JP4425219B2 - 線対の識別を行う方法 - Google Patents

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Description

本発明は導電体に関し、特に電圧供給器と共に使用して線対の識別作業を行うパッチパネル等の配線装置を改善できる配線装置、システムおよび方法に関する。
至る所で線路を用いて信号伝送が行われる現在において、個々の線路または二つの位置に跨る回路の識別は常に必要なことである。
図1に示すように、例えばインターネットサービスプロバイダ(ISP)、構内通信網(LAN)、広域通信網(WAN)、メトロポリタンエリアネットワーク(MAN)、企業内ネットワークシステム、インターネットシステム、電話作業センターなどの従来の通信システムについて述べると、通常数百または数千個の異なる区域に位置する端末使用者が同一のサーバシステム10の提供するサービス(または制御)を共用する。ある使用者11はモデム112を使用し、インターネット111を通じてサーバシステム10と接続するかも知れない。ある使用者12はサーバシステム10から離れた位置の地域サーバ121を通じてサーバシステム10と接続するかも知れない。ある使用者13は同じビルの異なる階のハブ131を使用してサーバシステム10と接続するかも知れない。ある使用者14は作業テーブル付近のジャック141またはソケットを通じてサーバシステム10と接続するかも知れない。ある使用者15は無線インターネット装置151および無線ハブ152を使用してサーバシステム10にアクセスするかも知れない。あるときは、もう一つのコミュニケーションシステム10aとサーバシステム10とを接続する必要があるかも知れない。
上述の全ての接続作業または多かれ少なかれ所謂ワイヤーまたはケーブルが使用されてサーバシステム10と接続される。従って、線路システムは非常に重要である。この線路システムにおいては、四方八方からの数千本の線路をサーバシステム10と接続する前に、集められてパッチパネルのスタックなどの配線フレーム20に接続させる。この膨大な線路システムにとって、如何に有効的にこれらの線路を管理するかは明らかに極めて重要であり、例えば、如何にパッチパネル21上のどのジャック211が遠端のどのエンドユーザと接続されているかを識別することなどは重要である。
従来技術において、例えば、LANケーブルのような複数対のある線対の識別の方法においては二人の作業員が必要であった。一人の作業員がパッチパネルのスタック(配線フレーム20)の位置に留まり、もう一人の作業員が各遠端のエンドユーザの中のある位置に移動する。そして、遠端のエンドユーザの位置の作業員は機器を使用してテスト信号を前述の位置上の線路に伝送し、パッチパネルのスタックの位置に位置する作業員は発音装置を使用して一つずつ順番にパッチパネルのスタック上の各ジャック内に発音装置を挿入し、発音装置が前述のテスト信号を受信して音声を発するまで一つずつ検査を行う。
この時、音声が発せられる特定の線対は識別されてラベルが貼られる。この過程は全ての線対の識別が完了するまで繰り返し行われる。明らかに、この従来技術による線対の識別方法は労力および時間が掛かり、典型的な大型線路システムにおいては、識別作業に数日または数週間掛かることもある。
特許文献1において、従来の一種の線路システムの線対の識別方法が開示されている。線対の識別を行う前に、パッチパネルスタック(配線フレーム)上の各ジャックにLEDを備える指示プラグを挿入する。ある遠端のエンドユーザの位置からテスト電圧を印加することによって、遠端のエンドユーザの位置と接続された指示プラグに電圧が流れてLEDが発光する。このようにして特定の線対は識別される。
パッチパネルのスタック(配線フレーム)に位置する作業員は各遠端のエンドユーザの位置のジャックに対応するパッチパネル上の各ジャックを一つずつ検査する必要がないので、掛かる時間と労力は低減できる。しかし、特許文献1において開示された線対の識別方法には欠点が存在する。例えば、作業員は試験電圧を印加する前に全てのパッチパネルのスタック(配線フレーム)上の各ジャックに指示プラグ(数千個にも及ぶ可能性がある)を挿入し、全ての線対の識別作業が完了した後、また全ての指示プラグをパッチパネルのスタック(配線フレーム)から一つずつ取り外す必要がある。この作業は時間も労力も掛かる作業である。
また、特許文献1において開示された技術において、LED回路がジャック内の二つの接点間で短絡を起こす可能性があるので、LEDを直接パッチパネルのスタック(配線フレーム)のジャック内に設置することはできない。また、通信信号伝送時などのパッチパネルのスタックの正常な操作中にLED回路はループバック短絡を起こし、コミュニケーションを混乱させる。従って、従来技術の線対の識別方法には改善の余地があった。
米国特許第5,847,557号
本発明の第1の目的は、線対を識別する際に、線対差込口に接続された発光装置およびフィルタ装置が組み込まれた配線装置を提供することにある。テスト電圧が発光装置の回路上に印加されたとき、発光装置は光を放出し、線対の識別作業の補助を行う。通信周波数信号または低電圧信号が印加されたとき、フィルタ装置は発光装置が接続された回路にループバック短絡が発生するのを低減させたり、防止したりすることができる。つまり、本発明による配線装置は線対の識別作業後、発光装置を取り除かなくても正常な信号伝送作業を行うことができることを課題とする。
本発明のフィルタ装置は、さらに低電圧のループバック短絡の発生を低減する人為的に設けられた抵抗導線を備えるのが好ましい。人為的に設けられた抵抗導線の概念は、大きな抵抗値を提供し、それによってケーブル安定性(または特性)試験装置が低周波数信号を発信したとき、回路を通過する信号(発光装置およびフィルタ装置の回路を通過する信号)は非常に微弱になり、その結果、ケーブル安定性(または特性)試験装置は回路が存在しないと認識するというものである。
本発明の発光装置は、並列であるが逆極性に接続された二組の独立したLEDを備えるのが好ましい。これによって直流テスト電圧の方向が如何なるものであっても、どちらかのLED素子が発光する。また、両LED素子の色は異なる色とすることができ、色を識別することによって、線対の識別時、両導線が誤接続されているかの判断を行うことができる。また、交流電圧またはその他のケーブル安定性(または特性)試験装置が発信した低周波数信号が差込口に供給されたとき、二つのLED素子は交互に点滅してその状態を示す。
本発明の第2の目的は、直流試験電圧を供給する機能だけでなく、ケーブル安定性(または特性)試験機能を兼ね備えたケーブル試験装置を提供することにある。ケーブル試験装置は、試験電圧供給器、ケーブル安定性(または特性)試験モジュール、制御装置、入力インターフェイス、表示パネルおよび出力を備える。試験電圧供給器は直流試験電圧を供給して線対の識別作業を行う。ケーブル安定性(または特性)試験モジュールはケーブル安定性(または特性)試験に必要な全ての機能を備える。入力インターフェイス、ケーブル安定性(または特性)試験モジュールおよび試験電圧供給器は全て制御装置と接続される。入力操作指令などの入力インターフェイスの操作によって、制御装置はケーブル安定性(または特性)試験モジュールまたは試験電圧供給器の切換えを行い、両者の何れかに信号(または試験電圧)を出力に伝送させる。同時に、表示パネルはケーブル試験装置の使用状態を表示することができる。本発明のケーブル試験装置は、試験装置を一つずつ各差込口に挿入しなおす必要がなく一回の工程で完了できるので、作業員は線対の識別およびケーブル安定性(または特性)試験の作業に掛かる時間を短縮できることを課題とする。
請求項の発明は、線路システム内において線対の識別を行う方法であって、
前記線路システムは、複数の第1の差込口および複数の前記第1の差込口と異なる遠端位置に位置する第2の差込口を備え、各第2の差込口は対応する1の差込口とのみ接続され、両者間において線対を定義し
各第1の差込口は、少なくとも二つの接点と、前記二つの接点間に接続される少なくとも一つの発光装置と、前記二つの接点間に接続され、発光装置と直列接続され、通信信号が前記二つの接点に印加されたとき、試験回路の前記二つの接点間においてループバック短絡が発生するのを防止するフィルタ装置とをそれぞれ備え
前記フィルタ装置は、さらに低電圧のループバック短絡の発生を防止する人為的に設けられた抵抗導線および、周波数が200Hzより高い信号を除去するローパスフィルタを備え、前記人為的に設けられた抵抗導線は、抵抗であり、その抵抗値は400Ωより大きく、
前記方法は、試験電圧を第2の差込口に印加し、接続された対応する第1の差込口上に設置された発光装置を発光させ、それによって前記線対の識別を行うステップを含み、
通信信号が前記第1の差込口の二つの接点に印加されたとき、前記フィルタ装置は前記二つの接点間においてループバック短絡が発生するのを防止し、それによって前記発光装置が前記二つの接点間に接続され続けている場合でも、第1の差込口と第2の差込口との間の正常な通信作業は影響を受けないことを特徴とする線路システム内において線対の識別を行う方法である。
請求項の発明は、前記発光装置は、並列であるが、逆極性に接続された二組の独立したLEDを備えることを特徴とする請求項記載の線路システム内において線対の識別を行う方法である。
請求項3の発明は、前記逆極性に接続された二組の独立したLEDは異なる発光色であることを特徴とする請求項2記載の線路システム内において線対の識別を行う方法である。
本発明によれば線対の識別を行う際に、テスト電圧が発光装置の回路上に印加されたとき、発光装置は光を放出し、線対の識別作業の補助を行うことができ、また、通信周波数信号または低電圧信号が印加されたとき、フィルタ装置は発光装置が接続された回路にループバック短絡が発生するのを低減させたり、防止したりすることができる。
つまり、本発明による配線装置は、線対の識別作業後、発光装置を取り除かなくても正常な信号伝送作業を行うことができる。本発明のケーブル試験装置は、試験装置を一つずつ各差込口に挿入しなおす必要がなく一回の工程で完了できるので、作業員は線対の識別およびケーブル安定性(または特性)試験の作業に掛かる時間を短縮でき、作業が簡易になる。
また、発光装置をローパスフィルタに直列に接続するとともに、並列であるが逆極性に接続された二組の独立したLEDとしたので、ケーブル試験装置が伝送した直流試験電圧の極性方向が如何なるものであっても、その中の一つのLEDが発光し、且つ、両LEDの発光色は異なる色とすることができ、従って、発光色の違いを判断することによって、線対の識別時、両導線が誤接続されているかどうかの判断ができる。
本発明の主要な概念は、各線対差込口に接続された発光装置およびフィルタ装置が組み込まれた配線装置を提供することにある。テスト電圧が発光装置の回路上に印加されたとき、発光装置は光を放出し、線対の識別作業の補助を行う。通信周波数信号または低電圧信号が印加されたとき、フィルタ装置は発光装置が接続された回路にループバック短絡が発生するのを低減させたり、防止したりすることができる。つまり、本発明による配線装置は線対の識別作業後、発光装置を取り除かなくても正常な信号伝送作業を行うことができる。
以下に、本発明による線対(wire pair)の識別ができる配線装置、システムおよび方法の実施例を複数挙げ、詳細な説明を行う。
図2は、本発明による配線装置40を示す斜視図である。図3は、図2のA―A線の断面図である。本実施例において、配線装置40はパッチパネルの形式である。しかし、当業者であれば、パッチパネル、配線終端ブロック、ジャックタイプのパッチボックス、ブロックタイプのパッチボックス、フロアコンセント、配線フレームおよび配線モジュールなどの形式から選択できる。
配線装置40(または、パッチパネルと称す)はパネル41と、パネル41に固定される回路版42と、パネル41上に設置され、回路版42と接続される複数のジャックタイプの線対差込口43と、回路板42と接続され、線対差込口43の反対側に位置する圧接(IDC)ブロック44と、回路板42上に設置され、それぞれ複数の線対差込口43に接続される複数の試験回路45とを備える。パネル41の前側表面には複数のラベル貼設区域46が設置され、各線対43に対して定義すべくラベリング作業が行われる。パネル41は線対差込口43および回路板42の支持を行う。パネル41上には若干のねじ穴47およびケーブル管理リング48などを設置することができ、ねじ穴47によってパネル41をケーシング、枠体または支持フレームなど(図示せず)の必要な位置に固定することができる。
各線対差込口43はさらに少なくとも二つの接点(図示せず)を備え、二つの接点を備える複数の線対各接点はそれぞれ導線(図示せず)と接続される。各試験回路45はそれぞれ対応する線対差込口43の両導線間に接続され、さらに発光装置451およびフィルタ装置452を備える。発光装置451は試験電圧が試験回路45に印加されたとき発光する。フィルタ装置452は試験回路45上において発光装置451と直列接続される。フィルタ装置452は通信周波数信号または低電圧信号が接点に印加されたとき、試験回路45にループバック短絡が発生するのを低減させたり、防止したりすることができる。
本実施例において、発光装置451はLEDが好ましく、パネル41の前側表面には複数の孔49が設けられ、発光装置451が放出する光の一部が孔49から外部に放出される。
以下の説明において、大部分の部材は前述の実施例と同一か類似するので同一または類似する部材は同一の名称および符合を用いて説明を行う。
図4は本発明による配線装置40の試験回路45にケーブル試験装置60を合わせて使用して線対の識別を行なう第1の実施例を示す回路図である。図中のWPR1、WPR2、・・・・ WPRnなどの符合は対応する配線装置40の線対差込口43(WPR)に接続された各試験回路45を表す。Outlet1、Outlet2、・・・・ Outletnなどの符合は配線装置40と同じ場所にない遠い位置の遠端のその他の線対差込口を表す。これらの遠端の線対差込口Outlet1、Outlet2、・・・・ Outletnは、例えば、LANケーブルのような複数対のある線対、即ち線路またはケーブル77によってそれぞれ対応する線対差込口43WPR1、WPR2、・・・・ WPRnと接続される。
注目すべき点として、これらの遠端の線対差込口はジャック形式またはプラグ形式とすることができ、モデムシステム、地域サーバ、ハブ、壁設置ジャック、無線ネットワーク装置またはもう一つのコミュニケーションシステムなどに設置できる。図4に示す実施例において、ケーブル試験装置60は直流(DC)電源61および抵抗器62を備え、簡単に直流試験電圧を遠端の線対差込口Outlet1、Outlet2、・・・・ Outletnの中の一つから供給できる。
本発明の試験回路45の実施例において、試験回路45は配線装置40の線対差込口43の両接点431、432の両導線51、52間に接続される。試験回路45上には直列に少なくとも発光装置451(例えばLED)および少なくとも一つのフィルタ装置452が設置される。本実施例において、フィルタ装置452はローパスフィルタ4521および人為的に設けた抵抗導線4522を備えるのが好ましい。ローパスフィルタ4521は周波数が200Hz以下の信号のみを通過させるものが好ましい。
つまり、電話信号およびコンピュータネットワーク信号などを含む殆どの通信周波数信号はこのローパスフィルタ4521によって除去され、例えば交流(AC)電圧信号またはその他の試験信号などの低周波数信号のみが通過することができる。抵抗導線4522は非常に長い線路(またはケーブル)をシュミレーションし、それによってケーブルの安定性またはその他の特性試験を行うとき、両接点431、432は短絡が発生したと認識されない。この人為的に設けた抵抗導線4522の概念は、大きな抵抗値を提供するものであり、従って、遠端の線対差込口の中の一つのケーブル安定性(または特性)試験装置が低周波試験信号を発信したとき、試験回路45を通過(発光装置451およびフィルタ装置452を通過)した信号は非常に微弱になり、ケーブル安定性(または特性)試験装置は両接点431、432には試験回路45が存在しないと認識する。抵抗導線4522は抵抗値が400Ωより大きいものが好ましい。
しかし、重要な点として、人為的に設けた抵抗導線4522の抵抗値はケーブル安定性(または特性)試験装置の違いに基づいて変更してもよい。
図5は本発明による配線装置の試験回路45aの第2の実施例を示す回路図である。本実施例において、試験回路45aは線対差込口の両接点431、432間に接続され、同様に直列接続された発光装置451a、ローパスフィルタ4521および抵抗導線4522を備える。本実施例と前述の図4に示す実施例との唯一の違いは、図5に示す発光装置451aは二組の独立したLED素子4511、4512を備え、両者は並列であるが、逆極性に接続される点である。
このように、ケーブル試験装置60が伝送した直流試験電圧の極性方向が如何なるものであっても、その中の一つのLED素子4511、4512が発光する。両LED素子4511、4512の発光色は異なる色とすることができ、従って、発光色の違いを判断することによって、線対の識別時、両導線51、52が誤接続されているかどうかの判断ができる。
また、交流電流またはその他の前述のケーブル安定性(または特性)試験装置が発信する低周波信号が両接点431、432に印加されたとき、両LED素子4511、4512は交互に点滅してその状態を示す(電圧がLED素子4511、4512を駆動するのに足りる電圧のときにのみ発光する)。
図6は、本発明によるケーブル試験装置70のその他の実施例を示すブロック図である。図4と異なる点は、図6に示すケーブル試験装置70は直流試験電圧を供給する機能を備えるだけでなく、ケーブル安定性(または特性)試験装置の機能を備える点にある。
ケーブル試験装置70は試験電圧供給器71、ケーブル安定性(または特性)試験モジュール72、制御装置73、入力インターフェイス74、表示パネル75および出力76を備える。出力76はジャックまたはプラグの形式で直接差込口またはケーブルと接続される。試験電圧供給器71は直流電源711および抵抗712を備える。試験電圧供給器71は直流試験電圧を供給して前述の線対の識別作業を行う。ケーブル安定性(または特性)試験モジュール72はケーブル安定性(または特性)試験に必要な全ての機能を備える。ケーブル安定性(または特性)試験モジュール72は一般に知られた従来技術であり、一般市場において購入可能であるので、その内容の説明はここでは行わない。
入力インターフェイス74はスイッチ、ボタン、またはキーパッドなどの形式とすることができる。入力インターフェイス74、ケーブル安定性(または特性)試験モジュール72および試験電圧供給器71はすべて制御装置73と接続される。入力操作指令などの入力インターフェイス74の操作によって、制御装置73はケーブル安定性(または特性)試験モジュール72または試験電圧供給器71のどちらかに切換え、両者の何れかに信号(または試験電圧)を出力に伝送させる。同時に、表示パネル75はケーブル試験装置70の使用状態を表示することができる。
本発明の実施例のケーブル試験装置70は、試験装置を一つずつ各差込口に挿入しなおす必要がなく一回の工程で完了できるので、作業員は線対の識別およびケーブル安定性(または特性)試験の作業に掛かる時間を短縮できる。
図7、8、9、10に示すように、本発明の発明者は、本発明による配線装置40および一般市場で購入した従来技術による配線装置に対して数種の特性試験および比較を行った。行われた特性試験はリターンロス、挿入損失、FEXTおよびNEXTを含み、その試験結果を図7、8、9、10にそれぞれ示す。前述の試験を行うのに使用されるケーブル試験装置は一般市場で購入したネットワークアナライザであり、ネットワークアナライザのモデルはHewlett-Packard社製造の「HP−8752C」である。
試験を受ける従来技術による配線装置には試験回路、LEDまたはフィルタ装置が設けられていない。従来技術による配線装置に対して行われた試験の結果は図7、8、9、10の実線で示し、「W/O LED」と標示する。試験を受ける本発明による配線装置40は図5に示す実施例を採用し、パッチパネル形式ですべての試験回路45a、発光装置451aおよびフィルタ装置452が設置されている。配線装置40上に設置された差込口はRJ‐45形式のジャックであり、線対の複数本が接続されたRJ‐45形式ジャックの二つの接点であるNo.4とNo.5の端子間に試験回路45aが接続され試験が行われる。配線装置40の人為的に設けられた抵抗導線4522の抵抗値はおよそ21KΩであり、ローパスフィルタ4521の規格は「外径‐内径‐厚さ(OD−ID−TH)」が「9mm‐5mm‐3mm」のコイルの巻数が19回のインダクタント素子である。
本発明の実施例での配線装置40の試験結果は図7、8、9、10の点線で表し、「+LED Circuitry」と標示する。図7、8、9、10から分かるように、本発明の配線装置40の通信特性はLED回路を備えない従来技術とほぼ同一またはそれ以上に優れる場合もある。例えば、図7に示すリターンロス特性試験において、周波数が40MHzより小さいとき、点線「+LED Circuitry」は実線「W/O LED」よりもさらに低いdB値(つまり、リターンロスが少ない)を示す。また、例えば、図10に示すNEXT試験結果において、周波数が20MHzよりも大きいとき、点線「+LED Circuitry」は実線「W/O LED」よりもさらに低いdB値(つまり、クロストークが少ない)を示す。
その他の条件の下、例えば図8、9において示す点線「+LED Circuitry」は実線「W/O LED」とほぼ同じであり、本発明の配線装置40の試験回路45aは通信周波数の特性に影響を与えないことを示す。また、本発明による試験回路45aとフィルタ装置452は特定の周波数の範囲においてリターンロスおよび近端のクロストークを低減し、これによって図7、10中の本発明による配線装置40がさらに良好な結果を表現している。
すなわち、線対に通信信号または低電圧信号が印加されても、フィルタ装置により発光装置の回路にループバック短絡が発生するのを低減させたり、防止したりすることができ、本配線装置は線対の識別作業後、発光装置を取り除かなくても正常な通信信号伝送作業を行うことができる。
以上の説明は本発明の実施例を示すものであり、本発明の特許請求の範囲を制限するものではない。つまり、本発明の特許請求の範囲に基づく均等な変更および修飾はすべて本発明の範囲に含まれることは当然である。
従来技術による通信システムと末端使用者との間の関係を示す模式図である。 本発明による配線装置を示す斜視図である。 図2のA―A線の断面図である。 本発明による配線装置の試験回路にケーブル試験装置を合わせて使用して線対の識別を行なう第1の実施例を示す回路図である。 本発明による配線装置の試験回路の第2の実施例を示す回路図である。 本発明によるケーブル試験装置のその他の実施例を示すブロック図である。 本発明による配線装置のリターンロス特性試験の結果を示すグラフである。 本発明による配線装置の挿入損失特性試験の結果を示すグラフである。 本発明による配線装置のFEXT特性試験の結果を示すグラフである。 本発明による配線装置のNEXT特性試験の結果を示すグラフである。
符号の説明
40 配線装置
41 パネル
42 回路板
43 線対差込口
431、432 接点
44 圧接ブロック
45、45a 試験回路
451、451a 発光装置
4511、4512 LED装置
452 フィルタ装置
4521 ローパスフィルタ
4522 抵抗導線
46 ラベル貼設区域
47 ねじ穴
48 ケーブル管理リング
49 孔
51、52 導線
60、70 ケーブル試験装置
61 直流電源
62 抵抗
71 電源供給装置
711 直流電源
712 抵抗
72 ケーブル安定性/特性試験モジュール
73 制御装置
74 入力インターフェイス
75 表示パネル
76 出力
77 ケーブル(線対)

Claims (3)

  1. 線路システム内において線対の識別を行う方法であって、
    前記線路システムは、複数の第1の差込口および複数の前記第1の差込口と異なる遠端位置に位置する第2の差込口を備え、各第2の差込口は対応する第1の差込口とのみ接続され、両者間において線対を構成し、
    各第1の差込口は、
    少なくとも二つの接点と、
    前記二つの接点間に接続される少なくとも一つの発光装置と、
    前記二つの接点間に接続され、発光装置と直列接続され、通信信号が前記二つの接点に印加されたとき、試験回路の前記二つの接点間においてループバック短絡が発生するのを防止するフィルタ装置とをそれぞれ備え
    前記フィルタ装置は、さらに低電圧のループバック短絡の発生を防止する人為的に設けられた抵抗導線および、周波数が200Hzより高い信号を除去するローパスフィルタを備え、前記人為的に設けられた抵抗導線は、抵抗であり、その抵抗値は400Ωより大きく、
    前記方法は、試験電圧を第2の差込口に印加し、接続された対応する第1の差込口上に設置された発光装置を発光させ、それによって前記線対の識別を行うステップを含み、
    通信信号が前記第1の差込口の二つの接点に印加されたとき、前記フィルタ装置は前記二つの接点間においてループバック短絡が発生するのを防止し、それによって前記発光装置が前記二つの接点間に接続され続けている場合でも、第1の差込口と第2の差込口との間の正常な通信作業は影響を受けないことを特徴とする線路システム内において線対の識別を行う方法。
  2. 前記発光装置は、並列であるが、逆極性に接続された二組の独立したLEDを備えることを特徴とする請求項1記載の線路システム内において線対の識別を行う方法。
  3. 前記逆極性に接続された二組の独立したLEDは異なる発光色であることを特徴とする請求項2記載の線路システム内において線対の識別を行う方法。
JP2005512860A 2003-12-11 2003-12-11 線対の識別を行う方法 Expired - Lifetime JP4425219B2 (ja)

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