ES2562604T3 - Método para comunicar datos en sistemas de comunicación - Google Patents
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Abstract
Un método para comunicar datos en sistemas de comunicación (300), cada sistema incluyendo al menos un canal (10) que comprende medios de transmisión (20), medios de recepción (40) y medios de transporte (30) de datos, destinados a transportar datos desde los m edios de transmisión (20) hasta los medios de recepción (40), el método caracterizado por: (a) combinar datos de carga de información útil y datos de cabecera en los medios de transmisión (20) con el fin de formar datos agregados (600) en ellos, para su transmisión a los medios de recepción (40), estando los datos agregados (600) divididos o fragmentados en multi -tramas o tramas múltiples que comprenden una pluralidad de tramas en las que el número de bits de datos de cabecera se encuentra en una relación fija con respecto al número bits de datos de carga de información útil; en donde los datos de carga de información útil son recibidos en los medios de transmisión (20) desde un cliente emisor o remitente a través de una fibra óptica (130); (b) transmitir los datos agregados (600) desde los medios de transmisión (20) a los medios de recepción (40) a través de los medios de transporte (30); (c) recibir los datos agregados (600) en los medios de recepción (40), descodificar los datos agregados con el fin de aislar en ellos los datos de cabecera con respecto a los datos de carga de información útil, e interpretar los datos de cabecera para controlar y gestionar los datos de carga de información útil dentro del sistema (300), en el que los medios de transmisión (20) se hacen funcionar para generar los datos agregados (600) a una velocidad que es mayor que la velocidad de recepción de los datos de carga de información útil en ellos, mediante sustancialmente una fracción (Rp + Ro)/(Rp), donde Rp es la velocidad de recepción de los datos de carga de información útil en los medios de transmisión (20) y Ro es la velocidad a la que los datos de cabecera se añaden en los medios de transmisión (20) con el fin de generar los datos agregados (600); en donde l a relación del número de bits de datos de cabecera con respecto al número de bits de datos de carga de información útil está fija para diferentes velocidades de r ecepción de los datos de carga de información útil.
Description
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DESCRIPCION
Metodo para comunicar datos en sistemas de comunicacion
La presente invencion se refiere a un metodo para comunicar datos en sistemas de comunicacion, en particular, pero no exclusivamente, en sistemas de comunicacion opticos. La invencion se refiere tambien a un sistema de comunicacion que opera de acuerdo con el metodo.
En los sistemas de comunicacion opticos convencionales que comprenden matrices o conjuntos geometricamente ordenados de nodos interconectados, la informacion se transporta de un primer nodo a un segundo nodo modulando la radiacion optica generada en el primer nodo y guiando la radiacion optica, por ejemplo, a lo largo de gufas de ondas de fibra optica, hasta el segundo nodo, donde la radiacion es detectada y desmodulada para obtener la informacion contenida en ella. La modulacion puede ser de forma bien digital o bien analogica.
Cuando se emplea modulacion digital, es la practica convencional modular una fuente de radiacion tal como un laser entre dos estados correspondientes a dos niveles de salida de radiacion de laser diferentes entre sl Y a la inversa, cuando se emplea modulacion analogica, por ejemplo, con el fin de transportar informacion de habla analogica multiplexada por division en el tiempo, el laser es modulado de una manera continua a lo largo de un cierto intervalo de intensidades de radiacion optica.
Cuando se evalua la calidad de la comunicacion optica en los sistemas convencionales que emplean modulacion analogica, es relativamente inmediato medir el rendimiento referente a la relacion entre senal y ruido en el segundo nodo. Sin embargo, si la senal modulante analogica es modulada con datos digitales, resulta extremadamente diffcil determinar un rendimiento correspondiente relativo a la tasa o proporcion de errores de bit en el segundo nodo; la proporcion de errores de bit no esta correlacionada de una manera simple con el rendimiento de la relacion entre senal y ruido. Ademas, es tambien problematico incluir informacion de control de cabecera digital cuando se emplea modulacion analogica.
En los sistemas de comunicacion convencionales que emplean modulacion digital, es posible anadir informacion digital adicional a los datos de carga de informacion util del cliente emisor o remitente, a fin de determinar la proporcion de errores de bit y con propositos de control. Tales sistemas convencionales son susceptibles de hacerse funcionar para recibir datos de carga de informacion util del cliente remitente en el primer nodo, y disponerlo en bloques de datos de longitud fija a los que se anaden datos de control de cabecera con el fin de proporcionar datos agregados para su transmision. Ejemplos de tales sistemas convencionales se describiran en lo que sigue con referencia a solicitudes de patente publicadas y a patentes concedidas.
En la Solicitud de Patente europea publicada con el N° EP 0663776, se describe un metodo para comunicar datos digitales codificados en bloques con datos de sincronizacion y de control asociados. En el metodo, se comunican datos digitales codificados en bloques con datos de cabecera asociados, contenidos en una corriente de datos que tiene una sucesion de bloques codificados. Cada bloque contiene N sfmbolos, de los que M sfmbolos comprenden informacion que se ha de transmitir, y los restantes N-M de los sfmbolos comprenden datos de correccion de errores. La relacion de M/N comprende un primera velocidad de transmision de informacion. Los bloques codificados de la corriente de datos son divididos en una sucesion de tramas, de tal modo que cada trama comprende F de los bloques codificados. Se anade un sfmbolo de cabecera de trama para cada una de las tramas con el fin de proporcionar datos necesarios para una funcion de recepcion, tal como la sincronizacion. La adicion de los sfmbolos de cabecera de trama rebaja de manera efectiva la primera velocidad de transmision de informacion hasta una segunda velocidad de transmision de informacion M'/N', tal como se proporciona por la Ecuacion 1 (Ec. 1):
M (M'+b)
— = ----------- Ec. 1
N (N'+b)
donde
b = un entero escogido para proporcionar la segunda velocidad de transmision de
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informacion a un valor deseado.
N es menor que 2n + 1, donde n es el numero de bits de cada uno de los sfmbolos. El numero de bloques codificados F de cada trama se determina por la Ecuacion 2 (Ec. 2):
M' P (N - M )b
Ec. 2
donde
P = un entero del valor mas pequeno que convertira F en un entero, de manera que P es igual al numero de sfmbolos de cabecera anadidos por cada trama.
Una pluralidad formada por X de las tramas se constituye en una multi-trama o trama multiple que contiene FX bloques codificados y PX sfmbolos de cabecera de trama. X se escoge para proporcionar suficientes sfmbolos de cabecera de trama de n-bits como para implementar la funcion de recepcion deseada.
En otra Solicitud de Patente europea publicada con el N° EP 0540007, se describe un metodo y un aparato para transmitir una senal portadora de informacion, por medio de:
(a) generar una pluralidad de senales de bloque sobre la base de la senal portadora de informacion;
(b) generar una pluralidad de senales de bloque de paridad sobre la base de las multiples senales de bloque de datos;
(c) generar una senal de trama que contiene las multiples senales de bloque de datos y las senales de bloque de paridad; y
(d) difundir o emitir la senal de trama.
En el metodo, cada una de las senales de bloque de datos incluye una primera senal de sincronizacion de bloque que indica el comienzo de la senal de bloque de datos, una senal de datos que contiene la senal de informacion y una primera senal de paridad obtenida por la codificacion de la senal de datos. Cada una de las senales de bloque de paridad incluye una segunda senal de sincronizacion de bloque que indica el comienzo de la senal de bloque de paridad, una segunda senal de paridad y una tercera senal de paridad. Las senales de bit situadas en las mismas posiciones de bit de las respectivas segundas senales de paridad, se obtienen codificando las senales de bit situadas en las mismas posiciones de las respectivas senales de datos. Las senales de bit situadas en las mismas posiciones de bit de las respectivas terceras senales de paridad, se obtienen codificando las senales de bit situadas en las mismas posiciones de bit de las respectivas primeras senales de paridad; alternativamente, la tercera senal de paridad de cada senal de bloque de paridad se obtiene por la codificacion de la segunda senal de paridad de cada senal de bloque de paridad.
En la Solicitud Internacional N° PCT/FI 99/00477 se describen metodos de transmision de datos en un sistema de telecomunicacion. Los metodos conciernen al empleo de “numeracion de carga de informacion util” en lugar de la numeracion de trama convencional, o ademas de esta. Los datos del sistema se dividen en bloques de datos de longitud fija o en unidades de carga de informacion util. El tamano de un bloque es, preferiblemente, igual o mas pequeno que el campo de informacion mas corto contenido en las tramas de los protocolos de carga de informacion util. Cada trama de protocolo porta una o mas unidades de carga de informacion util. En una situacion optima, la longitud del campo de informacion en una trama de protocolo es igual a n veces la longitud de la unidad de carga de informacion util, donde n es un numero entero. De forma alternativa o adicional, la trama de protocolo porta numeros de carga de informacion util tanto para indicar las unidades de carga de informacion util transportadas en la trama de protocolo, como para confirmar los bloques recibidos.
En la Patente de los Estados Unidos concedida con el N° US 5.490.142, se describe una interfaz de extension optica de grupo de VT y un metodo de formato de extension optica de grupo de VT. En el metodo, un formato de extension de grupo de VT define una trama de transporte para la transferencia de 135 bytes, de tal modo que cada byte comprende 8 bits, de manera que el formato proporciona una velocidad de transmision de lmea de 8.640 Mbit/s. Cada trama comprende una porcion de cabecera para el transporte y una porcion de carga de informacion util. La porcion de transporte comprende 27 bytes y define diversas operaciones y funciones de administracion y de mantenimiento. Ademas, la porcion de carga de informacion util comprende 108 bytes que se corresponden directamente con un grupo de VT
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de una trama de STS-N. La velocidad de transmision de lmea de formato de extension optica de grupo de VT se determina como un numero entero multiplo de m de un reloj de elemento de red de STS-N, donde m es 6 si N es 1 y m es 8 si N es 3. Se proporciona una interfaz de extension optica entre un bus de VTG y una extension optica, de tal manera que la interfaz es sensible a la provision de una carga de informacion util de grupo de Vt multiplexado, aportada por el bus de VTG con el fin de proporcionar una trama de transporte de extension optica de grupo de VT correspondiente en la extension optica, de tal modo que la interfaz es sensible, adicionalmente, a la provision de una trama de transporte de extension optica de grupo de VT en la extension optica, al objeto de proporcionar al bus de VTG una carga de informacion util de grupo de VT multiplexado y su cabecera de recorrido o camino asociada.
El documento EP 0693833 muestra un metodo de transporte de unidad tributaria virtual / tributaria, que incluye la multiplexacion con cabecera de transporte y anchura de banda de formacion de trama para el transporte en formatos de transporte seleccionados, tales como el VT-1.5 o el VT-2.
Es una practica convencional en los sistemas de comunicacion opticos actuales en los que los datos de cliente remitente no se dividen o fragmentan precisamente en los bloques, llenar parcialmente los bloques con datos de cliente remitente y anadir a continuacion un codigo de justificacion adicional tras los datos del cliente remitente con el fin de garantizar que los bloques estan completamente llenos. Esta practica se conoce como encuadre o justificacion y contribuye a garantizar, por ejemplo, espectros de radiacion satisfactorios dentro de los sistemas convencionales.
La cantidad de justificacion que se emplea es funcion de los datos de carga de informacion util, que pueden variar de un cliente a otro. Cuando los datos agregados se reciben en el segundo nodo, la informacion de cabecera se afsla e interpreta, y, a continuacion, los bloques de datos son procesados o tratados suprimir la justificacion con el proposito de ofrecer como resultado los daos de carga de informacion util. No es posible, por tanto, llevar a cabo una medicion de la tasa o proporcion de errores de bit para los datos agregados en el segundo nodo, sin descodificar completamente los datos agregados con el fin de aislar los datos de carga de informacion util; semejante descodificacion completa es un procedimiento complejo.
En sistemas de comunicacion grandes y complejos que incluyen muchos miles de nodos y emplean la modulacion digital anteriormente mencionada, es a menudo deseable tener la posibilidad de supervisar los datos agregados, introducidos por modulacion sobre la radiacion optica, en subnodos o nodos subordinados intermedios entre los primer y segundo nodos, a fin de determinar la aparicion de errores en ellos. Semejante supervision resulta especialmente util cuando los primer y segundo nodos estan separados espacialmente por varios cientos de kilometros y la radiacion optica es transportada entre ellos a traves de un cierto numero de fibras y de repetidores y regeneradores opticos asociados. La determinacion de la proporcion de errores en los nodos subordinados permite medir el rendimiento respecto a partes especfficas de los sistemas, por ejemplo, la calidad de los repetidores contenidos en ellos o el medio de transmision empleado. Dicha medicion permite aislar los repetidores y fibras defectuosos y, en caso necesario, eludirlos por derivacion o reemplazarlos. Los sistemas adolecen de un problema consistente en que la proporcion de errores en los nodos subordinados no puede determinarse facilmente sin descodificar completamente los datos agregados con el fin de determinar la tasa o proporcion de errores de bit; este problema surge habida cuenta de la justificacion que se esta empleando.
Es una practica convencional para los operadores de sistemas de comunicacion arrendar o alquilar los canales de comunicacion a los clientes sobre la base contractual de que la proporcion de errores de bit no supere un Kmite especificado en el contrato. En el caso de sistemas de comunicacion que emplean modulacion analogica, es diffcil determinar la garantfa del rendimiento respecto a la proporcion de errores de bit basandose en la medicion de la relacion entre senal y ruido. De la misma manera, en el caso de sistemas de comunicacion que emplean modulacion digital con justificacion, la tasa o proporcion de errores de bit puede medirse pero ello requiere la desmodulacion completa de los datos agregados con el fin de determinar la proporcion de errores de bit.
Los presentes inventores han constatado que es posible emplear un metodo alternativo de codificacion de datos en un sistema de comunicacion que se enfrenta a los problemas anteriormente mencionados.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente invencion, se proporciona un metodo de
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comunicacion de datos en sistemas de comunicacion, de tal modo que cada sistema incluye al menos un canal que comprende medios de transmision, medios de recepcion, y medios de transporte de datos destinados a transportar datos desde los medios de transmision hasta los medios de recepcion, de tal modo que el metodo esta caracterizado por que incluye las etapas de:
(a) combinar datos de carga de informacion util y datos de cabecera en los medios de transmision para formar en ellos datos agregados para su transmision a los medios receptores, de tal modo que los datos agregados son divididos o fragmentados en tramas multiples que comprenden una pluralidad de tramas en las que el numero de bits de datos de cabecera se encuentra en una relacion fija con respecto al numero bits de datos de carga de informacion util, en donde los datos de carga de informacion util son recibidos en los medios de transmision procedentes de un cliente emisor o remitente a traves de una fibra optica;
(b) transmitir los datos agregados desde los medios de transmision a los medios de recepcion a traves de los medios de transporte;
(c) recibir los datos agregados en los medios de recepcion, descodificar los datos agregados con el fin de aislar en ellos los datos de cabecera con respecto a los datos de carga de informacion util, e interpretar los datos de cabecera para controlar y gestionar los datos de carga de informacion util dentro del sistema,
en donde los medios de transmision son susceptibles de hacerse funcionar para adaptarse a la velocidad de los datos de carga de informacion util para generar los datos agregados a una velocidad que es mayor que la velocidad de recepcion de los datos de carga de informacion util en ellos, en sustancialmente una fraccion (Rp + Ro)/(Rp), donde Rp es la velocidad de recepcion de los datos de carga de informacion util en los medios de transmision y Ro es la velocidad a la que los datos de cabecera se anaden en los medios de transmision para generar los datos agregados; en donde la relacion del numero de bits de datos de cabecera con respecto al numero de bits de datos de carga de informacion util esta fija para diferentes velocidades de recepcion de los datos de carga de informacion util.
El metodo proporciona al menos una de las ventajas consistentes en que:
(a) la magnitud de la fluctuacion de la secuencia temporal en los datos agregados que se propagan a traves del sistema, es susceptible de ser reducida, con lo que se reduce la aparicion de errores dentro del sistema; y
(b) es posible mejorar el rendimiento de la comprobacion de errores del sistema; por ejemplo, la proporcion de errores de bit es mas facilmente determinable a partir de los datos agregados si se tiene en cuenta la relacion fija.
Una estructura similar a una trama multiple en datos agregados que comprenden datos de cabecera y datos de carga de informacion util, se define como una disposicion de los datos de cabecera tal, que la disposicion se produce de forma sustancialmente repetitiva en los datos y es susceptible de hacerse funcionar para fragmentar los datos de carga de informacion util contenidos en los datos agregados.
Ventajosamente, dependiendo de la aplicacion del sistema susceptible de hacerse funcionar de acuerdo con el metodo, la relacion fija de bits de carga de informacion util con respecto a los bits de cabecera esta comprendida en un intervalo desde 2:1 hasta 100:1. Una relacion superior a 100:1 puede tener como resultado problemas de sincronizacion en los medios de recepcion, y, por tanto, el intervalo anteriormente mencionado es un compromiso practico. De preferencia, la relacion fija de bits de carga de informacion util con respecto a bits de cabecera es 31:1.
La justificacion de los datos de carga de informacion util contenidos en los datos agregados puede dar lugar a la necesidad de metodos complejos para descodificar los datos agregados. Los inventores han apreciado en el metodo de la invencion que resulta ventajoso no aplicar una justificacion adicional a los datos de carga de informacion util recibidos cuando se generan los datos agregados.
Convenientemente, el sistema susceptible de hacerse funcionar de acuerdo con el metodo incluye una pluralidad de canales, de manera que cada canal es capaz de adaptarse a la velocidad de transmision de datos de sus datos de carga de informacion util asociados, de manera que los canales son, con ello, capaces de funcionar de forma mutuamente asincronica. Dicho funcionamiento asincronico es importante para eludir la necesidad de llevar a cabo la justificacion en el sistema, por lo que se proporcionan beneficios de
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descodificacion simplificada de datos agregados en los medios de recepcion. Con el fin de conseguir semejante funcionamiento asincronico en la practica, es deseable que cada canal incluya medios de bucle bloqueado en fase para la sincronizacion del canal con sus datos de carga de informacion util asociados.
Con el fin de hacer que los datos de cabecera incluidos en los datos agregados sean menos vulnerables a la interferencia sobrevenida o a rafagas, los datos de encabezamiento y los datos de carga de informacion util son, de preferencia, intercalados en los datos agregados.
De manera ventajosa, las estructuras similares a una trama empleada dentro de los datos agregados comprenden una pluralidad de tramas organizadas en tramas multiples, las tramas y las tramas multiples son identificables en los medios de recepcion al interpretar la posicion de los datos de cabecera dentro de los datos agregados. Los datos de cabecera proporcionan, con ello, la funcion beneficiosa de sincronizacion de los datos de cabecera en los medios de recepcion. Sin embargo, la estructura de bloques de datos presente dentro de los datos de carga de informacion util puede ser, como consecuencia, asincronica con respecto a las tramas y a las tramas multiples, si bien esto no afecta al funcionamiento del sistema.
Los presentes inventores han encontrado en la practica que cada trama multiple comprende, convenientemente, un intervalo de entre 2 y 100 tramas. Este intervalo se escoge como compromiso entre disponer de la posibilidad de incluir un cierto numero de funciones especializadas dentro de los datos de cabecera, pero sin tener tantas tramas diferentes en cada trama multiple que la sincronizacion de tramas multiples en los medios de recepcion llegue a ser problematica. En la practica, es preferible que cada trama multiple comprenda ocho tramas.
Las funciones especializadas anteriormente mencionadas incorporan, ventajosamente, una funcion de sincronizacion, De este modo, es conveniente que los datos de cabecera asociados con cada trama multiple comprendan un codigo de sincronizacion (FAW) destinado a ayudar a los medios de recepcion a sincronizar las tramas multiples. Por ejemplo, el codigo de sincronizacion puede comprender cuatro bytes de sincronizacion, FAW1 a FAW4, en los datos de cabecera. Ademas, los cuatro bytes de sincronizacion FAW1 a FAW4 pueden tener, por ejemplo, valores binarios de 1111 0110b, 1111 0110b, 0010 1 000b y 0010 1 000b asignados a ellos, respectivamente.
A la hora de garantizar que las tramas multiples de los datos agregados no se pierden cuando se comunican a traves de los medios de transporte, es deseable que los datos de cabecera asociados con cada trama multiple comprendan un codigo de identidad (MIC) para uso a la hora de identificar la trama multiple. Las tramas multiples perdidas se identifican, preferiblemente, en los medios receptores, al determinar si el codigo de identidad se ha incrementado o no de una manera consistente para las tramas multiples sucesivas. Un incremento inconsistente es indicativo de tramas multiples perdidas que se reciben en los medios de recepcion. Convenientemente, el codigo de identidad se incrementa de una manera modular, por ejemplo, en modulo 255; esto permite utilizar un unico bit en los datos de cabecera con el fin de representar el codigo. En la practica, se ha encontrado particularmente beneficioso incrementar el codigo de identidad en etapas de una pluralidad de conteos o cuentas, por ejemplo, en etapas de 3 cuentas, para las sucesivas tramas multiples. En la practica, se ha encontrado tambien que la inclusion del codigo MIC contribuye a la sincronizacion de los medios de recepcion con los datos agregados.
Garantizar la correcta estabilidad en el nivel o magnitud de corriente continua (c.c. (d.c. - “direct current”)) desde los fotodetectores utilizados para detectar los datos agregados, puede ser problematico en el caso de que se emplee un acoplamiento o conexion de corriente alterna (c.a. (a.c. -“alternate current”)) para eliminar los descentramientos o desviaciones de c.c. de tales fotodetectores. Para acometer este problema, los datos de cabecera asociados con cada trama multiple comprenden, ventajosamente, un codigo de equilibrado (BAL - “balancing code”) destinado a garantizar que los bits de cabecera asociados con la trama multiple incluyen numeros sustancialmente iguales de 0's y de 1's.
Por otra parte, a la hora de garantizar que las conexiones de canales se realizan correctamente en el sistema, es deseable que los datos de cabecera incluyan informacion de identidad referente a al menos unos de entre los medios de transmision y los medios de recepcion. Asf pues, de forma conveniente, los datos de cabecera asociados con cada trama multiple comprenden un codigo de id e ntificaci o n de traza de rastro (TTI -“trail trace identification”) para uso por parte de los medios receptores con el fin de confirmar si estan o
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no conectados a sus medios de transmision correctos correspond ientes.
En los sistemas de comunicacion que incluyen una pluralidad de canales, puede producirse en la practica, ocasionalmente, el fallo de uno o mas de los canales. Es, por tanto, deseable que los datos de cabecera deban ser capaces de invocar o apelar a la sustitucion de un canal en el caso de fallo del canal. Asf pues, preferiblemente, los datos de cabecera asociados con cada trama multiple comprenden un codigo de conmutacion de proteccion automatica (APS - “automatic protection switching”) con el fin de dar instrucciones al sistema para que utilice canales alternativos para el transporte de los datos de carga de informacion util en el caso de fallo de un canal dentro del sistema.
Cuando se produce una interferencia en los medios de transporte, los danos en los datos agregados se veran a menudo limitados a tramas individuales. Es preferible, por consiguiente, que los datos de cabecera asociados con cada trama multiple comprendan un codigo de paridad intercalada de bit (BIP -“bit interleaved parity”) para cada trama de la trama multiple, de tal modo que el codigo de paridad intercalada es utilizable por los medios de recepcion para detectar la aparicion de la corrupcion de los datos de carga de informacion util asociados con la trama. Como consecuencia del numero de bits de cabecera que se encuentran en una relacion fija con respecto al numero de bits de carga de informacion util, el codigo de BIP proporciona una indicacion directa de la proporcion de errores de bit en los datos agregados; dicha indicacion directa permite utilizar supervisores relativamente simples para medir la proporcion de errores de bit a lo largo de los medios de transporte, por ejemplo, para propositos de localizacion de faltas. Asf pues, a diferencia de los sistemas de la tecnica anterior, el metodo de la invencion proporciona una densidad fija de codigo de indicacion de proporcion de errores con respecto a los datos de carga de informacion util de cliente, con independencia de la velocidad de transmision de los datos de carga de informacion util del cliente.
Con el fin de ayudar a los medios de recepcion a sincronizarse correctamente con los datos
agregados y aplicar el tratamiento apropiado, por ejemplo, la regeneracion, es deseable que
los datos de cabecera incluyan una indicacion de la velocidad de transmision de datos
agregados a la que se espera que funcione el canal. Asf pues, de forma ventajosa, los datos
de cabecera asociados con cada trama multiple comprenden un codigo indicador del tipo de carga de informacion util (PTI -“payload type indicator”), indicativo de la velocidad de transmision de datos de carga de informacion util suministrados a los medios de transmision.
El metodo de la invencion es aplicable a sistemas de comunicacion que funcionan a velocidades de transmision de bits en serie que se aproximan a 10 Gbits/s, e incluso mayores. Actualmente, es relativamente diffcil y caro proporcionar dispositivos de conmutacion logicos capaces de funcionar a velocidades de transmision de bits tan elevadas. En consecuencia, es altamente deseable convertir datos en serie con una velocidad de transmision de bits alta en datos en paralelo, con el fin de facilitar las tareas de tratamiento que se llevan a cabo en los medios de transmision y tambien en los medios de recepcion. Asf pues, ventajosamente, los medios de transmision son susceptibles de hacerse funcionar para recibir los datos de carga de informacion util en forma de datos en serie y convertirlos en datos en paralelo para su combinacion con los datos de cabecera, al objeto de generar los datos agregados en forma de datos en serie para su transmision a traves de los medios de transporte.
En un sistema de comunicacion practico, es preferible que los medios de transporte comprendan una o mas gufas de ondas de fibra optica para el transporte de los datos agregados, de tal modo que los datos agregados se introducen por modulacion sobre radiacion optica, por ejemplo, radiacion generada por una fuente de laser realimentada y distribuida (DFB -“distributed feedback”), que es guiada desde los medios de transmision hasta los medios de recepcion a lo largo de las una o mas gufas de ondas de fibra. A fin de utilizar en su maxima extension la anchura de banda de la fibra, es deseable que se multiplexe opticamente una pluralidad de canales del sistema a lo largo de un una unica gufa de ondas de fibra optica de los medios de transporte.
Alternativamente, por ejemplo, en el caso de que la portabilidad del sistema sea una consideracion importante, los medios de transporte comprenden, ventajosamente, un enlace por radio o un cable electrico coaxial para el transporte de los datos agregados.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invencion, se proporciona un sistema de comunicacion que incluye al menos un canal que comprende medios de transmision, medios de recepcion y medios de transporte de datos para transportar datos desde los medios de
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transmision a los medios de recepcion, el sistema que comprende:
(a) una unidad adaptadora para combinar datos de carga de informacion util y datos de cabecera en los medios de transmision para formar datos agregados en ellos para la transmision a los medios de recepcion, los datos agregados estando divididos o fragmentados en tramas multiples que comprenden una pluralidad de tramas en las que el numero de bits de datos de cabecera esta en una relacion fija con respecto al numero de bits de datos de carga de informacion util; en donde los medios de transmision estan adaptados para recibir los datos de carga de informacion util procedentes de un cliente emisor o remitente a traves de una fibra optica.
(b) los medios de transmision dispuestos para transmitir los datos agregados a los medios de recepcion a traves de los medios de transporte;
(c) recibir los medios para recibir los datos agregados y descodificar los datos agregados para aislar en ellos los datos de cabecera con respecto a los datos de carga de informacion util, e interpretar los datos de cabecera para controlar y gestionar los datos de carga de informacion util dentro del sistema;
(d) en donde la unidad adaptadora esta dispuesta para adaptarse a la velocidad de los datos de carga de informacion util para generar los datos agregados a una velocidad que es mas alta que la velocidad de recepcion de los datos de carga de informacion util en ellos mediante sustancialmente una fraccion (Rp + Ro)/(Rp), donde Rp es la velocidad de recepcion de los datos de carga de informacion util en los medios de transmision y Ro es la velocidad a la que los datos de cabecera se anaden en los medios de transmision con el fin de generar los datos agregados, en donde la unidad adaptadora es susceptible de funcionar para mantener fija la relacion del numero de bits de datos de cabecera con respecto al numero de bits de carga de informacion util para diferentes velocidades de recepcion de los datos de carga de informacion util.
A la hora de implementar en la practica el sistema, se ha encontrado ventajoso que los medios de transmision incorporen una unidad adaptadora para combinar los datos de carga de informacion util con los datos de cabecera con el fin de generar los datos agregados, y que los medios de recepcion incorporen una unidad adaptadora correspondiente para separar los datos de carga de informacion util de los datos de cabecera. Cada unidad adaptadora incluye, provechosamente, uno o mas circuitos de reloj de bucle bloqueado en fase para sincronizar las unidades con la entrada de datos aplicada a ellas.
Los sistemas de comunicacion tienen que dar servicio habitualmente a las demandas de varios clientes. Asf pues, de forma conveniente, el sistema incluye una pluralidad de canales susceptibles de hacerse funcionar para adaptarse a la velocidad de transmision a la que reciben los datos de carga de informacion util, de manera que los canales son, por ello, capaces de funcionar asincronicamente unos con otros. Dicho funcionamiento asincronico permite que el sistema se acomode a los datos de carga de informacion util que estan siendo suministrados desde diferentes clientes a velocidades de transmision de bits de carga de informacion util diferentes entre sf, sin necesidad de emplear justificacion en los datos agregados.
En un tercer aspecto de la presente invencion, se proporciona un transmisor para comunicar datos en un sistema de comunicacion que incluye al menos un canal que comprende el transmisor, un receptor y medios de transporte de datos para transportar datos desde el transmisor al receptor, el transmisor que comprende:
(a) una unidad adaptadora para combinar datos de carga de informacion util y datos de cabecera para formar datos agregados en ellos para la transmision al receptor, los datos agregados estando divididos o fragmentados en tramas multiples que comprenden una pluralidad de tramas en las que el numero de bits de datos de cabecera esta en una relacion fija con respecto al numero de bits de datos de carga de informacion util; en donde el transmisor esta adaptado para recibir los datos de carga de informacion util procedentes de un cliente emisor o remitente a traves de una fibra optica.
(b) el transmisor dispuesto para transmitir los datos agregados al receptor a traves de los medios de transporte;
(c) los datos de cabecera utilizados para controlar y gestionar los datos de carga de informacion util dentro del sistema;
(d) en donde la unidad adaptadora esta dispuesta para adaptarse a la velocidad de los datos de carga de informacion util para generar los datos agregados a una velocidad que es mas alta que la velocidad de recepcion de los datos de carga de informacion util en ellos mediante sustancialmente una fraccion (Rp + Ro)/(Rp), donde Rp es la velocidad de recepcion de los datos de carga de informacion util en los medios de
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transmision y Ro es la velocidad a la que los datos de cabecera se anaden en los medios de transmision con el fin de generar los datos agregados, en donde la unidad adaptadora es susceptible de funcionar para mantener fijo el numero de bits de datos de cabecera con respecto al numero de bits de carga de informacion util para diferentes velocidades de recepcion de los datos de carga de informacion util.
En un cuarto aspecto de la presente invencion, se proporciona un receptor para la comunicacion de datos en un sistema de comunicacion que incluye al menos un canal que comprende un transmisor, el receptor y medios para transportar datos desde el transmisor al receptor, el receptor que comprende:
(a) medios para recibir datos agregados, los datos agregados que comprenden datos de carga de informacion util y datos de cabecera, y que estan divididos o fragmentados en tramas multiples que comprenden tramas en las que el numero de bits de datos de cabecera esta en una relacion fija con respecto al numero de bits de datos de carga de informacion util;
(b) una unidad adaptadora de recepcion dispuesta para adaptarse a la velocidad de los datos agregados y descodificar los datos agregados para aislar los datos de cabecera a partir de los datos de carga de informacion util en ellos;
(c) el receptor dispuesto para interpretar los datos de cabecera para controlar y gestionar los datos de carga de informacion util dentro del sistema;
(d) en donde los datos agregados son recibidos a una velocidad que es mas alta que la velocidad de los datos de carga de informacion util mediante sustancialmente una fraccion (Rp + Ro)/(Rp), donde Rp es la velocidad de recepcion de los datos de carga de informacion util y Ro es la velocidad a la que los datos de cabecera estan aislados de los datos de carga de informacion util, en donde la relacion del numero de bits de datos de cabecera con respecto al numero de bits de carga de informacion util esta fijada para diferentes velocidades de recepcion de los datos de carga de informacion util, en donde el receptor esta adaptado para dar salida a los datos de carga de informacion util a traves de una fibra optica hasta un cliente receptor.
Se describiran a continuacion realizaciones de la invencion, a modo de ejemplo unicamente, con referencia a los diagramas siguientes, en los cuales:
la Figura 1 es una ilustracion esquematica de un canal de comunicacion de un sistema de comunicacion de acuerdo con la invencion;
la Figura 2 es una ilustracion esquematica de un sistema de comunicacion de acuerdo con la invencion, que incorpora una pluralidad de canales de comunicacion segun se muestra en la Figura 1;
la Figura 3 es un diagrama de una unidad adaptadora incluida dentro del canal de comunicacion que se ilustra en la Figura 1;
la Figura 4 es un diagrama de una unidad adaptadora alternativa que se incluye dentro del canal de comunicacion ilustrado en la Figura 1;
la Figura 5 es una representacion de una estructura de trama de datos utilizada en el canal y en el sistema ilustrados, respectivamente, en las Figuras 1 y 2, de tal modo que la estructura de trama incluye datos de carga de informacion util del cliente, intercalados con datos de cabecera en una proporcion fija de 31:1; y
la Figura 6 es una representacion de bytes de cabecera de una estructura de trama multiple que se utiliza en el canal y en el sistema ilustrados, respectivamente, en las Figuras 1 y 2, de tal manera que la estructura de trama multiple incluye ocho estructuras de trama de un tipo ilustrado en la Figura 5.
Haciendo referencia a la Figura 1, se muestra en ella un canal de comunicacion de un sistema de comunicacion de acuerdo con la invencion; el canal se indica generalmente por la referencia numerica 10. El canal 10 comprende una unidad transmisora 20, un enlace de fibra optica 30 y una unidad receptora 40, que se muestran encerrados, respectivamente, por lmeas discontinuas 25, 35 y 45.
En una vista general amplia, el canal 10 funciona al recibir la unidad transmisora 20 datos de carga de informacion util en su entrada, procedentes de un cliente emisor o remitente (no mostrado). La unidad transmisora 20 prosigue codificando los datos de carga de informacion util al disponerlos en tramas y tramas multiples a las que se anaden datos de cabecera con el fin de proporcionar los datos agregados correspondientes. Los datos agregados son transportados como radiacion optica modulada desde la unidad transmisora 20, a traves del enlace de fibra 30, hasta la unidad receptora 40. La unidad receptora 40 recibe la radiacion modulada y deduce de ella los datos agregados. Por otra parte, la unidad receptora 40
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descodifica los datos agregados para separar y extraer los datos de cabecera de los datos de carga de informacion util, y suministra a continuacion como salida los datos de carga de informacion util a un cliente receptor (no mostrado). Por otra parte, los datos de cabecera presentes en los datos agregados son interpretados por la unidad receptora 40 y le permiten a esta aplicar funciones de gestion y de control. Estas funciones se describiran con mayor detalle mas adelante e incluyen traza de camino, conmutacion de proteccion automatica (APS), paridad intercalada de bit (BIP), indicacion de calidad en sentidos directo e inverso (FQI -“forward quality indication”- y BQI -“backward quality indication”), e indicacion de defectos en sentidos directo e inverso (FDI -“forward defect indication”- y BDI -“backward defect indication”).
Se describiran a continuacion con mayor detalle las partes componentes del canal 10.
La unidad transmisora 20 incluye un primer convertidor de optico en electrico 100, una unidad 105 generadora de cabecera, una unidad adaptadora 110 y un segundo convertidor, de electrico en optico, 120. El primer convertidor 100 esta conectado por su entrada optica con el cliente remitente a traves de una fibra optica 130. Una salida electrica del convertidor 100 esta conectada a una primera entrada electrica del adaptador 110. Por otra parte, los datos de cabecera generados en la unidad de cabecera 105 son transportados a traves de una conexion electrica que conecta la unidad de cabecera 105 a una segunda entrada electrica de la unidad adaptadora 110. Una salida electrica de la unidad adaptadora 110 esta conectada a una entrada electrica del segundo convertidor 120. Por otra parte, el enlace de fibra 30 esta conectado por su primer extremo a una salida optica del segundo convertidor 120. La unidad 105 generadora de cabecera esta tambien conectada a unidades generadoras de cabecera de otros canales, y tambien a sistemas de gestion local y regional (no mostrados en la Figura 1).
La unidad receptora 40 comprende un tercer convertidor, de optico en electrico, 200, una unidad adaptadora 210, un cuarto convertidor, de electrico en optico, 215 y una unidad 220 generadora de cabecera. El tercer convertidor 200 esta conectado por su entrada optica a un segundo extremo del enlace de fibra 30. Una salida electrica del convertidor 200 esta conectada a una entrada electrica del adaptador 210. El adaptador 210 incluye unas primera y segunda salidas electricas; la primera salida esta conectada a una entrada electrica del cuarto convertidor 215, y la segunda salida esta conectada a una entrada de la unidad 220 interpretadora de cabecera. La unidad interpretadora 220 esta tambien conectada a las unidades interpretadoras de los otros canales, a un sistema de gestion local y tambien al sistema de gestion regional anteriormente mencionado (no mostrado en la Figura 1). Una salida optica desde la unidad convertidora 215 esta conectada, a traves de una fibra optica, al cliente receptor (que no se muestra).
En funcionamiento, el primer convertidor 100 recibe datos de carga de informacion util del cliente remitente a traves de la fibra 130. La unidad transmisora 20 esta disenada para dar acomodo a datos de carga de informacion util desde el cliente remitente a velocidades de transmision de datos de bit de hasta 10 Gbits/segundo, e incluso mayores. El convertidor 100 convierte los datos de carga de informacion util en una senal electrica correspondiente que se propaga desde la salida electrica del convertidor 100 a la primera entrada electrica de la unidad adaptadora 110. La unidad 105 de cabecera recibe instrucciones de gestion desde los sistemas de gestion local y regional y genera datos de cabecera correspondientes que se propagan hasta la segunda entrada electrica de la unidad adaptadora 110. La unidad adaptadora 110 intercala entonces los datos de cabecera con los datos de carga de informacion util, de tal manera que 3 bits de carga de informacion util son acompanados por 1 bit de datos de cabecera, en una relacion fija de 31:1. La unidad adaptadora 110 ensambla en tramas los datos intercalados, de tal modo que cada trama comprende 2.048 bits de los cuales 1.984 bits y 64 bits corresponden, respectivamente, a datos de carga de informacion util y a datos de cabecera. Por otra parte, la unidad adaptadora 110 ensambla adicionalmente tramas en grupos de ocho tramas, con lo que se generan las correspondientes tramas multiples. Mas adelante se describiran en detalle las estructuras de las tramas y de las tramas multiples. Las tramas multiples se suministran como salida en la salida electrica de la unidad adaptadora 110, en forma de datos agregados que se propagan hacia la entrada electrica del segundo convertidor 120. El convertidor 120 convierte los datos agregados en la radiacion optica modulada digitalmente, que es suministrada como salida por la salida optica al interior del enlace de fibra 30, a lo largo del cual se propaga la radiacion hasta la unidad receptora 40; el convertidor 40 incluye un laser infrarrojo modulado, susceptible de hacerse funcionar para suministrar como salida radiacion a una longitud de onda del orden de 1.550 nm.
El tercer convertidor 200 recibe la radiacion modulada y la convierte en una senal electrica
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correspondiente que la unidad adaptadora 220 recibe por su entrada electrica; esta conversion se lleva a cabo por medio de amplificadores opticos, regeneradores y fotodetectores asociados, dentro del convertidor 200. La unidad adaptadora 210 procesa o trata la senal electrica correspondiente a los datos agregados, despojandola de los datos de cabecera y haciendo pasar estos a la unidad interpretadora 220. La unidad adaptadora 210 descodifica, adicionalmente, las tramas y las tramas multiples con el fin de extraer los datos de carga de informacion util, que se suministran como salida desde la unidad adaptadora 210 a la entrada electrica del cuarto convertidor 215. El convertidor 215 convierte los datos de
carga de informacion util y los introduce por modulacion sobre radiacion optica, que es
suministrada como salida por la salida optica del convertidor 215 y se propaga hacia el cliente receptor.
La forma de los datos agregados en el canal 10 se distingue de los sistemas de comunicacion convencionales en que el numero de bits de los datos de cabecera y de los datos de carga de
informacion util en los datos agregados, se encuentran siempre en una relacion fija. Por otra
parte, no se emplea la justificacion, con la consecuencia de que los bloques de que los bloques de datos proporcionados por el cliente remitente son asincronicos con las tramas y con las tramas multiples del canal 10. Como consecuencia del hecho de que la unidad adaptadora 210 quita los datos de cabecera y descodifica las tramas y las tramas multiples, la transmision desde el cliente remitente al cliente receptor es transparente en el sentido de que el cliente receptor no estara advertido de que se estan utilizando las tramas y las tramas multiples para transportar los datos de carga de informacion util a traves del canal 10.
Habida cuenta de que no se esta utilizando justificacion en el canal 10 y de que el numero de bits de los de datos de carga de informacion util con respecto al de los datos de cabecera se encuentra en una relacion fija, es mucho mas facil determinar la tasa o proporcion de errores de bit en el canal 10, no solo en la unidad receptora 40, sino tambien en los sub-nodos o nodos subordinados (no mostrados) situados a lo largo del enlace de fibra 30. Semejante facilidad en la determinacion de la proporcion de errores de bit permite, en un sistema de comunicacion que incorpora una pluralidad de canales similares al canal 10, que los canales defectuosos sean mas facilmente identificados y que, en caso necesario, se seleccionen en su sustitucion canales de proteccion correspondientes.
Es posible construir un sistema de comunicacion de acuerdo con la invencion, que comprenda una pluralidad de canales similares al canal 10, en los que la radiacion optica modulada sea multiplexada opticamente a lo largo de un unico enlace de fibra optica. Semejante sistema se ilustra en la Figura 2 e indica generalmente con la referencia numerica 300.
El sistema 300 comprende N unidades transmisoras, por ejemplo, las unidades transmisoras 20a, 20b correspondientes, respectivamente, a los canales 1 y 2. Cada unidad transmisora 20 esta conectada por su entrada optica a un cliente emisor o remitente correspondiente, por ejemplo, los canales 1 y 2 estan conectados, respectivamente, a los clientes remitentes 1 y 2. Las unidades transmisoras 20 se encuentran interconectadas por sus unidades 105 generadoras de cabecera asociadas, de tal manera que, por ejemplo, los datos de carga de informacion util del cliente remitente 1 pueden ser dirigidos a traves del canal N en el caso de que el canal 1 quede defectuoso, como en la conmutacion de proteccion. Las salidas opticas procedentes de las unidades transmisoras 20 estan conectadas a un multiplexador optico 310 que combina las salidas para proporcionar una salida optica compuesta. La salida compuesta esta conectada al primer extremo de la fibra 150 del enlace de fibra 30. Los segundos convertidores 120 de las unidades transmisoras 20 del sistema 300 estan configurados para suministrar como salida su radiacion optica a longitudes de onda diferentes entre sf. Por ejemplo, los convertidores 120 de los canales 1, 2 y N pueden estar configurados para suministrar como salida radiacion optica a longitudes de onda nominales de 1.550, 1.560 y 1.600 nm, respectivamente, si bien pueden utilizarse alternativamente, en caso necesario, otras longitudes de onda.
La fibra 150 esta conectada por su segundo extremo a un desmultiplexador optico 320 que comprende una pluralidad de filtros de opticos de red o rejilla de Bragg, por ejemplo, un filtro 330, para aislar las componentes de radiacion proporcionadas desde el multiplexador 310 correspondientes a cada unidad transmisora 20. El desmultiplexador 320 esta conectado por sus salidas opticas a unidades receptoras asociadas 40, que estan, a su vez, conectadas a los clientes receptores asociados. Las unidades receptoras 40 se encuentran interconectadas por sus respectivas unidades interpretadoras 220, de manera que pueden implementarse funciones tales como la conmutacion a un canal protegido, por ejemplo, el canal N, en el caso de otro canal desarrolle una falta o fallo.
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En funcionamiento, los datos de carga de informacion util recibidos desde los clientes remitentes son codificados en las unidades transmisoras 20 con el fin de generar en ellas datos agregados correspondientes. Los datos agregados de cada unidad transmisora 20 se introducen por modulacion sobre radiacion portadora optica cuya longitud de onda nominal es especffica de cada unidad transmisora 20. La radiacion optica suministrada como salida desde las unidades transmisoras 20 se combina opticamente en el multiplexador 310 para generar la radiacion compuesta que se propaga a traves del enlace de fibra 30.
El desmultiplexador 320 recibe por su entrada optica la radiacion compuesta y elimina por filtrado la radiacion agregada correspondiente a cada unidad transmisora 20. La radiacion agregada se propaga hasta su unidad receptora 40 respectiva, que descodifica a continuacion los datos agregados con el fin de proporcionar los datos de carga de informacion util a su cliente receptor asociado.
Cuando se requiere un elevado numero de canales, por ejemplo, varios cientos de canales, el sistema 300 puede ser duplicado al objeto de proporcionar un sistema aumentado o ampliado que comprenda varios multiplexadores, desmultiplexadores y enlaces de fibra optica. Cada unidad transmisora y cada unidad receptora de tal sistema ampliado puede ser conectada, respectivamente, a otras unidades transmisoras y a otras unidades receptoras para proporcionar funciones tales como la conmutacion de proteccion en el caso de que un enlace de fibra, un desmultiplexador o un multiplexador queden defectuosos.
Cada canal del sistema 300 se adapta a la velocidad de transmision a la que son suministrados los datos de carga de informacion util desde su respectivo cliente remitente. Asf, los canales del sistema 300 son capaces de funcionar de forma asincronica unos con respecto a otros. Semejante adaptacion dentro de los canales a las velocidades de transmision a las que se suministran los datos de carga de informacion util por parte de los clientes remitentes, se lleva a cabo dentro de las unidades adaptadoras 210 de cada canal.
Si bien el sistema 300 que se muestra en la Figura 3 es susceptible de hacerse funcionar para proporcionar enlaces de comunicacion desde los clientes remitentes hasta el cliente receptor, se apreciara que la comunicacion bidireccional o en ambos sentidos entre los clientes remitentes y los clientes receptores se proporciona al incluir canales correspondientes inversamente dirigidos (no mostrados) desde los clientes receptores a los clientes remitentes, de tal modo que los canales inversamente dirigidos son de un diseno similar a los canales que se ilustran en las Figuras 1 y 2.
Con el fin de describir adicionalmente el funcionamiento asincronico de los canales, se describira con mas detalle la unidad adaptadora 110 con referencia a la Figura 3. La capacidad de los canales del sistema 300 para funcionar asincronicamente unos con respecto a otros evita la necesidad de justificacion en los datos agregados, por lo que se hace posible conseguir una relacion fija de los bits de carga de informacion util con respecto a los bits de cabecera, lo cual simplifica en gran medida las funciones de encabezamiento tales como la determinacion de la tasa o proporcion de errores de bit (BER -“bit error rate”), y reduce tambien las fluctuaciones en los datos agregados que se propagan por el canal 10 y por el sistema 300.
La unidad adaptadora 110, que se muestra inclusa dentro de una lmea discontinua 490, comprende un desmultiplexador de 1 a 31 500, un multiplexador de 32 a 1 510, un primer bucle 530 bloqueado en fase (PLL1 -“phase locked loop”) y un codificador 540 de datos. EL codificador 540 esta implementado como un dispositivo de logica programable de campo (FPLD -“field programmable logic device”), por ejemplo, como el fabricado por la Xilinx Inc.
La salida electrica del primer convertidor 100 esta conectada a una entrada de datos en serie del desmultiplexador 500 y a una entrada de referencia al PLL1 520. Una primera salida del PLL1 520 esta conectada a una entrada de senal de reloj CLK del desmultiplexador 500. Por otra parte, una segunda salida del PLL1 520 esta conectada a una entrada de referencia del PLL2 530. El desmultiplexador 500 comprende unas salidas en paralelo D0 a D30 que estan conectadas a unas entradas de datos correspondientes del codificador 540 de datos. LA unidad 105 de cabecera comprende una salida de datos de cabecera conectada a una entrada K0 de datos de cabecera del codificador 540. El codificador 540 comprende adicionalmente unas salidas de datos en paralelo E0 a E31, conectadas a unas entradas en paralelo correspondientes del multiplexador 510. Una salida del PLL2 530 esta conectada a una entrada de senal de reloj CLK del multiplexador 510. El multiplexador 510 incluye una salida multiplexada conectada a la entrada electrica del segundo convertidor 120.
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En una vista general extensa, el adaptador 110 funciona recibiendo datos de carga de informacion util en serie desde el primer convertidor 100 a una velocidad de transmision de bits de hasta 10 Gbits/s, o incluso mayor. El PLL1 520 se sincroniza a sf mismo con los datos de carga de informacion util y genera una senal de reloj sincronizada correspondiente que bate o pulsa continuamente incluso cuando los datos de carga de informacion util permanecen en un estado logico concreto durante varios ciclos de reloj. El PLL1 520 marca el tiempo de reloj tanto del desmultiplexador 500 como del PLL2 530. Los datos de carga de informacion util se convierten de una corriente de bits en serie en palabras en paralelo de 31 bits de ancho en el multiplexador 500. Los datos de carga de informacion util son transferidos en palabras de 31 bits desde el desmultiplexador 500 al codificador 540. El codificador 540 anade un bit de datos de cabecera recibido desde la unidad 105 generadora de cabecera, a cada 31 bits de datos de carga de informacion util en una relacion fija, con el fin de
proporcionar palabras de salida en las salidas E0 a E31. Las palabras de salida se hacen
pasar al multiplexador 510, el cual convierte las palabras de salida en una corriente de datos en serie correspondiente, a saber, los datos agregados, que se hacen pasar al segundo convertidor 120, donde se introducen por modulacion sobre radiacion optica para su transmision a lo largo de la fibra 150. La inclusion del desmultiplexador 500 proporciona el beneficio de que el codificador 540 recibe datos en forma de palabras y no necesita ser capaz de marcar el tiempo de reloj en la velocidad de transmision de los datos de carga de
informacion util, que puede aproximarse a 10 Gbits/s; el codificador 540 pulsa o marca el
tiempo de reloj a cadencias del orden de 300 MHz cuando la velocidad de transmision de bits de los datos de carga de informacion util se aproxima a 10 Gbits/s. Sin embargo, el desmultiplexador 500 esta disenado para ser capaz de manejar velocidades de transmision de datos de bits en serie de hasta 10 Gbits/s, o incluso mayores.
La inclusion de los datos de cabecera en los datos agregados significa que la velocidad de transmision de datos de bits en los datos agregados es 32/31 veces mayor que el trafico de carga de informacion util presentado desde el cliente remitente a la unidad adaptadora 110. El proposito del PLL2 530 es proporcionar una senal de reloj a una cadencia de F2, que este bloqueada en frecuencia con la senal de reloj a una cadencia F1, proporcionada desde el PLL1 520. La senal de reloj procedente del PLL2 530 marca el tiempo de reloj del multiplexador 510 a una cadencia que es 32/31 veces mayor que la cadencia de reloj del desmultiplexador 500 marcada por el PLL1 520. Dicha transformacion de velocidad de transmision de bits evita la acumulacion de datos de carga de informacion util en la unidad adaptadora 540, cosa que ocurrina si el desmultiplexador 500 y el multiplexador 510 fuesen marcados por senales de reloj con cadencias identicas.
En la unidad adaptadora 210 se lleva a cabo una operacion inversa a la que tiene lugar en la unidad adaptadora 110. En la operacion inversa, los datos agregados se cargan primeramente en un desmultiplexador de 1 a 32, susceptible de hacerse funcionar para convertir datos en serie en datos en palabras de 32 bits, a continuacion de lo cual se extrae el bit de cabecera de los datos en palabras de 32 bits con el fin de obtener una palabra de 31 bits, la cual se hace pasar a un multiplexador de 31 a 1 bits al objeto de convertir la palabra de 31 bits en datos de carga de informacion util correspondientes en serie. La unidad adaptadora 210 tambien incorpora dos PLLs como se muestra en la Figura 3, a excepcion de que el segundo PLL conectado al multiplexador es susceptible de hacerse funcionar para proporcionar una conversion de frecuencia de un factor de 31/32. Por otra parte, el codificador 540 de datos incluido dentro de la unidad adaptadora 110 se ha sustituido por un descodificador en la unidad adaptadora 210, que es susceptible de hacerse funcionar para suministrar como salida datos de cabecera a su unidad interpretadora asociada 220.
En la practica, procurar desmultiplexadores de 1 a 31 y multiplexadores de 32 a 1 para las unidades transmisoras 20a, 20b, y, de la misma manera, desmultiplexadores de 1 a 32 y multiplexadores de 31 a 1 para las unidades receptoras 40a, 40b, no es facil cuando se demanda un rendimiento en la velocidad de transmision de bits de datos en serie de 10 Gbits/s. Los multiplexadores y desmultiplexadores estandar en propiedad capaces de funcionar a esta velocidad de transmision de bits, son a menudo dispositivos de 16 a 1 y de 1 a 16. Cuando tales partes en propiedad se emplean en la unidad adaptadora 110, la unidad 110 se puede implementar como se ilustra en la Figura 4.
En la Figura 4, se emplea un desmultiplexador de 1 a 16 540 en lugar del desmultiplexador de la Figura 3. Por otra parte, se utiliza un multiplexador de 16 a 1 en lugar del multiplexador 510 de la Figura 3. Ademas, se emplea un codificador 560 de datos de FPLD que incluye una memoria de almacenamiento intermedio 570, en lugar del codificador 540 de la Figura 3.
En funcionamiento, los datos de carga de informacion util en forma de una corriente de bits
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en serie pasan del convertidor 100 al interior del desmultiplexador 540, el cual convierte la corriente en serie en palabras en paralelo correspondientes de 16 bits. Las palabras son cargadas por el codificador 560 en su memoria de almacenamiento intermedio 570 con el fin de proporcionar en su interior datos de carga de informacion util. El codificador 560 anade entonces un bit de cabecera apropiado a cada grupo concurrente de 31 bits de datos de carga de informacion util, dentro de la memoria 570, con el fin de generar datos agregados en su interior, y procede entonces a suministrar como salida los datos agregados en palabras de 16 bits de longitud al multiplexador 550. El multiplexador 550 convierte las palabras de 16 bits en una corriente de bits en serie de datos agregados que se suministra como salida, a continuacion, desde la unidad codificadora 110 al segundo convertidor 120, para su introduccion por modulacion sobre radiacion optica a fin de que sea transmitida a lo largo de la fibra 150.
La conversion de velocidad de transmision de bits que se produce en las unidades adaptadoras 110, 120 evita la necesidad de justificar los datos agregados, con lo que se simplifican los datos agregados y se hace posible llevar a cabo la valoracion por los nodos subordinados de la tasa o proporcion de errores de bit.
Los datos agregados, tal y como se ha descrito brevemente en lo anterior, son datos en serie y se puntuan formando tramas y tramas multiples en virtud de los valores de bit de los datos de cabecera anadidos en una proporcion fija a los datos de carga de informacion util en la unidad adaptadora 110. Ocho tramas en secuencia, en los datos agregados, forman una trama multiple. La estructura de una trama se ilustra en la Figura 5 y se indica por la referencia numerica 600. Cada trama 600 comienza con un bit de cabecera A1, que es seguido por 31 bits de datos de carga de informacion util del cliente emisor o remitente (31 bits P/L (de carga de informacion util -“payload”)), que vienen seguidos, a su vez, por un bit de cabecera A2, y asf sucesivamente. Por ejemplo, un bit de cabecera A8 de los datos agregados viene seguido por 31 bits de carga de informacion util que, a su vez, son seguidos por un bit de cabecera B1, y asf sucesivamente. La trama 600 termina con un bit de cabecera H8, seguido por 31 bits de carga de informacion util. Como se ilustra en la Figura 5, cada bit de datos de cabecera de la trama 600 esta acompanado por 31 bits de datos de carga de informacion util, en una relacion fija de 1:31.
Los datos agregados correspondientes a la trama 600 pueden considerarse conceptualmente segun la idea de que la trama 600 se esta leyendo fila por fila, tal y como se representa por una flecha 610 que indica la direccion segun las filas y una flecha 620 que indica la direccion segun las columnas. La trama 600 se lee, por tanto, desde su esquina superior izquierda (INICIO) hasta su esquina inferior derecha (FIN), fila a fila, para proporcionar los datos agregados.
En la trama 600, los bits de cabecera A1 a A8 forman un byte A, los bits de cabecera B1 a B8 forman un byte B, y asf sucesivamente. Por tanto, los bits de cabecera para cada trama pueden ser representados como se ilustra en la Tabla 1, como ocho bytes; los datos de carga de informacion util procedentes del cliente remitente no se han mostrado en la tabla.
Tabla 1
Byte de cabecera A Byte de cabecera B Byte de cabecera C Byte de cabecera D Byte de cabecera E Byte de cabecera F Byte de cabecera G Byte de cabecera H
Se suministran como salida, en secuencia, ocho tramas similares a la trama 600 en los datos agregados, con el fin de formar una trama multiple. Los bytes de cabecera de las ocho tramas que comprenden la trama multiple pueden ser representados por sfmbolos, de manera que el byte Ax corresponde al byte de cabecera A de la trama x, donde el submdice x esta comprendido en el intervalo de 1 a 8. Asf pues, un byte A1 corresponde a un byte de cabecera A de la primera trama de la trama multiple, y un byte Ha corresponde a un byte de cabecera H de la octava trama de la trama multiple.
Por conveniencia, los bytes de cabecera de la trama multiple pueden disponerse en forma
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tabular, como en la Tabla 2.
Tabla 2
- Trama 1 Trama 2 Trama 3 Trama 4 Trama 5 Trama 6 Trama 7 Trama 8
- Byte A1
- Byte A2 Byte A3 Byte A4 Byte A5 Byte A6 Byte A7 Byte A8
- Byte B1
- Byte B2 Byte B3 Byte B4 Byte B5 Byte B 6 Byte B7 Byte B 8
- Byte C1
- Byte C2 Byte C3 Byte C4 Byte C5 Byte C 6 Byte C7 Byte C 8
- Byte D1
- Byte D2 Byte D3 Byte D4 Byte D5 Byte D 6 Byte D7 Byte D 8
- Byte E1
- Byte E2 Byte E3 Byte E4 Byte E5 Byte E 6 Byte E7 Byte E 8
- Byte F1
- Byte F2 Byte F3 Byte F4 Byte F5 Byte F 6 Byte F7 Byte F 8
- Byte G1
- Byte G2 Byte G3 Byte G4 Byte G5 Byte G6 Byte G7 Byte G8
- Byte H1
- Byte H2 Byte H3 Byte H4 Byte H5 Byte H6 Byte H7 Byte H8
En los datos agregados, los bytes de cabecera aparecen en una secuencia, aunque puntuados por datos de carga de informacion util, de tal manera que el byte Ai es seguido por el byte Bi, y as^ sucesivamente hasta el byte Hi, que es seguido por el byte A2, continuando as^ hasta el byte H8, situado al final de la trama multiple.
Las unidades 105, 220 utilizan los bytes de cabecera para llevar a cabo un cierto numero de funciones de encabezamiento que se describiran a continuacion con referencia a la Figura 6; este diagrama muestra una representacion de los bytes de cabecera de una estructura de trama multiple que se utiliza en el canal 10 y en el sistema 300. Los bytes de cabecera llevan a cabo diferentes funciones, por ejemplo, segun se indica por las abreviaturas del diagrama, a saber:
FAW: “palabra de alineacion de trama” (“frame alignment word");
MIC: “codigo de identidad de trama multiple” (“multiframe identity code");
BAL: “byte de equilibrado” (“balancing byte");
SPA: “byte de reserva” (“spare byte");
TTI: “identificador de traza de rastro” (“trail trace identifier’’);
APS: “canal de proteccion automatica” (“automatic protection channel’’);
FDI: “indicacion de defecto en sentido directo” (“forward defect indication’’);
BDI: “indicacion de defecto en sentido inverso” (“backward defect indication’’);
FQI: “indicador de calidad en sentido directo” (“forward quality indicator’’);
BQI: “indicador de calidad en sentido inverso” (“backward quality indicator”);
PTI: “indicador de tipo de carga de informacion util” (“payload type indicator’’);
BIP: “paridad intercalada de bit” (“bit interleaved parity").
En el sistema 10, la unidad generadora 10 generadora de cabecera genera los cabecera que se muestran en la Figura 6. Ciertos valores de algunos de los cabecera se determinan localmente en la unidad de cabecera 105, en tanto que otros son generados en respuesta a ordenes recibidas desde los sistemas de gestion local y regional anteriormente mencionados, por ejemplo, los valores de TTI. En otras palabras, los bits de cabecera son generados sobre la base de informacion proporcionada ya sea internamente, dentro de la unidad transmisora 20, ya sea desde los sistemas de gestion anteriormente mencionados. Estos bytes son comunicados, en los datos agregados, a la unidad adaptadora 210, la cual afsla los bits de cabecera y los hace pasar a la unidad interpretadora 220 para su interpretacion.
La unidad interpretadora 220 utiliza los bytes de cabecera FAW1, FAW2, FAW3, FAW4 para identificar donde comienzan las tramas multiples en los datos agregados, a saber, para la sincronizacion con tramas multiples. En el canal 10 y en el sistema 300, estos bytes FAW1, FAW2, FAW3, FAW4 tienen valores fijados de 1111 0110b, 1111 0110b, 0010 1000b, 0010 1000b, respectivamente, donde el subrndice b indica un numero binario. Pueden utilizarse valores alternativos para estos bytes FAW1 a FAW4 siempre y cuando los valores proporcionen al canal 10 y al sistema 300 la capacidad de sincronizacion con tramas multiples.
El codigo MIC de identidad de trama multiple (“multiframe identity code”) es un valor de byte que es incrementado por la unidad 105 generadora de cabecera para cada trama multiple subsiguiente. Por ejemplo, una primera trama multiple tiene un valor de MIC de 0000 0001b, una segunda trama multiple que sigue a la primera trama multiple tiene un valor de MIC de 0000 0010b, y asf sucesivamente; cuando el codigo de identidad alcanza un valor de 1111 1111b para la 255a trama multiple, el MIC se restablece de nuevo en un valor de 0000 0000b
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bytes de bytes de
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para la 256a trama multiple, y as^ sucesivamente de una manera en modulo 255. Es tambien posible para el codigo MIC el incremento en otros modulos, por ejemplo, en modulo 8, en lugar de utilizar el modulo 255.
La unidad interpretadora 220 es susceptible de hacerse funcionar para supervisar el codigo de identidad y garantizar que se produce un incremento correcto; cualesquiera errores a la hora de incrementar el MlC son identificables por la unidad interpretadora 220 como indicativo de tramas multiples que faltan. Por otra parte, la inclusion del codigo MIC en los datos agregados ayuda a la unidad receptora 40 a sincronizarse con los datos agregados; en particular, se mejora con ello la alineacion de tramas en la unidad receptora 40.
Como opcion, el valor del MIC puede ser incrementado en una conteo o cuenta mayor que 1 para cada trama multiple subsiguiente; por ejemplo, el incremento puede ser en saltos de tres cuentas, de tal manera que una secuencia tfpica de computo del MIC puede ser 1111 1110b (decimal 254) para una primera trama multiple, 0000 0001b (decimal 1) para una segunda trama multiple, 0000 0100b (decimal 4) para una tercera trama multiple, y asf sucesivamente.
La unidad interpretadora 220 utiliza los bytes de cabecera de equilibrado BAL con propositos de restablecimiento de la corriente continua. El valor de los bits de equilibrado se establece por parte de la unidad 105 generadora de cabecera de una forma tal, que para cada una de las tramas 2 a 8 de la trama multiple representadas en la Figura 6, el numero de 0's y de 1's de sus bytes de cabecera asociados es el mismo. Dicho equilibrado resulta ventajoso cuando se emplean en el canal 10 y en el sistema 300 fotodetectores que tienen sus salidas electricas de corriente alterna conectadas de forma que se eliminen las desviaciones de corriente continua, para convertir la radiacion modulada con los datos agregados en senales electricas para la unidad adaptadora 210 y su unidad interpretadora 220 asociada.
La trama multiple de la Figura 6 incluye tambien unos bytes de reserva SPA que no estan asignados en un principio pero que pueden ser asignados por usuarios del sistema con el fin de llevar a cabo funciones adicionales tras poner a cargo el sistema 300, en el caso de que tales funciones se hayan encontrado necesarias para ayudar al funcionamiento del sistema. Las unidades generadora e interpretadora, 105 y 220, estan controladas por software o programacion y son, por tanto, susceptibles de ser actualizadas o renovadas en su comportamiento por medio de la modificacion del software.
Los bytes de cabecera de identificador de traza de rastro, TTI, comprenden una cadena de 16 bytes que se incluye desde el byte de cabecera B2 de la trama 2 hasta el byte de cabecera B5 de la trama 5, segun se ilustra en la Figura 6. Los bytes 2 a 16 de la cadena son caracteres ASCII definibles por el usuario, y el byte 1 de la cadena incluye un valor de suma de comprobacion de CRC-7, generado por la unidad de cabecera 105 de acuerdo con el Anexo B de la especificacion de comunicacion de ITU G.707. La cadena es utilizada por el sistema 300 para garantizar que un cliente receptor esta conectado a su correspondiente cliente remitente correcto.
Los bytes de cabecera APS1 a APS4 de canal de proteccion automatica, a saber, los bytes de cabecera A6 a D6 de la trama 6, son utilizados por el sistema 300 cuando se ha de eludir por derivacion un canal defectuoso en el, y se asigna en su sustitucion otro canal del sistema 300 para transportar sus datos de carga de informacion util. La unidad interpretadora 220 interpreta estos bytes de cabecera para determinar si se ha de eludir por derivacion o no su canal asociado, asf como la identidad de un canal alternativo del sistema 300, asignado en sustitucion. Las unidades de cabecera e interpretadora, 105 y 220, son susceptibles de hacerse funcionar en combinacion con los sistemas de gestion local y regional anteriormente mencionados, con el fin de determinar interconexiones dentro del sistema 300 cuando se produce una sustitucion, para encaminar los datos de carga de informacion util desde un cliente emisor o remitente afectado a su cliente receptor asociado.
El byte de cabecera de indicacion de defecto en sentido directo, FDI, a saber, el byte de cabecera A7 de la trama 7, se emplea en el canal 10 y en el sistema 300 para indicar aguas abajo, o sea, en el extremo del cliente receptor del enlace de fibra 30, que se ha detectado aguas arriba un estado defectuoso, esto es, en direccion al cliente remitente correspondiente. De la misma manera, se emplea el byte de indicacion de defecto en sentido inverso, BDI, es decir, el byte de cabecera B7 de la trama 7, cuando se detecta un defecto en el camino de recepcion, a saber, o sea, en el extremo del cliente receptor del enlace de fibra 30. Los bytes de cabecera FDI y BDI permiten, con ello, identificar facil y rapidamente la posicion de un defecto en el sistema 300.
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El byte de cabecera de indicacion de calidad en sentido directo, FQI, esto es, el byte de cabecera C7 de la trama 7, se utiliza para transportar una cuenta de errores de bit para una trama multiple precedente. De esta forma, el FQI se utiliza para indicar aguas abajo un error que se produce aguas arriba. De la misma manera, el byte de indicacion de calidad en sentido inverso, BQI, es decir, el byte de cabecera D7 de la trama 7, se emplea para transportar una cuenta de errores de bit para los datos de carga de informacion util de la trama multiple precedente.
El byte de cabecera indicador del tipo de carga de informacion util, PTI, esto es, el byte de cabecera A8 de la trama 8, se utiliza para indicar la composicion de los datos de carga de informacion util o el estado de mantenimiento de un camino de comunicacion que transporta la trama multiple y sus datos de carga de informacion util asociados. Por ejemplo, las interpretaciones para el byte de cabecera PTI son de conformidad con la Tabla 3.
Tabla 3
- Valor binario del byte PTI
- Interpretacion aplicada por la unidad interpretadora 220
- 0000
- No equipado, o sea, existe un camino de comunicacion completo desde el cliente remitente hasta el cliente receptor, pero el cliente no tiene conectado el equipo al camino
- 0001
- Indica un modo transmisor-respondedor lineal, es decir, que se esta transportando una senal que no requiere regeneracion digital y, por tanto, deben desconectarse cualesquiera regeneradores a lo largo del camino
- 0010
- Indica que la velocidad de transmision de datos de carga de informacion util es 155,52 Mbits/s (modo STM-1), y requiere reemision / regeneracion de la unidad adaptadora a esta velocidad de transmision
- 0011
- Indica que la velocidad de transmision de datos de carga de informacion util es 622,08 Mbits/s (modo STM-4), y requiere reemision / regeneracion de la unidad adaptadora a esta velocidad de transmision
- 0100
- Indica que la velocidad de transmision de datos de carga de informacion util es 1,0625 Gbits/s (canal de fibra), y requiere reemision / regeneracion de la unidad adaptadora a esta velocidad de transmision
- 0101
- Indica que la velocidad de transmision de datos de carga de informacion util es 1,25 Gbits/s (como en Gigabit Ethernet), y requiere reemision / regeneracion de la unidad adaptadora a esta velocidad de transmision
- 0110
- Indica que la velocidad de transmision de datos de carga de informacion util es 2,48832 Gbits/s (STM-16), y requiere reemision / regeneracion de la unidad adaptadora a esta velocidad de transmision
- 0111
- Indica que la velocidad de transmision de datos de carga de informacion util es 9,95328 Gbits/s (STM-64), y requiere reemision / regeneracion de la unidad adaptadora a esta velocidad de transmision
- 1000 a 1110
- No se utiliza
- 1111
- Indica un fallo en la senal del cliente remitente (por ejemplo, una interrupcion de la senal)
Finalmente, los bytes de cabecera de paridad intercalados BIP, esto es, los bytes de cabecera Ei a E8, incluyen un valor de comprobacion de paridad BIP-8; una definicion detallada se proporciona en la norma de ITU G. 707. Cada trama tiene su valor de paridad BIP asociado, el cual proporciona una comprobacion de paridad para los datos de carga de informacion util de la trama. En la trama multiple que se muestra en la Figura 6, los presentes inventores han constatado que es preferible tener un byte BIP asociado con cada trama, en lugar de agrupar los bytes BIP, por ejemplo, en el extremo de la trama multiple. Dicha asignacion de byte BIP a cada trama reduce la necesidad de una memoria de alta velocidad en la unidad receptora 40 del canal 10. Asf, distribuyendo los bytes de cabecera BIP en las tramas, es preferible concatenar los bytes BIP conjuntamente en la trama multiple. El codigo de BIP proporciona una indicacion directa de la velocidad de transmision de errores de bit en los datos de carga de informacion util, debido a que la relacion del numero de bits
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de carga de informacion util con respecto al numero de bits de cabecera se mantiene constante en el sistema 300, en una relacion fija.
Se apreciara que pueden realizarse modificaciones en el canal 10 y en el sistema 300, asf como en el metodo de funcionamiento, sin apartarse del ambito de la invencion.
Por ejemplo, si bien los datos de cabecera y los datos de carga de informacion util son intercalados en la unidad adaptadora 110 en una proporcion fija de 1:31 bits, son posibles otras relaciones. Las unidades adaptadoras 110, 210 pueden ser modificadas de tal manera que la relacion se encuentre en el intervalo entre 1:2 bits y 1:100 bits, dependiendo del grado de control de encabezamiento requerido. Un punto importante es que la relacion debe ser fija y no dinamicamente variable, como en los sistemas de comunicacion de la tecnica anterior en los que se emplea justificacion.
Por otra parte, en el canal 10 y en el sistema 300, el numero de tramas que comprende una trama multiple puede ser alterado desde las ocho tramas que comprende una trama multiple segun se ha mencionado anteriormente. Por ejemplo, el numero de tramas que forman una trama multiple puede variarse en un intervalo de 2 a 100, si bien el hecho de incluir mas de 50 tramas en una trama multiple hace la sincronizacion mas diffcil en la unidad receptora 40.
Por otra parte, en la Figura 6, las posiciones de los bytes de cabecera que llevan a cabo funciones especfficas puede ser alterada siempre y cuando sigan realizando sus funciones asociadas; por ejemplo, las posiciones de los bytes de cabecera MIC y PTI pueden ser intercambiadas en una version modificada de la trama multiple. Adicionalmente, los bytes de cabecera BIP de cada trama pueden disponerse de manera que esten incluidos en el ultimo byte de cabecera de cada trama, por ejemplo, en el byte de cabecera H1 de la trama 1.
Como se ha mencionado anteriormente, el enlace de fibra 30 puede comprender una o mas fibras opticas. En versiones alternativas del canal 10 y del sistema 300, el enlace de fibra 30 puede haberse sustituido por un enlace por radio, por ejemplo, un enlace por microondas via satelite. En el caso de que se emplee un funcionamiento a velocidades de transmision de datos bajas, el enlace de fibra 30 puede ser reemplazado por una o mas conexiones por hilos de cable coaxial; tales enlaces coaxiales tienen una capacidad de transporte de datos inferior en comparacion con las conexiones de fibra optica.
Claims (24)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. Un metodo para comunicar datos en sistemas de comunicacion (300), cada sistema incluyendo al menos un canal (10) que comprende medios de transmision (20), medios de recepcion (40) y medios de transporte (30) de datos, destinados a transportar datos desde los medios de transmision (20) hasta los medios de recepcion (40), el metodo caracterizado por:(a) combinar datos de carga de informacion util y datos de cabecera en los medios de transmision (20) con el fin de formar datos agregados (600) en ellos, para su transmision a los medios de recepcion (40), estando los datos agregados (600) divididos o fragmentados en multi-tramas o tramas multiples que comprenden una pluralidad de tramas en las que el numero de bits de datos de cabecera se encuentra en una relacion fija con respecto al numero bits de datos de carga de informacion util; en donde los datos de carga de informacion util son recibidos en los medios de transmision (20) desde un cliente emisor o remitente a traves de una fibra optica (130);(b) transmitir los datos agregados (600) desde los medios de transmision (20) a los medios de recepcion (40) a traves de los medios de transporte (30);(c) recibir los datos agregados (600) en los medios de recepcion (40), descodificar los datos agregados con el fin de aislar en ellos los datos de cabecera con respecto a los datos de carga de informacion util, e interpretar los datos de cabecera para controlar y gestionar los datos de carga de informacion util dentro del sistema (300),en el que los medios de transmision (20) se hacen funcionar para generar los datos agregados (600) a una velocidad que es mayor que la velocidad de recepcion de los datos de carga de informacion util en ellos, mediante sustancialmente una fraccion (Rp + Ro)/(Rp), donde Rp es la velocidad de recepcion de los datos de carga de informacion util en los medios de transmision (20) y Ro es la velocidad a la que los datos de cabecera se anaden en los medios de transmision (20) con el fin de generar los datos agregados (600); en donde la relacion del numero de bits de datos de cabecera con respecto al numero de bits de datos de carga de informacion util esta fija para diferentes velocidades de recepcion de los datos de carga de informacion util.
- 2. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el sistema es susceptible de hacerse funcionar para no aplicar una justificacion adicional a los datos de carga de informacion util cuando se generan los datos agregados (600).
- 3. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1 o con la reivindicacion 2, en el que el numero de bytes de cabecera indicativos de la ocurrencia de tasa o proporcion de errores dentro de los datos agregados, con respecto al numero de bytes de carga de informacion util, se encuentra en una proporcion fija, por lo que se proporciona una densidad fija de bytes de proporcion de errores con respecto a los bytes de carga de informacion util.
- 4. Un metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el sistema (300) incluye una pluralidad de canales (20a, 20b, 40a, 40b), de manera que cada canal (20a, 20b, 40a, 40b) es capaz de adaptarse a la velocidad de transmision de datos de sus datos de carga de informacion util asociados, siendo por ello los canales (20a, 10b, 40a, 40b) capaces de funcionar de forma asincronica unos con respecto a otros.
- 5. Un metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que las tramas y las tramas multiples son identificables en los medios de recepcion (40) mediante la interpretacion de la posicion de los datos de cabecera dentro de los datos agregados.
- 6. Un sistema de comunicacion (300) que incluye al menos un canal (10) que comprende medios de transmision (20), medios de recepcion (40) y medios de transporte (30) de datos para transportar datos desde los medios de transmision (20) a los medios de recepcion (40), el sistema caracterizado por:(a) una unidad adaptadora (110) para combinar datos de carga de informacion util y datos de cabecera en los medios de transmision (20) para formar datos agregados (600) en ellos para la transmision a los medios de recepcion (40), estando los datos agregados (600) divididos o fragmentados en tramas multiples que comprenden una pluralidad de tramas en las que el numero de bits de datos de cabecera esta en una relacion fija con respecto al numero de bits de datos de carga de informacion util; en donde los medios de transmision (20) estan adaptados para recibir los datos de carga de informacion util procedentes de un cliente emisor o remitente a traves de una fibra optica (130).5101520253035404550556065(b) los medios de transmision dispuestos para transmitir los datos agregados (600) a los medios de recepcion (40) a traves de los medios de transporte (30);(c) los medios de recepcion para recibir los datos agregados (600) y descodificar los datos agregados para aislar en ellos los datos de cabecera con respecto a los datos de carga de informacion util, e interpretar los datos de cabecera para controlar y gestionar los datos de carga de informacion util dentro del sistema (300);(d) en donde la unidad adaptadora (110) esta dispuesta para generar los datos agregados (600) a una velocidad que es mas alta que la velocidad de recepcion de los datos de carga de informacion util en ellos mediante sustancialmente una fraccion (Rp + Ro)/(Rp), donde Rp es la velocidad de recepcion de los datos de carga de informacion util en los medios de transmision (20) y Ro es la velocidad a la que los datos de cabecera se anaden en los medios de transmision (20) con el fin de generar los datos agregados (600); en donde la unidad adaptadora es susceptible de funcionar para mantener fija la relacion del numero de bits de datos de cabecera con respecto al numero de bits de carga de informacion util para diferentes velocidades de recepcion de los datos de carga de informacion util.
- 7. Un sistema de acuerdo con la reivindicacion 6, en el que el sistema es susceptible de hacerse funcionar para no aplicar una justificacion adicional a los datos de carga de informacion util cuando se generan los datos agregados (600).
- 8. Un sistema de acuerdo con la reivindicacion 6 o con la reivindicacion 7, en el que el numero de bytes de cabecera indicativos de la ocurrencia de tasa o proporcion de errores dentro de los datos agregados, con respecto al numero de bytes de carga de informacion util, se encuentra en una proporcion fija, por lo que se proporciona una densidad fija de bytes de proporcion de errores con respecto a los bytes de carga de informacion util.
- 9. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que los medios de transmision (20) incorporan una unidad adaptadora (110) para combinar los datos de carga de informacion util con los datos de cabecera para generar los datos agregados (600), y los modos de recepcion (40) incorporan una unidad adaptadora (210) correspondiente para descodificar los datos agregados para separar los datos de carga de informacion util con respecto a los datos de cabecera.
- 10. Un sistema de acuerdo con la reivindicacion 9, en el que cada unidad adaptadora (110, 210) incorpora un multiplexador electrico (510) y un desmultiplexador electrico (500) para convertir datos de entrada en serie a ello en datos en paralelo (D0 a D30) para procesar dentro de la unidad adaptadora (110, 210) y revertir en datos en serie de nuevo despues de que el procesamiento se realice en la unidad adaptadora (110, 210).
- 11. Un sistema (300) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, que incluye una pluralidad de canales (20a, 20b, 40a, 40b) susceptible de funcionar para adaptarse a la velocidad en la que ellos reciben datos de carga de informacion util, los canales (20a, 20b, 40a, 40b) por tanto capaces de funcionar mutuamente de manera asmcrona.
- 12. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 11, en el que las tramas y las tramas multiples son identificables en los medios de recepcion (40) mediante la interpretacion de la posicion de los datos de cabecera dentro de los datos agregados.
- 13. Un transmisor para comunicar datos en un sistema de comunicacion (300), que incluye al menos un canal (10) que comprende el transmisor (20), un receptor (40) y medios de transporte (30) de datos para transportar datos desde el transmisor (20) al receptor (40), el transmisor (20) caracterizado por:(a) una unidad adaptadora (110) medios para combinar datos de carga de informacion util y datos (20) de cabecera para formar datos agregados (600) en ellos para la transmision al receptor (40), estando los datos agregados (600) divididos o fragmentados en tramas multiples que comprenden una pluralidad de tramas en las que el numero de bits de datos de cabecera esta en una relacion fija con respecto al numero de bits de datos de carga de informacion util; en donde el transmisor (20) esta adaptado para recibir los datos de carga de informacion util procedentes de un cliente emisor o remitente a traves de una fibra optica (130).(b) el transmisor (20) dispuesto para transmitir los datos agregados (600) al receptor (40) a traves de los medios de transporte (30);(c) los datos de cabecera utilizados para controlar y gestionar los datos de carga de5101520253035404550556065informacion util dentro del sistema (300);en el que la unidad adaptadora esta dispuesta para generar los datos agregados (600) a una velocidad que es mas alta que la velocidad de recepcion de los datos de carga de informacion util en ellos mediante sustancialmente una fraccion (Rp + Ro)/(Rp), donde Rp es la velocidad de recepcion de los datos de carga de informacion util y Ro es la velocidad a la que los datos de cabecera se anaden con el fin de generar los datos agregados (600); en donde la unidad adaptadora es susceptible de funcionar para mantener fija la relacion del numero de bits de datos de cabecera con respecto al numero de bits de carga de informacion util para diferentes velocidades de recepcion de los datos de carga de informacion util.
- 14. Un transmisor de acuerdo con la reivindicacion 13, en el que el transmisor es susceptible de hacerse funcionar para no aplicar una justificacion adicional a los datos de carga de informacion util cuando se generan los datos agregados (600).
- 15. Un transmisor de acuerdo con la reivindicacion 13 o con la reivindicacion 14, en el que el numero de bytes de cabecera indicativos de la ocurrencia de tasa o proporcion de errores dentro de los datos agregados, con respecto al numero de bytes de carga de informacion util, se encuentra en una proporcion fija, por lo que se proporciona una densidad fija de bytes de proporcion de errores con respecto a los bytes de carga de informacion util.
- 16. Un transmisor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, en el que los medios de transmision (20) incorporan una unidad adaptadora (110) para combinar los datos de carga de informacion util con los datos de cabecera para generar los datos agregados (600).
- 17. Un transmisor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 16, en el que las tramas y las tramas multiples son identificables en los medios de recepcion (40) mediante la interpretacion de la posicion de los datos de cabecera dentro de los datos agregados.
- 18. Un metodo para transmitir datos en sistemas de comunicacion (300), cada sistema incluyendo al menos un canal (10) que comprende medios de transmision (20), medios de recepcion (40) y medios de transporte (30) de datos, destinados a transportar datos desde los medios de transmision (20) hasta los medios de recepcion (40), el metodo caracterizado por:(a) combinar datos de carga de informacion util y datos de cabecera (20) con el fin de formar datos agregados (600) en ellos, para su transmision al receptor (40), estando los datos agregados (600) divididos o fragmentados en multi-tramas o tramas multiples que comprenden una pluralidad de tramas en las que el numero de bits de datos de cabecera se encuentra en una relacion fija con respecto al numero bits de datos de carga de informacion util; en donde los datos de carga de informacion util son recibidos en los medios de transmision (20) desde un cliente emisor o remitente a traves de una fibra optica (1 30);(b) transmitir los datos agregados (600) al receptor (40) a traves de los medios de transporte (30);(c) en el que los datos de cabecera son utilizados para controlar y gestionar los datos de carga de informacion util dentro del sistema (300);
generar los datos agregados (600) a una velocidad que es mas alta que la velocidad derecepcion de los datos de carga de informacion util en ellos mediante sustancialmente una
fraccion (Rp + Ro)/(Rp), donde Rp es la velocidad de recepcion de los datos de carga de informacion util y Ro es la velocidad a la que los datos de cabecera se anaden con el fin de
generar los datos agregados (600); en donde la relacion del numero de bits de datos decabecera con respecto al numero de bits de datos de carga de informacion util esta fija para diferentes velocidades de recepcion de los datos de carga de informacion util. - 19. Un receptor para comunicar datos en un sistema de comunicacion (300), que incluye al menos un canal (10) que comprende un transmisor (20), el receptor (40) y medios de transporte (30) de datos para transportar datos desde el transmisor (20) al receptor (40), el receptor caracterizado por:(a) medios para recibir datos agregados (600), los datos agregados comprendiendo datos de carga de informacion util y datos de cabecera y estando divididos o fragmentados en tramas multiples que comprenden una pluralidad de tramas en las que el numero de bits de datos de cabecera esta en una relacion fija con respecto al numero51015202530354045505560de bits de datos de carga de informacion util;(b) una unidad adaptadora (210) de recepcion dispuesta para adaptarse a la velocidad de los datos agregados y descodificar los datos agregados para aislar en ellos los datos de cabecera con respecto a los datos de carga de informacion util;(c) el receptor dispuesto para interpretar los datos de cabecera para controlar y gestionar los datos de carga de informacion util dentro del sistema (300);en el que los datos agregados son recibidos a una velocidad que es mas alta que la velocidad de recepcion de los datos de carga de informacion util mediante sustancialmente una fraccion (Rp + Ro)/(Rp), donde Rp es la velocidad de recepcion de los datos de carga de informacion util y Ro es la velocidad a la que los datos de cabecera son aislados con respecto a los datos de carga de informacion util, en donde la relacion del numero de bits de datos de cabecera con respecto al numero de bits de carga de informacion util es fija para diferentes velocidades de recepcion de los datos de carga de informacion util;en el que el receptor (40) esta adaptado para dar salida a los datos de carga de informacion util a traves de una fibra optica hasta un cliente receptor.
- 20. Un receptor de acuerdo con la reivindicacion 19, en el que los datos de carga de informacion util no comprenden la justificacion dentro de los datos agregados (600).
- 21. Un receptor de acuerdo con la reivindicacion 19 o con la reivindicacion 20, en el que el numero de bytes de cabecera indicativos de la ocurrencia de tasa o proporcion de errores dentro de los datos agregados, con respecto al numero de bytes de carga de informacion util, se encuentra en una proporcion fija, por lo que se proporciona una densidad fija de bytes de tasa o proporcion de errores con respecto a los bytes de carga de informacion util.
- 22. Un receptor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21, en el que los medios de recepcion (40) incorporan una unidad adaptadora (210) correspondiente para descodificar los datos agregados para separar los datos de carga de informacion util con respecto a los datos de cabecera.
- 23. Un receptor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 19 a 22, en el que las tramas y las tramas multiples son identificables en los medios de recepcion (40) al interpretar la posicion de los datos de cabecera dentro de los datos agregados.
- 24. Un metodo para recibir datos en sistemas de comunicacion (300), cada sistema incluye al menos un canal (10) que comprende medios de transmision (20), medios de recepcion (40) y medios de transporte (30) de datos para transportar datos desde los medios de transmision (20) a los medios de recepcion (40), el metodo caracterizado por:(a) recibir datos agregados (600), los datos agregados comprendiendo datos de carga de informacion util y datos de cabecera y estando divididos o fragmentados en tramas multiples que comprenden una pluralidad de tramas en las que el numero de bits de datos de cabecera esta en una relacion fija con respecto al numero de bits de datos de carga de informacion util;(b) adaptarse a la velocidad de los datos agregados y descodificar los datos agregados para aislar en ellos los datos de cabecera con respecto a los datos de carga de informacion util;(c) interpretar los datos de cabecera para controlar y gestionar los datos de carga de informacion util dentro del sistema (300);en el que los datos agregados son recibidos a una velocidad que es mas alta que la velocidad de recepcion de los datos de carga de informacion util mediante sustancialmente una fraccion (Rp + Ro)/(Rp), donde Rp es la velocidad de recepcion de los datos de carga de informacion util y Ro es la velocidad a la que los datos de cabecera son aislados con respecto a los datos de carga de informacion util, en donde la relacion del numero de bits de datos de cabecera con respecto al numero de bits de carga de informacion util es fija para diferentes velocidades de recepcion de los datos de carga de informacion util;en el que los datos de carga de informacion util son dados salida por los medios de recepcion (40) a traves de una fibra optica hasta un cliente receptor.
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