JP2511598B2 - 通信システム及びトランシ―バ・モジュ―ル - Google Patents

通信システム及びトランシ―バ・モジュ―ル

Info

Publication number
JP2511598B2
JP2511598B2 JP3275756A JP27575691A JP2511598B2 JP 2511598 B2 JP2511598 B2 JP 2511598B2 JP 3275756 A JP3275756 A JP 3275756A JP 27575691 A JP27575691 A JP 27575691A JP 2511598 B2 JP2511598 B2 JP 2511598B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
electrical signal
common mode
wiring
network
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
JP3275756A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0629984A (ja
Inventor
ヘンリー、ロバード、フォグリア
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.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines 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 International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of JPH0629984A publication Critical patent/JPH0629984A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2511598B2 publication Critical patent/JP2511598B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/27Arrangements for networking

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は通信システムに係り、さ
らに詳細に説明すれば、米国連邦通信委員会(FCC)
の標準規格に適合する電磁妨害(以下「EMI」と略
記)特性を有する光ファイバ/電線ネットワークに係
る。
【0002】
【従来の技術及び課題】パーソナル・コンピュータや、
ワードプロセッサや、他のデータ端末装置(以下「DT
E」と略記)が急増するにつれて、DTEを相互接続す
るための効率のよい通信ハイウェイが必要となってき
た。従来、DTEの相互接続には、電線が用いられてい
た。データ速度が、例えば20Mビット/秒より低い場
合には、電線を使用しても満足な結果が得られる。しか
し、データ速度がこの許容最大値を越えると、電線及び
これに関連するコネクタやパネルは、恰も送信機のよう
に作用し、過大な量の電磁波で環境を汚染して、無線周
波数帯の電磁妨害や他の型のEMI問題を生じさせる。
殆どの国の政府機関は、例えば通信装置用の米国標準規
格「ANSI C63.4」のように、EMIについて
の標準規格を定めているから、かかるEMIの問題は、
黙認することができない。多くの政府機関は、EMIの
標準規格に適合しない装置の製造業者に対し、厳しい罰
則を課すのが普通である。最悪の場合、製造業者は、市
場からその不適合装置の回収を義務づけられることもあ
る。
【0003】狭い帯域及びEMIの問題を回避するため
に、DTE間の相互接続には光ファイバが用いられてき
た。光ファイバは、電磁妨害及び帯域の問題を解決する
が、DTEの相互接続に適した相互接続ネットワークを
構築するために解決しなければならない固有の問題を含
んでいる。一例をあげれば、光ファイバは、高価である
ばかりか、IBMトークンリング・ローカル・エリア・
ネットワークを相互接続するのに用いられるIBM配線
システムのような、順次式の多重ステーション・ネット
ワーク内で必要とされるマルチドロップ回路を設けるた
めのタップが困難である。IBM配線システム及びIB
Mトークンリング・ローカル・エリア・ネットワークの
詳細は、IBM Technical Interface Specification
(GA27−3773−0)及びANSIの標準規格T
R−41.8.1(SP−1907−B)に記述されて
いる。ANSIの標準規格は、ビルディング内の配線用
の標準規格に係るものである。マルチドロップ構成に関
連する高いコストに起因して、幹線ネットワークに光フ
ァイバを用い且つこの幹線に対しオフィス・アウトレッ
トを相互接続するために電線ドロップのような安価な通
信媒体を用いる、複合型の通信媒体を使用することが一
層有利である。云い換えると、オフィスの壁から配線パ
ネル又は配線クロゼット(WC)への配線ネットワーク
を電線で構築し、WC間の幹線ネットワークを光ファイ
バで構築する、ということである。この組み合わせを採
用する他の理由は、電線が光ファイバよりも末端におい
て使用の柔軟性が高く、そして電線による配線ネットワ
ークがビルディング内に敷設済みである場合がある、と
いう点にある。
【0004】かかる複合型の通信媒体(光ファイバ及び
電線)による解決法は、その内部に配線ネットワークを
敷設されているビルディングの問題を解決するためにも
使用することができる。かかるビルディングの所有者
は、配線ネットワークを敷設する際に相当な投資を既に
行っているから、これを光ファイバで完全に置き換える
ことを必要とするような解決法を採用することには、強
く抵抗するものである。かかる所有者にとって一層受け
入れやすい解決法は、幹線ネットワークを光ファイバで
置き換えるとともに、ビルディング内に既に敷設されて
いる電線による配線ネットワークを再利用する、という
ものである。
【0005】前述のような複合型の通信媒体を用いるネ
ットワークの最も重要な問題は、その配線ネットワーク
部分で生じるEMIである。このEMIの問題が解決さ
れない限り、かかる複合型の通信媒体を用いるネットワ
ークは、受け入れることができない。米国特許第480
9361号は、複数の端末を光ファイバ・ケーブルに相
互接続するための光/電気トランシーバを開示してい
る。他方、米国特許第4501021号は、複数の電気
的装置をサポートする電気ケーブルを大域光ケーブルに
結合するための光−電気インタフェース(OEI)を開
示している。しかし、これらの米国特許の何れも、電線
による高速データ伝送及びそれに関連するEMIの問題
を解決することを意図していない。
【0006】従って、本発明の目的は、FTC又は他の
政府機関によるEMIの指針に違反することなく、高速
データを伝送することができるようにした、光/電線の
複合型の通信媒体を用いる通信ネットワークを提供する
ことである。
【課題を解決するための手段及び作用】
【0007】本発明の通信ネットワークは、光ファイバ
・ケーブルと、電線による配線ネットワークと、この配
線ネットワークを光ファイバ・ケーブルに相互接続する
ための集線モジュールとを含んでいる。この集線モジュ
ールが含んでいる少くとも1個のトランシーバは、接続
されたDTEからデータ信号を受信し且つこれらのデー
タ信号を光ファイバ・ケーブルに供給する受信部と、光
ファイバ・ケーブルからのデータ信号を受信し且つこれ
らのデータ信号を接続されたDTEに供給する送信部と
を有する。送信部と受信部は、当該トランシーバをDT
Eに接続するためのコネクタ及びマザー・ボードに挿入
するための複数のピンを備えた、単一のモジュールとし
てパッケージ化されている。
【0008】この送信部は、等化手段と、減衰手段と、
出力フィルタ手段とを含んでいる。この等化手段は、光
ファイバ・ケーブルからの高速データを表す電気信号を
受信する。この等化手段は、この受信信号の信号レベル
とスイッチング速度を標準化する処の、エミッタ結合ロ
ジック(ECL)を含んでいる。この標準化された信号
の振幅は、減衰手段によって所望の信号レベルまで減衰
される。次に、この減衰された信号は、共通モード変圧
器を有する出力フィルタ手段に加えられる。この出力フ
ィルタ手段は、共通モード信号成分を除去するととも
に、高いデータ速度を維持するために立上り時間が短い
高速パルスを通過させる。
【0009】受信部は、共通モード変圧器を有する入力
フィルタ手段と、終端手段と、等化手段と、増幅手段と
を含んでいる。配線ネットワークからの入来信号は、こ
の終端手段によって終端される。かかる入来信号内の共
通モード成分は、入力フィルタ手段によって抑圧され
る。平衡(balanced)信号は、等化手段を通過され、増
幅された後、本質的に無害な形態で当該トランシーバか
ら出力される。
【0010】受信部内の閾値回路手段は、増幅された平
衡信号をモニタして、受信部から有効なデータ信号が出
力されるときに論理「1」であり且つ受信部の出力デー
タが有効でないときに「0」となる、信号検出(SD)
制御パルスを出力する。この機能は、データ出力応答を
トリガしうるスパイク状のノイズに対し、当該トランシ
ーバを実質的に不感にする。固定及び動的な閾値回路手
段も設けられる。
【0011】
【実施例】図1には、本発明に従った通信システムが示
されている。この通信システムは、光ファイバ・ケーブ
ル16によって相互接続された、配線クロゼット(W
C)10,12,14〜nを含んでいる。配線クロゼッ
トの各々は、少くとも1個の光ファイバ配線パネルと、
図1には1個だけ示されている集線モジュール18と、
ケーブル配線パネルとを含んでいる。集線モジュール1
8の各々は、図1には1個だけ示されている配線ネット
ワークにより、パーソナル・コンピュータ(以下「P
C」と略記)22〜Nに結合されている。PCの各々
は、高速データ処理のためのFDDIアダプタを含んで
いる。代表的な配線ネットワークは、ケーブル配線パネ
ルと、このケーブル配線パネルをそれぞれのPCに相互
接続する複数の配線ケーブル(38,40,42,4
4)と、このケーブル配線パネルを集線モジュール18
に相互接続する複数のパッチ・ケーブルとを含んでい
る。
【0012】集線モジュール18は、平面状のマザー・
ボードと、複数のドーター・カード(26,28,3
0,32,34,36,n)とを含んでいる。マザー・
ボードは、各ドーター・カードのピンを受け取るための
開口を有するソケットを含んでいる。後述するように、
各集線モジュール18内の最初のドーター・カード26
は、光信号を電気信号に変換し、そしてこの電気信号が
配線ネットワークを介しての配電のために他のドーター
・カードに通される。最後のドーター・カードnは、電
気信号を光信号に逆変換し、この光信号を光ファイバ・
ケーブル16のリンクに転送する。最後のドーター・カ
ードnによって与えられる前述の機能は、IBM822
8マルチ・ステーション・アクセス・ユニット(MSA
U)が与える機能と類似している。各配線クロゼット
(WC)内の集線モジュール18及び相互接続用の光フ
ァイバ・ケーブル16は、ループ状の幹線ネットワーク
20を形成する。この光ファイバ・ケーブル16による
幹線ネットワーク20は、100Mビット/秒のデータ
速度でデータを伝送可能な高速ネットワークである。
【0013】各集線モジュール18内の最初のカード2
6と最後のカードnの間にあるドーター・カードの各々
は同じものであって、配線ネットワークを介して伝送す
べき電気信号を処理する。これらのドーター・カードの
各々は、一の配線ケーブルによって、ビルディング内の
選ばれた点に設置された配線クロゼットからオフィス内
の壁型プラグに接続される。他の配線ケーブルが、この
壁型プラグを机上のPC(又は他のDTE)に搭載され
たFDDIアダプタ(後述)と相互接続する。図1にお
いて、38及び40は、配線クロゼットから壁型プラグ
に至る配線ケーブルであり、40及び44は、壁型プラ
グから適当なPCに至る配線ケーブルである。ここで注
意すべきは、図1には2本の配線ケーブルが示されてい
るが、実際には、各集線モジュール18は複数のドータ
ー・カードを担持し、そして各ドーター・カードはオフ
ィス内の諸PCに至る別個の配線ケーブル接続を有す
る、という点である。従って、一の集線モジュール18
が10個のドーター・カードを担持するのであれば、各
ドーター・カードは、オフィスに至る別個の配線ケーブ
ルを有することになる。即ち、配線ケーブルの数は、集
線モジュール18内のドーター・カードの数に等しい。
【0014】本発明の実施例では、配線ネットワーク
は、IBM配線システムと同じであるものとする。前掲
の文献に示されているように、IBM配線システムを構
成する配線ケーブル38,40,42,44の各々は、
撚り線対をそれぞれ含んでいるが、図1にはそのうちの
1対だけが示されているに過ぎない。撚り線対のうち一
方の線が、ドーター・カードからオフィス内のPCに信
号を伝送するのに対し、他方の線は、このPCからこの
ドーター・カードへの信号を伝送する。PCの各々及び
集線モジュール18の各々の内部に、1個のドーター・
カードが備えられている。
【0015】この通信システムは、100Mビット/秒
のデータ伝送を提供する。かかる高速データ伝送は、F
DDIネットワークについて「ANSI X3.14
8」に記述されている処の、純粋な光ファイバ・ネット
ワークであるFDDIネットワーク上の伝送を意図した
ものである。しかし、本発明に従ってドーター・カード
の各々を設計することによって、本発明者が提供する光
ファイバと電線から形成される複合型の通信ネットワー
クは、本発明の出願前には利用できなかったものであ
る。なぜなら、かかる通信ネットワークの配線部によっ
て生ぜられるEMIの問題を、米国連邦通信委員会(F
CC)の要件及び政府機関の他の指針を満足するよう
に、抑制することができなかったと考えられるからであ
る。
【0016】図1において、配線クロゼット及び光ファ
イバ・ケーブル16は、ループ状の幹線ネットワーク2
0を形成する。かくて、データ伝送及びリングの方向は
単方向性であるから、リング信号が完成するのは、集線
モジュール18内の最後のドーター・カードにおいて電
気信号が光信号に逆変換され、そして光ファイバ・ケー
ブル16を介して次の集線モジュールに伝送される場合
である。ドーター・カードの詳細を述べる前に、本発明
の基礎を成す理論の要約を説明する。EMIは、電気信
号の振幅、立上り時間及び共通モード信号成分の量に比
例する。立上り時間は、所望のデータ速度で決まるか
ら、本発明は、約300mボルト程度の低いピーク対ピ
ーク振幅と、共通モード変圧器(後述)を介して得られ
る平衡信号を用いる。
【0017】EMIは、データ伝送用の導体、配線ラッ
ク、配線ケーブル等、電気信号の振幅及び電気的な不平
衡信号の総体により生じる。輻射電界は、異モードの輻
射と、共通モードの輻射とから成る。参考文献の Henry
W. Ott,“Noise ReductionTechniques in Electronic
Systems”, 2nd Ed., 1988(J.Wiley & Sons)によれ
ば、異モードの輻射(ED )は、次の式で表すことがで
きる。 ED =263×10-16 (f2 A)ID /r 但し、(263×10-16 )は占積率を表す定数であ
り、fは電気信号の周波数、Aは異なる信号電流によっ
て形成されるループの面積、ID は平衡信号の電流、r
は輻射中の装置から輻射測定装置までの距離である。
【0018】共通モードの輻射(EC )は、次の式で表
すことができる。 EC =12.6×10-7(fL)IC /r 但し、Lは接続用の配線ケーブルの長さであり、IC
共通モードの電流、rは輻射中の装置から測定装置まで
の距離、fは電気信号の周波数、(12.6×10-7
は占積率を表す定数である。共通モードの輻射(EC
についての占積率は、異モードの輻射(ED )のそれよ
りも相当に大きいから、共通モードの輻射は、比較的に
強く且つ重要である。ここで、共通モードの電流(I
C )が、電気信号の振幅の大きさと不平衡度の量とに比
例する、ということにも注意すべきである。従って、1
50Ωのケーブル間にかかる300mボルトの電位差に
よって生ぜられる電流Iを制限することにより、輻射を
許容レベルまで制限することができる。更に、このケー
ブルを介して伝送される電気信号の共通モード成分の量
を制限することにより、電界も減少させることができ
る。
【0019】図2には、ドーター・カード(例えば、2
6)の構成が示されている。このドーター・カードは、
その諸構成要素を覆うハウジング48上に装着されたコ
ネクタ46を含んでいる。このドーター・カードの諸構
成要素は、平面状の支持部材に装着されている。ここ
で、図6(a)〜図6(c)を参照すると、これらの図
面には、「トランシーバ」と呼ばれる各ドーター・カー
ドの物理的なパッケージが示されている。図6(a)で
は、マザー・ボード上のソケットに挿入される複数のピ
ンが支持部材の下側から突出している。コネクタ46
は、ハウジング48の側面に装着される。後述するよう
に、コネクタ46は、このトランシーバをIBM配線シ
ステムに対しインタフェースするものである。図6
(b)には、コネクタ46の機械的な詳細が示されてい
る。実施例では、コネクタ46は、Amp社が製造する
9ピンのDシェル・コネクタ(部品番号745781−
4)又はその同等品である。図6(c)には、トランシ
ーバの下面及び各出力ピン上の信号名がそれぞれ示され
ている。
【0020】図2に戻ると、このトランシーバは、送信
部50と受信部52を含んでいる。送信部50は、撚り
線対54によってコネクタ46に接続され、入力データ
(同相及び逆相の両方)を受信し、この入力データを処
理し、これを撚り線対54に出力する。同様に、一のP
Cからの信号は、撚り線対64を介して、受信部52で
受信される。受信された信号は、受信部52で処理さ
れ、マザー・ボードにデータとして出力される。このデ
ータ信号の同相成分と逆相成分が、このトランシーバの
受信部52から出力される。
【0021】受信信号の一部は、信号検出(SD)制御
パルスを発生するために、閾値回路手段56によって用
いられる。この信号検出(SD)制御パルスは、他の箇
所で用いるために、同相及び逆相の両成分として伝送さ
れる。後述するように、信号検出(SD)制御パルス
は、データ出力信号をゲートするために用いられる。こ
れが必要であるのは、伝送された300mボルトのピー
ク対ピーク振幅を有する電気信号が、配線ケーブルで減
衰された後は非常に小さくなるために、この信号検出
(SD)制御パルスを発生しなければ、データ線をトリ
ガし得るノイズがデータとして誤って処理されてしまう
からである。しかし、有効な信号データが出力データ線
上にあるとき高となるような信号検出(SD)制御パル
スを与えることによって、かかる望ましくない状況を回
避することができる。
【0022】コネクタ46は、ハウジング48内に収納
されているトランシーバを、IBM配線システムに相互
接続する。従って、送信部50からの信号は、単一の配
線ケーブル内にある撚り線対を介してオフィス内の一の
PCに供給される。同様に、このPCからのデータは、
同じ配線ケーブル内の撚り線対を介してコネクタ46に
供給され、受信部52によって処理される。送信部50
は、ECL論理手段58と、送信減衰手段60と、出力
フィルタ手段62とを含んでいる。ECL論理手段58
は、入力データ信号を受信するとともに、出力レベルと
スイッチング速度が標準化されるように、この入力デー
タ信号を処理する。送信減衰手段60は、輻射量を最少
にするべく、ECL論理手段58からの信号を所定のレ
ベルまで減衰させる。本発明の実施例では、ECL論理
手段58からの信号は、ピーク対ピークの振幅が300
mボルトとなるように減衰され、そして前記撚り線対へ
の方形の伝送パルスを発生するように、適正に容量的に
補償される。
【0023】次に、送信減衰手段60からの減衰された
信号は、出力フィルタ手段62に加えられる。出力フィ
ルタ手段62は、広帯域の共通モード変圧器から成り、
共通モード成分を減衰させるとともに、高いデータ速度
を維持するために立上り時間が短い高速パルスを通過さ
せる。また、出力フィルタ手段62は、撚り線対54上
の信号を平衡させる。この信号を平衡させ且つ共通モー
ド成分を抑圧することにより、撚り線対54及びこのシ
ステムの他の構成要素からの輻射をEMIの限界値に適
合するように減少させることができる。ここで図7を参
照するに、この図面には、出力フィルタ手段62(共通
モード変圧器)の減衰特性が示されている。図7におい
て、その水平軸には信号の周波数範囲が示され、垂直軸
には減衰量が示されている。「平衡モード信号」と表記
した曲線は、平衡モード信号の減衰特性を示している。
このグラフから明らかなように、平衡モード信号の減衰
量が無視しうる程度のものであるのに対し、共通モード
信号の減衰量は非常に大きくなっている。従って、図7
の特性を有する共通モード変圧器を用いると、このトラ
ンシーバのノイズ又は輻射成分である共通モード信号を
減衰させることができ、それと同時に高速データを担持
する平衡モード信号を減衰させずに撚り線対上で伝送さ
せることができる。
【0024】図2に示されている受信部52は、入力フ
ィルタ手段66と、等化終端手段68と、増幅手段70
とを含んでいる。入力フィルタ手段66は、撚り線対6
4を介してDシェル・コネクタ46に接続される。入力
フィルタ手段66が受信信号に対して行う機能は、出力
フィルタ手段62が出力信号に対して行うものと同じで
ある。要するに、入力フィルタ手段66は、輻射を生じ
させるような共通モード信号を除去するとともに、高速
のデータ信号を平衡させて、その平衡信号を等化終端手
段68に出力する。等化終端手段68は、この配線クロ
ゼットを遠隔のPCに接続する配線ケーブルの長さによ
って生ぜられる信号歪みを補償するように、その入力に
受け取られる信号を調整し且つこれを終端する。ここで
注意すべきは、シールドされた撚り線対から成る配線ケ
ーブル38,40(図1)が高周波損失を有し、これが
その低域フィルタリングに寄与する、ということであ
る。更に、低域フィルタリングの遮断周波数は、配線ケ
ーブル38,40の長さに比例し、最大長さで最低周波
数となる。
【0025】(単一の長さにおける)効果的な補償を行
うために、単一の固定式高周波ピーキング等化器を使用
することができ、このため、配線ケーブル38,40の
最大長さは、例えば100mに設定される。もし、配線
ケーブル38,40の最大長さを100mに設定して、
性能を満足させることができれば、一層短い長さについ
ての総合的な補償も、ECLの応答特性に起因して、許
容可能なものとなる。送信部50において、この等化機
能は、送信減衰手段のコンデンサ(図4)と組み合わさ
れる。更に、伝送出力、減衰手段、フィルタ及び増幅器
の入力に至るケーブルは、線形の構成要素であるから、
この等化手段は、受信部52の入力端にも配置すること
ができる。この効果は、良好に限定された方形の送信パ
ルスが規定され且つ容易に標準化されうる、という点に
ある。図2の増幅手段70は、等化終端手段68から受
信された信号を増幅し、この受信信号を標準のECL振
幅及び駆動能力に回復し、それをデータ出力として転送
する。
【0026】閾値回路手段56が発生する信号検出(S
D)制御パルスは、データ出力をゲートするために用い
られる。閾値回路手段56は、減衰手段72と、整流手
段74と、クリッパ手段76とを含んでいる。減衰手段
72は、その内部にある諸回路によって設定される。整
流手段74は出力信号を整流し、クリッパ手段76はこ
のトランシーバをオフに駆動するためにその信号をEC
Lレベルにする。閾値回路手段56は、一定値の減衰手
段72を含み、その設定に依存して、増幅手段70から
出力されるデータ信号に応答する。かくて、閾値回路手
段56が20mボルトより高い電圧に応答するように設
定されていれば、データ出力応答をトリガするようなス
パイク状のノイズは、その平均値が20mボルトより低
いことを条件として、無効とみなされる。即ち、閾値回
路手段56は、有効データからノイズを分離することが
できる。この機能は、有効データの振幅がmボルトの範
囲で非常に小さく且つノイズが多い環境では、非常に重
要である。勿論、最も高い信号ディジタル応答は、最大
の配線ケーブル長について生じる最小の信号に近い値に
制限される。
【0027】図3〜図5には、図2のトランシーバの詳
細な回路図が示されている。各機能ブロックは、破線で
囲んであり、図2と同じ参照番号が付されている。各機
能ブロック内の構成要素と相互接続は、図示の通りであ
るから、その説明を省略することにする。以下の表1に
は、図3〜図5内の構成要素の適正な値が示されてい
る。また、市販の構成要素もそのように表記してある。
このため、送信部50及び受信部52からのそれぞれの
導線に接続されるコネクタ46のピンが示されている。
同様に、コネクタ1及びコネクタ2は、このトランシー
バから出力される夫々の信号のピンと、これらのピン上
で使用可能な信号を示している。前述のように、これら
のピンは、各トランシーバのマザー・ボードのソケット
に挿入されるようになっている。構成要素IC1C,I
C1A,IC2B,IC2C,IC1B,IC2Aは、
ECL及び増幅機能を行う市販の部品である。モトロー
ラ社の製品(部品番号MC10H116FN)のような
市販の部品又はその同等品を、ECL及び増幅機能を与
えるために使用することができる。
【0028】
【表1】 要 素 値 要 素 値 C1 1.0 R17 1.30kΩ R1 825Ω R18 1.30kΩ R2 1.30kΩ R19 3.65kΩ R3 825Ω R20 3.65kΩ R4 1.30kΩ R21 82.5Ω C2 0.1 R22 82.5Ω C3 0.1 R23 130Ω R5 105Ω R24 130Ω R6 105Ω R28 348Ω R7 82.5Ω R31 10kΩ R8 82.5Ω R32 10kΩ R9 124Ω R39 9.09kΩ R10 124Ω R33 82.5Ω R12 24.9Ω R34 82.5Ω R13 24.9Ω R35 130Ω R14 36.0Ω R36 130Ω C4 22.0pf C8 1.0 C5 22.0pf C9 0.033 R15 36Ω C15 150pf R16 150Ω C14 150pf C17 0.1
【0029】図3〜図5のうち特に受信部52に相当す
る部分を参照するに、受信データは、コネクタ46(図
5)のピン1及び6に供給される。このデータは、EM
I共通モード・フィルタとして機能する処の、入力フィ
ルタ手段66内の広帯域の共通モード変圧器に供給さ
れ、そこを通過して受信部52の増幅回路モジュールI
C1A(図3)の入力へ与えられ、それと同時に150
Ωの分圧器バイアス回路及び放電回路(R25,R2
6)で終端される。この増幅回路モジュールIC1A
は、これらの小さい信号に対する第1の線形増幅器とし
て作用し、第2のECLモジュールIC1Cを給電し
て、コネクタ2のピン10及び11にECLレベルの信
号を発生させる。増幅回路モジュールIC1Aからの増
幅信号の一部は、IC1B(図5)とその出力エミッタ
上の抵抗/容量負荷とによる二重整流の単一の段に供給
される。コンデンサC14及びC15並びに10Ωの抵
抗R31及びR32は、1.5μ秒の時定数を与える。
この部分的に整流された信号は、固定抵抗Ra、Rb、
Rcから成る減衰手段72並びに最終段のIC2C及び
IC2Bを介してECLレベルに変換される。IC2C
及びIC2Bは、コネクタ2のピン8及び9に信号検出
(SD)制御パルス及びその反転パルスを与える。
【0030】このトランシーバの送信部50は、コネク
タ1(図4)のピン12及び13上のデータを受信す
る。この信号のECLレベルはIC2Aにより設定さ
れ、そして2.2n秒の時定数を有するC4及びC5に
より形成される減衰器及び高周波ピーキング等化手段の
組み合わせである、送信減衰手段60に供給される。送
信減衰手段60は、出力フィルタ手段62の変圧器並び
にDシェル・コネクタ46のピン5及び9に150Ωの
終端を与える。送信減衰手段60は、EMI輻射を最少
にするための振幅の限界値を設定する。
【0031】出力フィルタ手段62と入力フィルタ手段
66とは、同じものである。出力フィルタ手段62内の
変圧器では、巻線5,7,8が非常に広帯域のEMI共
通モード“チョーク”を形成する。直列の変圧器(主と
してサージの抑圧に用いられる)の組み合わせが、出力
フィルタ手段62及び入力フィルタ手段66の残りの部
分を形成する。EMI輻射を抑圧するための3巻線は、
平衡信号については低損失の伝送線として機能し且つ共
通モード信号についてはチョークとして機能するよう
に、フェライト磁心上に同様に極づけられて構成され
る。望ましくない共通モード信号は、10〜30MHz
の低い周波数範囲についてチョークされる。この周波数
範囲より高い信号については、部分的に浮動する巻線が
この信号をトラップし、この信号を抵抗14又は15に
結合して散逸させる。このように、10〜200MHz
の帯域について有効な、共通モード・フィルタが構成さ
れる。図7には、これら変圧器の機能的特性が示されて
いる。
【0032】受信部52内の等化手段は、撚り線対から
成る配線ケーブルの長さの相異による種々の信号を等化
するためのものである。シールドされた配線ケーブル
は、高周波損失を有し、これがその低域フィルタリング
に寄与する。更に、低域フィルタリングの遮断周波数
は、配線ケーブルの長さに比例し、最大長さで最低周波
数となる。単一の長さにおける効果的な補償を行うため
に、単一の高周波ピーキング等化器を用いることができ
るから、配線ケーブルの最大長さは、100mに設定さ
れる。もし、配線ケーブルの最大長さを100mに設定
して、性能を満足させることができれば、一層短い長さ
についての総合的な補償も、ECLの応答特性に起因し
て、許容可能なものとなる。送信部50において、この
等化機能は、送信減衰手段60のコンデンサ(図4)と
組み合わされる。更に、送信出力回路と増幅器の入力に
至る配線ケーブルは、線形の構成要素であるから、この
等化手段は、受信部52の入力端にも配置することがで
きる。この効果は、良好に限定された方形の送信パルス
が規定され且つ容易に標準化されうる、ということにあ
る。受信部52内の等化手段68は、送信減衰手段60
内にある抵抗による等化器回路と同様の回路で形成され
る。
【0033】安全設計を行うには、信号線上の過電圧サ
ージからの保護が必要である。複数のダイオードCR5
〜CR8及び変圧器T2Aは、受信部52を過電流、過
電圧による損傷から保護する。送信部50では、ダイオ
ードCR1〜CR4と変圧器T1Aが、同様の保護を与
える。
【0034】閾値回路手段56内の減衰手段72(図
3)は、固定式の減衰器から成る。幾つかの適用面で
は、可変の適応式閾値減衰器が非常に有効であって、前
述の固定式減衰器に対する改善を与えることがある。図
8には、かかる適応式閾値減衰器が示されている。図示
されているECLモジュールは、図3に示されているも
のと同様であり、同じ参照符号が付されている。この動
的減衰器は、抵抗Rに接続するFET線形スイッチから
成る。
【0035】図3の減衰手段72を図8のものと置き換
えれば、適応性閾値が得られる。こうするには、整流さ
れた受信データ信号により制御される動的減衰器を通し
て、信号検出(SD)制御パルスを結合すればよい。こ
の動的減衰器(FET線形スイッチ)は、小信号より大
きい大信号を減衰させて、受信信号を平均化した直流値
に応じて変動する有効な信号検出(SD)制御パルスを
与える。平均化した受信信号(増幅後)は、長い配線ケ
ーブルについては0.2ボルト、短い配線ケーブルにつ
いては1ボルトである。このように、信号検出(SD)
制御パルスは、適応的に調整されるのである。従って、
長い配線ケーブルは低い閾値を、短い配線ケーブルは高
い閾値を有することになる。オフィス内の殆どの配線は
最大許容距離の半分であるから、このような適応性閾値
特性は、実際の施設において適用するのに非常に望まし
い。その結果、閾値レベルは常に最適値となり、最良の
S/N比を与えることができる。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
トランシーバを構成する送信部の送信端及び受信部の受
信端に共通モード変圧器から成る出力フィルタ手段及び
入力フィルタ手段がそれぞれ設けられているので、この
トランシーバのノイズ又は輻射成分である共通モード信
号を十分に抑圧することができ、それと同時に、高速デ
ータを担持する平衡モード信号を減衰させずに伝送する
ことができる。更に、このトランシーバの受信部内に設
けられている閾値回路手段によって、増幅された平衡信
号をモニタするとともに、受信部から有効なデータ信号
が出力されるときに論理「1」であり且つ受信部の出力
データが有効でないときに「0」となる、信号検出(S
D)制御パルスを出力するようにしているので、データ
出力応答をトリガしうるスパイク状のノイズに対し、こ
のトランシーバを実質的に不感にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施した通信システムの構成を示す概
略図である。
【図2】本発明に従ったトランシーバのブロック図であ
る。
【図3】トランシーバの詳細な回路図である。
【図4】トランシーバの詳細な回路図である。
【図5】トランシーバの詳細な回路図である。
【図6】トランシーバの斜視図、側面図及び下面図を示
す図である。
【図7】共通モード変圧器の減衰特性を示すグラフであ
る。
【図8】動的閾値回路の概略図である。
【符号の説明】
10,12,14〜N 配線クロゼット 16 光ファイバ・ケーブル 18 集線モジュール 20 幹線ネットワーク 22〜N PC 26,28〜N ドーター・カード 38,40,42,44 配線ケーブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−26952(JP,A) 特開 昭57−125553(JP,A) 特開 昭57−142050(JP,A) 特開 昭61−245747(JP,A) 特開 平1−147942(JP,A)

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光ファイバ・ケーブルから成る幹線ネット
    ワークと、 電気的な配線ケーブルから成る配線ネットワークと、 前記幹線ネットワークを前記配線ネットワークとインタ
    フェースする集線装置とを備え、 前記集線装置が、 前記幹線ネットワークから光信号を受け取って当該光信
    号を電気信号に変換する変換モジュールと、送信部を持
    つトランシーバ・モジュールとを有し、 前記送信部が、前記電気信号を平衡化し、当該電気信号
    の共通モード成分を除去するとともに、当該平衡化され
    た電気信号を前記配線ケーブルに伝送するための出力フ
    ィルタ手段として、磁心とその上の巻線を有する共通モ
    ード変圧器を含んでおり、当該共通モード変圧器が、前
    記電気信号の共通モード成分を減衰させるとともに、立
    上り時間が短いパルスを通過させることにより、前記配
    線ネットワークからの電磁輻射を最小とすると同時に、
    前記配線ネットワーク上の非常に高いデータ速度を維持
    するように構成されている、高速データ信号伝送用の通
    信システム。
  2. 【請求項2】前記送信部が、前記共通モード変圧器の入
    力側に結合された出力を有し、前記電気信号の振幅を所
    定レベルまで減衰させることにより、前記配線ネットワ
    ークからの電磁輻射を低下させるための送信減衰手段
    と、 前記送信減衰手段の入力側に結合された出力を有し、前
    記変換モジュールから受け取られた前記電気信号のスイ
    ッチング速度及び出力レベルを標準化することにより、
    当該電気信号を処理するためのECL論理手段とを含ん
    でいる 請求項1記載の高速データ信号伝送用の通信システム。
  3. 【請求項3】前記トランシーバ・モジュールが、前記配
    線ネットワークを前記幹線ネットワークに結合する受信
    部を含み、 前記受信部が、前記配線ネットワークからの電気信号を
    受け取って当該電気信号を平衡化し、当該電気信号の共
    通モード成分を除去するための入力フィルタ手段とし
    て、磁心とその上の巻線を有する共通モード変圧器を含
    んでおり、当該共通モード変圧器が、前記配線ネットワ
    ークからの前記電気信号の共通モード成分を減衰させる
    とともに、立上り時間が短いパルスを通過させるように
    構成されており、さらに当該共通モード変圧器の入力側
    に結合された終端手段と、前記配線ケーブルの異なる長
    さを補償するように当該電気信号を等化するための等化
    手段と、当該等化された電気信号を増幅して前記トラン
    シーバ・モジュールの選択された出力ピンに供給するた
    めの増幅手段とを含んでいる請求項1記載の高速データ
    信号伝送用の通信システム。
  4. 【請求項4】前記受信部が、前記増幅手段に結合され、
    当該増幅手段から出力される電気信号をサンプルし、当
    該電気信号の振幅が所定の範囲内にあることを指示する
    制御パルスを発生するための閾値回路手段を含んでいる
    請求項3記載の高速データ信号伝送用の通信システム。
  5. 【請求項5】光ファイバ・ケーブルから成る幹線ネット
    ワークと、電気的な配線ケーブルから成る配線ネットワ
    ークと、前記幹線ネットワークを前記配線ネットワーク
    とインタフェースする集線装置とを備え、前記集線装置
    が、前記幹線ネットワークから光信号を受け取って当該
    光信号を電気信号に変換する変換モジュールと、単一の
    ハウジング内にパッケージ化された送信部及び受信部を
    持つトランシーバ・モジュールとを有する高速データ信
    号伝送用の通信システムにおいて、 前記送信部が、 (a)前記変換モジュールからの電気信号を受け取り且
    つ当該電気信号の出力レベル及びスイッチング速度を標
    準化することにより当該電気信号を処理するためのEC
    L論理手段と、 (b)前記ECL論理手段に結合され、当該ECL論理
    手段からの前記電気信号を受け取り、当該電気信号の振
    幅を所定レベルまで減衰させることにより、前記配線ネ
    ットワークからの電磁輻射を低下させるための送信減衰
    手段と、 (c)前記送信減衰手段からの前記電気信号を受け取
    り、当該電気信号を平衡化し、当該電気信号の共通モー
    ド成分を除去するとともに、当該平衡化された電気信号
    を前記配線ケーブルに伝送するための出力フィルタ手段
    であって、磁心とその上の巻線を有する共通モード変圧
    器を含んでおり、当該共通モード変圧器が、前記電気信
    号の共通モード成分を減衰させるとともに、立上り時間
    が短いパルスを通過させることにより、前記配線ネット
    ワークからの電磁輻射を最小とすると同時に、前記配線
    ネットワーク上の非常に高いデータ速度を維持するよう
    に構成されている出力フィルタ手段とを含んでおり、前
    記受信部が、 (d)前記配線ネットワークからの電気信号を受け取っ
    て当該電気信号を平衡化し、当該電気信号の共通モード
    成分を除去するための入力フィルタ手段であって、磁心
    とその上の巻線を有する共通モード変圧器を含んでお
    り、当該共通モード変圧器が、前記配線ネットワークか
    らの前記電気信号の共通モード成分を減衰させるととも
    に、立上り時間が短いパルスを通過させるように構成さ
    れている入力フィルタ手段と、 (e)前記入力フィルタ手段の出力側に結合され、前記
    配線ケーブルの異なる長さを補償するように当該入力フ
    ィルタ手段からの前記電気信号を等化するための等化手
    段と、 (f)前記等化手段の出力側に結合され、当該等化手段
    からの等化された電気信号を受け取り、当該電気信号を
    増幅して出力する増幅手段とを含んでいることを特徴と
    する前記通信ネットワークで用いるためのトランシーバ
    ・モジュール。
  6. 【請求項6】前記受信部内の前記増幅手段に結合され、
    当該増幅手段からの電気信号をモニタして当該電気信号
    が有効のときにのみ制御信号を出力する閾値回路手段を
    更に有する、請求項5記載のトランシーバ・モジュー
    ル。
  7. 【請求項7】前記閾値回路手段が、 減衰回路と、 当該減衰回路に接続される整流回路と、 当該整流回路に接続されるクリッパ回路と を有する請求項6記載のトランシーバ・モジュール。
  8. 【請求項8】光ファイバ・ケーブルから成る幹線ネット
    ワークと、電気的な配線ケーブルから成る配線ネットワ
    ークと、前記幹線ネットワークを前記配線ネットワーク
    とインタフェースする集線装置とを備え、前記集線装置
    が、前記幹線ネットワークから光信号を受け取って当該
    光信号を電気信号に変換する変換モジュールと、送信部
    を持つトランシーバ・モジュールとを有する高速データ
    信号伝送用の通信システムにおいて、 前記送信部が、 (a)前記変換モジュールからの電気信号を受け取り且
    つ当該電気信号の出力レベル及びスイッチング速度を標
    準化することにより当該電気信号を処理するためのEC
    L論理手段と、 (b)前記ECL論理手段に結合され、当該ECL論理
    手段からの前記電気信号を受け取り、当該電気信号の振
    幅を所定レベルまで減衰させることにより、前記配線ネ
    ットワークからの電磁輻射を低下させるための送信減衰
    手段と、 (c)前記送信減衰手段からの前記電気信号を受け取
    り、当該電気信号を平衡化し、当該電気信号の共通モー
    ド成分を除去するとともに、当該平衡化された電気信号
    を前記配線ケーブルに伝送するための出力フィルタ手段
    であって、磁心とその上の巻線を有する共通モード変圧
    器を含んでおり、当該共通モード変圧器が、前記電気信
    号の共通モード成分を減衰させるとともに、立上り時間
    が短いパルスを通過させることにより、前記配線ネット
    ワークからの電磁輻射を最小とすると同時に、前記配線
    ネットワーク上の非常に高いデータ速度を維持するよう
    に構成されている出力フィルタ手段と を含んでいることを特徴とする前記前記通信ネットワー
    クで用いるためのトランシーバ・モジュール。
JP3275756A 1991-02-19 1991-10-23 通信システム及びトランシ―バ・モジュ―ル Expired - Fee Related JP2511598B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US656527 1991-02-19
US07/656,527 US5157531A (en) 1991-02-19 1991-02-19 Hybrid transmission network

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0629984A JPH0629984A (ja) 1994-02-04
JP2511598B2 true JP2511598B2 (ja) 1996-06-26

Family

ID=24633414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3275756A Expired - Fee Related JP2511598B2 (ja) 1991-02-19 1991-10-23 通信システム及びトランシ―バ・モジュ―ル

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5157531A (ja)
EP (1) EP0500485A3 (ja)
JP (1) JP2511598B2 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5253249A (en) * 1989-06-29 1993-10-12 Digital Equipment Corporation Bidirectional transceiver for high speed data system
US5303266A (en) * 1990-06-08 1994-04-12 Chipcom Corporation Multimedia high speed network
US5524109A (en) * 1991-06-20 1996-06-04 Bay Networks, Incorporated Token ring concentrator having retiming function
US5442628A (en) * 1993-11-15 1995-08-15 Motorola, Inc. Local area network data processing system containing a quad elastic buffer and layer management (ELM) integrated circuit and method of switching
US6049593A (en) * 1997-01-17 2000-04-11 Acampora; Anthony Hybrid universal broadband telecommunications using small radio cells interconnected by free-space optical links
US7809834B2 (en) * 2002-02-04 2010-10-05 Hatteras Networks Methods, systems, and computer program products for communicating using a hybrid physical network
US20050053381A1 (en) * 2003-08-12 2005-03-10 Lockheed Martin Corporation Repeater node and serial bus system therefor
GB2418088A (en) * 2004-09-10 2006-03-15 Marconi Comm Ltd Upgrading optical telecommunications networks
WO2007007429A1 (en) * 2005-07-08 2007-01-18 Matsushita Electric Works, Ltd. Dual wiring system
WO2007127369A2 (en) * 2006-04-26 2007-11-08 Quellan, Inc. Method and system for reducing radiated emissions from a communications channel
US8968026B2 (en) 2011-01-03 2015-03-03 Amphenol Corporation High speed network interface

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5726952A (en) * 1980-07-24 1982-02-13 Toshiba Corp Reception circuit
JPS57125553A (en) * 1981-01-29 1982-08-04 Fujitsu Ltd Signal reception circuit
JPS57142050A (en) * 1981-02-27 1982-09-02 Hitachi Ltd Coupling circuit coupling transformer coupled transmission line and photo coupling circuit
JPS58141038A (ja) * 1982-02-17 1983-08-22 Nec Corp 平衡受信回路
JPS61245747A (ja) * 1985-04-24 1986-11-01 Nec Corp バ−スト信号伝送用パルストランス駆動回路
US4839886A (en) * 1987-06-22 1989-06-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Star configured local area network having priority allocation
US4839885A (en) * 1987-06-22 1989-06-13 E. I. Dupont De Nemours And Company Star configured local area network
JPH01147942A (ja) * 1987-12-04 1989-06-09 Hitachi Ltd シリアル伝送回路
DE3744072A1 (de) * 1987-12-24 1989-07-06 Licentia Gmbh Kommunikationssystem fuer synchrone und asynchrone datenuebertragung
US4979167A (en) * 1988-12-02 1990-12-18 Advanced Micro Devices, Inc. Methods and apparatus for performing restricted token operations on an FDDI network
US4951312A (en) * 1989-04-27 1990-08-21 Matsushita Electric Works, Ltd. Balanced transmission device

Also Published As

Publication number Publication date
US5157531A (en) 1992-10-20
JPH0629984A (ja) 1994-02-04
EP0500485A2 (en) 1992-08-26
EP0500485A3 (en) 1993-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5253249A (en) Bidirectional transceiver for high speed data system
US6385030B1 (en) Reduced signal loss surge protection circuit
US5485040A (en) Powerline coupling network
US5321372A (en) Apparatus and method for terminating cables to minimize emissions and susceptibility
US6175556B1 (en) Remote powered ethernet repeater
EP1219041B1 (en) Powerline data network filter
US6226331B1 (en) Data access arrangement for a digital subscriber line
EP0302162B1 (en) Apparatus for matching unbalanced R.F. baseband signals to balanced signals on a twisted two-wire line
EP1772989B1 (en) Midspan power delivery system for reduced emissions
JP2511598B2 (ja) 通信システム及びトランシ―バ・モジュ―ル
EP0560498A2 (en) Apparatus for combining broadband and baseband signal transmissions
US20060262478A1 (en) Surge protected broadband power line communication system
US8929468B1 (en) Common-mode detection with magnetic bypass
CN107332675A (zh) 无网络变压器的PoE设备
US8243412B2 (en) Surge protection systems and methods for outside plant ethernet
WO1998054893A2 (en) Video signal equalization system
EP2493168A2 (en) Active microfilter for vdsl2 communication standard
CN207853914U (zh) 无网络变压器的PoE设备
US9219462B2 (en) Modular interface systems and methods
US6912595B2 (en) Noise suppresion for network transceivers
JP2912388B2 (ja) 加入者回路
US6567472B1 (en) System and method for terminating a line by reflecting a scaled impedance
EP1155504B1 (en) Data access arrangement for a digital subscriber line
CN117520239A (zh) 一种串口和网口的自适应系统及电子设备
MXPA96001253A (en) Line interface apparatus and method for aislarde the line to the da terminal equipment

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees