JP4197847B2 - Ｉｓｄｎベースの信号をフィルタリングすることによってホームネットワークを実現する装置および方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の分野】
本発明は、ネットワークインターフェイスに関し、より特定的には、電話線媒体に接続されたネットワークステーション間のデータの伝送を制御するための方法およびシステムに関する。
【０００２】
【関連技術の説明】
ローカルエリアネットワークは、ネットワーク上のステーションをリンクするためにネットワークケーブルまたは他の媒体を使用する。ローカルエリアネットワークのアーキテクチャの各々は、各ステーションのネットワークインターフェイスカードが媒体へのアクセスを共有することを可能にするメディアアクセス制御（ＭＡＣ）を使用する。
【０００３】
従来のローカルエリアネットワークアーキテクチャは、１０ＢＡＳＥ−Ｔなどの所定のネットワーク媒体を使用して半２重または全２重イーサネット（Ｒ）（ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ標準８０２・３）プロトコルに従って動作するメディアアクセスコントローラを使用する。より新しいオペレーティングシステムは、ネットワークステーションがネットワークの存在を検出できることを必要とする。イーサネット（Ｒ）１０ＢＡＳＥ−Ｔ環境では、ネットワークは物理層（ＰＨＹ）トランシーバによるリンクパルスの伝送によって検出される。１０ＢＡＳＥ−Ｔ媒体上の周期リンクパルスは、周期リンクパルスの検出に基づいてネットワーク媒体により伝送する別のネットワークステーションの存在を検出するＰＨＹ受信機によって検出される。したがって、ステーションＡのＰＨＹトランシーバは、ステーションＢのＰＨＹ送信機からの１０ＢＡＳＥ−Ｔ媒体上のリンクパルスの受信によって、データパケットの伝送または受信なしに、ステーションＢの存在を検出することができる。
【０００４】
１０ＢＡＳＥ−Ｔなどの確立されたローカルエリアネットワーク媒体の代わりに従来のより対電話線を用いてコンピュータが互いにリンクされることを可能にするアーキテクチャを開発する努力がなされている。ホームネットワーク環境とここでは呼ばれるそのような構成は、家庭内の既存の電話配線を用いてホームネットワーク環境を実現し得るという利点を提供する。しかしながら、電話線は、たとえば調光機スイッチ、家庭電化製品の変圧器などの、家庭内の電気的装置によって引起されるスプリアスノイズのために、本質的に雑音がある。さらに、より対電話線は、標準のＰＯＴＳ電話機からのノイズパルスならびにオンフックおよびオフフックや、暖房および空調システムなどの電気系統のために、ターンオン過渡現象を被る。
【０００５】
電話配線網におけるさらなる問題は、伝送波形の信号条件（すなわち形状）が配線トポロジィに大きく依存することである。より対電話線媒体の多くの分岐接続、および分岐接続の異なった関連する長さは、伝送されるネットワーク信号に複数の信号反射をもたらし得る。電話配線のトポロジィにより、あるネットワークステーションからのネットワーク信号は１０から２０ミリボルトのオーダのピークツーピーク電圧を有し、それに対し別のネットワークステーションからのネットワーク信号は１から２ボルトのオーダの値を有し得る。ゆえに、受信パルスの振幅および形状は非常に歪んでおり、そのため受信パルスからの伝送クロックまたは伝送データの復旧が実質的に困難になり得る。
【０００６】
欧州の電話システムにおいて直面されるさらなる問題は、統合サービスデジタル網（ＩＳＤＮ）ベースの信号の伝送のための、ユーザ宅と公衆切換電話網の交換局との間のインターフェイスとして使用される、網終端基本アクセス（network termination basic access, ＮＴＢＡ）装置の使用に関する。特に、ＮＴＢＡ装置は、交換局からの２線式ＩＳＤＮ信号を、２線式の送信路および２線式の受信路を有する４線式のＳ０バスに対応付け、ユーザ宅を通じてＩＳＤＮベースの信号を送信および受信する。ＩＳＤＮベースの信号は、より高い周波数のネットワーク信号への実質的な干渉をもたらす、Ｓ０バス上の高調波反射を生成する。さらに、ＩＳＤＮベースの信号のゼロクロスは、伝送されるネットワーク信号に実質的に干渉し、４線式のＳ０信号バスでの過酷な条件により伝送されるネットワーク信号を使用不可能にしてしまう。
【０００７】
【発明の概要】
網終端基本アクセス（ＮＴＢＡ）装置を有し、ＩＳＤＮベースの信号を４線式のバスで送信するよう構成された家庭内電話回線網でコンピュータ端末ステーションを相互接続するための構成が必要とされる。
【０００８】
ＩＳＤＮベースの信号を４線式のＳ０バスで送信および受信するよう構成されたＩＳＤＮベースのユーザ宅にホームコンピュータネットワークを実現するための構成も必要とされる。
【０００９】
これらのおよび他の必要性は、伝送されるネットワーク信号に干渉するＩＳＤＮベースの信号の高調波の減衰のためにローパスフィルタが２線式の送信路に結合される、本発明によって達成される。ローパスフィルタは、ネットワークデータ信号に対してＩＳＤＮベースの信号を遅延させ、ＩＳＤＮベースの信号による干渉を最小にもする。
【００１０】
本発明は、より特定的には、請求項１に従う家庭内電話回線網でローカルエリアネットワークを実現する方法と、請求項６に従うコンピュータネットワークとによって規定される。
ＷＯ−Ａ−９７１１５３４は、２線式の線を介するデジタル広帯域ＡＤＳＬ信号およびデジタルベースバンドＩＳＤＮ信号の同時伝送のための電気通信網を開示する。この２線式の線において、加入者のＩＳＤＮ網終端とは別に、ＡＤＳＬ信号のためのハイパスフィルタおよびＩＳＤＮ信号のためのローパスフィルタが設けられる。ローパスフィルタは、加入者の電源によるセレクタパルス、リンギング電圧およびノイズもフィルタリングする。
【００１１】
本発明の別の局面に従えば、コンピュータネットワークは、ＩＳＤＮベースの信号を公衆切換電話網に送信および受信するよう構成された網終端基本アクセス（ＮＴＢＡ）装置と、ＮＴＢＡ装置とＩＳＤＮユーザ宅の機器との間でＩＳＤＮベースの信号を送信および受信するための２線式の送信路および２線式の受信路を有する４線式のバスと、２線式の送信路および２線式の受信路の少なくとも１つを介してＩＳＤＮベースの信号よりも実質的に高い周波数を有するネットワークデータ信号をやり取りするよう構成された第１および第２の端末ステーションと、ローパスフィルタとを含む。ローパスフィルタは、２線式の送信路に結合され、ＩＳＤＮベースの信号を通過させ、実質的にネットワークデータ信号の周波数でＩＳＤＮベースの信号の高調波信号をフィルタリングし、ローパスフィルタは、２線式の送信路および２線式の受信路の少なくとも１つを介するネットワークデータ信号の伝送を可能にする。
【００１２】
この発明のさらなる利点および新規の特徴は、以下の説明に部分的に述べられ、以下の検討により当業者には部分的に明らかとなるか、または本発明の実施により知得されるであろう。この発明の利点は、前掲の特許請求の範囲に特に指摘される手段および組合せによって実現および達成され得る。
【００１３】
同じ参照番号の指定を有する要素が同様の要素を表わす添付の図面を参照する。
【００１４】
【発明を実施するための最良の態様】
図１は、本発明の実施例に従うＩＳＤＮベースの信号を用いる家庭内の環境において実現されるイーサネット（Ｒ）（ＩＥＥＥ８０２．３）ローカルエリアネットワーク１０の図である。図１に示すように、家庭内の環境は、統合サービスデジタル網（ＩＳＤＮ）信号を２線式のより対を介して公衆切換電話網に送信しかつそれから受信するよう構成された網終端基本アクセス（ＮＴＢＡ）装置１２を含む。当該技術において認められるように、ＮＴＢＡ装置１２は、送信路１６について２線と受信路１８について２線とを有する４線式のＳ０バス１４を出力するよう構成される。欧州の家庭において典型的に実現されている、Ｓ０バス１４は、Ｓ０バス１４から並列に接続される複数の接続または「タップ」２０を有し得る。
【００１５】
従来のネットワーキング技術は、差動信号としてネットワーク信号の伝送のためにカテゴリ５より対媒体を想定する。しかしながら、開示されるＩＳＤＮ環境では、ＮＴＢＡ１２は、ＩＳＤＮ信号を２線式の送信路１６および２線式の受信路１８に対応付ける。当該技術に認められるように、受信路１８は、約２００ｋＨｚ（たとえば１９２ｋＨｚ）のＩＳＤＮクロック周波数に対して２ビットの間隔で、送信路１６に伝送されるＩＳＤＮ信号を反射する。ゆえに、家庭内電話網連盟（home phone network alliance）によってホームＰＮＡと呼ばれる、ホームネットワーキングのために使用される周波数における高レベルのＩＳＤＮノイズのために、ＩＳＤＮ−Ｓ０バス１４でのホームＰＮＡデータの伝送は、通常可能でない。
【００１６】
開示される実施例に従えば、ローパスフィルタ３０が、ＮＴＢＡ１２の送信路１６に設置される。ローパスフィルタ３０は、１９２ｋＨｚのＩＳＤＮ信号の高調波によって引起される高周波ノイズを減衰するキャパシタ３４およびインダクタ３２を含む。ゆえに、送信路１６および受信路１８には、ステーション２２ａと２２ｂとの間でホームネットワーク信号に影響を与え得る高周波の高調波が存在しない。図１に示すように、ステーション２２ａおよび２２ｂは、受信路１８上に２線の接続を有する。
【００１７】
図２は、フィルタ３０によって導入される遅延を例示する図である。図２に示すように、フィルタ３０は遅延４０を導入する。この遅延は、ＩＳＤＮ信号４２のゼロクロス４６が受信路１８上のネットワークデータ信号４０をずらさないようにする。
【００１８】
この発明は、最も実践的かつ好ましい実施例であると現在のところ考えられるものと関連して記載されたが、この発明は開示された実施例に制限されるものでないことが理解され、反対に、前掲の特許請求の範囲内に含まれるさまざまな変形および等価の構成を含むことが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例に従うＩＳＤＮベースの配線を有するユーザ宅に実現されるコンピュータネットワークを示すブロック図である。
【図２】 ネットワークデータ信号に相対してＩＳＤＮベースの信号に対して図１のローパスフィルタによって行なわれる遅延を例示する図である。

Claims (15)

1. ＩＳＤＮベースの信号を公衆切換電話網に送信および受信するよう構成された網終端基本アクセス（ＮＴＢＡ）装置と、ＮＴＢＡ装置と４線式のバスに沿うタップとの間でそれぞれＩＳＤＮベースの信号を送信および受信するための２線式の送信路および２線式の受信路を含む４線式のバスとを有する家庭内電話回線網でローカルエリアネットワークを実現する方法であって、
   ＩＳＤＮベースの信号を通過させ、ネットワークデータ信号の周波数におけるその高調波を除去するよう構成されたローパスフィルタを前記２線式の送信路の２線間に接続するステップと、
   タップ間で、ＩＳＤＮベースの信号よりも高い周波数を有するネットワークデータ信号を伝送するステップとを含む、方法。
2. ネットワークデータ信号に対してＩＳＤＮベースの信号を遅延させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 伝送するステップは、少なくとも約１．５ＭＨｚの周波数でネットワークデータ信号を伝送するステップを含む、請求項２に記載の方法。
4. 約２００ｋＨｚの周波数で２線式の送信路上でＩＳＤＮベースの信号を伝送するステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記遅延させるステップは、ある時間間隔分ネットワークデータ信号からＩＳＤＮベースの信号のゼロクロスを遅延させるステップを含む、請求項２に記載の方法。
6. 伝送するステップは、２線式の受信路でネットワークデータ信号を伝送するステップを含む、請求項１に記載の方法。
7. コンピュータネットワークであって、
   ＩＳＤＮベースの信号を公衆切換電話網に送信および受信するよう構成された網終端基本アクセス（ＮＴＢＡ）装置と、
   ＮＴＢＡ装置とＩＳＤＮユーザ宅の機器との間でＩＳＤＮベースの信号を送信および受信するための２線式の送信路および２線式の受信路を有する４線式のバスと、
   前記２線式の送信路および前記２線式の受信路の少なくとも１つを介してＩＳＤＮベースの信号よりも高い周波数を有するネットワークデータ信号をやり取りするよう構成された第１および第２の端末ステーションと、
   前記２線式の送信路に結合され、ＩＳＤＮベースの信号を通過させ、実質的にネットワークデータ信号の周波数のＩＳＤＮベースの信号の高調波信号をフィルタリングするローパスフィルタとを含み、ローパスフィルタは、前記２線式の送信路および前記２線式の受信路の少なくとも１つを介するネットワークデータ信号の伝送を可能にする、コンピュータネットワーク。
8. ローパスフィルタは、ネットワークデータ信号に対してＩＳＤＮベースの信号を遅延させる、請求項７に記載のコンピュータネットワーク。
9. 第１および第２の端末ステーションは、２線式の受信路に結合され、２線式の受信路を介して前記ネットワークデータ信号を伝送する、請求項７に記載のコンピュータネットワーク。
10. ＮＴＢＡ装置は、約２００ｋＨｚの周波数で４線式のＳ０バス上でＩＳＤＮベースの信号を送信および受信する、請求項７に記載のコンピュータネットワーク。
11. 端末ステーションは、少なくとも約７．５ＭＨｚの周波数でネットワーク信号を受信および伝送する、請求項１０に記載のコンピュータネットワーク。
12. 伝送するステップは、ネットワークデータ信号をホームＰＮＡ信号として伝送するステップを含む、請求項１に記載の方法。
13. 第１および第２の端末ステーションは、ネットワークデータ信号をホームＰＮＡ信号として伝送するよう構成される、請求項７に記載のコンピュータネットワーク。
14. 伝送するステップは、タップに結合される第１および第２の端末ステーション間でネットワークデータ信号を伝送するステップを含む、請求項１に記載の方法。
15. 第１および第２の端末ステーションは各々、２線式の送信路および２線式の受信路の対応する少なくとも１つに結合される、請求項７に記載のコンピュータネットワーク。

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