CN1647325A - 有源局域网连接器 - Google Patents

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CN1647325A CN03807985.2A CN03807985A CN1647325A CN 1647325 A CN1647325 A CN 1647325A CN 03807985 A CN03807985 A CN 03807985A CN 1647325 A CN1647325 A CN 1647325A
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Abstract

一种用于包括至少一个LAN节点的局域网(LAN)的有源连接器。该有源连接器包括有源连接器壳体；至少一组第一组第一电触点，其安装在所述壳体中且设置成用于与至少一个插头的对应的电触点可分离的连接；至少一组第二组第二电触点，其安装在所述壳体中且设置成用于与局域网设备的对应的电触点连接；以及有源电源控制电路，其位于所述壳体中且与所述第一和第二电触点中的至少一些相连接，所述有源电源控制电路可操作的用于控制通过所述局域网电缆提供给局域网的至少一个节点的电能。

Description

有源局域网连接器
参考共同未审申请
技术领域
本发明一般涉及局域网，特别涉及在局域网中有用的连接器。
背景技术
相信下面的U.S.专利表示现有技术：6,062,908；6,116,963；6,325,664；6,176,741；6,193,560；6,224,425；4,726,790；4,729,743；4,804,332；4,929,196；5,057,041；5,112,253；5,865,648；5,397,250；5,094,629；5,102,354；5,147,223；5,151,054；5,158,482；5,213,522；5,224,878；5,266,054；5,286,221；5,344,342；6,473,608。
在此援引本说明书提到的所有出版物和这里引用的出版物的公开作为参考。
发明概述
本发明试图提供一种在局域网中使用的改进的有源连接器。
因此，根据本发明的优选实施例提供一种用于局域网(LAN)的有源连接器，该局域网包括至少一个LAN节点，该有源连接器包括有源连接器壳体，至少一组第一组第一电触点，其安装在壳体中且设置成用于与至少一个插头的对应的电触点可分离的连接，至少一组第二组第二电触点，其安装在壳体中且设置成与局域网设备的对应的电触点连接，以及有源电源控制电路，其位于壳体中且与至少第一和第二电触点中的一些连接，该有源电源控制电路可操作用于控制通过局域网电缆供给局域网的至少一个节点的电能供给。
进一步根据本发明的优选实施例，该有源连接器还包括至少一个RJ-45插座，其设置成可选择地保持至少一个RJ-45插头与第一组第一电触点电接触。该有源连接器可以与RJ-45兼容，与RJ-21兼容或与以太网兼容，如与IEEE802.3标准兼容。
进一步根据本发明的优选实施例，该开关包括至少一个如上所述的有源连接器。
根据本发明的一个优选实施例，还提供具有LAN功能元件的整个电源的局域网中跨装置，该中跨装置包括至少一个如上述的有源连接器。
进一步根据本发明的优选实施例，至少第一和第二组触点的一个以信号线对设置。
进一步根据本发明的优选实施例，至少第一和第二组电触点的一些构造成且可操作地减少信号线对之间的串音。
又根据本发明的优选实施例，该壳体至少部分地封装在金属屏蔽中。
进一步根据本发明的优选实施例，该连接器还包括至少一个插座，其设置成可选择地保持至少一个插头与第一组第一电触点电接触。
还是进一步根据本发明的优选实施例，至少一组第一组电触点包括多个第一电触点，其构造成且可操作地提供该有源连接器与至少一个插头连接。
进一步根据本发明的优选实施例，该至少一个节点包括多个节点且该有源电源控制电路被操作成同时控制电源供给多个节点。
还是进一步根据本发明的优选实施例，该有源连接器还包括至少一个RJ-21插座，其设置成用于可选择地保持至少一个RJ-21插头与第一组第一电触点电接触。
又根据本发明的优选实施例，该可与以太网兼容的有源连接器支持下述通信协议组之一：10基数T通信协议；100基数T通信协议；以及1000基数T通信协议。
根据本发明的优选实施例，还提供具有LAN功能元件的的整体电源(withintegral power over LAN functionality)的局域网开关，该开关包括至少一个如上所述的有源连接器。
进一步根据本发明的优选实施例提供具有LAN功能元件的的整体电源的局域网中跨装置，该中跨装置包括至少一个如上所述的有源连接器。
进一步根据本发明的优选实施例，该有源电源控制电路包括至少一个下述类型的电路：特定用途集成电路(ASIC)；FET电路；电流检测电路；电压测量电路；电流限制电路；以及AC切断电路。
附图说明
从下面结合附图的详细描述中可以更加充分的明白和理解本发明，其中：
图1A和1B是根据本发明的优选实施例构造和操作的有源连接器的连接器元件形成部分的分解图和组装图；
图2A和2B是采用图1A和1B的连接器元件的有源连接器的分解图和组装图，该有源连接器根据本发明的优选实施例构造和操作；
图3A和3B是采用图1A和1B的连接器元件的有源连接器组件的分解图和组装图，该有源连接器组件根据本发明的优选实施例构造和操作；
图4A，4B，4C和4D是有源电路的四个可选择的优选实施例的简化图，该有源电路包含在连接器元件中，该连接器元件采用图1A-3B的实施例的连接器元件；
图5A和5B是有源电路的两个可选择的优选实施例的简化图，该有源电路包含在连接器元件中，该连接器元件采用图1A-3B的实施例的连接器元件；
图6A是表示连接器元件电路的简化方框图，该连接器元件电路包括ASIC(特殊用途集成电路)，根据本发明的又一优选实施例构造和操作的有源连接器的形成部件；
图6B是根据本发明的优选实施例构造和操作的图6A的ASIC的简化电子图；
图7A和7B是采用图6A和6B的连接器元件的有源连接器组件的分解图和组装图，该有源连接器组件根据本发明的优选实施例构造和操作；
图8A是具有以太网功能元件的电源(having power over Ethernetfunctionality)的LAN简化框图，该LAN具有LAN开关组件，该LAN开关组件包括有源连接器元件，该有源连接器元件可以是图2A-2B，3A-3B或7A-7B的有源连接器的任一个；
图8B是与图8A的LAN相似的LAN的简化框图，除了在图8B的实施例中，通过额外用于数据通信的线对而不是通过专用的电源线对供给电源；
图9A是具有以太网功能元件的电源的LAN简化框图，该LAN具有中跨装置组件，该中跨装置组件包括有源连接器元件，该有源连接器元件可以是图2A-2B，3A-3B或7A-7B的有源连接器的任一个；以及
图9B是与图9A的LAN相似的LAN的简化框图，除了在图9B的实施例中，通过额外用于数据通信的线对而不是通过专用的电源线对供给电源。
优选实施例
现在参考图1A和1B，其分别是根据本发明的优选实施例的构造的和操作的有源连接器的连接器元件形成部分的分解图和组装图。该有源连接器元件优选地包括绝缘衬底100，典型地由塑料材料形成且具有台阶形。
衬底100优选地包括第一平面部分102，其终止在直立部分104上。直立部分104终止在第二平面部分106上，该第二平面部分106通常平行于平面部分102延伸且从平面部分102偏离。第二平面部分106优选地形成有多个大致平行延伸的伸长凹槽108，在该凹槽中优选地设置有弯曲电触点112的主要延伸部分110，该电触点112优选地还包括稍短的延伸部分114，该稍短的延伸部分114相对于部分110成角度，典型地为30度。
优选地如图4A-4D任一个所示，电路板120安装到衬底100上，在该电路板上形成有有源电路。优选地多个引脚122连接到该电路板120。引脚122优选地分别延伸通过形成在电路板120和第一平面部分102上的对应孔123和124。
触点112的伸长部分110的端部126优选地延伸通过电路板120上的电镀通孔128并被焊接到其上，由此将电路板120保持在相对于衬底100的位置上。
可以理解导体110，引脚122和电路板120的设置和结构优选地设计成使串音最小化和补偿串音。在这种情况下，导体110可以采用非直线导体部分。导体110优选地构造和设置成减少信号线对之间的串音。
可以理解，虽然图1A和1B的实施例特别示出了RJ-45有源连接器元件，但是其它类型的有源连接器元件也可以提供。
可以理解本发明并不局限于图1A和1B中示出的元件的特定结构或是无论什么元件的任何特定结构，而是扩大到包括用于控制LAN电源供给的有源电子电路的任何LAN连接器元件。
现在参考图2A和2B，其分别是采用图1A和1B的有源连接器元件的有源连接器的分解图和组装图，该有源连接器根据本发明的优选实施例构造和操作。如图2A和2B所示，有源连接器采用有源连接元件200，优选的是图1A和1B示出的类型，该有源连接器元件200通过任何合适的技术，如使用相互啮合突起和插座而保持在RJ-45连接器壳体202中。
在图2A和2B的设置中，导体部分114对应于传统的RJ-45插头(未示出)的触点且由此啮合，同时引脚122通常焊接到局域网开关或诸如以太网网络集线器，节点，IP电话和无线访问点(未示出)的其它LAN设备的电路板形成部分上。在被屏蔽的LAN环境应用中，连接器壳体202至少部分地封装在具有触点的金属屏蔽(未示出)中，从而提供具有配对的插头的屏蔽连续性。
可以理解，本发明并不局限于图2A和2B中示出的元件的特定结构或是无论什么元件的任何特定结构，而是扩大到包括用于控制LAN电源供给的有源电子电路的任何LAN连接器，无论其是否提供屏蔽。
现在参考图3A和3B，图3A和3B分别是采用图1A和1B的连接器元件的有源连接器组件的分解图和组装图，该有源连接器组件根据本发明的优选实施例构造和操作。如图3A和3B所示，多个有源连接器元件300的每一个通过任何合适的技术，如使用相互啮合突起和插座而保持在对应的RJ45连接器壳体部分302中，该有源连接器元件优选的是图1A和1B示出的类型。多个连接器壳体部分302优选地由单个RJ-45联动的连接器壳体组件304所限定。
可以理解，本发明并不局限于图3A和3B中示出的元件的特定结构或是无论什么元件的任何特定结构，而是扩大到包括用于控制LAN电源供给的有源电子电路的任何LAN连接器组件，无论是否提供屏蔽。
现在参考图4A-4D，其示出了有源电路的四个可选择的实施例，该有源电路包含在连接器元件中，该连接器元件采用图1A-3B的实施例的连接器元件。图4A-4D的实施例在给以太局域网提供LAN功能元件的电能的方面特别有用，该以太局域网符合IEEE802.3标准且为下述类型：10基数T；100基数T；1000基数T。
图4A的实施例包括FET控制元件402，其用作ON-OFF开关以便控制通过在以太网环境中使用的RJ-45连接器406的剩余线对404供电的电源供给。这个实施例还包括电流检测电阻408，其可操作来检测LAN上所提供的电能的电平。可以理解或者FET控制元件402或是电阻408可以省略。
图4B的实施例包括FET(场效应晶体管)控制元件412，其用作ON-OFF开关以便控制通过用于以太网环境中的RJ-45连接器416的数据对414供电的电源供给。这个实施例还包括电流检测电阻418，其可操作来检测LAN上所提供的电能的电平。可以理解或者FET控制元件412或是电阻418可以省略。
该实施例还优选地包括电源滤波电路420和用于数据对414的终端电路422以及用于剩余线对426的终端电路424。
图4B的实施例包括FET控制元件412，其用作ON-OFF开关以便控制通过用于以太网环境中的RJ-45连接器416的数据对414供电的电源供给。这个实施例还包括电流检测电阻418，其可操作来检测LAN上所提供的电能的电平。可以理解或者FET控制元件412或是电阻418可以省略。
该电路可以包括以太网隔离变压器和滤波器，即通常所说的以太网磁性元件且这里用428表示。
图4B示出了用于在10基数T和100基数T实施例中的数据通信的两个数据对414。但是图4B的装置在1000基数T实施例中也是有用的，在该实施例中所有的四个数据对414和426用于数据通信。
图4C的实施例包括FET控制元件432，其用作ON-OFF开关以便控制通过用于以太网环境中的RJ-45连接器436的数据对434供电的电源供给。这个实施例还包括电流检测电阻438，其可操作来检测LAN上所提供的电能的电平。可以或者理解FET控制元件432或是电阻438可以省略。
图4C的实施例还优选地包括控制电路440，其包括运算放大器442及其关联电路以及熔断器444和输出电容器446。该实施例还包括电压检测电阻448，其可操作来检测在LAN上所提供的电源的电压且还可以在由IEEE802.3af设计标准所限定的线性询问过程中使用。可以提供注入式电阻450来将剩余线对434上的AC(交流)脉冲注入从而用于断开的检测。应当理解该电路中的各种元件都可以省略。
图4D的实施例包括FET控制元件462，其用作ON-OFF开关以便控制通过用于以太网环境中的RJ-45连接器466的数据对464供电的电源供给。这个实施例还包括电流检测电阻468，其可操作来检测LAN上所提供的电能的电平。可以理解或者FET控制元件462或是电阻468可以省略。
图4D的实施例还优选地包括控制电路470，其包括运算放大器472及其关联电路以及熔断器474和输出电容器476。该实施例还包括电压检测电阻478，其可操作来检测在LAN上所提供的电源的电压且还可以在由IEEE802.3af设计标准所限定的线性询问过程中使用。可以提供注入式电阻480来将剩余线对496上的AC(交流)脉冲注入从而用于断开的检测。应当理解该电路中的各种元件可以省略。
该实施例还优选地包括电源滤波电路490和用于数据对464的终端电路492以及用于剩余线对496的终端电路494。
该电路可以包括以太网隔离变压器和滤波器，即通常所说的以太网磁性元件且这里用498表示。
图4D示出了用于在10基数T和100基数T实施例中的数据通信的两个数据对464。但是图4D的装置在1000基数T实施例中也是有用的，在该实施例中所有的四个数据对464和496用于数据通信。
现在参考图5A和5B，其示出了有源电路的两个可选择的实施例的简图，该有源电路包含在连接器元件中，该连接器元件采用图1A-3B的实施例的连接器元件。
图5A的实施例包括ASIC502，其结合下述任何一个或多个功能元件：
FET控制元件532，其用作ON-OFF开关以便控制通过用于以太网环境中的RJ-45连接器536的剩余线对534供电的电源供给；
电流检测电阻538，其可操作来检测LAN上所提供的电源的电平；
控制电路540，包括运算放大器542及其相关电路；以及
电压检测电阻548，其可操作来检测在LAN上所提供的电源的电压且还可以在由IEEE802.3af设计标准所限定的线性询问过程中使用。
图5A的实施例还可以包括注入式电阻550，其可操作来将剩余线对534上的AC脉冲注入从而用于断开的检测，还包括熔断器554和输出电容器556。
图5B的实施例包括ASIC560，其结合下述任何一个或多个功能元件：
FET控制元件562，其用作ON-OFF开关以便控制通过用于以太网环境中的RJ-45连接器566的剩余线对564供电的电源供给；
电流检测电阻568，其可操作来检测LAN上所提供的电源的电平；
控制电路570，包括运算放大器572及其相关电路；以及
电压检测电阻578，其可操作来检测在LAN上所提供的电源的电压且还可以在由IEEE802.3af设计标准所限定的线性询问过程中使用。
图5B的实施例还可以包括注入式电阻580来将剩余线对上的AC脉冲注入从而用于断开的检测，还包括熔断器584和输出电容器586。
该实施例还优选地包括电源滤波电路590和用于数据对564的终端电路592以及用于剩余线对596的终端电路594。
该电路可以包括以太网隔离变压器和滤波器，即通常所说的以太网磁性元件且这里用598表示。
图6A是连接器元件电路的简化方框图，该连接器元件电路包括ASIC(特定用途集成电路)，根据本发明的又一优选实施例构造和操作的有源连接器的形成部件。
图6A的电路包括至少一个ASIC 600，该ASIC 600的结构和功能在图6B中示出。ASIC 600连接到多个有源连接器元件602，该有源连接器元件优选的是图1A和1B中示出的类型，且其可以对应于图4A-4D任一个中示出的电路。有源连接器元件602由ASIC 600操作以便根据IEEE 802.3af设计标准提供LAN功能元件的电源。ASIC 600可以接收来自主机604的控制输入或与主机604通信。
现在参考图7A和7B，其分别是采用图1A和1B以及图6A和6B的连接器元件的有源连接器组件的分解图和组装图，该有源连接器组件根据本发明的优选实施例构成和操作。
如图7A和7B所示，多个有源连接器组件700的每一个通过任何合适的技术，如使用相互啮合突起和插座而保持在对应的RJ-45连接器壳体部分702中，该有源连接器元件优选的是图1A和1B示出的类型。多个连接器壳体部分702优选地由单个RJ-45联动的连接器壳体组件704所限定。此外，在组件704中设置电路板706，该电路板706包括ASIC 708，例如如图6A和6B中示出的ASIC 600及其相关电路。ASIC 600可以以传统的方式封装或可以以芯片形式使用，如通过采用倒装晶片或芯片焊接安装。
可以理解，本发明并不局限于图7A和7B中示出的元件的特定结构或是无论什么元件的任何特定结构，而是扩大到包括用于控制LAN的电源的有源电子电路的任何LAN有源连接器组件，无论是否提供屏蔽。
现在参考图8A，其是根据本发明的另一优选实施例构造和操作的局域网的简化方框图。如图8A所示，提供一局域网(LAN)，其包括通过电缆861与多个LAN节点相连的LAN开关组件860，该电缆优选地为符合EIA/TIA 568和/或ISO/IEC/11801标准的结构电缆系统的形成部分。该多个LAN节点可以包括任何类型的LAN节点，如在实施例中示出的，桌上型计算机862，网络摄像机864，传真机866，LAN电话，还有公知的IP电话868，计算机870和服务器872。LAN开关组件860符合802.3以太网标准且可以采用任何合适的LAN协议，如10基数T协议，100基数T协议或1000基数T(吉比特以太网)协议。
电缆861优选地是在普通的盒体下具有四对捆绑在一起的铜绞合线的传统LAN电缆。在图8A的实施例中，与下面有关图8B所描述的设置相反，至少这四对铜绞合线中的一对仅用于将电能传输到网络的节点且至少这些对铜绞合线中的一对仅用于传输数据。典型地，两个这种线对仅用于传输数据且两个这种线对仅用于沿着连接LAN开关组件860的每一根线将电能提供给每一个节点。可选择地，可以提供一个或两个或更多的剩余线对(未示出)。
根据本发明的优选实施例，具有电源子系统880，其可操作来通过LAN开关组件860和将LAN开关组件860连接到各个LAN节点的通信电缆861将至少一些操作或后备电源提供给至少所述多个节点中的一些。
在图8A示出的实施例中，以太网电源子系统880位于LAN开关组件860中且包括电源882，该电源882通过通信电缆861将操作电源和/或后备电源提供给各个LAN节点。通信电缆861通过电源接口886将LAN开关884连接到各个LAN节点。电源接口886将来自电源882的电能沿着不是用于传送数据的通信电缆861的双绞线对分配给至少这些LAN节点中的一些。来自LAN开关884的双向数据通信大致没有干扰地经过电源接口886。
可以看到在根据本发明的优选实施例构造和操作的典型的LAN装置中，从LAN开关组件860到桌上型计算机862，传真机866和计算机870的通信电缆861沿着单独的双绞线对传输数据和后备电源，同时从LAN开关组件860到网络摄像机864和LAN电话868的通信电缆861沿着单独的双绞线对传输数据和操作电源以及从LAN开关组件860到服务器872的通信电缆861仅传输数据。
图8A的实施例优选实施的特定特征就是在每一个通信电缆线的单独的铜双绞线对上传输数据和电能。
应当理解，通过通信电缆861接收电能的每一个LAN节点862-870包括一连接器，该连接器用于将传输电能的双绞线对连接到电源882和单独地将传输数据的双绞线对连接到节点的数据输入。在图8A示出的实施例中，该连接器典型地在各个节点的内部且不单独地标明，应当理解可以采用可选择地分离的连接器。
现在参考图8B，其是根据本发明的优选实施例构造和操作的局域网的简化方框图。如图8B中所示，提供一局域网(LAN)，其包括通过电缆811与多个LAN节点相连的LAN开关组件810，该电缆优选地为符合EIA/TIA 568和/或ISO/IEC/11801标准的结构电缆系统的形成部分。该多个LAN节点可以包括任何类型的LAN节点，如在实施例中示出的，桌上型计算机812，网络摄像机814，传真机816，LAN电话，也就是公知的IP电话818，计算机820和服务器822。LAN开关组件810符合802.3以太网标准且可以采用任何合适的LAN协议，如10基数T协议，100基数T协议或1000基数T(吉比特以太网)协议。
电缆811优选地是在普通的盒体下具有四对捆绑在一起的铜绞合线的传统LAN电缆。在图8B的实施例中，如将在下面描述的，至少这些对铜绞合线中的一对用于将数据和电能传输到网络的节点。典型地，两个这种线对用于沿着连接LAN开关组件的每一根线将数据合电能传输给每一个节点，同时一个这种线对仅传输数据且四分之一线对保持作为剩余线对并且既不传输数据也不传输电能。
根据本发明的优选实施例，具有电源子系统832，其可操作来通过LAN开关组件810和将LAN开关组件810连接到各个LAN节点的通信电缆811将至少一些操作或后备电源提供给至少所述多个节点中的一些。
在图8B示出的实施例中，以太网电源子系统830位于LAN开关组件810中且包括电源832，该电源832通过通信电缆811将操作电源和/或后备电源提供给各个LAN节点。通信电缆811通过组合器836将LAN开关834连接到各个LAN节点。组合器836将来自电源832的电能沿着通信电缆811耦合到至少这些LAN节点中的一些。来自LAN开关834的双向数据通信大致没有干扰地经过组合器836。
本发明的优选实施例的特征就是组合器836电路包括有源连接器，该有源连接器可以以图1A-1B，3A-3B和7A-7B的连接器元件为基础。
可以看到在根据本发明的优选实施例构造和操作的典型的LAN装置中，从LAN开关组件810到桌上型计算机812，传真机816和计算机820的通信电缆811传输数据和后备电源，同时从LAN开关组件810到网络摄像机814和LAN电话818的通信电缆传输数据和操作电源以及从LAN开关组件810到服务器822的通信电缆仅传输数据。
优选实现图8B的实施例的特定特征就是以相同的铜双绞线对传输数据和电能，从而符合802.3af设计标准。
应当理解，通过通信电缆接收电能的LAN节点812-820中的每一个包括用于分离电能和数据的分离器。在图8B示出的实施例中，该分离器通常在各个节点的内部且不单独地标明，应当理解可以采用可选择地分离的分离器。
应当理解图8A和8B示出了系统的两个实施例，该系统通过LAN开关组件810和将LAN开关组件810连接到各个LAN节点的通信电缆811将电能提供给复数个LAN节点。在图9A和9B中示出了系统的另两个实施例，该系统通过LAN开关组件和将LAN开关组件连接到各个LAN节点的通信电缆将电能提供给复数个LAN节点。图9A和9B示出了一局域网，该局域网包括一电源，该电源通过通信电缆可操作地将电能提供给局域网的节点。
在图9A示出的实施例中，传统的LAN开关组件950没有通过通信电缆951提供电能。中跨装置980位于LAN开关组件950的外部且包括电源982，该电源通过通信电缆951将操作电源和/或后备电源提供给各个LAN节点。中跨装置980通过电缆951连接到多个LAN节点，该电缆优选地为符合EIA/TIA568和/或ISO/IEC/11801标准的结构电缆系统的形成部分。通信电缆951将传统的LAN开关组件950的LAN开关984连接到中跨装置980中的组合器986上且将该组合器986连接到各个LAN节点上。
本发明的优选实施例的特定特征就是组合器986电路包括有源连接器，该有源连接器可以以图1A-1B，3A-3B和7A-7B的连接器元件为基础。
组合器将来自电源982的电能沿着通信电缆951分配给至少LAN节点中的一些。来自LAN开关984的双向数据通信大致不受干扰地通过组合器986。
LAN开关组件950符合802.3以太网标准且可以采用任何合适的LAN协议，如10基数T协议，100基数T协议或1000基数T(吉比特以太网)协议。
电缆951优选地是在普通的盒体下具有四对捆绑在一起的铜绞合线的传统LAN电缆。在图9A的实施例中，与下面有关图9B所描述的设置相反，至少这些对铜绞合线中的一对仅用于将电能传输到网络的节点且至少这些铜绞合线中的一对仅用于传输数据。典型地，两个这种线对仅用于传输数据且两个这种线对仅用于沿着连接LAN开关组件的每一根线将电能提供给每一个节点。
可以看到在根据本发明的优选实施例构造和操作的典型的LAN装置中，从LAN开关组件950到桌上型计算机962，传真机966和计算机970的通信电缆951传输数据和后备电源，相对地，从LAN开关组件950到网络摄像机964和LAN电话968的通信电缆传输数据和操作电源。从LAN开关组件950到服务器972的敷设通信电缆仅传输数据且可以，但不是必须，通过中跨装置980。
图9A的实施例的优选的实施的特定特征就是通过每一个通信电缆线的单独的铜双绞线对传输数据和电能。
在图9A示出的实施例中，接收电源的LAN节点962-970中的每一个具有用于从通信电缆单独提供数据和电能的外部连接器。与各个节点962-970连接的外部连接器由各个附图标记992-999表示。每一个这种连接器具有通信电缆输入和单独的数据和电源输出。可以理解节点962-970中的一些或全部可以可选择地具有内部连接器且节点962-970中的一些或全部可以具有外部连接器。
在图9B示出的实施例中，传统的LAN开关组件900不通过通信电缆901提供电能。中跨装置930位于LAN开关组件900的外部且包括电源932，该电源通过通信电缆901将操作电源和/或后备电源提供给各个LAN节点。中跨装置930通过电缆901连接到多个LAN节点，该电缆优选地为符合EIA/TIA 568和/或ISO/IEC/11801标准的结构电缆系统的形成部分。
通信电缆将传统的LAN开关组件900的LAN开关934连接到中跨装置930中的组合器936且将该组合器936连接到各个LAN节点。组合器936将来自电源932的电能沿着通信电缆901提供给LAN节点中的至少一些。来自LAN开关934的双向数据通信大致不受干扰的通过该组合器936。
本发明的优选实施例的特定特征就是组合器936电路包括有源连接器，该有源连接器可以以图1A-1B，3A-3B和7A-7B的连接器元件为基础。
LAN开关组件900符合802.3以太网标准且可以采用任何合适的LAN协议，如10基数T协议，100基数T协议或1000基数T(吉比特以太网)协议。
电缆901优选地是在普通的盒体下具有四对捆绑在一起的铜绞合线的传统LAN电缆。在图9B的实施例中，如将在下面描述的，至少这些对铜绞合线中的一对用于将数据和电能传输到网络的节点。典型地，两个这种线对用于沿着连接中跨装置930的每一根线将数据和电能传输到每一个节点，同时一个这种线对仅传输数据且四分之一线对保持作为剩余线对并且既不传输数据也不传输电能。
可以看到在根据本发明的优选实施例构造和操作的典型的LAN装置中，从中跨装置930到桌上型计算机912，传真机916和计算机920的通信电缆901传输数据和后备电源，同时从中跨装置930到网络摄像机914和LAN电话918的通信电缆传输数据和操作电源且从LAN开关组件900到服务器922的通信电缆仅传输数据且可以，但不是必须，通过中跨装置930。
图9B的实施例的优选的实施的特定特征就是通过相同的铜双绞线对传输数据和电能从而符合802.3af设计标准。
在图9B示出的实施例中，接收电源的LAN节点912-920中的每一个具有用于分离数据和连接到通信电缆的电能的外部分离器。与各个节点912-920连接的外部分离器由各个附图标记942-949表示。每一个这种分离器具有通信电缆输入和单独的数据和电源输出。可以理解节点912-920中的一些或全部可以可选择地具有内部分离器且节点912-920的一些或全部可以具有外部分离器。
应当理解本发明的应用并不局限于上述在图8A-9B中特别描述的LAN节点。此外，本发明可用于其它适合的节点，例如无线LAN接入点，紧急照明装置元件，传呼扬声器，CCTV摄像机，报警传感器，门进传感器，访问控制单元，膝上型计算机，网络元件，如网络集线器，转换器和路由器，用于PC和工作站的监视器和存储器后备单元。
应当理解，如果需要，本发明的软件部分可以以ROM(只读存储器)形式实现。软件部分通常以硬件的形式实现，如果需要，可以使用传统的技术。
应当理解为了清楚，在各个实施例的上下文中所描述的本发明的各个特征也可以在一个实施例中结合。相反的，为了简短，在一个实施例的上下文中描述的本发明的各个特征可以分开或是以任何适合的再组合形式提供。
本领域的技术人员将会理解本发明并不局限于上述所特别示出和描述的。而是，本发明的范围仅通过下面的权利要求来限定：

Claims (30)

1.一种用于包括至少一个LAN节点的局域网(LAN)的有源连接器，该有源连接器包括：
有源连接器壳体；
至少一组第一组第一电触点，其安装在所述壳体中且设置成用于与至少一个插头的对应的电触点可分离的连接；
至少一组第二组第二电触点，其安装在所述壳体中且设置成用于与局域网的对应的电触点连接；以及
有源电源控制电路，其位于所述壳体中且与所述第一和第二电触点中的至少一些相连接，所述有源电源控制电路可操作的用于控制通过所述局域网电缆提供给局域网的至少一个节点的电能。
2.根据权利要求1的有源连接器，还包括至少一个RJ-45插座，其设置成用于可选择的保持至少一个RJ-45插头与所述第一组第一电触点电接触。
3.根据权利要求1的有源连接器，其中所述有源连接器是与RJ-45兼容的。
4.根据权利要求1的有源连接器，其中所述有源连接器是与RJ-21兼容的。
5.根据权利要求1的有源连接器，其中所述有源连接器是与以太网兼容的。
6.根据权利要求5的有源连接器，其中所述与以太网兼容的有源连接器符合IEEE802.3标准。
7.一种具有LAN功能元件的整体电源的局域网开关，该开关包括至少一个根据权利要求1的有源连接器。
8.一种具有LAN功能元件的整体电源的局域网中跨装置，该中跨装置包括至少一个根据权利要求1的有源连接器。
9.根据权利要求1的有源连接器，其中所述第一和第二组触点中的至少一组设置成信号线对。
10.根据权利要求9的有源连接器，其中所述第一和第二组电触点中的至少一些构造成且可操作地减少所述信号线对之间的串音。
11.根据权利要求1的有源连接器，其中所述壳体至少部分地封装在金属屏蔽中。
12.根据权利要求1的有源连接器，还包括至少一个插座，其设置成可选择地保持至少一个插头与所述第一组第一电触点电接触。
13.根据权利要求1的有源连接器，其中所述至少一组第一组电触点包括多个第一电触点，该第一触点构造成且可操作地提供所述有源连接器与至少一个插头的连接。
14.根据权利要求1的有源连接器，其中所述至少一个节点包括多个节点且其中所述有源电源控制电路可操作来同时控制供给所述多个节点的电源。
15.根据权利要求1的有源连接器，还包括至少一个RJ-21插座，其设置成用于可选择的保持至少一个RJ-21插头与所述第一组第一电触点电接触。
16.根据权利要求5的有源连接器，其符合IEEE802.3标准。
17.根据权利要求16的有源连接器，其中所述与以太网兼容的有源连接器支持下述通信协议组之一：
10基数T通信协议；
100基数T通信协议；
1000基数T通信协议。
18.一种具有LAN功能元件的整体电源的局域网开关，该开关包括至少一个根据权利要求5的有源连接器。
19.一种具有LAN功能元件的整体电源的局域网开关，该开关包括至少一个根据权利要求6的有源连接器。
20.一种具有LAN功能元件的整体电源的局域网开关，该开关包括至少一个根据权利要求16的有源连接器。
21.一种具有LAN功能元件的整体电源的局域网开关，该开关包括至少一个根据权利要求17的有源连接器。
22.一种具有LAN功能元件的整体电源的局域网中跨装置，该中跨装置包括至少一个根据权利要求5的有源连接器。
23.一种具有LAN功能元件的整体电源的局域网中跨装置，该中跨装置包括至少一个根据权利要求6的有源连接器。
24.一种具有LAN功能元件的整体电源的局域网中跨装置，该中跨装置包括至少一个根据权利要求16的有源连接器。
25.一种具有LAN功能元件的整体电源的局域网中跨装置，该中跨装置包括至少一个根据权利要求17的有源连接器。
26.一种具有LAN功能元件的整体电源的局域网开关，该开关包括至少一个根据权利要求11的有源连接器。
27.一种具有LAN功能元件的整体电源的局域网中跨装置，该中跨装置包括至少一个根据权利要求11的有源连接器。
28.根据权利要求1的有源连接器，其中有源电源控制电路包括至少下述类型的电路之一：
特殊用途集成电路(ASIC)；
FET电路；
电流检测电路；
电压测量电路；
电流限制电路；以及
AC切断电路。
29.一种具有LAN功能元件的整体电源的局域网开关，该开关包括至少一个根据权利要求28的有源连接器。
30.一种具有LAN功能元件的整体电源的局域网中跨装置，该中跨装置包括至少一个根据权利要求28的有源连接器。
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