ES2335868T3 - Sistema y metodo para sincronizar relojes de telecomunicaciones en un red de acceso optica pasiva basada en internet. - Google Patents
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Abstract
Un método de distribución de una de reloj maestro basado en las telecomunicaciones en una red óptica punto a multipunto basada en Ethernet (100) que comprende: derivar dicho reloj maestro basado en las telecomunicaciones en un terminal central (106) de dicha red óptica punto a multipunto (100) a partir de una fuente externa, la cual es externa a la red óptica punto a multipunto (102); generar un reloj de transmisión de datos que está sincronizado con dicho reloj maestro basado en las telecomunicaciones, dicho reloj de transmisión de datos siendo un reloj de una frecuencia más alta que dicho reloj maestro basado en las telecomunicaciones; y transmitir los datos en paquetes de longitud variable desde dicho terminal central (106) a los terminales remotos (114), dichos datos siendo transmitidos a una tasa de transmisión definida por dicho reloj de transmisión de datos para llevar la información de temporización de dicho reloj maestro basado en las telecomunicaciones a dichos terminales remotos (114) y dichos paquetes de longitud variable son compatibles con un protocolo basado en Ethernet.
Description
Sistema y método para sincronizar relojes de
telecomunicaciones en una red de acceso óptica pasiva basada en
Internet.
La invención se refiere generalmente a las redes
de acceso óptica, y más particularmente a un sistema y método para
la sincronización de relojes de telecomunicaciones en toda la red de
acceso óptica pasiva.
La explosión de Internet y el deseo de
proporcionar múltiples servicios de comunicaciones y entretenimiento
a los usuarios finales ha creado la necesidad de una arquitectura
de red de banda ancha que mejora el acceso a los usuarios finales.
Aunque el ancho de banda de las redes troncales ha experimentado un
crecimiento sustancial en los últimos años, el ancho de banda
proporcionado por las redes de acceso se ha mantenido relativamente
sin cambios. Así, la "última milla" sigue siendo un cuello de
botella entre una alta capacidad de la Red LAN o Doméstica y la
infraestructura de red troncal.
Las tecnologías de Línea de Abonado Digital
(DSL) y Módem de Cable (CM) ofrecen algunas mejoras respecto a las
soluciones más convencionales de última milla. Sin embargo, estas
tecnologías aún no ofrecen suficiente ancho de banda para soportar
servicios emergentes tales como Vídeo bajo Demanda (VoD) o
videoconferencias de dos vías. Además, no todos los clientes pueden
estar cubiertos por las tecnologías DSL y CM, debido a las
limitaciones de distancia.
Una arquitectura de red de acceso de banda ancha
que ofrece una solución al problema de la "última milla" es
una red óptica pasiva punto a multipunto (PON). Una punto a
multipunto PON es una arquitectura de red de acceso óptica que
facilita las comunicaciones de banda ancha entre un terminal de
línea óptica (OLT) y múltiples unidades remotas de la red óptica
(ONU) sobre una red de distribución óptica puramente pasiva. Una red
punto a multipunto PON utiliza divisores y combinadores de fibra
óptica pasiva para distribuir pasivamente las señales ópticas entre
el OLT y las ONU remotas.
EP 1 065 817 divulga un método para generar una
señal de reloj para el canal inverso de una red punto a multipunto
bidireccional. El método incluye transmitir un reloj central
generado en la estación central (1) sobre la red (2) para los
dispositivos transmisores/receptores (3) en forma de información de
frecuencia digitalmente codificada. Los dispositivos
transmisores/receptores (3) generan un reloj para el canal de
retorno de la información de frecuencia y un reloj local. La
estación central proporciona correcciones de fase individual. Las
reivindicaciones independientes también incluyen un módulo para
generar un reloj para el canal de retorno de una red punto a
multipunto bidireccional, para un transmisor/receptor y una estación
central para una red.
EP 0 977 461 A2 muestra un sistema y un método
para la transmisión de información de sincronización de una
estación base de modo de transferencia asíncrono inalámbrico (ATM) a
través de un enlace inalámbrico punto a punto o punto a multipunto,
a una o más unidades de interface de red (NIU). Cada una de las ONU
es capaz de soportar una combinación de servicios de emulación de
circuitos E1 y/o T1 estructurados o no estructurados. La técnica
incluye fijar el reloj símbolo de bajada del módem inalámbrico a una
referencia de frecuencia externamente proporcionada desde la
estación base. La referencia es un número entero N múltiplo de 8kHz
el cual es el denominador común más bajo para las dos tasas de
sincronización T1 y E1.
Sin embargo, ni EP 1 065 817 A2 ni EP 0 977 461
A2 mencionan el uso de un protocolo de Ethernet.
En el pasado, gran parte del desarrollo de la
PON se centró en la PON basada en ATM. Sin embargo, en los últimos
años, ha habido un creciente interés en las PON basadas en Ethernet.
Este interés creciente se debe en parte al hecho de que alrededor
del noventa y cinco por ciento (95%) de las LAN usan actualmente el
protocolo Ethernet. Por lo tanto, las PON basadas en Ethernet son
mucho más preferibles que las PON basadas en ATM para interconectar
las redes Ethernet. Otro factor que contribuye es que Ethernet es
más compatible con el protocolo IP, el cual es el protocolo de
Internet.
Sin embargo, a diferencia de ATM, Ethernet no
fue originalmente diseñado para proporcionar la sincronización de
los relojes de las telecomunicaciones para facilitar la transmisión
de voz a través de una red basada en Ethernet adecuada. Por lo
tanto, en una PON basada en Ethernet, los relojes de
telecomunicaciones sincronizados pueden tener que ser
independientemente extraídos por el OLT y las ONU de una o más
fuentes externas, como las oficinas centrales. De manera
alternativa, un reloj de telecomunicaciones puede tener que ser
distribuido de una sola fuente, como el OLT, al resto de la red,
por ejemplo, las ONU, sobre un medio de transmisión diferente a las
fibras ópticas que interconectan el OLT y las ONU. Sin embargo,
estas soluciones aumentan significativamente el costo total de los
componentes PON, así como aumentan la complejidad de las PON basadas
en Ethernet.
En vista de la preocupación anterior, existe la
necesidad de un sistema y método para sincronizar de manera
económica y eficiente los relojes de telecomunicaciones en toda una
PON basada en Ethernet.
Un sistema y método para la sincronización de
relojes relacionados con las telecomunicaciones en toda una red
óptica punto a multipunto utiliza datos de bajada temporizados
usando un reloj de transmisión de alta frecuencia para distribuir
la información de temporización de un reloj basado en las
telecomunicaciones centrales a los terminales remotos. El sistema
de red óptica punto a multipunto es un sistema de red óptica pasiva
(PON) basada en Ethernet que puede operar de acuerdo con un
estándar Gigabit Ethernet. La información de temporización del
reloj basado en las telecomunicaciones centrales se extrae de los
datos de bajada en cada terminal remoto mediante la recuperación
del reloj de transmisión de alta frecuencia y, a continuación,
derivando un reloj de referencia, el cual está sincronizado con el
reloj basado en las telecomunicaciones, a partir del reloj de
transmisión recuperado. El reloj de referencia es entonces usado
para generar uno o más relojes relacionados con las
telecomunicaciones que son requeridos por el terminal remoto. El
sistema y método permite que los relojes relacionados con las
telecomunicaciones en todo el sistema sean sincronizados de manera
eficiente y efectiva en cuanto a costo.
Un método de sincronización de los relojes
relacionados con las telecomunicaciones en una red óptica punto a
multipunto, de acuerdo con la presente invención, incluye los pasos
de derivar un reloj basado en las telecomunicaciones en un primer
terminal de la red óptica a partir de una fuente externa, generar un
reloj de transmisión de datos a partir del reloj basado en las
telecomunicaciones, transmitir los datos en paquetes de longitud
variable desde la primera terminal de la red usando el reloj de
transmisión de datos para incorporar una información de
temporización del reloj basado en las telecomunicaciones en los
datos, derivar un reloj de referencia mediante la extracción de la
información de temporización del reloj basado en las
telecomunicaciones, y generar un reloj basado en las
telecomunicaciones remoto a partir del reloj de referencia. El reloj
de transmisión de datos, el reloj de referencia y reloj basado en
las telecomunicaciones están sustancialmente sincronizados con el
reloj basado en las telecomunicaciones. Los paquetes de longitud
variable son compatibles con un protocolo basado en Ethernet, tal
como el protocolo basado en Gigabit Ethernet.
El método además puede incluir el paso de
generar un reloj basado en la transmisión usando la tasa de
transmisión de los datos. El reloj basado en la transmisión es
sustancialmente sincronizado con el reloj de transmisión de datos
que define la tasa de transmisión. En una realización, dos relojes
basados en la transmisión desplazados de fases son generados usando
la tasa de transmisión.
En una realización ejemplar, los relojes que son
usados por el método pueden ser como sigue: el reloj de transmisión
de datos puede ser un reloj de 125 MHz; el reloj basado en las
telecomunicaciones y el reloj de referencia pueden ser relojes de 8
kHz; los dos relojes basados en la transmisión desplazados de fases
pueden ser relojes de 62.5 MHz que están desplazados de fase en 180
grados uno con respecto al otro; y el reloj relacionado con las
telecomunicaciones puede ser un reloj de 1.544 MHz, un reloj de
2.048 MHz, un reloj de 51.84 MHz, o cualquier múltiplo de los
mismos.
Un sistema de acuerdo con la presente invención
incluye un módulo de acceso central, acoplado a una red de
telecomunicaciones externa, y un número de terminales remotos
ópticamente acoplados al módulo de acceso central. El módulo de
acceso central incluye una interfaz de red que está configurada para
obtener un reloj basado en las telecomunicaciones a partir de la
red de telecomunicaciones externa, un generador del reloj de
transmisión configurado para generar un reloj de transmisión de
datos usando el reloj basado en las telecomunicaciones, y un
sub-sistema de transmisión que transmite dichos
datos en paquetes de longitud variable a una tasa de datos
prescrita, que es definida por el reloj de transmisión de datos para
llevar la información de temporización del reloj basado en las
telecomunicaciones con los datos. El reloj de transmisión de datos
es sustancialmente sincronizado con el reloj basado en las
telecomunicaciones. El sub-sistema de transmisión es
configurado para transmitir datos en paquetes de longitud variable,
que son compatibles con un protocolo basado en Ethernet, tal como
el protocolo basado en Gigabit Ethernet.
Cada terminal remoto del sistema incluye un
sub-sistema receptor que extrae la información de
temporización del reloj basado en las telecomunicaciones a partir
de los datos y genera un reloj de referencia, y un generador de
reloj remoto configurado para generar un reloj remoto relacionado
con las telecomunicaciones a partir del reloj de referencia. El
reloj remoto relacionado con las telecomunicaciones es
sustancialmente sincronizado con el reloj basado en las
telecomunicaciones en el módulo de acceso central.
El sub-sistema de recepción de
un terminal remoto puede incluir un módulo de la capa física que
genera uno o más relojes basados en la transmisión a partir de los
datos transmitidos desde el módulo de acceso central, y un divisor
de frecuencia operativamente acoplado al módulo de la capa física
que genera el reloj de referencia a partir del reloj basado en la
transmisión, que es sincronizado con dicho reloj de transmisión de
datos. En una realización, el módulo de la capa física puede ser
configurado para generar dos relojes basados en la transmisión
desplazados de fase.
En una realización ejemplar, los relojes que son
usados por el sistema pueden ser los siguientes: el reloj de
transmisión de datos puede ser un reloj de 125 MHz; el reloj basado
en las telecomunicaciones y el reloj de referencia pueden ser
relojes de 8 kHz; los dos relojes basados en la transmisión
desplazados de fase pueden ser relojes de 62.5 MHz que son
desplazados de fase en 180 grados uno con respecto al otro; y el
reloj relacionado con las telecomunicaciones puede ser un reloj de
1.544 MHz, un reloj de 2.048 MHz, un reloj de 51.84 MHz, o cualquier
múltiplo de los mismos.
Otros aspectos y ventajas de la presente
invención se harán evidentes a partir de la descripción detallada
siguiente, tomada en conjunto con los dibujos adjuntos, ilustrados a
modo de ejemplo de los principios de la invención.
La Fig. 1 es un diagrama de bloques de un
sistema de red óptica pasiva (PON) basada en Ethernet de acuerdo con
la presente invención.
La Fig. 2 ilustra el problema de la
sincronización del reloj de telecomunicaciones a través de una
conexión Ethernet.
La Fig. 3 ilustra el uso de un reloj de
temporización de la transmisión de datos para resolver el problema
de la sincronización del reloj de telecomunicaciones a través de una
conexión Ethernet.
La Fig. 4 es un diagrama de bloques de los
componentes de un OLT incluido en el sistema PON basado en
Ethernet.
La Fig. 5 es un diagrama de bloques de los
componentes de una ONU incluidos en el sistema PON basado en
Ethernet.
La Fig. 6 es un diagrama de flujo del proceso de
un método de sincronización de los relojes de telecomunicaciones en
un sistema PON basado en Ethernet, de acuerdo con la presente
invención.
Con referencia a la Fig. 1, un sistema de red
óptica pasiva (PON) basada en Ethernet 100, de acuerdo con la
presente invención es mostrado. El sistema PON proporciona las
telecomunicaciones entre una oficina central 102 y un número de
teléfono 104 soportado por el sistema PON. La oficina central y los
teléfonos soportados son conectados al sistema PON a través de las
líneas de telecomunicación convencionales, como las líneas DS3 o
líneas T-1. El sistema PON mantiene la
sincronización de los relojes relacionados con las
telecomunicaciones en todo el sistema de una manera eficiente y
económica.
El sistema PON basado en Ethernet 100 incluye un
módulo de acceso central 106 que funciona como un concentrador
central para el sistema. El módulo de acceso central contiene un
terminal DS3 (DS3T) 108, un interruptor 110, y un número de
terminales ópticos de línea (OLT) 112. En una realización ejemplar,
el módulo de acceso central es un sistema basado en el chasis que
contiene ocho (8) OLT. Cada OLT del sistema está conectado a un
número de unidades de red óptica (ONU) 114 mediante fibras ópticas
116 y uno o más divisores/combinadores 118. Como ejemplo, cada OLT
puede estar conectado a dieciséis (16) ONU. Así, el sistema PON
puede soportar un total de ciento veintiocho (128) ONU. En una
realización, el sistema PON usa el protocolo IEEE 802.3z (comúnmente
conocido como Gigabit Ethernet) para transmitir paquetes de
longitud variable de datos entre los OLT y las ONU. Las ONU del
sistema están conectadas, ya sea directa o indirectamente a los
teléfonos 104, que son soportados por el sistema PON. Aunque sólo
se muestra un único teléfono para ser conectado a cada ONU en la
Fig. 1, teléfonos adicionales pueden ser conectados a cada ONU. El
número de teléfonos que puede ser conectado a una ONU depende del
ancho de banda y del número de las líneas de telecomunicaciones
proporcionadas por esa ONU. Por ejemplo, si una ONU está conectada
a una única línea T1, la ONU puede ser conectada a y soportar hasta
treinta y dos (32) teléfonos. En una realización, los teléfonos
pueden estar conectados a un interruptor de teléfono central, como
una PBX, que está conectada a la ONU.
A fin de proporcionar comunicaciones de voz de
calidad aceptable entre los teléfonos 104 y la oficina central 102,
los relojes de telecomunicaciones usados por los OLT 112 para las
telecomunicaciones deben estar sincronizados con los relojes de
telecomunicaciones correspondientes usados por las ONU 114. Un
problema para proporcionar la sincronización entre los OLT y las
ONU es que las conexiones entre los OLT y las ONU se basan en
Ethernet y las arquitecturas convencionales de Ethernet no están
diseñadas para proporcionar la sincronización de los relojes de
telecomunicaciones a través de conexiones Ethernet. Por lo tanto, el
sistema PON 100 debe resolver este problema de sincronización del
reloj de telecomunicaciones a fin de proporcionar comunicaciones de
voz de calidad aceptable.
El problema de la sincronización del reloj de
telecomunicaciones se ilustra en la Fig. 2, que incluye una versión
simplificada 200 del sistema PON 100 de la Fig. 1. En la Fig. 2,
sólo se muestran un único OLT 212 y una única ONU 214. El OLT y la
ONU están acoplados entre sí por una conexión Ethernet 220. Para las
telecomunicaciones entre el OLT 212 y la oficina central 102, el
OLT usa un reloj de telecomunicaciones 216. Para las
telecomunicaciones entre la ONU 214 y el teléfono 104, la ONU usa
un reloj de telecomunicaciones 218. Así, los relojes de
telecomunicaciones 216 y 218 deben estar sincronizados para ofrecer
servicios de telecomunicación adecuados entre la oficina central
102 y el teléfono 104. Cualquier solución al problema debe
sincronizar de manera eficiente y económica el reloj de
telecomunicaciones e 216 en el OLT con el reloj de
telecomunicaciones 218 en la ONU. Una solución del arte anterior es
que el OLT y la ONU extraigan de forma independiente los relojes de
telecomunicaciones sincronizados de una o más fuentes externas.
Como ejemplo, el reloj de telecomunicaciones 216 puede ser derivado
de la oficina central 102, mientras que el reloj de
telecomunicaciones 218 puede ser derivado de una oficina central
diferente (no mostrada). Como alternativa, el reloj de
telecomunicaciones 216 puede ser derivado de la oficina central
102, mientras que el reloj de telecomunicaciones 218 puede ser
derivado de una fuente de reloj inalámbrica, que se sincroniza con
la oficina central. Otra solución es que el OLT transmita el reloj
de telecomunicaciones 216, que puede ser derivado de la oficina
central 102, a la ONU a través de un medio diferente de la conexión
Ethernet 220. Sin embargo, ambas soluciones requieren componentes
que aumentarán considerablemente el costo de cada ONU del sistema
PON basado en Ethernet 100. Dado que el sistema PON puede incluir
hasta ciento veintiocho (128) ONU, incluso un modesto aumento en el
costo de cada ONU aumentará de forma drástica el costo total del
sistema PON.
El sistema PON basado en Ethernet 100 resuelve
de manera económica el problema de la sincronización del reloj de
telecomunicaciones mediante la utilización de un reloj de
transmisión de datos 222 que es usado para temporizar la
transmisión de datos entre el OLT 212 y la ONU 214. En las
arquitecturas Ethernet convencionales, un reloj de transmisión de
datos es independiente de otros relojes de la red, como los relojes
relacionados con las telecomunicaciones. En consecuencia, el reloj
de transmisión de datos 222 normalmente no se sincroniza con el
reloj de telecomunicaciones 216 y 218, como se ilustra en la Fig. 2.
Así, los datos transmitidos mediante el uso del reloj de
transmisión de datos no proporcionan información para sincronizar el
reloj de telecomunicaciones 218 en la ONU 214 con el reloj de
telecomunicaciones 216 en el OLT 212. En contraste, el sistema PON
basado en Ethernet sincroniza el reloj de transmisión de datos 222
con el reloj de telecomunicaciones 216 usado por el OLT para
transmitir la información de temporización del reloj de
telecomunicaciones 216 a la ONU. La ONU extrae entonces la
información de temporización a partir de los datos transmitidos para
generar el reloj de telecomunicaciones 218, que está sincronizado
con el reloj de telecomunicaciones 216 del OLT. En otras palabras,
el reloj de telecomunicaciones 218 de la ONU está sincronizado con
el reloj de transmisión de datos 222, el cual a su vez está
sincronizado con el reloj de telecomunicaciones 216 del OLT. La Fig.
3 proporciona una ilustración de un reloj de telecomunicaciones 318
de la ONU que está sincronizado con un reloj de transmisión de
datos 322, el cual a su vez está sincronizado con un reloj de
telecomunicaciones 316 de una ONU. Como se muestra en la Fig. 3, el
reloj de telecomunicaciones 318 de la ONU es entonces sincronizado
con el reloj de telecomunicaciones 316 del OLT.
En cuanto a la Fig. 4, se muestran los
componentes de un OLT ejemplar 112 del sistema PON basado en
Ethernet 100. El OLT incluye un módulo de control de acceso al
medio (MAC) 402, un módulo de la capa física 404, un transceptor
Gigabit Ethernet 406, y un módulo de lazo fijado a la fase (PLL)
408. Las funciones de estos componentes del OLT se describen con
respecto a la transmisión de datos, ya que las funciones son
meramente invertidas para la recepción de datos. El módulo MAC 402
realiza diversas funciones de transferencia de datos de acuerdo con
el protocolo Gigabit Ethernet, incluyendo la generación de paquetes
de longitud variable de los datos y la codificación de los datos de
salida usando un código 8B/10B, es decir, codificación de 8 bits de
datos en 10 bits de código. El módulo de la capa física 404 recibe
los datos codificados desde el módulo MAC y serializa los datos para
su transmisión.
El transceptor Gigabit Ethernet 406 convierte
los bits serializados de datos, los cuales son señales eléctricas,
en señales ópticas. El módulo PLL 408 proporciona un reloj de
transmisión de datos de 125 MHz para el módulo MAC y el módulo de
la capa física. El reloj de transmisión de datos de 125 MHz es
generado a partir de un reloj basado en las telecomunicaciones de
8 kHz, el cual está sincronizado con el reloj en la oficina central
102. El reloj de transmisión de datos de 125 MHz es usado por el
módulo de la capa física para transmitir los bits de datos en serie
a 1.25 Gbps de acuerdo con el protocolo de Gigabit Ethernet.
El reloj basado en las telecomunicaciones de 8
kHz usado por el módulo PLL 408 se deriva de la oficina central 102
a través del DS3T 108 del sistema PON basado en Ethernet 100
mostrado en la Fig. 1. El DS3T recibe un reloj de referencia de
alta frecuencia de la oficina central. Como ejemplo, el reloj de
referencia de alta frecuencia puede ser un reloj de 43.232 MHz
(reloj T3/DS3). El DS3T entonces divide el reloj de referencia de
alta frecuencia para producir el reloj basado en las
telecomunicaciones de 8kHz, el cual es luego distribuido a los OLT
112 por el interruptor 110. En cada OLT, el módulo PLL 408 recibe el
reloj basado en las telecomunicaciones de 8 kHz y genera el reloj
de transmisión de datos de 125 MHz, el cual está sincronizado con el
reloj basado en las telecomunicaciones de 8 kHz. El reloj de
transmisión de datos de 125 MHz es entonces transmitido al módulo
MAC 402 y la capa física del módulo 404. En el módulo de la capa
física, el reloj de transmisión de datos de 125 MHz se usa para
temporizar la tasa de transmisión de datos. El módulo de la capa
física multiplica el reloj de transmisión de datos de 125 MHz por
un factor de diez, y luego transmite los bits de datos a una tasa
de 1.25 Gbps. Por lo tanto, los datos transmitidos, que han sido
temporizados usando el reloj de transmisión de datos de 125 MHz, se
sincroniza con la información de temporización del reloj basado en
las telecomunicaciones de 8 kHz.
Los componentes de una ONU ejemplar 114 se
muestran en la Fig. 5. La ONU incluye un transceptor Ethernet
Gigabit 502, un módulo de la capa física 504, un módulo MAC 506, un
divisor de frecuencia 508, y un sincronizador 510. De manera
similar a los componentes del OLT, las funciones de los componentes
de la ONU se describen con respecto a la recepción de datos, ya que
las funciones son meramente invertidas para la transmisión de
datos. El transceptor Gigabit Ethernet 502 recibe los bits de datos
de entrada en forma de señales ópticas y convierte las señales
ópticas en señales eléctricas. El módulo de la capa física 504
entonces deserializa los bits de datos convertidos y transmite los
bits de datos al módulo MAC 420, donde los bits de datos son
procesados de acuerdo con el protocolo Ethernet. El módulo de la
capa física 504 también genera dos relojes basados en la
transmisión de 62.5 MHz desplazados 180 grados de fase los cuales se
sincronizan con el reloj de transmisión de datos de 125 MHz usado
por el OLT 112 para la transmisión de datos, a partir de los bits
de datos de entrada. Es decir, el reloj de transmisión de datos de
125 MHz usado por el OLT es recuperado a partir de los datos de
entrada por el módulo de la capa física 504 en forma de dos relojes
de 62.5 MHz desplazados de fase. Estos relojes de 62.5 MHz
desplazados de fase son entonces transmitidos al módulo MAC 506,
donde los dos relojes de 62.5 MHz son usados para generar un reloj
de 125 MHz, el cual está sincronizado con el reloj de transmisión de
datos de 125 MHz del OLT, para procesar los datos recibidos.
Los relojes de 62.5 MHz desplazados de fase son
también transmitidos al divisor de frecuencia 508 de la ONU 114. El
divisor de frecuencia genera un reloj de telecomunicaciones de 8 kHz
de referencia a partir de los dos relojes de 62.5 MHz desplazados
de fase dividiendo los relojes desplazados de fase, en este caso,
por un número no entero, es decir, 7812.5. En consecuencia, el
reloj de telecomunicaciones de 8 kHz de referencia es sincronizado
con los relojes de 62.5 MHz desplazados de fase. Así, el divisor de
frecuencia 508 genera un reloj de baja frecuencia, es decir, el
reloj de telecomunicaciones de 8 kHz de referencia, a partir de los
relojes de alta frecuencia, es decir, los dos relojes de 62.5 MHz.
La división de los relojes de alta frecuencia para generar un reloj
de baja frecuencia reduce los errores que pueden haber sido
introducidos en los relojes de alta frecuencia. Por lo tanto, el
reloj de 8 kHz de referencia, que se deriva de los relojes de 62.5
MHz, incluye menos errores que los relojes de 62.5 MHz, lo que
resulta en un reloj más exacto. Ya que el reloj de
telecomunicaciones de 8 kHz de referencia puede ser remontado al
reloj basado en las telecomunicaciones de 8 kHz del OLT 112, el
reloj de telecomunicaciones de 8 kHz de referencia está sincronizado
con el reloj basado en las telecomunicaciones de 8 kHz del OLT.
El reloj de telecomunicaciones de 8 kHz de
referencia es usado por el sincronizador 510 de la ONU 114 para
generar uno o más relojes de telecomunicaciones para los
dispositivos relacionados con las telecomunicaciones incluidos en
la ONU. En una realización, el sincronizador puede generar un reloj
de telecomunicaciones que es un múltiplo de la tasa del reloj T1,
es decir, un reloj nx1.544 MHz, donde n = 1, 2, 3...
Como ejemplo, el sincronizador puede generar un reloj de
telecomunicaciones de 1.544 MHz (reloj T1) a partir del reloj de
telecomunicaciones de 8 kHz de referencia para un módulo de interfaz
T1 512, como se ilustra en la Fig. 4. Como otro ejemplo, el
sincronizador puede generar 43.232 MHz (reloj T3/DS3), que es 28
veces la tasa del reloj T1. En otra realización, el sincronizador
puede generar un reloj de telecomunicaciones que es un múltiplo de
la tasa del reloj E1, es decir, un reloj de nx2.048 MHz,
donde n = 1, 2,3 ... Como ejemplo, el sincronizador puede
generar un reloj de 2.048 MHz (reloj E1) a partir del reloj de
telecomunicaciones de 8 kHz de referencia para uno o más módulos de
interfaz E1 (no mostrado). Como otro ejemplo, el sincronizador
puede generar un reloj de telecomunicaciones de 4.096 MHz a partir
del reloj de telecomunicaciones de 8 kHz de referencia para los
dispositivos (no mostrado) relacionados con la PCM y cancelación de
eco. Como otro ejemplo, el sincronizador puede generar un reloj de
telecomunicaciones de 32.768 MHz (reloj E3), que es 16 veces la
tasa del reloj E1. Todavía en otra realización, el sincronizador
puede generar un reloj de telecomunicaciones que es un múltiplo de
la tasa del reloj OC1, es decir, un reloj de nx51.84 MHz,
donde n = 1, 2, 3... Como ejemplo, el sincronizador puede
generar un reloj de 155.520 MHz (reloj OC3) a partir del reloj de
telecomunicaciones de 8 kHz de referencia para un terminal DS3 (no
mostrado) incluido en la ONU. Usando el reloj de telecomunicaciones
de 8 kHz de referencia, el sincronizador puede generar cualquier
señal que se base en una tasa del reloj de 8 kHz. El número y
frecuencias de los relojes de telecomunicaciones generados por el
sincronizador dependen de varios dispositivos relacionados con las
telecomunicaciones que pueden estar incluidos en la ONU. Dado que
estos relojes relacionados con las telecomunicaciones en la ONU son
generados a partir del reloj de telecomunicaciones de 8 kHz de
referencia, el cual está sincronizado con el reloj basado en las
telecomunicaciones de 8 kHz en el OLT 112, los relojes relacionados
con las telecomunicaciones en la ONU también son sincronizados con
el reloj basado en las telecomunicaciones de 8 kHz en el OLT
112.
Una característica ventajosa del sistema PON
basado en Ethernet 100 es que sólo un reloj maestro único, es
decir, el reloj basado en las telecomunicaciones de 8 kHz, es
necesario para proporcionar relojes relacionados con las
telecomunicaciones sincronizados para todas las ONU 114 del sistema.
El reloj maestro se deriva de una sola fuente externa, es decir, la
oficina central 102, y luego distribuido a los OLT del sistema. Cada
OLT a continuación, "distribuye" el reloj a las ONU que están
ópticamente conectadas a ese OLT. Así, los relojes relacionados con
las telecomunicaciones en las ONU son todos derivados del reloj
maestro único.
Un método de sincronización de los relojes de
telecomunicaciones en todo el sistema PON basado en Ethernet 100,
de acuerdo con la presente invención se describe con referencia a la
Fig. 6. En el paso 602, un reloj basado en las telecomunicaciones
se deriva de una fuente externa, por ejemplo, la oficina central
102, en el módulo de acceso 106 del sistema PON. El reloj basado en
las telecomunicaciones es derivado dividiendo el reloj recibido de
la fuente externa a un reloj de más baja frecuencia. Como ejemplo,
el reloj de la fuente externa puede ser un reloj de 43.232 MHz
(reloj T3/DS3). En un ejemplo de realización, el reloj basado en
las telecomunicaciones es un reloj de 8 kHz. En el paso 604, el
reloj basado en las telecomunicaciones es distribuido a los OLT 112
del sistema PON basado en Ethernet por el interruptor 100 del módulo
de acceso. A continuación, en el paso 606, un reloj de transmisión
de datos es generado a partir del reloj basado en las
telecomunicaciones en un OLT de manera que el reloj de transmisión
de datos es sincronizado con el reloj basado en las
telecomunicaciones. En la realización ejemplar, el reloj de
transmisión de datos es un reloj de 125 MHz. El reloj de
transmisión de datos es usado por el módulo MAC 402 y el módulo de
la capa física 404 del OLT para transmitir datos de bajada a las
ONU que están ópticamente conectadas al OLT.
A continuación, en el paso 608, el dato de
bajada es ópticamente transmitido en paquetes de longitud variable
de acuerdo con un protocolo establecido usando el reloj de
transmisión de datos. El dato de bajada se transmite a una tasa de
transmisión predeterminada, la cual es definida por el reloj de
transmisión de datos. En la realización ejemplar, el protocolo
prescrito es Gigabit Ethernet y la tasa de transmisión de datos es
de 1.25 Gbps. El uso del reloj de transmisión de datos, que está
sincronizado con el reloj basado en las telecomunicaciones, para
transmitir los datos de bajada tiene el efecto de insertar la
información de temporización del reloj basado en las
telecomunicaciones en el reloj de transmisión de datos. En el paso
610, el dato de bajada se recibe en una ONU del sistema PON basado
en Ethernet 100. A continuación, en el paso 612, dos relojes basados
en la transmisión desplazados de fase son derivados de los datos de
bajada recibidos, los cuales son recibidos en la tasa de
transmisión definida por el reloj de transmisión de datos del OLT de
transmisión. Los relojes desplazados de fase son generados por el
módulo de la capa física 504 de la ONU receptora. Dado que estos
relojes desplazados de fase se derivan del dato de bajada que fue
transmitido usando el reloj de transmisión de datos, los relojes
desplazados de fase son sincronizados con el reloj basado en las
telecomunicaciones en la OTL de transmisión. En la realización
ejemplar, los dos relojes desplazados de fase son dos relojes de
62.5 MHz, los cuales están desplazados de fase en 180 grados uno
respecto al otro.
A continuación, en el paso 614, un reloj de
referencia de la ONU se genera a partir de los dos relojes
desplazados de fase por el divisor de frecuencia 508 de la ONU. Ya
que los relojes desplazados de fase pueden ser remontados al reloj
basado en las telecomunicaciones en el OLT, el reloj de referencia
de la ONU se sincroniza con el reloj basado en las
telecomunicaciones. En el paso 616, uno o más relojes relacionados
con las telecomunicaciones son generados por el sincronizador 510
de la ONU usando el reloj de referencia ONU. Los relojes
relacionados con las telecomunicaciones pueden incluir un reloj de
1.544 MHz para un interfaz T1, un reloj de 2.048 MHz para una
interfaz E1, o un reloj de 43.232 MHz para una interfaz DS3. Además,
los relojes relacionados con las telecomunicaciones pueden incluir
un reloj de 4.096 MHz para los dispositivos relacionados con el PCM
y la cancelación de eco, así como otros relojes que pueden ser
necesarios para las telecomunicaciones. Ya que estos relojes
relacionados con las telecomunicaciones con los relojes se derivan
del reloj de referencia de la ONU, el cual está sincronizado con el
reloj basado en las telecomunicaciones en el OLT, los relojes
relacionados con las telecomunicaciones en la ONU están
sincronizados con el reloj basado en las telecomunicaciones en el
OLT.
Claims (17)
1. Un método de distribución de una de reloj
maestro basado en las telecomunicaciones en una red óptica punto a
multipunto basada en Ethernet (100) que comprende:
derivar dicho reloj maestro basado en las
telecomunicaciones en un terminal central (106) de dicha red óptica
punto a multipunto (100) a partir de una fuente externa, la cual es
externa a la red óptica punto a multipunto (102);
generar un reloj de transmisión de datos que
está sincronizado con dicho reloj maestro basado en las
telecomunicaciones, dicho reloj de transmisión de datos siendo un
reloj de una frecuencia más alta que dicho reloj maestro basado en
las telecomunicaciones; y
transmitir los datos en paquetes de longitud
variable desde dicho terminal central (106) a los terminales remotos
(114), dichos datos siendo transmitidos a una tasa de transmisión
definida por dicho reloj de transmisión de datos para llevar la
información de temporización de dicho reloj maestro basado en las
telecomunicaciones a dichos terminales remotos (114) y dichos
paquetes de longitud variable son compatibles con un protocolo
basado en Ethernet.
\vskip1.000000\baselineskip
2. El método de la reivindicación 1 en donde
dicho paso de transmitir dichos datos en dichos paquetes de longitud
variable incluye la transmisión de dichos datos en dichos paquetes
de longitud variable que son compatibles con un protocolo basado en
Ethernet.
3. El método de la reivindicación 1 donde dicho
paso de derivar dicho reloj maestro basado en las telecomunicaciones
incluye la división de un reloj relacionado con las
telecomunicaciones a partir de dicha fuente externa para derivar
dicho reloj maestro basado en las telecomunicaciones, dicho reloj
maestro basado en las telecomunicaciones siendo un reloj de 8
kHz.
4. El método de la reivindicación 3 donde dicho
paso de generar dicho reloj de transmisión de datos incluye la
generación de un reloj de 125 MHz usando dicho reloj de 8 kHz.
5. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4 que comprende:
recibir dicho datos en paquetes de longitud
variable en un terminal remoto (114) de dicha red óptica punto a
multipunto (100), dichos paquetes de longitud variable son
compatibles con un protocolo basado en Ethernet;
derivar un reloj de referencia extrayendo la
información de temporización de dicho reloj de transmisión de datos,
dicho reloj de referencia estando sincronizado con dicho reloj de
transmisión; y
generar un reloj relacionado con las
telecomunicaciones a partir de dicho reloj de referencia, dicho
reloj relacionado con las telecomunicaciones estando sincronizado
con dicho reloj maestro basado en las telecomunicaciones.
\vskip1.000000\baselineskip
6. El método de la reivindicación 5, donde dicho
paso de recibir dichos datos en dichos paquetes de longitud variable
incluye la recepción de dichos datos en dichos paquetes de longitud
variable que son compatibles con un protocolo basado en
Ethernet.
7. El método de la reivindicación 5 que
comprende además un paso de generar un reloj basado en la
transmisión usando dicha tasa de transmisión de dichos datos, dicho
reloj basado en la transmisión estando sincronizado con dicho reloj
de transmisión de datos que definió dicha tasa de transmisión de
datos, y un paso de generar dicho reloj de referencia a partir de
dicho reloj basado en la transmisión.
8. El método de la reivindicación 7 donde dicho
paso de generar dicho reloj basado en la transmisión incluye la
generación de dos relojes basados en la transmisión que están
desplazados de fase.
9. El método de la reivindicación 8 donde dichos
dos relojes basados en la transmisión son dos relojes de 62.5 MHz,
que están desplazados de fase en 180 grados uno con respecto al
otro, y donde dicho reloj de transmisión de datos es un reloj de 125
MHz.
10. El método de la reivindicación 5 donde dicho
reloj maestro basado en las telecomunicaciones y dicho reloj de
referencia son relojes de 8 kHz.
11. El método de la reivindicación 5, donde
dicho paso de generar dicho reloj relacionado con las
telecomunicaciones a partir de dicho reloj de referencia incluye la
generación de dicho reloj relacionado con las telecomunicaciones
seleccionado de un grupo compuesto por un reloj de 1.544 MHz, un
reloj de 2.048 MHz, un reloj de 51.84 MHz, y los múltiplos de los
mismos.
\newpage
12. Un sistema de red óptica punto a multipunto
(100) basado en Ethernet que comprende:
un módulo de acceso central (106) acoplado a una
red de telecomunicaciones externa, la cual es externa al sistema de
red óptica punto a multipunto, dicho módulo de acceso central (106)
comprendiendo:
una interfaz de red que recibe los datos de
dicha red de telecomunicaciones externa, dicha interfaz de red (112)
configurada para obtener un reloj basado en las telecomunicaciones a
partir de dicha red de telecomunicaciones externa;
un generador del reloj de transmisión (408)
configurado para generar un reloj de transmisión de datos usando
dicho reloj basado en las telecomunicaciones, dicho reloj de
transmisión de datos estando sincronizado con dicho reloj basado en
las telecomunicaciones; y
un sub-sistema de transmisión
(406) que transmite dichos datos en paquetes de longitud variable a
una tasa de datos prescrita, dicha tasa de datos prescrita estando
definida por dicho reloj de transmisión de datos para llevar la
información de temporización de dicho reloj basado en las
telecomunicaciones con dichos datos y dichos paquetes de longitud
variable son compatibles con un protocolo basado en Ethernet; y
dicho sistema de red óptica punto a multipunto
basada en Ethernet comprendiendo además:
una pluralidad de terminales remotos (114)
ópticamente acoplados a dicho módulo de acceso central (106) para
recibir dicho datos, cada terminal remoto (114) comprendiendo:
un sub-sistema de recepción
(502) que extrae dicha información de temporización de dicho reloj
basado en las telecomunicaciones a partir de dichos datos y genera
un reloj de referencia; y
un generador de reloj remoto configurado para
generar un reloj relacionado con las telecomunicaciones remoto a
partir de dicho reloj de referencia, dicho reloj relacionado con las
telecomunicaciones remoto estando sincronizado con dicho reloj
basado en las telecomunicaciones en dicho módulo de acceso
central.
\vskip1.000000\baselineskip
13. El sistema de la reivindicación 12 donde
dicho sub-sistema de transmisión (406) de dicho
módulo de acceso central (106) está configurado para transmitir
dichos datos en dichos paquetes de longitud variable que son
compatibles con un protocolo basado en Gigabit Ethernet.
14. El sistema de la reivindicación 12 donde
dicho sub-sistema de recepción (502) incluye:
un módulo de la capa física (504) que genera un
reloj basado en la transmisión a partir de dichos datos, dicho reloj
basado en la transmisión estando sincronizado con dicho reloj de
transmisión de datos; y
un divisor de frecuencia (508) operativamente
acoplado a dicho módulo de la capa física (504) que genera dicho
reloj de referencia a partir de dicho reloj basado en la
transmisión.
\vskip1.000000\baselineskip
15. El sistema de la reivindicación 14 donde
dicho módulo de la capa física (504) genera dos relojes basados en
la transmisión, dichos dos relojes basados en la transmisión siendo
relojes de 62.5 MHz que están desplazados de fase en 180 grados.
16. El sistema de la reivindicación 12 donde
dicho reloj basado en las telecomunicaciones y dicho reloj de
referencia son relojes de 8 kHz.
17. El sistema de la reivindicación 12 donde
dicho generador de reloj remoto está configurado para generar dicho
reloj relacionado con las telecomunicaciones seleccionado de un
grupo compuesto por un reloj de 1.544 MHz, un reloj de 2.048 MHz, un
reloj de 51.84 MHz, y los múltiplos de los mismos.
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