WO2012127091A1 - Sistema para la certificación de una red óptica pasiva y para la detección de problemas y averías en los últimos tramos de fibra - Google Patents

Sistema para la certificación de una red óptica pasiva y para la detección de problemas y averías en los últimos tramos de fibra Download PDF

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Gonzalo Pedro RODRIGO ÁLVAREZ
Octavio BENEDÍ SÁNCHEZ
Héctor FERNÁNDEZ GRACIA
Adrián PÉREZ RESA
Amador POZO ESPINOSA
Carlos VICASTILLO BARRABÉS
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Definitions

  • the following invention refers to a system for the certification of a passive optical network and for the detection of problems and breakdowns in the last fiber sections, aiming at the incorporation of a set of equipment called 'OLT Emulator' and 'Remote Testing Unit' (hereinafter, UTRs) that, in conjunction, allow them to be used by installers to certify the ringing of the network in a first phase of deployment; secondly, when the UTR faces an OLT in operation, they can be used in a second phase of installation, certifying the last section of the optical network (and detecting the level of optical power of the reflections - if any). ; and, thirdly, the UTR also allows the detection of problems and failures in an operating PON network.
  • UTRs 'OLT Emulator' and 'Remote Testing Unit'
  • ONT Optical Network Terminator
  • UTR Remote Testing Unit
  • This report describes a system for the certification of a passive optical network and for the detection of problems and breakdowns in the last fiber sections, being applicable in the field of telecommunications and, more especially, in the testing of the fiber and communications in passive optical networks PON (Passive Optical Networks).
  • PON Passive Optical Networks
  • GPON Gigabit-Capable Passive Optical Network
  • EPON Ethernet Passive Optical Network
  • XGPON-1, XGPON-2, EPON NG Gigabit-Capable Passive Optical Network
  • XGPON-1, XGPON-2, EPON NG XGPON-1, XGPON-2, EPON NG
  • OLT Optical Line Terminal
  • ONT Optical Network Terminator
  • optical dividers or splitters passive optical devices which, in the downstream direction, distribute the optical signal to all users under a tree-branch architecture, using a certain wavelength (usually 1490nm) and in ascending combine the optical signals of all the ONTs that use a TDM (Time Division Multiplexing) transmission time distribution system, transmitting - usually - at the wavelength of 1310nm.
  • TDM Time Division Multiplexing
  • ICTs ICTs
  • the installers certify the correct installation of the plant fibers by means of a physical level check using modified OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) tools modified to test point-multipoint topologies.
  • modified OTDR Optical Time Domain Reflectometer
  • the objective of this phase is to ensure that the optical budget measured by the OTDR is less than that available between the OLT and the different ONTs according to the degree of division or splitting chosen.
  • the second phase of installation begins, which consists of physically connecting a vacant fiber optic port of the PON of the terminator cabinet of the ICT enclosure with the network termination rosette of the domicile of subscriber.
  • a defect in this last section of fiber or its optical connectors causes a part of the power to be reflected and returned to the ONT, reducing the effective power that reaches the OLT in the uplink and degrading the provision of access services.
  • the fiber network since the fiber is already connected to the PON infrastructure and usually (for simplicity and cost, the fiber network does not have optical filters to limit an injected signal from a measuring element) it is not possible inject a signal from an OTDR punctured in the user rosette since the signal generated in continuous mode by this last element could disturb the active elements of other users, interrupting the access service during the registration of new customers.
  • installers choose to connect an ONT similar to that of the user (or the user's ONT itself) verifying that the ONT is synchronized with the OLT taking the installation for granted, regardless of whether the establishment thereof or their quality of service / experience.
  • Traditional OTDR-based solutions such as the one detailed in European patent 99202206.1, exclusively, work at a physical level, while the solution proposed herein is capable of working at a physical level and at the service level, measuring the perceived quality of the same. by the user (QoS) simulating the same operating conditions in which the user will be.
  • European patent application 94200753.5 includes an optical circuit for measuring the sensitivity to reflections of an optical transmission system. However, in the case at hand, this circuit is not applicable to the detection of reflections in a monofiber PON scenario.
  • Patent application 200400037 also presents an optical measurement system capable of using reflections to perform a measurement diagnosis.
  • its scope is restricted to the use of sensorization and is not applicable to the field of PON networks.
  • This report describes a system for the certification of a passive optical network and for the detection of problems and breakdowns in the last fiber sections, being applicable in passive optical networks between the OLT equipment located in a telephone exchange and the User equipment or ONT, connected to the corresponding rosette, have optical splitters or splitters that, in the downstream direction, distribute the optical signal to all users under a tree-branch architecture and in ascending order combine the optical signals of all ONTs, using two Complementary transmission and reception windows, with the use of a single-fiber plant for FTTH deployments, so that the system comprises:
  • a remote test unit connected to the subscriber rosette
  • the OLT emulator comprises:
  • an FPGA that implements the GPON protocol on at least one first electro-optical module that can be connected to different PON networks with the capacity to measure optical powers and flash memory and RAM peripherals;
  • a packet processor connected to the FPGA to generate the traffic of services to be tested and a second microprocessor dedicated to the control of the provisioning and testing functions;
  • the remote test unit comprises:
  • the UTR faces an OLT emulator, it allows the characterization or stamping of a PON architecture by testing the attenuation of all branches to the ICT site, as well as the establishment and verification of negotiation procedures based on the protocol used in the PON.
  • the UTR When the UTR faces an OLT in operation, it allows verifying the installation of the last fiber segment (6) that connects the ICT enclosure with the user rosette by checking physical parameters such as the power received and the level of reflections, parameters of the link layer such as negotiation and bit error rate and service level parameters testing the quality of service (QoS) and quality of experience (QoE), all without disturbing the traffic of other PON users.
  • physical parameters such as the power received and the level of reflections
  • parameters of the link layer such as negotiation and bit error rate and service level parameters testing the quality of service (QoS) and quality of experience (QoE), all without disturbing the traffic of other PON users.
  • QoS quality of service
  • QoE quality of experience
  • the UTR When the UTR faces an OLT in operation, it allows the detection of failures and breakdowns in the face of customer complaints in an access circuit in operation by checking physical parameters such as the power received and the level of reflections, parameters of the link layer such as negotiation and the bit error rate and service level parameters testing the quality of service (QoS) and the quality of experience (QoE), all without disturbing the traffic of the other users of the PON.
  • physical parameters such as the power received and the level of reflections
  • parameters of the link layer such as negotiation and the bit error rate and service level parameters testing the quality of service (QoS) and the quality of experience (QoE), all without disturbing the traffic of the other users of the PON.
  • QoS quality of service
  • QoE quality of experience
  • the optical circuit is capable of separating the rising light in burst not generated by the UTR and measuring its power.
  • the internal electronic circuit to the FPGA measures, with precision of 5 ns., The time elapsed since the ONT electro optic module was switched on until the signal was detected by the OLT electro optic module, thus measuring the distance to a possible reflection. in the fiber
  • the FPGA internal electronic circuit using the OLT electro-optical module, detects bursts of light, at 1310 nm., Not generated by the UTR and measuring its power.
  • a step coupler is incorporated between the subscriber's optical rosette and the user equipment or user ONT and connecting the Remote Test Unit (UTR) to a coupler test port in AP step, the Remote Testing Unit (UTR) being able to measure the power received by the user equipment or user ONT and the power transmitted by it and check automatically that this power is within certain parameters, including said information in a final report on the installation and the connected active equipment.
  • the AP step coupler (64) comprises:
  • Figure 1 It shows a scheme of a conventional passive optical network (PON).
  • PON passive optical network
  • Figure 2 Shows a detail view of how the invention is interleaved in the network to certify the phase 1 of ringing or verification of the network to the ICT enclosure
  • Figure 3 It shows the detail of how the invention is interspersed in an operating PON to certify phase 2 of the installation.
  • Figure 4 Shows the block diagram of the 'Emulator of
  • FIG. Shows the block diagram of the Remote Test Unit (UTR).
  • UTR Remote Test Unit
  • FIG. Shows the coupler block diagram in step (AP).
  • FIG. 7 Shows the diagram of a practical execution in which a pass-through coupler (AP) is inserted between a subscriber rosette and the user equipment and the remote test unit in a passive optical network.
  • AP pass-through coupler
  • a passive optical network of conventional type can be observed, where there is no active device between the OLT (Optical Line Terminal) 1 device located in the telephone exchange 46 and the user equipment or ONT (Optical Network Terminator) 9 located at the user's 1 1 address.
  • OLT Optical Line Terminal
  • ONT Optical Network Terminator
  • optical splitters or splitters 4 passive optical devices which, in the downstream direction, distribute the optical signal to all users under a tree-branch architecture, using a certain wavelength (usually 1490nm) and in ascending combine the signals Optics of all ONTs that use a TDM-type transmission time distribution system, usually transmitting at the wavelength of 1 310nm.
  • the operators installation units (companies subcontracted by the operators) install the external plant fiber from the distributor or rosette 3 of the telephone exchange 46 to the termination points 5 of the Common Infrastructure enclosures of Telecommunications (ICTs) 10 of the subscribers.
  • ICTs Common Infrastructure enclosures of Telecommunications
  • the installers certify the correct installation of the plant fibers by means of a physical level check using modified OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) tools modified to test point-multipoint topologies.
  • modified OTDR Optical Time Domain Reflectometer
  • the objective of this phase is to ensure that the optical budget measured by the OTDR is less than Available between the OLT and the different ONTs according to the degree of division or splitting chosen.
  • the second phase of installation begins, which consists of physically joining a vacant fiber optic port (sockets) 5 of the PON of the terminator cabinet of the ICT 10 enclosure with rosette 8 of termination of the subscriber's address 1 1 network.
  • a defect in this last section of fiber 7 or its optical connectors causes a part of the power to be reflected and returned to the ONT, reducing the effective power that reaches the OLT in the uplink and degrading the provision of access services. .
  • the fiber network since the fiber is already connected to the PON infrastructure and usually (for simplicity and cost, the fiber network does not have optical filters to limit an injected signal from a measuring element) it is not possible injecting a signal from an OTDR punctured in the user rosette 8 since the signal generated in continuous mode by this last element could disturb the active elements of other users, interrupting the access service during the registration of new customers.
  • installers choose to connect an ONT similar to that of the user (or the user's ONT itself) verifying that the ONT is synchronized with the OLT taking the installation for granted, regardless of whether the establishment thereof or their quality of service / experience.
  • FIG. 2 shows the scheme of a PON network whose optical fiber and passive optical components have just been deployed to the ICT 10 enclosure and on which the installer wishes to perform the ringing calculating the attenuations of all branches of the network (phase 1 of the deployment).
  • the first device object of the invention called OLT Emulator 12
  • OLT Emulator 12 will be connected to rosette 3 which gives access to the plant infrastructure by means of a perfectly characterized fiber optic hose.
  • the OLT emulator is a portable device, which supports several types of feeding (alternating and continuous) and whose objectives are the following:
  • the UTR will generate a comprehensive report with the diagnosis of the tests and digitally sign it using an RSA cryptographic algorithm (Rivest, Shamir and Alderman) or equivalent, the installer being able to download using a PC or similar, to send it to the information systems that contain the characterization of the operator's fibers. In this way the signed reports cannot be altered by the installers themselves and faithfully reflect the status of the network measures.
  • RSA cryptographic algorithm Raster, Shamir and Alderman
  • FIG. 3 shows the scheme of a PON network in operation where the operating OLT 1 has already been installed in the telephone exchange 46.
  • the installer wants to certify the installation of the last fiber segment 7 including its connectors.
  • the fiber will extend to the subscriber and connect the Remote Testing Unit 1 3 to the subscriber rosette 8 by means of a perfectly characterized fiber 14.
  • the UTR 1 3 will automatically detect that an OLT is in operation at the head and will carry out the following operations:
  • the UTR will be able to measure the reflected power, detecting the presence of reflections in the last section of the network.
  • This reflection detector circuit uses the emission mechanisms contemplated in the PON protocol, so it will not disturb other users
  • the UTR 1 3 will generate an exhaustive report with the diagnosis of the tests and digitally sign it, and the installer can download it using a PC or similar, to send it to the operator's fiber characterization systems.
  • this same procedure can be performed by the installer in the event that a user submits a service claim to the operator, to detect failures and failures of a PON network in service.
  • FIG. 4 shows in detail the block diagram of the OLT 1 emulator, which does not differ from the circuitry of an OLT with its ASIC (Application-specific Integrated Circuit) or FPGA (Field-Programmable Gate Array) 36 that implements the protocol GPON on one or several electro-optical modules 45 (which will allow to be connected to different PON networks) with the capacity to measure optical power and its peripherals of Flash memory 43 and RAM 44.
  • ASIC Application-specific Integrated Circuit
  • FPGA Field-Programmable Gate Array
  • the PON aggregate traffic exit port is interconnected with a dedicated FPGA or packet processor 40 in order to generate the traffic of the services to be tested.
  • the OLT 1 emulator has a microprocessor dedicated 42 to control the provisioning and testing functions.
  • an OLT in operation is usually in the form of a card that is inserted into a chassis powered according to the typical continuous power present in the telephone exchange. In the case of the OLT emulator, you choose to insert the whole set into a portable box with dual and universal power supply to facilitate the mobility of the set.
  • the firmware that executes the control microprocessor 42 will allow the realization of the optical level measurements in descending order, the activation of the GPON protocol mechanisms to register new UTRs, as well as the activation of the services and the generation of frames for them.
  • internet access traffic simulator with maximum throughput, marked packets for jitter measurement, IPTV traffic - IP television - or SIP traffic - Start-up protocol
  • the OLT emulator firmware will be in charge of gluing the remote requests to execute them when the test resources are available.
  • this equipment is autonomous and does not require configuration, several ports 39 of external USB and Ethernet data 37 will allow the connection of the equipment to a PC 38 to update firmware.
  • the equipment also includes LEDs 41 that indicate to the operator the basic state of the equipment.
  • the UTR Remote Testing Unit can operate in front of an OLT emulator with the advanced features detailed in the summary description of the invention and with smaller features when facing an operating OLT.
  • FIG. 5 shows in detail the block diagram of the
  • the main core of it is a GPON chipset or an FPGA 1 5 with microprocessor embedded next to its peripherals of RAM 34 and Flash 17 that fully implement the GPON protocol and allows access to low-level parameters of the protocol.
  • This chipset / FPGA 1 5 is connected to an ONT 20 electro-optical module equipped with precise functionalities for measuring the optical power received.
  • This ONT 20 electro-optic module is connected to an optical circuit 47 capable of separating the reflected light 28 (1 310 nm) and sending it to a second OLT 21 electro-optic module with power measurement capability.
  • the optical circuit 47 takes the fiber from the ONT module 20 and attacks a first optical filter 22 capable of separating the descending wavelength (1490nm) 35 from the ascending wavelength (1 310nm) 27.
  • the output 27 of the first 1 310 nm filter 22 attacks a first port (P1) of an optical circulator 24.
  • a second port (P2), of said optical circulator, will be connected to a second optical filter 23 to recover the monofiber signal together a signal of descending wavelength (1490nm) 35 from the first filter 22.
  • the activation of a PIN (reset pin) is required 31 moments before the reception of frames
  • this reflection detection circuit 47 includes a small fiber optic coil 25 which can Help adjust system timings based on different optical module manufacturers.
  • the second port of the fiber coil 25 ends in an optical connector 32 of the type SC or equivalent, always with APC polishing to minimize reflections.
  • the UTR being a portable and autonomous field device, includes a block 49 of state-of-the-art Lithium-Polymer batteries or equivalent.
  • an external PC 33 acts as a display device connected to the UTR via an external connector 19 type
  • USB that allows the loading, capture and storage of the measurements made by the equipment and the RSA reports signed by the chipset / FPGA microprocessor 1 5 to be sent to the network management units or operator operation and maintenance units.
  • the UTR is completed with Ethernet connectors 18 for future use or extraction of data traffic from the PON, a set of LEDs 29 show the basic state of the tests and a button 30 that allows an autonomous test mode indicating the status of the test on the previous 29 leds.
  • Figure 7 shows the use of the AP 64 step coupler to perform measurements on the operation of the network user ONT 9, for which, according to what is shown in Figure 6, connect the PON port 50 of the AP to the optical rosette 8 and the ONT port 52 of the AP to the user ONT 9 and its test port 51 to the UTR 13.
  • the AP 64 step coupler allows the downward and upward signals to pass between its PON 50 port and the ONT port 52 thereof, extracting a small percentage of both signals that are combined and transmitted by the test port 51.
  • the UTR 13 is connected to the test port 51 and proceeds to perform the necessary service measurements: power measurement at 1490 nm. and in 1310nm. in burst, using the circuits described above. In this way it is determined that the power that reaches the user ONT 9 is within criteria determined by the standards and that the transmission power of said user ONT 9 is within the transmission ranges defined by the competent standards.
  • the AP 64 step coupler connects its PON 50 port to the user optical rosette 8, so that the signal enters through said PON 50 port of the AP arriving at a first window optical filter 53 that sends the downward signal 58 towards a first optical splitter 56.
  • Said first splitter 56 lets most of the light pass through 61 to a second filter 55 which sends the downward signal to the ONT connector 52 of the coupler in step AP 64.
  • the first splitter 56 It extracts a part of the signal that arrives through 58 and redirects it to a third filter 54 that allows it to pass to the test connector 51 of the AP.
  • the upstream signal reaches the coupler in AP passage 64 from the user ONT 9 through the ONT port 52 of the AP, arriving at the second filter 55 where it is redirected by 60 to the second optical splitter 57. Much of the signal it is redirected to the first filter 53 where it passes to the connector of the PON port 50 of the AP. Part of the upstream signal also passes from the second divider 57 by 63 to the third filter 54 WDM and from it to the test connector 51.

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Abstract

Sistema para la certificación de una red óptica pasiva y para la detección de problemas y averías en los últimos tramos de fibra. Sistema para la certificación de una red óptica pasiva y para la detección de problemas y averías en los últimos tramos de fibra, siendo de aplicación en redes ópticas pasivas que entre el equipo OLT ubicado en una central telefónica y el equipo de usuario u ONT, disponen de divisores ópticos o splitters que en sentido descendente reparten la señal óptica a todos los usuarios bajo una arquitectura árbol-rama y en ascendente combinan las señales ópticas de todas las ONTs, cuyo sistema se basa en la incorporación de un conjunto de equipos denominados 'Emulador de OLT' y 'Unidad de Testeo Remota' (UTR) que se unirán a la correspondiente roseta de la central telefónica y de usuario, de forma que la UTR se enfrenta a una OLT en explotación, permitiendo certificar el último tramo de la red óptica); y, la detección de problemas y averías en una red PON en explotación.

Description

SISTEMA PARA LA CERTIFICACION DE UNA RED OPTICA PASIVA Y
PARA LA DETECCIÓN DE PROBLEMAS Y AVERÍAS EN LOS ÚLTIMOS
TRAMOS DE FIBRA- OBJETO DE LA INVENCIÓN.
La siguiente invención, según se expresa en el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un sistema para la certificación de una red óptica pasiva y para la detección de problemas y averías en los últimos tramos de fibra, teniendo por objeto la incorporación de un conjunto de equipos denominados 'Emulador de OLT' y 'Unidad de Testeo Remota' (en adelante, UTRs) que, en conjunción, permiten ser utilizados por los instaladores para certificar el timbrado de la red en una primera fase de despliegue; en segundo lugar, cuando la UTR se enfrenta a una OLT en explotación, permiten ser usados en una segunda fase de instalación, certificando el último tramo de la red óptica (y detectando el nivel de potencia óptica de las reflexiones -si las hubiere-); y, en tercer lugar, la UTR también permite la detección de problemas y averías en una red PON en explotación.
En una variante de ejecución practica entre la roseta óptica de abonado y el equipo de usuario u ONT (Optical Network Terminator) de usuario y la Unidad de Testeo Remota (UTR) incorpora un acoplador en paso (AP), permitiendo verificar las funciones de operación de una ONT conectada a la red óptica.
CAMPO DE APLICACIÓN.
En la presente memoria se describe un sistema para la certificación de una red óptica pasiva y para la detección de problemas y averías en los últimos tramos de fibra, siendo de aplicación en el campo de las telecomunicaciones y, más especialmente, en el testeo de la fibra y las comunicaciones en redes ópticas pasivas PON (Passive Optical Networks).
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN.
La demanda constante por parte de los usuarios residenciales de una mayor tasa de transferencia junto a la reducción del coste por usuario de las arquitecturas de acceso, ha hecho plantearse a los operadores de telecomunicaciones la sustitución de tradicionales arquitecturas de acceso punto-a-punto basadas en el par telefónico de cobre convencional por arquitecturas punto-a-multipunto de fibra óptica totalmente pasiva PON (Passive Optical Networks).
Asimismo, la tecnología GPON (Gigabit-Capable Passive Optical Network), EPON (Ethernet Passive Optical Network) y sus variantes futuras en velocidad (XGPON-1 , XGPON-2, EPON NG), permite ofrecer a los usuarios anchos de banda elevados (por encima de los 100Mbps) conteniendo los costes de despliegue en infraestructura de red al tratarse de un medio compartido.
En una red óptica pasiva no existe dispositivo activo alguno entre el equipo OLT (Optical Line Terminal) ubicado en la central telefónica y el equipo de usuario u ONT (Optical Network Terminator) ubicado en el domicilio de usuario.
Alternativamente, se introducen dispositivos ópticos pasivos denominados divisores ópticos o splitters que, en sentido descendente, reparten la señal óptica a todos los usuarios bajo una arquitectura árbol- rama, utilizando una determinada longitud de onda (normalmente 1490nm) y en ascendente combinan las señales ópticas de todas las ONTs que utilizan un sistema de reparto del tiempo de transmisión tipo TDM (Time División Multiplexing) , transmitiendo -habitualmente- en la longitud de onda de 1310nm.
El empleo de dos ventanas complementarias de transmisión y recepción, permite el uso de una planta monofibra para los despliegues FTTH (Fibra hasta el hogar) en lugar de las tradicionales arquitecturas bifibras para transmisión y recepción dedicadas.
Cuando un operador decide ofrecer sistemas de acceso PON, habitualmente organiza una estrategia de despliegue en dos fases: en una primera fase, las unidades de instalación de los operadores (empresas subcontratadas por los operadores) instalan la fibra de planta externa desde un repartidor de la central telefónica hasta los punto de terminación de los recintos de las Infraestructuras Comunes de Telecomunicaciones
(ICTs) de los abonados.
En esta fase, los instaladores certifican la correcta instalación de las fibras de planta mediante un chequeo de nivel físico utilizando herramientas tipo OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) modificadas para testear topologías punto-multipunto. El objetivo de esta fase, también denominada timbrado de la red, es garantizar que el presupuesto óptico medido por el OTDR sea inferior al disponible entre la OLT y las diferentes ONTs acorde al grado de división o splitting elegido. Una vez finalizado el testeo de la fibra, se instalan en la central telefónica los equipos OLTs y el operador espera las peticiones de alta de los diferentes clientes.
En el momento en el que un usuario solicita al operador su alta comienza la segunda fase de instalación, que consiste en unir físicamente un puerto vacante de fibra óptica de la PON del armario terminador del recinto ICT con la roseta de terminación de red del domicilio de abonado.
Para ello se utiliza una monofibra dedicada que la empresa instaladora tiende entre ambos puntos.
La correcta instalación de esta interconexión de fibra óptica es crucial para que el usuario no tenga problemas con los servicios de tráfico que intercambiará con la central.
Uno de los efectos contra el que las empresas instaladoras luchan en esta fase es la presencia de reflexiones en estos últimos metros de fibra.
Un defecto en este último tramo de fibra o en sus conectores ópticos produce que una parte de la potencia se refleje y vuelva a la ONT disminuyendo la potencia efectiva que llega a la OLT en el enlace ascendente y degradando la prestación de los servicios de acceso.
Para controlar este efecto, puesto que la fibra ya se encuentra conectada a la infraestructura PON y habitualmente (por simplicidad y por coste, la red de fibra no dispone de filtros ópticos para limitar una señal inyectada procedente de un elemento de medida) no es posible inyectar una señal procedente de un OTDR pinchado en la roseta de usuario puesto que la señal generada en modo continuo por este último elemento podría perturbar a los elementos activos de otros usuarios, interrumpiendo el servicio de acceso durante el alta de nuevos clientes.
En la mayoría de los casos, los instaladores optan por conectar una ONT similar a la del usuario (o la propia ONT del usuario) comprobando que la ONT se sincroniza con la OLT dando por buena la instalación, sin tener en cuenta si es posible el establecimiento de los mismos ni su calidad de servicio/experiencia. Las soluciones tradicionales basadas en OTDR como la detallada en la patente europea 99202206.1 , exclusivamente, trabaja a nivel físico, mientras que la solución propuesta en la presente memoria es capaz de trabajar a nivel físico y a nivel de servicios, midiendo la calidad de los mismos percibida por el usuario (QoS) simulando las mismas condiciones de explotación en las que se encontrará el usuario.
La solicitud de patente europea 94200753.5, incluye un circuito óptico para medir la sensibilidad a las reflexiones de un sistema de transmisión óptica. Sin embargo, en el caso que nos ocupa, este circuito no es aplicable a la detección de reflexiones en un escenario PON monofibra.
La solicitud de patente 200400037 también presenta un sistema de medida óptico capaz de utilizar las reflexiones para realizar un diagnóstico de medida. Sin embargo su ámbito está restringido al uso de la sensorización y no es aplicable al campo de las redes PON.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN.
En la presente memoria se describe un sistema para la certificación de una red óptica pasiva y para la detección de problemas y averías en los últimos tramos de fibra, siendo de aplicación en redes ópticas pasivas que entre el equipo OLT ubicado en una central telefónica y el equipo de usuario u ONT, conexionados a la correspondiente roseta, disponen de divisores ópticos o splitters que en sentido descendente reparten la señal óptica a todos los usuarios bajo una arquitectura árbol- rama y en ascendente combinan las señales ópticas de todas las ONTs, empleando dos ventanas complementarias de transmisión y recepción, con el uso de una planta monofibra para los despliegues FTTH, de forma que el sistema comprende:
• un equipo emulador de OLT portable y autónomo conexionado a la roseta de acceso a la infraestructura de planta, y;
· una unidad de testeo remoto (UTR) conexionada a la roseta de abonado,
de forma que el emulador de OLT comprende:
• una FPGA que implementa el protocolo GPON sobre, al menos, un primer módulo electroóptico conectable a diferentes redes PON con capacidad para medir potencias ópticas y unos periféricos de memoria flash y RAM;
• un procesador de paquetes, conexionado a la FPGA para generar el tráfico de servicios a testear y un segundo microprocesador dedicado al control de las funciones de provisión y testeo;
• al menos, un puerto de datos externos USB y una ethernet para conexión a un PC externo para actualizar firmware, mientras que la unidad de testeo remoto (UTR) comprende:
• un chipset GPON o una FPGA con microprocesador embebido junto a unos periféricos de memoria flash y RAM;
• un módulo electroóptico ONT, unido al chipset o FPGA, de medición de potencia óptica recibida;
• un circuito óptico capaz de separar la luz reflejada y enviarla a un módulo electroóptico OLT con capacidad de medida de potencia y la distancia a la que se produce la reflexión;
• un primer filtro óptico comunicado con el módulo electroóptico ONT capaz de separa la longitud de onda descendente de la ascendente;
• un circulador óptico con un primer puerto (P1 ) conectado por la salida de un primer filtro electroóptico, así como con un segundo puerto (P2) conectado a un segundo filtro electroóptico para recuperar la señal monofibra junto a la señal procedente del primer filtro electroóptico, y un tercer puerto (P3) conectado a un módulo electroóptico OLT;
• un PIN activable para detectar la reflexión de las tramas emitidas en el módulo electroóptico OLT y cuyo PIN esta conexionado a un bloque lógico digital comunicado con la activación de la transmisión a ráfagas del módulo electroóptico ONT;
• una bobina de fibra óptica conexionada a un conector óptico;
• un conector externo para conexión a un PC externo, y;
• un bloque de baterías de alta capacidad.
Cuando la UTR se enfrenta a un emulador OLT permite la caracterización o el timbrado de una arquitectura PON testeando la atenuación de todas las ramas hasta el recinto de ICT, así como el establecimiento y comprobación de los procedimientos de negociación basados en el protocolo utilizado en la PON.
Cuando la UTR se enfrenta a una OLT en explotación, permite verificar la instalación del último tramo de fibra (6) que conecta el recinto de ICT con la roseta de usuario chequeando parámetros físicos como la potencia recibida y el nivel de reflexiones, parámetros de la capa de enlace como la negociación y la tasa de error de bit y parámetros de nivel de servicios testeando la calidad de servicio (QoS) y la calidad de experiencia (QoE), todo ello sin perturbar el tráfico del resto de usuarios de la PON.
Cuando la UTR se enfrenta a una OLT en explotación, permite la detección de fallos y averías ante reclamaciones de clientes en un circuito de acceso en explotación chequeando parámetros físicos como la potencia recibida y el nivel de reflexiones, parámetros de la capa de enlace como la negociación y la tasa de error de bit y parámetros de nivel de servicios testeando la calidad de servicio (QoS) y la calidad de experiencia (QoE), todo ello sin perturbar el tráfico del resto de usuarios de la PON.
El circuito óptico es capaz de separar la luz ascendente en ráfaga no generada por la UTR y medir su potencia.
Asimismo, el circuito electrónico interno a la FPGA mide, con precisión de 5 ns., el tiempo transcurrido desde el encendido del módulo electro óptico ONT hasta la detección de señal por parte del módulo electro óptico OLT, midiendo así la distancia hasta una posible reflexión en la fibra.
Igualmente, el circuito electrónico interno a la FPGA, mediante el módulo electroóptico OLT, detecta ráfagas de luz, en 1310 nm., no generadas por el UTR y medir su potencia.
Por otra parte, en una ejecución practica, se incorpora un acoplador en paso (AP) entre la roseta óptica de abonado y el equipo de usuario u ONT de usuario y conectando la Unidad de Testeo Remota (UTR) a un puerto de test del acoplador en paso AP, siendo la Unidad de Testeo Remota (UTR) capaz de medir la potencia recibida por el equipo de usuario u ONT de usuario y la potencia transmitida por ésta y comprobar de manera automática que dicha potencia se encuentra dentro de unos parámetros determinados, incluyendo dicha información en un informe final sobre la instalación y los equipos activos conectados.
El acoplador en paso AP (64) comprende:
• tres conectores ópticos, dos de ellos, uno en el puerto de PON y otro en el puerto ONT del acoplador en paso AP, para conectar entre la roseta óptica de abonado y la ONT de usuario y otro, en el puerto test del acoplador en paso AP para conectar con el UTR;
• un primer y segundo filtro óptico que separan las dos ventanas ópticas de transmisión;
• un primer y un segundo divisor óptico que extraerán un porcentaje de las señales contenidas en las ventanas ópticas extraídas;
• un tercer filtro óptico WDM que concentrará las señales extraía en un solo puerto óptico.
Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar, y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, de un juego de planos, en cuyas figuras de forma ilustrativa y no limitativa, se representan los detalles más característicos de la invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DISEÑOS.
Figura 1 . Muestra un esquema de una red óptica pasiva (PON) convencional.
Figura 2. Muestra una vista el detalle de cómo la invención se intercala en la red para certificar la fase 1 de timbrado o verificación de la red hasta el recinto de la ICT
Figura 3. Muestra el detalle de cómo la invención se intercala en una PON en explotación para certificar la fase 2 de la instalación.
Figura 4. Muestra el diagrama de bloques del 'Emulador de
OLT.
Figura 5. Muestra el diagrama de bloques de la Unidad de testeo Remoto (UTR).
Figura 6. Muestra el diagrama de bloques del acoplador en paso (AP).
Figura 7. Muestra el diagrama de una ejecución practica en la que en una red óptica pasiva se intercala un acoplador en paso (AP) entre la roseta de abonado y el equipo de usuario y la unidad de testeo remoto.
DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE.
A la vista de la figura 1 se puede observar una red óptica pasiva, de tipo convencional, donde no existe dispositivo activo alguno entre el equipo OLT (Optical Line Terminal) 1 ubicado en la central telefónica 46 y el equipo de usuario u ONT (Optical Network Terminator) 9 ubicado en el domicilio 1 1 del usuario.
Alternativamente, se introducen dispositivos ópticos pasivos denominados divisores ópticos o splitters 4 que, en sentido descendente, reparten la señal óptica a todos los usuarios bajo una arquitectura árbol- rama, utilizando una determinada longitud de onda (normalmente 1490nm) y en ascendente combinan las señales ópticas de todas las ONTs que utilizan un sistema de reparto del tiempo de transmisión tipo TDM, transmitiendo -habitualmente- en la longitud de onda de 1 310nm.
El empleo de dos ventanas complementarias de transmisión y recepción permite el uso de una planta monofibra 2, 6, 7 para los despliegues FTTH (en inglés. Fibra hasta el hogar) en lugar de las tradiciones arquitecturas bifibras para transmisión y recepción dedicadas.
Cuando un operador decide ofrecer sistemas de acceso PON, habitualmente organiza una estrategia de despliegue en dos fases:
♦ En una primera fase, las unidades de instalación de los operadores (empresas subcontratadas por los operadores) instalan la fibra de planta externa desde el repartidor o roseta 3 de la central telefónica 46 hasta los puntos de terminación 5 de los recintos de las Infraestructuras Comunes de Telecomunicaciones (ICTs) 10 de los abonados.
En esta fase, los instaladores certifican la correcta instalación de las fibras de planta mediante un chequeo de nivel físico utilizando herramientas tipo OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) modificadas para testear topologías punto-multipunto.
El objetivo de esta fase, también denominada timbrado de la red, es garantizar que el presupuesto óptico medido por el OTDR sea inferior al disponible entre la OLT y las diferentes ONTs acorde al grado de división o splitting elegido. Una vez finalizado el testeo de la fibra, se instalan en la central telefónica los equipos OLTs y el operador espera las peticiones de alta de los diferentes clientes.
En el momento en el que un usuario solicita al operador su alta comienza la segunda fase de instalación, que consiste en unir físicamente un puerto vacante (tomas) 5 de fibra óptica de la PON del armario terminador del recinto ICT 10 con la roseta 8 de terminación de red del domicilio 1 1 de abonado.
Para ello se utiliza una monofibra dedicada 7 que la empresa instaladora tiende entre ambos puntos. La correcta instalación de esta interconexión de fibra óptica es crucial para que el usuario no tenga problemas con los servicios de tráfico que intercambiará con la central.
Uno de los efectos contra el que las empresas instaladoras luchan en esta fase es la presencia de reflexiones en estos últimos metros de fibra.
Un defecto en este último tramo de fibra 7 o en sus conectores ópticos produce que una parte de la potencia se refleje y vuelva a la ONT disminuyendo la potencia efectiva que llega a la OLT en el enlace ascendente y degradando la prestación de los servicios de acceso.
Para controlar este efecto, puesto que la fibra ya se encuentra conectada a la infraestructura PON y habitualmente (por simplicidad y por coste, la red de fibra no dispone de filtros ópticos para limitar una señal inyectada procedente de un elemento de medida) no es posible inyectar una señal procedente de un OTDR pinchado en la roseta 8 de usuario puesto que la señal generada en modo continuo por este último elemento podría perturbar a los elementos activos de otros usuarios, interrumpiendo el servicio de acceso durante el alta de nuevos clientes.
En la mayoría de los casos, los instaladores optan por conectar una ONT similar a la del usuario (o la propia ONT del usuario) comprobando que la ONT se sincroniza con la OLT dando por buena la instalación, sin tener en cuenta si es posible el establecimiento de los mismos ni su calidad de servicio/experiencia.
La figura 2 muestra el esquema de una red PON cuya fibra óptica y los componentes ópticos pasivos acaban de ser desplegados hacia el recinto de ICT 10 y sobre la que el instalador desea realizar el timbrado calculando las atenuaciones de todas las ramas de la red (fase 1 del despliegue). Para ello conectará en la roseta 3 que da acceso a la infraestructura de planta mediante un latiguillo de fibra óptica 48 perfectamente caracterizado, el primer dispositivo objeto de la invención, denominado Emulador OLT 12. El emulador de OLT es un dispositivo portable, que admite varios tipos de alimentación (alterna y continua) y cuyos objetivos son los siguientes:
♦ Permitir la lectura de potencias ópticas de las UTRs 13 para el cálculo de la potencia óptica en sentido ascendente (nivel físico). ♦ Permitir el establecimiento de servicios de nivel de enlace utilizando los mismos mecanismos de registro que realizaría una OLT en explotación.
♦ Medir la tasa de error de bit en ascendente.
♦ Permitir el establecimiento de servicios vía OMCI (ONT Management Control Interface) con las UTRs y generación de tramas de servicio para chequeo de calidad de Experiencia (QoE). Una vez conectado el emulador de OLT 12, el instalador conectará secuencialmente a cada una de las tomas 5 de la PON del recinto ICT 10 mediante un latiguillo de fibra óptica 14 perfectamente caracterizado, una Unidad de Testeo Remoto 13, segundo componente de esta invención. La
UTR completará el análisis de cada una de las ramas de la PON de la siguiente manera:
♦ Medirá la potencia en descendente recibida por el emulador de OLT y solicitará al emulador el nivel de lectura de potencia en ascendente para caracterizar completamente la atenuación del trayecto.
♦ Solicitará al emulador de OLT el establecimiento de nivel de enlace activando los mecanismos de negociación.
♦ Medirá la tasa de error de bit en descendente y solicitará al emulador de ONT la tasa de error en ascendente.
♦ Establecerá servicios vía OMCI y chequeará calidad de experiencia en los servicios establecidos.
Una vez realizados estos pasos, la UTR generará un informe exhaustivo con el diagnóstico de las pruebas y lo firmará digitalmente mediante algoritmo criptográfico RSA (Rivest, Shamir y Alderman) o equivalente, pudiendo el instalador descargar mediante un PC o similar, para hacérselo llegar a los sistemas de información que contienen la caracterización de fibras del operador. De esta manera los informes firmados no pueden ser alterados por los propios instaladores y reflejan fielmente el estado de las medidas de la red.
La figura 3 muestra el esquema de una red PON en explotación donde ya se ha instalado la OLT 1 de explotación en la central telefónica 46. En este caso, el instalador quiere certificar la instalación del último tramo de fibra 7 incluidos sus conectores. Para ello tenderá la fibra hasta el abonado y conectará la Unidad de Testeo Remoto 1 3 a la roseta 8 de abonado mediante una fibra 14 perfectamente caracterizada. La UTR 1 3 detectará automática que en cabecera se encuentra una OLT en explotación y realizará las siguientes operaciones:
♦ Medirá la potencia recibida en descendente
♦ Intentará registrarse con la OLT de cabecera. Previamente el instalador le habrá suministrado a la UTR los datos de autentificación del usuario
♦ Mediante un circuito óptico detector de reflexiones la UTR será capaz de medir la potencia reflejada, detectando la presencia de reflexiones en el último tramo de la red. Este circuito detector de reflexiones utiliza los mecanismos de emisión contemplados en el protocolo PON, por lo que no perturbará al resto de usuarios
♦ Calculará la tasa de error de bit en descendente
♦ Establecerá los servicios vía OMCI y, si el operador tiene habilitados servidores contra los que chequearlos, evaluará la calidad de experiencia de los mismos.
Una vez realizados estos pasos, la UTR 1 3 generará un informe exhaustivo con el diagnóstico de las pruebas y lo firmará digitalmente, pudiendo el instalador descargar mediante un PC o similar, para hacérselo llegar a los sistemas de caracterización de fibras del operador.
Como un lector avanzado puede intuir, este mismo procedimiento puede ser realizado por el instalador en el caso de que un usuario presente al operador una reclamación de servicio, para detectar fallos y averías de una red PON en servicio.
Por otro lado para simplificar la descripción, se hace en todo momento referencia a la madura tecnología de red óptica pasiva GPON (Gigabit- Capable Pasive Optical Network) pudiendo ser aplicada a cualquier otra tecnología PON anterior, como APON, BPON, EPON o de futuro, como XGPON-1 , XGPON-2, EPON 10G, y a cualquier otra tecnología, todavía no existente, derivada de la transmisión continua TDM en sentido descendente y a ráfagas en sentido ascendente.
La figura 4 muestra en detalle el diagrama de bloques del emulador de OLT 1 , el cual no difiere de la circuitería de una OLT con su ASIC (Application-specific Integrated Circuit) ó FPGA (Field-Programmable Gate Array) 36 que implementa el protocolo GPON sobre uno o varios módulos electroópticos 45 (que permitirán ser conectados a diferentes redes PON) con capacidad para medir potencia óptica y sus periféricos de memoria Flash 43 y RAM 44.
La principal diferencia es que el puerto de salida de tráfico agregado de la PON se interconecta con una FPGA o un procesador de paquetes 40 dedicado para poder generar el tráfico de los servicios a testear. Adicionalmente, el emulador de OLT 1 tiene un microprocesador dedicado 42 al control de las funciones de provisión y testeo. Por otro lado, una OLT en explotación suele tener forma de tarjeta que se inserta en un chasis alimentado según la típica alimentación continua presente en la central telefónica. En el caso del emulador OLT se opta por insertar todo el conjunto en una caja portable con fuente de alimentación dual y universal para facilitar la movilidad del conjunto.
El firmware que ejecuta el microprocesador de control 42 permitirá la realización de las medidas de nivel óptico en descendente, la activación de los mecanismos propios de protocolo GPON para registrar nuevas UTRs, así como la activación de los servicio y la generación de tramas para los mismos (por ejemplo, simulador tráfico de acceso a internet con máximo throughput, paquetes marcados para la medición de jitter, tráfico IPTV -televisión IP- o trafico SIP -Protocolo de inicio de
Sesión, en inglés- para testear telefonía IP, etc.
Además, puesto que varias medidas simultáneas podrán ser realizadas desde diferentes unidades UTR, el firmware del emulador OLT se encargará de encolar las peticiones remotas para ejecutarlas cuando los recursos de testeo se encuentren disponibles. Aunque este equipo es autónomo y no requiere configuración, varios puertos 39 de datos externos USB y Ethernet 37, permitirán la conexión del equipo a un PC 38 para actualizar firmware. El equipo también incluye unos leds 41 que indican al operador el estado básico del equipo.
La Unidad de Testeo Remoto UTR puede funcionar enfrentada a un emulador de OLT con las características avanzadas detalladas en la descripción resumida de la invención y con características más reducidas cuando se enfrenta a una OLT de explotación.
La figura 5 muestra en detalle el diagrama de bloques de la
UTR de forma que el núcleo principal del mismo es un chipset GPON o una FPGA 1 5 con microprocesador embebido junto a sus periféricos de RAM 34 y Flash 17 que implementan completamente el protocolo GPON y permite acceder a parámetros de bajo nivel del protocolo. Este chipset/FPGA 1 5 se encuentra unido a un módulo electroóptico ONT 20 dotado de funcionalidades precisas de medición de potencia óptica recibida.
Este módulo electroóptico ONT 20 está conectado a un circuito óptico 47 capaz de separar la luz reflejada 28 (de 1 310nm) y enviarla a un segundo módulo electroóptico OLT 21 con capacidad de medición de potencia. El circuito óptico 47 toma la fibra procedente del módulo ONT 20 y ataca a un primer filtro óptico 22 capaz de separar la longitud de onda descendente ( 1490nm) 35 de la ascendente ( 1 310nm) 27.
La salida 27 del primer filtro 22 de 1 310nm ataca a un primer puerto (P1 ) de un circulador óptico 24. Un segundo puerto (P2), del citado circulador óptico, se conectará a un segundo filtro óptico 23 para recuperar la señal monofibra junto a señal de longitud de onda descendente ( 1490nm) 35 procedente del primer filtro 22. Para poder detectar la reflexión de las tramas emitidas en el módulo OLT 21 se requiere la activación de un PIN (pin de reset) 31 instantes antes de la recepción de tramas.
Para ello, se requiere la conexión del mencionado PIN 31 a un bloque lógico digital 1 6 comunicado con la activación de la transmisión a ráfagas del módulo ONT 20. El diseño de este circuito de detección de reflexiones 47 incluye una pequeña bobina de fibra óptica 25 que puede ayudar a ajustar las temporizaciones del sistema en función de los diferentes fabricantes de módulos ópticos.
El segundo puerto de la bobina de fibra 25 finaliza en un conector óptico 32 del tipo SC o equivalente, siempre con pulido APC para minimizar las reflexiones.
La UTR, al ser un equipo de campo, portable y autónomo, incluye un bloque 49 de baterías de última generación tipo Litio-Polímero o equivalentes.
Por otro lado, un PC 33 externo actúa a modo de dispositivo de visualización conectado a la UTR mediante un conector externo 19 tipo
USB que permite la carga, captura y el almacenamiento de las medidas efectuadas por el equipo y los informes RSA firmados por el microprocesador del chipset/FPGA 1 5 para ser enviados a las unidades de gestión de red o de operación y mantenimiento del operador.
La UTR se completa con conectores Ethernet 18 para futuros usos o extracción del tráfico de datos de la PON, un conjunto de leds 29 muestran el estado básico las pruebas y un pulsador 30 que permite un modo de testeo autónomo indicando el estado de la prueba sobre los leds 29 anteriores.
La figura 7 muestra la utilización del acoplador en paso AP 64 para realizar medidas sobre el funcionamiento de la ONT 9 de usuario de red, para lo cual, de acuerdo a lo representado en la figura 6, conecta el puerto PON 50 del AP a la roseta óptica 8 y el puerto ONT 52 del AP a la ONT 9 de usuario y su puerto de test 51 al UTR 13.
Así, el acoplador en paso AP 64 permite pasar las señales descendentes y ascendentes entre su puerto PON 50 y el puerto ONT 52 del mismo, extrayendo un pequeño porcentaje de ambas señales que son combinadas y transmitidas por el puerto de test 51 .
La UTR 13 está conectada al puerto de test 51 y procede a realizar las medidas de servicio necesarias: medida de potencia en 1490 nm. y en 1310nm. en ráfaga, utilizando los circuitos antes descritos. De esta manera se determina que la potencia que llega a la ONT 9 de usuario está dentro de unos criterios determinados por los estándares y que la potencia de transmisión de dicha ONT 9 de usuario está dentro de los márgenes de transmisión definidos por los estándares competentes. Para la extracción de señal descendente, el acoplador en paso AP 64 conecta su puerto PON 50 a la roseta óptica 8 de usuario, de forma que la señal entra por dicho puerto PON 50 del AP llegando a un primer filtro óptico 53 de ventana que envía la señal descendente por 58 hacia un primer divisor óptico 56. Dicho primer divisor 56 deja pasar la mayoría de la luz por 61 hasta un segundo filtro 55 que envía la señal descendente al conector ONT 52 del acoplador en paso AP 64. El primer divisor 56 extrae una parte de la señal que llega por 58 y la reconduce a un tercer filtro 54 que permite que pase hacia el conector de test 51 del AP.
Por otra parte, la señal ascendente llega al acoplador en paso AP 64 desde la ONT 9 de usuario por el puerto ONT 52 del AP, llegando al segundo filtro 55 donde es reconducida por 60 hasta el segundo divisor óptico 57. Gran parte de la señal es reconducida al primer filtro 53 donde pasa hacia el conector del puerto PON 50 del AP. Parte de la señal ascendente pasa también desde el segundo divisor 57 por 63 hasta el tercer filtro 54 WDM y de él hasta el conector de test 51 .
El resultado es que una pequeña parte de la señal que entra por el puerto PON 50 del acoplador en paso AP 64 y otra pequeña parte de la señal que entra por el puerto ONT 52 del acoplador en paso AP 64 son conducidas al conector de test 51 del acoplador en paso AP 64 donde se conectará a URT para medir la potencia de las señales extraídas.
Así, se dispondrá de un circuito óptico pasivo capaz de permitir el paso de señales ópticas bidireccionales, extrayendo un porcentaje de las mismas sin alterar su contenido y de un agregador óptico pasivo que concentra todas las señales ópticas extraídas en un solo puerto que será conectado al UTR.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S.
1 a.- SISTEMA PARA LA CERTIFICACIÓN DE UNA RED ÓPTICA PASIVA Y PARA LA DETECCIÓN DE PROBLEMAS Y AVERÍAS EN LOS ÚLTIMOS TRAMOS DE FIBRA, siendo de aplicación en redes ópticas pasivas que entre el equipo OLT ubicado en una central telefónica y el equipo de usuario u ONT, conexionados a la correspondiente roseta, disponen de divisores ópticos o splitters que en sentido descendente reparten la señal óptica a todos los usuarios bajo una arquitectura árbol- rama y en ascendente combinan las señales ópticas de todas las ONTs, empleando dos ventanas complementarias de transmisión y recepción, con el uso de una planta monofibra para los despliegues FTTH, caracterizado porque el sistema comprende:
• un equipo emulador de OLT portable y autónomo conexionado a la roseta de acceso a la infraestructura de planta, y;
· una Unidad de Testeo Remoto (UTR) conexionada a la roseta de abonado,
de forma que el emulador de OLT comprende:
• un ASIC o FPGA (36) que implementa el protocolo GPON sobre, al menos, un módulo electroóptico (45) conectable a diferentes redes PON con capacidad para medir potencias ópticas y unos periféricos de memoria Flash (43) y RAM (44)
• un procesador de paquetes (40), conexionado a la FPGA (36) para generar el tráfico de servicios a testear y un segundo microprocesador (42) dedicado al control de las funciones de provisión y testeo;
• al menos, un puerto de datos externos USB (39) y un puerto ethernet (37) para conexión a un PC (38) para actualizar firmware,
mientras que la Unidad de Testeo Remoto (UTR) comprende:
· un chipset GPON o una FPGA (1 5) con microprocesador embebido junto a unos periféricos de memoria Flash ( 17) y RAM (34);
• un módulo electroóptico ONT (20), unido al chipset o FPGA (1 5), que permite la medición de potencia óptica recibida; · un circuito óptico (47) capaz de separar la luz reflejada (28) y enviarla a un módulo electroóptico OLT (21 ) con capacidad de medida de potencia;
• un primer filtro óptico (22) comunicado con el módulo electroóptico ONT (20) capaz de separa la longitud de onda descendente (35) de la ascendente (27);
• un circulador óptico (24) con un primer puerto (P1 ) conectado por la salida 1310nm del primer filtro óptico (22) y con un segundo puerto (P2) del circulador óptico (24) conectado a un segundo filtro óptico (23) para recuperar la señal monofibra junto a la señal de longitud de onda descendente (26) procedente del primer filtro (22);
• un PIN (31 ) activable para detectar la reflexión de las tramas emitidas en el módulo electroóptico OLT (21 ) y cuyo PIN (31 ) esta conexionado a un bloque lógico digital ( 16) comunicado con la activación de la transmisión a ráfagas del módulo electroóptico ONT (20);
• una bobina de fibra óptica (25) conexionada a un conector óptico (32) con pulido tipo APC;
• un conector externo (19) tipo USB y otro tipo Ethernet (18) para conexión a un PC externo (33), y;
• un bloque de baterías (49) de Litio-Polímero que aseguran la autonomía y portabilidad de un sistema de campo que no requiere la corriente eléctrica para operar.
2a.- SISTEMA PARA LA CERTIFICACIÓN DE UNA RED ÓPTICA PASIVA Y PARA LA DETECCIÓN DE PROBLEMAS Y AVERÍAS EN LOS ÚLTIMOS TRAMOS DE FIBRA, según reivindicación 1 a, caracterizado porque cuando la UTR (13) se enfrenta a un emulador OLT (12) permite la caracterización o el timbrado de una arquitectura PON testeando la atenuación de todas las ramas hasta el recinto de ICT (10), así como el establecimiento y comprobación de los procedimientos de negociación basados en el protocolo utilizado en la PON.
3a.- SISTEMA PARA LA CERTIFICACIÓN DE UNA RED ÓPTICA PASIVA Y PARA LA DETECCIÓN DE PROBLEMAS Y AVERÍAS EN LOS ÚLTIMOS TRAMOS DE FIBRA, según reivindicación 1 a, caracterizado porque cuando la UTR (13) se enfrenta a una OLT en explotación (1 ), permite verificar la instalación del último tramo de fibra (6) que conecta el recinto de ICT (10) con la roseta de usuario (8) chequeando parámetros físicos como la potencia recibida y el nivel de reflexiones, parámetros de la capa de enlace como la negociación y la tasa de error de bit y parámetros de nivel de servicios testeando la calidad de servicio (QoS) y la calidad de experiencia (QoE), todo ello sin perturbar el tráfico del resto de usuarios de la PON.
4a.- SISTEMA PARA LA CERTIFICACIÓN DE UNA RED ÓPTICA PASIVA Y PARA LA DETECCIÓN DE PROBLEMAS Y AVERÍAS EN LOS ÚLTIMOS TRAMOS DE FIBRA, según reivindicación 1 a, caracterizado porque cuando la UTR (13) se enfrenta a una OLT en explotación (1 ), permite la detección de fallos y averías ante reclamaciones de clientes en un circuito de acceso en explotación chequeando parámetros físicos como la potencia recibida y el nivel de reflexiones, parámetros de la capa de enlace como la negociación y la tasa de error de bit y parámetros de nivel de servicios testeando la calidad de servicio (QoS) y la calidad de experiencia (QoE), todo ello sin perturbar el tráfico del resto de usuarios de la PON.
5a.- SISTEMA PARA LA CERTIFICACIÓN DE UNA RED ÓPTICA PASIVA Y PARA LA DETECCIÓN DE PROBLEMAS Y AVERÍAS EN LOS
ÚLTIMOS TRAMOS DE FIBRA, según reivindicación 1 a, caracterizado porque el circuito óptico (47) es capaz de separar la luz ascendente en ráfaga no generada por la UTR y medir su potencia.
6a.- SISTEMA PARA LA CERTIFICACIÓN DE UNA RED ÓPTICA PASIVA Y PARA LA DETECCIÓN DE PROBLEMAS Y AVERÍAS EN LOS
ÚLTIMOS TRAMOS DE FIBRA, según reivindicación 1 a, caracterizado porque el circuito electrónico interno a la FPGA mide, con precisión de 5 ns., el tiempo transcurrido desde el encendido del módulo electro óptico ONT (9) hasta la detección de señal por parte del módulo electro óptico OLT, midiendo así la distancia hasta una posible reflexión en la fibra.
7a.- SISTEMA PARA LA CERTIFICACIÓN DE UNA RED ÓPTICA PASIVA Y PARA LA DETECCIÓN DE PROBLEMAS Y AVERÍAS EN LOS ÚLTIMOS TRAMOS DE FIBRA, según reivindicación 1 a, caracterizado porque el circuito electrónico interno a la FPGA, mediante el módulo electroóptico OLT, detecta ráfagas de luz, en 1310 nm., no generadas por el UTR ( 13) y medir su potencia.
8a.- SISTEMA PARA LA CERTIFICACIÓN DE UNA RED ÓPTICA PASIVA Y PARA LA DETECCIÓN DE PROBLEMAS Y AVERÍAS EN LOS ÚLTIMOS TRAMOS DE FIBRA, según reivindicación 1 a, caracterizado porque incorpora un acoplador en paso AP (64) entre la roseta óptica (8) de abonado y el equipo de usuario u ONT (9) de usuario y conectando la Unidad de Testeo Remota (UTR) (13) a un puerto de test (51 ) del AP (64), siendo la Unidad de Testeo Remota (UTR) (13) capaz de medir la potencia recibida por el equipo de usuario u ONT (9) de usuario y la potencia transmitida por ésta y comprobar de manera automática que dicha potencia se encuentra dentro de unos parámetros determinados, incluyendo dicha información en un informe final sobre la instalación y los equipos activos conectados.
9a.- SISTEMA PARA LA CERTIFICACIÓN DE UNA RED ÓPTICA PASIVA Y PARA LA DETECCIÓN DE PROBLEMAS Y AVERÍAS EN LOS ÚLTIMOS TRAMOS DE FIBRA, según reivindicación 1 a, caracterizado porque el Acoplador en Paso AP (64) comprende:
• tres conectores ópticos, dos de ellos, uno en el puerto de PON (50) y otro en el puerto ONT (52) del AP (64), para conectar entre la roseta óptica (8) y la ONT (9) de usuario y otro, en el puerto test (51 ) del AP (64) para conectar con el UTR (13);
• un primer y segundo filtro óptico (53 y 55) que separan las dos ventanas ópticas de transmisión;
• un primer y un segundo divisor óptico (56 y 57) que extraerán un porcentaje de las señales contenidas en las ventanas ópticas extraídas;
• un tercer filtro óptico (54) WDM que concentrará las señales extraía en un solo puerto óptico.
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