ES2552880T3 - Sistema para xDSL de largo alcance sobre fibra - Google Patents

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ES2552880T3
ES2552880T3 ES11802911.5T ES11802911T ES2552880T3 ES 2552880 T3 ES2552880 T3 ES 2552880T3 ES 11802911 T ES11802911 T ES 11802911T ES 2552880 T3 ES2552880 T3 ES 2552880T3
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Manuel SÁNCHEZ YANGÜELA
Pablo Alberto Yagüe Valentín
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Abstract

Sistema de conexión de una pluralidad de abonados digitales a una red de datos que ofrece servicio de xDSL, en el que los abonados digitales envían señales ascendentes analógicas a la red de datos y la red de datos envía señales descendentes digitales a los abonados digitales, que comprende una parte local, ubicada en una oficina central, conectada por un enlace de fibra óptica a una parte remota, ubicada en un lugar intermedio entre la oficina central y los abonados digitales, y comprendiendo además dicha parte local una pluralidad de tarjetas de línea de multiplexor de acceso a la línea de abonado digital con transceptor de xDSL sobre fibra (2b), caracterizado porque cada tarjeta de línea de multiplexor de acceso a la línea de abonado digital con transceptor de xDSL sobre fibra comprende: - una pluralidad de líneas de xDSL que comprenden: - en sentido descendente: - un extremo frontal analógico que comprende un convertidor digital-analógico (58) para transformar una señal descendente digital transmitida en una señal descendente analógica a una frecuencia original y al menos un amplificador; - un oscilador (71) que fija una frecuencia de oscilación para la línea de xDSL; - un mezclador (80), conectado directamente a la salida del al menos un amplificador para convertir la señal descendente analógica a la frecuencia de oscilación; - un filtro paso banda (91a) centrado a la frecuencia de oscilación que filtra la señal descendente analógica convertida; - en sentido ascendente: - un filtro paso banda (91b) centrado a la frecuencia de oscilación que filtra una señal ascendente analógica; - un oscilador (71) que fija una frecuencia de oscilación para la línea de xDSL; - un mezclador (81), conectado directamente a la salida del filtro paso banda para convertir la señal descendente analógica a la frecuencia original; - un filtro paso bajo (60) para evitar el aliasing; - un extremo frontal analógico que comprende un convertidor analógico-digital (59) para transformar la señal ascendente analógica convertida en una señal ascendente digital, y al menos un amplificador; - un circuito sumador (300) para combinar las señales descendentes analógicas recibidas desde cada línea de xDSL; - un convertidor ascendente óptico (320) centrado en una longitud de onda de sentido descendente, que recibe señales ascendentes desde la parte remota a través del multiplexor de división de longitud de onda; - un convertidor descendente óptico (330) centrado en una longitud de onda de sentido ascendente, directamente conectado a un multiplexor de división de longitud de onda; - un multiplexor de división de longitud de onda (6) que está conectado a través de una fibra monomodo, punto a punto, (7) a la parte remota.

Description

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DESCRIPCION
Sistema para xDSL de largo alcance sobre fibra Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a redes de datos, mas espedficamente a la conexion mediante fibra optica y al servicio de abonados digitales.
Antecedentes de la invencion
Las tecnologfas xDSL son las tecnologfas de banda ancha mas extendidas. Estas tecnolog^as, que comprenden, por ejemplo ADSL, ADSL2, ADSL2+ o VDSL2, usan redes de acceso de cobre de empresas de telecomunicaciones para proporcionar conectividad de banda ancha. Las senales de xDSL se transmiten sobre pares metalicos desde una oficina central hasta las instalaciones del cliente, como se muestra en la figura 1.
El trafico descendente, desde la red hasta los usuarios finales, se agrega por el DSLAM (multiplexor de acceso a la tfnea de abonado digital) 1, en el que hay varias tarjetas de lmea de DSLAM de xDSL 2, y se transmite al CPE (equipo en las instalaciones del cliente) 4 ubicado en las instalaciones del cliente 19 sobre un par metalico 11. El trafico ascendente, desde el usuario final hasta la red, se recoge por el CPE 4 y se transmite sobre un par metalico 11 al DSLAM 1, que normalmente esta ubicado en una oficina central 17 (figura 1), aunque tambien puede estar ubicado fuera de ese punto, en un nodo remoto 18 (figura 2).
Las senales de xDSL comparten el par metalico 11 con senales de voz del servicio de PSTN (red telefonica publica conmutada). Con el fin de compartir el espectro del par metalico 11, se usan divisores 14a y microfiltros 14b. Para cada par metalico, hay un divisor 14a en el lado de la oficina central 17 o del nodo remoto 18 (vease la figura 2), y hay o bien un divisor 14a o bien un microfiltro 14b en el lado de las instalaciones del cliente. Los divisores 14a y microfiltros 14b de voz dividen/combinan las senales de voz y de xDSL. La senal de voz se intercambia entre el conmutador de PSTN 16 en la oficina central 17 y el telefono 15 en las instalaciones del cliente 19. En caso de implementaciones de FTTN (fibra hasta el nodo) (figura 2), el conmutador de PSTN 16 puede estar ubicado en la oficina central 17 o, si es pequeno, puede estar ubicado en el nodo remoto 18.
Los divisores 14a y microfiltros 14b solo son necesarios cuando se proporcionan servicios de voz usando tecnologfa de conmutacion de circuitos. Sin embargo, el servicio de voz tambien puede proporcionarse mediante VoIP (Voz sobre IP) usando tecnologfa de conmutacion de paquetes. En caso de servicios de voz VoIP, no son necesarios los divisores 14a y microfiltros 14b.
Las tecnologfas xDSL proporcionan acceso de banda ancha sobre una red de acceso de par metalico (normalmente cobre) existente. Sin embargo, hay algunas limitaciones para estas tecnologfas:
• Atenuacion del par metalico. Esta atenuacion aumenta con la longitud del par. Esto significa que la SNR (relacion senal a ruido) disminuye a medida que aumenta la longitud del par metalico. Asf, con el fin de mantener la BER (tasa de error de bit) por debajo de un umbral maximo, la tasa de transmision de bits proporcionada por xDSL disminuye a medida que aumenta la longitud metalica.
• Diafoma, una senal de perturbacion que aparece cuando hay varios enlaces de xDSL sobre pares metalicos que comparten el mismo cable o elemento de union. Estas senales parasitas aparecen debido al acoplamiento capacitivo e inductivo entre pares adyacentes. Las senales de diafoma aumentan significativamente el nivel de ruido y por tanto reducen significativamente la SNR de la senal de xDSL recibida en el par perturbado.
• Ruido: senales transitorias acopladas de forma electromagnetica que aparecen aleatoriamente y crean errores de rafaga.
Estas limitaciones implican que, usando xDSL para acceso de banda ancha, la tasa de transmision de bits de acceso no puede superar una tasa de transmision de bits neta de 6-8 Mbit/s a una distancia mayor de 2,5 km desde la oficina central, dependiendo de los calibres del hilo y el aislamiento del par.
La introduccion de fibra en el bucle local, sustituyendo parcial o completamente el par metalico, mejora significativamente el rendimiento de xDSL debido a la baja atenuacion de la fibra y su inmunidad electromagnetica, que evita problemas de ruido y diafoma. Este es el motivo por el cual algunas empresas de telecomunicaciones han desplegado redes de acceso de xDSL FTTN, siguiendo el esquema mostrado en la figura 2. Esta solucion introduce la fibra en el enlace agregado entre el DSLAM 1 ubicado en el nodo remoto 18 y la oficina central 17. Este enfoque permite usar pares metalicos cortos entre cada puerto 3 de DSLAM 1 y cada CPE 4. Asf disminuyen los niveles de atenuacion y diafoma y tambien disminuye el riesgo de ruido. El enfoque de FTTN podna permitir extender tanto la cobertura como la tasa de transmision de bits de acceso de banda ancha. Sin embargo, es un enfoque muy caro porque para lograr un objetivo de este tipo sena necesario desplegar muchos DSLAM remotos, lo que resulta muy costoso tanto en cuanto al capital como a su operacion, aparte de otros temas importantes como la alimentacion de los DSLAM y el problema de la ubicacion, que puede ser mas complejo que la ubicacion del nodo B o las estaciones
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base para servicios moviles. Algunas patentes proponen soluciones de este tipo.
Pueden encontrarse algunas soluciones alternativas consultando las patentes WO0245383 A2 “Apparatus for connecting digital subscriber loops to central office equipment”, CA2346573 A1 “Arrangements for connecting digital subscriber loops to central office equipment”, CA2353594 A1 “Extended distribution of ADSL signals” o US2004264683 A1 “Hybrid Access Networks and Methods”.
Sin embargo, estas soluciones conllevan algunos problemas distintos, como buscar sitios para ubicar los nodos remotos 18, o bien en la calle o bien en edificios; gestionar y monitorizar remotamente los equipos, los DSLAM 1, ubicados en los nodos remotos 18; o la alimentacion remota de unos DSLAM 17 completamente equipados ubicados fuera de los locales de la oficina central 17.
Sumario de la invencion
La presente invencion soluciona los problemas anteriormente mencionados divulgando un sistema que proporciona una mejora de los sistemas existentes. La presente invencion considera la modificacion de tarjetas de lmea de DSLAM actuales con un transceptor optoelectronico, requerido para transportar senales de xDSL sobre longitudes de onda optica incluido en tarjetas de lmea de DSLAM, y una simplificacion del extremo frontal analogico tfpico, de este modo, la tarjeta modificada resultante no requiere transformadores fnbridos o fnbridos de estado solido para combinar/dividir senales de xDSL descendentes y ascendentes ya que se crea un multiplex sobre la fibra antes de la transmision sobre pares metalicos y no se requiere la conversion a 2 hilos.
Segun un primer aspecto de la invencion, se proporciona un sistema para conectar una pluralidad de abonados digitales a una red de datos. Los abonados digitales envfan senales ascendentes analogicas a la red de datos y la red de datos envfa senales descendentes digitales a los abonados digitales. El sistema comprende una parte local, ubicada en una oficina central, conectada por un enlace de fibra optica a una parte remota, ubicada en un lugar intermedio entre la oficina central y los abonados digitales. Dicha parte local comprende ademas una pluralidad de tarjetas de lmea de multiplexor de acceso a la lmea de abonado digital con transceptor de xDSL sobre fibra, y dichas tarjetas de lmea de multiplexor de acceso a la lmea de abonado digital con transceptor de xDSL sobre fibra comprenden:
- una pluralidad de lmeas de xDSL que comprenden:
- en sentido descendente:
- un extremo frontal analogico que comprende un convertidor digital-analogico para transformar una senal descendente digital transmitida en una senal descendente analogica a una frecuencia original y al menos un amplificador;
- un oscilador que fija una frecuencia de oscilacion para la lmea de xDSL;
- un mezclador, conectado directamente a la salida del al menos un amplificador para convertir la senal descendente analogica a la frecuencia de oscilacion;
- un filtro paso banda centrado a la frecuencia de oscilacion que filtra la senal descendente analogica convertida;
- en sentido ascendente:
- un filtro paso banda centrado a la frecuencia de oscilacion que filtra una senal ascendente analogica;
- un oscilador que fija una frecuencia de oscilacion para la lmea de xDSL;
- un mezclador, conectado directamente a la salida del filtro paso banda para convertir la senal descendente analogica a la frecuencia original;
- un filtro paso bajo para evitar el aliasing (superposicion periodica sucesiva)
- un extremo frontal analogico que comprende un convertidor analogico-digital para transformar la senal ascendente analogica convertida en una senal ascendente digital, y al menos un amplificador;
- un circuito sumador para combinar las senales descendentes analogicas recibidas desde cada lmea de xDSL;
- un convertidor ascendente optico centrado en una longitud de onda descendente, conectado directamente a la salida del sumador, y la salida de dicho convertidor ascendente optico se proporciona a un multiplexor de division de longitud de onda;
- un convertidor descendente optico centrado en una longitud de onda ascendente, directamente conectado a un multiplexor de division de longitud de onda;
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- un multiplexor de division de longitud de onda que esta conectado a traves de una fibra monomodo, punto a punto, a la parte remota.
El sistema de la invencion tiene un oscilador para cada lmea de xDSL. Dicho oscilador fija una frecuencia de oscilacion para cada lmea de xDSL Af superior a la previa, siendo Af:
- Af>1,014 MHz para ADSL y ADSL2;
- Af>2,208 MHz para ADSL2+;
- Af>30,000 MHz para VDSL2;
Segun un segundo aspecto de la invencion, el sistema de la invencion incluye una unidad terminal en la parte remota, que establece un enlace entre un puerto en el multiplexor de acceso a la lmea de abonado digital, y usando dicha unidad terminal para la monitorizacion remota instalaciones de monitorizacion de mecanismos de operacion, administracion y mantenimiento de xDSL.
Finalmente, el sistema puede incluir opcionalmente algunos elementos para introducir multiplexacion por division de longitud de onda en xDSL sobre fibra. Es decir:
- incluir una pluralidad de conmutadores para asignar las lmeas de xDSL a los pares de longitud de onda y un modulo con un conmutador de control implementado para controlar dicha pluralidad de conmutadores.
- incluir un bloque en la red de datos para transportar una primera longitud de onda adicional para distribucion de television digital y una segunda longitud de onda adicional para una supervision de planta externa optica, comprendiendo dicho bloque:
- un multiplexor de division de longitud de onda para dividir longitudes de onda para el transporte xDSL a partir de longitudes de onda adicionales;
- una agrupacion de grnas de onda dclica conectada al multiplexor de division de longitud de onda para dividir las longitudes de onda para el transporte xDSL en una pluralidad de fibras de salida;
- un divisor pasivo conectado al multiplexor de division de longitud de onda para dividir la potencia optica de las longitudes de onda usadas para longitudes de onda adicionales en una pluralidad de fibras de salida;
- una pluralidad de acopladores de multiplexor de division de longitud de onda conectados a la agrupacion de grnas de onda dclica y al divisor pasivo para combinar en cada fibra de salida el par de longitudes de onda para el transporte xDSL con las longitudes de onda adicionales;
- incluir en la parte remota un modulo de bloqueo de longitud de onda automatico que recibe una senal introducida en la parte local y transmitida a traves de la agrupacion de grnas de onda dclica para una sintonizacion automatica de las longitudes de onda asignadas usadas para la transmision.
Para concluir con las ventajas de la presente invencion, es apropiado senalar que supone una mejora de los sistemas actuales proporcionando un aumento del balance optico de 3 dB, que es un aumento del radio de cobertura comprendido entre 3,5 km y 5 km. El aumento de cobertura proporcionado por la propuesta actual permite una reduccion drastica del numero de oficinas centrales 17 en zonas urbanas de gran poblacion por un factor de treinta. La invencion propuesta puede proporcionar una tasa de transmision de bits de acceso neta minima de 10 Mbit/s hasta a 20 km de distancia de las oficinas centrales 17.
La presente invencion permite el transporte de multiples xDSL multiplexadas sobre diferentes longitudes de onda en la misma fibra, usando un par diferente de longitudes de onda descendente y ascendente para cada xDSL multiplexada.
En caso de multiples pares de longitudes de onda para transporte de senales xDSL, el sistema puede incluir un modulo que permite una sintonizacion automatica a la longitud de onda correspondiente.
La presente invencion puede incluir un mecanismo para la monitorizacion remota de los enlaces de xDSL sobre fibra.
Y la presente invencion incluye un mecanismo que permite la coexistencia en la red de distribucion optica de diferentes pares de longitudes de onda para transmision xDSL, transporte de television digital y monitorizacion en planta externa optica.
Para una comprension mas completa de la invencion, sus objetivos y ventajas, puede hacerse referencia a la siguiente memoria descriptiva y a los dibujos adjuntos.
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Breve descripcion de los dibujos
Para ayudar a entender mejor las caractensticas de la invencion segun una realizacion practica preferente de la misma y con el fin de complementar esta descripcion, se adjuntan las siguientes figuras como parte integrante de la misma, que tienen un caracter ilustrativo y no limitativo:
La figura 1 muestra un diagrama de acceso de xDSL desplegado desde una oficina central en la tecnica anterior.
La figura 2 muestra un diagrama de acceso de xDSL desplegado desde un nodo remoto en la tecnica anterior.
La figura 3 muestra un diagrama de un enfoque de xDSL sobre fibra en la tecnica anterior.
La figura 4 muestra un diagrama de xDSL sobre fibra con un transceptor de xDSL sobre fibra integrado - central, en tarjetas de lmea de DSLAM.
La figura 5 muestra un diagrama de bloques de un puerto de xDSL actual en una tarjeta de lmea de DSLAM.
La figura 6 muestra un diagrama de bloques de la tarjeta de lmea de DSLAM con transceptor de xDSL sobre fibra - central.
La figura 7 muestra un diagrama de bloques de una unidad terminal introducida en un transceptor de xDSL sobre fibra - remoto, para monitorizacion remota.
La figura 8 muestra un diagrama de bloques que incluye modificaciones de la red de datos requeridas para permitir la coexistencia de varias longitudes de onda.
La figura 9 muestra un diagrama de bloques de una tarjeta de lmea de DSLAM de xDSL con transceptor de xDSL sobre fibra ajustable - central.
La figura 10 muestra un transceptor de xDSL sobre fibra - remoto, con un sistema de bloqueo de longitud de onda automatico.
La figura 11 muestra un diagrama de bloques de un sistema de bloqueo de longitud de onda automatico. Descripcion detallada de la invencion
En la presente invencion, se transmiten senales de xDSL sobre una fibra con el fin de mejorar la cobertura y la tasa de transmision de bits de acceso proporcionadas por tecnologfas de acceso de xDSL. El uso de fibra reduce drasticamente la atenuacion y la diafoma, y mejora la tolerancia al ruido. Todos estos factores mejoran significativamente el rendimiento de xDSL: la tasa de transmision de bits y la cobertura.
El sistema propuesto introduce fibra en el bucle, proporcionando un incremento maximo en el rendimiento tanto en cobertura como en tasa de transmision de bits, al tiempo que se minimiza el impacto en la infraestructura de acceso de xDSL desplegada actualmente. El unico cambio requerido se centra en las tarjetas de lmea DSLAM 2, mientras que los equipos en las instalaciones del cliente 4 (CPE en lo sucesivo) de xDSL actualmente desplegados se mantienen sin cambios. La propuesta supone la sustitucion de los servicios de voz heredados basados en tecnologfa de conmutacion de circuitos por servicios de Voz sobre IP (VoIP), tal como se realiza actualmente con el acceso de fibra basado en soluciones GPON. Este es el motivo por el cual ya no se requieren divisores de voz 14a y microfiltros 14b en los enlaces de xDSL considerados en la presente invencion.
Algunas patentes proponen soluciones, como la presentada en la figura 3, que consisten en un modulo optoelectronico, que en lo sucesivo se denomina transceptor de xDSL sobre fibra, central 5, alojado en una parte local. Este modulo optoelectronico 5 esta conectado a traves de una fibra monomodo (SMF) punto a punto 7 a un modulo optoelectronico remoto que se denomina en lo sucesivo transceptor de xDSL sobre fibra, remoto 9 ubicado cerca de las instalaciones del cliente 19. La parte remota puede estar ubicada en la calle cerca del edificio o incluso dentro del edificio al que da servicio.
La presente invencion incluye el transceptor de xDSL sobre fibra, central 5 en la tarjeta de lmea de DSLAM 2. Asf, el esquema de xDSL sobre fibra es el mostrado en la figura 4.
La presente invencion incluye una simplificacion del extremo frontal analogico 13 (AFE en lo sucesivo) en el transceptor de xDSL sobre fibra, central 5.
Un AFE 13 tfpico de un puerto de DSLAM de xDSL 3 se muestra en la figura 5. El AFE 13 tfpico consiste en un DAC (convertidor de digital a analogico) 58 que transforma la senal descendente digital transmitida en una senal analogica, un ADC (convertidor de analogico a digital) 59 que transforma la senal analogica ascendente en una digital, y un tnbrido 50 con una carga adaptada 55 usada para conversion de 2-4 hilos.
La mejora consiste en un AFE 13b sin tnbrido 50. El tnbrido ya no es necesario porque la conversion de 2-4 hilos no tiene lugar en la parte local de la invencion. Esto constituye una diferencia con las patentes anteriores.
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Las patentes anteriores usan senales de xDSL que se envfan a los abonados sobre un par metalico en una transmision a 2 hilos. Por tanto, se requena un tubrido en la parte local para dividir las senales transmitidas en ambos sentidos, compartiendo el espectro, con el fin de transmitir las senales procedentes de la fibra en una transmision a 4 hilos. Sin embargo, la presente invencion actua sobre senales de xDSL antes de enviarlas al par metalico, generando un multiplex de senales que se transportan mediante portadoras opticas en diferentes longitudes de onda, en sentido ascendente y descendente. Existe un multiplex de senales transmitido por una longitud de onda ascendente y un multiplex de senales transmitido por una longitud de onda descendente. Ambos se envfan en una transmision a 4 hilos sobre una fibra monomodo que conecta la parte local y la parte remota. El tubrido ya no es necesario porque no hay conversion a 2 hilos en la parte local. En la parte remota se requiere un tubrido para la conversion de 2-4 hilos de la forma habitual, pero la supresion del tubrido en la parte local anade tres decibelios adicionales al balance de potencia de enlace optico. Este aumento en el balance de potencia de enlace optico supone un aumento del radio de cobertura comprendido entre 3,5 y 5 km, al tiempo que se mantiene constante la tasa de transmision de bits de acceso.
Los elementos mostrados en la figura 4 combinan y dividen los N enlaces de xDSL de la siguiente manera:
• La tarjeta de tfnea de DSLAM con transceptor de xDSLoF, central 2b incluido en el DSLAM 1, multiplexa N senales descendentes de xDSL y las transporta mediante FDM (multiplexacion por division de frecuencia) usando una longitud de onda ^descendente. Al mismo tiempo desmultiplexa N senales ascendentes de xDSL recibidas mediante una senal de FDM portada por una longitud de onda ^ascendente.
• El transceptor de xDSL sobre fibra, remoto 9 proximo a las instalaciones del cliente 19, multiplexa las N senales ascendentes de xDSL a partir de N CPE 4 en una unica senal de FDM transportada por una longitud de onda ^ascendente. Y al mismo tiempo desmultiplexa las N senales descendentes de xDSL recibidas mediante una senal de FDM portada por una longitud de onda ^descendente.
El diagrama de bloques de tarjeta de tfnea de xDSLAM con transceptor de xDSL sobre fibra, central 2b se muestra en la figura 6. Cada tarjeta de tfnea de xDSLAM con transceptor de xDSL sobre fibra, central 2b maneja N lmeas de xDSL. Las N senales descendentes de xDSL digitales se introducen en su AFE 13b simplificado correspondiente, mientras que las N senales ascendentes de xDSL digitales se extraen de su AFE 13b simplificado correspondiente. La senal de xDSL descendente analogica 100 se convierte de manera ascendente por un mezclador 80. Para cada lmea de xDSL hay un oscilador local (71 para la primera lmea de xDSL, 72 para la segunda, etc., 79 para la enesima y ultima lmea de xDSL). La frecuencia de oscilacion de cada uno de los N osciladores es Af Hz superior a la previa y Af Hz inferior a la siguiente. La banda de frecuencia Af debe ser suficientemente grande para abarcar el espectro de xDSL, incluyendo el sentido tanto ascendente como descendente, y tambien una proteccion de banda. Asi:
Af > 1,104 MHz para ADSL (ITU-T G.992.1)y ADSL2 (ITU-T G.992.3).
Af > 2,208 MHz para ADSL2+ (ITU-T G.992.5).
Af > 30,000 MHz para VDSL2 (ITU-T G.993.2 )
Asf, f0 es la frecuencia de oscilacion del oscilador 71, f0 + Af es la frecuencia de oscilacion del oscilador 72, etc. f0 + (N - 1). Af es la frecuencia de oscilacion del oscilador 79. A continuacion se filtran las senales de salida de cada mezclador 80 mediante filtros paso banda de banda estrecha, cada uno de los cuales esta centrado a la frecuencia de oscilacion del oscilador correspondiente: el filtro paso banda 91a esta centrado a la frecuencia f0, el filtro paso banda 92a esta centrado a la frecuencia f0 + Af, etc., el filtro paso banda 99a esta centrado a la frecuencia f0 + (N - 1). Las senales 90a, 91a,..., 99a son las senales de salida desde los filtros paso banda anteriores. Todas estas senales se combinan mediante un circuito sumador 300 cuya senal de salida 110 se entrega a un convertidor ascendente optico 320 que funciona a una longitud de onda central ^descendente. La senal de salida 120 del convertidor ascendente optico 320 se entrega a multiplexores de division de longitud de onda 6, tambien denominados WDM.
En sentido ascendente, el WDM 6 de la tarjeta de tfnea de DSLAM con transceptor de xDSL sobre fibra, central 2b recibe una senal 130. La parte del espectro de la senal 130 centrada a la longitud de onda ^ascendente es la senal 240 que constituye la senal de entrada para el modulo de transceptor de xDSL sobre fibra, central 5. La senal 240 es la senal de entrada para un convertidor descendente optico 330 que tambien funciona a una longitud de onda central ^ascendente. La senal de salida 250 desde el convertidor descendente optico 330 puede filtrarse a traves de un filtro paso banda 310 y dividirse en N senales. Cada senal se filtra mediante un filtro paso banda de banda estrecha, y cada uno de estos filtros se centra a una frecuencia diferente. El filtro paso banda 91b esta centrado a la frecuencia f0, el filtro paso banda 92b esta centrado a la frecuencia f0 + Af, etc., el filtro paso banda 99b esta centrado a la frecuencia f0 + (N - 1). La senal de salida de cada uno de estos filtros constituye una senal de entrada para un convertidor descendente de radiofrecuencia que se basa en un mezclador 81. Pero cada mezclador 81 usa un oscilador local diferente. El oscilador 71 genera una portadora a la frecuencia f0, el oscilador 72 genera una portadora a la frecuencia f0 + Af, etc., el oscilador 79 genera una portadora a la frecuencia f0 + (N - 1). La salida de cada mezclador 81 pasa a traves de un filtro paso bajo 60 usado para evitar el aliasing y la senal de salida del filtro
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paso bajo 260, mostrada en la figura 6, se introduce en el AFE 13b simplificado correspondiente.
Los WDM 6 se usan para permitir que ambas longitudes de onda ^descendente y ^ascendente compartan la misma fibra optica 7, tal como se muestra en la figura 6 y la figura 7. Con el fin de mantener retrocompatibilidad con otras senales opticas que comparten el mismo enlace de fibra, se usan multiplexores de division de longitud de onda en ambos lados del enlace de fibra permitiendo la introduccion y la extraccion de senales opticas de otros servicios, como supervision de planta externa optica basada en reflectometna, GPON o superposicion de television digital terrestre (TDT) sobre banda de mejora de GPON/XG-PON.
Ademas, el WDM 6 incluye un puerto de entrada 12a para introducir senales opticas para supervision de planta externa optica basada en reflectometna, y transporte de superposicion de television digital terrestre (TDT) sobre la banda de mejora de GPON/XG-PON. Este puerto 12a tambien es un puerto de salida para ecos de senal de reflectometna optica.
• WDM 8 es adyacente al transceptor de xDSL sobre fibra, remoto 9 e introduce en la SMF 7 el multiplex ascendente y extrae el multiplex descendente de la SMF 7.
Ademas, el WDM 8 incluye un puerto de salida 12b para extraer la senal optica usada para transportar television digital terrestre (TDT) en la banda de mejora de GpOn/XG-PON.
Con el fin de monitorizar el estatus del enlace de xDSL sobre fibra, el sistema puede incluir opcionalmente una unidad terminal de ADSL (o ADSL2+)/VDSL insertada 400, en lo sucesivo ATU-R/VTU-R, en el transceptor de xDSL sobre fibra, remoto 9, como se muestra en la figura 7. Se establece un enlace de operacion, administracion y mantenimiento de xDSL (enlace de OAM) entre el puerto de xDSL 3 correspondiente en el DSLAM 1 y la ATU- R/VTU-R insertada 400 puede usarse para monitorizar el funcionamiento correcto del sistema, reutilizando las instalaciones de monitorizacion soportadas por los mecanismos de operacion, administracion y mantenimiento (OAM) de xDSL, definidos en la recomendacion ITU-T G.997.1.
Como se ha mencionado previamente, las senales de reflectometna optica introducidas a traves del puerto 12a pueden usarse para la monitorizacion remota del enlace de fibra. Pero no es suficiente. El enlace de fibra puede estar funcionando correctamente y, sin embargo, puede haber un fallo en el sistema. El establecimiento de un enlace de xDSL entre un puerto de xDSL 3 de la tarjeta de lmea 2b del DSLAM 1 en la oficina central 17, y una ATU-R/VTU-R insertada 400 en el transceptor de xDSL sobre fibra, remoto 9 proporciona un enlace de OAM de xDSL que se usa para la monitorizacion del sistema.
El uso simultaneo de multiples pares de portadoras opticas para transporte multiple de multiplex de senales de xDSL proporciona ventajas adicionales:
• Mas flexibilidad porque todos los puertos de xDSL de la tarjeta de lmea de xDSL modificada 2c pueden asignarse a diferentes edificios.
• Esta flexibilidad proporcionada por la nueva tarjeta de lmea DSLAM 2c no provoca mas complejidad en el lado de las instalaciones del cliente, porque la adicion de un sistema de bloqueo de longitud de onda automatico (AWL) 401 en el transceptor de xDSL sobre fibra, remoto 9 evita cualquier tipo de configuracion y ajuste manual in situ del transceptor remoto de xDSLoF.
• Esta flexibilidad es incluso superior cuando cada uno de los puertos de xDSL 13b puede asignarse dinamicamente mediante conmutadores 601 controlados por un control central 600 a uno u otro par de longitudes de onda.
La invencion integra una pluralidad de bloques de modulador/desmodulador optico 401, como se muestra en la figura 8, en la tarjeta de Unea DSLAM de xDSL con transceptor de xDSLoF, central 2b. Por tanto, se obtiene una nueva tarjeta de lmea DSLAM 2c. Este nuevo tipo de tarjeta de lmea DSLAM, en lo sucesivo en el presente documento denominada tarjeta de tfnea DSLAM de xDSL con transceptor de xDSLoF ajustable, central 2c, puede transmitir y recibir simultaneamente multiples multiplex de senales de xDSL, cada uno de los cuales se transporta por un par de longitudes de onda diferente (Xoi y X^). Asf, cada par de longitudes de onda porta un multiplex de xDSL, tanto en sentido descendente como ascendente, constituido por las senales de xDSL que corresponden a puertos de xDSL 13b diferentes de los puertos asociados con el resto de pares de longitudes de onda.
Cada par de longitudes de onda descendente y ascendente puede usarse para alcanzar diferentes edificios y proporciona mas flexibilidad aunque reduce la cobertura, debido a que se requieren dispositivos opticos pasivos para dividir los diferentes pares de longitudes de onda. Puede ser una solucion aumentar la flexibilidad de despliegue en el centro de las ciudades. Las lmeas de xDSL se uniran dinamicamente a un par de longitudes de onda espedfico, que se usara para portar todas las senales de xDSL a todos aquellos clientes que viven en el mismo edificio.
En esta realizacion preferente, incluir la introduccion de una pluralidad de bloques de modulador/desmodulador
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optico 401 en las tarjetas de lmea de DSLAM requiere una modificacion en la red de distribucion optica pasiva. Esta modificacion es necesaria con el fin de permitir la coexistencia de varias longitudes de onda para el transporte de senales de xDSL con una longitud de onda adicional para la distribucion de television digital y una segunda longitud de onda adicional para la supervision de planta externa optica. Esta modificacion consiste en el bloque 800 mostrado en la figura 8:
• Un WDM 801, un elemento pasivo que divide las longitudes de onda opticas para el transporte del multiplex de xDSL a partir de las longitudes de onda usadas para la distribucion de television digital y para la supervision de planta externa optica.
• Una agrupacion de grnas de onda dclica 802, tambien denominada AWG, divide las longitudes de onda asignadas para el transporte del multiplex de xDSL a diferentes edificios en diferentes fibras. En cada salida de la AWG hay solo dos longitudes de onda, Xoi y Xui, que respectivamente transportan el multiplex descendente y ascendente de xDSL a los clientes que viven en el mismo edificio.
• Un divisor pasivo 803 que divide por igual la potencia optica de las longitudes de onda usadas para la distribucion de television digital y la supervision de planta externa optica en tantas fibras como edificios esten conectados a la tarjeta de lmea de DSLAM.
• Y un conjunto de acopladores de WDM 804, que se usa para combinar en cada fibra de salida el par de longitudes de onda para el transporte de senales de xDSL con las dos longitudes de onda usadas para la distribucion de television digital y la supervision de planta externa optica.
Este bloque 800 introduce aproximadamente una atenuacion adicional de 8 dB, y provoca una disminucion del radio de cobertura en relacion con el escenario mostrado en la figura 4 usando la tarjeta de tfnea DSLAM con transceptor de xDSLoF, central 2b mostrado en la figura 6. Si no se introduce este bloque 800 y las senales xDSL desde todos los N puertos de xDSL 13b de la tarjeta de lmea DSLAM 2c se portan usando un unico par de longitudes de onda sobre una unica fibra 7, el alcance maximo sera el mismo que en el caso de la solucion descrita en la figura 6.
La tarjeta de tfnea DSLAM de xDSL con transceptor de xDSLoF ajustable, central 2c, descrita en la figura 9, anade multiples bloques de moduladores/desmoduladores opticos 401, conmutadores 601 y un modulo de control de conmutador 600 en la tarjeta de tfnea DSLAM de xDSL con transceptor de xDSLoF, central 2b anterior mostrada en la figura 6. Los conmutadores 601 permiten la asignacion dinamica de cada uno de los N puertos de xDSL 13b a uno de los M pares de longitudes de onda. El control de conmutador 600 implementa la logica requerida para controlar estos conmutadores 601.
Aparte de la introduccion de portadoras opticas para distribucion de television digital (por ejemplo, television digital terrestre o TDT) y supervision de planta externa optica, se usa la entrada 12a del multiplexor de WDM 6 para introducir una fuente de luz de banda ancha no modulada Xubls que despues de pasar a traves de la AWG dclica 802, se usara por el sistema de bloqueo de longitud de onda automatico 901 de cada transceptor de xDSL sobre fibra, remoto 9b para ajustar automaticamente la longitud de onda de la portadora optica usada para la transmision ascendente.
En el lado del cliente es necesario anadir un bloque que permita una sintonizacion automatica de las longitudes de onda asignadas, evitando cualquier tipo de configuracion in situ. Este bloque es un sistema de bloqueo de longitud de onda automatico, o AWL, 901, representado en la figura 11, como los usados en los sistemas WDM- PON comerciales, que se incluiran en el transceptor de xDSL sobre fibra, remoto con un sistema de AWL 9b, como se muestra en la figura 10. El transceptor de xDSL sobre fibra, remoto con un sistema de AWL 9b es una version modificada del transceptor de xDSL sobre fibra, remoto 9. La modificacion consiste en la sustitucion del convertidor ascendente 370 de la figura 7 del transceptor de xDSL sobre fibra, remoto 9 por el transmisor optico 913 del sistema de AWL 901 mostrado en la figura 11, y la sustitucion del convertidor descendente 360, mostrado en la figura 7, del transceptor de xDSL sobre fibra, remoto 9 por el receptor 912 del sistema de AWL 901 mostrado en la figura 11. El transceptor de xDSL sobre fibra, remoto con un sistema de AWL 9b se ajusta a sf mismo automaticamente a las longitudes de onda descendente y ascendente.
El sistema de bloqueo de longitud de onda automatico 901 mostrado en la figura 11 consiste en un filtro de division de banda dicroico 911 que divide las senales opticas entrantes en la portadora optica Xoi usada para el transporte del multiplex de xDSL descendente y una portadora optica no modulada Xui a la misma longitud de onda asignada para el multiplex de senales de xDSL ascendente. La portadora optica descendente Xoi se entrega a un receptor basado en fotodiodos 912 mientras que la portadora optica no modulada Xui se usa para ajustar el transmisor basado en diodo laser de Fabry-Perot 913.
El sistema propuesto es compatible con las soluciones de xDSL actuales, y tambien es completamente compatible con las mejoras de xDSL actuales o que se esperan en el futuro, como:
• Emparejamiento (ITU-T G.998.1 / G.998.2).
• Gestion dinamica del espectro (DSM) de nivel 3 basada en vectorizacion (ITU-T G.993.5).
• Proteccion de ruido de impulso (ITU-T G.998.4) basada en retransmision de tramas de xDSL.

Claims (7)

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    REIVINDICACIONES
    1. Sistema de conexion de una pluralidad de abonados digitales a una red de datos que ofrece servicio de xDSL, en el que los abonados digitales envfan senales ascendentes analogicas a la red de datos y la red de datos envfa senales descendentes digitales a los abonados digitales, que comprende una parte local, ubicada en una oficina central, conectada por un enlace de fibra optica a una parte remota, ubicada en un lugar intermedio entre la oficina central y los abonados digitales, y comprendiendo ademas dicha parte local una pluralidad de tarjetas de lmea de multiplexor de acceso a la lmea de abonado digital con transceptor de xDSL sobre fibra (2b), caracterizado porque cada tarjeta de lmea de multiplexor de acceso a la lmea de abonado digital con transceptor de xDSL sobre fibra comprende:
    - una pluralidad de lmeas de xDSL que comprenden:
    - en sentido descendente:
    - un extremo frontal analogico que comprende un convertidor digital-analogico (58) para transformar una senal descendente digital transmitida en una senal descendente analogica a una frecuencia original y al menos un amplificador;
    - un oscilador (71) que fija una frecuencia de oscilacion para la lmea de xDSL;
    - un mezclador (80), conectado directamente a la salida del al menos un amplificador para convertir la senal descendente analogica a la frecuencia de oscilacion;
    - un filtro paso banda (91a) centrado a la frecuencia de oscilacion que filtra la senal descendente analogica convertida;
    - en sentido ascendente:
    - un filtro paso banda (91b) centrado a la frecuencia de oscilacion que filtra una senal ascendente analogica;
    - un oscilador (71) que fija una frecuencia de oscilacion para la lmea de xDSL;
    - un mezclador (81), conectado directamente a la salida del filtro paso banda para convertir la senal descendente analogica a la frecuencia original;
    - un filtro paso bajo (60) para evitar el aliasing;
    - un extremo frontal analogico que comprende un convertidor analogico-digital (59) para transformar la senal ascendente analogica convertida en una senal ascendente digital, y al menos un amplificador;
    - un circuito sumador (300) para combinar las senales descendentes analogicas recibidas desde cada lmea de xDSL;
    - un convertidor ascendente optico (320) centrado en una longitud de onda de sentido descendente, que recibe senales ascendentes desde la parte remota a traves del multiplexor de division de longitud de onda;
    - un convertidor descendente optico (330) centrado en una longitud de onda de sentido ascendente, directamente conectado a un multiplexor de division de longitud de onda;
    - un multiplexor de division de longitud de onda (6) que esta conectado a traves de una fibra monomodo, punto a punto, (7) a la parte remota.
  2. 2. Sistema segun la reivindicacion 1, en el que el oscilador de cada lmea de xDSL fija una frecuencia de oscilacion para cada lmea de xDSL Af superior a la previa, siendo Af:
    - Af>1,014 MHz cuando la lmea de xDSL es una lmea de ADSL o lmea de ADSL2;
    - Af>2,208 MHz cuando la lmea de xDSL es una lmea de ADSL2+;
    - Af>30,000 MHz cuando la lmea de xDSL es una lmea de VDSL2;
  3. 3. Sistema segun la reivindicacion 2, en el que la parte remota comprende ademas una unidad terminal (400), que establece un enlace entre un puerto (3) en el multiplexor de acceso a la lmea de abonado digital (1), y usando dicha unidad terminal para la monitorizacion remota instalaciones de monitorizacion de mecanismos de operacion, administracion y mantenimiento de xDSL.
  4. 4. Sistema segun la reivindicacion 3, que comprende ademas una pluralidad de conmutadores (601) para asignar
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    las lmeas de xDSL a los pares de longitudes de onda y un modulo de control de conmutador (600) implementado para controlar dicha pluralidad de conmutadores.
  5. 5. Sistema segun la reivindicacion 4, que comprende ademas un bloque (800) en la red de datos para transportar longitudes de onda adicionales, comprendiendo dicho bloque:
    - un multiplexor de division de longitud de onda (801) para dividir senales con longitudes de onda para el transporte xDSL a partir de senales con longitudes de onda adicionales;
    - una agrupacion de grnas de onda dclica (802) conectada al multiplexor de division de longitud de onda para proporcionar las longitudes de onda para el transporte xDSL en una pluralidad de fibras de salida;
    - un divisor pasivo (803) conectado al multiplexor de division de longitud de onda para dividir la potencia optica de las longitudes de onda usadas para senales con longitudes de onda adicionales en una pluralidad de fibras de salida;
    - una pluralidad de acopladores de multiplexor de division de longitud de onda (804) conectados a la agrupacion de grnas de onda dclica y al divisor pasivo para combinar en cada fibra de salida el par de longitudes de onda de senal para el transporte xDSL con las senales con longitudes de onda adicionales;
  6. 6. Sistema segun la reivindicacion 5, en el que las longitudes de onda adicionales son una primera longitud de onda adicional para distribucion de television digital y una segunda longitud de onda adicional para una supervision de planta externa optica.
  7. 7. Sistema segun las reivindicaciones 5 o 6, que comprende ademas en la parte remota un modulo de bloqueo de longitud de onda automatico (901) que recibe una senal introducida en la parte local y transmitida a traves de la agrupacion de grnas de onda dclica para una sintonizacion automatica de las longitudes de onda asignadas usadas para la transmision.
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