DE69434410T2 - Verfahren zur datenübertragung über eine verdrillte doppelleitung - Google Patents

Verfahren zur datenübertragung über eine verdrillte doppelleitung Download PDF

Info

Publication number
DE69434410T2
DE69434410T2 DE69434410T DE69434410T DE69434410T2 DE 69434410 T2 DE69434410 T2 DE 69434410T2 DE 69434410 T DE69434410 T DE 69434410T DE 69434410 T DE69434410 T DE 69434410T DE 69434410 T2 DE69434410 T2 DE 69434410T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
line
module
pulse
cell
transceiver
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69434410T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69434410D1 (de
Inventor
Donald D. Baumann
W. Mike Berke
Stephen F. Dreyer
Rod G. Sinks
Kurt A. Stoll
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Echelon Corp
Original Assignee
Echelon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Echelon Corp filed Critical Echelon Corp
Application granted granted Critical
Publication of DE69434410D1 publication Critical patent/DE69434410D1/de
Publication of DE69434410T2 publication Critical patent/DE69434410T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/20Repeater circuits; Relay circuits
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0264Arrangements for coupling to transmission lines
    • H04L25/0266Arrangements for providing Galvanic isolation, e.g. by means of magnetic or capacitive coupling
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0264Arrangements for coupling to transmission lines
    • H04L25/0272Arrangements for coupling to multiple lines, e.g. for differential transmission
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0264Arrangements for coupling to transmission lines
    • H04L25/028Arrangements specific to the transmitter end
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0264Arrangements for coupling to transmission lines
    • H04L25/0292Arrangements specific to the receiver end
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/14Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex
    • H04L5/1461Suppression of signals in the return path, i.e. bidirectional control circuits
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0264Arrangements for coupling to transmission lines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Description

  • 1. Gebiete der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft das Gebiet von Transceivern (Sendeempfängern) und Transceivermodulen, insbesondere solche, die einen Schnittstelle zwischen einer verdrillten Doppelleitung und einer intelligenten Zelle und eine Energieverteilung über ein Datenübertragungsmedium bereitstellen.
  • 2. Stand der Technik
  • Netzwerke mit verteilter Intelligenz sind bekannt, die eine Erfassung, eine Kommunikation und eine Steuerung ermöglichen, wie beispielsweise das in dem US-Patent Nr. 4,918,690 beschriebenen Netzwerk. Dieses Netzwerk umfaßt eine Mehrzahl von Knoten, von denen jeder eine Zelle und einen Transceiver enthält, die mit einem gemeinsamen Medium, beispielsweise einer verdrillten Doppelleitung, verbunden sind.
  • Transceiver und verwandte Komponenten für derartige Netzwerke sind im US-Patent Nr. 5,148,144 beschrieben und in einer Veröffentlichung mit dem Titel "Implementing Twisted-Pair Transceivers with Neuron® Chips", die von Echelon Corporation im August 1991 veröffentlicht wurde.
  • Weitere Beispiele für bekannte Anordnungen sind beschrieben in L. Bailliet et. al. High Data Rate, Contention, Serial Bus System, IBM Technical Desclosure Bulletin, Band 27, Nr. 9, Februar 1985, Seiten 5086–5092, XP0008008564, ISSN: 0018–8689 (beschreibt Datenübertragungen auf einer seriellen Netzwerkverbindung zwischen verschiedenen Knoten unter Verwendung einer Codeverletzung zur Signalisierung des Endes der Datenübertragung); Differential Manchester Code Frame Delimiters, IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 30, Nr. 5, 1. Oktober 1987, Seiten 151–154, XP002172500; Connectivity Improvement For Peripheral Devices in Host and Terminals, IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 36, Nr. 7, 1. Juli 1993, Seiten 13–14, XP00038585, ISSN: 0018–8689; und Patent Abstracts of Japan, Band 008, Nr. 239 (E-276), 2. November 1984 und JP 59 117852 A (Fuji Denki Seizo KK; u. a.), 7. Juli 1984 (beschreibt das Klammern einer Leitung durch Abschluß der Leitung mit einem Widerstand, beim Übergang in Standby).
  • Wie gezeigt wird, ermöglicht die vorliegende Erfindung einen verbesserten Betrieb mit einer einzigen verdrillten Doppelleitung, wobei die Energie und die Kommunikation über die einzige verdrillte Doppelleitung übertragen werden.
  • Zusammenfassende Darstellung der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt zum Kommunizieren in einem Netzwerk mit einer Mehrzahl von Knoten, die durch einen Leitung miteinander verbunden sind, wobei die Kommunikation durch Übermitteln von Paketen über die Leitung erfolgt und wobei das Ende eines Pakets durch die Übermittlung eines ersten Impulses mit einer vorgegebenen Dauer und einer Polarität angezeigt wird, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt des:
    Übermittelns eines dem ersten Impuls nachfolgenden zweiten Impulses auf der Leitung, wobei der zweite Impuls von einer dem ersten Impuls entgegengesetzten Polarität ist und eine Dauer hat, die etwa gleich der vorgegebenen Dauer des ersten Impulses ist,
    wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß:
    • a) nach dem zweiten Impuls die Leitung geklammert wird,
    • b) eine minimale garantierte Totzeit zwischen den Paketen auftritt, und
    • c) das Klammern der Leitung für eine vorgegebene zweite Dauer während der minimalen garantierten Totzeit ausgeführt wird.
  • Andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt ein Gesamtschaltbild eines Netzwerkes. Das Schaltbild wird verwendet, um die freie Topologie darzustellen, die mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
  • 2 zeigt ein Blockschaltbild, das die zu jedem der Knoten des Netzwerkes gemäß 1 gehörenden Hauptkomponenten darstellt.
  • 3 zeigt ein Blockschaltbild eines Transceivermoduls.
  • 4 zeigt ein Blockschaltbild, das die Verbindungen für ein Transceivermodul darstellt.
  • 5 veranschaulicht die Kopplung zwischen zwei zur Bildung eines Repeaters verwendeten Transceivermodulen.
  • 6 veranschaulicht eine Reihe von mit dem Schlafmodus verbundenen Schritten.
  • 7 veranschaulicht eine Signalform, die zur Beschreibung der Signale verwendet wird, die zwischen Datenpaketen in die Leitung eingekoppelte werden, um Energie zu verteilen und ein Überschwingen auf der Leitung zu verhindern, wie es die vorliegende Erfindung lehrt.
  • Detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung
  • Es wird ein Verfahren beschrieben zur Verwendung in einem Netzwerk mit einer Mehrzahl von Knoten, die durch eine Leitung miteinander verbunden sind, wobei die Kommunikation durch Übermitteln von Paketen über die Leitung erfolgt. In der folgenden Beschreibung sind zahlreiche spezielle Details angegeben, wie beispielsweise spezielle Spannungspegel, um ein vollständiges Verständnis der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen. Für einen Fachmann wird klar sein, daß die vorliegende Erfindung ohne die Verwendung dieser Details realisiert werden kann. In anderen Fällen sind bekannte Schaltungen und Verfahren nicht detailliert angegeben, um die vorliegende Erfindung nicht unnötig zu verschleiern.
  • ÜBERBLICK ÜBER DAS NETZWERK
  • Es wird nun auf 1 Bezug genommen. Es ist ein Netzwerk dargestellt, welches eine Mehrzahl von Knoten, beispielsweise Knoten 16, 17 und 18 enthält, die durch einen verdrillte Doppelleitung verbunden sind. Die dargestellten Leitungen bilden verschiedene Zweige, wie die Zweige 11, 12, 13, 14 und 15. Die Transceivermodule der vorliegenden Erfindung ermöglichen, daß die Zweige virtuell irgendwo angeordnet werden können; das heißt, die Topologie des Netzwerks unterliegt keinen Einschränkungen. Die Zweige können einfach dort hinzugefügt werden, wo es erforderlich ist. Ein Abschluß ist nicht erforderlich, beispielsweise ist das Ende 19 nicht abgeschlossen. Wie darüber hinaus gezeigt wird, ist diese Zweidrahtverbindung zwischen den Knoten polaritätsunabhängig. Es können auch verschiedene Drahtstärken verwendet werden, beispielsweise kann die Leitung 11 AWG 12 (American Wire Gauge-amerikanisches Drahtmaß) und die Leitung 15 AWG 22 haben. Diese freie Topologie, die aus einem einzigen Zweig, einem Ring, einem Stern oder einer beliebigen Kombination dieser bestehen kann, steht im scharfen Kontrast zu einigen verdrillten Doppelleitungstopologien, die eine ideale Übertragungsleitung mit Doppelabschluß erfordern.
  • In dem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel empfangen alle Knoten Energie über die verdrillten Doppelleitungen von einer zentralen Spannungsversorgung 9. Die Spannungsversorgung 9 ist mit dem Netzwerk über den Einkoppler 10 verbunden. Der Einkoppler 10 sorgt für eine Isolation zwischen der verdrillten Doppelleitung und der Spannungsversorgung; er ermöglicht den Stromfluß von der Spannungsversorgung 9, während er das Vorhandensein von Hochfrequenzkommunikationssignalen in der verdrillten Doppelleitung zuläßt. Das gegenwärtig bevorzugte Ausführungsbeispiel für den Koppler 10 ist in dem US-Patent Nr. 5,491,402 beschrieben, das auf den Anmelder dieser Anmeldung übertragen wurde. In dem derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiel, wird ein DC-Potential von 42 Volt (oder weniger) verwendet und an die verdrillte Doppelleitung 11 angelegt, und zwar zur Verteilung an alle Knoten des Netzwerkes von der Spannungsversorgung 9 entsprechend der Regelung des Einkopplers 10.
  • Das Netzwerk gemäß 1 arbeitet im allgemeinen wie in dem US-Patent 4,198,690 beschrieben. Beispielsweise kann dem Knoten 17 ein Lichtschalter zugeordnet sein, und wenn sich die Position des Schalters ändert, wird es erfaßt und ein entsprechendes Datenpaket oder -pakete wird/werden über die Zweige zum Knoten 16 übertragen, der ein Licht steuern kann.
  • Ein typischer Knoten von 1 ist in 2 gezeigt und umfaßt ein mit einer Strichlinie 40 dargestelltes Transceivermodul, das als Schnittstelle zwischen einer verdrillten Doppelleitung 23 und einer Zelle 27 dient. Über Leitungen 21 kann die Zelle steuern und/oder erfassen, wie im US-Patent 4,918,690 beschrieben. In dem derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt das Transceivermodul 40 einen Knotenkoppler 24, eine Spannungsversorgung 26 und einen Signaltransceiver 25. Der Koppler 24 ermöglicht die Einkopplung von Hochfrequenzkommunikationspaketen von der Leitung 23 zu dem Transceiver 25, während er die Kopplung der DC-Spannung von der Leitung 23 mit der Spannungsversorgung 26 ermöglicht. Der Transceiver 25 erfaßt eingehende Daten und übermittelt diese an die Zelle. Der Transceiver empfängt auch von der Zelle 27 abgehende Daten, entwickelt die geeigneten Signalformen für die Übertragung im Netzwerk und koppelt die abgehenden Daten über den Koppler in die Leitung 23 ein. Die Spannungsversorgung 26 empfängt Energie bei der Leitungsspannung (beispielsweise 42 Volt) von der Leitung 23 und wandelt diese in 5 Volt zur Spannungsversorgung des Transceivers 25 und der Zelle 27 um.
  • DERZEIT BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
  • Das Transceivermodul 40 von 2 ist detaillierter in 3 dargestellt. Die Polaritätsbrücke 30 ist direkt mit der verdrillten Doppelleitung verbunden und stellt sicher, daß das positive DC-Potential von dem Netzwerk mit der Leitung 60 gekoppelt ist und daß die andere Leitung der verdrillten Doppelleitung mit der Leitung 61 gekoppelt ist.
  • Die Spannungsversorgung 26 wandelt das DC-Potential von der verdrillten Doppelleitung in 5 Volt bei dem derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiel um. In dem derzeitig bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die DC/DC-Spannungsversorgung 26 eine Spannung von 18–42 Volt aufnehmen und in +5 Volt zur Spannungsversorgung des Transceivers 25 und der Zelle umwandeln. Die Spannungsversorgung 26 ist über zwei Knotenspannungsisolatoren, Isolator 31 und Isolator 32, mit der Leitung 23 gekoppelt. Diese Isolatoren stellen an ihren Ausgängen ein DC-Potential über den Kondensator 34 zur Verfügung, welches Potential in der DC/DC-Spannungsversorgung 26 in +5 Volt umgewandelt wird. Im wesentlichen lassen die Isolatoren 31 und 32 das DC-Potential zu dem Kondensator 34 passieren, während sie Hochfrequenzkommunikationssignale auf den Leitungen 60 und 61 vor einer Dämpfung durch die Spannungsversorgung 26 bewahren. Daher haben die Isolatoren 31 und 32 idealerweise eine Impedanz von Null beispielsweise von DC bis zu 1 kHZ und stellen eine substantielle Impedanz im Bereich von 1 kHZ bis hinauf zu 100 kHZ zur Verfügung. Die Isolatoren können aus den im Stand der Technik bekannten diskreten passiven Komponenten realisiert werden. In dem derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Isolatoren mit Hilfe der Bipolartechnologie (ohne Induktoren) realisiert, und tatsächlich werden die Isolatoren 31, 32 und die DC/DC-Spannungsversorgung 26 als integrierte Bipolarschaltung auf einem einzigen Substrat hergestellt. Die derzeit bevorzugte Ausführungsform der Isolatoren und der zugehörigen Schaltung ist im US-Patent Nr. 5,424,710 beschrieben, das dem Anmelder der vorliegenden Anmeldung übertragen wurde.
  • Der Transceiver 25 kommuniziert mit einer verdrillten Doppelleitung über die Kondensatoren 35 und 36 und mit der Zelle über Leitungen 42. Aufgrund der im Netzwerk gemäß 1 erlaubten freien Topologie sind die Signalformen der vom Transceiver 25 auf die Leitung übermittelten Impulse geformt, um beispielsweise ein Überschwingen, Reflektionen usw. zu verringern. Der derzeit bevorzugte Transceiver 25 wird auf einem einzigen Substrat mit Hilfe von komplementärer Metalloxidhalbleiter(CMOS)-Technologie hergestellt. Die speziellen verwendeten Signalformen und andere Details des Transceivers 25 sind in dem US-Patent Nr. 5,408,497 beschrieben, das an den Anmelder der vorliegenden Anmeldung übertragen wurde.
  • Wie es derzeit bevorzugt wird, sind alle Komponenten von 3 platzsparend in einem einzigen in 4 dargestellten Modul, beispielsweise dem Transceivermodul 40, angeordnet. Das Modul 40 ist in der Darstellung mit einer verdrillten Doppelleitung 23 gekoppelt. Das Modul 40 stellt +5 Volt auf der Leitung 65 zur Verfügung; dieses Potential ist mit einer Zelle 27 gekoppelt. Ein externer Induktor 56 und Kondensator 57 sind Teil der DC/DC-Spannungsversorgung 26. Die Rückleitung für die Spannung ist die Leitung 66. Diese Spannung kann auch verwendet werden, um andere dem Knoten zugeordnete Komponenten zu betreiben, beispielsweise kann die Spannung von einem Sensor oder einem Steuerelement genutzt werden, der beziehungsweise das mit der Zelle 27 über Leitungen 37 gekoppelt ist.
  • Eine außerhalb der Zelle 27 angeordnete Schaltung 41, die einen Kristall enthält, erzeugt sowohl für die Zelle 27 als auch für das Transceivermodul 40 Taktsignale. Die Anschlüsse 66 und 67 des Moduls 40 sind wahlweise mit dem +5-Volt-Potential oder mit Masse gekoppelt, um für das Modul eine Betriebsfrequenz auszuwählen. Beispielsweise werden 10 MHz ausgewählt, indem beide Anschlüsse 66 und 67 mit Masse gekoppelt werden und 2,5 MHz werden erzielt, indem die Anschlüsse 66 mit +5 Volt und der Anschluß 67 mit Masse gekoppelt wird. Darüber hinaus ist die Bitrate für das Transceivermodul dadurch auswählbar, daß die Anschlüsse 68 und 69 entweder mit Masse oder mit dem +5-Volt-Potential gekoppelt werden. Beispielsweise werden 78kbit/s durch Koppeln beider Anschlüsse 60 und 69 mit Masse erzielt, während die niedrigste Bitrate von 9,8kbit/s durch Koppeln beider Anschlüsse mit +5 Volt erzielt wird.
  • Wenn die Zelle 27 zur Datenübertragung bereit ist, liefert sie ein Freigabesignal auf die Leitung 72, welches mit dem TXE-Anschluß des Moduls 40 gekoppelt ist. Dieses Sendefreigabesignal gibt den Empfang von Datenpaketen auf Leitung 70 frei und deren Übermittlung auf die verdrillte Doppelleitung 23. Immer wenn Daten auf der verdrillten Doppelleitung erfaßt werden, erfolgt eine Trägererfassung im Modul und im Anschluß 73 wird ein Signal präsentiert. Für das Ausführungsbeispiel von 4 wird dieses Signal nicht verwendet. Die Daten von Leitung 23 werden über die Leitung 71 von dem RXD-Anschluß mit der Zelle gekoppelt.
  • Die Zelle 27 kann über die Leitung 40 ein Schlafsignal (Sleep-Signal) an das Modul 40 liefern. Dieses Signal veranlaßt das Transceivermodul 40 die Leistung auf den Ruhezustand zu reduzieren, das heißt, weniger Energie zu verbrauchen. Im Schlafmodus kann das Modul 40 Daten auf der Leitung 23 nicht erfassen. Die Spannungsversorgung des Moduls arbeitet jedoch so, daß sie die Zelle und bestimmte Schaltungen des Moduls 40, beispielsweise die Reaktivierungsschaltung (Wake-up-Schaltung) mit Spannung versorgt. Die Reaktivierungsschaltung des Moduls 40 mit einem externen Kondensator 76 gekoppelt. Die Kapazität dieses Kondensators wird in Abhängigkeit davon gewählt, wie lange die Schlafperioden sein sollen. Am Ende der Schlafperiode wird von dem Modul 40 über die Leitung 77 ein Reaktivierungssignal an die Zelle 27 gesendet. Die Funktionsweise des Schlafmodus wird in Zusammenhang mit 6 beschrieben. Ferner ist mit dem Modul 44 ein Kondensator 75 gekoppelt, um eine Filterung der Spannungsversorgung zu ermöglichen. Ein Rücksetzsignal (reset-Signal) ist über die Leitung 78 mit dem Modul gekoppelt.
  • REPEATER
  • Zwei oder mehr Transceiver-Module 40 von 4 können miteinander gekoppelt werden, um einen N-Wege-Repeater ohne Erfordernis einer Zelle zu bilden. Es wird nun auf 5 Bezug genommen. Man nehme an, daß es erforderlich ist, Signale zwischen den verdrillten Doppelleitungen 48 und 49 zu wiederholen. Zur Bildung eines Repeaters werden die beiden Module 44 und 45 wie in 5 dargestellt verwendet; jedes dieser Module kann identisch zum Modul 40 von 4 sein. In 5 sind nur diejenigen Modulanschlüsse dargestellt, die zur Beschreibung der Repeater-Funktion benötigt werden.
  • Zur Bildung des Repeaters wird der Empfange-Daten-Anschluß von Modul 44 mit dem Sende-Daten-Anschluß des Moduls 45 verbunden. In ähnlicher Weise wird der Empfang-Träger-Detektion-Anschluß von Modul 45 mit dem Sende-Freigabe-Anschluß von Modul 44 gekoppelt. Diese Verbindungen werden vorzugsweise mit Hilfe von optischen Isolatoren 46 realisiert.
  • Wenn Daten auf der verdrillten Doppelleitung 48 vorhanden sind, wird eine Trägerdetektion im Modul 44 erfolgen und diese wird die Sendefunktion des Moduls 45 freigeben. Die Daten von der Leitung 48 werden von dem RXD(Empfange-Daten)-Anschluß des Moduls 44 mit dem Sendeanschluß des Moduls 45 gekoppelt und in die Leitung 49 eingekoppelt. Wenn ein Datensignal auf der Leitung 49 vorhanden ist, wird in ähnlicher Weise ein Träger von dem Modul 45 detektiert, wobei diese das Senden des Moduls 44 freigibt. Die von der Leitung 49 empfangenen Daten werden mit dem Sendeanschluß des Moduls 44 gekoppelt und auf die Leitung 48 übertragen.
  • Wie in 5 gezeigt ist, liefert ein Oszillator 50, der identisch mit dem Oszillator 41 von 4 sein kann, ein Taktsignal sowohl an das Modul 44 als auch an das Modul 45. Dieser Oszillator kann von jedem der beiden Module mit Spannung versorgt werden.
  • Ein N-Wege-Repeater wird relativ einfach durch ein internes Merkmal der Transceivermodule hergestellt. Dieses Merkmal stellt sicher, daß sobald das RXCD-Signal eines Moduls aktiv wird (z. B. hoch), dessen internes TXE-Signal inaktiv bleibt (z. B. niedrig). Aus diesem Grund verwendet der N-Wege-Repeater nur zwei N-Eingänge-ODER-Gatter. Ein ODER-Gatter empfängt als Eingangssignale alle RXCD-Signale, sein Ausgang ist mit allen TXE-Anschlüssen gekoppelt. Das empfangende Modul sendet nicht, obwohl sein TXE-Anschluß von dem ODER-Gatter angesteuert wird, und zwar aufgrund des oben erwähnten Merkmals. Das andere ODER-Gatter empfängt als Eingangssignale alle RXD- Signale, sein Ausgang ist mit allen TXE-Anschlüssen gekoppelt. Wie in dem in 5 gezeigten Zwei-Wege-Fall, kann eine optische Isolierung verwendet werden.
  • SCHLAFMODUS
  • In manchen Anwendungen kann es lediglich erforderlich sein, daß die Zelle 27 gemäß 4 periodisch arbeitet. Wenn die Zelle 27 beispielsweise einen Feuermelder, einen Rauchmelder, eine Sicherheitseinrichtung usw. erfaßt, kann es lediglich erforderlich sein, daß der Zustand eines derartigen Detektors nur einmal, beispielsweise alle zwei Sekunden, erfaßt wird. In dieser Funktion wird das Transceivermodul einfach zur Kommunikation des Zustands des Detektors, wie er von der Zelle bestimmt wird, an das Netzwerk verwendet, und wird ggf. nicht benötigt, um Daten von dem Netzwerk an die Zelle zu übermitteln. Um in diesen Anwendungen Energie zu sparen, können bei dem derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiel die Zelle und der Transceiver in den Schlafmodus versetzt werden.
  • Es sei angenommen, daß die Zelle 27 das Abfragen des Sensors gerade beendet hat, und über das Transceivermodul den Zustand des Sensors berichtet hat. Nach Abschluß dieser Funktion (die als Funktion 53 von 6 gezeigt ist) liefert die Zelle ein Schlafsignal über die Leitung 74 an das Modul 40. Die Zelle selbst geht in einen Bereitschaftszustand mit geringer Leistungsaufnahme über, wodurch die meiste Energieeinsparung erzielt wird. Das Signal auf der Leitung 74 veranlaßt, daß das Modul in den Bereitschaftszustand mit geringer Leistungsaufnahme übergeht, beispielsweise daß das Modul Kommunikationssignale auf der Leitung 23 nicht länger erfaßt. Dies ist durch den Schritt 54 von 6 dargestellt.
  • Die Dauer der Schlafperiode wird durch die Kapazität des Kondensators 76 gesteuert. Beispielsweise nach 2 Sekunden beginnt das Modul 40 erneut zu arbeiten, wie durch den Schritt 51 gezeigt ist. Ein Reaktivierungssignal wird über die Leitung 77 an die Zelle 27 gesendet, wie durch den Schritt 52 gezeigt ist. Dieses Signal reaktiviert die Zelle und veranlaßt sie, erneut eine Funktion auszuführen, beispielsweise den Zustand eines Detektors zu erfassen und ein den Zustand des Detektors betreffendes Paket oder Pakete an das Netzwerk zu kommunizieren.
  • DÄMPFUNG VON STREUSIGNALEN AUF DER VERDRILLTEN DOPPELLEITUNG
  • Bei dem derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Datenstrom in Form von Impulsen mit einer Amplitude von +/– 1 Volt, die der DC-Spannung überlagert sind, übertragen. Von der die Daten sendenden Zelle werden die Daten in Paketen strukturiert. Eine minimale vorgegebene "Totzeit" tritt zwischen den Paketen auf. Aufgrund der freien Topologie können Transienten in der verdrillten Doppelleitung während dieser Totzeit auftreten.
  • In 7 stellen die Bits 79 Datenbits dar, die am Ende eines auf der verdrillten Doppelleitung übertragenen Datenpakets auftreten. Am Ende der Übertragung geht das Sendefreigabesignal für die die Übertragung liefernde Zelle in den inaktiven Zustand. Dies ist das in die Leitung 72 von 4 eingekoppelte Signal. Am Ende der Paketübertragung überträgt die Zelle einen Impuls mit einer Impulsbreite, die das zweifache der Datenimpulsbreite beträgt. Dies ist in 7 als "Codeverletzung" dargestellt. Derartige Codeverletzungen wären beispielsweise in einem Ethernet-Netzwerk zur Anzeige des Endes eines Pakets verwendet. Alle Knoten können diese Codeverletzung erfassen und können diese Informationen verwenden, um eine Zeitsteuerungssequenz zu initiieren. Die Codeverletzung hat eine vorgegebene Länge und eine beliebige Polarität, beispielsweise +1 Volt.
  • Bei der vorliegenden Erfindung folgt der Codeverletzung unmittelbar eine Anticodeverletzung. Dies ist ein Impuls von einer der Codeverletzung entgegengesetzten Polarität und hat die gleiche Dauer wie die Codeverletzung; beispielsweise –1 Volt für Zwei-Bit-Zeiten, wie in 7 dargestellt. Die Anticodeverletzung wird von dem Transceivermodul geliefert, welches die Codeverletzung gesendet hat. Zweck der Anticode verletzung ist es, die Effekte des Codeverletzungssignals aufzuheben. Man beachte, daß die verdrillte Doppelleitung geladen wäre und unerwünschte Transienten in dem Netzwerk auftreten würden, wenn die verdrillte Doppelleitung von dem Transceivermodul am Ende der Codeverletzung freigegeben würde. Somit wird die Anticodeverletzung verwendet, um die Codeverletzung zu kompensieren. Jedoch wird sie im Gegensatz zur Codeverletzung nicht zur Übermittlung von Informationen in dem Netzwerk verwendet.
  • Nach der Anticodeverletzung werden die beiden Transceiverausgangsanschlüsse durch einen Schalter niedriger Impedanz für eine Dauer von wenigstens 300 Mikrosekunden in dem derzeitig bevorzugten Ausführungsbeispiel geklammert. Dies ist als "Löschen(Quench)" in 7 dargestellt. Dies dient ferner dazu, unerwünschte Transienten auf der Leitung zu verhindern. Dieses Löschen kann während der gesamten garantierten Totzeit zwischen Paketen anhalten. Auf diese Weise wurde ein Verfahren zur verbesserten Kommunikation in einem Netzwerk mit durch eine verdrillte Doppelleitung verbundenen intelligenten Zellen beschrieben.

Claims (3)

  1. Ein Verfahren zum Kommunizieren in einem Netzwerk mit einer Mehrzahl von Knoten (16, 17, 18), die durch eine Leitung (11, 12, 13, 14, 15) miteinander verbunden sind, wobei die Kommunikation durch Übermitteln von Paketen über die Leitung (11, 12, 13, 14, 15) erfolgt und wobei das Ende eines Pakets durch die Übermittlung eines ersten Impulses mit einer vorgegebenen Dauer und einer Polarität angezeigt wird, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt des: Übermittelns eines dem ersten Impuls nachfolgenden zweiten Impulses auf der Leitung, wobei der zweite Impuls von einer dem ersten Impuls entgegengesetzten Polarität ist und eine Dauer hat, die etwa gleich der vorgegebenen Dauer des ersten Impulses ist, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß: a) nach dem zweiten Impuls die Leitung geklammert wird, b) eine minimale garantierte Totzeit zwischen den Paketen auftritt, und c) das Klammern der Leitung für eine vorgegebene Zeitdauer während der minimalen garantierten Totzeit ausgeführt wird.
  2. Das Verfahren nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Klammern beendet wird, bevor das nächste Paket übermittelt wird.
  3. Das Verfahren nach Anspruch 2, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Übermitteln auf die Leitung ausgehend von einem Paar von Anschlüssen erfolgt und daß das Klammern das Miteinander-Verbinden des Paars von Anschlüssen umfaßt.
DE69434410T 1993-04-20 1994-04-07 Verfahren zur datenübertragung über eine verdrillte doppelleitung Expired - Fee Related DE69434410T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US49534 1993-04-20
US08/049,534 US5347549A (en) 1993-04-20 1993-04-20 Method and apparatus for interfacing between a twisted pair and an intelligent cell
PCT/US1994/003845 WO1994024776A1 (en) 1993-04-20 1994-04-07 Method and apparatus for interfacing between a twisted pair and an intelligent cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69434410D1 DE69434410D1 (de) 2005-07-28
DE69434410T2 true DE69434410T2 (de) 2006-05-18

Family

ID=21960326

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69434410T Expired - Fee Related DE69434410T2 (de) 1993-04-20 1994-04-07 Verfahren zur datenübertragung über eine verdrillte doppelleitung
DE69434882T Expired - Fee Related DE69434882T2 (de) 1993-04-20 1994-04-07 Relaisstation zur Kopplung von verdrillten Leitungspaaren

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69434882T Expired - Fee Related DE69434882T2 (de) 1993-04-20 1994-04-07 Relaisstation zur Kopplung von verdrillten Leitungspaaren

Country Status (7)

Country Link
US (3) US5347549A (de)
EP (2) EP1437870B1 (de)
JP (3) JP3699722B2 (de)
CN (1) CN1083179C (de)
AU (1) AU6701394A (de)
DE (2) DE69434410T2 (de)
WO (1) WO1994024776A1 (de)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5347549A (en) * 1993-04-20 1994-09-13 Echelon Corporation Method and apparatus for interfacing between a twisted pair and an intelligent cell
US6175556B1 (en) * 1994-06-06 2001-01-16 International Business Machines Corporation Remote powered ethernet repeater
US5818821A (en) 1994-12-30 1998-10-06 Intelogis, Inc. Universal lan power line carrier repeater system and method
US5602745A (en) * 1995-01-18 1997-02-11 Gilbarco Inc. Fuel dispenser electronics design
US5703766A (en) * 1996-03-05 1997-12-30 Echelon Corporation Capacitor power supply for intermittent transmission
US5701240A (en) * 1996-03-05 1997-12-23 Echelon Corporation Apparatus for powering a transmitter from a switched leg
US6043635A (en) * 1996-05-17 2000-03-28 Echelon Corporation Switched leg power supply
IL119454A (en) * 1996-10-21 2002-07-25 Serconet Ltd Distributed serial control system
US5963539A (en) 1997-09-08 1999-10-05 Tut Systems, Inc. Method and apparatus for detecting collisions on a network
US5963595A (en) * 1997-09-08 1999-10-05 Tut Systems, Inc. Method and apparatus for encoding and decoding a bit sequence for transmission over POTS wiring
WO1999053627A1 (en) 1998-04-10 1999-10-21 Chrimar Systems, Inc. Doing Business As Cms Technologies System for communicating with electronic equipment on a network
US6480510B1 (en) 1998-07-28 2002-11-12 Serconet Ltd. Local area network of serial intelligent cells
US6396391B1 (en) 1998-08-27 2002-05-28 Serconet Ltd. Communications and control network having multiple power supplies
US6678321B1 (en) 1998-09-15 2004-01-13 Tut Systems, Inc. Method and apparatus for transmitting and receiving a symbol over pots wiring using a multi-cycle waveform
US6735217B1 (en) 1998-09-15 2004-05-11 Tut Systems, Inc. Method and apparatus for detecting collisions on a network using multi-cycle waveform pulses
US6956826B1 (en) 1999-07-07 2005-10-18 Serconet Ltd. Local area network for distributing data communication, sensing and control signals
US6690677B1 (en) 1999-07-20 2004-02-10 Serconet Ltd. Network for telephony and data communication
US6771774B1 (en) 1999-12-02 2004-08-03 Tut Systems, Inc. Filter arrangement for shaping a pulse propagated over pots wiring, and a method of manufacturing the same
US6549616B1 (en) 2000-03-20 2003-04-15 Serconet Ltd. Telephone outlet for implementing a local area network over telephone lines and a local area network using such outlets
US6842459B1 (en) 2000-04-19 2005-01-11 Serconet Ltd. Network combining wired and non-wired segments
US6694209B1 (en) * 2000-06-26 2004-02-17 Echelon Corporation Cell fabricated as an IC with a redesigned transceiver package which can be multiplexed to different states without user input
US6961303B1 (en) 2000-09-21 2005-11-01 Serconet Ltd. Telephone communication system and method over local area network wiring
US7200176B1 (en) * 2001-07-06 2007-04-03 Vitesse Semiconductor Corporation Transformerless ethernet controller
US6727804B1 (en) 2002-07-23 2004-04-27 Domosys Corporation Power line communication system and method
IL152824A (en) 2002-11-13 2012-05-31 Mosaid Technologies Inc A socket that can be connected to and the network that uses it
IL154234A (en) 2003-01-30 2010-12-30 Mosaid Technologies Inc Method and system for providing dc power on local telephone lines
IL154921A (en) 2003-03-13 2011-02-28 Mosaid Technologies Inc A telephone system that includes many separate sources and accessories for it
IL159838A0 (en) 2004-01-13 2004-06-20 Yehuda Binder Information device
US20070150336A1 (en) * 2005-12-22 2007-06-28 Daniel Boily System and method for controlling passage through a gate of a parking lot
JP5996177B2 (ja) 2011-10-21 2016-09-21 ルネサスエレクトロニクス株式会社 デバッグシステム、電子制御装置、情報処理装置、半導体パッケージおよびトランシーバ回路

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE409271B (sv) * 1977-12-02 1979-08-06 Ellemtel Utvecklings Ab Sett och anordning for synkronisering av en mottagare vid skurvis overforing medelst ortogonal bifaskod
US4451916A (en) * 1980-05-12 1984-05-29 Harris Corporation Repeatered, multi-channel fiber optic communication network having fault isolation system
US4649548A (en) * 1981-03-11 1987-03-10 Crane Ronald C Local computer network transceiver
JPS59117852A (ja) * 1982-12-24 1984-07-07 Fuji Electric Co Ltd 端末側送受信装置における信号終端方式
US4525836A (en) * 1982-12-27 1985-06-25 The Grass Valley Group, Inc. Circuit for converting a logical signal into two balanced logical signals
JPS6074839A (ja) * 1983-09-30 1985-04-27 Toshiba Corp リピ−タ装置
US4639933A (en) * 1983-12-14 1987-01-27 General Electric Company Steering logic circuit for a digital data transceiver
US4598410A (en) * 1984-09-17 1986-07-01 Ncr Corporation Bidirectional repeater apparatus
US4837788A (en) * 1985-11-08 1989-06-06 Ford Aerospace & Communications Corporation Repeater for extending local area networks
US5052020A (en) * 1990-01-18 1991-09-24 Norand Corporation Method of and apparatus for controlling modulation of digital signals in frequency-modulated transmissions
US4918690A (en) * 1987-11-10 1990-04-17 Echelon Systems Corp. Network and intelligent cell for providing sensing, bidirectional communications and control
US5056113A (en) * 1988-09-22 1991-10-08 Megasoft Inc. Data communication system
US5297144A (en) * 1991-01-22 1994-03-22 Spectrix Corporation Reservation-based polling protocol for a wireless data communications network
US5182746A (en) * 1991-03-28 1993-01-26 Intel Corporation Transceiver interface
US5148144A (en) * 1991-03-28 1992-09-15 Echelon Systems Corporation Data communication network providing power and message information
US5285481A (en) * 1991-10-15 1994-02-08 National Semiconductor Corporation Receiver circuit with smart squelch
US5347549A (en) * 1993-04-20 1994-09-13 Echelon Corporation Method and apparatus for interfacing between a twisted pair and an intelligent cell

Also Published As

Publication number Publication date
WO1994024776A1 (en) 1994-10-27
JP2005110292A (ja) 2005-04-21
US5347549A (en) 1994-09-13
JP3699722B2 (ja) 2005-09-28
CN1147884A (zh) 1997-04-16
JP3732851B2 (ja) 2006-01-11
DE69434882D1 (de) 2006-12-28
EP0700602B1 (de) 2005-06-22
EP1437870A1 (de) 2004-07-14
JPH08512177A (ja) 1996-12-17
EP0700602A1 (de) 1996-03-13
EP1437870B1 (de) 2006-11-15
JP2005102252A (ja) 2005-04-14
US5548614A (en) 1996-08-20
DE69434410D1 (de) 2005-07-28
US5454008A (en) 1995-09-26
CN1083179C (zh) 2002-04-17
EP0700602A4 (de) 2002-01-09
AU6701394A (en) 1994-11-08
DE69434882T2 (de) 2007-06-21
JP4210253B2 (ja) 2009-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69434410T2 (de) Verfahren zur datenübertragung über eine verdrillte doppelleitung
DE69332804T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur nrz-datensignalenübertragung durch eine isolierungbarriere in einer schnittstelle zwischen nachbarvorrichtungen auf einem bus
DE69719631T2 (de) Fernspeisungssystem für Netzwerkelemente
EP0610999B1 (de) Röntgenanlage
DE3882307T2 (de) Lokales übertragungssystem und mediumadapter zur verwendung darin.
DE3587630T2 (de) Lokale Netzwerke.
DE2837214C2 (de)
EP0275464B1 (de) Sende-Empfangs-Einrichtung für ein Busleitungssystem
DE3530262A1 (de) Schaltungsanordnung zur pruefung eines passiven busnetzsystems (csma/cd-zugriffsverfahren)
DE2165667A1 (de) Zeitmultiplex Übertragungseinrichtung
DE3990712C2 (de) Schnittstelleneinheit
DE3878308T2 (de) Uebertragungseinrichtung und sternschaltung zur verwendung in einer solchen uebertragungseinrichtung und einrichtung mit einer solchen schaltung.
EP0274679B1 (de) Sende-Empfangs-Einrichtung für ein Busleitungssystem
DE2346984A1 (de) Verfahren zur uebertragung von digitalen informationen eines zeitmultiplexfernmeldenetzes
WO1989008354A1 (en) Process for controlling and/or monitoring and circuit arrangement for implementing the process
DE3328834A1 (de) Datenuebertragungsssystem mit einer ringfoermigen uebertragungsleitung
EP0671857A2 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zur Koordination des Zugriffs mehrerer Nachrichtenquellen auf einen Bus
DE19510280A1 (de) Austauschprotokoll für digitale Daten
EP0063638B1 (de) Digital-Fernmeldesystem
EP0408581B1 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zum adressieren von prozessoreinheiten
DE102020121644A1 (de) Modulare Ein- und Ausgabestation für ein industrielles Automatisierungssystem und/oder industrielles IoT-System
DE69015011T2 (de) Aufbau einer Fernprechnebenstellenanlage.
DE4225407C2 (de) Kommunikationssystem
DE102004030767A1 (de) AS-Interface-Netzwerk für große Entfernungen
DE19606940B4 (de) Asynchrones Bussystem mit gemeinsamer Informations- und Energieübertragung auf der Basis einer maximal zweiadrigen Leitung

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee