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Fachgebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft das Fachgebiet der verdrahteten Kommunikationssysteme und
insbesondere die Vernetzung von Vorrichtungen über den Telefonleitungsdraht
mittels Auslassverbindungen.
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Hintergrund der Erfindung
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Es
besteht ein andauernder Trend hin zur Verwendung von Telefonleitungsdrähten innerhalb eines
Gebäudes
als Medien für
Datenkommunikation. Als Teil des öffentlich vermittelten Telefonnetzes (PSTN)
ist der Telefonleitungsdraht sowohl gewöhnlich als auch weitverbreitet
und ist typischerweise für das
Sprachspektrum konfiguriert, um die Sprachkommunikation von einem
Telefon zu einem anderen zu ermöglichen.
Es ist auf dem Fachgebiet wohlbekannt, daß ein derartiges System für die Datenkommunikation
ebenso wie zum Telefonieren verwendet werden kann, indem Frequenzbereich/Vielfachmultiplexen
(FDM) verwendet wird, das die von einem Draht transportierte Bandbreite
in ein Niederfrequenzband, das fähig
ist, ein analoges Telefonsignal zu transportieren, und ein Hochfrequenzband,
das fähig
ist, die Datenkommunikations- oder andere Signale zu transportieren,
teilt. Ein derartiger Mechanismus ist zum Beispiel in US-A-4 785 448 (Reichert et
al.) offenbart. Die Verwendung von Telefonleitungsdrähten sowohl
für Telefonie
als auch für
zusätzliche
Dienste ist in US-A-5 929 896 (Goodman et al.) offenbart. Ebenso
geläufig
sind xDSL-Systeme, in erster Linie ADSL-Systeme (Asymmetric Digital Subscriber
Line). In jüngster
Zeit gab es auch einen Trend zur Verwendung von Tele fonleitungsdrähten für die Datenvernetzung
gleichzeitig mit Telefonie und ADSL-Signalen. Derartige Systeme
sind zum Beispiel in WO 99/12330 (Foley), US-A-6 069 899 (Foley),
US-A-5 896 443 (Dichter)
(worauf hier im weiteren als "Dichter" Bezug genommen wird)
und anderen beschrieben. 1 zeigt ein Diagramm 10, welches
das Frequenzspektrum für
FDM zeigt. Ein POTS-Signal 11 belegt die Bandbreite von
0 bis 4 kHz, während
ADSL-Signale 12 gewöhnlich
von 100 kHz bis 1,5 MHz reichen und in Datennetzsignalen 13 innerhalb
des Hauses (und ähnlichen
Anwendungen) das Frequenzband von 5–10 MHz belegen.
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Der
Begriff "analoge
Telefonie" bezeichnet hier
herkömmliche
analoge niederfrequente Audio-Sprachsignale, typischerweise unter
3 kHz, auf die manchmal als "POTS" ("einfacher alter Telefondienst") Bezug genommen
wird, während
der Begriff "Telefonie" im allgemeinen jede
Art von Telefondienst, einschließlich digitaler Dienste, wie
etwa ISDN (Integrated Services Digital Network) bezeichnet. Der
Begriff "Hochfrequenz" bezeichnet hier
jede Frequenz oberhalb derartiger analoger Telefon-Audiofrequenzen,
wie etwa die für
Daten verwendeten. ISDN verwendet typischerweise Frequenzen, die
100 kHz nicht übersteigen
(typischerweise ist die Energie um 40 kHz herum konzentriert). Der
Begriff "Telefonleitung" bezeichnet hier
elektrisch leitende Leitungen, die in erster Linie für den Transport
und die Verteilung analoger Telefonie gedacht sind, und umfaßt derartige
Leitungen, die in einem Gebäude
bereits vorhanden sein können
und die gegenwärtig
analoge Telefondienste bereitstellen können, ist jedoch nicht darauf
beschränkt.
Der Begriff "Telefonapparat" bezeichnet hier
ohne Einschränkung
jede Vorrichtung für
die Telefonie (sowohl einschließlich
analoger Telefonie als auch ISDN) ebenso wie jede Vorrichtung, die
Telefonsignale verwendet, wie etwa ein Fax, Sprach-Modem und so
weiter. Der Begriff "Datenendgerätanlage" (DTE) bezieht sich
hier auf jede Vorrichtung oder jedes Gerät, die/das Daten handhaben oder
verarbeiten kann, einschließlich
Computer und Steuerungen, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Begriff "Daten kommunikation" bezieht sich hier
auf das Senden und/oder Empfangen von Daten zwischen beliebigen
Vorrichtungen oder Geräten,
einschließlich
Netzkommunikationen, wie etwa ein lokales Netzwerk, ist jedoch nicht
darauf beschränkt.
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2 stellt
schematisch ein Telefonleitungssystem 20 in einem Haushalt
nach bisherigem Stand der Technik dar. Ein (nicht gezeigter) Kabelkasten wird
verwendet, um die Schaltungsanordnung innerhalb des Hauses von dem
PSTN zu trennen, und wird als eine Testeinrichtung für die Entstörung ebenso wie
für die
Verdrahtung neuer Telefonauslässe
in dem Haus verwendet. Ein Telefonapparat 26a ist mit dem
Telefonleitungsdraht, der gewöhnlich
ein Leitungsdrahtpaar 21a und 21b ist, verbunden.
Die Verbindung wird über
einen Telefonauslass 22 erledigt, von denen üblicherweise
eine Anzahl an praktischen Plätzen
in dem Haushalt angeordnet sind und die typischerweise einen RJ-11-Standard-Verbinder
("Registered Jack" = genormte Buchse)
verwenden, welcher entweder vier oder sechs Kontakte (Stifte) verwendet. 2 stellt
die Sechs-Stift-RJ-11-Form dar, wenngleich der Vier-Stift-Aufbau in Nordamerika ebenfalls
verbreitet ist. Der Telefonauslass 22 hat einen weiblichen
RJ-11-Verbinder 23 (auf den üblicherweise als die "Buchse" Bezug genommen wird).
Der Telefonapparat 26a kann über einen männlichen RJ-11-Verbinder 24 (auf
den häufig
als ein "Stecker" Bezug genommen wird)
mit dem Auslass 22 verbunden werden. In den meisten Fällen werden
die Mittelstifte 3 und 4 verwendet, um die Verbindung
herzustellen. In dem (nicht gezeigten) Vier-Stift-Aufbau sind die
Mittelstifte mit 2 und 3 numeriert. Die Begriffe "Standard-Verbinder", "Standard-Telefonverbinder" und "Standard-Datenverbinder" werden in der Beschreibung
und den beigefügten
Patentansprüchen verwendet,
um jegliche Verbinder zu bezeichnen, die Industriestandard- oder
De-Facto-Standardverbinder sind.
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Wie
durch die aktuellen Trends nahegelegt, besteht eine weitverbreitete
Nachfrage, die vorhandenen Telefonleitungen sowohl für Telefonie
als auch für
Datenvernetzung zu verwenden. Auf diese Weise wird die Aufgabe,
ein neues loka les Netzwerk in einem Haushalt oder einem anderen
Gebäude
einzurichten, erleichtert, weil keine zusätzlichen Leitungen zu installieren
sind. Wie bereits bemerkt, stellt Frequenzbereich/Vielfachmultiplexen
ein Mittel zur Verfügung,
um gleichzeitig analoge Telefonsignale und Datenkommunikations- oder andere Signale
zu transportieren.
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Um
sowohl Telefonie als auch Datenvernetzung ohne wechselseitige Störung zu
ermöglichen, wird
gewöhnlich
ein Satz von Filtern verwendet. Ein Tiefpaßfilter (LPF) wird in Reihe
mit dem Telefon geschaltet, um das Telefonsignal (0 – 4 kHz-Band) durchzulassen
und das Hochfrequenzband abzutrennen. Ebenso wird ein Hochpaßfilter
(HPF) in Reihe mit dem für
die Datenkommunikation verwendeten Modem geschaltet. Der Begriff "Tiefpaßfilter" bezeichnet hier
jede Vorrichtung, die Signale im Niederfrequenzband (analoge Telefonie)
durchläßt, aber
Signale im Hochfrequenzband (Daten) blockiert. Im Gegensatz dazu
bezeichnet der Begriff "Hochpaßfilter" hier jede Vorrichtung,
die Signale im Hochfrequenzband (Daten) durchläßt, aber Signale im Niederfrequenzband
(analoge Telefonie) blockiert. Der Begriff "Datenvorrichtung" bezeichnet hier jede Vorrichtung, die
digitale Daten handhabt, einschließlich Modems, Transceiver,
Datenkommunikationsanlagen und Datenendgerätanlagen, ist jedoch nicht
darauf beschränkt.
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3 stellt
ein Netzwerk 30 nach bisherigem Stand der Technik dar.
Tiefpaßfilter 31a und 31b sind jeweils
mit Telefonapparaten 26a und 26b verbunden. DTEs 34a und 34b kommunizieren
untereinander jeweils über
Modems 33a und 33b, welche über Hochpaßfilter 32a und 32b mit
dem Telefonleitungspaar 21a und 21b verbunden
sind. Auf Tiefpaßfilter, wie
etwa 31a und 31b, wird auch als "Mikrofilter" Bezug genommen.
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4 zeigt
ein Beispiel für
ein Tiefpaßfilter 31 nach
bisherigem Stand der Technik. Induktoren 41a und 41b sind
jeweils in Reihe mit den Stiften 3 und 4 angeordnet,
während
Kondensatoren 42a und 42b parallel zwischen die
Stifte 3 und 4 geschaltet sind. Das LPF 31a ist,
wie in 4 gezeigt, mit dem Telefonapparat 26a in
Reihe geschaltet. Die Kondensatoren 42a und 42b verringern
durch das Telefon 26a erzeugtes Rauschen in dem Hochfrequenz-Datenkommunikationsband
und verringern auch den Leistungsabfall, der sich aus dem Hinzufügen von Abgriffen
in der Telefonverbindung ergibt, welche nicht richtig abgeschlossen
sind.
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Hochpaßfilter 32a und 32b (3)
werden gewöhnlich
in Modems 33a und 33b eingebaut. Außerdem werden
sowohl die Modems 33a und 33b als auch die Hochpaßfilter 32a und 32b gewöhnlich in DTEs 34a und 34b eingebaut.
Ein typisches Beispiel für
die DTE 34a ist ein PC mit Modem 33a und Hochpaßfilter 32a in
einer Einsteckkarte (bekannt als "Netzwerk-Schnittstellenkarte" – "NIC"), die in dem Computergehäuse installiert
ist. Da es nicht praktisch ist, Telefone oder Telefonleitungen zu ändern oder
zu modifizieren, muß das
Tiefpaßfilter 31 jedoch
ein Zusatzmodul sein.
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Eine übliche Implementierung
des Tiefpaßfilters 31 nach
bisherigem Stand der Technik ist ein Modul mit einem RJ-11-Stecker
und einer RJ-11-Buchse, um extern zwischen den Telefonapparat 26a und die
Buchse 23 in dem Auslass 22 ( 2)
angeschlossen zu werden. Für
einen Benutzer mit gewöhnlichen
Kenntnissen könnte
die Forderung nach einem derartigen Modul jedoch Schwierigkeiten
darstellen. Ein Gelegenheitsbenutzer, wie etwa eine Person in einem
Büro oder
ein Familienmitglied, der ein Telefon an einem Auslass anschließen möchte, könnte sich
nicht bewußt
sein, daß ein
zusätzliches Anlagenteil
erforderlich ist, und könnte
somit unwissentlich eine wesentliche Vorrichtung weglassen, wobei
auf diese Weise die Datenkommunikationsleistung herabgesetzt wird.
Außerdem
ist ein extern hinzugefügtes
Einsteckmodul ungeschützt
gegen Entfernung, entweder aus Versehen durch jemanden, der die
Notwendigkeit der Vorrichtung nicht erkennt, oder durch jemanden,
dem eine derartige Vorrichtung fehlt, der sie aber für eine Installation
anderswo benötigt.
Außerdem
ist ein derartiges externes Modul nicht ästhetisch und ist relativ teuer,
da es zwei RJ-11-Verbinder (Stecker und Buchse) und neben der Filterschaltungsanordnung
ein einzelnes Gehäuse
erfordert.
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5 stellt
einen Auslass 51 nach bisherigem Stand der Technik dar,
der geeignet ist, Telefonie und Datenkommunikationen zu trennen.
Der Auslass 51 hat zwei RJ-11-Telefonbuchsen 52 und 23. Der
Stecker 52 verbindet direkt mit dem Telefonleitungsdraht
und ermöglicht
folglich die Verbindung mit dem Modem 33 und der DTE 34 unter
Verwendung des Hochpaßfilters 32 (3).
Der Verbinder 23 verbindet über das Tiefpaßfilter 31a,
das in dem Auslass 51 untergebracht ist, mit dem Telefonleitungsdraht. 6 zeigt
ein schematisches Diagramm eines Telefonleitungssystems 60 nach
bisherigem Stand der Technik, das den Auslass 51 verwendet.
Das Telefon 26a kann über
einen Stecker 24 direkt mit dem Auslass 51 verbinden,
was die Notwendigkeit irgendwelcher zusätzlicher Hardware oder Vorrichtungen
beseitigt. Ebenso kann das Modem 33 über ein Hochpaßfilter 32 und
einen Stecker 34 direkt mit der Buchse 52 verbinden.
Diese Lösung
erfordert keine zusätzlichen
Module, hat aber Einschränkungen.
Da beide Verbinder 52 und 23 Standardtelefonbuchsen ohne
sichtbaren Unterschied sind, kann der Benutzer sie leicht verwechseln
und das Telefon 26a mit der Buchse 52 verbinden
oder das Modem 33 mit der Buchse 23 verbinden.
In beiden Fällen
wird die Leistung der mit der Telefonleitung verbundenen Anlagen unbefriedigend
sein.
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US-A-5
353 334 (O'Sullivan)
mit dem Titel "Interface
for connecting computers to radio telephone networks" beschreibt ein System
zum Verbinden eines Computers sowohl mit zellularen als auch mit drahtgebundenen
Systemen. Wie in 1 dieses Patents gezeigt, werden
die normalerweise ungenutzten Stifte in einem RJ-11-Standardtelefonverbinder
verwendet, um gleichzeitig mit der Verbindung des analogen Telefonsignals
mit einem zellularen Transceiver ein Datensignal mit einer digitalen
Steuerungseinheit zu verbinden. In der Tat ist der Verbinder 136 ein
zusammengesetzter Adapter, der die gleichzeitige Verbindung sowohl
von digitalen Datensignalen als auch analogem Telefon mit jeweiligen Zie len
(d.h. der Steuerungseinheit und dem zellularen Transceiver) ermöglicht.
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2b zeigt eine alternative Verwendung des
Systems zum Verbinden eines Modems mit einem drahtgebundenen Telefonauslass.
In diesem Fall wird der analoge Ausgang eines Modems 102 über ein
geschirmtes Paarkabel 130 mit einem Telefonauslass 138 verbunden.
Es muß bemerkt
werden, daß das
Modem in diesem Aufbau, wie in Spalte 6, Zeile 67 bis
Spalte 7, Zeile 2 erklärt, über ein gewöhnliches modulares Telefonkabel,
das Analogleitungen 132 enthält, mit einer drahtgebundenen RJ-11-Buchse 138 verbunden
ist. Es gibt keinen Vorschlag, die drahtgebundene Buchse 138 in
einer derartigen Weise zu verändern,
daß die
Verbindung eines analogen Telefons oder von digitalen Datenanlagen
in einer derartigen Weise ermöglicht
wird, daß, ungeachtet
der Art der Anlage (analog oder digital), die mit der Buchse 138 verbunden
ist, nur das richtige Signal befördert
wird. In der Tat ist die Buchse 138, wie weiter oben bemerkt,
derart aufgebaut, daß sie
nur als eine Quelle für
analoge Daten für
die Verbindung mit einem analogen Datenanschluß dient.
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Andererseits
ist das mit dem Modem verbundene Kabel, wie in 2c gezeigt,
in der Tat mit einer veränderten
Buchse versehen, wobei zwei Stifte mit einer analogen Quelle und
zwei normalerweise ungenutzte Stifte mit einer digitalen Quelle
verbunden sind. Dies ermöglicht,
daß die
jeweiligen analogen und digitalen Ausgänge des Modems gleichzeitig
mit dem in 1 gezeigten Signalverarbeitungskabel 100 verbunden
werden, das tatsächlich
ein zusammengesetztes Kabel mit getrennten Kernen für die getrennte
Beförderung
von analogen und Datensignalen ist.
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Außerdem ist
der zellulare Bus 112, der in 1 von US-A-5
353 334 gezeigt ist, mit dem Telefonleitungsdraht, mit dem sich
die Erfindung beschäftigt,
nicht analog, weil der zellulare Bus 112 verschiedene (d.h.
analoge und digitale) Signale befördert, von denen beide beide
Vorrichtungen (d.h. den Transceiver 110 und die Steuerungseinheit 108)
erreichen. Auf diese Weise müssen
Endgeräte,
die durch den Transceiver 110 und die Steuerungseinheit 108 gebildet
werden, eine integrale Selektionsschaltung enthalten, um die jeweiligen
Signale zu trennen. Natürlich
besteht, wenn einmal in jeder analogen oder digitalen Endeinheit
eine derartige integrale Selektionsschaltung vorgesehen ist, keine
Gefahr der falschen Verbindung, weil beide Vorrichtungen in der Tat
beide Signale empfangen und das nicht benötigte Signal einfach ausfiltern.
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In
US-A-5 353 334 gibt es keinen Vorschlag, eine veränderte Stiftverbindung
in einem Telefonauslass zur Verfügung
zu stellen, um zu ermöglichen, daß entweder
ein analoges Telefon oder eine digitale Vorrichtung getrennt aber
zuverlässig
mit dem gleichen Auslass verbunden werden können, ohne, daß erforderlich
ist, daß das
analoge Telefon ein integrales Filter enthält.
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Es
besteht somit ein weithin erkannter Bedarf für – und es wäre höchst vorteilhaft – eine leicht zu
nutzende Vorrichtung zum Verbinden von gewöhnlichen Telefonapparaten und
Datenkommunikationsanlagen mit Telefonleitungsdrähten zu haben, so daß Telefon-
und Datenkommunikationen gleichzeitig auf dem Telefonleitungsdraht
betrieben werden können,
ohne sich gegenseitig zu stören,
und in einer derartigen Weise, die weder eine Veränderung
der Telefonapparate, noch die Verwendung externer Module oder Vorrichtungen
damit erfordert. Dieses Ziel wird durch die vorliegende Erfindung
erreicht.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Hochrüsten eines
vorhandenen Telefonleitungssystems innerhalb eines Wohnhauses oder
eines anderen Gebäudes
zur Verfügung,
um sowohl analoge Telefondienste als auch lokale Datenkommunikationen
in einer derartigen Weise zu unterstützen, daß ein Niederfrequenzband dem
normalen Telefondienst (analoge Telefonie) zugewiesen wird, während ein
Hochfrequenzband den Datenkommunikationen zugewiesen wird. Normale
Telefonauslässe werden
durch Auslässe
gemäß der vor liegenden
Erfindung ersetzt, so daß ein
mit dem Auslass verbundener Standardtelefonapparat von Datenkommunikationen über den
Telefonleitungsdraht getrennt ist und sie nicht stört.
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Ein
Auslass gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält
einen Telefonverbinder (wie etwa einen RJ-11-Verbinder) und ein
Tiefpaßfilter
zum Trennen von Telefonsignalen von Datensignalen. Der Ausgang des
Tiefpaßfilters
geht zu dem Paar von Kontakten in dem Verbinder, das die Verbindung
mit den Stiften eines in den Verbinder gesteckten Telefonapparats
bildet (für
einen 4-Draht-RJ-11-Verbinder sind dies typischerweise die Stifte 2 und 3,
während
dies für
einen 6-Draht-RJ-11-Verbinder
typischerweise die Stifte 3 und 4 sind). Der Eingang
des Tiefpaßfilters
ist mit einem Paar von Kontakten in dem Verbinder verbunden, das
normalerweise für
einen Telefonapparat mit einer einzigen Leitung nicht verwendet
wird (für einen
4-Draht-RJ-11-Verbinder sind dies typischerweise die Stifte 1 und 4,
während
dies für
einen 6-Draht-RJ-11-Verbinder
typischerweise die Stifte 1 und 6 sind). Wenn
der Auslass eingebaut ist, wird der Eingang des Tiefpaßfilters über eine
geeignete Anschlußeinrichtung,
wie etwa Schraubkontakte oder ein anderes System, mit dem Telefonleitungsdraht verbunden.
Mit dieser Verbindung wird der Telefonleitungsdraht in der Tat direkt
mit den normalerweise ungenutzten Kontakten des Telefonverbinders
des Auslasses verbunden, und der Telefonleitungsdraht wird durch
das Tiefpaßfilter
mit den Kontakten des Verbinders verbunden, welche die Standardtelefonverbindung
bereitstellen. Diese Anordnung trennt einen eingesteckten Telefonapparat
automatisch von jeglicher Datenkommunikation, die über den
Telefonleitungsdraht stattfindet. Gleichzeitig kann jedoch eine
Datenkommunikationsvorrichtung direkt auf den Telefonleitungsdraht
zugreifen, indem der Auslass über
die Kontakte in dem Verbinder verbunden wird, welche nicht für Telefonie
verwendet werden, wodurch das Tiefpaßfilter umgangen wird. Eine
derartige Datenvorrichtung hat, wie bereits bemerkt, normalerweise
ein Modem mit eingebautem Hochpaßfilter. In dieser Weise kann
ein Auslass gemäß der vorliegenden
Erfindung sowohl Telefonie als auch Datenkommunikation bedienen.
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Die
Datenendgerätanlage
ebenso wie die Telefonapparate können
ohne weiteres mit den Auslässen
verbunden werden, wodurch ermöglicht
wird, daß das
Datenkommunikationsnetz ebenso wie das Telefonsystem leicht derart
konfiguriert werden können,
daß sowohl
das Datenkommunikationsnetz als auch das Telefonsystem gleichzeitig
ohne gegenseitige Störung
arbeiten können.
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Es
sollte bemerkt werden, daß historische Telefonverbinder
des RJ-11-Typs mit mehr Kontakten versehen sind, als in der Verwendung
erforderlich sind. Auf diese Weise nutzen 4-Draht-RJ-11-Verbinder,
wie weiter oben bemerkt, typischerweise nur die Stifte 2 und 3,
während
6-Draht-RJ-11-Verbinder
typischerweise nur die Stifte 3 und 4 nutzen.
In beiden Fällen
gibt es mindestens ein Ersatzpaar von Stiften, die in dem bisherigen
Stand der Technik einfach nicht verwendet werden.
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Entsprechend
wird gemäß einem
umfassenden Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur
Verwendung eines Verbinders eines Telefonauslasses zur Verfügung gestellt,
wobei der Auslass mindestens ein Paar von Anschlüssen aufweist, die in Gebrauch
mit Telefondrähten
mit mindestens zwei Leitungsdrähten
verbunden sind, wobei die Anschlüsse
mit mindestens zwei ersten Kontakten verbunden sind und der Verbinder
mindestens zwei normalerweise ungenutzte zweite Kontakte aufweist, wobei
das Verfahren gekennzeichnet ist durch:
- a.
Verbinden der zweiten Kontakte mit den Anschlüssen, so daß in Gebrauch die zweiten Kontakte
eine elektrische Verbindung mit dem Telefonleitungsdraht herstellen
und
- b. Verbinden der Selektionsschaltung innerhalb des Auslasses
zwischen den Anschlüssen
und mindestens einem Paar der ersten Kontakte und der zweiten Kontakte,
so daß in
Gebrauch die ersten und zweiten Kontakte getrennt voneinander mit
dem Telefonleitungsdraht verbunden sind, was erlaubt, entweder eine
Datenanlage oder einen Telefonapparat bedienungssicher mit dem Verbinder
zu verbinden über
einen jeweils komplementären
Verbinder, der entsprechende Kontakte zum Eingriff mit den entsprechenden
Kontakten des Verbinders hat.
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Gemäß der Erfindung
wird auch ein Telefonauslass zur Unterstützung einer unabhängigen bedienungssicheren
Verbindung von Telefon- und Datenanlagen über eine Telefonverdrahtung
mit mindestens zwei Leitungsdrähten
zur Verfügung
gestellt, wobei der Telefonauslass aufweist:
ein Paar von Anschlüssen zum
Verbinden des Auslasses mit der Telefonverdrahtung,
einen ersten
Telefonverbinder, der mindestens zwei erste Kontakte aufweist, die
jeweils mit einem der Anschlüsse
verbunden sind, um eine elektrische Verbindung mit den jeweiligen
Verbindungen eines Telefonapparats herzustellen, wobei der erste
Telefonverbinder mindestens zwei normalerweise ungenutzte zweite
Kontakte aufweist, die sich von den ersten Kontakten elektrisch
gesehen unterscheiden;
gekennzeichnet durch:
eine Selektionsschaltung,
die innerhalb des Auslasses verbunden ist zwischen den Anschlüssen und entweder
dem Paar der ersten Kontakte und/oder dem Paar der zweiten Kontakte
und ermöglicht,
die ersten und die zweiten Kontakte getrennt voneinander mit der
Telefonverdrahtung zu verbinden;
dabei ermöglicht, entweder eine Datenanlage
oder einen Telefonapparat bedienungssicher mit dem Verbinder zu
verbinden, über
einen jeweils komplementären
Verbinder, der entsprechende Kontakte zum Eingriff mit den entsprechenden
Kontakten des Verbinders aufweist.
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Ein
Telefonapparat mit einem integralen Tiefpaßfilter kann mit den ersten
Kontakten verbunden werden, um keine störenden Daten zu empfangen, welche,
da sie eine hohe Frequenz haben, von dem Tiefpaßfilter blockiert werden. Alternativ
kann ein Tiefpaßfilter
integral mit den ersten Kontakten innerhalb des Auslasses verbunden
werden.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Die
Erfindung wird hier lediglich beispielhaft unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, wobei:
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1 ein
Frequenzspektrum mehrerer Dienste über den Telefonleitungsdraht
nach bisherigem Stand der Technik zeigt;
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2 einen
Teil eines Telefonleitungssystems für ein Wohnhaus oder ein anderes
Gebäude nach
bisherigem Stand der Technik zeigt;
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3 ein
Telefonleitungskommunikationssystem sowohl für Telefonie als auch Datenkommunikation
nach bisherigem Stand der Technik zeigt;
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4 Veränderungen
für Telefonleitungsverbindungen
nach bisherigem Stand der Technik zeigt, die erforderlich sind,
um Telefonie und Datenkommunikation zu trennen;
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5 einen
Telefonauslass nach bisherigem Stand der Technik zeigt, der sowohl
Telefonie als auch Datenkommunikation unterstützt;
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6 eine
Telefonverdrahtung nach bisherigem Stand der Technik zeigt, die
sowohl Telefonie als auch Datenkommunikation unterstützt;
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7 einen
Auslaßaufbau
und einen Teil der veränderten
Telefonverdrahtung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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8 einen
Aufbau eines Zusatzmoduls und einen Teil der veränderten Telefonverdrahtung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Die
Prinzipien und der Betrieb eines Netzwerks gemäß der vorliegenden Erfindung
können
unter Bezug auf die Zeichnungen und die begleitende Beschreibung
verstanden werden. Die Zeichnungen und Beschreibungen sind lediglich
konzeptionell. In der tatsächlichen
Praxis kann eine einzige Komponente eine oder mehrere Funktionen
implementieren; alternativ kann jede Funktion durch mehrere Komponenten
und Schal tungen implementiert werden. In den Zeichnungen und Beschreibungen
werden identische Bezugszeichen verwendet, um die Komponenten anzuzeigen,
die verschiedenen Ausführungsformen
oder Aufbauten gemeinsam sind.
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7 stellt
ein System 70 dar, das einen Auslass 71 gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet. Ein derartiger Auslass hat
eine Standardtelefonbuchse 23 (wie etwa eine RJ-11). Die
Kontakte in der Telefonbuchse 23, die für die Standardtelefonverbindung
verwendet werden, werden über
das Tiefpaßfilter 31a mit
einem Eingang 73 und einem Ausgang 74 mit dem
Telefonleitungsdraht 21a und 21b verbunden. Wie
bereits bemerkt, sind diese Kontakte (welche die ersten Kontakte
bilden) für
4-Stift-RJ-11-Verbinder
typischerweise die Stifte 2 und 3, während dies
für 6-Stift-RJ-11-Verbinder,
wie in 7 gezeigt, typischerweise die Stifte 3 und 4 sind.
Das erste Paar von Kontakten ist innerhalb des Auslasses 71 mit dem
Ausgang 74 des Tiefpaßfilters 31a verbunden, während der
Eingang 73 des Tiefpaßfilters 31a mit
einem zweiten Paar normalerweise ungenutzter Stifte in der Telefonbuchse 23 (welche
die zweiten Kontakte bilden) verbunden ist. Wie bereits bemerkt,
könnten
dies für
4-Stift-RJ-11-Verbinder die Stifte 1 und 4 sein,
während
dies für
6-Stift-RJ-11-Verbinder, wie in 7 dargestellt,
die Stifte 1 und 6 sein könnten. Der Eingang 73 des
Tiefpaßfilters 31a ist
auch mit Schraubanschlüssen 75 und 76 verbunden,
die eine direkte ungefilterte Verbindung des Auslasses 71 mit den
Telefonleitungsdrähten 21 und 21b ermöglichen. Auf
diese Weise kann ein Stecker 24 für den Telefonapparat 26a mittels
des ersten Paars von Kontakten direkt in den Auslass 71 eingesteckt
werden, ohne, daß irgendeine
Notwendigkeit besteht, den Telefonapparat zu verändern oder ein Zusatzmodul
zu verwenden. Außerdem
kann für
Datenkommunikationen auf den Telefonleitungsdraht zugegriffen werden,
indem eine (nicht gezeigte) DTE über
ein Modem 33 und ein Hochpaßfilter 32, das über die
geeigneten Stifte eines Telefonsteckers 53 (in 7 für einen 6-Stift-RJ-11
dargestellt, welcher die Stifte 1' und 6' verwendet) mit dem zweiten Paar
von Kontakten in dem Auslass 71 verbunden ist, mit dem
Telefonleitungsdraht verbunden wird.
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Ein
Auslass gemäß der vorliegenden
Erfindung ist einem Standardtelefonauslass mit einer einzigen Verbindung
in der Größe, der
Form und dem Aussehen ähnlich
und kann einen Standardtelefonauslass in der Gebäudewand ersetzen. Dies benötigt viel
weniger Platz und ist weniger teuer als der veränderte Auslass 51 mit
einer doppelten Verbindung, wie in 5 gezeigt,
und ermöglicht
eine schnellere und daher weniger teuere Installation. In dem Gesamtlayout
oder dem Aufbau der Telefonleitungsdrähte sind keine Änderungen
erforderlich.
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In
einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann ein externes Zusatzmodul zwischen
einen Standardtelefonapparat und einen Standardtelefonauslass eingeführt werden. 8 stellt
ein mit einem System 80 verbundenes Modul 81 dar.
Ein derartiges Modul 81 hat einen Standardtelefonstecker 24 und
eine Standardtelefonbuchse 23, so daß der Stecker 24 in
die Auslaßbuchse 23 gesteckt
werden kann. Ein Telefonapparat oder eine Datenvorrichtung kann
in die Buchse 23 des Moduls 81 eingesteckt werden.
Die Betriebsprinzipien sind, wie bereits genau beschrieben, für das Modul 81 die gleichen
wie für
den Auslass 71.
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Auf
diese Weise umfaßt
das Modul 81 einen ersten Verbinder 23 mit einem
ersten Paar von Kontakten 3' und 4' (welche die
ersten Kontakte bilden), die betriebsbereit sind, um eine elektrische
Verbindung mit komplementären
Verbindern eines Telefonapparats einzurichten, und einem zweiten
Paar von Kontakten 1' und 6' (welche die
zweiten Kontakte bilden), die sich elektrisch gesehen von dem ersten Paar
von Kontakten unterscheiden. Ein Tiefpaßfilter 31 hat einen
direkt mit dem zweiten Paar von Kontakten 1', 6' verbundenen Eingang 73 und
einen mit dem ersten Paar von Kontakten 3, 4 verbundenen
Ausgang 74, und ein zweiter Verbinder 24 ist betriebsbereit,
um die Telefonleitungsdrähte 21a, 21b mit
dem Eingang 73 des Tiefpaßfilters 31a zu verbinden.
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf Medien mit einem einzigen
Paar von Drähten
beschrieben, ist aber auch auf mehr Leitungsdrähte anwendbar. Zum Beispiel
verwendet ISDN zwei Paare für
die Kommunikation. In einer ähnlichen
Weise kann ein Tiefpaßfilter
für jedes
derartige Paar verwendet werden und der Verbinder in einen ISDN-Verbinder
(RJ-45) gewechselt werden.
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Während die
Erfindung unter Bezug auf eine begrenzte Anzahl von Ausführungsformen
beschrieben wurde, wird anerkannt, daß viele Variationen, Änderungen
und andere Anwendungen der Erfindung gemacht werden können.
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Zum
Beispiel wurde das Tiefpaßfilter
innerhalb des Auslasses verbunden gezeigt, um den Situationen (gegenwärtig die
Norm) entgegenzukommen, in denen ein Telefonapparat selbst kein
integrales Tiefpaßfilter
hat. In ähnlicher
Weise kann das Hochpaßfilter
innerhalb des Auslasses verbunden werden, wodurch die Notwendigkeit
umgangen wird, daß es
extern verbunden wird. Wie bekannt ist, ist das Hochpaßfilter
normalerweise integral mit dem Modem, und in einem derartigen Fall
kann das kombinierte Modem mit dem Hochpaßfilter in dem Auslass verbunden
werden.
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Die
Erfindung wurde mit besonderem Blick auf die Verbindung entweder
eines Telefonapparats oder einer Datenanlage mit einem Auslass beschrieben,
welcher nur einen Verbinder vom RJ-11-Typ hat. Jedoch wird man ohne
weiteres anerkennen, daß sowohl
ein Telefonapparat als auch eine Datenanlage über einen komplementären Verbinder
mit jeweiligen Paaren von Stiften, die über entsprechende Kabel mit dem
Telefonapparat und der Datenanlage verbunden sind, gleichzeitig
mit dem Auslass verbunden werden können.
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Ebenso
ist zu bemerken, daß,
während
komplementäre
Verbinder in Form von RJ-11-Steckern mit mehreren Stiften bekannt
sind und mindestens ein Paar Ersatzkontakte enthalten, bisher nicht
vorgeschlagen wurde, die Erstatzkontakte zum unabhängigen Verbinden
des Steckers mit Datenanlagen zu nutzen. Die Erfindung umfaßt somit
in ihrem Schutzbereich einen derartigen Verbinder.
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Während die
Erfindung schließlich
mit besonderem Bezug auf die Verwendung von RJ-11-Verbindern beschrieben
wurde, wurde dies nur deshalb getan, weil derartige Verbinder weit
verbreitet sind und der Industriestandard geworden sind. Dennoch muß bemerkt
werden, daß die
Verwendung von RJ-11-Verbindern
kein wesentliches Merkmal der Erfindung ist, welche mit anderen
Arten von Verbindern Anwendung finden wird.