MXPA97007180A - Metodo y sistema para proporcionar servicios de datos de alta velocidad y bajo costo - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una red de comunicaciones que utiliza nodos intermedios para resolver contención de tráfico local. Nodos intermedios reciben señalkes corriente arriba de usuarios finales, derivan señales de información de tráfico de las señales corriente arriba y transmiten las señales de información de tráfico a usuarios finales. Al escuchar a las señales de información de tráfico del nodo intermedio, los usuarios finales saben si los canales de transmisión corriente arriba están en reposo u ocupados o si ha ocurrido una colisión. Los nodos intermedios derivan y transmiten las señales de información de tráfico con o sin la asistencia de la central o extremo de cabeza.

Description

MÉTODO Y SISTEMA PARA PROPORCIONAR SERVICIOS DE DATOS DE ALTA VELOCIDAD Y BAJO COSTO i.- amo de la Invenci-jn La invención se relaciona a proporcionar servicios de datos de difusión bi-direccionales sobre redes para compartir recursos utilizando control de acceso local distribuido. 2.- Antecedentes de la Invención Las redes de comunicaciones pueden dividirse en dos categorías principales: (a) control central y (b) igual a igual (peer-to-peer) . Las redes de control central despliegan una central (CO) para que controle todas las transmisiones a y de usuarios finales (EUs). En las redes igual a igual, los EUs controlan su propia transmisión en coordinación con otros EUs con y sin el auxilio de la CO. a. Sistemas de Control Central Los sistemas de control central pueden ya ser sistemas punto-a-múltiples puntos, tales como redes ópticas pasivas (PONS) y redes de fibras ópticas/coaxial (HFC) o sistemas punto-a-punto, tales como redes de estrella activa (ASN) empleados en sistemas de telefonía local actuales. En los sistemas punto-a-múltiples puntos, los usuarios múltiples comparten los mismos medios de transmisión física.

Para transmisión corriente abajo, la información se difunde a todos o grupos de usuarios sobre el o los canales corriente abajo y cada EU elige la información dirigida a este usuario REP: 25632 particular. Para transmisión sorriente arriba, acceso múltiple con división de tiempo (TDMA = Time División Múltiple Access) es uno de los métodos a menudo empleados para evitar colisión sobre la trayectoria de transmisión compartida. Utilizando TDMA, en donde múltiples EUs comparten el mismo canal de frecuencia de longitud de onda, tiene que desplegarse cierto control de acceso de medio (MAC = media access control) en ambas CO y los EUs para coordinar el tráfico y permitir que los EUs accesen al mismo canal en turno. Usualmente se emplea protocolo tipo reservación o reservación-contención combinado MAC, en donde la CO ya sea programa previamente toda la transmisión corriente arriba de los EUs o asigna dinámicamente el canal corriente arriba (ranura de tiempo) para cada EU, con base en su solicitud. Varias dificultades o complejidades surgen con estos sistemas punto-a-múltiples puntos utilizando el protocolo anteriormente mencionado. Debido a que la distancia de la CO a cada EU es diferente, el protocolo MAC tiene que poder resolver problemas que surgen co o resultado de las diferentes distancias. Retardo y sobrecarga en transmisión por lo tanto son inevitables. Además, en sistemas como HFC convencionales, el ancho de banda corriente arriba limitado y la interferencia también hace necesario el utilizar ciertos esquemas de modulación tales como cifrado en cuadratura de fase (QPSK « Quadrature Phase Shift Keying) o técnicas para modulación de amplitud de cuadratura (QAM =» Quadrature Amplitude Modulation) debido a que son eficientes en ancho de banda y robustos a la interferencia. Sin embargo, estos sistemas también son complicados y costosos. En sistemas punto-a-punto, la CO tiene líneas dedicadas a cada EU. Por lo tanto, no se requiere MAC. Sin embargo, la implementación y mantenimiento pueden ser muy costosas. Algunos sistemas despliegan nodos remotos que desempeñan la función de concentración o múltiplejado para lograr compartir equipo, reduciendo de esta manera el costo (Doble Estrella Activa: (ADS - Active Double Star); Fibra-al-borde: (FTTC » Fiber-to-the-curb)). Sin embargo, los nodos remotos pueden volverse un cuello de botella para ancho de banda potencial para requerimientos de capacidad futura. (b). Sistemas igual-a-igual Los sistemas igual-a-igual son muy populares en redes de computadoras, especialmente en redes de área local (LANs = Local rea Networks). En estos sistemas, cada EU controla su propia transmisión en coordinación con otros EUs, con o sin la asistencia de la CO. El algoritmo MAC puede ser basado en contención o reservación Aloha, acceso múltiple para detección de portadora con detección de colisión (CSMA/CD » Carrier-Sense Múltiple Access with Colisión Detection) o paso de señal (token), todos protocolos bien conocidos en la especialidad. La LAN más ampliamente empleada es la Ethernet que utiliza el protocolo CSMA/CD.

Con base en el protocolo CSMA/CD, cada EU escucha al tráfico antes de transmitir (detección de portadora), transmite tan pronto como el canal está en reposo, se detiene tan pronto como se detecta colisión (detección de colisión) y se transmite después de retroceder (el usuario difiere la transmisión por un cierto período de tiempo con base en ciertos algoritmos. La red por lo tanto está auto controlada o auto administrada. Debido a que todos los usuarios comparten la misma trayectoria lógica para transmisión bi-direccional que se difunde a toda la red, cuando un usuario habla, todos los otros usuarios tienen que escuchar. Por lo tanto, solo puede lograrse transmisión semidúplex. Este método es adecuado para comunicación de área local bajo condiciones de baja carga, y solo permite que una pequeña cantidad de tráfico desde el mundo externo sea eficientemente transmitida a la LAN. También requiere que cada EU detecte colisiones antes de terminar envío del paquete. Por lo tanto, el retardo de viaje redondo sobre toda la red requiere ser más corto que el tiempo necesario para transmitir un paquete Ethernet que tiene un tamaño de paquete mínimo (512 bits o 51.2 µs a 10 Mbps). Esto limita la distancia de transmisión a solo unos cuantos kilómetros. Además, el esquema de difusión tampoco da privada a los EUs debido a que se requiere que escuchen a otra transmisión de EUs.

En comparación con el protocolo MAC basado en reservación empleado en redes de control central, la CSMA/CD basada en contención tiene las ventajas de simplicidad bajo retardo y menos sobrecarga a carga de tráfico ligero, y no es necesaria CO para coordinar el tráfico. Sin embargo, su naturaleza de difusión local con gama de transmisión limitada y operación semi-dúplex, la hace inadecuada para aplicaciones más allá de LANs. Por otro lado, la topología direccional de una red de control central tal como una red óptica pasiva (PON = pasive Optical Network) o red coaxial de fibra híbrida (HFC * Hybrid Fiber Coax), evita que cada EU escuche a su transmisión corriente arriba de vecino o verifique el tráfico sobre el conducto o troncal. Por lo tanto, es difícil implementar directamente CSMA/CD sobre una red de control central a menos de que la CO haga eco al menos en parte del tráfico corriente arriba corriente abajo, para permitir que los EUs verifiquen el tráfico corriente arriba, tal como en 10Broad36 Ethernet (ver IEEE 802.3). En redes típicas con kilómetros de cobertura, el retardo en viaje redondo grande está más allá de las limitaciones de la norma IEEE 802.3 (Ethernet) comúnmente empleada. Incluso con ciertas modificaciones de protocolo, este retardo reducirá significativamente la eficiencia de transmisión.

COHPgHPIQ PB t-A IHVHfCIQN La invención supera las dificultades y limitaciones asociadas con LANs tipo Ethernet y complejidades en protocolos MAC basados en reservación a menudo empleados en sistemas de control central. Los nodos intermedios (INs * Intermedíate Nodes) se proporcionan para coordinar señalización local y proporcionar información de tráfico a cada EU sin involucrar a la CO. Los INs derivan señales de información de tráfico de señalización corriente arriba y envían la se-ial de información de tráfico (TIS * Traffic Information Signal) corriente abajo a cada EU. Los INs ya sea generan las TIS o entran en lazo cerrado al menoß una parte de las señales o señalización de los EUs. El esquema CSMA standard con detección de colisión o prevención de colisión (CA) luego pueden desplegarse con el auxilio de aquellos INs independientemente de si la topología de red original es de control central o igual a igual, e independientemente de la distancia CO-EU. Los nodos intermedios pueden i plementar varios métodos alternos de regulación de tráfico. Al separar transmisión de dos vías sobre las trayectorias o canales de comunicaciones diferentes, y permitir esquemas de operación de dos vías en las terminales de usuario (es decir tarjetas Ethernet dentro de computadoras) la transmisión dúplex completa también puede lograrse con alta eficiencia y control de tráfico dinámico. Desde un punto de vista de operaciones, la frontera entre control central y control igual a igual por lo tanto desaparece, y los clientes pueden utilizar tarjetas Ethernet standard para accesar la red. BREVE PESCRIPCIQH DE LOS DIBUJOS La invención se describe en detalle con referencia a los siguientes dibujos en donde números de referencia semejantes se definen a elementos semejantes y en donde: La Figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra algunas arquitecturas de red básicas; La Figura 2(a) es un diagrama de bloques que muestra una modalidad del sistema y la Figura 2(b) es una gráfica que traza transmisión de datos en relación a frecuencia; La Figura 3(a) es un diagrama de bloques que ilustra una modalidad adicional del sistema y la Figura 3(b) es una gráfica que traza transmisión de datos en relación a frecuencia; La Figura 4 (a) es un diagrama de flujo que muestra un método de verificación de tráfico para el sistema y la Figura 4(b) es un diagrama de flujo que muestra el método seguido por el usuario final para responder a señales de información de tráfico; La Figura 5(a) es un diagrama que ilustra otra modalidad del método de la invención en un caso de señalización en banda y la Figura 5(b) es un diagrama que ilustra una modalidad del método en un caso de señalización fuera-de-banda y 5(c) ilustra un caso adicional de señalización fuera-de-banda; La Figura 6 es un diagrama que ilustra una modalidad del método que emplea transmisión se idúplex; La Figura 7 es un diagrama de flujo que ilustra una modalidad adicional del método en donde múltiples canales se emplean para transmisión corriente arriba; La Figura 8(a) ilustra un sistema Ethernet standard y las Figuras 8(b) y 8(c) muestran el formato de datos de Ethernet standard; La Figura 9 muestra una modalidad del sistema empleada en modo dúplex íntegro; La Figura 10 ilustra una modalidad del sistema utilizando modo dúplex íntegro y un puenteador standard; La Figura 11 ilustra una modalidad adicional del sistema; La Figura 12(a) ilustra una modalidad del sistema utilizando un nodo de mini fibras (mFN) como el nodo intermedio y la Figura 12 (b) ilustra transmisión de datos y servicio en relación a frecuencia; La Figura 13(a) muestra una modalidad del sistema en una red HFC convencional y la Figura 13(b) ilustra transmisión de datos en relación a frecuencia; La Figura 1 (a) ilustra una modalidad del sistema utilizando un divisor dentro de una red PON y la Figura 14(b) ilustra una modalidad que utiliza dos divisores; y La Figura 15(a) muestra una arquitectura Ethernet lOBaseT convencional y la Figura 15(b) ilustra una arquitectura Ethernet modificada utilizando la invención. DESCRIPCIÓN DKTAT-T-ADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Modalidades preferidas de la invención se describen a continuación con referencia a los dibujos. 1.- Arquitectura de Red Básica Una modalidad de la arquitectura de red básica se ilustra en la Figura 1. La oficina central (CO) o extremo de cabeza (HE) 10 se conecta a múltiples nodos intermedios remotos (INs) 15. Los INs 15 además establecen conexiones a usuarios finales (EUs) 20 con una red de distribución, utilizando ya sea arquitectura de conducto o estrella. Los INs 15 pueden ser nodos adicionales agregados a la red existente o nodos remotos existentes con funciones adicionales como se discute a continuación. Para ser compatible con la norma IEEE802.3 (Ethernet) la distancia entre un IN y el más lejano EU atendido por el IN se dispone de manera tal que el retardo en viaje redondo es menor que 51.2 µs que corresponde al tiempo requerido para transmisión de un paquete Ethernet con un tamaño de paquete mínimos. (El tamaño de paquete mínimo es 512 bits, y la velocidad de transmisión standard es 10 mbps). Si al utilizar un tamaño de paquete alterno o esquemas de contención alternos, la distancia puede cambiarse de conformidad.

Los medios físicos entre CO/HE e INs o INs y EUs pueden ser fibras 23 como en PON, el cable coaxial 22 como en la red HFC, pares torcidos 21 como en ASN, o radio enlace 24 como en una red inalámbrica. Un ejemplo de una red aplicable eß la red coaxial/fibra híbrida nodo mini fibra (mFN-HFC) descrita en la Patente de los E.U.A. No. 5,528,582 y en la Solicitud de Patente de los E.U.A. No. de Serie 08/526,736, ambas incorporadas aquí por referencia. En la red mFN-HFC, el extremo de cabeza de TV por cable es equivalente a CO/HE, los FNs son equivalentes a los INs y la red de distribución entre (mFNs) y EUs incluye ramificaciones de distribución coaxial-pasiva múltiples (ver por ejemplo Figura 12(a) de la presente solicitud). Como se ilustra en la Figura 1, la red puede dividirse en dos segmentos principales A y B. La parte de distribución A cubre los INs 15, EUs 20 y los medios de transmisión 21-24 entre los INs 15 y EUs 20. Los INs 15 distribuyen señales corriente abajo recibidas de CO/HE 10 a múltiples EUs 20. Los INs 15 también reúnen señales corriente arriba de los EUs 20 sobre las redes de distribución utilizando protocolo MAC que ße discutirá a continuación, y laß envían a la CO/HE 10. Otro segmento B contiene el equipo de conmutación de paquete CO/HE 14 tal como un puenteador conmutado Ethernet regular o cubos inteligentes y líneas troncales de alta velocidad 18 y 19. El equipo de conmutación de paquetes 14 puede tener una o más compuertas de troncal 18, 19 que conectan a troncales de alta velocidad, y compuertas de distribución múltiples 1-4 que interconectan con los INs 15 a través de líneas de distribución 25 a 28. En Ethernet convencional, una compuerta de distribución se conecta a una PC sobre par torcido RJ 15 (TP). El equipo de conmutación de paquetes 14 es capaz de desmultiplexar paquetes de alta velocidad recibidos a una troncal y dirigirlos a cada compuerta de distribución 1-4 con base en la dirección de destino (capa MAC) dentro de cada paquete. También recibe paquetes corriente arriba de cada compuerta de distribución, y dirige los paquetes a otra compuerta de distribución, si los paquetes son para el EU asociado con esa compuerta. De otra forma equipo de conmutación de paquetes 14 multipleja paquetes y los envía a otro sitio sobre la troncal de alta velocidad. Todas estas funciones están disponibles en puenteadores conmutados Ethernet comerciales. El equipo de conmutación de paquetes 14 puede contener memorias intermedias, permitiendo que reciban paquetes de ingreso de múltiples compuertas de distribución simultáneamente y dirigirlas con base en la dirección de destino. Como se ilustra en la Figura 1, una compuerta de distribución conecta un IN que sirve a múltipleß EUs 20. El puenteador conmutado 14 dirige paquetes a cada compuerta de distribución 1-4 con base en laß direccioneß de EUs 20 que ahora se asocian con esta compuerta a través del IN. Por lo tanto, el CO/HE 10 puede reducir cierta información a ciertos grupos de EUs 20. El IN 15 luego difunde estos paquetes corriente abajo a EUs sobre la red de distribución. Para transmisión corriente arriba, el IN 15 resuelve contención local y pasa los paquetes corriente arriba a la compuerta de distribución del puenteador conmutado 14. El puenteador luego dirige los paquetes. Para aquellos paquetes dañados debido a colisiones dentro del área de servicio local de los IN's, el puenteador 14 tiene la función interconstruida para descartar automáticamente aquellos paquetes. Si el tráfico es ligero, cierta concentración también puede desplegarse para permitir que múltiples INs 15 compartan la misma compuerta de distribución del puenteador conmutado. Para transmisión corriente arriba, el sistema de la invención utiliza cada IN 15 para coordinar el tráfico corriente arriba y resolver contención en cada área de servicio local de IN'ß independiente de otras partes de la red. Las señales transmitidas entre CO/HE 10 e iNs 15 y sobre la red de distribución pueden ser señales codificadas de banda base, señales no codificadas o señales RF. Para mantener físicamente transmisión dúplex íntegra sobre la red, las transmisiones corriente arriba y corriente abajo son en trayectorias separadas (canales RF separados, longitudes de onda separadas, codificaciones separadas o trayectorias físicas separadas) y se compartirán por múltiples EUs. Por supuesto, dúplex con división de tiempo (TDD - Time División Dúplex) también puede emplearse para una trayectoria bi-direccional simple con transmisión semi dúplex. La siguiente discusión considera que la transmisión corriente arriba y corriente abajo es en canales separados (por ejemplo canales RF). 2. Modalidades de IN v métodos La Figura 2(a) muestra un sistema que incorpora una primer modalidad del IN de la invención. Cada IN 15 coordina tráfico corriente arriba al informar a cada EU 20 de la condición de tráfico corriente arriba sobre el conducto. Señales transmitidas de loe EUs a los INs pasan a través del diplexor 38, y amplificador 39. Mientras que IN 15 pasa señales corriente arriba a CO/HE 10 también utiliza una unidad de lazo cerrado 30 para derivar partes de las señales corriente arriba y ponerlas en bucle o lazo corriente abajo sobre el o los canales de señalización separados. La unidad en anillo 30 incluye el acoplador 33, para derivar parte de las señales corriente arriba transmitidas de los EUs 20 y transmitir al filtro de paso de banda (BPF) 34. El BPF 34 pasa señales selectas al mezclador 35 y oscilador local 36 que trabajan en conjunto para convertir en forma ascendente o descendente las señales dentro de los canales de señalización selectos por el BPF 42. La señal luego se pone en lazo cerrado a través del acoplador 37.

Cada EU se conecta a una derivación 41 que permite distribución de señales corriente abajo a cada EU 20, y transmisión corriente arriba de cada EU 20. Cuando EU 20 tiene datos para transmitir, escuchará a el o los canales de señalización corriente abajo, primero y transmitirá sin nada está en ese o esos canales. Mientras que transmite, comparará los datoß recibidos en el o los canales de señalización con sus datos transmitidos. Si los datoß ßon los mismos, no ocurre colisión. De otra forma, se considera una colisión. Y EU 20 deja de transmitir y retransmite después de un período de retroceso. Bl EU 20 también puede emplear el nivel de señal u otra información de las señales en lazo cerrado para verificar el estado de canal corriente arriba. Con la ayuda del IN 15, el protocolo standard CSMA/CD se logra localmente dentro del área de servicio de IN's y sin tener otras partes de la red involucradas (tales co o CO/HE). El transmisor 31 se proporciona para transmitir datos corriente arriba al CO/HE 10 y el receptor 32 se proporciona para recibir datos corriente abajo del CO/HE 10. A diferencia de Ethernet convencional, en donde cualquier transmisión de EU's se difunde a toda la red y cada EU utiliza el tráfico de datos de ingreso para determinar el estado de canal, el sistema de la invención puede tener canales RF corriente arriba y corriente abajo separados coo se ilustra en la Figura 2(b). El eje horizontal en la Figura 2(b) representa frecuencia y el eje vertical representa amplitud. El EU determina la condición de tráfico corriente arriba de el o los canales de señalización y administra su transmisión corriente arriba utilizando el protocolo standard CSMA/CD, independientemente del tráfico de datoß corriente abajo sobre el conducto. Por lo tanto, puede lograrse transmisión dúplex íntegra. Una segunda modalidad del sistema de la invención se ilustra en la Figura 3(a). La segunda modalidad difiere de la primer modalidad ya que señales de información de tráfico (TIS =* Traffic Information Sígnale) se generan en IN 15. Señales de los EUs 20 se transmiten a través de derivaciones 41 y alcanzan IN 15 en el diplexor 38. El acoplador 33 deriva partes de las señales que se detectan por el monitor de tráfico (TM « Traffic Monitor) 16. El TM 16 detecta la o las señales corriente arriba con el detector 43 para disparar un generador de señal 44, para generar señales de información de tráfico de banda estrecha (TIS). Las TIS simplemente pueden ser un tono de RF. La señal TIS se pone en lazo cerrado a través del acoplador 37, amplificador 70 y dúplexor 38 a los EUs 20. IN 15 transmite TIS(s) corriente abajo sobre el o los canales de señalización separados como se ilustra en la Figura 3(b) para indicar la condición de tráfico en los canales corriente arriba. El eje horizontal en la Figura 3(b) represente frecuencia y el eje vertical representa amplitud. Tres escenarios de tráfico son posibles: (1) si no hay tráfico en los canales corriente arriba, el TM 16 no detecta señales corriente arriba y no genera TIS; (2) si solo hay un EU que transmite paquetes corriente arriba, el TN detecta un nivel de señal de RF normal y genera un TIS de bajo nivel para indicar canal ocupado; y (3) si no hay colisión debido a múltiples EUs que envían señales corriente arriba simultáneamente, el TM detecta un nivel de RF superior en el canal de datos corriente arriba y genera un TIS de alto nivel para indicar colisión. El TM 16 también puede emplear la información en el paquete corriente arriba (es decir patrón de paquete de dirección) u otra información referente a la transmisión corriente arriba, para determinar la condición de tráfico corriente arriba. La interpretación del TIS por los EUs se exhibe en conjunto con la Figura 4(b) a continuación. La Figura 4(a) eß un diagrama de flujo que ilustra un método utilizado por el INs de la Figura 3(a). En S10, el IN 15 escucha al canal de datos corriente arriba. En S15, el IN 15 determina si el canal de datos corriente arriba está en reposo. Si el canal está en reposo, IN 15 ajusta TIS » 0 en S20. Si el canal no está en reposo, IN 15 determina en S25 sí el nivel de RF está sobre un umbral especificado. Si el nivel de RF no está sobre el umbral especificado, el IN ajusta el TIS a un valor bajo en S30. Si la señal RF está sobre el umbral eßpecificado, el IN justa el TIS a alta en S35. El umbral especificado ße ajusta de acuerdo con los parámetros del sistema.

La Figura 4(b) es un diagrama de flujo que ilustra el proceso seguido por un EU en el sistema de la Figura 3(a). Los EUs reciben las TIS generadas por los INs como se describe en conjunto con la Figura 4(a), para permitir el protocolo CSMA/CD. En el sitio EU, EU 20 escucha en S40 a la TIS cuando tiene paquetes para enviar corriente arriba. En S40 45 el EU 20 determina si la TIS 0, alta o baja. Si la TIS es 0, EU 20 transmite en S50. Si la TIS es baja, EU 20 espera (difiere transmisión) en S55. Si la TIS es alta, EU 20 se detiene y se retrae en S60 si ya está transmitiendo. A fin de evitar la situación en donde una señal EU's es más fuerte que dos señales EU's "débiles" sumadas entre sí, se requiere cierto control de nivel de RF. Un enfoque está en enviar una señal piloto corriente abajo como una referencia para que cada EU ajuste su nivel de señal corriente arriba de manera tal que el nivel de señal recibido en IN 15 de cada EU 20 sea substancialmente el mismo. Las Figuras 5(a)-5(c) ilustran la tercer modalidad del método de la invención en donde el sistema puede tener el componente substancialmente similares al sistema de la Figura 2 (a) o de la Figura 3(b). La Figura 5(a) ilustra un escenario de señalización en banda, la Figura 5(b) ilustra un escenario de señalización fuera-de-banda y la Figura 5(c) ilustra un adicional escenario de señalización de fuera-de-banda. En el escenario en banda, la señalización corriente arriba se envía dentro del canal de datos corriente arriba y en los escenarios fuera-de-banda la señalización corriente arriba se envía fuera del canal de datos corriente arriba. Como se ilustra en las Figuras 5(a)-5(c), cuando EU 20 tiene datos para transmitir y el o los canales corriente arriba están libres como se indica por la señalización corriente abajo (que se discutirá a continuación), el EU enviará su dirección corriente arriba en un canal de banda estrecha antes de enviar los datos. La dirección de preferencia es un pequeño paquete respecto al paquete de datos. IN 15 luego pone en lazo o bucle eßa ßeñalización de dirección corriente abajo en otro canal de señalización de banda estrecha que todos los usuarioß están escuchando. Si el EU transmisor obtiene su dirección de regreso sin error, no ocurre colisión. Luego empezará a transmitir datos. De otra forma, la dirección distorsionada indica colisión, y el EU no transmitirá datoß y retrocederá. En el caso de señalización en-banda ilustrada en la Figura 5(a), en donde la transmisión de señalización está dentro del canal de datoß con interior (es decir canal RF), el paquete de señalización de dirección requiere tener una longitud más larga que el retardo de viaje redondo entre el IN y el máß alejado EU a fin de asegurarse que todos los EUs pueden detectar colisión o canal ocupado si intentan transmitir dentro del período de tiempo de viaje redondo (periodo de señalización). El paquete de señalización de dirección puede seguirse por un cierto cojín (corriente de bits adicional). El propósito del cojín consiste en evitar que un EU 20, que está más cerca a IN 15, detecte falsamente canal en reposo, y empiece a transmitir en el período de tiempo "tranquilo" si no hay cojín presente (cuando el paquete de dirección de los adicionales EU entra en lazo cerrado por el IN ha pasado este EU más cercano pero antes del más lejano EU haya obtenido toda la dirección de regreso y por lo tanto empieza a transmitir datos. En t„ EU 20, empieza a transmitir señalización de dirección. En tl t termina de enviar la dirección y empieza a enviar el cojín. En ta, EU 20a recibe la dirección integra de regreso de IN 15 y si la dirección eß correcta, deja de enviar el cojín y empieza a transmitir datos. En tj IN 15 envía una TIS disparada por los datos de usuario final EU 20a. En t„, EU 203 termina de enviar datos. IN 15 recibe el fin del paquete de datos EU 20a's en t. y deja de enviar la TIS. Después de este punto, en t.xl, loe usuarios detectan el canal como en reposo y después de ?t, empiezan a enviar direcciones si tienen datoß que transmitir. En la Figura 5(a), ?t ilustra un retardo de viaje redondo máximo. ?t es el intervalo de tiempo entre EU 20 que detecta el fin de otra transmisión de usuario (canal en reposo) y el tiempo en que empieza a enviar su dirección. Para ser compatible con IEEE 802.3, ?t * 9.6 µs.

En las siguientes circunstancias, el cojín es innecesario: (l) si el algoritmo de transmisión de EU se ajusta de manera tal que no transmitirá dentro de un cierto período de tiempo después de que el paquete de dirección que pasa termina; o (2) si el retardo de viaje redondo entre IN y el más alejado EU es menor que el tiempo de protección entre paquetes (9.6 µß). Eßto eß debido a que la norma IEEE 802.3 construida en la tarjeta Ethernet de los EU's solo permite que el EU empiece a transmitir 9.6 µs después de que termine el paquete que pasa. Por lo tanto, incluso ßi hay algún período de tiempo "tranquilo", el EU más cercano al IN detectará la TIS antes de que empiece a transmitir. Cuando el EU obtiene la dirección correcta de regreso y empieza a transmitir datos, el IN 15 utilizará la señal de datos para disparar una TIS y transmitirla corriente abajo en el canal de señalización para indicar que el canal corriente arriba está ocupado. Eßta TIS puede ser alguna corriente de paquete predefinida o un tono RF simple. Cesará tan pronto como el IN no detecta tráfico sobre el canal de datos. En un caso de señalización fuera-de-banda como se ilustra en laß Figuras 5(b) y 5(c), un EU seguirá la dirección con una TIS que es ya una corriente de paquetes pre-definida o un tono RF y transmitido en el canal de señalización corriente arriba fuera del canal de datos. El IN luego los pone en lazo en corriente abajo en el canal de señalización corriente abajo.

En señalización fuera-de-banda, la longitud del paquete de dirección no tiene que ser más grande que el retardo del viaje redondo, sino la longitud total de la dirección y cojín y/o TIS requiere ser más larga que el retardo de viaje redondo. Si la longitud de dirección es menor que el retardo de viaje redondo, el EU más cercano a IN tendrá la ventaja en accesar el canal. Por lo tanto, para mantener un justo acceso, se prefiere mantener la longitud de paquete de dirección más larga que el retardo de viaje redondo. Hay varios escenarios para implementar señalización fuera-de-banda: (1) El EU envía una dirección seguida por un cojín o TIS antes de enviar los datos. El EU también puede emplear una dirección seguido tanto por un cojín como una TIS. El IN entra en lazo cerrado a la dirección y cojín y/o TIS. El EU cesa al cojín o TIS y empieza a transmitir datos cuando obtiene la dirección correcta de nuevo. El IN luego emplea la corriente de datos para disparar una TIS y enviarla corriente abajo en el canal de señalización para indicar canal ocupado. Este escenario es similar al caso de señalización en banda, excepto porque la dirección no tiene que ser más larga que el retardo de viaje redondo como se mencionó anteriormente. (2) El EU empieza a transmitir datos cuando obtiene la dirección correcta de nuevo y transmite continuamente la TIS en el canal de señalización corriente arriba. El IN también puede entrar en bucle continuamente a la TIS en el canal de señalización corriente abajo. El EU detiene los datoß y TIS simultáneamente. De nuevo, esto eß similar al caso de señalización en banda y escenario # 1. (3) El EU empieza a transmitir su dirección, TIS y datos en la misma forma que en (2). Sin embargo, deja de transmitir la ?T TIS antes de terminar la transmisión de datos en donde ?T =1 tiempo requerido para enviar el paquete de dirección. Como se ilustra en la Figura 5(b) EU 20a deja de enviar la TIS en tJf* y EU 201 detecta el canal en reposo en t,, y empieza a enviar la dirección en t,, + 9.6 µs. El EU 20a deja de transmitir los datos en t. en donde t. =» t} + ?T. El EU 20t obtiene la dirección correcta de regreso en t, y empieza a transmisión de datos. (4) EU transmite su dirección seguido por la TIS. Empezará a transmitir datos despuéß de que obtiene la dirección correcta de nuevo y después de que termina de enviar la TIS por el periodo de tiempo ?s en donde ? s «1 tiempo al tiempo necesario para enviar un paquete de dirección, independientemente de la ubicación fisica de los EUs e independientemente de ßi obtiene con anterioridad la dirección de regreso. El EU dejará la transmisión TIS 2 ? s antes de terminar la transmisión de datos. Por lo tanto, la longitud total de dirección más TIS es » la longitud total del paquete de datos. Como se ilustra en la Figura 5(c), EU 20a empieza a enviar la dirección en tt, empieza a enviar la TIS en ta, ta - t» * tiempo necesario para enviar paquete de dirección (? s). Empieza a enviar datos en t,, t»-ta = tiempo necesario para enviar paquete de dirección (? s). En t., EU 20a deja de enviar la TIS y en t» EU 20? detecta el canal en reposo y empieza a enviar su dirección 9.6 µs después. En t„' EU 20. envía TIS en donde t,' * t, + 9,6 µß + 4 ß. En tn", EU 20x envía datos t," * t»' + á s. En t. EU 20a termina la tranßmisión de datos en donde t. - t, =» 2 ? s. En ambos (3) y (4), el EU que transmite datos libera el canal de señalización para permitir que otros EUs prueben las condiciones de canal corriente arriba antes de que cese su transmisión de datos. Esto da señalización fuera-de-banda más eficiencia que en señalización-en-banda. Con cualquiera de señalización-en-banda o uera-de-banda, el algoritmo CSMA/CA se logra localmente (por ejemplo sin con la asistencia de la CO), y los paquetes de datos nunca colisionan o chocan» En los casos de señalización fuera -de- banda, las señalizaciones de dirección (dirección más TIS o cojín) también pueden transmitirse simultáneamente con los datos. Al recibir la dirección de regreso, el EU puede ser que contiene transmitiendo datos y la TIS, o detener la transmisión y retroceder. Por lo tanto, se logra CSMA/CD normal. Los cuatro escenarios anteriores todos pueden emplearse en este caso.

En todos los casos de señalización en - banda y fuera -de- banda, los EUs también pueden emplear la amplitud de dirección de lazo cerrado u otra información para determinar la condición en canal corriente arriba. habrá de notarse que la "dirección" así denominada simplemente puede ser un tono RF u otras señales de las cuales puede determinarse la condición del canal . Todoß loe algoritmos anteriores pueden tener uno o varios canales de señalización corriente abajo separados de el o los canales de datos corriente abajo. Las transmisiones corriente arriba y corriente abajo son independientes entre si. Por lo tanto, se realiza operación dúplex integra. En una modalidad adicional de la invención, la señalización corriente abajo puede emplear el mismo canal que los datos corriente abajo. Como se ilustra en la Figura 6, CO/HE 10 puede enviar continuamente paquetes corriente abajo 61, 61a, pero dejar bandas de protección relativamente grandes 60 entre los paquetes. El IN 15 luego puede utilizar el tiempo "tranquilo" durante laa bandas de protección en el canal corriente abajo, para insertar la señalización de información de tráfico 59. EU 20 luego recibe la señalización de información de tráfico y loe datoß en el mismo canal de RF pero solo utiliza la señalización como la indicación de tráfico corriente arriba en vez de utilizar el tráfico de datoß corriente abajo como en el protocolo CSNA/CD Ethernet convencional. El paquete de datoß 62 se transmite exitosamente corriente arriba. Los paquetes de datos 63 y 64 colisionan en la posición 65. Con este esquema, puede requerirse procesamiento en memoria intermedia en IN, EU o CO/HE. Como se ilustra en la Figura 6, excepto por la reducción de eficiencia y ancho de banda, las transmisiones corriente arriba y corriente abajo aún son independientes entre sí, por lo tanto manteniendo operación dúplex íntegra. El otro escenario consiste en implementar operación semi dúplex, en donde CO/HE solo transmite paquetes corriente abajo en ciertos períodos de tiempo, y deja transmisión en otros períodos para transmisión corriente arriba y control de tráfico. La corriente arriba y la corriente abajo por lo tanto pueden ocupar el mismo canal de RF. La Figura 7 es un diagrama de flujo que ilustra un método en donde múltiples canales RF se emplean para transmisión corriente arriba. Cuando un canal RF está ocupado, los EUs pueden elegir: (1) permanecer en el mismo canal RF, esperar o retroceder hasta que el canal esté libre; o (2) conmutar a otro canal RF corriente arriba y proceder con el mismo algoritmo al escuchar a la señalización de ese canal. (En este caso, se requieren canales de señalización múltiples). Esto incrementa la eficiencia de transmisión total. En S100, EU 20 escucha a la TIS en el canal 1. En S105, EU 20 determina si la señal TIS indica reposo, ocupado o colisión.

Si la señal indica reposo, EU 20 transmite en S110. Si la señal TIS indica ocupado, se realiza una decisión en Si15 para determinar si espera en el canal l o conmuta al canal 2. Si EU 20 espera en el canal 1, regresa al estado de escucha en S100. Si EU 20 conmuta al canal 2, escucha en S120 a la TIS del canal 2. La indicación T S se determina en S125. Si la indicación es reposo, EU 20 transmite sobre el canal 2. Si la indicación es ocupado o colisión, EU 20 sigue las etapas que seguiría después de S105. Mientras que transmite, si la indicación eß colisión en S105, se realiza una decisión para determinar en S130 si retrocede y reanuda la audición en el canal 1 o conmuta en el canal 2. Si el canal 2 es preferible, EU 20 deja de transmitir y conmuta al canal 2 en S135. EU 20 luego procede de S120 para escuchar a la TIS en el canal 2. En forma alterna, en S140, EU 20 deja de transmitir y retrocede en el canal 1 y regresa a S100 para reanudar audición en el canal 1. CO/HE o el IN también puede enviar cierta señalización a los EUs para asignar ciertos grupos de EUs para transmitir en ciertos canales y otros grupos de EUs para transmitir en otros canales. En cualquiera de las modalidades anteriormente mencionadas, la carga de tráfico en cada canal RF puede ajustarse dinámicamente. Por ejemplo, ßi un usuario desea iniciar una transmisión de alta prioridad que requiere bajo retardo, puede enviar corriente arriba una señalización de alta prioridad, que incluye su información de dirección y prioridad, antes (utilizando protocolo CSMA/CA) o simultáneamente con transmisión de datos (utilizando protocolo CSMA/CD). IN 15 luego entra en lazo cerrado esa señal o envía una TIS especial (disparada por esa señal) en el canal de señalización corriente abajo, indicando que ocurrirá tráfico de alta prioridad en este canal de datos corriente arriba. La información de prioridad puede ßer un patrón de bits extra antes y/o después de la dirección, o puede ser un tono de RF con un nivel incrementado sobre un umbral determinado. Al recibir esa señalización especial, todoß loe usuarios que no tienen paquetes de alta prioridad ajustarán su algoritmo para tener menor o incluso cero probabilidad para transmitir en ese canal. En el caso que esta señalización de EU's de alta prioridad (y datos) colißionen con otra señalización de EU's (y datos) EU de alta prioridad retransmitirá inmediatamente sin retroceder mientras que otros usuarios normales retrocederán o se moverán a otros canales. Esto por lo tanto da al usuario de alta prioridad más capacidad/e iciencia y bajo retardo. Eßta estrategia de prioridad también puede aplicar al caso de canal RF simple, en donde cada protocolo MAC de los EU's sería ajustado de manera tal que cuando ocurran colisiones, el EU de lata prioridad retranß itirá inmediatamente o retrocederá para una cantidad pequeña de tiempo mientras que EUs normales retrocederán normalmente o retrocederán por mucho más tiempo. Similarmente, un algoritmo tipo reservación también puede implementarse para usuarios especiales junto con un algoritmo de contención (CSMA/CD o CSMA/CA). Por ejemplo, el usuario A requiere transmisión de velocidad de bits constante. Luego envía corriente arriba el mensaje de prioridad como se mencionó anteriormente para competir con otros usuarios con base en el mismo protocolo de contención (CSMA/CA o CSMA/CD). Tan pronto como este usuario obtiene el canal en el que el EU e IN 15 reciben una señalización completa y no distorsionada, IN 15 pondrá este mensaje en una memoria intermedia. El IN luego enviará ese mensaje sobre el canal de señalización corriente abajo periódicamente. El periodo puede ser n por intervalo de paquete. Ethernet utiliza tamaños de paquetes variables, pero el intervalo de paquete IN puede determinarse por el operador del sistema. Al recibir ese mensaje, el EU especial enviará sus paquetee mientras que otros EUs 20 dejan de transmitir, si transmiten. Con esta estructura, el EU especial siempre puede transmitir la ranura de tiempo reservada controlada por la red (IN), logrando de esta manera transmisión de velocidad de bits constante. Otros usuarios solo pueden competir para el canal cuando la señalización está presente y el canal corriente arriba está libre. El ciclo de reservación puede terminarse por otra señalización del usuario A.

Para simplificar IN 15, es ventajoso que no se impleraenten funciones complejas dentro del IN. El esquema de reservación y prioridad anterior puede desplegarse más flexiblemente en CO/HE. También, permitiendo que EU 20 haga una reservación o solicite alta prioridad puede predeterminarse o asignarse dinámicamente por la red. Esto puede realizarse al activar o desactivar la capacidad de enviar señalización de prioridad en cada equipo en las instalaciones de cliente del EU's (CPE = Customer Premises Equipment) ya sea en la etapa de inicialización o dinámicamente con base ante solicitud. El CO/HE puede utilizar tanto canales de señalización de datos corriente arriba para obtener información de los EUs y utilizar los canales de datos y/o señalización corriente abajo para controlar cada función de recepción/transmisión de EU's. 3.- Implementaciones de Equipo Fisico La invención puede implementarse independientemente de topología de red, y el EU puede accesar la red utilizando la tarjeta de Ethernet estándar. La Figura 8(a) muestra una terminal de Ethernet estándar. Una tarjeta Ethernet típica incluye tres segmentos relacionados a funciones principales por debajo del control de enlace lógico (LLC » Logical Link Control) 130. La Señalación de Capa Física (PLS =» Physical Layer Signaling) 100 maneja codificación/decodificación y empacado de datos. Si tiene tres pares de cables de interfase físicos con el transceptor o unidad d? conexión a medio (MAU = médium attachment unit lio) : Data_In 101, Data_Out 102 y Control_In 103. PLS 100 recibe los datos de alimentación de la MAU 110 sobre Data_In 101, los decodifica y pasa a un MAC 120. Pasa datos de salida desde MAC 120 a la MAU 110 sobre Data_Out 102. En el proceso de recibir datos, el MAC 120 genera activación de portadora, para indicar canal ocupado (detección de portadora). El MAC 120 maneja el protocolo CSMA/CD, interconecta en forma ascendente al LLC 130, e interconecta en forma descendente a la PLS 100. Mientras que transmite, la MAU 110 verifica el conducto y envía un mensaje en calidad de señal a la PLS 100 sobre Control_In 103 para indicar colisión y canal ocupado. La MAU directamente interconectada con la red, transmite y recibe datos y verifica el conducto. Principalmente, las funciones de transmisión y recepción ßon independientes entre si. Sin embargo, en Ethernet standard debido a que se lleva a cabo transmisión de dos vías en la misma trayectoria de transmisión sobre el conducto, una transmisión de la computadora ocupa todo el canal y se difunde a toda la red. Por lo tanto, otras computadoras que tiene datos para transmitir, permanecerán en modo escucha y difiere su transmisión. Sin embargo, todo mundo puede empezar a transmitir despuéß de que el paquete que pasa en el conducto termina (más el tiempo de protección entre paquetes de 9.6 µs) independientemente de si habrá otro paquete sobre el conducto o no. Si no hay otro paquete, ocurrirán colisiones, y todo mundo retrocederá de acuerdo con el procedimiento CD. Por lo tanto, aun cuando el algoritmo permite que la tarjeta Ethernet transmita y reciba al mismo tiempo, en la realidad, en Ethernet convencional, un EU puede transmitir y recibir datos sin corrupción simultáneamente. Esto resulta la operación se i-dúplex. Hay tres tipos de Ethernet de banda base. 10Base5 y 10Base2 utilizan conductos coaxiales (coaxial grueso y coaxial delgado). lOBaseT utiliza pares torcidos RJ 5 (TP) para conectar múltiples EUs a un cubo no conmutado que difunde cualesquiera señales corriente arriba de usuarios a todos los otro usuarios. Por lo tanto, aun cuando corriente arriba y corriente abajo se transportan sobre dos pares de cables separados o de alambres separados, la red lógicamente es un conducto. Típicamente, laß MAU'ß lOBaseT y lOBase2 se integran en la tarjeta Ethernet en una compuerta de RJ45 para conectar TP, y BNC para conexión coaxial. 10Base5 utiliza una MAU externa que interconecta con la tarjeta de Ethernet sobre una compuerta de interfaße para unidad de conexión (AUI = Attachment Unit Interference) laß lineas de interfase en la AUI son: Data_In, Data-Out y Control_In como se describe anteriormente. lOBaseT y 10Base2 también pueden utilizar transceptores externos (MAUß) que interconectan con laß AUI de la tarjeta Ethernet, y conectan al medio (conducto) ya sea con una compuerta RJ 5 para TP o BNC para coaxial. La implementación de la invención puede variar dependiendo del tipo de elemento. En lOBaseT para mantener la integridad de enlace (para asegurar que el enlace de comunicacioneß no eßtá muerto) entre la PC y el cubo/puenteador, laß MAUs del cubo/puenteador y la tarjeta Ethernet tienen función de arreglar periódicamente un pulso corto sobre el par de salida a la otra parte. Al recibir el pulso, la parte que recibe responderá con otro pulso. Si una de las partes no recibe el pulso dentro de un cierto período de tiempo, considerará que el enlace esta muerto y terminará la transmisión de datoß. La Figura 8(b) ilustra codificación Manchester de tres niveles Ethernet. El fin del paquete se indica al permanecer alto por dos períodos de bits, seguido por voltaje 0. La MAU lOBaseT transmite directamente esta señal sobre TP. En sistemas coaxiales de banda base lOBaßed o 10Base2, el transceptor Ethernet desplaza DC la señal codificada Manchester de tres niveles para volverse una señal de dos niveles y marca el fin del paquete al poner en vigencia el retorno de voltaje a cero como se ilustra en la Figura 8(c). Las señales anteriormente mencionadas ßon señales ßon señales standard transmitidas sobre una red entre dos computadoras. Con la invención, en sistemas de banda base utilizando TP, coaxial o fibras, laß señales codificadas Manchester de tres niveles o las señales de dos niveles pueden transmitirse directamente sobre el medio en la misma forma que en Ethernet standard. En sistemas RF, un enfoque común consiste en convertir el código Manchester de tres niveles de regreso a no-retorno-a-cero (NRZ = Non-return-to-Zero) y utilizar una técnica de modulación de RF tal como QPSK o QAM para transmitir los datos. Esto requiere recuperación de reloj/sincronización en el receptor, sin embargo utiliza transmisión de paquetes tipo ráfaga. En sistemas tales como mFN.HFC, el ancho de banda limpio y grande hace posible el utilizar un esquema de modulación/desmodulación mucho más simple. La señal de dos niveleß (convertida de la señal de tres niveles utilizando la MAU, puede aplicarse directamente a la portadora RF: un formato de modulación denominado cifrado encendido-apagado (OOK = On-Off Keying) . Debido a que el paquete se termina con voltaje que regresa a cero, que desconectará la portadora de RF, el modo de operación de ráfaga automática también se realiza. En el lado de receptor, en vez de desplegar sincronización/recuperación de reloj, la detección de envolvente simple se emplea para recuperar la señal de dos niveles, que luego se convierten de regreso a las señales codificadas Manchester de tres niveles, utilizando la función existente de MAU. La señal Manchester es auto sincronizante.

En lOBase 5 o 2, debido a que el conducto coaxial compartido, el usuario recibirá automáticamente su propia transmisión sobre el conducto. En lOBaseT aunque tiene trayectorias de dos vías físicas separadas, la implementación de red lógicamente eß un conducto. A fin de emular lo que sucede en lOBase 5 o 2 el tranßceptor lOBaßeT entra en bucle al paquete de datoß transmitidoß de regreso a la compuerta receptora. En otras palabras, en la implementación Ethernet típica, la tarjeta Ethernet espera ver una señal en la línea Data_In en donde pone datos en la linea Data.Out. Para lograr operación dúplex íntegra, la primer etapa consiste en desactivar la función de lazo cerrado, lo que puede hacerse al modificar el software controlador. A diferencia de Ethernet convencional, en donde transmisión de dos vias se lleva a cabo sobre la misma trayectoria lógica, la invención puede emplear redes que tienen trayectorias de transmisión separadas corriente arriba y corriente abajo. Por lo tanto, puede lograrse operación dúplex íntegra y se i-dúplex íntegra con o sin modificación a una tarjeta Ethernet estándar. En un esquema semi-dúplex íntegro, la tarjeta Ethernet convencional se emplea. Como se ilustra en la Figura 8 (a) la PLS 100 interconecta con la MAU 110 utilizando una compuerta AUI, con los mismo circuitos Data_In y Data_0ut. La MAU convencional se modifica de manera tal que recibe los datos de salida de la PLS sobre Data_Out y los transmite sobre el o los canales corriente arriba de red. También recibe datos corriente abajo de el o los canales corriente abajo de red, y los presenta a la PLS sobre el circuito Data_In. Con la función de lazo cerrado desactivada, las líneas Data_In y Data_Out pueden operar independientemente. La MAU también interconecta el circuito Control_In con el o los canales de señalización corriente abajo de red que pueden ser los mismos o separados de el o los canales de datos como se discutió con anterioridad. Con esta estructura, si hay un paquete sobre el canal corriente abajo de red, la MAU lo pasará a Data_In para que reciba PLS. El MAC luego activa la Carrier-On para evitar que la PLS transmita un paquete corriente arriba sobre el circuito Data_Out. Sin embargo, como se mencionó con anterioridad, si el EU tiene paquetes para transmitir, la PLS empezará transmisión después de que el paquete de ingreso termina más el tiempo de protección entre paquetes (9.6 µs), independientemente de si hay algún siguiente paquete corriente abajo o no. Debido a que las transmisiones corriente arriba y corriente abajo ahora están en canales separados, y nunca colisionan, continuará la transmisión corriente arriba. Si ocurre una colisión en el o los canales corriente arriba, la MAU reconocerá la colisión utilizando el o los canales de señalización corriente abajo y enviará un mensaje de calidad de señal standard a la PLS sobre el circuito Control_In. La transmisión corriente arriba luego se detiene. También, si el canal corriente abajo está en reposo y el canal corriente arriba está ocupado, la MAU modificada enviará una señal de calidad standard, activada por la TIS corriente abajo, a la PLS sobre el circuito Control_In. Esto luego evita que la MAC inicie transmisión corriente arriba sin afectar la función de recepción corriente abajo. Excepto por el hecho de que la transmisión corriente arriba no puede empezar cuando un paquete corriente abajo llega primero y ße recibe, la transmisión corriente arriba y detección de colisión son independientes de la función de recepción corriente abajo. Por lo tanto, se logra dúplex semi-íntegro utilizando una tarjeta Ethernet estándar. La Figura 9 ilustra una tarjeta Ethernet para el esquema dúplex íntegro. La tarjeta se modifica para tener dos chips PLS-MAC independientes 100a-120a y 100b-120b. Los chips 100a-120a controlan la recepción solo y los chips 100b-120b controlan solo la transmisión. El chip receptor interconectará con la MAU lio sobre Data_In 101a, solamente mientras que los circuitos Data_In y Control_In están sin usar. El chip 100b utilizará completamente todos los tres circuitos de interconexión. Para recibir datos corriente abajo, la MAU lio presenta los datos recibidos al circuito Data_In del chip receptor. Para transmisión corriente arriba, el chip de transmisión enviará los datos a la MAU sobre el circuito Data_Out. La MAU 110 también convierte la información en el o los canales de señalización corriente abajo a un mensaje de calidad de señal y lo presenta a Data_In y Control_In del chip de transmisión para indicar canal ocupado y colisión. Todas estas funciones son independientes de recibir datos realizado por otro chip. Eventualraente, los dos chips pueden integrarse en conjunto. En cualquier caso de dúplex íntegro o semi-dúplex íntegro, un puenteador dúplex íntegro o doß puenteadores semi-dúplex (uno para corriente arriba, uno para corriente abajo) se emplearán en el CO/HE. El puenteador standard utiliza compuertas RJ 45 con una función de integridad de enlace. sin embargo, debido a que la invención utiliza la compuerta AUI en la tarjeta EThernet del usuario, y la red tiene un esquema de verificación separado, la función de integridad de enlace del puenteador es inútil. Sin embargo, el puenteador genera un pulso de enlace y espera una respuesta. A fin de utilizar un puenteador estándar sin complejidad de modificación, la invención emplea la función de dos transceptores lOBaseT combinados (MAUs) 110a y 110b como se ilustra en la Figura 2. El primer tranßceptor 110a interconecta con el par torcido de transmisión del puenteador 111 y recibe los datos corriente abajo más el pulso de enlace. Luego pasa los datoa a su compuerta Data_In 112 de su AUI 115, que luego interconecta con otros componentes de RF para transmitir sobre la red.

En respuesta al pulso de enlace, el transceptor 110a luego genera otro pulso de enlace y lo presente a su par de salida 113 que se conecta al par de entrada 114 de otro transceptor 110b. El transceptor receptor 110b recibe los datoß corriente arriba desde la red sobre la compuerta Data_Out 116 de su AUI 117 y genera un pulso de enlace en respuesta al pulso de enlace del primer transceptor. Luego pasa todos ellos a su par de salida 121 que conecta al par de entrada del puenteador 131. Por lo tanto se crea un bucle de pulso de enlace. El puenteador 14 y ambas MAUs 110a y 110b confirmarán integridad de enlace, mientras que las MAUs 110a y 110b realizan transmisión de datoß corriente abajo y corriente arriba independientemente. En una implementación de equipo físico real, las dos MAUs pueden integrarse en conjunto. La Figura 11 muestra la MAU estándar, modificad en el sitio EU tal que tiene la misma interfaße a la compuerta AUI de la tarjeta Ethernet (Data_In, Data„Out y Control_In) y también interconecta con loa canaleß de corriente abajo, corriente arriba y de señalización de la red. La MAU 110 recibe los paquetes corriente abajo sobre el o los canales de datos corriente abajo, los convierte a señales codificadas Manchester de tres niveles standard y los pasa a la tarjeta Ethernet 160 sobre el circuito Data_In 161. La MAU 110 recibe paquete de salida de la tarjeta Ethernet 160 sobre Control_In 162, los convierte al formato empleado sobre la red y los transmite corriente arriba. También realiza la función de verificación de red utilizando el o los canales de señalización y envía un mensaje de calidad de señal a la tarjeta Ethernet 160 sobre el circuito Control_In 163. La MAU 110 además incluye detectores 40 y 61, lógica 60, generador de TIS y dirección 41, modulador 62, filtros de paso de banda 80 y 81 y amplificadores 70 y 71. La memoria intermedia 141 realiza almacenamiento de datoß temporal. En la primer modalidad de operar el IN dißcutido anteriormente, la MAU 110 compara loa paquetee en lazo cerrado sobre el o los canales de señalización con loe datoß transmitidos y genera un mensaje de calidad de señal de conformidad. Con la segunda modalidad del IN, la MAU 110 convierte la TIS a un mensaje de calidad de señal. En la tercer modalidad IN, la MAU lio transmite una dirección sobre el o los canales de señalización corriente arriba antes de (utilizando CSMA/CA) o simultáneamente a (utilizando CSMA/CD) transmisión de datos corriente arriba y genera un mensaje de calidad de señal con base en los correcto de la dirección que se regresa sobre el o los canales de señalización corriente abajo. En la implementación Ethernet estáidar, ?a tarjeta Ethernet no indicará a la MAU 110 que transmitirá datos. Por lo tanto, al desplegar el esquema CSMA/CA sobre la red, la MAU 110 enviará señalización de dirección corriente arriba al recibir el paquete de datoß de salida desde la tarjeta de Ethernet 160 sobre el circuito Data_Out 162 y mantendrá los paquetes de datoß en una memoria intermedia 141 hasta que recibe de regreso la dirección. La MAU 110 luego ya sea liberará los paquetes de datos (no hay colisión de dirección) o indicará una colisión a la tarjeta Ethernet 160. En el esquema CSMA/CA de señalización fuera-de-banda de los casos (1) - (4) la MAU 110 sigue la señalización de dirección con una TIS o cojín (corriente de paquetes o tono RF) y los transmite sobre el o los canales de señalización corriente arriba. Si la MAU 110 obtiene la dirección correcta de nuevo, transmite el paquete de datos corriente arriba desde la memoria intermedia 141 mientras que transmite continuamente la TIS, o detiene la TIS o cojín como en el caso (1). Detiene el envío de la TIS al recibir el fin del paquete de la tarjeta Ethernet 160 sobre el circuito Data_.--.Out 162, como en el caso (4), o detiene TIS ?T antee de terminar liberando el paquete de datoß como en el caßo (3), mientraß que termina la liberación del paquete enviado a memoria intermedia. Por lo tanto, en el caßo (3) y (4), aún cuando la transmisión de datos aún procede sobre el conducto, el fin de TIS permite que otros EUs prueben la disponibilidad de canal sin afectar la transmisión de datos corriente arriba existente como se discutió anteriormente. Por supuesto, si PLS/MAC puede enviar una solicitud a la MAU antes de enviar datos, la MAU 110 puede responder con "no listo" y verificar el estado de tráfico sobre la red, primero utilizando la señalización de dirección. Al recibir de nuevo la dirección, luego puede indicar a PLS/MAC listo para transmitir "o colisión". Por lo tanto, no se requerirá memoria intermedia en 110. En cualquier caso, la tarjeta Ethernet procede con operación normal con base en protocolo CSMA/CD standard mientras que la MAU 110 activa CSMA/CA sobre la red. Cuando se utilizan canales corriente arriba múltiples la MAU 110 determinará si habrá de indicarse una colisión y si habrá de emplearse otro canal: la misma situación también aplica a esquemas de prioridad y reservación. De nuevo, la MAU 110 se emplea en la interfase entre la tarjeta Ethernet 160 y la red. La tarjeta Ethernet 160 operará con base en el mismo protocolo CSMA/CD construido dentro de la tarjeta, mientras que la MAU 110 realiza funciones adicionales. Por supuesto, el algoritmo de operación de la tarjeta Ethernet también puede modificarse para cooperar con la función de la MAU. Si señalización y datos utilizan el mismo canal corriente abajo, la MAU "desprenderá" la señalización fuera de la corriente de paquetes y generará un mensaje de calidad de señal. La tarjeta Ethernet 160 utiliza una compuerta AUI 164 que tiene dos pasadores o terminales de salida de datos (Data_Out 162) dos terminales de alimentación de datos (Data.In 161) y dos terminales de alimentación de control (Control_In 163, al igual que en el lado de MAU. La tarjeta Ethernet AUI 164 también convencionalmente tiene dos terminales para salida de energía CD, mientras que la MAU AUI convencionalmente tiene dos terminales de alimentación de energía CD. El RJ 45 TP regular tiene cuatro pares, y por lo tanto puede emplearse para interconectar MAU 110 y PC y tarjeta Ethernet (con un par para datos corriente arriba de la PC a la MAU, un par para datos corriente abajo de la MAU 110 a la PC, un par para control y un par para que la PC energice la MAU. La MAU 110 también puede interconectar con múltipleß PC en el hogar del usuario, y resuelve la contención corriente arriba de aquellas PCs en las instalaciones del usuario. Esto puede realizarse al conectar múltiples PC a la MAU 110 utilizando TPs. Si la MAU 110 detecta acción sobre más de un circuito de datos de ingreso, enviará señalización de colisión a todas las PC o solo las PC que transmiten en sus circuitos Control_In. Ciertas funciones de puenteador también pueden agregarse a la MAU para formación de red en-casa. La invención puede implementarse sobre una amplia variedad de redes. El IN puede ser un nodo existente en la red con funciones adicionales como se discutió anteriormente, o un nodo adicional. El IN también puede co-localizarse con el CO/HE. Diferentes medios de transmisión taleß como fibras, coaxial, par torcido o radio enlace, y diferentes métodos de transmisión taleß como basados en banda o de paso de banda, también todoß pueden emplearse entre CO/HE e IN, e IN y EUs.

En la modalidad mFN-HFC ilustrado en las Figuras 12(a) y 12(b), cada mFN se instala adyacente a cada amplificador de distribución coaxial 170 y sirve a las EUs 20 asociadas con ese amplificador. EL mFN, luego se vuelve el IN. Pasa los datos corriente arriba al CO/HE y difunde datos corriente abajo del CO/HE a EUs independiente de servicioß transportados por trayectorias CO/FN-amplificadores-EU convencionales. Las señales de EUs 20 pasan a través de los diplexoreß 21 y 22 al amplificador 70. El acoplador 23 desvia una porción de la señal a través del filtro de paso de banda 80 al mezclador 35 y oscilador local 36, que trabajan en conjunto para convertir en forma ascendente o descendente la señal. La señal luego se pone en bucle a través del acoplador 37, el amplificador 71 y dúplexores 21 y 22 de regreso a loe EUs. El receptor 30 y transmisor 31 reciben señales de y envían señales a CO/HE 10. En la primer modalidad de operar el IN, mientras que se pasan las señales corriente arriba al CO/HE 10, mFN 110 también deriva parte de las señales corriente arriba, frecuentemente las desplaza y las difunde sobre el o los canaleß de señalización corriente abajo. En la segunda modalidad, mFN 110 utiliza las señales RF corriente arriba para disparar una T S (utilizando el generador TIS 41) y la envía sobre el o los canales de señalización corriente abajo. Para equilibrar los niveles de señalización corriente arriba de los EUs, ya sea el mFN 110 o CO/HE 10 pueden enviar una señal piloto corriente abajo como una referencia para todos los EUs 20 para ajustar su nivel de señal de transmisión corriente arriba. En la tercer modalidad mFN lio recibe la señalización de dirección corriente arriba, las desplaza en frecuencia y la envía sobre el o los canales de señalización corriente abajo. En el caßo de transmisión corriente arriba de múltiples canales, se emplean múltiples canaleß de señalización. El mFN luego desplaza en bloque de frecuencia la señalización corriente arriba y transmite sobre múltiples canales de señalización corriente abajo. Para el esquema de reservación, el mFN guarda en memoria intermedia la señalización de reservación/prioridad de corriente arriba y la tranß ite corriente abajo con baße en el algoritmo discutido anteriormente. Cada mFN puede tener lógicamente una conexión punto-a-punto de regreso a CO/HE 10. Por lo tanto, laß frecuencias de los canales de señalización y datoß pueden reutilizarse entre muchos mFNs. En HFC convencional, los amplificadores de distribución coaxial 170 pueden volverse INs, con laa funcioneß de señalización local adicionales discutidas en el caso mFN-HFC. Como se ilustra en laß Figuras 13(a) y 13(b), el amplificador 170 recibe señalización corriente arriba en la gama de frecuencias corriente arriba 5-40MHZ tradicional, la convierte a señalización corriente abajo y la transmite corriente abajo ya sea en la misma gama 5-40MHz o en frecuencias corriente abajo convencionales en la gama de 50MHz hasta 1GHz. En la Figura 13(a), señales enviadas por EUs 20 pasan a través del diplexor 21 sobre la trayectoria (c) . El acoplador direccional 24 deriva parte de las señales y las envía al filtro de paso de banda 80 y subsecuentemente al conmutador 81. En el conmutador 81, la señal puede ser ya pasada al mezclador 32 o pasará al mezclador 35. El mezclador 32 y el oscilador local 33 trabajan en conjunto para convertir las señales a una banda de frecuencia dentro de 5-40MHZ. El mezclador 35 y el oscilador local 36 trabajan en conjunto para convertir en forma ascendente la señalización a la banda de frecuencia corriente abajo tradicional (50MHz-lGHz) . En el primer caso, las señales recorren la trayectoria (b) y pasan a través del amplificador 31, el filtro de paso de banda (BPF) 41 y el acoplador 23 se transmiten corriente abajo en la banda de frecuencia 5-40MHZ <„, en (a) como se ilustra en la Figura I3(b). En el segundo caso, las señales toman la trayectoria („ a través del acoplador 25 y se transmiten corriente abajo en la banda corriente abajo tradicional ,,, en a, como se ilustra en la Figura 13(b). Las gamas y trayectorias de frecuencia («, y (<3> además se ilustran en la Figura 13 (b) . Los símbolos <,, y <b> representan señalización corriente abajo y (c) representa señalización corriente arriba.

Debido a que muchos amplificadores (INs) típicamente comparten el mismo conducto coaxial, cada IN requiere tener un canal RF de señalización/datos dedicado (FDMA de acceso múltiple con división de frecuencia) para evitar colisión con otras transmisiones de INs. En otras palabras, además de una MAC local dentro de las áreas de servicio de IN, un esquema MAC tal como FDMA, acceso múltiple con división del tiempo (TDMA) o acceso múltiple con división de código (CDMA), o trayectorias físicas separadas se requieren entre CO/HE e INs (amplificadores). Ya sea en mFN-HFC o HFC convencional, FN o incluso CO/HE también pueden utilizarse como IN. Siempre que el retardo de viaje redondo máximo entre IN y el más alejado EU, y el tamaño de paquete de dirección o paquete de datos puede arreglarse de manera tal que trabajen los algoritmos anteriormente discutidos. La invención también puede implementarse en una amplia variedad de redes de estrella activas tales como doble estrella activa (ADS), FTTC, etc. La arquitectura básica es que CO/HE, terminal digital huésped (HDT) o estación base tiene una conexión punto-a-punto a múltiples nodos remotos (utilizando fibras, cable coaxial, TPs o enlaces de radio. Cada RN además establece una conexión punto-a-punto a múltiples EUs utilizando fibras, coaxial, TPs o radio enlace. RN se vuelve IN. Las funciones discutidas en mFN-HFC también pueden utilizarse en este caso. También, si se emplean líneas dedicadas entre cada EU y RN (IN) la función de verificación de tráfico sorriente arriba se simplifica. El IN difundirá TIS "normaleß" a todos los EUs si solo está activa una línea de ingreso, y difundirá TIS de colisión cuando más de una línea está activa. El IN también puede enviar las TIS de colisión solo a las líneas activas, permitiendo que otros EUs "previamente silenciosos" empiecen a transmitir tan pronto los EUs en colisión dejen de transmitir. La red óptica pasiva (PON - Passive Optical Network), ilustrado en las Figuras I4(a) y 14(b) es una red estrella, en donde el RN activo se reemplaza por un separador óptico pasivo o un separador/direccionador de multiplejado con división de longitud de onda (WDM =» Wavelenght División Multiplexing). Para coordinar el tráfico corriente arriba, la luz corriente arriba puede detectarse en el sitio separador y convertir a una TIS. La TIS luego puede difundirse de regreso a los EUs sobre la fibra corriente abajo (si se emplean dos fibras) o en una longitud de onda separada o subportadora de RF sobre la misma fibra. En forma alterna, para mantener la naturaleza paßiva de la PON, otro enfoque conßiste en utilizar diferentes longitudes de onda o diferentes subportadoraß para transmisión corriente arriba y corriente abajo y poner en lazo cerrado pasivamente señales corriente arriba para propósitos de indicación de tráfico. Las Figuras 1 (a) y 1 (b) ilustran la distribución de la PON. La Figura 14 (a) es el caso en donde un separador 15 se emplea con una fibra para conectar a un EU. La Figura 14(b) es el caso en donde dos separadores 15a y 15b se emplean, uno para corriente arriba y uno para corriente abajo. Por lo tanto, cada transmisión corriente arriba y corriente abajo de EU se transporta sobre fibras separadas. En cualquier caso, si la transmisión corriente arriba y corriente abajo utiliza diferentes longitudes de onda, la luz corriente arriba se recolecta sobre la porción de troncal no utilizada del separador óptico 150 o 150b acoplado a la compuerta de troncal corriente abajo 151 o la compuerta de troncal no utilizada del otro separador 150a y difunden corriente abajo. Por lo tanto, el EU recibirá datos corriente abajo en una longitud de onda y la TIS en la otra longitud de onda, que eß la misma que aquella corriente arriba. El EU 20 puede comparar la TIS recibida que es los datos corriente arriba, con sus datos transmitidos para verificar la condición de tráfico. Con cierto control de nivel de transmißión corriente arriba, el EU también puede utilizar el nivel de TIS recibido para verificar el tráfico como se discutió con anterioridad. Si solo se emplea (Figura 14(a)) una fibra de distribución (y separador) puede requerirse un esquema de cancelación de eco para evitar conflictos entre datos transmitidos y TIS. También aplica el mismo principio el escenario en donde el uso corriente arriba y corriente abajo utilizan las mismas longitudes de onda pero diferentes sub-portadoraß de RF.

Como se ilustra en las Figuras 15(a) y 15(b), la estrategia propuesta también puede utilizarse para actualizar la operación standard Ethernet a dúplex íntegro. La Ethernet standard utilizada en la Figura 15(a) conecta múltiples EUs a un cubo o portadora 44 que utiliza TPs, o las conecta sobre un conducto coaxial. Con base en la invención, la Ethernet se divide en varias pequeñas celdas A y B como se ilustra en la Figura 15(b). Dentro de cada celda, un IN conecta a múltiples EUs. Cada IN luego conecta al puenteador conmutado 45. El IN resuelve la contención local utilizando los mismos enfoques discutidos anteriormente con transmisión dúplex íntegra (corriente arriba y corriente abajo en pares separados o en frecuencias separadas). Debido a que la contención se resuelve localmente entre el pequeño grupo de EUs, se incrementa la eficiencia de red. Hay cuatro pares cableados en el haz standard TRJ 45 TP y solo se emplean tres pares, (uno para corriente arriba, uno para corriente abajo y uno para señalización). El otro puede utilizarse para transmisión corriente abajo/corriente arriba de múltiples canales. Todos estos esquemas también pueden desplegarse sobre coaxial (10Base5 y lOBase 2) fibra o medio de radio transmisión. También a diferencia de Ethernet convencional, en donde cada EU se conecta a una compuerta del puenteador, este enfoque permite grupos de EUs (asociados con un IN) que compartan una compuerta, por lo tanto reduciendo el costo.

Habrá de notarse que los INs pueden realizar las funciones de control/indicación y verificación de tráfico independientes de comunicación de dos vías entre CO y EUs. Los INs también pueden solo realizar las funciones de control/indicación y verificación de tráfico, sin retransmitir la transmisión de señal bi-direccional entre CO y EUs. Por ejemplo, la invención puede implementarse sobre una red inalámbrica. Enlaces cableados o inalámbricos conectan los INs con múltiples EUs fijos o móviles. Loe INß regulan el tráfico corriente arriba de los EUs a CO o estación base utilizando los algoritmos descritoß en modalidadeß previas. En una red inalámbrica, puede ser ventajoso que la CO para comunicar directamente con algunos o todos de los EUs. Los INs manejarán la verificación de tráfico, indicación y control (señalización) pero pueden o no retransmitir las señales de comunicación de la CO a los EUs, o de los EUs a la CO. Los INs pueden co-localizarse con uno o algunos de los EUs (por ejemplo un EU localizado en un sitio favorable, probablemente en la cúspide de un monte) e incluso pueden compartir la antena de los EUs. Mientras que eata invención se ha descrito en conjunto con modalidades específicas de la misma, es evidente que muchas alternativas, modificaciones y variaciones serán aparentes para aquellos con deßtreza en la especialidad. De acuerdo con esto, laß modalidadeß preferidas de la invención que aqui se establecen se pretenden ilustrativas, no limitantes. Diversos cambios pueden practicarse sin apartarse del alcance de la invención como se define en las siguientes reivindicaciones. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:

Claims (68)

1. REIVINDICACIONES 1.- Método para operar una red de comunisaciones que comprende una central y al menos un nodo intermedio, el método se caracteriza porque comprende: tranß itir señales corriente abajo desde la central a una pluralidad de unidades de extremo; recibir en el nodo intermedio señales corriente arriba que se envían desde la pluralidad de unidades de extremo; y transmitir desde el nodo intermedio señales de información de tráfico derivadas de las señales corriente arriba recibidas a la pluralidad de unidades de extremo.
2. 2.- Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende la etapa de generar señales de información de tráfico corriente abajo en el nodo intermedio.
3. 3. - Método de conformidad con la reivindicación l, caracterizado porque además comprende la etapa de notificar a cada unidad de extremo si se otorga permiso para transmisión corriente arriba.
4. 4.- Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende las etapas de: escuchar con cada unidad de extremo las señales de información de tráfico corriente abajo antes de tranßmitir señales corriente arriba; transmitir las señales corriente arriba cuando las señales de información de tráfico corriente abajo indican que canaleß corriente arriba están en reposo o que eß permitido tranßmitir; posponer la transmisión en cada unidad de extremo cuando señales de información de tráfico indican que los canales corriente arriba están ocupados; y escuchar continuamente en cada unidad de extremo a las señales de información de tráfico cuando se transmite y comparar las señales de información de tráfico corriente abajo recibidas con la señalización corriente abajo que cada unidad de extremo espera se deriva de sus propias señales corriente arriba transmitidaß, y en donde cada unidad de extremo deja de transmitir y retrocede cuando las señales esperada y recibida son diferentes.
5. 5.- Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa de transmitir desde el nodo intermedio comprende la etapa de poner en bucle al menos una porción de las señales sorriente arriba de regreso a sada unidad de extremo.
6. 6.- Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende la etapa de generar uno de: un primer tipo de señal que indica que está en reposo un sanal sorriente arriba; un segundo tipo de señal que indica que se detecta una señal corriente arriba; y un tercer tipo de señal que indica que más de una señal corriente arriba ha llegado en el nodo intermedio simultáneamente, indicando de esta manera una colisión.
7. 7.- Método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque cada unidad de extremo escucha señales de información de tráfico antes de transmitir señales corriente arriba y no transmite señales corriente arriba si el segundo o tercer tipo de señal se detecta.
8. 8.- Método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque cada unidad de extremo escucha mientras que transmite y deja de transmitir y retrocede si se detecta el tercer tipo de señal .
9. 9.- Método de conformidad con la reivindicación 1, carasterizado porque además comprende las etapas de: enviar las señales de información de tráfico desde la pluralidad de unidades de extremo corriente arriba; poner en bucle al menos una porción de las señales de información de tráfico corriente abajo desde el nodo intermedio; escuchar, con la pluralidad de unidades de extremo a las señales de información de tráfico corriente abajo; y transmitir continuamente señales corriente arriba o transmitir señales corriente arriba cuando señales de información de tráfico corriente abajo proporcionan una indicación de canal en reposo o indicación de permiso para transmitir y posponer transmisión o retroceder cuando las señales de información de tráfico indican ocupado o colisión.
10. 10.- Método de conformidad con la reivindicación 1, carasterizado porque además comprende las etapas de: recibir una dirección desde al menoß una de la pluralidad de unidades de extremo corriente arriba en el nodo intermedio; y transmitir la dirección corriente abajo con la señal de información de tráfico de regreso cuando menos a una unidad de extremo.
11. 11.- Método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque además comprende las etapas de: comparar en cada unidad de extremo, la dirección transmitida con la dirección recibida; y transmitir señales corriente arriba con cada unidad de extremo, si las dos direcciones son laß mismas y detener la transmisión si las dos direcciones son diferentes.
12. 12.- Método de conformidad con la reivindicación 10, carasterizado porque además somprende las etapas de: enviar la dirección seguido por señalización de información de tráfico fuera-de-banda desde las señales corriente arriba y antes de enviar las señales corriente arriba desde cada unidad de extremo; y hacer eco a la señalización de información de tráfico y dirección corriente abajo del nodo intermedio, en donde la unidad de extremo transmite señales corriente arriba después de recibir la dirección correcta mientras que transmite continuamente la señalización fuera-de-banda de información de tráfico.
13. 13.- Método de conformidad con la reivindicasión 12, caracterizado porque la unidad de extremo deja de enviar la señalización de información de tráfico a un tiempo ?T antes de terminar el envío de señales corriente arriba, en donde la ?T de tiempo es igual a o menor que la duración de tiempo de envío del paquete de dirección.
14. 14.- Método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la unidad de extremo deja de enviar la señalización de información de tráfico antes de terminar el envío de señales corriente arriba, de manera tal que la duración de la direcsión y señalización sea subßtancialmente la misma que la duración de las señales sorriente arriba.
15. 15.- Método de sonformidad con la reivindicasión 12, caracterizado porque la unidad de extremo deja de enviar las señales corriente arriba y señalización de información de tráfico simultáneamente.
16. 16.- Método de conformidad son la reivindisasión 12, sarasterizado porque además comprende laß etapaß de: empezar la transmisión de señales corriente arriba desde la unidad de extremo y simultáneamente detiene la transmißión de señalización de información de tráfico desde la unidad de extremo; y transmite continuamente señales de informasión de tráfiso desde el nodo intermedio, las señales de información de tráfico se derivan de las señales corriente arriba.
17. 17.- Método de conformidad con la reivindisasión 10, sarasterizado porque además somprende la etapa de enviar simultáneamente la dirección desde una unidad de extremo con su señal sorriente arriba.
18. 18.- Método de sonformidad son la reivindisasión 10, sarasterizado porque además somprende enviar la diresción en banda con las señales corriente arriba.
19. 19.- Método de conformidad son la reivindicación 1, carasterizado porque la central envía las señales corriente abajo sobre una primer trayectoria de comunicación y el nodo intermedio envía las señales de informasión de tráfiso sobre una segunda trayectoria de comunisasiones.
20. 20.- Método de sonformidad son la reivindisasión 1, caracterizado porque comprende enviar las señales corriente abajo desde la central y las señales de información de tráfico desde el nodo intermedio sobre una trayectoria de comunisasión somún pero en sanales RF diferentes.
21. 21.- Método de conformidad con la reivindicasión 1, sarasterizado porque comprende enviar las señales corriente abajo desde la sentral y señales de informasión de tráfiso desde el nodo intermedio sobre una trayestoria de somunisasión somún utilizando una de diferentes longitudes de onda óptisas y diferentes sódigos.
22. 22.- Método de sonformidad son la reivindisasión 1, saracterizado porque comprende además la etapa de enviar las señales corriente abajo, señales de información de tráfico y señales sorriente arriba, sobre al menos una de fibras óptisas, sables soaxiales, pares torsidos y radio enlases.
23. 23.- Método de sonformidad son la reivindisación 1, carasterizado porque las señales sorriente abajo y sorriente arriba y las señales de informasión de tráfiso somprenden al menos una de señales de banda base sodificadas, señales de banda base no codifisadas y señales RF.
24. 24.- Método de sonformidad son la reivindisación 1, carasterizado porque la durasión de señales de informasión de tráfico es más grande que el retardo de viaje redondo máximo entre el nodo intermedio y una unidad de extremo selecta.
25. 25.- Método de conformidad con la reivindisación 1, carasterizado porque somprende enviar las señales sorriente abajo desde la sentral y las señales de informasión de tráfiso desde el nodo intermedio sobre un sanal RF común y transmitir las señales corriente abajo son un eßpasio entre paquetes que tiene un tamaño de manera tal que el nodo intermedio puede insertar señales de informasión de tráfiso en el espacio entre paquetes.
26. 26.- Método de conformidad con la reivindicación 1, carasterizado porque la sentral envía señales corriente abajo en ciertos periodos de tiempo y las unidades de extremo transmiten señales corriente arriba y los nodos intermedios insertan señales de información de tráfico en otros periodos de tiempo.
27. 27.- Método de sonformidad con la reivindicación 1, carasterizado porque además somprende transmitir laß señales sorriente arriba sobre múltiples sanaleß, de manera tal que sada unidad de extremo pueda elegir dinámicamente un sanal son baße en señales de información de tráfico recibido.
28. 28.- Método de sonformidad son la reivindisasión 1, sarasterizado porque además somprende las etapas de: enviar señalizasión de prioridad corriente arriba desde al menos una unidad de extremo selecta; y poner en bucle la señalización de prioridad corriente abajo en el nodo intermedio, para permitir que la unidad de extremo selesta tenga alta prioridad para ocupar un canal, de manera tal que laß otras unidades de extremo tengan baja prioridad para tranßmitir en ese canal.
29. 29.- Método de conformidad con la reivindicación 1, carasterizado porque además somprende la etapa de: enviar señalizasión de reservación corriente arriba desde al menos una unidad de extremo selecta para permitir que la unidad de extremo selecta reserve ranuras de tiempo de manera tal que las otras unidades de extremo no puedan transmitir durante las ranuras de tiempo en un canal partisular.
30. 30.- Método de sonformidad son la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende la etapa de utilizar una tarjeta Ethernet standard en la unidad de extremo y transmitir señales codifisadas Manchester directamente sobre la red.
31. 31.- Método de conformidad son la reivindicación 1, carasterizado porque además somprende la etapa de utilizar una tarjeta Ethernet standard y desplazar CD las señales sodifisadas Mansheßter con un transceptor Ethernet standard para volverse una señal de dos niveles transportada directamente por una portadora de RF sobre la red y detectar la señal RF y convertirla de nuevo a código Manchester de tres niveles.
32. 32.- Método de conformidad son la reivindisasión l, sarasterizado porque además somprende la etapa de utilizar una tarjeta Ethernet al desastivar una funsión de lazo serrado a fin de permitir operación corriente arriba y corriente abajo independiente.
33. 33.- Método de sonformidad son la reivindisación 1, sarasterizado porque además comprende laß etapaß de: conectar un transceptor son una tarjeta Ethernet en una compuerta AUI; interconestar un sanal sorriente abajo son un sircuito Data_In; interconestar un sanal sorriente arriba son un sirsuito Data_Out; e intersonestar un sanal de señalización de información de tráfico son un sirsuito Control_In.
34. 34.- Método de sonformidad son la reivindicación 32, carasterizado porque además somprende la etapa de transmitir la señal sorriente arriba son la unidad de extremo aproximadamente 9.6 µs después de que un paquete de ingreso termina independiente de resibir funciones.
35. 35.- Método de sonformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende separar funciones de transmißión y recepción de una tarjeta Ethernet, de manera tal que cada unidad de extremo pueda transmitir sualquier tiempo que esté libre el sanal sorriente arriba.
36. 36.- Método de sonformidad son la reivindisasión 35, caracterizado porque además comprende las etapas de: conestar un transceptor con un primer chip Ethernet; interconestar un canal corriente abajo con un cirsuito Data_In del primer ship Ethernet; e intersonestar un sanal sorriente arriba y sanal de señal de informasión de tráfiso son un sirsuito Control_In y Data_Out de un segundo ship Ethernet, para permitir operasión de dos vias independiente, de manera tal que sada unidad de extremo pueda transmitir en sualquier momento que esté libre el sanal sorriente arriba.
37. 37.- Método de sonformidad son la reivindisasión 1, sarasterizado porque un puenteador sonmutado Ethernet standard se emplea en la sentral, y en donde sada sompuerta de distribusión del puenteador se sonesta a sada nodo intermedio y será compartida por unidades de extremo múltiples atendidas por el nodo intermedio.
38. 38.- Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende utilizar un puenteador Ethernet standard en la sentral, y dos transseptores lOBaseT de manera tal que un par de salida desde el puenteador sonesta a un par de entrada del transseptor y un par de salida del transseptor se conecta a un segundo par de alimentación del transseptor, en donde un par de salida del segundo transseptor se sonesta a un par de entrada del puenteador para orear un busle de pulso-enlace para satisfaser una solisitud de integridad de enlace del puenteador y transceptores.
39. 39.- Método de conformidad con la reivindisasión 1, caracterizado porque el nodo intermedio y la central están en el mismo sitio.
40. 40.- Método de conformidad son la reivindisasión 1, sarasterizado porque somprende transmitir sobre una red mFN-HFC en donde el nodo intermedio es un nodo de mini fibra.
41. 41.- Método de sonformidad son la reivindisación 1, carasterizado porque la red eß una red HFC sonvencional y el nodo intermedio eß un amplificador coaxial que transmite la señalización de información de tráfico corriente abajo en una gama 5-40 MHz y una banda de frecuensia sorriente abajo sonvensional de 50 MHz a 1 GHz.
42. 42.- Método de sonformidad son la reivindisación 1, carasterizado porque la red es HFC o mFN-HFC sonvencional y el nodo intermedio es el nodo de fibra.
43. 43.- Método de conformidad son la reivindicación 1, carasterizado porque la red es una red de estrella activa y el nodo intermedio es un nodo remoto, de manera tal que el nodo intermedio envía una señal de información de tráfico de sanal osupado a todoß los usuarios cuando está activa una línea corriente arriba y envía una señal de información de tráfico de colisión cuando menos a un usuario si más de una línea de sorriente arriba está activa.
44. 44.- Método de sonformidad son la reivindisasión i, saracterizado porque la red es una red óptica pasiva y el nodo intermedio es al menos uno de cuando menos un separador óptico y al menos un separador/direccionador WDM y en donde las señales corriente arriba y corriente abajo utilizan diferentes longitudes de onda o portadoras RF, de manera tal que se resolesta luz corriente arriba en una compuerta de troncal no utilizada de uno de al menos un separador y se dirige corriente abajo sobre uno de la misma fibra y una fibra diferente.
45. 45.- Método de sonformidad son la reivindisación 1, caracterizado porque la red es Ethernet standard y en donde los nodos intermedios dividen la red en varias celdas pequeñas, cada nodo intermedio resuelve contención localmente y conecta a una compuerta de distribución de un puenteador conmutado.
46. 46.- Una red de comunicaciones para comunisar son una pluralidad de usuarios de extremo, la red de comunicaciones se carasteriza porque comprende: una central para transmitir señales corriente abajo a la pluralidad de unidades de extremo y para recibir señales corriente arriba enviadas por la pluralidad de unidades de extremo; y al menos un nodo intermedio colocado en la red, el nodo intermedio comprende un dispositivo para transmißión de señal de información de tráfico, que transmite a la pluralidad de señales de informasión de tráfiso de unidades de extremo derivadas de las señales corriente arriba que se reciben de la pluralidad de unidades de extremo.
47. 47.- La red de conformidad son la reivindisación 46, caracterizada porque al menos un nodo intermedio además comprende un dispositivo para generar señal de información de tráfico que genera las señales de información de tráfico.
48. 48.- La red de conformidad con la reivindicación 46, carasterizada porque las señales de información de tráfico comprenden información de permiso para notificar a cada unidad de extremo si se otorga permiso para transmisión corriente arriba.
49. 49.- La red de conformidad con la reivindisación 46, sarasterizada porque sada unidad de extremo escucha a las señales de información de tráfico corriente abajo antes de transmitir señales corriente arriba y transmite las señales corriente arriba cuando las señales de información de tráfico corriente abajo indican que los canales corriente arriba están en reposo o que es permisible la transmißión y espera cuando las señales de información de tráfico indican que los canales corriente arriba están ocupados y en donde cada unidad de extremo compara las señales de información de tráfico corriente abajo recibidas con la señalización corriente abajo que espera sería derivada de sus propias señales corriente arriba transmitidas, y en donde la unidad de extremo deja de transmitir y retrocede cuando las señales esperada y recibida son diferentes.
50. 50.- La red de conformidad con la reivindicación 46, carasterizada porque el nodo intermedio transmite las señales de información de tráfico al poner en bucle al menos una porción de las señales corriente arriba de retroceso a cada unidad de extremo.
51. 51.- La red de conformidad con la reivindisasión 46, caracterizada porque cada nodo intermedio al recibir señales corriente arriba, genera y transmite señal de información de tráfiso que comprende uno de: un primer tipo de señal que indica que está en reposo un canal corriente arriba; un segundo tipo de señal que indisa que una señal corriente arriba se detecta; y un tercer tipo de señal que indica que más de una señal corriente arriba ha llegado en el nodo intermedio simultáneamente, indicando de esta manera una solisión.
52. 52.- La red de sonformidad son la reivindisación 51, sarasterizada porque sada unidad de extremo escucha señales de información de tráfico antes de transmitir señales corriente arriba y no transmite señales corriente arriba si se detesta el segundo o terser tipo de señal.
53. 53.- La red de sonformidad son la reivindicación 51, carasterizada porque sada una de al menos una unidad de extremo essusha mientras que transmite y deja de transmitir y retrosede si el terser tipo de señal se detecta.
54. 54.- La red de conformidad con la reivindisación 46, caracterizada porque además comprende: un dispositivo de transmisión dentro de cada unidad de extremo que envía señales de información de tráfico corriente arriba; medios para poner en lazo o bucle dentro del nodo intermedio, para poner en bucle al menos una porción de las señales de información de tráfiso sorriente abajo; aparato reseptor dentro de sada unidad de extremo que essucha señales de información de tráfico corriente abajo; y aparato de transmisión dentro de cada unidad de extremo que envía continuamente señales corriente arriba o transmite señales corriente arriba, cuando las señales de información de tráfico proporcionan una indicación de canal en reposo o una indicasión de permiso para transmitir y pospone transmißión o retrosede suando laß señales de información de tráfico indican ocupado o colisión.
55. 55.- La red de conformidad son la reivindicación 46, caracterizada porque una dirección de al menoß una unidad de extremo se envía corriente arriba al nodo intermedio y la direcsión se transmite corriente abajo, de regreso a la unidad de extremo.
56. 56.- La red de conformidad con la reivindicación 55, carasterizada porque la unidad de extremo efectúa una comparasión entre la diressión transmitida y la direcsión resibida y transmite señales sorriente arriba si laß dos direcciones son las mismas y detiene la transmisión si las dos direcsiones son diferentes.
57. 57.- La red de sonformidad son la reivindicación 55, carasterizada porque las señales sorriente arriba se transmiten simultáneamente son la dirección de la unidad de extremo y otra información enviada por la unidad de extremo.
58. 58.- La red de sonformidad son la reivindisasión 46, caracterizada porque la central además somprende un puenteador sonmutado Ethernet que tiene cada compuerta de distribución conestada son un nodo intermedio y compartida por múltiples unidades de extremo atendidas por el nodo intermedio.
59. 59.- La red de conformidad con la reivindicación 46, carasterizada porque además somprende un transceptor que conecta con una tarjeta Ethernet estándar en una compuerta AUI e interconecta con un canal corriente abajo con un circuito Data_In y un canal corriente arriba son un sircuito Data_0ut y un canal de señalización de informasión de tráfico son un sirsuito Control_In.
60. 60.- La red de sonformidad son la reivindicación 46, caracterizada porque el tranßceptor interconecta con un canal corriente abajo son un sirsuito Data_In de un primer ship Ethernet y un sanal sorriente arriba y sanal de señal de informasión de tráfico con un circuito Control_In y circuito de control de un segundo chip Ethernet para permitir operación de dos vías independiente, de manera tal que la unidad de extremo pueda transmitir en cualquier momento que eßtó libre el canal corriente arriba.
61. 61.- La red de conformidad son la reivindisación 46, caracterizada porque comprende utilizar un puenteador Ethernet standard en la central, y dos transceptores lOBaseT de manera tal que un par de salida desde el puenteador conecta a un par de alimentación del transseptor y un par de salida de un transseptor se conesta a un segundo par de alimentasión del transseptor, en donde un par de salida del segundo transseptor se conecta al par de alimentación del puenteador para crear un bucle de pulso-enlase para satisfaser solisitudes de integridad de enlase del puenteador y transseptores.
62. 62.- La red de sonformidad con la reivindicación 46, caracterizada porque el nodo intermedio y la central están en el mismo sitio.
63. 63.- La red de conformidad con la reivindicasión 46, sarasterizada porque la red es una red mFN-HFC y el nodo intermedio eß un nodo de mini fibra.
64. 64.- La red de conformidad con la reivindicación 46, carasterizada porque la red es una red HFC sonvencional y el nodo intermedio es un amplificador coaxial que transmite señalización de información de tráfico corriente abajo en una de banda de frecuencia 5-40 MHz y corriente abajo sonvencional de 50 MHz a 1 GHz.
65. 65.- La red de conformidad con la reivindisasión 46, sarasterizada porque la red es una HFC y mFN-HFC sonvensionales y el nodo intermedio es el nodo de fibra.
66. 66.- La red de sonformidad son la reivindisasión 46, sarasterizada porque la red es una red estrella activa y el nodo intermedio es un nodo remoto que envia una señal de información de tráfico de canal ocupado a todos loe usuarios cuando una línea corriente arriba está activa y envía una señal de informasión de tráfico de colisión cuando menos a un usuario si más de una línea de corriente arriba está activa.
67. 67.- La red de conformidad con la reivindicasión 46, carasterizada porque la red es una red óptisa pasiva y el nodo intermedio suando menos es uno de al menos un separador óptico y al menos un separador/direccionador WDM y en donde el uso sorriente arriba y sorriente abajo de diferentes longitudes de onda o portadoras RF de manera tal la luz sorriente arriba se resolesta en la sompuerta de tronsal no utilizada del separador como mínimo y se dirige corriente abajo sobre uno de la misma y diferente fibra.
68. 68.- La red de conformidad son la reivindisación 46, caracterizada porque la red es Ethernet estándar y en donde los nodos intermedios dividen la red en varias celdas pequeñas, de manera tal que cada nodo intermedio resuelve contensión losalmente y se sonecta a una compuerta de distribución de un puenteador sonmutado.