ES2297869T3 - Dispositivo y metodo de distribucion de servicio de banda ancha. - Google Patents

Dispositivo y metodo de distribucion de servicio de banda ancha. Download PDF

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Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN PROCEDIMIENTO PARA DISTRIBUIR LOS SERVICIOS DE BANDA ANCHA QUE PROPORCIONA ESENCIALMENTE LA SEPARACION DEL FRONTAL DE BANDA ANCHA DE UN RECEPTOR DEL RESTO DEL CIRCUITO, SITUANDO EL MISMO EN EL NODO DE LA FIBRA O EN LOS ARMARIOS DE UTILIDADES DE UN EDIFICIO CON CONEXION A CABLE COAXIAL; EL FRONTAL SE CONECTA ENTONCES A UN MODEM ADSL, O A UN MODULADOR, O A UN AMPLIFICADOR, Y LA SEÑAL SE TRANSFIERE A UN SUMADOR; TRANSPORTANDOSE ENTONCES LAS DOS SEÑALES, A TRAVES DEL PAR DE HILOS TELEFONICOS EXISTENTES, HASTA UN USUARIO FINAL INDIVIDUAL, DIVIDIENDOSE LAS SEÑALES ENTRE EL TELEFONO Y EL TELEVISOR.

Description

Dispositivo y método de distribución de servicio de banda ancha.
La presente invención hace referencia a un método de distribución de servicio de banda ancha.
En la actualidad los sistemas de telecomunicaciones modernos llevan, además de llamadas de voz ordinarias, otros servicios para usuarios, incluyendo la transmisión de imágenes de televisión y programación, tales como televisión por cable y servicios de transmisión de datos tales como el bien conocido Internet.
El ancho de banda por usuario requerido para llevar estos servicios es mucho mayor que la banda requerida para llevar telefonía ordinaria.
De modo acorde, las empresas de telecomunicaciones están desarrollando e instalando las llamadas "redes de acceso de banda ancha".
Estas redes especializadas están diseñadas para llevar señales digitales a los usuarios, caracterizadas por anchos de banda muy anchos en las direcciones desde la centralita al usuario y con bandas estrechas en la dirección opuesta.
Esto es debido al hecho de que el usuario requiere ocupar una cantidad pequeña de banda en comparación con la gran cantidad de información descargada al usuario.
La red de acceso de banda ancha está constituida normalmente de forma híbrida, es decir mixta, por una parte de fibra óptica y una parte de cable coaxial y de modo acorde llamada "Red Híbrida de Fibra y Coaxial (HFC)".
De modo acorde, la Figura 1 ilustra un diagrama ejemplificador en el que la parte óptica es utilizada para llevar las señales desde un lugar, designado por el número de referencia 1 y llamado "cabecera", donde los varios programas a ser alimentados en la red de banda ancha están concentrados, a un punto, designado por el número de referencia 2 y llamado "nodo de fibra", de la red de banda ancha implementado con el sistema de red híbrida de fibra y coaxial (HFC), en el que la señal óptica que llega de la fibra es convertida en una señal eléctrica para su transmisión por cable coaxial.
Los cables coaxiales 4 utilizados para distribuir la señal a los usuarios se ramifican hacia afuera desde el nodo de fibra 2, que está localizado cerca de los usuarios, generalmente designado por el número de referencia 3.
Dentro del edificio, y empezando desde la llamada "terminación de red" (NT), designada por el número de referencia 5, el cable coaxial 4 se ramifica hacia afuera, mediante un sistema de distribución designado por el número de referencia 6, hacia los usuarios individuales, designados por el número de referencia 7.
Se requiere equipo especial, sin embargo, para recibir los servicios: en el caso de la televisión digital por cable, un receptor especial es utilizado que es capaz de realizar las siguientes operaciones: sintonizar un canal típicamente en la banda entre 47 y 862 MHz; descodificar la señal (en el caso de canales de pago); descomprimir la señal según el estándar MPEG2; y enviarla al televisor, designado por el número de referencia 8, en el formato PAL estándar.
El sistema de distribución descrito anteriormente conocido como Red Híbrida de Fibra y Coaxial (HFC) es usado extensivamente porque es una solución que tiene una buena relación precio/rendimiento.
Este sistema, sin embargo, conlleva muchos inconvenientes, incluyendo principalmente el tendido de cables coaxiales dentro de edificios y en las calles de las ciudades.
Particularmente en áreas urbanas y en edificios más antiguos, el tendido de dichos cables conlleva un trabajo de demolición y reformas que es particularmente caro y a veces completamente inaceptable para los usuarios.
En la Figura 1, la expresión "nodo de distribución" hace referencia al punto de acceso a la red de banda ancha para canales que llegan desde una pluralidad de cabeceras y al mismo tiempo el punto de distribución de todos los canales de transmisión hacia los usuarios.
Como solución parcial a estos inconvenientes, que son empeorados hasta el punto a que fuerzan al usuario del servicio a realizar un trabajo estructural no deseado, es conocido, con el fin de transmitir señales de banda ancha eficientemente y de forma barata, usar diferentes sistemas, incluyendo el conocido genéricamente por el nombre "sistema de transmisión asimétrica de banda ancha" o Línea de Suscripción Asimétrica Digital (ADSL) o sistemas similares llamados XDSL, donde la letra X debe ser reemplazada en cada caso con la tecnología siendo utilizada.
La expresión ADSL designa un sistema de transmisión de banda ancha capaz de utilizar el par de cable telefónico convencional, designado por el número de referencia 9, para llevar canales digitales de banda ancha simultáneamente con el servicio telefónico ordinario, también permitiendo la comunicación entre el usuario y la cabecera mediante un canal de retorno (canal corriente arriba) a baja velocidad (diferentemente del canal corriente abajo, que opera a alta velocidad, de ahí el término "asimétrico").
El sistema de transmisión asimétrica de banda ancha ADSL de este modo utiliza el par de cable ordinario, que actualmente llega a cada casa, para llevar un canal de banda ancha sobre dicho par de cable.
Este sistema de transmisión asimétrica de banda ancha ADSL preserva el servicio ordinario que puede ser utilizado con un teléfono, designado por el número de referencia 10, y permite al usuario requerir el programa o servicio elegido de la centralita de servicio mediante el canal corriente arriba.
La centralita 50, sin embargo, debe ser capaz de suministrar los programas bajo demanda e individualmente a cada usuario: este tipo de servicio es conocido como vídeo a la carta (VOD) y conlleva la presencia, en la centralita, de equipos potentes y de modo acorde caros conocidos como "servidores de vídeo", capaces de servir los requisitos de los usuarios, o de sistemas de conmutación igualmente caros que típicamente utilizan tecnología ATM (Modo de Transferencia Asíncrono).
Substancialmente, el servidor de vídeo es un ordenador potente capaz de transmitir programas y servicios a los usuarios a requerimiento del usuario, mientras que el conmutador ATM alternativamente conmuta el canal requerido hacia el usuario.
De modo acorde, cualquier uso del sistema de transmisión asimétrica de banda ancha ADSL configura la red como punto a punto, tal y como se muestra esquemáticamente en la Figura 2 que acompaña, entre la centralita y el usuario, a diferencia de la estructura de distribución mencionada anteriormente conocida como red híbrida de fibra y coaxial (HFC), en la que la red gradualmente se ramifica hacia afuera desde la centralita o cabecera hacia los usuarios.
El sistema de transmisión asimétrica de banda ancha ADSL por lo tanto conecta al usuario a servicios de banda ancha sólo con un canal a una velocidad máxima de 8 Mbit/s y utiliza el par de cable existente, compartiéndolo con los servicios telefónicos básicos. Esta estructura, sin embargo, conlleva equipo muy caro y un cambio radical en el concepto de distribución.
El objetivo de la presente invención es solucionar los problemas técnicos descritos, eliminando los inconvenientes de la técnica actual citada y de este modo proveyendo una solución que permite eliminar los costes e inconvenientes del cableado de cable coaxial para el usuario.
Dentro del ámbito de este objetivo, un objeto importante de la presente invención es proveer una solución en la que el usuario final no tenga que realizar trabajo específico alguno de albañilería en su hogar con el fin de usar el servicio de banda ancha.
Otro objeto importante de la presente invención es proveer una solución que conlleve bajos costes de implementación para la distribución del servicio de banda ancha.
Otro objeto importante de la presente invención es proveer una solución que no requiera el uso de equipo muy caro tal como ordenadores potentes capaces de servir los requisitos de los usuarios.
Este objetivo, estos objetos y otros que resultarán aparentes a continuación, se consiguen mediante un método para la distribución de servicios de banda ancha caracterizado por el hecho de que provee:
- - separar un frontal de banda ancha de un circuito receptor de otras porciones del circuito;
- - colocar dicho frontal en armarios de un edificio;
- - conectar dicho frontal a un llamado "modulador-demodulador" (módem ADSL) o a un llamado "modulador" o a un amplificador;
- - transferir una señal de dicho modulador-demodulador o de dicho modulador o de dicho amplificador y la señal de una centralita telefónica a un primer sumador para mezclar los servicios de banda ancha y telefónicos.
- - transferir señales desde dicho primer sumador por un par de cable telefónico a un usuario final individual; y
- - dividir las señales a un teléfono y a un televisor.
Otras características y ventajas de la invención resultarán aparentes a partir de la siguiente descripción detallada de un ejemplo de realización particular suyo, ilustrado sólo mediante ejemplo no limitador en los dibujos que acompañan, en los que:
La Figura 1 es un diagrama de una disposición de la técnica anterior;
La Figura 2 es otro diagrama de otra disposición de la técnica anterior;
La Figura 3 es un diagrama esquemático de la estructura de un receptor digital;
La Figura 4 es una vista esquemática del dispositivo según la presente solución;
La Figura 5 es un diagrama esquemático de una indicación de un posible modo de operación;
La Figura 6 es una vista esquemática del dispositivo según la presente invención, usando el modulador en el armario del hogar;
La Figura 7 es una vista esquemática del dispositivo según la presente invención, sin usar el modulador;
La Figura 8 es un diagrama esquemático de una indicación de una posible operación con un modulador, tal y como se muestra en el diagrama de la Figura 6;
La Figura 9 es un diagrama esquemático de una indicación de una posible operación sin un modulador, tal y como se muestra en el diagrama de la Figura 7.
La estructura de un receptor digital (véase Figura 3), generalmente designado por el número de referencia 11, para servicios de banda ancha está descrita con referencia a las figuras anteriores, y particularmente con referencia a la Figura 3, para mejorar la comprensión del método según la invención. El receptor comprende un bloque, designado por el número de referencia 12, que se llama "frontal" y está constituido por un módulo electrónico que recoge las señales 4 que llegan desde la red y las procesa apropiadamente sintonizándolas y acondicionándolas de forma que sean utilizables por las subsiguientes etapas del receptor.
Substancialmente, el frontal 12 tiene el objetivo de seleccionar el canal seleccionado dentro de la banda disponible al usuario: el frontal 12 también convierte la señal recibida 4 en una pluralidad de datos que entonces son procesados por otras etapas subsiguientes.
El número de referencia 13 designa un bloque, llamado "acceso condicional", que es un sistema que permite acceso a servicios, por ejemplo el visionado de un canal de televisión, sólo a usuarios autorizados (por ejemplo aquellos que pagan una suscripción), impidiendo el uso por usuarios no autorizados mediante métodos de codificación de transmisión.
El número de referencia 14 designa un bloque convencionalmente llamado "Mpeg demux", que está constituido por un sistema para la codificación y compresión digital de señales de vídeo que, mediante descodificadores apropiados 15 (descodificadores de vídeo y audio) y convertidores de digital a analógico (DAC) 16, llevan las señales a un enchufe SCART 17, todo el sistema siendo gestionado mediante un microprocesador 18.
En el método, el frontal de banda ancha 12 del receptor 11 está separado del resto del circuito, colocándolo en el nodo de fibra 2, tal y como se muestra en la Figura 4 o en el mismo punto del edificio donde el par de cable del servicio telefónico entra en dicho edificio y por lo tanto típicamente en los armarios localizados en los sótanos de la casa.
Allí, el frontal 12 es conectado a un cable coaxial 4 del nodo de fibra 2; en la técnica anterior, dicho cable coaxial 4 tendría que haber llegado al usuario directamente.
El frontal 12 es entonces conectado a un modulador-demodulador (módem ADSL), designado por el número de referencia 19 (véase Figura 6), o a un modulador 23 (véase Figura 7), que a su vez envía la señal a un primer sumador 20 que también recibe una señal de una centralita telefónica generalmente designada por el número de referencia 21.
El frontal selecciona el canal a ser recibido: esta conmutación es requerida por un descodificador 24 en un canal corriente arriba dirigido por un transmisor de órdenes 26 e interpretado y ejecutado por un receptor de órdenes 25.
Las señales son llevadas desde el primer sumador 20, por el par de cable telefónico 9, a un segundo sumador o sumador-divisor 22, que está localizado en el usuario individual y divide la señal, enviándola a un modulador-demodulador adicional (módem ADSL) 29 y luego a un televisor 8 y a un teléfono 10; como alternativa, las señales son llevadas desde el primer sumador 20, por el par de cable telefónico 9, a un segundo sumador-divisor 22 que está localizado en el usuario individual y divide la señal, enviándola a un teléfono 10 y a un demodulador 39 que está localizado dentro del descodificador 24 y luego a un televisor 8.
El método para transmitir las señales desde el primer sumador al segundo sumador a través del par de cable telefónico 9 puede ser el más conveniente y por lo tanto puede utilizar los siguientes sistemas:
\sqbullet
una tecnología de transmisión utilizando un "sistema de transmisión asimétrica de banda ancha" (ADSL), que divide la información a ser transmitida en un gran número de pequeños paquetes a ser transmitidos (ADSL DMT o Multitono Discreto);
\sqbullet
una tecnología de transmisión alternativa utilizando un "sistema de transmisión asimétrica de banda ancha" (ADSL) (ADSL CAP o Modulación de Amplitud sin Portadora);
\newpage
\sqbullet
un sistema de modulación utilizado para la transmisión digital por redes de cable de banda ancha (ADSL QAM o Modulación de Amplitud en Cuadratura);
\sqbullet
un sistema que difiere del "sistema de transmisión asimétrica de banda ancha" (ADSL) por el hecho de que provee la comunicación simétrica en los canales corriente arriba y corriente abajo (HDSL o Línea Digital de Abonado de Alta Velocidad);
\sqbullet
un sistema que difiere del precedente en términos de una mayor velocidad de transmisión (VDSL o Línea Digital de Abonado de Muy Alta Velocidad);
\sqbullet
transmisión inalámbrica a frecuencias de radio (inalámbrico de banda estrecha);
\sqbullet
transmisión con métodos conocidos como "espectro expandido".
Las soluciones ilustradas por lo tanto permiten conseguir todas las ventajas que pueden ser adscritas individualmente a la tecnología conocida sin requerir intervenciones tales como la adición de más cables, y trabajo de cableado o albañilería, con las consiguientes reducciones del coste y la eliminación de los inconvenientes mencionados previamente.
La Figura 5 es un diagrama esquemático de una indicación de un posible método de operación. El usuario selecciona un canal con control remoto de descodificador (paso 100). El descodificador recibe la señal del control remoto y envía un requerimiento de sintonización al frontal en nodo de fibra a través de un canal corriente arriba (paso 101). El módem ADSL en el hogar del usuario envía el requerimiento a través del par de cable telefónico y simultáneamente asegura el servicio telefónico normal (paso 102). El módem ADSL en nodo de fibra recibe el canal corriente arriba y lo envía al módulo frontal (paso 103). El microprocesador en el módulo frontal sintoniza el canal elegido y lo envía a través del canal corriente abajo al usuario para su visionado (paso 104).
Las Figuras 6 y 7 son diagramas esquemáticos del dispositivo de la presente invención.
Las Figuras 8 y 9 son organigramas de otros posibles métodos de operación. El usuario selecciona un canal con control remoto de descodificador (paso 105). El descodificador recibe la señal del control remoto y utiliza el transmisor de órdenes para transmitir, sobre el par de cable telefónico, el requerimiento de sintonización al módulo frontal localizado bien cerca del nodo de fibra, bien en los armarios del sótano (por ejemplo sótanos o armarios de contadores) (paso 106). El receptor de órdenes recibe el requerimiento de sintonización del canal y selecciona el canal mediante el frontal. El frontal convierte el canal en una corriente de datos y los envía al modulador (paso 107). El modulador modula la corriente de datos y la envía a través del par de cable telefónico (paso 108). El módulo demodulador localizado en el descodificador recibe los datos modulados del par de cable y los convierte de vuelta en datos que son procesados por el resto del descodificador hasta que se consigue mostrar las imágenes en el televisor (paso 109).
El método mostrado en la Figura 9 en su lugar provee los siguientes pasos. El usuario selecciona un canal con control remoto del descodificador (paso 105). El descodificador recibe la señal del control remoto y usa un transmisor de órdenes para transmitir, a través del par de cable telefónico, el requerimiento de sintonización al módulo frontal localizado bien cerca del nodo de fibra, bien en los armarios del sótano (por ejemplo sótanos y armarios de contadores) (paso 106). El receptor de órdenes recibe el requerimiento de sintonización de canal y selecciona el canal mediante el frontal. El frontal convierte el canal en un canal de frecuencia fija estándar sin alterar su modulación y lo envía a través del par de cable telefónico después de su amplificación (paso 107). El módulo demodulador localizado en el descodificador recibe los datos modulados del par de cable y los convierte de vuelta en datos que son procesados por el resto del descodificador hasta conseguir mostrar las imágenes en el televisor (paso 111).
De este modo se ha observado que el método ilustrado ha conseguido todos los objetivos y objetos pretendidos, puesto que es posible distribuir servicios de banda ancha a los diversos usuarios, eliminando los costes y los inconvenientes de tender cables coaxiales para llegar al usuario.
También se llama la atención sobre el hecho de que el sistema de conmutación localizado en los armarios del edificio puede ser controlado, por ejemplo, mediante un módem telefónico convencional que está incluido por el proveedor de servicios, para activar o desactivar el suministro del servicio, y de este modo se convierte en el sistema para el acceso condicional al servicio.
Se señala que el sistema de conmutación según el presente método puede ser suministrado por varias fuentes de potencia, tales como la red eléctrica general, mediante cable coaxial de la red de banda ancha, mediante el par de cable telefónico del sistema telefónico, mediante la caja de conexión (descodificador) utilizando la sección de par de cable que conecta la caja de conexión al sistema de conmutación.
La presente invención por supuesto es susceptible de numerosas modificaciones y variaciones, todas ellas estando dentro del ámbito del mismo concepto inventivo.
Por ejemplo, el frontal 12 podría aceptar directamente una entrada de fibra óptica, evitando la conversión optoeléctrica en el lado del nodo de fibra, con una ventaja económica adicional.
Los materiales y las dimensiones que constituyen los componentes individuales utilizados en las soluciones ilustradas, así como el método para transmitir las señales al segundo sumador, pueden por supuesto ser los más pertinentes según los requisitos específicos.
Donde los elementos técnicos mencionados en cualquier reivindicación estén seguidos por signos de referencia, esos signos de referencia se han incluido con el único objetivo de aumentar la inteligibilidad de las reivindicaciones y de modo acorde, tales signos de referencia no tienen efecto limitador alguno sobre la interpretación de cada elemento identificado mediante ejemplo por tales signos de referencia.

Claims (12)

  1. \global\parskip0.900000\baselineskip
    1. Un método para distribuir servicios de banda ancha, caracterizado por el hecho de que comprende los pasos de:
    separar un frontal de banda ancha (12) de un circuito receptor (11) de otras porciones del circuito;
    colocar dicho frontal (12) en armarios de un edificio;
    conectar dicho frontal (12) a un modulador-demodulador (19) o a un modulador (23) o a un amplificador;
    transferir una señal de dicho modulador-demodulador (19) o de dicho modulador (23) o de dicho amplificador y la señal de una centralita telefónica (21) a un primer sumador (20) con el fin de mezclar los servicios de banda ancha y telefonía;
    transferir señales desde dicho primer sumador (20) a través de un par de cable telefónico (9) a un usuario final individual;
    dividir las señales a un teléfono (10) y a un televisor (8).
  2. 2. El método según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicho frontal de banda ancha (12) de dicho receptor (11), separado de las demás porciones de dicho circuito, está localizado en un nodo de fibra (2) y al punto de una red híbrida de fibra y coaxial de banda ancha HFC donde la señal óptica llegando desde la fibra es convertida en una señal eléctrica para la transmisión en cable coaxial.
  3. 3. El método según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que dicho frontal (12) está conectado al cable coaxial de dicho nodo de fibra (2).
  4. 4. El método según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que las señales son llevadas desde dicho primer sumador (20) a través del par de cable telefónico (9) a un segundo sumador (22) localizado en el usuario individual, que divide la señal y la transfiere a un modulador-demodulador adicional (29) y luego al televisor (8) y al teléfono (10).
  5. 5. El método según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que el método para transmitir las señales entre dicho primer y segundo sumador (20, 22) a través de dicho par de cable telefónico ocurre con un método elegido entre:
    \sqbullet
    transmitir utilizando un "sistema de transmisión asimétrica de banda ancha", que divide la información a ser transmitida en un gran número de pequeños paquetes para ser transmitidos;
    \sqbullet
    transmitir utilizando un "sistema de transmisión asimétrica de banda ancha";
    \sqbullet
    modular las señales mediante un sistema de modulación utilizado para la transmisión digital a través de redes de cable de banda ancha;
    \sqbullet
    proveer la comunicación simétrica en los canales corriente arriba y corriente abajo;
    \sqbullet
    transmitir utilizando una técnica de espectro expandido.
  6. 6. El método según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicho frontal de banda ancha (12) de dicho receptor (11), separado del resto del circuito, está localizado en un punto elegido de una casa alcanzada por el par de cable telefónico (9).
  7. 7. El método según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que dicho frontal (12) está conectado a dicho modulador (19), que a su vez envía la señal a dicho primer sumador (20) que también recibe una señal de la centralita telefónica (21).
  8. 8. El método según la reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que dicho frontal (12) está conectado a dicho amplificador, que a su vez envía la señal a dicho primer sumador (20), que también recibe una señal de la centralita telefónica (21).
  9. 9. El método según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que dicho frontal (12) selecciona un canal a ser recibido, dicha selección siendo requerida por un descodificador (24) a través de un canal corriente arriba dirigido por un transmisor de órdenes (26) y siendo interpretado y ejecutado por un receptor de órdenes (25).
  10. 10. El método según la reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que comprende el paso de implementar, mediante dicho receptor de órdenes (25), datos de una red telefónica de forma que dicho receptor de órdenes (25) también actúe como un sistema para el acceso condicional a la red de banda ancha.
    \global\parskip1.000000\baselineskip
  11. 11. El método según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que las señales son transferidas desde dicho primer sumador (20) a través del par de cable telefónico (9) a dicho segundo sumador (22) localizado en el usuario individual, que divide la señal y la transfiere a un demodulador (39) que está localizado dentro de dicho descodificador y luego al televisor (8).
  12. 12. El método según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que el método para transmitir las señales entre dicho primer y segundo sumador (20, 22) a través de dicho par de cable telefónico (9) es un método de transmisión que utiliza una técnica de espectro expandido.
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