ES2598834T3 - Asignación de ancho de banda dinámica en red de acceso híbrida con red óptica pasiva y otro medio - Google Patents

Abstract

Un terminal de línea óptica, OLT (110, 210, 310), que comprende: un puerto óptico configurado para acoplar múltiples -elementos de red, NE, mediante una red de distribución óptica, ODN (102, 202, 302), en donde cada NE hace de intermediario entre el OLT (110, 210, 310) mediante la ODN (102, 202,302) y múltiples equipos locales del cliente, CPE (150, 250, 350), mediante una red de distribución eléctrica, EDN (104, 204, 304); y un procesador acoplado al puerto óptico, en donde el procesador está configurado para: recibir múltiples primeras solicitudes de transmisión de cada NE y múltiples segundas solicitudes de transmisión de cada CPE (150, 250, 350), en donde las primeras solicitudes de transmisión no se originan en cualquier CPE (150, 250, 350); asignar un segmento de tiempo a cada NE para transmitir en la ODN (102, 202, 302), en respuesta a las múltiples primeras solicitudes de transmisión y a las múltiples segundas solicitudes de transmisión; y asignar un segmento de tiempo a cada CPE (150, 250, 350) para transmitir en la EDN (104, 204, 304), en respuesta a las múltiples primeras solicitudes de transmisión y a las múltiples segundas solicitudes de transmisión, caracterizada por que el procesador está además configurado para: calcular un retraso de transmisión entre uno de los CPE (150, 250, 350) y uno de los NE posicionados entre el OLT (110, 210, 310) y el CPE (150, 250, 350); compensar el retraso de transmisión cuando se asigna el segmento de tiempo al NE para la transmisión en la ODN (102, 202, 302); y asignar el segmento de tiempo al NE para transmitir en la ODN (102, 202, 302) los datos del CPE (150, 250, 350), y en donde este segmento de tiempo coincide sustancialmente con la llegada de los datos desde el CPE (150, 250, 350).

Description

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DESCRIPCION

Asignacion de ancho de banda dinamica en red de acceso hnbrida con red optica pasiva y otro medio.

Antecedentes

Una red optica pasiva (PON) es un sistema para ofrecer acceso de red por "la ultima milla". La red PON es una red multipunto (P2MP) que comprende un terminal de lmea optica (OLT) en la oficina central (CO), una red de distribucion optica (ODN) y multiples unidades de red optica (ONU) en las instalaciones de los clientes. La Ethernet PON (EPON) es una norma de redes PON desarrollada por el Instituto de Ingeniena Electrica y Electronica (IEEE) y especificada en la norma IEEE 802.3ah. En EPON, una unica fibra puede utilizarse para tanto la transmision de subida como de bajada con distintas longitudes de onda. El OLT implementa una capa control de acceso al medio (MAC) de EPON para transmision de Tramas Ethernet. El Protocolo de Control de Acceso al Medio Multipunto (MPCP) realiza la asignacion del ancho de banda, sondeo de ancho de banda, auto-descubrimiento, y determinacion de distancia (ranging). Las tramas Ethernet se transmiten hacia abajo basadas en el Identificador de Enlace Logico (LLID) incrustado en la trama de preambulo. El ancho de banda de subida se asigna segun el intercambio de mensajes de Puerta e Informe entre un OLT y una ONU.

Recientemente, las redes de acceso hnbridas que utilizan tanto EPON como otros tipos de redes han suscitado un interes creciente. Por ejemplo, Ethernet por cable coaxial (EoC) puede ser un nombre generico que se usa para describir todas las tecnologfas que se pueden utilizar para la transmision de tramas Ethernet mediante una red optica-coaxial unificada. El nombre proviene del hecho de que, a excepcion de la Especificacion de Interfaz para Servicios de Datos por Cable (DOCSIS), todas estas tecnologfas comparten el hecho de que las Tramas Ethernet se transmiten en la capa MAC. Existen distintas tecnologfas EoC, que incluyen Multimedia over Coax Alliance (MoCA), G.hn (un nombre comun para una familia de normas sobre tecnologfa de redes de hogar desarrolladas dentro del marco de la Union Internacional de Telecomunicaciones (UIT) y promovidas por HomeGrid Forum), HomePNA Alliance (HPNA), y Home Plug Audio/Visual (A/V), las cuales se han adaptado para llevar el acceso coaxial exterior desde una ONU hasta una Cabecera de EoC con equipos locales del cliente (CPE) conectados y ubicados en los hogares de los subscriptores.

Existe una creciente demanda que requiere el uso de EPON como un sistema de acceso para interconectar con cables coaxiales multiples para terminar las Unidades de Redes Coaxiales (CNU) ubicadas en el hogar del subscriptor con una arquitectura de PON de Ethernet por Cable Coaxial (EPoC).

La presentacion "EPoC(Ethernet PON over Coax): Architecture, MPCP, and DBA" de Biswanath Mukherjee, IEEE 802 Sesion plenaria, marzo 2012, obtenida de Internet en

http://www.ieee802.org/3/epoc/public/mar12/mukherjee_01_0312.pdf, describe una arquitectura de PON de Ethernet por cable coaxial (EPoC), donde el domino optico y el dominio electrico estan unificados en el sentido de que el terminal de lmea optica, OLT, no trata las unidades de redes coaxiales, CNU, en el dominio electrico de manera distinta respecto de las unidades de red optica, ONU, en el dominio optico. En particular, el OLT asigna siempre una ventana de permiso para la transmision de datos de subida de la misma forma, independientemente de si esta concebida para una ONU o para una CNU. Si la ventana de permiso esta concebida para una CNU, se convertira automaticamente segun las necesidades del dominio electrico mediante el terminal de lmea coaxial, CLT, que lo atraviesa.

El libro blanco "EPON vs. GPON: A Comparative Study de Westnet, obtenido de Internet en
http://members.westnet.com.au/wizard/GPON%20vs%20EPON%20whitepaper.pdf, es un estudio comparativo que detalla las diferencias entre Ethernet PON, EPON, las redes hnbridas que utilizan Ethernet en enlace optico entre la ONU y el OLT por un lado, y una PON con capacidad de gigabit, GPON, redes tnbridas que utilizan un protocolo diferente en este enlace optico. Esta diferencia no incide en lo que sucede una vez que el trafico entra en el dominio electrico hacia el CPE coaxial.

El documento de P. Bhaumik, S. Thota, K. Zhangli, J. Chen, H. ElBakoury, L. Fang, B. Mukherjee, "EPON protocol over coax (EPoC): round-trip aware dynamic bandwidth allocation", 17a Conferencia Internacional sobre diseno y modelizacion de Redes Opticas (ONDM 2013), 16-19 de abril de 2013, Brest, Francia, IEEE Publicacion de Conferencia, paginas 287-292 describe un esquema de asignacion dinamica de ancho de banda para una red hnbrida de fibra optica y coaxial que tiene en cuenta los tiempos de ida y vuelta entre el OLT por un lado, y las ONU o las CNU por el otro, con el fin de maximizar el rendimiento por el canal de enlace de subida en el dominio optico. Existen distintas asignaciones de ancho de banda de subida en el dominio optico (mensajes PUERTA) y en el dominio electrico (UL-MAP). El OLT gestiona ambas asignaciones.

Compendio

En una realizacion, la descripcion incluye un OLT configurado para recibir primeras tramas desde multiples elementos de red (NE) y segundas tramas desde multiples equipos locales del cliente (CPE), asignar un segmento de tiempo a cada NE para transmitir en una ODN, y un segmento de tiempo para cada CPE para transmitir en una red de distribucion de energfa electrica (EDN), en donde cada NE hace de intermediario entre el OLT y los multiples

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CPE. Con este fin, el OLT tiene un puerto optico acoplado a los NE y un procesador acoplado al puerto optico, configurado para:

recibir multiples primeras solicitudes de transmision de cada NE y multiples segundas solicitudes de transmision de cada CPE, en donde las primeras solicitudes de transmision no se originan en cualquier CPE;

asignar un segmento de tiempo a cada NE para transmitir en la ODN, en respuesta a las multiples primeras solicitudes de transmision y las multiples segundas solicitudes de transmision; y

asignar un segmento de tiempo a cada CPE para transmitir en la EDN, en respuesta a las multiples primeras solicitudes de transmision y a las multiples segundas solicitudes de transmision;

calcular un retraso de transmision entre uno de los CPE y uno de los NE posicionados entre el OLT y el CPE;

compensar el retraso de transmision cuando se asigne el segmento de tiempo al NE para la transmision en la ODN; y

asignar el segmento de tiempo al NE para transmitir en la ODN los datos del CPE, y en donde el segmento de tiempo coincide sustancialmente con la llegada de los datos desde el CPE.

En otra realizacion, la descripcion incluye un CPE configurado para recibir un segmento de tiempo para la transmision en una EDN asignada por un OLT, y transmitir multiples tramas de datos a un NE durante el segmento de tiempo sin que el NE re-programe la transmision.

En otra realizacion, la descripcion incluye un metodo que comprende recibir primeras tramas desde multiples NE y segundas tramas desde multiples CPE, asignar un segmento de tiempo a cada NE para transmitir en una ODN, y un segmento de tiempo para cada CPE para transmitir en una EDN, en donde cada NE hace de intermediario entre el OLT y las multiples CPE. Con este proposito, el metodo comprende:

recibir, mediante el CPE, un segmento de tiempo desde el terminal de lmea optica, OLT, para transmitir en la EDN, en respuesta a la solicitud de transmision; y

transmitir multiples tramas de datos al NE, durante el segmento de tiempo, en donde el NE reenvfa las tramas de datos al OLT sin reprogramacion;

calcular un retraso de transmision entre el CPE y el NE posicionado entre el OLT y el CPE;

compensar el retraso de transmision cuando se asigna un segmento de tiempo al NE para la transmision en la ODN; y

asignar, mediante un OLT, el segmento de tiempo al NE para la transmision en la ODN de datos del CPE, en donde el segmento de tiempo coincide sustancialmente con la llegada de los datos desde el CPE.

Esta y otras caractensticas se comprenderan con mayor claridad a partir de la descripcion detallada tomada en conjunto con los dibujos y reivindicaciones que la acompanan.

Breve descripcion de los dibujos

Para una comprension mas completa de la descripcion, a continuacion se hace referencia a la siguiente descripcion breve, tomada en relacion con los dibujos y la descripcion detallada que la acompanan, en donde numeros de referencia iguales representan partes iguales.

La Figura 1 ilustra una realizacion de una red unificada de fibra-cobre que comprende un dominio de fibra y un dominio (electrico) de cobre.

La Figura 2 es un diagrama de una realizacion de una red de acceso tubrida sin programacion de transmision de subida centralizada.

La Figura 3 es un diagrama de una realizacion de una red de acceso tubrida con programacion de transmision de subida centralizada.

La Figura 4 ilustra una realizacion de un mensaje de metodo de encapsulamiento de PON con capacidad de gigabit (GEM) de MPCP.

La Figura 5 ilustra una realizacion de un mensaje de metodo de encapsulamiento de PON con capacidad de 10 gigabits (XGEM) de MPCP.

La Figura 6 ilustra una realizacion de un mensaje GEM de MPCP.

La Figura 7 ilustra una realizacion de un mensaje XGEM de MPCP.

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La Figura 8 ilustra una realizacion de un elemento de red.

Descripcion detallada

Se ha de comprender desde el comienzo que a pesar de que a continuacion se ofrece una implementacion ilustrativa de una o mas realizaciones, los sistemas y/o metodos descritos pueden implementarse utilizando cualquier cantidad de tecnicas, ya sea conocidas o existentes en la actualidad. De ningun modo la descripcion estara limitada a las implementaciones ilustrativas, dibujos y tecnicas ilustradas a continuacion, incluyendo los disenos e implementaciones ejemplares ilustrados y descritos en la presente memoria, sino que estara limitada solo por el alcance de las reivindicaciones adjuntas.

A continuacion se describe un sistema, aparato y/o metodo para gestionar de manera centralizada las asignaciones dinamicas de ancho de banda (las DBA) mediante un OLT a traves de una red de acceso hforida que comprende una porcion optica y una porcion electrica. Dichas DBA gestionadas de manera centralizada se pueden lograr mediante un OLT y un CPE que se comunican por medio de mensajes de MPCP encapsulados en la carga util de una trama GEM o XGEM. Tambien se pueden reservar puertos GEM (o XGEM) para enviar mensajes de MPCP encapsulados GEM (o XGEM). Dichas DBA gestionadas de manera centralizada pueden funcionar sin ningun elemento de red interviniente que reprograme transmisiones. El OLT puede calcular los retrasos de transmision entre un CPE espedfico y el correspondiente elemento de red interviniente, compensar dichos retrasos de transmision en las asignaciones DBA, y programar las asignaciones DBA de elemento de red interviniente para que se corresponda con la llegada de las transmisiones del CPE. Ademas, es posible programar asignaciones DBA de transmisiones que no son CPE de elementos de red intervinientes de manera que no interfieran con las transmisiones CPE.

Los operadores de redes continuan desplegando un creciente numero de redes de fibra que ofrecen velocidades de bits mas altas para adaptarse a un ritmo creciente de demanda de ancho de banda de redes. Sin embargo, las redes de fibra pueden requerir mayores costes de despliegue en comparacion con otros tipos de redes de acceso (por ejemplo, cobre e inalambrica). Ademas, es posible que los costes de despliegue de la red de fibra actuales no sean proporcionales al potencial de ingresos que se puedan obtener de la demanda de mercado real. Por lo tanto, conectar las redes de fibra a otros tipos de redes de acceso ya desplegadas en las instalaciones del cliente ofrece una solucion provisional atractiva hasta que la demanda del mercado cubra los costes de inversion para una red completamente de fibra. Esto puede derivar en una red de acceso que ofrece acceso hfbrido mediante al menos dos tipos de medios de transmision. Por ejemplo, una red de alimentacion de fibra (p. ej. una PON) puede acoplar un OLT ubicado en una CO a multiples terminales de lmea coaxial (CLT), mientras que una red de distribucion de cobre (p. ej. una lmea de suscripcion digital (DSL) o lmeas de cable) puede acoplar un CLT a multiples CPE. Es posible configurar el OLT para programar transmisiones de subida asignando ancho de banda de subida en la PON entre los CLT para evitar problemas como, por ejemplo, colisiones de transmision. Una colision de transmision puede suceder cuando dos o mas dispositivos estan intentando utilizar simultaneamente el mismo canal de transmision. Los CLT pueden, de manera similar, estar configurados para programar transmisiones de subida asignando ancho de banda de subida entre los CPE en la red de cobre. En consecuencia, una red de acceso hfbrida que comprende una red de alimentacion de fibra que funciona en conjunto con una red de distribucion de cobre puede dificultar la programacion del ancho de banda de subida puesto que los datos atraviesan ambas redes. Esto puede atribuirse a una falta de coordinacion entre el OLT y los CLT cuando se asigna ancho de banda de subida en sus respectivas redes.

La Figura 1 ilustra una realizacion de una red unificada de fibra-cobre 100 que comprende un dominio de fibra 170 y un dominio (electrico) de cobre 180. El dominio de fibra 102 puede, en esencia, ser una PON y el dominio electrico 104 puede ser una red de cable coaxial. El dominio de fibra 170 puede comprender un OLT 110 y una o mas ONU 130 acopladas al OLT 110 mediante una ODN 102. La ODN 102 puede comprender una lmea o fibra optica 114 y un divisor optico 120 que acopla el OLT 110 a una ONU 130. De forma similar, el domino electrico 180 puede comprender una o mas ONU 130, cada una de las cuales puede acoplarse a multiples CNU 150 mediante una EDN 104. La EDN 104 puede comprender cables coaxiales 134, amplificadores 136 (unicamente mostrados como ejemplo), y distribuidores de cable o divisores opticos 140 y 142.

En la red unificada de fibra-cobre 100, cada ONU 130 y su correspondiente CLT pueden fusionarse en una unica caja. La caja ONU-CLT puede actuar como un unico dispositivo, que puede estar alojado en el cordon de la acera o en el sotano de una casa o de un edificio de departamentos. La caja ONU-CLT puede formar una interfaz entre el domino de fibra 170 y el domino electrico 180. Siguiendo las convenciones de la tecnica, a menos que se indique lo contrario, de ahora en adelante, a una caja que incluye una ONU 130 y un CLT simplemente se la suele designar como una ONU 130 que tiene funcionalidades de CLT. Se ha de entender que la red unificada de fibra-cobre 100 puede comprender cualquier cantidad de ONU 130 y sus correspondientes CNU 150 para cada OLT 110. Los componentes de la red unificada de fibra-cobre 100 pueden disponerse tal y como se muestra en la Figura 1 o tener cualquier otra disposicion apropiada.

El dominio de fibra 170 puede ser una red de comunicaciones que no requiere ningun componente activo para distribuir datos entre el oLt 110 y las ONU 130. En su lugar, el dominio de fibra 170 puede utilizar los componentes opticos pasivos en la ODN 102 para distribuir datos entre el OLT 110 y la ONU 130. La fibra optica 114 puede tener cualquier velocidad de transmision como, por ejemplo, 1 o 10 gigabits por segundo (Gbps). Los ejemplos de

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protocolos apropiados que se pueden implementar en el dominio de fibra 170 incluyen la PON de modo de transferencia asmcrona (APON) y la PON de banda ancha (BPON) definidas por la norma del Sector de Normalizacion de Telecomunicaciones de la UIT (ITU-T) G.983, la PON con capacidad de gigabit (GPON) definida por la norma ITU-T G.984, la EPON definida por la norma del IEEE 802.3ah, y la PON de multiplexacion por division en longitudes de onda (WDM) (WDM-PON), lo cual se incorpora por referencia como si estuviera reproducido en su totalidad.

El OLT 110 puede ser cualquier dispositivo configurado para comunicarse con las CNU 150 mediante la ONU 130. El OLT 110 puede estar alojado en una central telefonica local, que puede ser una CO. Ademas, el OLT 110 puede acoplarse o conectar la red unificada de fibra-cobre 100 a otra red 112, que podna ser cualquier tipo de red como, por ejemplo, Internet, una red optica smcrona (SONET) o una red troncal de modo de transferencia asmcrona (ATM). Por ejemplo, el OLT 110 puede funcionar como un intermediario entre las ONU 130 y la red 112. En particular, el OLT 110 puede enviar datos recibidos de la red 112 a las ONU 130 y enviar datos recibidos de las ONU 130 a la red 112. Aunque la configuracion espedfica del OLT 110 puede variar segun el tipo de protocolo optico implementado en el dominio de fibra 170, en una realizacion, el OLT 110 puede comprender un transmisor optico y un receptor optico. Cuando la red 112 esta utilizando un protocolo de red que es distinto del protocolo utilizado en el dominio de fibra 170, el OLT 110 puede comprender un conversor que convierte el protocolo de la red 112 al protocolo del dominio de fibra 170. El conversor OLT puede tambien convertir el protocolo del dominio de fibra 170 al protocolo de red 112.

La ODN 102 entre el OLT 110 y las ONU 130 puede ser un sistema de distribucion de datos que puede comprender cables de fibra optica, acopladores, divisores opticos, distribuidores, y/u otros equipos. En transmision de datos, los paquetes de Ethernet desde el OLT 110 pueden pasar a traves de un divisor optico pasivo 1 x M o una cascada de divisores opticos y alcanzar cada una de las oNu 130, donde M puede designar un numero de ONU en la red unificada de fibra-cobre 100. M puede tener cualquier valor apropiado como, por ejemplo, 4, 8 o 16 y un operador puede decidir dicho valor segun factores como, por ejemplo, una asignacion de energfa optica. En consecuencia, los paquetes pueden transmitirse mediante el OLT 110 y ser extrafdos de forma selectiva mediante las ONU 130. En una realizacion, los cables de fibra optica, acopladores, divisores opticos, distribuidores y/u otros equipos son componentes opticos pasivos. En particular, los cables de fibra optica, acopladores, divisores opticos, distribuidores y/u otros equipos pueden ser componentes que no requieren energfa para distribuir senales de datos entre el OLT 110 y las ONU 130. Cabe destacar que, de ser necesario, los cables de fibra optica pueden reemplazarse por cualquier medio de transmision optica. En algunas realizaciones, la ODN 102 puede comprender uno o mas amplificadores opticos pasivos o activos. La ODN 102 puede extenderse desde el OLT 110 a las ONU 130 en una configuracion ramificada tal y como se muestra en la Figura 1 pero, como alternativa, se puede configurar segun lo determine una persona con experiencia normal en la tecnica.

Las ONU 130 pueden estar acopladas de manera remota al OLT 110. En algunas realizaciones, una o mas ONU pueden estar ubicadas dentro del OLT 110. En la direccion descendente, cada ONU 130 puede ser cualquier dispositivo o componente configurado para recibir datos de bajada del OLT 110, procesar los datos de bajada, y transmitir los datos de bajada procesados a las CNU correspondientes 150. La ONU 130 puede convertir los datos de bajada de manera apropiada para transferir los datos entre el dominio de fibra 170 y el dominio electrico 180. A pesar de que los terminos "de subida" y "de bajada" se pueden utilizar a lo largo de esta memoria para referirse a las ubicaciones de las diferentes caractensticas de la red relacionadas con el OLT o una unidad similar, los expertos en la tecnica comprenderan que el flujo de datos de la red en las realizaciones de esta descripcion es en ambas direcciones. Los datos de bajada recibidos por una ONU 130 pueden ser senales opticas, y los datos de bajada transmitidos por una ONU 130 pueden ser senales electricas que pueden tener una estructura logica diferente en comparacion con las senales opticas. Como tal, la ONU 130 puede encapsular o comprender en una trama los datos en el dominio de fibra 170 y el dominio electrico 180 de manera diferente. En una realizacion, la ONU 130 incluye una capa MAC y capas ffsicas (PHY), que corresponden al tipo de senales transportadas por el medio respectivo. La capa MAC puede proveer servicios de control de acceso de direccionamiento y canal a las capas PHY. Como tal, las PHY pueden comprender una PHY optica y una PHY coaxial. En diversas realizaciones, la oNu 130 es transparente a la CNU 150 y OLT 110 en el sentido de que las tramas enviadas desde el OLT 110 a la CNU 150 pueden estar directamente direccionadas a la CNU 150 (por ejemplo, en la direccion de destino), y viceversa. Tal y como se describe mas abajo, un identificador puede estar asociado con cada ONU 130, y el identificador puede ineqmvocamente identificar cada ONU 130. Como tal, la ONU 130 hace de intermediario entre los dominios de red, a saber un dominio de fibra 170 y un dominio electrico 180 en la realizacion de la Figura 1. Entre las funciones de la ONU dentro de una red unificada de fibra/cobre 100 esta el registro inicial de las CNU en la red y la programacion de todos los canales de radio frecuencia (RF) de la red (electrica) de cobre.

El dominio electrico 180 de la red unificada de fibra/cobre 100 puede ser similar a cualquier sistema de comunicacion electrico conocido. Por ejemplo, el dominio electrico 180 tambien puede ser una red P2MP. Los datos de bajada de una ONU 130 pueden pasar a traves de amplificador/es y de un distribuidor o divisor o una cascada de distribuidores o divisores para llegar a una o mas CNU 150. En una realizacion, la transmision de datos de bajada desde una ONU 130 a las CNU 150 puede no ser una difusion; en cambio, se puede utilizar un plan de acceso al medio (MAP) para asignar diferentes sub-grupos de portadoras a diferentes CNU, utilizando un acceso multiple por division de frecuencias ortogonales. Por lo tanto, en algunos casos, las transmisiones de bajada pueden ser de unidifusion desde el OLT 110 hacia las CNU 150.

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La EDN entre los ONU 130 y las CNU 150 puede ser un sistema de distribucion de datos que comprende cables electricos (por ejemplo, cables coaxiales e hilos trenzados), acopladores, divisores, distribuidores, y/u otros equipos. En una realizacion, los cables electricos, acopladores, divisores, distribuidores y/u otros equipos son componentes electricos pasivos. En particular, los cables electricos, acopladores, divisores, distribuidores y/u otros equipos pueden ser componentes que no requieren energfa para distribuir senales de datos entre la ONU 130 y la CNU 150. Cabe destacar que, de ser necesario, los cables electricos pueden reemplazarse por cualquier medio de transmision electrico. En algunas realizaciones, la EDN 104 puede comprender uno o mas componentes activos, tal y como amplificadores electricos 136. Los ejemplos de protocolos apropiados que se pueden implementar en el dominio electrico 180 incluyen, MoCA, G.hn, y HomePlug A/V, los cuales se incorporan por referencia como si estuvieran reproducidos en su totalidad. La EDN 104 puede extenderse desde cada oNu 130 hacia sus correspondientes CNU 150 en una configuracion ramificada tal y como se muestra en la Figura 1 pero, como alternativa, se puede configurar segun lo determine una persona con experiencia normal en la tecnica.

En una realizacion, cada CNU 150 puede ser cualquier dispositivo configurado para comunicarse con el OLT 110, la ONU 130, y cualquier dispositivo del suscriptor 160. Por ejemplo, las CNU 150 pueden funcionar como un intermediario entre los OLT 110 y los dispositivos del suscriptor 160. Por ejemplo, cada puerto del OLT 110 puede dar servicio a las CNU 32, 64, 128, o 256, y dependiendo de la cantidad de CNU presentes en la red unificada de fibra/cobre 100, un numero apropiado (por ejemplo, 4, 8, o 16) de ONU 130 pueden estar desplegadas por cada puerto OLT. Una distancia de ejemplo entre el OLT 110 y una ONU 130 puede estar en el intervalo de 10 a 20 kilometros, y una distancia de ejemplo entre una ONU 130 y una CNU 150 puede estar en el intervalo de 100 a 500 metros. Ademas, cada CNU 130 puede dar servicio a cualquier cantidad apropiada (por ejemplo, 3 o 4) de dispositivos del suscriptor 160. Por ejemplo, las CNU 150 pueden reenviar datos recibidos del OLT 110 a los dispositivos del suscriptor 160 y reenviar los datos recibidos de los dispositivos suscriptores 160 al OLT 110.

A pesar de que la configuracion espedfica de las CNU 150 puede variar dependiendo del tipo de red 100, en una realizacion, una CNU 150 puede comprender un transmisor electrico configurado para enviar senales electricas a una ONU 130 y un receptor electrico configurado para recibir senales electricas de la ONU 130. Ademas, la CNU 150 puede comprender un conversor que convierte la senal electrica en senales electricas para los dispositivos del suscriptor 160, tal y como senales en un protocolo ATM, y un segundo transmisor y/o receptor que puede enviar y/o recibir senales electricas a o de los dispositivos del suscriptor 160. En algunas realizaciones, las CNU 150 y los terminales de red coaxial (CNT) son similares, y por lo tanto, los terminos se utilizan de manera indistinta en la presente memoria. Por lo general, las CNU 150 pueden estar situadas en las ubicaciones de usuario final, tal y como las instalaciones del cliente, pero tambien pueden estar situadas en otras ubicaciones.

Los dispositivos del suscriptor 160 pueden ser cualquier dispositivo configurado para funcionar en conjunto con un usuario o dispositivo de usuario. Por ejemplo, los dispositivos del suscriptor 160 pueden incluir ordenadores de sobremesa, portatiles, tabletas, telefonos moviles, pasarelas residenciales, televisores, codificadores, y dispositivos similares.

El metodo descrito de asignacion dinamica de ancho de banda en una red de acceso tnbrida se explica en el contexto de una red de acceso de cobre/fibra tnbrida solo a fines ilustrativos. El metodo descrito puede igualmente aplicarse a una red de acceso tnbrida que comprende una red de alimentacion de fibra acoplada a cualquier red de distribucion inalambrica o basada en cobre.

La Figura 2 es un diagrama de una realizacion de una red de acceso tnbrida 200 (por ejemplo, una red unificada de fibra/cobre 100) sin programacion de transmision de subida centralizada. La red 200 puede comprender un dominio de fibra 270 y un dominio de cobre 280 acoplado mediante multiples ONU 230. El dominio de fibra 270 puede comprender un OLT 210 acoplado a las ONU 230 mediante una ODN 202, que puede ser similar al OLT 110, la ONU 130, y la ODN 102, respectivamente. El dominio de cobre 280 puede comprender la ONU 230 acoplada a multiples CPE 250 mediante una EDN 204, que puede ser similar a la ONU 130, la CNU 150, y la EDN 104, respectivamente. En la red 200, puede no haber coordinacion entre un OLT y una ONU en sus respectivas funciones de asignacion de ancho de banda de subida.

El dominio de fibra 270 puede estar configurado en una arquitectura P2MP con el OLT 210 ubicado en una CO acoplada a las ONU 230. En una realizacion, se pueden intercambiar datos entre el OLT 210 y las ONU 230 mediante el ODN 202 segun un protocolo PON. Por ejemplo, el dominio de fibra 270 puede intercambiar datos segun un protocolo GPON tal y como lo estipula la norma ITU-T G.984.3. En una realizacion, se pueden intercambiar datos a traves de una transmision basada en secuencia de bits, tal y como paquetes de datos transmitidos mediante un metodo de acceso multiple por division de tiempo (TDMA). El protocolo GPON puede comprender una capa de convergencia de transmision de GPON (GTC) que ofrece multiples funcionalidades, incluyendo funcionalidades MAC para entramado de datos por canales de subida y bajada y un GEM para entramar los datos y la senalizacion de informe de estado utilizando una DBA para datos de subida. El protocolo DBA de GPON puede habilitar al OLT 210 para compartir de forma dinamica un canal de subida comun de la ODN 202 entre multiples ONU 230. En el dominio de fibra 270, el protocolo DBA de GPON puede compartir de forma dinamica un canal de subida comun mediante la asignacion de anchos de banda en unidades definidas por tiempo.

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El protocolo DBA de GPON puede comprender un proceso de determinacion de distancia (ranging)/registro de la ONU y un proceso DBA de subida. El protocolo DBA de GPON puede implementarse como una configuracion maestro/esclavo, en donde un OLT funciona como un maestro DBA de GPON sobre una pluralidad de ONU (esclavos DBA de GPON). En el proceso de determinacion de distancia/registro de ONU, una ONU que se une a una red de acceso Idbrida puede estar registrada con el OLT y/o se puede calcular un retraso de transmision entre el OLT y la ONU En un proceso DBA de subida, el OLT asigna un ancho de banda de subida al concederle a la ONU un intervalo de tiempo (por ejemplo, un segmento de tiempo) para transmitir datos en un canal de subida comun.

El proceso de determinacion de distancia/registro de ONU puede comprender un OLT que difunde una solicitud para todas las ONU registradas en ese momento para detener las transmisiones en el canal de subida. Una OLT puede entonces difundir una solicitud para todas las ONU no registradas sin un identificador ONU (ONU-ID) para transmitir su numero de serie. Una ONU no registrada puede responder transmitiendo su numero de serie despues de esperar un tiempo aleatorio para evitar colisiones de transmision. El OLT puede asignar a la ONU no registrada un ONU-ID despues de recibir la transmision de numero de serie. El OLT puede transmitir otra solicitud para que todas las ONU detengan sus transmisiones en el canal de subida. El OLT puede entonces transmitir en secuencia una solicitud de determinacion de distancia a cada ONU registrada para medir el retraso de transmision. La ONU especificada en la solicitud de determinacion de distancia puede responder con una transmision de determinacion de distancia que puede incluir el ONU-ID asignado a la oNu. El OLT puede entonces medir el retraso de ida y vuelta (RTD) para esa ONU y calcular un retraso de ecualizacion. El OLT puede entonces transmitir a la ONU el retraso de ecualizacion calculado. A continuacion, la ONU puede compensar las transmisiones de subida posteriores con el retraso de ecualizacion para mitigar su retraso de transmision.

En un proceso DBA de GPON de subida, un OLT 210 puede difundir a multiples ONU 230 un mapa de ancho de banda (BWmap) en el encabezado de una trama de bajada. El BWmap puede ser una matriz de estructuras de asignacion, en donde cada entrada en la matriz representa una asignacion de ancho de banda unica para un contenedor de transmision particular (T-CONT). A traves del BWmap, el OLT 210 puede enviar punteros que indican un tiempo en el que la ONU 230 puede comenzar y finalizar su transmision de subida. Un T-CONT puede ser un canal de subida virtual, que puede funcionar como una unidad de asignacion de ancho de banda desde el OLT 210. Se puede asignar un unico T-CONT a una ONU 230, una clase de servicio (CoS), o una ONU logica. Ademas, una unica ONU 230 puede tener uno o mas T-CONT asignados a ella. Cada estructura de asignacion puede identificar un T-CONT espedfico asignado para una ONU espedfica, en base a asignaciones de procesos DBA de subida previas. La ONU 230 puede responder al OLT 210 con un informe de ancho de banda dinamico (DBRu) que indica cuantos paquetes de datos estan esperando en cola en el T_CONT para ser transmitidos en direccion ascendente. El OLT 210 puede recolectar DBRu de todas las ONU 230 y actualizar el BWmap de una trama de bajada posterior segun un algoritmo DBA. La ONU 230 puede recibir una trama de bajada posterior y transmitir datos por un canal de subida comun durante un segmento de tiempo asignado en el BWmap actualizado.

El dominio de cobre 280 tambien puede estar configurado en una arquitectura P2MP con una ONU 230 acoplada a multiples CPE 250 mediante un EDN 204. En una realizacion, se pueden intercambiar datos entre una ONU 230 y multiples CPE 250 mediante un dominio de cobre 280 segun un protocolo EPoC. Por ejemplo, la red de distribucion de cobre 280 puede intercambiar datos segun un protocolo EPoC. En una realizacion, se pueden intercambiar datos a traves de una transmision basada en sfmboios, tal y como paquetes transmitidos mediante un metodo de multiplexacion por division de frecuencias ortogonales (OFDM). En el dominio de cobre 280, un protocolo DBA de EPoC puede compartir de forma dinamica un canal de subida comun mediante la asignacion de anchos de banda en unidades definidas por frecuencia y tiempo.

Un protocolo DBA de EPoC puede implementarse como una configuracion maestro/esclavo, en donde una ONU 230 funciona como un maestro DBA de EPoC sobre multiples CPE 250 (esclavos DBA de EPoC). A diferencia del dominio de fibra 270, en el que se puede ofrecer un canal de transmision basado en tramas, el dominio de cobre 280 puede ofrecer un canal de transmision basado en sfmbolos. Una ONU 230 puede gestionar la asignacion de ancho de banda de un canal de subida compartido entre multiples CPE 250 dentro de un dominio de cobre 280. En el dominio de cobre 280, una ONU 230 puede asignar un ancho de banda de subida mediante la concesion de intervalos de tiempo (por ejemplo, asignaciones de segmentos de tiempo) y frecuencias de sub-portadoras a cada CPE 250 para transmitir datos de subida. En una realizacion, la ONU 230 puede conceder asignaciones de segmentos de tiempo y frecuencias de sub-portadoras a cada CPE 250 mediante un MPCP.

El MPCP puede comprender una ONU 230 que difunde un mensaje de Puerta, que puede contribuir con el descubrimiento de los CPE 250 recientemente conectados, la determinacion de distancias continua, y la asignacion dinamica de ancho de banda. La carga util de un mensaje de Puerta puede incluir un permiso que asigna una ventana de descubrimiento, por ejemplo, un segmento de tiempo y una sub-portadora, en donde un nodo, tal y como un CPE 250, que recibe el mensaje difundido y que desea registrarse con una ONU 230 puede transmitir un mensaje de registro.

Cada CPE 250, que desea registrarse con una ONU 230, puede responder con un mensaje de solicitud de registro (Register_Req) cuando se abre la ventana de descubrimiento. La Register_Req puede comprender un LLID y se puede enviar despues de que expire un retraso aleatorio para mitigar contenciones entre multiples CPE 250 que

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intentan registrarse con la ONU 230. La ONU 230 puede responder con un mensaje de registro (Registro) que puede otorgar al CPE 250 parametros de identificacion.

Habiendo recibido el Registro que incluye un LLID, un CPE 250 puede a continuacion ser identificada mediante un LLID asignado. Por lo tanto, una ONU 230 puede asignar un segmento de tiempo y una sub-portadora para que el CPE 250 devuelva una confirmacion de registro mediante el envfo de un mensaje de Puerta que contiene un permiso de segmento de tiempo y sub-portadora y el LLID asignado, por ejemplo, en un preambulo u otro campo determinado en el mensaje Puerta. Cuando se abre el segmento de tiempo asignado en el mensaje de Puerta, el CPE 250 puede devolver un mensaje de confirmacion de registro (Register_Ack) con el LLID asignado al ONU 230, completando asf el registro del CPE 250. Ademas, el CPE 250 puede utilizar el LLID asignado para reconocer y/o filtrar mensajes difundidos por la ONU 230 y que estan dirigidos a ella o a uno o mas nodos de bajada y/o dispositivos del suscriptor.

La Figura 3 es un diagrama de una realizacion de una red de acceso tubrida 300 (por ejemplo, una red unificada de fibra/cobre 100) sin programacion de transmision de subida centralizada. La red 300 puede comprender un dominio de fibra 370 y un dominio de cobre 380 acoplado mediante multiples ONU 330. Un dominio de fibra 370 puede comprender un OLT 310 acoplado a las ONU 330 mediante una ODN 302, que puede ser similar al OLT 210, la ONU 230, y la ODN 202, respectivamente. Un dominio de cobre 380 puede comprender una ONU 330 acoplada a multiples CPE 350 mediante una EDN 304, que puede ser similar a la ONU 230, la CNU 250, y la EDN 204, respectivamente. En la red 300, se puede implementar una extension del protocolo DBA de modo que las transmisiones de subida desde multiples ONU 330 y multiples CPE 350 se puedan gestionar de manera centralizada mediante un OLT 310. Por lo tanto, en la red 300, el OLT 310 puede funcionar como maestro DBA sobre multiples ONU 330 y multiples CPE 350. En la red 300, se puede reducir el procesamiento extra de transmisiones de subida a traves de una programacion de transmision de subida centralizada tanto por el dominio de fibra 370 como por el dominio de cobre 380 utilizando un metodo de extension del protocolo DBA.

El metodo de extension del protocolo DBA en la red 300 puede comprender una estimacion del retraso CPE-ONU, una compensacion de la transmision CPE, y una coordinacion del segmento de tiempo CPE-ONU. En la red 300, un OLT 310 puede administrar las transmisiones de subida del CPE mediante el envfo de asignaciones de segmento de tiempo (por ejemplo BWmap o mensajes de Puerta MPCP) comunicados a traves de mensajes de senalizacion OLT- CPE 390. El CPE 350 puede tanto recibir las asignaciones de segmento de tiempo de un OLT 310 como informar sus requisitos de transmision al OLT 310 a traves de mensajes de senalizacion OLT-CPE 390. En una realizacion, los mensajes de senalizacion OLT-CPE 390 se pueden utilizar para transmitir mensajes de Puerta/Informe BWmap o MPCP sobre dominios de cobre 380. Por ejemplo, un mensaje BWmap puede encapsularse en un mensaje de operaciones, administracion y gestion (OAM) de Ethernet, de manera que un CPE 350 pueda analizar el mensaje BWmap mediante su modulo OAM Ethernet local. Alternativamente, un mensaje de Puerta/Informe MPCP puede encapsularse en una carga util de trama GEM de manera que una CPE 350 pueda analizar el mensaje de Puerta/Informe MPCP, el cual se describira a continuacion, mediante un modulo DBA de PON. Un modulo dBa de PON puede agregarse a una CPE 350 de manera que pueda eliminar el encabezado de trama GEM para recuperar el mensaje de Puerta/Informe MPCP. Ademas, un puerto GEM (o un puerto XGEM) se puede reservar para transmitir los mensajes GEM de MPCP (o XGEM de MPCP). Por lo tanto, los mensajes de senalizacion OLT-CPE pueden permitir que el OLT 310 y los CPE 350 se comuniquen directamente, lo cual puede reducir y/o eliminar el desencapsulamiento, re-encapsulamiento y/o reprocesamiento de mensajes DBA mediante las ONU 330. Ademas, los mensajes de senalizacion OLT-CPE pueden reducir y/o eliminar la sobrecarga de gestion de trafico en las ONU 330. Por lo tanto, las ONU 330 pueden estar disenadas para ser un re-enviador de trafico de subida, el cual puede convertir los mensajes de senalizacion OLT-CPE de un dominio optico a un dominio de cobre y viceversa.

Una estimacion de retraso CPE-ONU puede permitir que el OLT 310 estime y/o mida un retraso de transmision entre un CPE 350 y su ONU 330 correspondiente. La estimacion de retraso CPE-ONU se puede lograr durante un proceso de registro de CPE del OLT 310 utilizando mensajes de senalizacion OLT-CPE 390. Se puede implementar un proceso de registro de CPE en la red 300 mediante la extension de un proceso de registro GPON (por ejemplo, un proceso de determinacion de distancia/registro de ONU de la red 200) desde las ONU 330 a las CPE 350. Por lo tanto, en la red 300, los CPE 350 pueden ser considerados ONU 330 por un OLT 310 a los efectos de registro. Por ejemplo, el retraso en la transmision del CPE puede estimarse teniendo en cuenta el retraso de transmision de la ONU 330 correspondiente durante el registro. Se puede lograr una compensacion de transmision de CPE al incluir una estimacion de retraso CPE-ONU en un algoritmo de DBA. En la red 300, el OLT 310 puede asignar segmentos de tiempo utilizando este algoritmo de DBA modificado, para evitar colisiones de transmision de subida en el dominio de cobre 380. Una coordinacion del segmento de tiempo CPE-ONU puede permitir al OLT 310 asignar segmentos de tiempo tanto a las ONU 330 como a los CPE 350 de modo que las transmisiones de subida del CPE lleguen a la ONU correspondiente casi al comienzo del segmento de tiempo asignado a la ONU. Por lo tanto, puede no ser necesario que las ONU 330 almacenen en bufer o pongan en cola la transmision de subida del CPE 350 mediante la implementacion de la coordinacion del segmento de tiempo CPE-ONU. En la red 300, las ONU 330 pueden estar configuradas como contenedores de transmision para reenviar la transmision de subida del CPE al OLT 310 sin re- programacion. Ademas, si una ONU tiene para enviar una transmision de subida que no es CPE, la coordinacion del segmento de tiempo CPU-ONU puede permitir que el OLT 310 programe transmisiones de subida que no son CPE para que no entren en conflicto con las transmisiones de subida CPE.

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La Figura 4 ilustra una realizacion de un mensaje GEM de MPCP 400. Un OLT (por ejemplo, OLT 310) se puede comunicar con una unidad de dominio inalambrico o de cobre (por ejemplo, CPE 350) a traves de un mensaje GEM de MPCP 400. Un mensaje GEM de MPCP 400 puede comprender una trama MPCP 410 asignada a una carga util 460 de una trama GEM 430.

Una trama MPCP 410 puede estar precedida por un intervalo entre paquetes (IPG) 411 y puede comprender un preambulo de MPCP/campo 412 de delimitador de comienzo de trama (SFD), campo 414 de direccion de destino (DA), un campo 416 de direccion de origen (SA), un campo 418 de longitud/tipo, un campo 420 de datos de cliente MAC, y un campo 422 de secuencia de comprobacion de trama (FCS). Un campo 424 de fin de trama (EOF) puede estar al final de la trama MPCP 410. El preambulo de MPCP/campo SFD 412 puede ser utilizado para sincronizacion de tramas, estimacion de canales, y la porcion SFD puede identificar el final de la porcion de preambulo de MPCP. El campo DA 414 puede comprender una direccion de red como, por ejemplo, una direccion MAC, para un nodo de destino, que puede estar concebido para recibir los datos, por ejemplo, el OLT o uno de los CPE. El campo SA 416 puede comprender una direccion de red para un nodo de origen, que puede dar origen al mensaje de MPCP 400 (por ejemplo, OLT 310) El campo longitud/tipo 418 puede utilizarse para indicar que la longitud y el tipo del mensaje corresponden a un mensaje de control MAC. El campo 420 de datos de cliente MAC puede comprender los datos de control MAC transportados entre el OLT y un CPE (por ejemplo, un OLT 310 y un CPE 350, respectivamente). El campo FCS 422 puede utilizarse para detectar y corregir errores como, por ejemplo, una Comprobacion de Redundancia Cfclica (CRC) u otra suma de comprobacion.

Una trama GEM 430 puede comprender un encabezado 440 y una carga util 460. El encabezado 440 puede comprender un Indicador de Longitud de Carga Util (PLI) 442, un campo 444 de identificador de Puerto (Port ID), un campo 446 de Indicador de Tipo de Carga Util (PTI), y un campo 448 de Control de Error de Encabezado (HEC). El campo PLI 442 puede indicar la longitud de la carga util 460 en bytes. El campo PLI 442 tambien puede indicar el inicio de la carga util 450. El campo PortID 444 puede ofrecer multiples identificadores de trafico unicos. Los identificadores de trafico pueden corresponder a multiples flujos de datos, que pueden estar multiplexados. El campo PTI 446 puede indicar el tipo de contenido de la carga util 460. El campo HEC 448 puede ofrecer las funciones de deteccion y correccion de errores. La carga util 460 puede comprender los datos de carga util transportada entre un OLT y un CPE (por ejemplo, un OLT 310 y un CPE 350, respectivamente).

La Figura 5 ilustra una realizacion de un mensaje XGEM de MPCP 500. Un OLT (por ejemplo, OLT 310) se puede comunicar con una unidad de dominio inalambrico o de cobre (por ejemplo, CPE 350) mediante un mensaje XGEM de MPCP 500. Un mensaje XGEM de MPCP 500 puede comprender una trama MPCP 510 asignada a una carga util 560 de una trama XGEM 530. Una trama MPCP 510 puede ser sustancialmente similar a la trama MPCP 410.

Una trama XGEM 530 puede comprender un encabezado 540 y una carga util 560. El encabezado 540 puede comprender un campo PLI 542, un campo Port ID 546, y un campo HEC 552, que puede ser sustancialmente similar al campo PLI 442, al campo Port ID 444, y al campo hEc 448, respectivamente. El encabezado 540 puede ademas comprender un campo de mdice de clave 544, un campo de opciones 548, un campo de indicacion de ultimo fragmento (LF) 550. El campo de mdice de clave 544 se puede utilizar para indicar que clave, si la hubiese, se ha utilizado para encriptar la trama XGEM 530 actual. El campo de Opciones 548 se puede utilizar para rellenar la trama XGEM 530 y/o ofrecer indicaciones opcionales. El campo LF 550 puede senalar un ultimo fragmento de una unidad de datos de servicio.

La Figura 6 ilustra una realizacion de un mensaje GEM de MPCP 600. Un OLT (por ejemplo, OLT 310) se puede comunicar con una unidad de dominio inalambrico o de cobre (por ejemplo, CPE 350) a traves de un mensaje GEM de MPCP 600. Un mensaje GEM de MPCP 600 puede comprender una trama MPCP 610 asignada a una carga util 660 de una trama GEM 630. Una trama MPCP 610 puede ser sustancialmente similar a la trama MPCP 410. A diferencia del mensaje GEM de MPCP 400, el mensaje GEM de MPCP 600 puede evitar que el campo de delimitacion de inicio de trama/preambulo (SFD) de MPCP 612 se asigne a la trama GEM 630.

La Figura 7 ilustra una realizacion de un mensaje XGEM de MPCP 700. Un OLT (por ejemplo, OLT 310) se puede comunicar con una unidad de dominio inalambrico o de cobre (por ejemplo, CPE 350) mediante un mensaje XGEM de MPCP 700. Un mensaje XGEM de MPCP 700 puede comprender una trama MPCP 710 asignada a una carga util 760 de una trama XGEM 730. Una trama MPCP 710 puede ser sustancialmente similar a la trama MPCP 410. A diferencia del mensaje XGEM de MPCP 500, el mensaje XGEM de MPCP 700 puede evitar que el campo de delimitacion de inicio de trama/preambulo (SFD) de MPCP 712 se asigne a la trama XGEM 730.

Al menos algunas de las caractensticas/metodos descritos en la descripcion se pueden implementar en un elemento de red. Por ejemplo, las caractensticas/metodos de la descripcion se pueden implementar utilizando hardware, firmware, y/o software instalado para ejecutarse en hardware. Por ejemplo, el elemento de red puede ser cualquier dispositivo que transporte datos a traves de una red, por ejemplo, un interruptor, enrutador, puente, servidor, cliente, etc. La Figura 8 ilustra una realizacion de un elemento de red 800, que puede ser cualquier dispositivo que transporta y procesa datos a traves de una red. Por ejemplo, el elemento de red 800 puede estar configurada para manejar un mensaje GEM de MPCP 400 y un mensaje XGEM de MPCP 500.

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El elemento de red 800 puede comprender uno mas puertos de entrada o caras 810 acoplados a un transmisor- receptor (Tx/Rx) 812, que pueden ser transmisores, receptores, o combinaciones de los mismos. Es posible acoplar un Tx/Rx 812 a multiples puertos de bajada 810 para transmitir y/o recibir tramas de otros nodos, un Tx/Rx 812 acoplado a multiples puertos de subida 830 para transmitir y/o recibir tramas de otros nodos. Se puede acoplar un procesador 825 al Tx/Rxs 812 para procesar las tramas y/o determinar los nodos a los cuales enviar tramas. El procesador 825 puede comprender uno o mas procesadores de nucleos multiples y/o modulos de memoria 822, que pueden funcionar como almacenes de datos, buferes, etc. El procesador 825 puede implementarse como un procesador general o puede ser parte de uno o mas circuitos integrados de aplicacion espedfica (ASIC) y/o procesadores de senales digitales (DSP). Los puertos de bajada 810 y/o puertos de subida 830 pueden contener componentes de transmision y/o recepcion electricos y/u opticos. El elemento de red 800 puede o no tener un componente de enrutamiento que toma las decisiones en cuanto a enrutamiento. El elemento de red 800 puede tambien comprender un bloque de plano de envfo de contenido programable 828. El bloque de plano de envfo de contenido programable 828 puede estar configurado para implementar funciones de envfo y procesamiento de contenido como, por ejemplo, en una capa de aplicacion o capa 3 (L3) en el modelo de Interconexion de Sistemas Abiertos (OSI), donde el contenido puede enviarse segun el nombre o prefijo del contenido y posiblemente segun otra informacion relacionada con el contenido que asigna el contenido al trafico de red. Dicha informacion de asignacion puede mantenerse en una tabla de contenido en el modulo de memoria 822. El bloque de plano de envfo de contenido programable 828 puede interpretar las solicitudes de contenido de los usuarios y, en consecuencia, buscar contenidos, por ejemplo, segun metadatos y/o nombres de contenido, desde la red u otros enrutadores de contenido y puede almacenar el contenido, por ejemplo, de manera temporal, en el modulo de memoria 822. El bloque de plano de envfo de contenido programable 828 puede luego enviar el contenido en cache al usuario. El bloque de plano de envfo de contenido programable 828 puede implementarse utilizando software, hardware o ambos y puede funcionar por encima de la capa IP o capa 2 (L2) en el modelo OSI. El modulo de memoria 822 puede comprender una memoria cache 824 para almacenar contenidos de mantera temporal, por ejemplo, una Memoria de Acceso Aleatorio (RAM). Asimismo, el modulo de memoria 822 puede comprender un almacenamiento a largo plazo 826 para almacenar contenidos relativamente mas extensos como, por ejemplo, una Memoria de Solo Lectura (ROM). Por ejemplo, la memoria cache 824 y el almacenamiento a largo plazo 826 pueden incluir memorias de acceso aleatorio dinamicas (DRAM), unidades de estado solido (SSD), discos duros, o combinaciones de los mismos. En particular, los bloques de almacenamiento 822 pueden utilizarse para alojar las instrucciones para poner en practica el sistema y metodos descritos en la presente memoria.

Se entiende que, programando y/o cargando instrucciones ejecutables en el elemento de red 800 se modifica al menos uno de los procesadores 825, la memoria cache 824 y el almacenamiento a largo plazo 826, transformando el elemento de red 800 en parte en una maquina o aparato en particular, por ejemplo, una arquitectura de envfo de nucleos multiples, quedando la funcionalidad novedosa expuesta en la presente descripcion. Es fundamental para las tecnicas de ingeniena de software e ingeniena electrica que la funcionalidad que se pueda implementar cargando software ejecutable en un ordenador se pueda convertir en una implementacion de hardware mediante normas de diseno conocidas. Las decisiones entre implementar un concepto en software versus hardware por lo general dependen de las consideraciones de estabilidad del diseno y cantidad de unidades que van a producirse, mas que de cualquier problema relacionado con la traduccion del dominio de software al dominio de hardware. En terminos generales, se puede preferir un diseno que esta aun sujeto a cambios frecuentes para ser implementados en software, debido a que re-estructurar una implementacion de hardware es mas costoso que re-estructurar un diseno de software. En terminos generales, se puede preferir implementar en el hardware un diseno que sea estable y que sera producido en grandes volumenes, por ejemplo en un ASIC, puesto que para grandes ejecuciones de produccion la implementacion de hardware puede ser menos costosa que la implementacion de software. A menudo un diseno puede desarrollarse y probarse en forma de software y posteriormente transformarse, mediante normas de diseno conocidas, en una implementacion de hardware equivalente en un circuito integrado de aplicacion espedfica que cablea las instrucciones del software. De la misma forma que una maquina controlada por un nuevo ASIC es una maquina o aparato en particular, un ordenador que se ha programado y/o cargado con instrucciones ejecutables puede verse como una maquina o aparato en particular.

En los casos en los que se indican expresamente limitaciones o intervalos numericos, debena entenderse que dichos intervalos o limitaciones expresas incluyen intervalos o limitaciones iterativos de la misma magnitud comprendidos dentro de los intervalos o limitaciones expresamente indicados (por ejemplo, desde alrededor de 1 a alrededor de 10 incluye 2, 3, 4, etc.; mayor que 0,10 incluye 0,11, 0,12, 0,6, etc.). Por ejemplo, cuando se describe un intervalo numerico con un lfmite inferior Ri y un lfmite superior Ru, se esta describiendo de manera espedfica cualquier numero comprendido dentro del intervalo. En particular, se describen de manera espedfica los siguientes numeros comprendidos dentro del intervalo: R = Rl + k * (Ru - Rl), en donde k es una variable que oscila entre 1 por cien y 100 por cien con un incremento de 1 por cien, es decir, k es 1 por cien, 2 por cien, 3 por cien, 4 por cien, 5 por cien, ..., 50 por cien, 51 por cien, 52 por cien, ..., 95 por cien, 96 por cien, 97 por cien, 98 por cien, 99 por cien, o 100 por cien. Asimismo, cualquier intervalo numerico definido por dos numeros R tal y como se define mas arriba tambien se describe de manera espedfica. El uso del termino "opcionalmente" con respecto a cualquier elemento de una reivindicacion significa que el elemento se requiere, o de forma alternativa, que el elemento no se requiere, estando ambas alternativas comprendidas dentro del alcance de la reivindicacion. El uso de terminos mas amplios como, por ejemplo, "comprende" y "incluye" y "tiene" debera entenderse como un complemento para terminos mas espedficos como, por ejemplo, "consiste en", "consiste esencialmente en" y "comprende sustancialmente". Por

consiguiente, el alcance de la proteccion no esta limitado por la descripcion expuesta anteriormente sino que esta definido por las reivindicaciones siguientes. Cada reivindicacion se incorpora como una descripcion adicional dentro de la especificacion y las reivindicaciones son realizaciones / una realizacion de la presente descripcion.

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   REIVINDICACIONES

   1. Un terminal de lmea optica, OLT (110, 210, 310), que comprende:

   un puerto optico configurado para acoplar multiples -elementos de red, NE, mediante una red de distribucion optica, ODN (102, 202, 302), en donde cada Ne hace de intermediario entre el OLT (110, 210, 310) mediante la ODN (102, 202,302) y multiples equipos locales del cliente, CPE (150, 250, 350), mediante una red de distribucion electrica, EDN (104, 204, 304); y

   un procesador acoplado al puerto optico, en donde el procesador esta configurado para:

   recibir multiples primeras solicitudes de transmision de cada NE y multiples segundas solicitudes de transmision de cada CPE (150, 250, 350), en donde las primeras solicitudes de transmision no se originan en cualquier CPE (150, 250, 350);

   asignar un segmento de tiempo a cada NE para transmitir en la ODN (102, 202, 302), en respuesta a las multiples primeras solicitudes de transmision y a las multiples segundas solicitudes de transmision; y

   asignar un segmento de tiempo a cada CPE (150, 250, 350) para transmitir en la EDN (104, 204, 304), en respuesta a las multiples primeras solicitudes de transmision y a las multiples segundas solicitudes de transmision,

   caracterizada por que el procesador esta ademas configurado para:

   calcular un retraso de transmision entre uno de los CPE (150, 250, 350) y uno de los NE posicionados entre el OLT (110, 210, 310) y el CPE (150, 250, 350);

   compensar el retraso de transmision cuando se asigna el segmento de tiempo al NE para la transmision en la ODN (102, 202, 302); y

   asignar el segmento de tiempo al NE para transmitir en la ODN (102, 202, 302) los datos del CPE (150, 250, 350), y en donde este segmento de tiempo coincide sustancialmente con la llegada de los datos desde el CPE (150, 250, 350).
2. 2. El OLT (110, 210, 310) de la reivindicacion 1, en donde el procesador esta ademas configurado para enviar un mensaje de puerta de protocolo de control de acceso al medio multipunto, MPCP, a cada NE, y en donde el mensaje de puerta MPCP comprende informacion acerca el segmento de tiempo asignado al NE.
3. 3. El OLT (110, 210, 310) de la reivindicacion 1, en donde el OLT (110, 210, 310) es parte de una red optica pasiva, PON, en donde el NE es una unidad de red optica, ONU (130, 230, 330), y en donde la PON es una pOn con capacidad de gigabit, GPON, o una PON con capacidad de 10 gigabits, XGPON, en donde el procesador esta ademas configurado para enviar un mensaje de puerta MPCP a cada CPE, y en donde el mensaje de puerta MPCP esta encapsulado en una trama de metodo de encapsulamiento GPON, GEM, o una trama de metodo de encapsulamiento XGPON, XGEM.
4. 4. El OLT (110, 210, 310) de la reivindicacion 3 que ademas comprende al menos un puerto GEM o al menos un puerto XGEM, en donde el puerto GEM esta reservado para enviar datos de usuario encapsulados en tramas GEM y mensajes de puerta MPCP encapsulados en tramas GEM, y en donde el puerto XGEM esta reservado para enviar datos de usuario encapsulados en tramas XGEM y mensajes de puerta MPCP encapsulados en tramas XGEM.
5. 5. El OLT (110, 210, 310) de la reivindicacion 1, en donde el procesador esta ademas configurado para asignar un segmento de tiempo al NE para transmitir datos que no sean de CPE en el ODN (102, 202, 302), y en donde el segmento de tiempo no coincide con la llegada de los datos del CPE (150, 250, 350).
6. 6. Un metodo que comprende:

   enviar, mediante un equipo local del cliente, CPE (150, 250, 350), una solicitud de transmision a un terminal de lmea optica, OLT (110, 210, 310), mediante un elemento de red interviniente, NE, a traves de una red de distribucion electrica, EDN (104, 204, 304), en donde el OLT (110, 210, 310) esta acoplado al NE mediante una red de distribucion optica, ODN, y en donde el NE esta acoplado a la EDN (104, 204, 304) y hace de intermediario entre la EDN (104, 204, 304) y el ODN (102, 202, 302);

   recibir, mediante el CPE (150, 250, 350), un segmento de tiempo desde el terminal de lmea optica, OLT (110, 210, 310), para transmitir en la EDN (104, 204, 304), en respuesta a la solicitud de transmision; y

   transmitir multiples tramas de datos al NE, durante el segmento de tiempo, en donde el NE reenvfa las tramas de datos al OLT(110, 210, 310) sin re-programacion,

   caracterizado por que el metodo ademas comprende:

   calcular un retraso de transmision entre el CPE (150, 250, 350) y el NE posicionado entre el OLT (110, 210, 310) y el CPE;

   compensar el retraso de transmision cuando se asigna el segmento de tiempo al NE para la transmision en la ODN (102, 202, 302); y

   5 asignar, mediante el OLT (110, 210, 310), el segmento de tiempo al NE para transmitir en la ODN (102, 202, 302) los

   datos del CPE (150, 250, 350), en donde este segmento de tiempo coincide sustancialmente con la llegada de los datos desde el CPE (150, 250, 350).
7. 7. El metodo de la reivindicacion 6, en donde el segmento de tiempo para transmitir en la EDN (104, 204, 304) se transmite mediante un mensaje de puerta de protocolo de control de acceso al medio multipunto, MPCP.

   10 8. El metodo de la reivindicacion 7, el OLT (110, 210, 310) es parte de una red optica pasiva, PON, en donde el PON

   es un PON con capacidad de gigabit, GPON, o un PON con capacidad de 10 gigabits, XGPON, en donde el mensaje de puerta MPCP esta encapsulado en una trama de metodo de encapsulamiento G-PON, GEM, o una trama de metodo de encapsulamiento XGPON, XGEM, en donde el mensaje de puerta MPCP comprende un campo delimitador de preambulo/inicio de trama MPCP, un campo de direccion de destino, un campo de direccion de 15 fuente, un campo de longitud/tipo, un Control de Acceso al Medio, MAC, campo de datos del cliente, y un campo de secuencia de comprobacion de trama, en donde la trama GEM comprende una carga util GEM, en donde la trama XGEM comprende una carga util XGEM, y en donde el mensaje de puerta MPCP esta encapsulado en la carga util GEM o la carga util XGEM.
8. 9. El metodo de la reivindicacion 6, en donde el segmento de tiempo se transmite mediante una red optica pasiva, 20 PON, mapa de ancho de banda, BWmap, o un mensaje de puerta MPCP, en donde el BWmap de PON o el mensaje de puerta MPCP esta encapsulado en una trama de operaciones, administracion y gestion, oAm, de Ethernet.