antena AU3, cada uma opticamente acoplada ao anel de fibra óptica RNG1 e cada uma designada a um setor específico do site de célula CELLi. Cada uma das outras estações de antena ASí_s,..., ASü,..., AS^ ASjr (Figura 1) conectada pelo anel de fibra óptica RNG1 pode ser do tipo de três setores ou pode ser de um tipo diferente. Tipicamente, estações de antena compreendem pelo menos duas unidades de antena. De acordo com um exemplo, cada estação de antena AS_is,..., AS^..., ASjj, ASj_k inclui um número respectivo de unidades de antena estruturalmente análogas às unidades de antena AU1 - AU3, associadas à estação de antena AS_n.

Por exemplo, o anel de fibra óptica RNG1 conecta trinta e duas unidades de antena AU1 - AU32. Cada unidade de antena AU1 - AU32 é um nó de processamento da rede de comunicações por rádio móveis 1. Particularmente, as unidades de antena AU1 - AU32 em uma configuração série, de modo a definir uma distribuição ordenada das unidades de antena de acordo com uma direção de propagação óptica (indicada pela seta F na Figura 2). De acordo com esta distribuição ordenada, a primeira unidade de antena AU1 (que é a mais próxima à unidade central CUi) é a primeira a ser alcançada por um sinal óptico emitido pela unidade centrai CUi, a segunda unidade de antena AU2 é a segunda antena a ser alcançada pelo sinal óptico, e assim por diante.

O anel de fibra óptica RNG1 conectando as unidades de antena AU1 - AU32 define grupos de unidades de antena adjacentes e diversas unidades de antena não adjacentes. Para a finalidade da presente invenção, a expressão “unidades de antena adjacentes” define um par de unidades de antena diretamente interconectadas por um enlace óptico passivo, por exemplo, uma porção de fibra óptica ao longo da qual não há unidades de antena adicionais e estações de regeneração. Particularmente, ao longo da porção de fibra óptica interconectando o par de unidades de antena adjacentes, as elaborações normalmente executadas por uma estação de regeneração não são executadas, quer dizer: Re-Amplificação, Re-Conformação, ReTemporização do sinal levando a informação útil.

Adicionalmente, ao longo da fibra óptica interconectando o par de unidades de antena adjacentes, as seguintes operações não são executadas: conversões de óptica para elétrica de porções do sinal óptico propagando-se

* « • ·

l·, ao longo do anel óptico RNG1, processamento do sinal elétrico resultante e uma conversão elétrica para óptica para reinserir o sinal óptico correspondente no citado anel RNG1.

Como um exemplo, a oitava unidade de antena A8 e a nona unidade de antena A9, opticamente conectada por um enlace de fibra OL1 podem ser unidades adjacentes definidas.

A expressão “unidades de antena não adjacentes” define pelo menos duas unidades de antena opticamente interconectadas umas com as outras (por exemplo, por uma porção da fibra óptica) e entre elas pelo menos uma unidade de antena adicional e/ou pelo menos uma estação de regeneração é interposta. Como um exemplo, a primeira unidade de antena AU1 e a nona unidade de antena AU9 são unidades não adjacentes como as unidades AU2 AU8 são interpostas entre elas. Analogamente, a primeira unidade de antena AU1 e a trigésima segunda AU32 são unidades não adjacentes devido à presença da unidade central CUi, onde ocorre uma regeneração dos sinais ópticos.

Em maiores detalhes, a seção de processamento da estação base BSPPi da Figura 2 inclui uma interface Iub para comunicações com o centro de controle principal RNC, incluindo uma unidade de processamento CPU e linhas de interface associadas LI. Esta interface Iub possui, conectada a ela, por meio de barramentos adequados BI e B2, respectivamente, equipamentos de processamento de transmissão e recepção TPR e RPR do tipo convencional e comumente chamados Recursos de Processamento de Transmissor (TPR) e Recursos de Processamento de Receptor (RPR). Estes equipamentos de processamento TPR e RPR executam as funções principais de receber/transmitir os sinais de voz ou dados de acordo com os procedimentos definidos pelo sistema de comunicações por rádio móveis usados, por exemplo, UMTS. Em particular, no modo de enlace descendente, o equipamento de transmissão TPR executa codificação dos sinais de voz e dados conforme requerido pelo sistema UMTS (espalhamento) e, no modo de enlace ascendente, o equipamento de recepção RPR executa decodificação correspondente (desespalhamento).

Tradicionalmente, estes equipamentos TPR e RPR foram instalados em cada estação base de uma rede de comunicações por rádio móveis, enquanto na solução de acordo com a invenção, estes equipamentos podem ser localizados distantes das estações de antena e podem ser usados para servir a uma ou mais dentre uma destas estações.

De acordo com um exemplo, a seção de processamento de estação base BSPPi inclui uma grupo de 32 receptores/transmissores (abreviadamente transceptores) TRx! - TRx₃₂ conectados, por meio de barramentos e/ou linhas adicionais Bl, a ambos equipamentos TPR e RPR e à unidade de antena central CUi.

Durante a transmissão, (enlace descendente) os transceptores TRxi - TRx₃₂ podem executar modulação/demodulação (por exemplo, do tipo QPSK ou BPSK) dos sinais fornecidos pelo aparelho TPR ou pela unidade central CUi. Preferivelmente, os transceptores TRx< - TRx₃₂ são adaptados para transmitir sinais de banda base (não modulados angularmente) ou sinais em uma freqüência intermediária IF. Ainda mais, estes transceptores TRxi TRx₆ podem ou não executar uma conversão analógica-digital do sinal a ser emitido.

Similarmente, durante a recepção (enlace ascendente), os transceptores TRxi - TRx₃₂ podem receber um sinal de banda base analógico ou digital ou um sinal de freqüência intermediária da unidade central CUi. A unidade central CUi inclui uma seção de processamento/conversão de enlace descendente DL-S e uma seção de processamento/conversão de enlace ascendente UL-S conectadas aos transceptores TRxi - TRx₃₂.

De acordo com um exemplo, cada unidade de antena AU1 AU3, associada a um dos três setores do site de célula CELLi da Figura 1, ·? ·.

• * · * • · inclui uma respectiva antena transmissora Tx e uma respectiva antena receptora Rx (para maior clareza, somente as antenas Tx/Rx da primeira unidade AU1 foram mostradas na Figura 2). Todas as antenas da estação de antena ASn foram indicadas pelo símbolo AD na Figura 1.

Figuras 3A e 3B mostram, em maior detalhe, uma possível estrutura da seção de processamento/conversão de enlace descendente DL-S e a seção de processamento/conversor de enlace ascendente UL-S, respectivamente.

A seção de processamento/conversão de enlace descendente DL-S permite executar o processamento de sinais recebidos da seção de processamento de estação base BSPPi para gerar um primeiro sinal elétrico Sei incluindo diversos sinais, cada um levando informação útil destinada a uma unidade de antena particular conectada ao anel óptico RNG1. Particularmente, os diversos sinais incluídos no primeiro sinal elétrico Sei são organizados de acordo com técnicas de multiplexação, particularmente, uma técnica de multiplexação por divisão no tempo. Ainda mais, a seção de processamento/conversão de enlace descendente DL-S permite efetuar uma conversão do primeiro sinal elétrico Sei em uma forma óptica adequada para propagação ao longo do anel óptico RNG1.

A seção de processamento/conversor de enlace ascendente UL-S é adequada para efetuar conversão na forma elétrica, de um sinal óptico recebido do anel óptico RNG1 e para executar demultiplexação, particularmente, multiplexação por divisão no tempo do sinal elétrico resultante da citada conversão, no sentido de fornecer sinais independentes à seção de processamento de estação base BSPPi.

Em maior detalhe a seção de processamento/conversão de enlace descendente DL-S inclui, por exemplo, diversos blocos de processamento de enlace descendente MAP para efetuar processamento dos sinais elétricos (particularmente em forma digital) emitidos pelas quatro seções de transmissão Txl-Tx4 dos equipamentos transceptores TRxi - TRx₄. De acordo com o exemplo, quatro blocos MAP são providos. De acordo com uma realização da invenção, os blocos MAP de processamento de enlace descendente operam de acordo com o padrão de telecomunicações SDH (Hierarquia Digital Síncrona) e, em particular executam um processo de mapeamento que permite inserir os sinais providos pelas quatro seções de transmissão Txl-Tx4 em estruturas de dados padrão conhecidas como Receptores Virtuais (VC4-4C no exemplo dado). Como está claro para um especialista na técnica, um Receptor Virtual transporta a carga útil, isto é, a informação útil, de um módulo SDH dentro de um quadro SDH. Um “quadro” é uma estrutura de dados organizada de tal modo que é possível detectar sua porção inicial por meio de uma configuração de bit especial, usualmente conhecida como Sinal de Alinhamento de Quadro (FAS). Cada dado útil de um quadro pode ser detectado, entre os outros dados úteis do mesmo quadro, simplesmente conhecendo seu deslocamento com respeito ao Sinal de Alinhamento de Quadro FAS.

Os blocos de processamento MAP são conectados a um multiplexador SDH MUX que executa uma multiplexação no tempo dos sinais de entrada e está conectado a uma porta de entrada de um dispositivo enquadrador de transmissão T-FR-i. O dispositivo enquadrador de transmissor T-FR-i é adequado para executar uma execução de quadro do sinal digital multiplexado, de acordo com o padrão SDH. Como um exemplo, o sinal saindo do dispositivo enquadrador de transmissor T-FR-i é um sinal STM-16 possuindo uma estrutura física de dados compreendendo palavras paralelas digitais (por exemplo, um número de n = 16 palavras paralelas digitais). O multiplexador MUX é sincronizados por meio de um sinal de sincronização SYNC produzido pelo dispositivo enquadrador de transmissor T-FR-i nas bases do sinal de alinhamento de quadro FAS.

O dispositivo enquadrador de transmissor T-FR-i é provido de diversas linhas de saída conectadas a um conversor paralelo para serial P/S que permite converter as n palavras paralelas digitais recebidas no primeiro sinal elétrico Sei nas forma de um fluxo de dados levado por uma única linha serial de alta velocidade. A conversão paralela para serial é normalmente usada porque permite implementar as funções lógicas complexas dos blocos precedendo o conversor paralelo para serial P/S (por exemplo, os blocos de processamento de enlace descendente MAP) com circuitos operando a uma taxa de bit mais baixa que a dos blocos de processamento em seguida ao citado conversor P/S. Particularmente, a taxa de bit das palavras paralelas de n bits (por exemplo, cerca de 155 Mbit) é uma fração 1/n da taxa de bit (por exemplo, 2,5 Gbit) do fluxo de dados saindo do conversor paralelo para serial.

Com referência ao padrão SDH, a Figura 4 mostra esquematicamente o quadro SDH associado ao primeiro sinal elétrico Sei. O quadro SDH inclui quatro Receptores Virtuais independentes correspondendo aos respectivos sinais digitais Sm -Sm, cada um sob a forma de um fluxo de sub dados de acordo com um mapeamento VC4 - 4c. A organização dos fluxos de sub dados Sm - Sm (cada um levando informação independente) no quadro SDH ocorre de acordo com uma técnica de multiplexação por divisão no tempo específica. O quadro SDH associado ao primeiro sinal elétrico Sei inclui (entre outros sinais e dados) também o sinal de alinhamento de quadro FAS, e dados para identificação de cada fluxo de sub dados Sm - Sm·

Como uma alternativa ao padrão SDH (ou o protocolo SONET equivalente, definido para USA) um GbE (Gigabit Ethernet), a CPRI (Interface de rádio Pública Comum) ou outros pacotes de transporte adequados desenvolvidos por um gerenciador específico dos sistemas de telecomunicações, podem ser usados.

Retomando à Figura 3A, a linha de saída do conversor paralelo para serial P/S é conectada a um conversor elétrico para óptico E/O que pode ser projetado para emitir um primeiro sinal óptico Sol de comprimento de onda adequado, de modo a formar um dos canais ópticos (tendo, por exemplo, um primeiro comprimento de onda de portadora λι) da grade D-WDM ou WDM Não Refinada usada na rede 1.

Preferivelmente, esta grade compreende espaçamento de canais de cerca de 20 nm em uma faixa possuindo comprimentos de onda variando entre 1470 e 1610 nm (CWDM “WDM Não Refinada”). Como uma alternativa, o conversor elétrico para óptico E/O pode emitir um sinal possuindo um comprimento de onda na faixa em tomo de 1300 nm ou na faixa em tomo de 850 nm.

A saída óptica do conversor elétrico para óptico E/O é conectada a um multiplexador óptico OM que permite multiplexar o primeiro canal de sinal óptico Sol, possuindo o primeiro comprimento de onda de portadora λ_Ί, juntamente com outros sinais ópticos, para formar um sinal óptico WDM, Swdm a ser enviado ao anel de fibra óptica RNG1. Como um exemplo, o sinal óptico WDM, Swdm, inclui oito sinais de canal óptico Sol So8 possuindo portadoras de comprimentos de onda λι - λ§, respectivamente.

Os sinais de canal óptico So2 - So8 possuindo comprimentos de onda de portadora λ₂ - λ₈ podem ser gerados por meio de seções de processamento/conversão de enlace descendente correspondentes, incluídas na unidade central CUi (não mostradas na Figura 3) que podem ser análogas à seção de processamento/conversão de enlace descendente DL-S acima descrita.

Com relação ao enlace ascendente, a seção de processamento/conversor de enlace ascendente UL-S é mostrada na Figura

3B. A seção de processamento/conversor de enlace ascendente UL-S compreende um demultiplexador óptico ODM, que é conectado a uma porta de saída do anel de fibra óptica RNG1 e é configurado para demultiplexar o sinal WDM Swdm, como resultados da propagação do citado anel RNG1, para prover diversas saídas ópticas dos sinais de canal óptico correspondentes,

λ· · · · »·* · *· · · ··· • · * * · · · ·.* « • ··· · «·· ·· ··· · · apresentando um dos comprimentos de onda de portadora λι - λ₈. Ο demultiplexador óptico ODM e o multiplexador óptico OM são dispositivos convencionais incluindo, como um exemplo, pelo menos um acoplador WDM óptico.

A saída óptica do demultiplexador óptico ODM correspondente ao primeiro comprimento de onda de portadora λι, é acoplado a um conversor óptico para elétrico O/E (por exemplo, um detector incluindo um diodo semicondutor) possuindo uma saída elétrica levando um primeiro sinal elétrico recebido Selr correspondente ao acima mencionado primeiro sinal elétrico Sei como resultante das etapas de processamento ocorridas durante a propagação ao longo do anel de fibra óptica RNG1.

Vantajosamente, o conversor óptico para elétrico O/E inclui um respectivo amplificador de trans-impedância elétrica (ou um outro dispositivo adaptado para amplificar o sinal elétrico resultante da conversão óptica para elétrica) e um respectivo amplificador limitador (ou um outro dispositivo adaptado para re-conformar o sinal elétrico resultante da conversão óptica para a elétrica. O amplificador de trans-impedância e o amplificador limitador não são mostrados nas Figuras e não são descritos detalhadamente pois estes são bem conhecidos do especialista na técnica e normalmente estão incluídos no conversor óptico para elétrico convencional.

A saída elétrica do conversor óptico para elétrico O/E é conectada a um conversor serial para paralelo S/P possuindo uma respectiva linha de entrada serial de alta velocidade única e diversas linhas de saída (por exemplo, um número de n = 16 linhas de saída são empregadas). O conversor serial para paralelo S/P permite converter os fluxos de dados recebidos associados ao primeiro sinal elétrico Sei em palavras paralelas digitais levadas pelas diversas n linhas de saída. Esta conversão permite empregar blocos de processamento, em seguida ao conversor serial para paralelo S/P, trabalhando a uma taxa de bit (por exemplo, 155 Mbit) mais baixa do que a

taxa de bit empregada pelos blocos precedendo o citado conversor serial para paralelo S/P (por exemplo, o conversor óptico para elétrico O/E trabalhando a cerca de 2,5 Gbit).

O conversor serial para paralelo S/P pode ser do tipo convencional e é provido de uma unidade de recuperação de dados de relógio (não mostrada nas figuras) adaptada para recuperar, a partir do sinal saindo do conversor óptico para elétrico O/E, um sinal de temporização necessário para sincronizar corretamente a conversão serial para paralelo.

As diversas linhas de saída do conversor serial para paralelo

S/P são conectadas a um dispositivo enquadrador de receptor R-FR-i que possui a função conhecida de executar o processamento de recepção do quadro do sinal de entrada, de acordo com o protocolo SDH. Este dispositivo enquadrador de receptor R-FR-i detecta, dentro do quadro recebido, o sinal de alinhamento de quadro FAS em cujas bases produz o sinal de sincronização correspondente SYNC.

O dispositivo enquadrador de receptor R-FR-i é conectado a um demultiplexador elétrico D-MUX que com base no sinal de sincronização SYNC pode separar os sinais possuindo diferentes Receptores Virtuais em saídas independentes. O demultiplexador elétrico D-MUX mostra cada saída conectada a um bloco de processamento de enlace ascendente D-MAP que extrai a informação útil levada no Container Virtual VC4 - 4c no sentido de enviá-lo à seção de recepção correspondente dos transceptores TRxi - TRx₄.

A Figura 5 mostra a arquitetura da primeira unidade de antena

AU1 incluída na estação de antena ASq de acordo com uma realização da invenção. Ainda mais, a segunda unidade de antena AU2 e a nona unidade de antena AU9 são representadas por blocos esquemáticos na Figura 5, uma vez que suas estruturas (bem como a estrutura das outras unidades de antena não mostradas na Figura 5) podem ser facilmente derivadas pelo especialista na técnica, a partir da descrição dada com referência à primeira unidade de antena. Conforme já especificado acima, a primeira e segunda unidades de antena AU1 e AU2 são antenas adjacentes (conectadas por um primeiro enlace de fibra intermediário ou intervalo SP1) e a primeira e a nona unidades de antena AU1 e AU9 são unidades não adjacentes (pois estão separadas por oito unidades de antena interpostas AU2 - AU8).

A primeira unidade de antena AU1 compreende um primeiro multiplexador óptico “inserção e extração” 101 (resumidamente, primeiro OADM 101) possuindo uma porta de entrada principal 102 acoplada ao anel de fibra óptica RNG1 que é opticamente conectado à unidade central CUi. Ainda mais, o primeiro OADM 101 é provido de uma porta de saída de desconexão 103, uma porta de entrada de adição 104 e uma porta de saída principal 105. Este primeiro OADM 101 é configurado de modo a receber, na porta de entrada principal 102 o sinal óptico WDM Swdm, para remover a partir deste um sinal de canal óptico, por exemplo, o primeiro sinal de canal óptico Sol, possuindo o primeiro comprimento de onda de portadora Xj e direcioná-lo na porta de saída de desconexão 103. Um sinal óptico adicional possuindo o citado primeiro comprimento de onda de portadora λ] pode ser adicionado ao sinal óptico WDM Swdm inserindo-o na porta de entrada de adição 104. O sinal óptico WDM Swdm entrando na porta de entrada principal 102 e ao qual o sinal óptico possuindo o primeiro comprimento de onda de portadora λι tenha sido desconectado/adicionado, é enviado à porta de saída principal 105. Os outros sinais de canal óptico So2 - So8 não são desconectados pelo primeiro OADM 101, mas passam através deste dispositivo suportando perdas de potência. O primeiro OADM 101 é um dispositivo convencional, bem conhecido do especialista na técnica, e pode incluir filtros ópticos, por exemplo, do tipo de interferência.

A porta de saída de desconexão 103 é opticamente acoplada a um primeiro conversor óptico para elétrico O/El (por exemplo, similar ao conversor óptico para elétrico O/E mostrado na Figura 3B). Vantajosamente, o primeiro conversor óptico para elétrico O/El é análogo ao conversor óptico para elétrico O/E da Figura 3B e inclui um respectivo amplificador de transimpedância elétrica (ou um outro dispositivo adaptado para amplificar o sinal elétrico resultante da conversão óptica para elétrica) e um respectivo amplificador limitador (ou um outro dispositivo adaptado para re-conformar o sinal elétrico resultante da conversão óptica para a elétrica). O amplificador de trans-impedância e o amplificador limitador não são mostrados nas figuras e não são descritos detalhadamente, pois são bem conhecidos do especialista na técnica e estão normalmente incluídos no conversor óptico para elétrico convencional.

O primeiro conversor óptico para elétrico O/El possui uma linha de saída correspondente conectada a uma linha serial de entrada de um primeiro conversor serial para paralelo S/Pl (por exemplo, análogo ao conversor serial para paralelo S/P da Figura 3B) que pode ser do tipo convencional e é provido de uma unidade de recuperação de dados de relógio (não mostrada nas Figuras) adaptada para recuperar, a partir do sinal saindo do primeiro conversor óptico para elétrico O/El, um sinal de temporização necessário para sincronizar corretamente a conversão serial para paralela.

As diversas linhas de saída do primeiro conversor serial para paralelo S/Pl, são conectadas a um primeiro dispositivo enquadrador de receptor R-FR-1 possuindo uma saída serial comum II conectada a um multiplexador elétrico “inserção e extração” ADM e de modo a enviar o sinal de sincronização correspondente SYNC ao citado multiplexador elétrico “inserção e extração” ADM. O primeiro dispositivo enquadrador de receptor R-FR-1 é análogo ao dispositivo enquadrador de receptor R-FR-i descrito com referência à Figura 3B.

O multiplexador elétrico “inserção e extração” ADM (posteriormente, ADM elétrico) permite a adição e desconexão de sinais elétricos sob a forma de fluxos de sub-dados. De acordo com uma • · · · ·*· · ·· • · · · · · •·* · ······ · representação esquemática particular da Figura 5, o ADM elétrico (do tipo SDH) inclui um primeiro demultiplexador elétrico DEM1 possuindo função de desconexão de fluxo de sub-dados e um primeiro multiplexador elétrico MUX1 possuindo função de adição de fluxo de sub-dados.

Em maior detalhe, o primeiro demultiplexador elétrico DEM1 com base no sinal de sincronização SYNC permite separar os quatro fluxos de sub-dados Si_i - Si_₄, levando cada um informação útil (recebida do primeiro dispositivo enquadrador de receptor R-FR-1) e seleciona o primeiro fluxo de sub-dados Si-i, enviando-o em uma linha de saída de desconexão Drl, O primeiro demultiplexador elétrico DEM1 possui linhas adicionais 2, 3, 4, cada uma levando um dentre fluxo de sub-dados não selecionados Si-₂ - e conectados a respectivas entradas do primeiro multiplexador elétrico MUX1.

O primeiro multiplexador elétrico MUX1 é provido de linhas de entrada 2, 3, 4 e uma linha de entrada de adição Adi, permitindo multiplexar um fluxo de sub-dados adicional Si_i\ com os outros fluxos de sub dados Si„₂ - Si_₄, enviando o sinal de multiplexação em uma linha de saída comum 01.

Conforme mostrado na Figura 5, a linha de saída de desconexão Drl do primeiro demultiplexador elétrico DEM1 é conectada a um primeiro bloco de processamento D-MAP1 para executar um desmapeamento do primeiro fluxo de sub dados Si_i. O primeiro bloco de processamento D-MAP1 é conectado a um aparelho transmissor remoto de enlace descendente R-TX1 (que pode ser de um tipo convencional) adequado para processar o fluxo de sub dados desmapeado Si_i e irradiar sinais correspondentes Sr a partir da antena transmissora Tx.

A primeira unidade de antena AU1 compreende um aparelho receptor remoto de enlace ascendente R-Rxl para receber sinais rádio Srr da antena receptora Rx. O citado receptor de enlace ascendente R-Rxl é eletricamente conectado a um primeiro bloco de processamento de • · ···«· · · · · · ··· • · · ·· · » * · · *·* · ······ ··· · · mapeamento MPA1 possuindo uma porta de saída conectada à linha de entrada de adição Adi do primeiro multiplexador elétrico MUX1.

A linha de saída 01 do primeiro multiplexador MUX1 é conectada a um primeiro dispositivo enquadrador de transmissor T-FR-1, tendo a função de organizar o quadro do sinal recebido, de acordo com o padrão SDH, conectada (por meio de um primeiro conversor paralelo para serial P/Sl) a um primeiro conversor elétrico para óptico E/Ol. O citado primeiro dispositivo enquadrador de transmissor T-FR-1 é análogo ao dispositivo enquadrador de transmissor T-FR-i acima descrito com referência à Figura 3A. O primeiro conversor elétrico para óptico E/Ol permite gerar um sinal de canal óptico Sol ’ (no primeiro comprimento de onda de portadora λι) levando a informação associada ao sinal elétrico saindo do primeiro conversor serial para paralelo P/Sl e para ser enviado à porta de entrada de adição 104 do primeiro OADM 101.

A segunda unidade de antena AU2 que é uma unidade adjacente à primeira unidade AU1, inclui componentes análogos aos da primeira unidade de antena AU1, mas executa desconexão e adição óptica no segundo comprimento de onda de portadora λ₂. A nona unidade de antena AU9 compreende componentes análogos aos da primeira unidade de antena AU1 e é adequada para efetuar desconexão e adição óptica somente no primeiro comprimento de onda de portadora λι, e uma adição e desconexão elétrica somente para o segundo fluxo de dados Si_₂.

Com referência à operação da porção da rede 1 incluindo o anel de fibra óptica RNG1, as unidades de antena AU1 - AU32 são operativamente agrupadas em diversos sub-grupos, cada um formado de nós não adjacentes. Particularmente, cada grupo é formado por unidades de antena separadas por um número pré estabelecido de unidades de antena consecutivas intermediárias (por exemplo, 8 unidades de antena intermediárias). De acordo com o exemplo descrito, os seguintes oito sub23

ΊΡ grupos são definidos: Gl, G2..., G7, G8. O primeiro sub-grupo G1 é formado pelas quatro unidades de antena AU1, AU9, AU17, AU25. Entre as unidades de antena AU1 e AU9 são interpostas as unidades consecutivas AU2-AU8. O segundo grupo G2 é formado pelas quatro unidades de antena AU2, AU10,

AU18 e AU26. O oitavo grupo G8 é formado pelas quatro unidades de antena AU8, AU16, AU24 e AU32. De modo similar, são definidos os outros grupos G3-G7. De acordo com o exemplo feito, cada sub-grupo G1-G8 inclui mais de uma unidade de antena não adjacente, mas a invenção é também aplicável em qualquer caso no qual pelo menos um sub-grupo inclui pelo menos duas unidades de antena não adjacentes.

Ainda mais, na rede 1, cada sub-grupo G1-G8 é associado ao respectivo comprimento de onda de portadora λι,..., λ₈. Particularmente, cada um dos oito sinais de canal óptico Sol - So8 (possuindo um respectivo comprimento de onda de portadora λ],... λ₈) é usado para servir a um único sub-grupo G1-G8 respectivamente. Ainda mais, cada sinal de canal óptico dos diversos Sol - So8 leva quatro fluxos de sub-dados (correspondentes a quatro Receptores Virtuais da tecnologia SDH) cada um designado a uma unidade de antena particular do grupo correspondente dos diversos G1-G8. Como um exemplo, com referência ao primeiro sinal de canal óptico Sol (associado ao primeiro grupo Gl), os fluxos de sub-dados Si_i, Si_₂, Si_₃ e S_M são designados às unidades de antena AU1, AU9, AU17 e AU25, respectivamente.

Em operação, a seção de processamento/conversão de enlace descendente DL-S da unidade central CUi da Figura 3A recebe sinais elétricos el-e4 (como um exemplo na forma digital) da respectiva estação de processamento base BSPPi, cada um levando informação útil conectada a uma comunicação entre dois usuários específicos da rede 1. Cada sinal elétrico dos diversos el-e4 é processado por um bloco de processamento de enlace descendente correspondente MAP, que executa o mapeamento adequado da informação de acordo com o padrão SDH gerando quatro sinais organizados de acordo com um formato VC4-4c.

Os quatro sinais VC4-4c são alimentados por linhas elétricas correspondente ao multiplexador MUX, o que permite produzir um sinal elétrico multiplexado e enviá-lo à porta de entrada do dispositivo enquadrador de transmissor T-FR-i. O dispositivo enquadrador de transmissor T-FR-i organiza o sinal elétrico recebido em um quadro STM-16 em diversas linhas. Após uma conversão serial para paralela executada pelo conversor S/P, o primeiro sinal elétrico Sei (possuindo a sobrecarga conforme descrito acima com referência à Figura 4) é gerado e então convertido no primeiro sinal de canal óptico Sol no primeiro comprimento de onda de portadora λμ

O primeiro sinal de canal óptico Sol juntamente com os outros sinais de canal óptico So2 - So8 gerados por ramos de processamento adicionais da unidade central CUi, são alimentados ao multiplexador óptico OM. Cada sinal de canal óptico So2 - So8 está associado a um fluxo de dados elétricos correspondente Se2 - Se8, do tipo STM-16. Cada um dos fluxos de dados Se2 - Se8 inclui quatro Receptores Virtuais (análogos aos do primeiro sinal elétrico Sei descrito com referência à Figura 4) e cada um associado a uma unidade de antena particular do grupo correspondente G2 - G8.

Como um exemplo, de acordo com a configuração pré estabelecida da rede 1, os fluxos de sub-dados Si_i, Si_₂, Si_₃ e S^ são associados às unidades de antena AU1, AU9, AU17 e AU25, respectivamente. Analogamente, fluxos de sub-dados levando informação útil S₂-i> S₂-2, S₂~3 e S₂-4 associados ao segundo sinal de canal óptico So2 (a λ₂) são destinados às unidades de antena AU2, AU10, AU18 e AU26, respectivamente.

O multiplexador óptico OM multiplexa o primeiro sinal de canal óptico Sol e os diversos sinais ópticos So2 - So8, produzindo o sinal óptico WDM, S_WDM, enviado no anel de fibra óptica RNG1. O sinal óptico

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WDM, S_WDM, propagando-se ao longo de um primeiro intervalo SPO do anel de fibra óptica RNG1, suporta uma atenuação de potência óptica dependente de cada comprimento de onda de portador. A primeira unidade de antena de AU1 recebe o sinal óptico WDM, S_Wdm, do primeiro intervalo SPO e processa os sinais como será descrito em maior detalhe abaixo, no sentido de radiar sinais de rádio freqüência associados, a partir da antena transmissora Tx.

Com referência ao enlace ascendente e à Figura 5, a primeira unidade de antena AU1 recebe sinais rádio Srr da antena receptora Rx e, após processamento que será descrito abaixo, converte-os em sinais ópticos no primeiro comprimento de onda de portadora λ! e os envia pelo anel de fibra óptica RNG1. Em cada estação de antena AU1 - AU32, o sinal óptico WDM, S_Wdm, suporta um processamento específico ata alcançar a porta de recepção da unidade central CUi.

A seção de processamento/conversor de enlace ascendente UL-S da unidade central CUi (Figura 3B) recebe o sinal óptico WDM, Swdm, e o demultiplexador O-DM seleciona cada sinal de canal óptico Sol - So8. Particularmente, o primeiro sinal de canal óptico Sol, possuindo o primeiro comprimento de onda de portadora λι, é selecionado e convertido em um sinal elétrico recebido Selr, pelo conversor óptico para elétrico O/E.

Subseqüentemente, uma conversão série para paralelo do primeiro sinal elétrico recebido Selr é executada para gerar nas diversas linhas de saída, sinais elétricos que são processados pelo dispositivo enquadrador de receptor R-FR-i para detectar o sinal de Alinhamento de Quadro FAS, de acordo com o padrão SDH.

Ainda mais, o sinal elétrico saindo do dispositivo enquadrador de receptor R-FR-i é demultiplexado pelo demultiplexador D-MUX e enviado à seção de recepção associada do transceptor TRxl-TRx4, após uma etapa de desmapeamento executada pelos blocos D-MAP.

A operação da primeira unidade de antena AU1 (Figura 5) é

descrita em detalhe abaixo.

Durante a operação de enlace descendente, a primeira unidade de antena AU1 recebe o sinal óptico WDM, Swdm, do anel de fibra óptica RNG1. O OADM 101 seleciona o primeiro sinal de canal óptico Sol a partir do sinal óptico WDM, Swdm, e converte-o por meio do primeiro conversor O/El, no primeiro sinal elétrico Sei.

O primeiro sinal elétrico Sei é convertido de uma forma serial para uma forma paralela e é processado pelo primeiro dispositivo enquadrador de receptor R-FR-1 que reconhece um sinal de alinhamento de quadro levado pelo primeiro sinal elétrico, no sentido de produzir um sinal de sincronização SYNC fornecido ao ADM elétrico.

O sinal saindo do primeiro dispositivo enquadrador de receptor R-FR-1 é demultiplexado pelo primeiro demultiplexador elétrico DEM1 que separa os quatros fluxos de sub-dados Si_i - Si.₂, Si_₂ e S_M e envia o primeiro fluxo de sub-dados Si_i na linha de saída de desconexão Drl. O primeiro fluxo de sub-dados Si_i é selecionado pelo primeiro demultiplexador DEM1 com base nos dados de identificação levados pelo primeiro sinal elétrico Sei referido ao citado fluxo de sub-dados.

Os fluxos de sub-dados não selecionados Si_i - Si_₄ são fornecidos às portas de entrada 2-4 do primeiro multiplexador elétrico MUX1. O fluxo de sub-dados S i_i selecionados é processado pelo bloco de desmapeamento D-MAP1 e é enviado ao aparelho transmissor remoto de enlace descendente R-TX1 que executa as operações de modulação necessárias de acordo com tecnologia convencional.

Como um exemplo, aparelho transmissor remoto de enlace descendente R-TX1 executa, por meio dos blocos de processamento correspondente, uma conversão digital para analógica, uma conversão da freqüência do sinal analógico resultante em uma freqüência intermediária. Ainda mais, o aparelho transmissor remoto de enlace descendente R-TX1

converte o sinal modulado em um sinal de rádio freqüência, O sinal de rádio freqüência é então vantajosamente amplificado e radiado por meio da antena transmissora Tx. Este sinal radiado (representado pelo sinal Sr na Figura 5) pode ser recebido pelo primeiro ou segundo telefone móvel UE-1, UE-2 e possui, como um exemplo, uma freqüência de portadora compreendida de 2110 MHz a 2170 MHz para tecnologia UMTS.

Durante a operação de enlace ascendente, a antena receptora

Rx recebe um sinal de rádio freqüência Srr que é emitido, como um exemplo, pelo primeiro telefone móvel UE-1 ou pelo segundo telefone móvel UE-2 (Figura 1).

Este sinal de rádio freqüência é enviado ao aparelho receptor remoto de enlace ascendente R-Rxl, que executa processamento adequado. Particularmente, o sinal de rádio freqüência Srr suporta uma amplificação de baixo ruído, uma etapa de filtragem para eliminar substancialmente ruído de alta freqüência e uma conversão dos sinais de rádio freqüência em sinais a uma freqüência intermediária. Por exemplo, os sinais de freqüência intermediária possuem freqüências variando entre 70 e 110 MHz.

Preferivelmente, a etapa de conversão é de modo a possuir também uma função de filtragem de canal, isto é, de modo a efetuar uma seleção de um canal de transmissão particular, dentre os diversos canais recebidos na antena receptora Rx. Vantajosamente, o aparelho receptor remoto de enlace ascendente R-Rxl inclui um amplificador de ganho automático AGC (por exemplo, do tipo convencional) para reduzir a dinâmica de potência do sinal de entrada.

Ainda mais, uma filtragem passa baixa e uma conversão analógica para digital é executada pelo aparelho receptor remoto de enlace ascendente R-Rxl que alimenta a primeira porta de entrada de adição Adi do fluxo de sub-dados elétricos Si„₂’ levando a informação útil recebida com o sinal Srr. O primeiro multiplexador elétrico MUX1 envia na linha de saída

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correspondente 01, um sinal elétrico multiplexado levando os fluxos de subdados Si_i - Si_₂’₅ Si_₃ e S_M que tenham sido multiplexados de acordo com uma técnica de divisão no tempo.

O sinal elétrico multiplexado presente na linha 01 suporta processamento convencional executado pelo dispositivo enquadrador de transmissor T-FR-1 e pelo primeiro conversor paralelo para serial P/Sl no sentido de gerar um primeiro sinal elétrico adicional Sei’ apresentando um formado STM16. O primeiro sinal elétrico adicional Sei’ é convertido pelo primeiro conversor E/Ol em um sinal de canal óptico Sol’ tendo o primeiro comprimento de onda de portadora λμ Este sinal de canal óptico Sol’ é fornecido à porta de entrada de adição 104 do primeiro OADM 101.

Deve ser notado que, como um exemplo, a desconexão e adição elétrica do primeiro fluxo de sub-dados Si_i/Si_i’ ocorre mesmo se nenhuma informação útil tiver que ser radiada da antena transmissora principal Tx e nenhuma informação útil tiver sido recebida na antena receptora Rx. Neste caso, o primeiro ADM elétrico “inserção e extração” desconecta um primeiro fluxo de sub-dados Sj_i que não leva qualquer informação útil (isto é, um Container Virtual vazio VC4-4c) e adiciona um fluxo de sub-dados Si_i ’ também sem levar informação.

A conversão elétrica para óptica acima mencionada, executada pelo primeiro conversor E/Ol permite gerar o sinal óptico Sol’ possuindo uma potência óptica suficiente para permitir a propagação ao longo do anel de fibra óptica RNG1 e alcançar a unidade de antena subseqüente servida pelo primeiro comprimento de onda de portadora λι com uma quantidade de potência adequada para seu correto processamento de recepção executado pela citada unidade de antena subseqüente. Particularmente, a quantidade de potência necessária é obtida pela conversão óptica para elétrica (efetuada pelo primeiro conversor óptico para elétrico O/E) e pela conversão elétrica para óptica subseqüente (efetuada pelo primeiro conversor elétrico para óptico

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E/Ol), vantajosamente, sem a necessidade de adicionar amplificadores totalmente ópticos ao longo do anel de fibra óptica RNG1.

Vantajosamente, os sinais elétricos correspondentes aos fluxos de sub-dados Si„i - Sm, passando através do ADM elétrico “inserção e extração” são submetidos na primeira unidade de antena AU1 a um processamento de regeneração. Particularmente, tal regeneração pode ser, preferivelmente, do tipo 3R. Em geral, uma regeneração 3R inclui o seguinte processamento: Re-Amplificação, Re-Conformação, Re-Temporização.

Com referência à primeira unidade de antena AU1, o processo de re-amplificação é conectado às conversões óptica para elétrica e elétrica para óptica (O/El e E/Ol) acima mencionadas. Ainda mais, uma amplificação de potência do primeiro sinal elétrico Sei é também executada pelo amplificador de trans-impedância. A re-conformação do primeiro sinal elétrico Sei é executada pelo amplificador de trans-impedância acima mencionado, juntamente com o amplificador limitador também incluído no primeiro conversor óptico para elétrico.

Ainda mais, é notado que, vantajosamente, a conversão serial para paralelo do primeiro conversor serial para paralelo S/P1 é executada com a temporização correta, graças à unidade de recuperação de dados de relógio. O conversor paralelo para serial P/Sl é travado no tempo ao primeiro sinal elétrico Sei, de modo a prover o primeiro sinal elétrico adicional Sei’, no qual uma re-temporização tenha sido executada.

Em outras palavras, o processamento da passagem através de fluxo de sub-dados S_£_i - S_M pode ocorrer na mesma unidade de antena (a primeira unidade de antena AU1), onde o primeiro fluxo de sub-dados Si_i tenha sido desconectado e substituído, e não em uma estação de regeneração especificamente dedicada.

O sinal de canal óptico Sol’ passa através das unidades de antena intermediárias AU2-AU8 que não executam qualquer processamento

3T ··* ♦ · · ··· · *·· · *· ··· • · · · · · · · · · · • ♦·· · ♦ ··· ·· · da informação executado pelo sinal de canal óptico Sol’. Deve ser notado que o sinal de canal óptico Sol ’ suporta uma atenuação de potência óptica quando se propaga ao longo dos enlaces de fibra do anel de fibra óptica RNG1 e quando passa através de qualquer unidade de antena intermediária AU2-AU8. De fato, em qualquer unidade de antena intermediária AU2-AU8, o sinal de canal óptico Sol’ passa através do OADM correspondente (arranjado para desconectar um outro comprimento de onda de portadora) suportando atenuação de potência óptica. A atenuação de potência óptica em cada unidade de antena intermediária é devida, por exemplo, a perdas de potência associadas a filtro ópticos incluídos no “inserção e extração” óptico ou para conectores acoplando componentes ópticos.

O citado sinal óptico Sol’, juntamente com os outros sinais de canal óptico So2-So8 resultante do processamento ocorrido em cada unidade de antena associada, alcança a nona unidade de antena AU9 que executa desconexão óptica no primeiro comprimento de onda de portadora λι e correspondente desconexão e adição elétrica em conexão com o segundo fluxo de sub-dados Si_₂, analogamente ao processamento óptico e elétrico descrito em conexão com a primeira unidade de antena AU1.

Ainda mais, na nona unidade de antena AU9, a conversão elétrica para óptica executada para regenerar o sinal óptico no primeiro comprimento de onda de portadora λ] produz um sinal óptico possuindo uma quantidade de potência suficiente para a propagação ao longo da porção restante do anel de fibra óptica RNG1, até a unidade de antena subsequente AU17 designada ao citado primeiro comprimento de onda de portadora.

Os outros sinais de canal óptico So2-So8, incluídos no sinal multiplexado WDM, Swdm, durante a propagação ao longo do anel de fibra óptica RNG1, suportam atenuação de potência, “inserção e extração” óptica e elétrica nas unidades de antena associadas, pertencentes aos respectivos subgrupos G2-G8, analogamente ao primeiro sinal de canal óptico Sol. Então, o sinal óptico multiplexado Swdm alcança a unidade central CUi na qual suporta o processamento acima descrito com referência à Figura 3B.

Vantajosamente, a alocação acima descrita dos sinais de canal óptico S0I-S08 e dos respectivos fluxo de sub-dados entre as unidades de antena AU1-AU32 é pré estabelecida e é dependente do conteúdo da informação útil associada a cada fluxo de sub-dados levado pelos sinais de canal óptico S0I-S08.

Como é claro a partir da descrição acima, uma unidade de antena (como um exemplo, a segunda unidade de antena AU2) pode enviar informação útil destinada a uma unidade de antena adjacente (por exemplo, AU3) ou uma outra unidade de antena (por exemplo, AU9) associada a um comprimento de onda de portadora diferente, somente após esta informação útil ter alcançado a estação principal BNi para ser adequadamente inserida no sinal de canal óptico (So3 ou Sol) servindo a unidade de antena desejada (AU3 ou AU9). Como um exemplo, pode ser considerada uma situação na qual uma unidade de antena AUj (servida por um comprimento de onda de portadora óptica Aj) recebe um sinal rádio levando informação direcionada a um usuário localizado em um setor de site de célula correspondente a uma unidade de antena adjacente AUj+1 (servida por um comprimento de onda λ]+ι). O sinal de canal óptico Xj saindo da unidade de antena AUj e levando a informação útil adicionada em um fluxo de sub-dados, passa através da unidade de antena adjacente AUj+1, sem suportar desconexão de processamento. Este sinal de canal óptico em após propagação ao longo do anel RNG1, alcança a unidade central CUi na qual é recebido. Então, a estação principal BNi processa a informação útil associada ao fluxo de subdados adicionado nas unidades de antena AUj e a insere em um sinal de canal óptico de comprimento de onda de portadora Xj_+] adequado para ser desconectado pela unidade de antena AUj+1.

Analogamente, duas unidades de antena designadas ao mesmo comprimento de onda de portadora óptica, porém associadas a dois fluxos de sub-dados diferentes, não podem trocar informação diretamente. Uma troca de informação é possível somente depois que um processamento da informação útil adicionada em uma unidade de antena é efetuado pela estação principal BNi, no sentido de inserir a informação recebida no fluxo de subdados associado à unidade de antena correspondente. Em outras palavras, de acordo com uma realização particular da invenção, uma unidade de antena (como um exemplo, a terceira unidade de antena AU3) associada ao terceiro comprimento de onda de portadora λ₃ e ao fluxo de sub-dados S₃_i pode enviar informação útil a unidades de antena do mesmo sub-grupo (isto é, o sub-grupo G3) associado a diferentes fluxo de sub-dados (isto é, S₃_₂) somente depois que a citada informação útil tiver alcançado a estação principal BNi a ser processada. Na estação principal BNi, a informação útil associada ao terceiro comprimento de onda de portadora λ₃ é processada no sentido de ser inserida no fluxo de sub-dados associado à unidade de antena à qual, particularmente a informação foi direcionada.

Uma mudança da configuração pré estabelecida associando comprimentos de onda de portadora e fluxos de sub-dados a cada unidade de antena é, por exemplo, possível somente após uma interrupção na comunicação de tráfego e uma substituição dos dispositivos ópticos e elétrico (particularmente OADM e ADM) incluídos em cada unidade de antena ser efetuada. Altemativamente, à substituição de dispositivo, dispositivos ópticos e/ou elétricos que permitem ser remotamente e/ou automaticamente ajustados para operar em um outro comprimento de onda de portadora óptica ou para um outro fluxo de sub-dados podem ser empregados.

Vantajosamente, cada enlace de fibra óptica conectando qualquer par de unidades de antena adjacentes (AUi, AUi+1) e fazendo parte do anel de fibra óptica RNG1, é do tipo passivo. Para a finalidade da presente invenção, um enlace óptico passivo (por exemplo, um enlace de fibra) não

inclui dispositivos ativos, isto é, nenhum dispositivo capaz de processar o sinal multiplexado WDM, Swdm· Por exemplo, nenhum amplificador óptico e nenhum equipamento de regeneração capaz de amplificar a quantidade de potência óptica do sinal multiplexado WDM, Swdm, estão incluídos em um enlace passivo. A possibilidade de usar enlaces de fibra óptica passivos permite uma relevante economia de custo na implementação do sistema de comunicações como um todo.

Ainda mais, a alocação dos comprimentos de onda de portadora entre cada sub-grupo G1-G8 de nós não adjacentes pode ser, vantajosamente estabelecida levando em consideração a extensão do trajeto de fibra óptica coberta por um sinal de canal óptico correspondente, para alcançar a unidade de antena mais próxima associada ao comprimento de onda de portadora específico, juntamente com o coeficiente de atenuação de fibra sofrido pelo citado comprimento de onda de portadora.

Como um exemplo, a primeira unidade de antena AU1 é conectada à porta de saída da unidade central CUi pelo primeiro intervalo SPO apresentando uma primeira extensão Ll. Ainda mais, o primeira comprimento de onda de portadora λι associado à primeira unidade de antena AU1 mostra um primeiro valor do coeficiente de atenuação de fibra (dB/km). Para a segunda unidade de antena AU2, que está conectada à unidade central CUi por uma extensão inteira possuindo um comprimento igual à soma de Ll e L2 (onde L2 é o comprimento do primeiro intervalo intermediário SP1), é associado a um respectivo comprimento de onda de portadora mostrando um segundo valor do coeficiente de atenuação de fibra mais baixo que o primeiro valor. Os outros comprimentos de onda de portadora podem ser alocados entre as outras unidades de antena com critérios análogos, de tal modo que progressivamente, unidades de antena adicionais são respectivamente associadas a comprimento de onda de portadora tendo coeficiente de atenuação de fibra progressivamente mais baixo. A alocação dos • »·· · · « · · · · • ··« * · ··· ·· ··· · · comprimentos de onda de portadora entre as unidades de antena pode também ser efetuada levando em conta o coeficiente de dispersão de fibra associado a cada comprimento de onda de portadora.

Deve ser destacado que os ensinamentos da invenção podem ser também aplicados a uma rede incluindo nós de processamento estruturalmente e/ou funcionalmente diferentes pela unidade de antena acima descrita. Particularmente, a rede da invenção pode incluir nós de processamento que não compreendem apenas uma única unidade de antena, porém compreendem aparelhos para servir a dois ou mais setores de um site de célula. Deve ser notado que a definição acima mencionada de unidades de antena adjacentes e não adjacentes é também válida para este tipo de nós de processamento. De modo similar, a definição de sub-grupo pode ser aplicada a outros tipos de nós de processamento.

Como um exemplo, um nó de processamento pode incluir os aparelhos necessários para servir a todos os setores de um site de célula inteiro, e portanto, atuar como uma estação de antena. Particularmente, a citada estação de antena é servida por um sinal de canal óptico do sinal óptico WDM, Swdm, multiplexado, que pode ser usado também para servir a uma outra estação de antena formando um outro nó de processamento não adjacente da rede, e incluído no mesmo sub-grupo associado ao mesmo comprimento de onda de portadora óptica. O sinal de canal óptico associado à citada estação de antena leva diversos fluxo de sub-dados, cada um designado a um dos setores servido pela estação de antena.

Este tipo de estação de antena incluído em um único nó de processamento é análogo à unidade de antena AU1 da Figura 5, exceto pelo fato de que o multiplexador “inserção e extração” elétrico aqui usado é adaptado para desconectar e adicionar diversos fluxo de sub-dados. Os diversos fluxo de sub-dados desconectados em uma única estação de antena são processados para obter sinais rádio possuindo portadoras rádios distintas e • ··· · · · · · *·* · para serem radiados por dispositivos de antenas correspondentes.

Ainda mais, é também possível usar, para todos os tipos de nós de processamento definidos, um esquema no qual a informação útil associada a portadoras rádio distintas é organizado dentro de um mesmo fluxo de subdados (por exemplo, o primeiro fluxo de sub-dados Si_i do tipo VC4-4c). Neste caso, o nó de processamento é provido de um multiplexador “inserção e extração” elétrico adequado para separar os dados associados a uma portadora rádio particular, a partir dos outros dados.

Vantajosamente, de acordo com um método conhecido na transmissão rádio, as unidades de antena acima descritas podem também ser capazes de operar com sinais adicionais relacionados à diversidade (por exemplo, espacial ou polarização), de modo a compensar quanto a possíveis causas de perturbação ou atenuação no ar, que podem afetar negativamente a transmissão/recepção das portadoras rádio.

Na rede realizada de acordo com a invenção, é possível introduzir esquemas de proteção no sentido de fazer face a falha ou dano dentro do anel de fibra óptica. Como um exemplo, uma arquitetura de anel duplo pode ser implementada, quer dizer que um outro anel adicional ao anel de fibra óptica RNG1 é usado. Este anel de fibra óptica adicional compartilha os dispositivos de antena com aqueles do anel de fibra óptica RNG1 e duplica os outros dispositivos incluídos em cada unidade de antena (dispositivos de “inserção e extração” óptico, mapeamento e desmapeamento, dispositivos enquadradores de transmissor e receptor, conversor serial/paralelo e conversor óptico/elétrico, e “inserção e extração” elétrico).

Como um exemplo, os dois anéis de fibra óptica podem ser ativados contemporaneamente, e no caso de interrupção de um dos anéis, a comunicação é mantida por aquele não danificado.

Um exemplo particular dos parâmetros definindo a configuração da sub-rede a Figura 2 (incluindo trinta e duas unidades de

antena AU1-AU32), é descrito posteriormente:

- os oito sinais de canal óptico S0I-S08 pertencem à grade CWDM e cada um possui um comprimento de onda de portadora nominal incluído na faixa de 1470 nm a 1610 nm com espaçamento de canais de 20 nm;

- o fluxo de dados total do sinal elétrico (por exemplo, o primeiro sinal Sei) associado a cada sinal de canal óptico é do tipo STM-16;

- cada fluxo de sub-dados é organizado de acordo com um Container Virtual do tipo VC4~4c;

- a potência óptica de cada sinal de canal óptico S0I-S08, saindo do respectivo conversor elétrico para óptico é de 0 dBm;

- cada unidade de antena AUi possui um OADM único;

- uma configuração uniforme é aplicada, quer dizer, que os comprimentos dos enlaces de fibras ópticas (intervalos) conectando duas unidades de antena adjacentes são os mesmos e iguais a um valor L. O comprimento do enlace de fibra óptica conectando a unidade central CUi à primeira unidade de antena de acordo com a direção de propagação (AUI) e 0 comprimento do enlace de fibra óptica conectando a última unidade de antena (AU32) à unidade central CUi são ambos iguais a L. A extensão de intervalo total é a soma dos comprimentos de intervalo únicos L, cada intervalo conectando duas unidades de antena adjacentes;

- a penalidade da transmissão para o comprimento de intervalo que pode ser coberto L é igual a IdB;

- os conversores ópticos para elétricos (por exemplo, O/E e O/El acima descritos) e os conversores elétricos para ópticos (por exemplo, E/O e E/Ol acima descritos) possuem uma sensibilidade de -18 dBm e são capazes de assegurar uma Taxa de Erro de Bit da ordem de 10'^1θ;

- os conectores ópticos empregados (por exemplo, conectando o enlace de fibra à porta de saída e entrada do “inserção e extração” óptico)

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possuem uma perda de inserção de 0,25 dB;

- as fibras empregadas são fibras de índice degrau do tipo monomodo;

. - o sinal de canal óptico desconectado na primeira unidade de antena AUi (quer dizer, a primeira unidade alcançada pelo sinal multiplexado na direção de propagação) é aquele possuindo o comprimento de onda de portadora mais baixo (isto é, 1470 nm) no sentido de compensar a atenuação de fibra mais alta, devido a um coeficiente de atenuação mais alto, sofrido pelo comprimento de onda de portadora mais baixo. O sinal de canal óptico tendo o coeficiente de atenuação mais baixo é desconectado na última unidade de antena (AU32).

Ainda mais, os dispositivos passivos ópticos apresentam as seguintes características:

- o multiplexador óptico CWDM OM empregado na seção de processamento/conversão de enlace descendente DL-S (Figura 3A) da unidade de antena central CUi exibe uma perda de inserção máxima igual a:

3,6 dB para o primeira canal (1470 nm); 0,8 dB para o oitavo canal (1610 nm);

- o demultiplexador óptico CWDM O-DM empregado na seção de processamento/conversor de enlace ascendente UL-S (Figura 3B) da unidade central CUi exibe uma perda de inserção máxima igual a: 0,8 dB para o primeiro canal (1470 nm); 3,6 dB para o oitavo canal (1610 nm);

- a perda de inserção total introduzida para cada canal pelo multiplexador óptico OM combinada com aquelas introduzidas pelo demultiplexador óptico O-DM são iguais a cerca de 4,4 dB;

- o OADM empregado em cada unidade de antena possui uma perda de inserção máxima para um sinal adicionado/desconectado igual a 1,0 dB, na faixa de comprimentos de onda de portadora óptica considerada;

- o OADM empregado em cada unidade de antena possui uma

perda de inserção máxima para um sinal passante igual a 1,0 dB.

As características acima listadas não incluem perdas de inserção possíveis devido a conexões ópticas imperfeitas. Todos os filtros ópticos incluídos nos dispositivos ópticos “inserção e extração” foram considerados ideais, tanto quanto o isolamento de canal e a diafonia. Considerando a configuração acima descrita um anel de fibra óptica RNG1 possuindo uma extensão de cerca de 30,5 km (correspondendo a uma extensão do intervalo único entre nós adjacentes igual a cerca de 0,9 km) pode ser arranjado. É destacado que os anéis de fibra óptica conectando unidades de antena em redes convés possuem extensões menores que 10 km.

A presente invenção mostra a vantagem relevante de permitir uma melhor exploração da capacidade oferecida pelas comunicações ópticas. De fato, a alocação dos comprimentos de onda de portadora acima descrita permite servir a nós de processamento (por exemplo, unidades de antena ou estações de antena) conectadas por um trajeto óptico (particularmente, um anel de fibra) possuindo uma extensão maior que a obtenível por técnicas convencionais, resultando, em adição, em custo efetivo. Ainda mais, a invenção permite servir a um número de nós de processamento maior do que o servido pelas redes realizadas de acordo com as técnicas da técnica anterior.

Graças à configuração da invenção, um comprimento de onda de portadora único é associado a um respectivo sub-grupo de nós não adjacentes, permitindo servir ao nó usando o número reduzido de estações de regeneração (igual ao número dos nós a serem servidos) sem requerer, necessariamente, regeneração adicional ou estações de amplificação.

Em adição, a configuração da invenção pode ser convenientemente aplicada à técnica de usar um comprimento de onda de portadora óptica única para transportar os fluxos de dados associados a mais de um nó, por meio de um tecnologia de multiplexação por divisão no tempo. Então, a capacidade de transporte de informação oferecida por uma única : : í :: : . ’ϊ · . . ...

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portadora óptica é usada de uma maneira eficiente e sem anular as oportunidades de economia de faixa oferecidas pelas tecnologias de acesso, tal como W-CDMA.

A possibilidade de aumentar a extensão do trajeto óptico 5 conectando os nós de processamento servidos e o número de nós em comparação com os sistemas convencionais, pode ser vantajosamente aplicada a sistemas RoF, respondendo píenamente às necessidades dos modernos sistemas de comunicações por rádio móveis.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de comunicações entre uma estação principal (BSPPi, CUi) e nós de processamento (AU1 - AU32) servidos pela estação principal e capazes de trocar informação entre eles via tal estação principal, caracterizado

2. Método de comunicações de acordo com a reivindicação 1, 5 caracterizado por compreender adicionalmente, em cada nó (AU1 - AU32), regenerar o sinal de canal óptico (So1, ..., So8) recebido no comprimento de onda de portadora associado (λ1 - λβ), tal que o sinal óptico (Swdm) apresente uma quantidade de potência suficiente para a propagação ao longo da porção mais distante do trajeto óptico (RNG1) até o nó subsequente que pertence ao

10 mesmo sub-grupo.

3. Método de comunicações de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por compreender adicionalmente, em cada nó (AU1 - AU32), processar pelo menos uma potência óptica do sinal de canal óptico (So1, ..., So8) possuindo o comprimento de onda de portadora associado (λ1 - λ8).

15

4. Método de comunicações de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o processamento da potência óptica inclui:

- converter opticamente para eletricamente o dito sinal de canal óptico (So1) para obter um sinal elétrico digital (Se1),

- processar eletricamente o sinal elétrico digital, e

20 - converter eletricamente para opticamente um sinal resultante do processamento elétrico.

5 fibra,

- a dita rede compreende pelo menos um segundo nó (AU2) associado a um comprimento de onda de portadora adicional (À-2) e conectado à porta de saída da estação principal por uma conexão de fibra óptica que inclui o primeiro intervalo e que apresenta um segundo comprimento maior do que o

5 31. Rede (1) de acordo com a reivindicação 30, caracterizada pelo fato de que o referido primeiro nó (AU1) compreende:

- um dispositivo receptor (R-Rx1) tendo uma entrada de antena (Rx1) adaptada para receber um primeiro sinal de rádio de enlace ascendente (Srr) e processar o dito primeiro sinal de rádio de enlace ascendente de modo a

10 gerar um primeiro fluxo de sub-dados de enlace ascendente (S1-1 ’), o dispositivo elétrico de “inserção e extração” (ADM) sendo adaptado para inserir o primeiro fluxo de sub-dados de enlace ascendente (S1-1') ao primeiro sinal elétrico (Se1) de modo a gerar um segundo sinal elétrico (Se1 ’),

- um segundo dispositivo conversor (E/O1) sendo adaptado para

15 converter o segundo sinal elétrico (Se1') num sinal óptico de saída possuindo o dito primeiro comprimento de onda de portadora (Àu), o dispositivo óptico de “inserção e extração” (OADM) sendo adaptado para inserir o sinal óptico de saída ao sinal multiplexado (Swdm) e enviar o sinal multiplexado ao longo do dito trajeto óptico.

20 32. Rede (1) de acordo com a reivindicação 31, caracterizada pelo fato de cada fluxo de sub-dados incluir um respectivo dado de identificação para associar o fluxo de sub-dados a um nó de processamento correspondente.

33. Rede (1) de acordo com a reivindicação 32, caracterizada pelo fato de que ditos diversos fluxos de sub-dados são organizados de acordo

25 com um protocolo padrão de transporte selecionado a partir do grupo: SDH (Hierarquia Digital Síncrona), SONET (Rede Óptica Síncrona), GbE (Gigabit Ethernet), CPRI (Interface de Rádio Pública Comum).

34. Rede (1) de acordo com a reivindicação 29, caracterizada pelo fato de que:

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- o dito primeiro nó (AU1) é conectado a uma porta de saída da estação principal por um intervalo de fibra óptica que apresenta um primeiro comprimento, o primeiro comprimento de onda de portadora associado ao dito primeiro nó (AU1) que tem um primeiro valor de coeficiente de atenuação de

5 elétrico digital (Se1) compreendendo diversos fluxos de sub-dados (S1-1 - S1-4), cada qual associado a um nó correspondente (AU1, AU9, AU17, AU25) do primeiro sub-grupo,

- um multiplexador óptico (OM) adaptado para enviar o referido primeiro sinal de canal óptico (So1) juntamente com os outros sinais de canal

10 óptico sobre o dito trajeto óptico (RNG1).

29. Rede (1) de acordo com a reivindicação 28, caracterizada pelo fato de que o mencionado primeiro sub-grupo inclui um primeiro nó (AU1) compreendendo:

- um segundo aparelho (O/E1, S/P1, R-FR-1, DEM1) adaptado 15 para processar dito primeiro sinal de canal óptico (So1) e extrair um primeiro fluxo de sub-dados (S1-1),

- um radiotransmissor (R-Tx1) adaptado para gerar, a partir do dito primeiro fluxo de sub-dados (S1-1), um primeiro sinal de rádio de enlace descendente (Sr) correspondente para ser radiado,

20 - uma antena (Tx1) para radiar o referido primeiro sinal de rádio de enlace descendente (Sr).

30. Rede (1) de acordo com a reivindicação 29, caracterizada pelo fato de que o primeiro nó (AU1) inclui adicionalmente:

- uma porta de entrada óptica (102) adaptada para receber o 25 sinal multiplexado (Swdm),

- um dispositivo óptico de “inserção e extração” (101) adaptado para selecionar, a partir do sinal multiplexado, o primeiro sinal óptico (So1),

- um primeiro dispositivo conversor (O/E1) que é adaptado para converter o referido primeiro sinal óptico (So1) no primeiro sinal elétrico (Se1),

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- um dispositivo elétrico de “inserção e extração” (ADM) que é adaptado para extrair, a partir do primeiro sinal elétrico (Se1), o primeiro fluxo de sub-dados (S1-1) a ser processado de modo a gerar o primeiro sinal de rádio de enlace descendente (Sr).

5 elétrico.

22. Rede (1) de acordo com a reivindicação 21, caracterizada pelo fato de que o conversor óptico para elétrico (O/E1) inclui um amplificador elétrico e um dispositivo de re-conformação do sinal elétrico digital.

23. Rede (1) de acordo com a reivindicação 21, caracterizada 10 pelo fato de que o aparelho de processamento elétrico e o conversor elétrico para óptico (E/O1) são travados no tempo ao referido sinal elétrico digital.

24. Rede (1) de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que o trajeto óptico inclui enlaces ópticos que acoplam cada par de nós adjacentes, ditos enlaces ópticos sendo do tipo passivo.

15 25. Rede (1) de acordo com a reivindicação 24, caracterizada pelo fato de que os ditos enlaces ópticos incluem fibras ópticas.

26. Rede (1) de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que tal estação principal e os nós de processamento são incluídos em um sistema de comunicações por rádio móvel e cada um daqueles nós de

20 processamento é adaptado para gerar e receber sinais de rádio que servem pelo menos um setor de um site de célula de tal sistema de comunicações por rádio móvel.

27. Rede (1) de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que cada sinal de canal óptico (So1, ..., So8) porta fluxos de sub25 dados, cada um destinado a um nó correspondente do respectivo sub-grupo, os ditos fluxos de sub-dados sendo organizados de acordo com uma técnica de multiplexação por divisão no tempo.

28. Rede (1) de acordo com a reivindicação 27, caracterizada pelo fato de que a estação principal inclui:

Petição 870180034933, de 27/04/2018, pág. 22/57

- um equipamento (DL-S) adaptado para gerar um primeiro sinal de canal óptico (Sol) possuindo um primeiro comprimento de onda de portadora (À.1) e associado a um primeiro sub-grupo de nós não adjacentes, o dito primeiro sinal óptico portando informação associada a um primeiro sinal

5 nós não adjacentes, pelo menos um de ditos sub-grupos incluindo pelo menos dois nós, a rede sendo configurada de maneira a servir cada sub-grupo de nós com uma respectiva porção (S1-1) do sinal de canal óptico tendo o comprimento de onda de portadora associado (λη); e cada sub-grupo de nós não adjacentes tem um comprimento de 10 onda de portadora associado (À1 - Às) com base na atenuação sofrida pelo dito comprimento de onda de portadora ao longo do trajeto óptico (RNG1), de tal modo que os nós progressivamente mais distantes da estação principal sejam, respectivamente, associados com um comprimento de onda de portadora tendo atenuação progressivamente mais baixa.

15 19. Rede (1) de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que cada nó (AU1 - AU32) é adaptado para regenerar o sinal de canal óptico (So1, ..., So8) recebido no comprimento de onda de portadora associado (À1 - Às), tal que o sinal óptico (Swdm) apresente uma quantidade de potência suficiente para a propagação ao longo da porção mais distante do

20 trajeto óptico (RNG1) até o nó subsequente pertencente ao mesmo sub-grupo.

20. Rede (1) de acordo com a reivindicação 1s ou reivindicação

19, caracterizada pelo fato de que cada nó inclui um primeiro aparelho (O/E1, S/P1-P/S1, E/O1) adaptado para processar a potência óptica do sinal de canal óptico correspondente que serve o respectivo nó (AU1).

25 21. Rede (1) de acordo com a reivindicação 20, caracterizada pelo fato de que o dito primeiro aparelho inclui:

- um conversor óptico para elétrico (O/E1) que é adaptado para converter o referido sinal de canal óptico para obter um sinal elétrico digital (Se1),

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- um aparelho de processamento elétrico (S/P1-P/S1) adaptado para processar o sinal elétrico digital, e

- um conversor elétrico para óptico (E/O1) que é adaptado para converter na forma óptica o sinal resultante de dito aparelho de processamento

5 15. Método de comunicações de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de cada fluxo de sub-dados incluir um respectivo dado de identificação para associar o fluxo de sub-dados a um nó correspondente.

16. Método de comunicações de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de ditos diversos fluxos de sub-dados serem organizados

10 de acordo com um protocolo padrão transporte selecionado a partir do grupo: SDH (Hierarquia Digital Síncrona), SONET (Rede Óptica Síncrona), GbE (Gigabit Ethernet), CPRI (Interface de Rádio Pública Comum).

17. Método de comunicações de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o trajeto óptico compreender um anel óptico (RNG1).

15 18. Rede de comunicações (1), incluindo:

- diversos nós de processamento (AU1 - AU32) interconectados em um trajeto óptico (RNG1) definindo nós não adjacentes e nós adjacentes,

- uma estação principal (BSPPi, CUi) conectada ao dito trajeto óptico e adaptada para a geração de um sinal óptico multiplexado (Swdm) a ser

20 propagado ao longo do referido trajeto para servir aos nós, aquele sinal óptico compreendendo diversos sinais de canal óptico (So1 - So8) tendo respectivos diversos comprimentos de onda de portadora distintos (λ1 - λ8), em que o sinal óptico (Swdm) sofre uma atenuação de potência óptica ao longo do trajeto óptico (RNG1) dependente de cada comprimento de

25 onda de portadora (λ1 - λ8);

caracterizada pelo fato de que aqueles nós são capazes de trocar informação entre eles via a estação principal;

aquela estação principal (BSPPi, CUi) e tais nós (AU1 - AU32) são interconectados numa configuração em série, de tal maneira a definir uma

Petição 870180034933, de 27/04/2018, pág. 20/57 distribuição ordenada dos nós de processamento (AU1 - AU32) de acordo com uma direção de propagação óptica com relação à estação principal;

tais nós são operativamente agrupados em diversos sub-grupos distintos (AU1, AU9, AU17, AU25; AU8, ..., AU32), cada qual formado por

5. Método de comunicações de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que aquela etapa de processar eletricamente o sinal elétrico digital inclui amplificar eletricamente e re-conformar o sinal elétrico

25 digital.

5 pelo fato de compreender as etapas de:

- interconectar tal estação principal e tais nós num trajeto óptico (RNG1) definindo nós adjacentes e nós não adjacentes numa configuração em série de maneira a definir uma distribuição ordenada dos nós de processamento (AU1 - AU32) de acordo com uma direção de propagação óptica com relação

10 à estação principal (BSPPi, CUi),

- agrupar operativamente aqueles nós em diversos sub-grupos distintos (AU1, AU9, AU17, AU25; AU8, ..., AU32), cada qual formado por nós não adjacentes, pelo menos um de ditos sub-grupos incluindo pelo menos dois nós;

15 - gerar, naquela estação principal, um sinal óptico multiplexado (Swdm) que se propaga ao longo de dito trajeto óptico para servir os nós, o dito sinal óptico multiplexado compreendendo diversos sinais de canal óptico (So1, ..., So8) possuindo respectivos diversos comprimentos de onda de portadora distintos (λ1 - λβ), cada comprimento de onda de portadora sendo associado a

20 um respectivo sub-grupo de nós, em que o sinal óptico (Swdm) sofre uma atenuação de potência óptica ao longo do trajeto óptico (RNG1) dependente de cada comprimento de onda de portadora (λ1 - λ8);

- alocar tais comprimento de onda de portadora (λ1 - λβ) dentre

25 cada sub-grupo de nós não adjacentes com base na atenuação sofrida pelo dito comprimento de onda de portadora ao longo do trajeto óptico (RNG1), de tal modo que os nós progressivamente mais distantes da estação principal sejam, respectivamente, associados com um comprimento de onda de portadora tendo atenuação progressivamente mais baixa; e

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- servir cada nó de cada sub-grupo de nós com uma respectiva porção (S1-1) do sinal de canal óptico (Sol) possuindo o comprimento de onda de portadora associado (λ1).

6. Método de comunicações de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que aquela etapa de processar eletricamente e aquela etapa de converter eletricamente para opticamente são travados no tempo ao referido sinal elétrico digital.

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7. Método de comunicações de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que aquele trajeto óptico inclui enlaces ópticos que acoplam pares de nós adjacentes, ditos enlaces ópticos sendo do tipo passivo.

8. Método de comunicações de acordo com a reivindicação 7, 5 caracterizado pelo fato de que aqueles enlaces ópticos incluem fibras ópticas.

9. Método de comunicações de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que tal estação principal e os nós de processamento são incluídos num sistema de comunicações por rádio móvel (1) e cada um de tais nós de processamento é adaptado para gerar e receber sinais de rádio que

10 servem pelo menos um setor de um site de célula do sistema de comunicações por rádio móvel.

10. Método de comunicações de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada sinal de canal óptico (So1, ..., So8) porta fluxos de sub-dados, cada um destinado a um correspondente nó do respectivo

15 sub-grupo, os ditos fluxos de sub-dados sendo organizados de acordo com uma técnica de multiplexação por divisão no tempo.

11. Método de comunicações de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a propagação de dito sinal multiplexado inclui:

- gerar um primeiro sinal de canal óptico (So1) possuindo um 20 primeiro comprimento de onda de portadora (Xt) e associado a um primeiro sub-grupo de nós, o referido primeiro sinal de canal estando associado a um primeiro sinal elétrico digital (Se1) compreendendo diversos fluxos de subdados (S1-1 - S1-4), cada nó (AU1, AU9, AU17, AU25) do primeiro sub-grupo sendo associado a pelo menos um fluxo de sub-dados correspondente,

25 - enviar aquele primeiro sinal de canal (So1) juntamente com os outros sinais de canal sobre o dito trajeto óptico.

12. Método de comunicações de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o serviço de cada nó de cada sub-grupo de nós inclui:

Petição 870180034933, de 27/04/2018, pág. 18/57

- processar, num primeiro nó (AU1), incluído no primeiro subgrupo, o primeiro sinal de canal (So1) para extrair um primeiro fluxo de subdados (S1-1),

- gerar, a partir do referido primeiro fluxo de sub-dados extraído, 5 um primeiro sinal de rádio de enlace descendente correspondente (Sr) para ser radiado,

- radiar o referido primeiro sinal de rádio de enlace descendente correspondente.

13. Método de comunicações de acordo com a reivindicação 12, 10 caracterizado pelo fato de que o referido processamento no primeiro nó inclui adicionalmente:

- receber em uma entrada óptica (102) do referido primeiro nó (AU1) o sinal multiplexado (Swdm),

- selecionar, a partir do sinal multiplexado, o primeiro sinal de 15 canal óptico (So1),

- converter o referido primeiro sinal de canal óptico (So1) no primeiro sinal elétrico (Se1),

- extrair, do primeiro sinal elétrico (Se1), o primeiro fluxo de sub-dados (S1-1) a ser processado, de modo a gerar o primeiro sinal de rádio

20 de enlace descendente.

14. Método de comunicações de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente:

- receber em uma entrada de antena (Rx1) do referido primeiro nó (AU1) um primeiro sinal de rádio de enlace ascendente (Srr),

25 - processar o dito primeiro sinal de rádio de enlace ascendente para gerar um primeiro fluxo de sub-dados de enlace ascendente (S1-1'),

- adicionar o primeiro fluxo de sub-dados de enlace ascendente (S1-1’) ao primeiro sinal elétrico (Se1) como resultante de tal etapa de extração para gerar um segundo sinal elétrico (Se1'),

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- converter o segundo sinal elétrico (Se1') num sinal óptico de saída (So1') tendo o referido primeiro comprimento de onda de portadora (λθ,

- enviar o sinal óptico de saída juntamente com os outros sinais de canal óptico ao longo do dito trajeto óptico.

10 primeiro comprimento, o comprimento de onda de portadora adicional tendo um segundo valor de coeficiente de atenuação de fibra mais baixo do que dito primeiro valor.

Petição 870180034933, de 27/04/2018, pág. 25/57

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