CN101330416B - 传送多种信号与电源的网络系统及其连接端口 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种传送多种信号与电源的网络系统及其连接端口，其架构在网络的至少一个供电装置及至少一个用电装置都设有至少一个连接端口，这些连接端口的表面接近其一侧边的位置设有一第一独立导体，且这些连接端口的表面接近其另一侧边的位置设有一第二独立导体，该第二独立导体与该第一独立导体形成传输电源所需的电源回路，而本体的表面在第一独立导体与第二独立导体间，设有第一至第四差动信号组，这些差动信号组分别由所述本体的表面所设的二个导体所组成，而该供电装置与该用电装置的各该连接端口间，透过一传输线相连接在一起，且该传输线在供电装置及用电装置的第一独立导体、第二独立导体及各该差动信号组的导体间分别设有一导线。

Description

传送多种信号与电源的网络系统及其连接端口

技术领域

本发明有关于传送多种信号与电源的网络系统及其连接端口，尤指一种连接端口能够传送以太网络信号、电源及其它网络信号，且若未具有以太网络供电技术的一旧用电设备的8P8C连接端口，被插接到该连接端口，该旧用电设备将不会损坏，并能够继续传送以太网络信号。

背景技术

任何要连接以太网络的传统用电装置，诸如IP电话机、网络摄影机、无线桥接器、收款机、安全存取与监测系统…等，都需要使用电池，或是在终端网络装置上设有电源线及电源插座，用以提供传统用电装置所需电源。然而，更好的一种供电方式，就是将电力和数据同时传输到以太网络的用电装置。而IEEE802.3af所规范的以太网络供电(Power Over Ethernet；PoE)技术，即具有将电力和数据同时传输到以太网络的用电装置的功能。

请参阅图1所示，以太网络供电技术是一个可以在以太网络中，将供电装置1(Power Sourcing Equipment，简称：PSE，诸如以太网络交换机、路由器、集线器、其它网络交换设备及中跨设备(mid-span PSE)…等)的电力及数据透过双绞线，被传送到具有以太网络供电技术的用电装置2。

请参阅图2所示，若传统未具有以太网络供电技术的远程网络装置10，与具有以太网络供电技术的用电设备2之间，设有上述供电装置1其中的一中跨设备(mid-span PSE)，则能透过中跨设备接收传统远程网络装置10的网络信号后，同时由中跨设备供应电力及传送数据到具有以太网络供电技术的用电设备2，以达到以太网络供电技术的功能。因此，以太网络供电技术不需要更改以太网络的缆线架构，即能供电给不方便另外架设电源线的用电设备2，并正常的传送数据。

然而，若供电装置1所提供的高电压(48V)，被连接到传统用电装置，即会造成传统用电装置损坏，因此，基于安全的考量，以太网络供电技术在供电装置1设有一“检测(Discovery)程序”，用以检测被连接到供电装置1的用电装置是否具有以太网络供电技术，以避免传统用电装置被误接到供电装置1，而造成传统用电装置损坏的问题。

但是，供电装置1的“检测(Discovery)程序”的电路，若以具有48个“以太网络供电连接端口(PoE Port)”的供电装置而言，其必需设置12组以太网络供电控制单元3，请参阅图3所示，而每一组以太网络供电控制单元3包括一以太网络供电控制器30及四个独立的金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)32，并分别控制四个连接端口，因此供电装置1要具有「检测(Discovery)程序」，供电装置1的电路设计将会相当的复杂，且需要付出较高的制造成本。再者，目前以太网络供电技术，主要以RJ-45连接器，作为“以太网络供电连接端口(PoE Port)”，请参阅图4所示，该RJ-45连接器4由左至右依序设有第1～8导体41～48，其中第1～3及6导体41～43、46进行网络信号传输，另以第4、5、7及8导体44、45、47、48传送其它信号或电源，因此若需要更多其它的信号或不用以太网络供电技术所规范的方式传送电源的话，RJ-45连接器4内的所有导体41～48均不能拿来做其它的应用，因此实有必要研究开发出一种新颖的技术，用以解决传统电路设计复杂、制造成本高，无额外导体能使用等问题。

发明内容

有鉴于上述的诸多缺失，发明人经过长久努力研究与实验，终于开发设计出本发明的一种“传送多种信号与电源的网络系统及其连接端口”，以期由本发明的提出，能够对社会大众有所贡献。

本发明的一目的在于，提出一种传送多种信号与电源的网络系统，其在网络中架构至少一个供电装置及至少一个用电装置，该供电装置与该用电装置分别设有至少一个连接端口，这些连接端口的一侧边设有一第一独立导体，及这些连接端口的另一侧边设有一第二独立导体，该第二独立导体与该第一独立导体形成传输电源所需的电源回路，该连接端口在该第一独立导体与第二独立导体间设有四个差动信号组，这些差动信号组分别具有二个导体，且该供电装置与该用电装置间透过其中两个差动信号组传送以太网络信号，并透过另二个差动信号组传送其它网络信号，而该供电装置与该用电装置的各该连接端口间，透过一传输线相连接在一起，且该传输线在供电装置及用电装置的第一独立导体、第二独立导体及各该差动信号组的导体间分别设有一导线，如此，当该供电装置的连接端口被插接未具有以太网络供电技术的一旧用电设备的8P8C连接端口，该8P8C连接端口所设的导体，将不会搭接到该第一、二独立导体，而只会恰搭接到这些差动信号组，使得该旧用电设备能够继续传送以太网络信号，并能避免旧用电设备损坏。

本发明的另一目的在于，该供电装置或用电装置利用该连接端口相互连接，则无需传统以太网络供电技术的复杂电路设计，即可达到传送以太网络信号、电源及降低制造成本等目的，同时可利用另二个差动信号组传送其它网络信号，解决传统以太网络供电技术没有额外的导体可以使用的问题。

本发明的又一目的在于，提供一种传送多种信号与电源的连接端口，其设有一本体，这些连接端口的表面的一侧边设有一第一独立导体，且这些连接端口的表面的另一侧边设有一第二独立导体，该第二独立导体与该第一独立导体形成传输电源所需的电源回路，而该本体在该第一独立导体及第二独立导体间，设有兼容8P8C连接端口的四个差动信号组，各该差动信号组分别由两个导体所组成的，其中两个差动信号组供传送以太网络信号，另二个差动信号组则可传送其它网络信号。如此，当该连接端口被插接不具有以太网络供电技术的一旧用电设备的8P8C连接端口，该8P8C连接端口所设的各导体，都不会搭接到该第一、二独立导体，只会恰搭接到这些差动信号组，因此该旧用电设备不会接收到该第一、二独立导体所传输的电源，使得该旧用电设备不会损坏。

本发明的再一目的在于，当该连接器被安装到一供电装置或一用电装置上，则该供电装置或用电装置将无需传统以太网络供电技术的复杂电路设计，即可传送网络信号及电源，达到降低制造成本的目的，同时，可利用另二个差动信号组传送其它网络信号，解决传统以太网络供电技术没有额外的导体可以使用的问题。

附图说明

图1为现有的供电装置与用电装置的架构示意图；

图2为现有的远程网络装置、供电装置与用电装置的架构示意图；

图3为现有的以太网络供电控制单元的示意图；

图4为现有的RJ-45连接器的接脚配置示意图；

图5为本发明的供电装置与用电装置的架构示意图；

图6为本发明的一种插头型式的第一、二连接端口的示意图；

图7为本发明的一种插座型式的第一、二连接端口的示意图；

图8为本发明的连接端口的接脚配置示意图。

主要组件符号说明：

传输线……………5　　　　　　　导线………………50

供电装置…………6　　　　　    第一连接端口………60

本体………………60’、70’、9  第一差动信号组…61、71

第二差动信号组…62、72         第三差动信号组…63、73

第四差动信号组…64、74         第一独立导体……65、75、90

第二独立导体……66、76、91     凸块………………67、77

卡榫………………68、78         导轨………………69、79

卡槽………………69’、79’     用电装置…………7

第二连接端口………70     差动信号组………92

具体实施方式

为便于贵审查委员能对本发明的目的、技术特征及其功效，做更进一步的认识与了解，特举实施例并配合附图，详细说明如下：

本发明是一种传送多种信号与电源的网络系统及其连接端口，其中传送多种信号与电源的网络系统，请参阅图5所示，包括至少一个供电装置6(Power Sourcing Equipment，简称：PSE)及至少一个用电装置7(PoweredDevice简称：PD)，该供电装置6与该用电装置7透过至少一个传输线5架构在一网络中。而该供电装置6及用电装置7设有至少一个连接端口(如：10P10C(ten positions，ten conductors)连接端口，包括插头(plug)或插座(jack)，如图6及图7所示)60、70，该连接端口60、70设有一本体(60’、70’)，该本体(60’、70’)的表面接近其一侧边的位置，设有一第一独立导体(65、75)，而该本体(60’、70’)的表面接近其另一侧边的位置，则设有一第二独立导体(66、76)，且该第二独立导体(66、76)与该第一独立导体(65、75)形成传输电源所需的电源回路，且该本体(60’、70’)的表面在该第一独立导体(65、75)与该第二独立导体(66、76)间，设有兼容8P8C(eight positions，eight conductors)连接端口(如：RJ-45连接端口)的一第一差动信号组(differential signalpairs)(61、71)、一第二差动信号组(62、72)、一第三差动信号组(63、73)及一第四差动信号组(64、74)，这些差动信号组(61～64、71～74)分别由两个导体所组成，该传输线5在供电装置6及用电装置7的第一独立导体(65、75)、第二独立导体(66、76)及各该差动信号组(61～64、71～74)的导体间分别设有一导线50。

又，该供电装置6的该第一差动信号组61传送网络信号到该用电装置7的该第一差动信号组71；该供电装置6的该第二差动信号组62接收来自该用电装置7的该第二差动信号组72所输出的网络信号，该第三、四差动信号组63～64、73～74则供该供电装置6及用电装置7传送其它网络信号(如：千兆以太网络信号(Gigabit Ethernet network signle)、检测信号(detectionsignle)、控制信号(common signle))。

在该实施例中，复请参阅图5所示，该第三差动信号组(63、73)由该本体(60’、70’)最接近中央的二个导体组成的，该第二差动信号组(62、72)由该本体(60’、70’)的该第三差动信号组(63、73)旁的二个导体组成，该第四差动信号组(64、74)由该本体(60’、70’)的第一独立导体(65、75)与该第二差动信号组(62、72)之间的二个导体组成，该第一差动信号组(61、71)由该本体(60’、70’)的第二独立导体(66、76)与该第二差动信号组(62、72)之间的二个导体组成。换言之，该第一连接端口60及第二连接端口70的导体的设置位置及配对方式，恰与以太网络的8P8C(eight positions，eight conductors)连接端口(如：RJ-45连接端口)的导体的设置位置及配对方式相同。

请参阅图6所示，当该第一、二连接端口(60、70)为插头(plug)型态时，该本体(60’、70’)背对这些导体的一面的中央位置上，都设有一凸块(67、77)，且该凸块(67、77)末端延伸地设有具备弹性的一卡榫(68、78)，即为插头(plug)型态的该第一、二连接端口(60、70)，兼容为插座(jack)型态的8P8C连接端口连接。又，请参阅图7所示，当该第一、二连接端口(60、70)为插座(jack)型态时，则在该本体(60’、70’)背对这些导体的一面的中央位置上都设有一导轨(69、79)，该导轨(69、79)恰与该凸块(67、77)相匹配，而该导轨(69、79)内则尚设有一卡槽(69’、79’)，该卡槽(69’、79’)恰与该卡榫(68、78)相匹配，意即，为插座(jack)型态的该第一、二连接端口(60、70)，兼容为插头(plug)型态的8P8C连接端口连接。如此，该第一、二连接端口(60、70)即具有下列的各项优点：

1、不论是插头(plug)或插座(jack)型态的8P8C连接端口，被连接到插头(plug)或插座(jack)型态的该第一连接端口60或第二连接端口70，该第一连接端口60或第二连接端口70仍可引导8P8C连接端口正确地与其相接在一起，并仍可防止8P8C连接端口晃动及脱落；

2、承上述，该第一连接端口60可兼容8P8C连接端口(插头(plug)或插座(jack)型态皆可)，使得该供电装置6仍然可以透过该第一连接端口60，将其以太网络信号传送到未具有以太网络供电技术的一旧用电设备。换言之，若使用者误将该旧用电设备的8P8C连接端口连接到该供电装置6的第一连接端口60上，该旧用电设备仍然可以继续运作；

3、当该8P8C连接端口连接到该第一连接端口60时，该第一独立导体65及第二独立导体66恰被该8P8C连接端口的表面未设有导体的部份所阻压，即可防止误接到该第一独立导体65或该第二独立导体66，达到避免该旧用电设备损坏的目的；

4、由于，该第一连接端口60与第二连接端口70具有相匹配的架构，因此，该供电装置6与该用电装置7间，能够直接利用第一独立导体(65、75)第二独立导体(66、76)传送电源，而不需要具有以太网络供电技术的检测电路，用以解决传统供电装置的“检测(Discovery)程序”的电路设计复杂的问题，进而可降低制造成本；

5、由于，该第一连接端口60与第二连接端口70不需以第三、四差动信号组(63、73)、(64、74)传送检测信号及电源，因此，该第一连接端口60与第二连接端口70能够以第三、四差动信号组(63、73)、(64、74)传送其它网络信号(如：检测信号(detection signles)、控制信号(common signles))。

而本发明的一种传送多种信号与电源的连接端口，请参阅图8所示，设有一本体9，该本体9的表面的一侧边设有一第一独立导体90，另一侧边设有一第二独立导体91，该第二独立导体91与该第一独立导体90形成电源回路，并在该第一独立导体90及第二独立导体91间设有四个差动信号组(differential signal pairs)92，这些差动信号组92分别由两个导体所组成，并能兼容8P8C连接端口，其中两个差动信号组92供传输网络信号(network datasignles)，而另两个差动信号组92则传输传送其它网络信号(如：千兆以太网络信号(Gigabit Ethernet network signle)、检测信号(detection signle)、控制信号(common signle))，如此，当该连接端口9被安装在网络的一供电装置6或一用电装置7时，除该供电装置6与用电装置7能够以该连接端口9相互连接，并传送网络信号、电源，其它网络信号外，若未具有以太网络供电技术的一旧用电设备的8P8C连接端口，被插接到该供电装置6，该8P8C连接端口只会搭接到这些差动信号组92，而不会搭接到该第一独立导体90及第二独立导体91，使得该旧用电设备不会接收到任何电源，并能够继续传送网络信号。

综上所述，该供电装置6与该用电装置7间，能够同时传送以太网络信号与电源，故该供电装置6与该用电装置7即具有以太网络供电技术，且若该供电装置6插接上旧用电设备，则该旧用电设备能继续传送以太网络信号，且能避免旧用电设备损坏，如此即可解决传统旧用电设备被误接到供电装置而损坏的问题。以上所述，仅为本发明最佳的一具体实施例，但本发明的特征并不局限于此，任何熟悉该项技艺者在本发明领域内，可轻易思及的变化或修饰，都可涵盖在以下本发明专利范围。

Claims (9)

1.一种传送多种信号与电源的网络系统，该系统架构在一网络中，所述系统包括：

至少一个供电装置；

至少一个用电装置；

所述供电装置与所述用电装置都设有至少一个连接端口，该连接端口设有一本体，该本体的表面接近一侧边的位置设有一第一独立导体，所述本体的表面接近另一侧边的位置设有一第二独立导体，该第二独立导体与所述第一独立导体形成传输电源所需的电源回路，而所述本体的表面在所述第一独立导体与第二独立导体间，设有一第一差动信号组、一第二差动信号组、一第三差动信号组及一第四差动信号组，该第三差动信号组由该本体最接近中央的二个导体组成，该第二差动信号组由该本体的该第三差动信号组旁的二个导体组成，该第四差动信号组由该本体的第一独立导体与该第二差动信号组之间的二个导体组成，该第一差动信号组由该本体的第二独立导体与该第二差动信号组之间的二个导体组成；及

而所述供电装置与所述用电装置的各所述连接端口间，透过一传输线相连接在一起，且所述传输线在供电装置及用电装置的第一独立导体、第二独立导体及各所述差动信号组的导体间分别设有一导线。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一至第四差动信号组兼容8P8C连接端口所设的四个差动信号组。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述供电装置的所述第一差动信号组传送网络信号到所述用电装置的所述第一差动信号组。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述供电装置的所述第二差动信号组接收来自所述用电装置的所述第二差动信号组所输出的网络信号。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第三、四差动信号组则供所述供电装置及用电装置传送其它网络信号。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述其它网络信号为千兆以太网络信号。

7.一种传送多种信号与电源的连接端口，其特征在于，所述连接端口包括：

一本体；

一第一独立导体，其设在所述本体表面接近一侧边的位置；

一第二独立导体，其设在所述本体表面接近另一侧边的位置，所述第二独立导体与所述第一独立导体形成电源回路；及

四个差动信号组，包括一第一差动信号组、一第二差动信号组、一第三差动信号组及一第四差动信号组，各所述差动信号组均设在所述本体于所述第一独立导体及第二独立导体之间，其中该第三差动信号组由该本体最接近中央的二个导体组成，该第二差动信号组由该本体的该第三差动信号组旁的二个导体组成，该第四差动信号组由该本体的第一独立导体与该第二差动信号组之间的二个导体组成，该第一差动信号组由该本体的第二独立导体与该第二差动信号组之间的二个导体组成。

8.如权利要求7所述的连接端口，其特征在于，两个差动信号组供传输网络信号，而另两个差动信号组则传输其它网络信号。

9.如权利要求8所述的连接端口，其特征在于，所述其它网络信号为千兆以太网络信号。

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