JP4813753B2 - ローカル・エリア・ネットワーク配線上での電話通信のシステム及び方法 - Google Patents
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Description
[産業上の利用分野]
本発明はデータ通信と電話の共通ネットワークの分野、より具体的には、建物内でデジタル志向のローカル・エリア・ネットワーク配線上でデータ通信と同時に電話セットのネットワークを設ける分野に関する。
【0002】
[従来の技術及びその課題]
小規模な事務所及び企業の環境では、通常、多数の作業区域を用いていて、それぞれに電話セットとコンピューターを設けている。区域の間で、区域相互で、及び、外部との通信のために、通常、2種類のネットワークが用いられていて、電話回線が電話セットと外部電話回線の間を接続し、かつ、いわゆるローカル・エリア・ネットワーク(LAN)がそれらの間で、また、外部ネットワーク回線にコンピューターを接続している。
【0003】
コンピューター又はパーソナル・コンピューターの用語はワークステーション又は他のデータ端末装置(DTE)または少なくも1個のデータを入出力できるデジタル装置を含むと解釈されている。その場合、各コンピューターにはデジタル・データの伝送のために用いられるローカル・エリア・ネットワーク(LAN)に接続するインターフェースが含まれている。そのような装置はリモート側デジタル装置とも呼ばれる。電話セットの用語は、ファックス・マシン、自動応答機械又はダイアル・アップ・モデムのような電話帯域信号を用いて、PATN(公衆交換電話網)に接続できる全ての装置を含むと理解されている。そのような装置をリモートまたはローカル電話装置と呼ぶ。
【0004】
そのような環境を図1a及び1bに示していて、2種類の別個で独立したネットワークを必要とする典型的な小規模事務所/企業の構成を示している。図1aでは、回線12a、12b、12c、12dを介して、それぞれ電話装置13a、13b、13c、13dに接続されたPABX(自動構内交換機)11を含む電話ネットワーク10を示す。電話は、1対のワイヤから成るそれぞれの接続ライン12を必要とするPOTS(単純な旧式電話サービス)のタイプである。
【0005】
図1bはコンピューター間通信を行えるようにするローカル・エリア・ネットワーク(LAN)15を示す。そのようなネットワークはライン17a、17b、17c、17dを介して、それぞれコンピューター18a、18b、18c、18dに接続されたハブ(又はスイッチング・ハブ)16から成っている。ポピュラーなタイプのLANはIEEE802.3イーサネット(登録商標)規格に準拠し、10BaseT又は100BaseTXインターフェースを使用し、それぞれの接続ライン17のために、2対の撚り線を−1対が送信用に、1対を受信用に−用いている。
【0006】
2系統の別個のネットワークの設置と保守は複雑で費用がかかる。それゆえ、電話とデータ通信の両方の必要性に応じる結合形配線ネットワーク・システムを持つことが、特に新規設置で利点を有している。
【0007】
ひとつの方式はLANのみを設けることで、通常のコンピューター間通信に使われるが、電話にも用いられる。この方式のひとつの一般的方法は、現在、普通に用いられていて、いわゆるボイス・オーバー・インターネット・プロトコル(VoIP)技術を用いている。当該分野で公知になっているそのような技術により、電話信号をデジタル化し、既存のLAN内をデータとして伝送する。しかしながら、そのような技術を用いるシステムは複雑で、費用がかかる。そして、現在利用できる技術により伝送できる音声の質は低い。
【0008】
別の対照的方法は電話とデータ・ネットワークの両方に同時に用いるため、既存の電話インフラストラクチャーを用いることである。この方法では、住居又は他の建物内に新しいローカル・エリア・ネットワークを設置する作業は、追加配線の設置が無いので、単純化される。
【0009】
Craneに与えられた米国特許第4,766,402号では2線式電話線上でLANを形成する方法を教示しているが、電話サービスを行っていない。
【0010】
周波数分割多重通信(FDM)のコンセプトは当該分野では良く知られていて、ワイヤの固有帯域を、アナログ電話信号を伝送できる低周波帯域とデータその他の信号を伝送できる高周波帯域に分割する手段を提供している。そのような技術は時として、データ・オーバー・ボイス(data over voice)と呼ばれ、例えば、米国特許第5,896,443号、第4,807,225号、第5,960,066号、第4,672,605号、第5,930,340号、第5,025,443号、第4,624,492号に記されている。それは、xDSLシステム、主として非同期デジタル加入者回線(ADSL)システムでも広く用いられている。
【0011】
FDMを用いる典型的システムを図2に示す。図2では、連結した電話/データ・ネットワーク20の略図を示しているが、この場合、それぞれが1対の撚り線から成っている対応した2本のケーブル12a及び12bによる2室の作業区域への接続を示している。ケーブル12aの周波数帯の下側部分は、それぞれがケーブルの各端に接続された低域フィルター(LPF)22a及び22bにより分離される。同様に、周波数帯の高周波側はそれぞれの高域フィルター(HPF)21a及び21bにより分離される。電話ネットワークは電話13a及びPABX11を各LPFに接続することにより低周波部分を用いている。データ通信に周波数帯の高領域を用いるために、電話線モデム23a及び23bを両方のケーブル端部にあるHPF21a及び21bにそれぞれ接続している。ハブ16をモデム23aに接続し、そのひとつで、ユーザー側でモデム23bをコンピューター18aに接続することにより、コンピューターとハブの間の接続性を提供している。他のケーブル12bの周波数帯を同様に分割し、ケーブル12bが電話セット13bをLPR22c及び22dを介してPABX11に接続している。そのひとつで、コンピューター18bが,HPFに接続したモデム23d、また、HPF21cに接続したモデム23cを介して、ハブ16に接続している。別の電話13とコンピューター18を同じ方法で追加できる。この従来技術のコンセプトはReichertらに与えられた米国特許第4,785,448号(以後、Reichertと言う)及びDoddsらに与えられた米国特許第5,841,841号(以後、Doddsと言う)に開示されている。ReichertとDoddsの両方が住宅用電話配線に周波数領域/分割多重通信(FDM)技術を用いるための方法と装置を提案していて、上記のように電話とデータ通信信号を同時伝送することを可能にしている。
【0012】
Balatoni に与えられた米国特許第 5,610,922 号は電話会社の所在地から顧客の構内へ1対のねじり線による電話線でアナログ音声電話信号とデジタル・データ・サービス信号を同時に伝送するための方法と装置を開示している。その装置には、容易に設置できる音声プラス・デジタル・データ・サービスのリモート側端末と音声プラス・デジタル・データ・サービスの電話局側端末が含まれている。その装置はアナログ音声電話信号と4線式デジタル・データ・サービス信号に代表される多重伝送信号により3対1のペア・ゲインを与えることができる。
ネットワーク20はFDM法を用いて、接続する各作業区域に対して典型的に(図2の23a及び23bのような)2個のモデムを必要とする。そのようなモデムは複雑で費用がかかる。さらに、典型的な電話線は、低周波(電話)信号のみを伝送するように設計された低質伝送により、データ・レートとデータ通信距離の両方により制限されている。
【0013】
2対の撚り線通信システムでの追加パスとして用いるために仮想チャンネルを形成するコンセプトは電話の分野で公知であり、いくつかの特許で開示されていて、米国のクラス370/200に分類されている。一般に、そのような仮想チャンネル・パスはリモート側機器または中間の中継器に電力を供給するために用いられる。米国特許第4,173,714号、第3,975,594号、第3,806,814号、第6,026,078号、第4,937,811号に例示されたいくつかの従来技術では、仮想チャンネルは計測その他の補助信号のような補足的信号を伝送するのに用いられる。それゆえ、そのようなすべてのシステムが仮想チャンネルをメイン・チャンネル上の通信サービスを支援するための手段としてのみ用いている。上記の従来技術のどれもが、仮想チャンネルを通信タイプのサービスを追加伝送するために、または、2種の別のネットワークを機能的に結合するためには用いていない。
【0014】
それゆえ、データ・ネットワーク・システムが追加配線無しに電話サービスも同時に行えることが望ましい。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、データ・ネットワーク・システムが追加配線無しに電話サービスを同時に行えることである。
【0016】
この目的は本発明の広い側面に基づき、少なくとも2対の導体を含むバンドルと共に用いるための回路により達成される。その回路が、
上記バンドルの端部に接続するための第一の接続部、
少なくとも1台のデジタル装置に接続するための第二の接続部、
少なくとも1台の電話装置に接続するためにの第三の接続部、から成り、
上記バンドル内の導体の各ペアの両端に上記第一の接続部のそれぞれのひとつにより接続された2個の上記回路(32a、32b)が、協力して少なくとも1個の仮想チャンネルを形成し、バンドルの両端で、上記回路のそれぞれのひとつの第二の接続部にそれぞれ接続した各デジタル装置の間でのデジタル通信と同時に第三の接続部のそれぞれのひとつを介してその両端に接続された各電話装置の間で電話通信を行えるようにしたことを特徴としている。
【0017】
従来のデータ・ネットワークは4本の導体回線体制を用いて、2台のユニットの間で2系統の通信チャンネルを提供している。例えば、イーサネット(登録商標)10BaseTまたは100BaseTXに基づくローカル・エリア・ネットワークで、2対の導体をコンピューターのようなDTEとハブの間で用いる。本発明により、2系統の通信チャンネルに対して干渉無しに用いている同じ4本の導体上で、交換機及び電話装置の間のようなPOTS接続が達成される。POTSサービス通信が4本の導体上の仮想回線体制を介して達成される。
【0018】
そのような構成は小規模事務所または小企業内で使用できる。そこでは、単一配線のインフラストラクチャーがデータ信号と電話信号の両方をハブ及び交換機を含む中央位置からリモート側ステーションに伝送するために使用される。そのような各ステーションには電話ユニット及びデータ・ユニット(例えば、デスクトップ・コンピューター)が含まれている。
【0019】
本発明はひとつの回線体制を提供していて、その中では、2対の撚り線を含むケーブルが接続されたコンピューターに対する2方向データ通信チャンネルと、同時に仮想チャンネル法を用いて接続された電話セットへの双方向POTS信号用パスの両方を提供している。好ましい実施例では、データ通信チャンネルはイーサネット(登録商標)IEEE802.3のLANチャンネルと10BaseTまたは100BaseTXインターフェースから成っている。
【0020】
本発明の特別な実施例に基づき、2本の導体の各対のその各端末を変換器のセンター・タップ付き一次巻き線(以後ケーブル側巻き線と言う)に結合されている。それにより、そのペアの各導体をケーブル側巻き線の各端部に接続している。各巻き線は二次巻き線(以後、機器側巻き線と言う)に誘導結合していて、その端末は他の導体ペアに接続し、データ伝送信号のための連続チャンネルを形成する。この場合、機器側巻き線はデータ通信機器に接続される。POTS信号を伝送するために、ケーブル両端の2個の一次巻き線のそれぞれのセンター・タップを電話回線の各導体に接続できる。それゆえ、ケーブルの両側で2対の導体が、変換器の各一次巻き線のセンター・タップを通じて、電話信号伝送に用いる2系統の導体仮想チャンネルの第一及び第二の接続を形成する。
【0021】
本発明は、それぞれがそれぞれの回路を含む2モジュール−2対の導体を持つケーブルの各端部に1個−により実行できる。各回路は2個の変換器から成り、その一次(ケーブル側)巻き線内にセンター・タップを持つ。そのモジュールは2対のデータ通信能力を有し、その一方で、同時に、電話サービスのために、センター・タップの接続を介して仮想チャンネルが含まれている。その仮想チャンネルにはモジュール内のコネクターを介してアクセスできる。そのモジュールはスタンド・アローン装置にでき、または、デジタル・ネットワーク・ハブ、電話交換機、サーバー・コンピューターまたは電話セットのようなネットワーク内の任意の装置内に組み込める。代わりに、そのケーブルの一端または両端に接続された壁面用のアウトレット・コネクターにそのモジュールを組み込める。
【0022】
他の実施例では、そのモジュールがキットを形成して、そのキットが既存のローカル・エリア・ネットワークを改良して、電話ネットワークもサポートするのに使用される。
【0023】
本発明は小規模事務所または小企業の環境で使用できる。そこでは、LAN配線を通じて多数のリモート側ワークステーションに接続した(ハブ、スイッチまたはルーターのような)デジタル・ネットワーク中心装置と電話交換機から成る中央位置を有する。
【0024】
本発明を理解するために、また、実際にどのように実行するかを見るために、ここで添付図面を参照して好ましい実施例を示すが、非限定的事例にすぎない。
【0025】
【実施例】
以下の説明で、図面と説明は概念的に過ぎないことに留意すべきである。実際の実施では、単一の要素が1以上の機能を実施できる。代わりに、各機能を複数の要素及び回路により実施できる。図面と説明の中で、同じ参照番号は、異なる実施例または構成に共通している要素を示すのに用いられている。
【0026】
図3は本発明の好ましい実施例を示す。ネットワーク30は10BaseTインターフェースを用いたIEEE802.3ローカル・エリア・ネットワークの一部である。中央位置を定義しているハブ16は、2対のワイヤ17a1と17a2を含むケーブルを介して一般的なコンピューター18aに接続される。各対が一方向のみにデータを伝送するのに有効である。1対、例えば17a1、がハブ16からコンピューター18aにデータを伝送し、そのひとつで、他のペア、17a2、は他の方向にデータを伝送する。さらに、図3はコンピューター18aに関連していて、好ましくはその近くにある電話セット13a、及び、これも好ましくは中央位置にある電話用自動構内交換機(PABX)11を示している。ここでは、ハブの用語はデジタル・ネットワーク中央側装置を示すのに用いられ、スイッチング・ハブ、ルーター、サーバー・コンピューター、又は、多数のデータ・ポートを有するデジタル装置と同じ意味である。ここでは、これらのいずれかを中央側デジタル装置として示している。同様に、ここでは、PABXを全てのタイプの中央側電話交換装置を示すのに用いていて、さらに、中央側電話装置としても示している。
【0027】
本発明に基づくと、各対のワイヤの両端に信号変換器が挿入されている。それにより、例えば、変換器31a1はハブ16に近いペア・ワイヤ17a1の端部に挿入され、変換器31b1はコンピューター18aに近いペア・ワイヤ17a1の端部に挿入されている。同様に、変換器31a2と31b2はそれぞれハブ16とコンピューター18aの近くにあるペア・ワイヤ17a2の端部に挿入されている。接頭語31を付けた信号変換器はこれらの変換器による信号減衰が無視できるように設計されている。それで、データ通信ネットワークの機能は完全に保持され、ハブ16は通常通りにコンピューター18aと完全な通信を続ける。そのような変換器は当該分野では公知であり、多くの場合、分離の要件及び共通モード阻止の要件に適合するためにLAN内でしばしば用いられている。通常、そのような信号変換器は一次巻き線と二次巻き線を設けているが、両方ともタップ無しのコイルである。本発明では、接頭語31を付けた各信号変換器、例えば31a2は、その端部をケーブルの各ワイヤに接続した一次巻き線35と、その端部を各システム要素(ハブ16またはコンピューター18a)に接続した二次巻き線36を有している。
【0028】
しかしながら、信号変換器の従来の構造と異なり、本発明に基づくと、各一次巻き線35には、2個の信号変換器31a1と31a2について、それぞれ37a1と37a2として示したセンター・タップを有している。一次巻き線35の端部は、2個の信号変換器31a1及び31a2を含む回路の第一の接続部を構成し、かつ、バンドル内の各ペアの導体に接続するのに使われる。第二の巻き線36の端部は16又は18のような少なくとも1台のデジタル装置に接続するための第二の接続部を構成し、センター・タップ37a1及び37a2は11又は13のような少なくとも1台の電話装置に接続するための第三の接続部として役立つ。それゆえ、PABX11は2本の各ワイヤ38aを介して、変換器31a1及び31a2のセンター・タップ37a1と37a2に接続されている。同様に、電話セット13aは2本の各ワイヤ38bを介して、変換器31b1及び31b2のセンター・タップ37b1と37b2にそれぞれ接続されている。この構造で、電話信号が「仮想」方式でデータ通信信号と共に伝送され、両者間では干渉を生じない。実際に、ハブ側変換器31a1と31a2は一体化されてモジュール32aを形成している。その一方で、コンピューター側変換器31b1と31b2が一体化されてモジュール32bを形成している。ここでは、ネットワーク30が1台のコンピューター及び1台の電話をサポートするように示されているけれども、それぞれが1台の電話と1台のコンピューターから成る追加の作業区域をサポートでき、それにより、各コンピューターを、対応する2対のワイヤを含むケーブルを通じて、そのような各ケーブルにモジュール32aと32bのセットを追加挿入することにより、ハブ16に接続する。
【0029】
本発明は10BaseT (10Mb/s)インターフェースについて特に示しているけれども、本発明は100BaseTX (100Mb/s)にも等しく適用できる。さらに、本発明は、少なくとも2対のワイヤを用いる任意の有線ネットワーク・システムに等しく適用できる。変換器は信号が直流(DC)成分を含まない全ての有線通信システムに使用できる。先進的な1000BaseTXイーサネット(登録商標)規格に基づくもののような4対以上のワイヤを用いるシステムで、各2対を用いて、1チャンネルの仮想チャンネルを形成できる。それゆえ、4対で2チャンネルの仮想チャンネルを形成でき、上記のように各対の端末を変換器に接続することにより、それぞれが1回線のPOTS回線を伝送する。代わりに、かつ、好ましくは、図4に示すように、3対17a1、17a2、17a3がそれぞれ、共通帰路として用いる4番目のペア17a4と共に仮想チャンネルを形成できる。この場合、各電話回線13a、13b、13cはその2本のワイヤのひとつを各変換器31b1、31b2、31b3のセンター・タップ37b1、37b2、37b3に、その各対の対応する端部で接続し、他のワイヤを共通ペアの対応する端部で変換器31b4のセンター・タップ37b4に接続する。より一般的には、N対の導体を用いて、それぞれのペアをデータ・チャンネルとして用いることにより、同様に、電話サービスのためにN−1チャンネルの仮想チャンネルを提供できる。
【0030】
図3に示す構成で、モジュール32a及び32bはスタンドアローンのモジュールであり、機械的にネットワークの他の要素から分離している。しかしながら、他の構成も可能である。例えば、ハブ側モジュール32aをハブ16内に全面的又は部分的に一体化できる。そのような場合、(それに全てのペア配線を接続するための配線盤のような)ハブの既存のデータ接続装置を、モジュール32aを含むものにより好ましく置換えられる。さらに、(他の端末をモジュール32a内のそれぞれのセンター・タップに接続した)全ての電話線をPABXに接続するために、電話コネクターを設けている。代わりに、モジュール32aを同様にPABX11内に組込むことができ、それにより、ハブとの適切な接続を行う。
【0031】
図5aはコンピューター側モジュール32bをコンピューター18a内に全面的又は部分的に一体化した配置の略図を示している。それで、変換器31a1と31a2の二次巻き線36をコンピューター18a内の受信回路及び送信回路39a及び39bに接続されている。変換器31a1及び31a2の一次巻き線35の端部はネットワークに接続するために標準ソケット・アウトレット40に接続される。センター・タップ37a1と37a2は標準の電話用アウトレット41に接続され、図3で13aと示したように電話セットに接続できる。
【0032】
図5bは電話セット13aにモジュール32bを組込んだ相補的配置を略図で示している。それゆえ、変換器31a1と31a2の二次巻き線36が図3に18aと示したように、コンピューターを接続するために標準アウトレット42に接続される。変換器31a1と31a2の一次巻き線35の端部がネットワークに接続するために標準ソケット・アウトレット43に接続される。センター・タップ37a1と37a2は電話セット13a内で電話回線44へ接続される。
【0033】
代わりに、コンピューター側モジュール32bを壁面用コネクター内に組込んで、既存の壁面用ソケット・アウトレットに直接または間接に接続できる。それゆえ、そのような壁面用コネクターを、それにそれぞれコンピューターと電話を接続するためにその中に一対の信号変換器と2個の雌側アウトレットを組込んだ代替形壁面用ソケットにより構成することができる。代わりに、その壁面用コネクターを、それにそれぞれコンピューターと電話を接続するために一対の信号変換器と2個の雌側アウトレットを組込んだプラグ・コネクターにより構成できる。そのようなプラグ・コネクターにより、既存の壁面用ソケット・アウトレットにコンピューターと電話を接続でき、その改造をする必要がない。
【0034】
図6は本発明に基づいて改良したソケット・アウトレットの面板45を示す。2対の導体が(図に示さない)裏側でアウトレットに接続されていて、(図に示さない)その中に収容されている2個の信号変換器の一次巻き線に接続されている。変換器の二次巻き線はRJ−45データ・コネクター47に接続されている。そのひとつで、センター・タップをRJ−11電話コネクター47に接続している。そのようなアウトレットはサイズ、形状、全体的外観が標準アウトレットに物理的に類似していて、そのようなアウトレットで建物の壁内にある標準アウトレットを置換えることができる。LANの全体的配線のレイアウトないし構成の変更をする必要がない。そのようなアウトレットで既存の標準データ・アウトレットを容易に置換えられて、電話サポートを追加提供できる。それゆえ、従来のアウトレットはデータ送受信のために各対の撚り線に接続された2対のワイパー接点(wiper contacts)を有する1個の雌側コネクターを有している。コンピューターはそのような従来型アウトレットに、4ピンを有する1個の雄側コネクター(プラグ)を用いて接続する。2ピンはデータ送信用で、2ピンはデータ受信用である。プラグをソケット・アウトレットに挿入すると、ピンがソケット・アウトレット内のワイパー接点とブラシ形接触をするので、両者間の電気接触が行われる。
【0035】
本発明により、従来のアウトレットを、その中に1対の信号変換器を有する改良アウトレットにより置換えられる。それぞれの一次巻き線の端部はネットワーク内の各対の導体の端部に接続するように改良されている。各信号変換器の二次巻き線は内部で第一の雌側コネクターのワイパー接点の各対に接続される。それゆえ、両方の二次巻き線の端部は合計4個のワイパー接点により第一の雌側コネクターに接続される。2個の一次巻き線のそれぞれの各センター・タップが第一の雌側コネクターの近くにある第二雌側コネクター内の1対のワイパー接点に接続する。それゆえ、コンピューターを適当なジャック・プラグの4ピンを用いて、第一の雌側コネクターに接続できる。そのひとつで、電話を適当なジャック・プラグの2ピンを用いて、第二の雌側コネクターに接続できる。2対のワイヤ17a1と17a2を敷設して、そのようなアウトレットに接続する。これで、そのアウトレットは2個の面板コネクター−データ・コネクター(例えば、10BaseTのためのRJ−45)と電話コネクター(例えば、RJ−11)−から成っている。
【0036】
そのような実施には、既存のデータ・ネットワークのソケット・アウトレットを本発明に基づいて改良したアウトレットにより交換する必要がある。図7aから7dは、本発明を実施するのに、データ・ネットワークまたは既存のソケット・アウトレットを変更する必要が無く10BaseTまたは100BaseTX環境で機能するようにした、本発明に基づくプラグ・アセンブリー50の種々の図面を示している。用いる場合、プラグ・アセンブリー50を標準ソケット・アウトレットに挿入し、ラッチ51によりその中に保持される。そのプラグ・アセンブリー50には、図6を参照して上記で示した改良型ソケット・アウトレット45と同様にデータと電話に分かれたソケット・アウトレット52及び53に接続されたモジュール32bが含まれる。標準のRJ45ジャック・プラグ54は、そのソケットに挿入するとき、壁面用アウトレットと接続するためにモジュール32bに接続されている。それゆえ、ジャック・プラグ54には、モジュール32b内の各信号変換器の一次巻き線にそれぞれ接続された2対のピンが含まれる。2台の信号変換器の二次巻き線はデータ・電話ソケット・アウトレット52内の各ワイパー接点に接続されている。一次巻き線のそれぞれの各センター・タップはデータ・電話ソケット・アウトレット52の近くにある電話ソケット・アウトレット53内の1対のワイパー接点に接続されている。コンピューターと電話セットからのケーブルは、プラグ・アセンブリー50内の各データ・電話ソケット・アウトレット52及び53に挿入されている標準ジャック・プラグに接続されている。それゆえ、プラグ・アセンブリー50は既存のインフラストラクチャーに変更を行う必要性が無い。
【0037】
上記のように、10BaseT及び100BaseTXインターフェースさらに他のデータ通信インターフェースには、多くの場合、分離要件及び共通モード阻止要件に適合するために、ライン接続回路に信号変換器が含まれる。そのような場合、変換器を追加することは可能ではあるが、必要ではない。また、本発明の方法は、センター・タップ接続を既存変換器の各巻き線に追加し、それらを用いて仮想チャンネルを形成し、上記のように電話接続に用いることにより実施できる。代わりに、既存の変換器を上記のセンター・タップ付き変換器により更新できる。
【0038】
仮想チャンネルは当該分野で知られているけれども、そのシステムでの使用及びここで開示した方法は以下の理由により新規であることに留意されたい。
【0039】
(a)ローカル・エリア・ネットワーク(LAN)全体及び特にイーサネット(登録商標)・ネットワークは現在仮想チャンネルを用いていなくて、IEEE802.3規格に指定されたそのようなチャンネルを用いる構成でもない。そのコンセプトは電話の領域でのみ知られていて、データ通信のLANのものとは非常に異なっている。
【0040】
(b)仮想チャンネル自体を用いてPOTSサービスを伝送することは当該分野で知られていない。むしろ、仮想チャンネルは、リモート側装置に電力を、及び(又は)その2対の導体により供給されているメイン・サービスをサポートするために管理ないし制御の信号を送るためにのみ用いられる。
【0041】
上記で本発明がハブ・ユニットに関連して説明されているけれども、スイッチ、ルーター又はゲートウエーのような他の任意のマルチ・ポート・データ通信装置を使用できることは明らかである。
【0042】
さらに、本発明は、2台のデジタル装置の間にある2対の導体を含むケーブルを含む既存のローカル・エリア・ネットワーク(LAN)装置を改良するための、さらに、かつ、同時に2台の電話装置の間で信号を伝える方法を含み、その方法が、
(a)一次巻き線の各端部がケーブルの各導体に接続されていて、ケーブルの第一の端部にセンター・タップ付き一次巻き線を有する第一のペアの信号変換器を挿入すること、及び、
(b)一次巻き線の各端部がケーブルの各導体に接続されていて、ケーブルの第二の端部にセンター・タップ付き一次巻き線を有する第二のペアの信号変換器を挿入すること、
から成っている。
【0043】
それにより、各信号変換器の各二次巻き線をデジタル装置に接続でき、かつ、その信号変換器の各センター・タップを電話装置に接続できる。
【0044】
もし、LANに既にセンター・タップ無しの信号変換器が含まれている場合、上記ステップ(a)で示された変換器により置換える。又は、代わりに、センター・タップを各一次巻き線に追加する。
【0045】
本発明は限られた数の実施例に関して示されているけれども、本発明の多くの変形、改良及び他の応用が行えることを想定している。
【図面の簡単な説明】
【図1aおよび1b】 それぞれ、小規模事務所及び小企業内で用いられる従来技術の通常の電話及びローカル・エリア・ネットワーク構成を示す。
【図2】 電話結線用インフラストラクチャーを用いた従来技術の電話及びローカル・エリア・ネットワークを示す。
【図3】 本発明に基づいて結合された電話及びデータ通信ネットワークを示す。
【図4】 共通帰路を全てが共有している本発明に基づく多重仮想チャンネルを有するデータ通信ネットワークの概要を示す。
【図5a】 電話セットに直接接続するために本発明に基づいて改良されたコンピューターの略図を示す。
【図5b】 コンピューターに直接接続するために本発明に基づいて改良された電話セットの略図を示す。
【図6】 本発明に基づき、既存のデータ通信システムに仮想チャンネルの電話サービスを追加した、改良型壁面用アウトレットを示す。
【図7a及び7d】 本発明に基づき、既存のデータ通信システムに仮想チャンネルの電話サービスを追加した、取付可能の壁面用プラグ・コネクターの別の図面である。
Claims (26)
- 少なくとも2対の導体を含む束と共に用いるための回路をその中に収容したケーシング、
上記回路内の第一の接続部に接続するための第一のコネクター、
上記回路内の第二の接続部に接続するための第二のコネクター、
上記回路内の第三の接続部に接続するための第三のコネクター、
を含むモジュールであって、
前記回路は、
上記束の端部に接続するための第一の接続部、
少なくとも1台のデジタル装置に接続するための第二の接続部、
少なくとも1台の電話装置に接続するためにの第三の接続部、から成り、
上記束内の導体の各ペアの両端に上記第一の接続部のそれぞれのひとつにより接続された2個の上記回路が、協力して少なくとも1個の仮想チャンネル(phantom channel)を形成し、上記束の両端で、上記回路のそれぞれのひとつの第二の接続部にそれぞれ接続した各デジタル装置の間でのデジタル通信と同時に第三の接続部のそれぞれのひとつを介してその両端に接続された各電話装置の間で電話通信を行えるようにしたものであり、
前記回路は、さらに、
少なくとも2個の信号変換器を含み、それぞれの信号変換器が一次巻き線と二次巻き線を有し、前記一次巻き線がセンター・タップを有しており、
第一の接続部が一次巻き線のそれぞれのひとつに接続し、その第二の接続部は二次巻き線のそれぞれのひとつに接続しており、さらに、
第三の接続部がセンター・タップのそれぞれのひとつに接続しており、
前記モジュールは、
ソケット・アウトレットに上記の第一のコネクターが挿入される形状であるとともに、前記ソケット・アウトレットの中に保持され、
上記の第一のコネクターがケーシングから突出しているプラグ・アセンブリーによって構成される、ことを特徴とするモジュール。 - 前記第二のコネクターおよび前記第三のコネクターは、前記ケーシングの外面のおける同一の平面に沿って配置されており、
前記第一のコネクターは、前記ケーシングの外面における前記第二のコネクターおよび前記第三のコネクターが配置されている平面とは対向する平面に沿って配置されていることを特徴とする請求項1に基づくモジュール。 - 上記第一、第二又は第三のコネクターの少なくともひとつには規格品(off−the−shelf)のコネクターが含まれることを特徴とする請求項1または2に基づくモジュール。
- 上記の規格品のコネクターがグループRJ−11、RJ−45から選ばれることを特徴とする請求項3に基づくモジュール。
- データ通信ネットワークの既存の壁取付形コネクターに適合した寸法になっていることを特徴とする請求項1に基づくモジュール。
- 上記第一のコネクターが、データ・ネットワークのソケット・アウトレットと取外し可能に接続するためにケーシングから突出しているプラグ・アセンブリーにより構成されていることを特徴とする請求項1に基づくモジュール。
- 第一と第二の位置の間に敷設された少なくとも2対の導体を含む束から成っている通信ネットワークで、
前記通信ネットワークは、少なくとも2対の導体を含む束と共に用いるための回路が、上記導体のペアにより形成された各データ・チャンネルを経由してデジタル信号と同時に束の両側に位置している電話装置の間で電話信号を伝送するために、協力して仮想チャンネルを提供するために束の各端部に接続されており、
前記回路は、
上記束の端部に接続するための第一の接続部、
少なくとも1台のデジタル装置に接続するための第二の接続部、
少なくとも1台の電話装置に接続するためにの第三の接続部、から成り、
上記束内の導体の各ペアの両端に上記第一の接続部のそれぞれのひとつにより接続された2個の上記回路が、協力して少なくとも1個の仮想チャンネル(phantom channel)を形成し、上記束の両端で、上記回路のそれぞれのひとつの第二の接続部にそれぞれ接続した各デジタル装置の間でのデジタル通信と同時に第三の接続部のそれぞれのひとつを介してその両端に接続された各電話装置の間で電話通信を行えるようにしたものであり、
前記回路は、さらに、
少なくとも2個の信号変換器を含み、それぞれの信号変換器が一次巻き線と二次巻き線を有し、その一次巻き線がセンター・タップを有しており、
第一の接続部が一次巻き線のそれぞれのひとつに接続し、その第二の接続部は二次巻き線のそれぞれのひとつに接続しており、さらに、
第三の接続部がセンター・タップのそれぞれのひとつに接続しており、
前記通信ネットワークは、モジュールをさらに有し、
少なくとも1個の上記回路が前記モジュール内に含まれ、
前記モジュールは、
前記回路をその中に収容するケーシング、
上記回路内の第一の接続部に接続するための第一のコネクター、
上記回路内の第二の接続部のそれぞれのひとつに接続するための少なくとも1個の第二のコネクター、
上記回路内の第三の接続部のそれぞれのひとつに接続するための少なくとも1個の第三のコネクター、
から成り、
さらに、前記モジュールは、
ソケット・アウトレットに上記の第一のコネクターが挿入される形状であるとともに、前記ソケット・アウトレットの中に保持され、
上記の第一のコネクターがケーシングから突出しているプラグ・アセンブリーにより構成されている、ことを特徴とする通信ネットワーク。 - 前記第二のコネクターおよび前記第三のコネクターは、前記ケーシングの外面のおける同一の平面に沿って配置されており、
前記第一のコネクターは、前記ケーシングの外面における前記第二のコネクターおよび前記第三のコネクターが配置されている平面とは対向する平面に沿って配置されていることを特徴とする請求項7に基づく通信ネットワーク。 - 上記の第一、第二又は第三のコネクターの少なくともひとつに規格品のコネクターが含まれていることを特徴とする請求項7に基づく通信ネットワーク。
- 上記の規格品のコネクターがグループR−11、RJ−45から選択されることを特徴とする請求項9基づく通信ネットワーク。
- 上記のモジュールがデータ通信ネットワークの既存の壁面用コネクターに適合する寸法であることを特徴とする請求項7に基づいて通信ネットワーク。
- 請求項1から6のいずれか1つに基づくモジュールをその中に含んでいる請求項7から11のいずれか1つに基づく通信ネットワーク内で用いるためのデジタル装置。
- その回路が請求項1から6のいずれかひとつに基づくモジュール内に少なくとも部分的に収容されていることを特徴とする請求項12に基づくデジタル装置。
- 請求項1から6のいずれか1つに基づくモジュールをその中に含んでいる請求項7から11のいずれか1つに基づく通信ネットワーク内で用いるための電話装置。
- その回路が請求項1から6のいずれかひとつに基づくモジュール内に少なくとも部分的に収容されていることを特徴とする請求項12に基づく電話装置。
- 少なくとも2台のデジタル装置の間でデータを伝送するように機能する2対の導体を含む束が、追加的かつ同時的に、少なくとも2台の電話装置の間で信号を伝送できるための方法で、
(a)2対の導体の第一の端部に、仮想チャンネルの第一の接続部を提供している第一の回路を接続すること、
(b)2対の導体の第二の端部に、仮想チャンネルの第二の接続部を提供している第二の回路を接続すること、
それにより、2台の電話装置を上記仮想チャンネルのそれぞれ第一及び第二の接続部に接続できること、
から成る方法であるとともに、
ステップ(a)及び(b)の少なくともひとつが、
(i)センター・タップ付き一次巻き線を有する1対の信号変換器を束の第一の端部に挿入し、その一次巻き線の各端部を2対の導体のそれぞれの第一の端部に接続されていること、
それにより、信号変換器の各二次巻き線をデジタル装置のひとつに接続でき、かつ、その信号変換器の各センター・タップを電話装置のひとつに接続できること、
から成ることを特徴としており、
ステップ(a)及び(b)の少なくともひとつにおける接続がモジュールによって実行され、
上記モジュールは、
上記第一の回路と第二の回路の少なくとも一方をその中に収容したケーシング、
上記の各一次巻き線のそれぞれのひとつに接続するための第一のコネクター、
上記の各二次巻き線のそれぞれのひとつに接続するための第二のコネクター、
上記の各センター・タップである第三の接続部のそれぞれのひとつに接続するための少なくとも1個の第三のコネクター、
を含むモジュールであって、
前記モジュールは、
ソケット・アウトレットに上記の第一のコネクターが挿入される形状であるとともに、前記ソケット・アウトレットの中に保持され、
上記の第一のコネクターがケーシングから突出しているプラグ・アセンブリーにより構成されている、ことを特徴とする方法。 - 前記第二のコネクターおよび前記第三のコネクターは、前記ケーシングの外面のおける同一の平面に沿って配置されており、
前記第一のコネクターは、前記ケーシングの外面における前記第二のコネクターおよび前記第三のコネクターが配置されている平面とは対向する平面に沿って配置されていることを特徴とする請求項16に基づく方法。 - 少なくとも第一の回路が電話コネクターを用いて電話装置のそれぞれのひとつに接続されていることを特徴とする請求項16又は17の方法。
- 上記電話コネクターがRJ−11のタイプであることを特徴とする請求項18の方法。
- 少なくとも第一の回路がデータ・コネクターを用いてデジタル装置のそれぞれのひとつに接続されていることを特徴とする請求項16又は17の方法。
- 上記データ・コネクターがRJ−45のタイプであることを特徴とする請求項20の方法。
- 電話信号を同時に伝送するために、既存のデータ・ネットワーク配線を改良するために用いられる時の、請求項16又は17の方法。
- 少なくとも第一の回路を分離型で提供することを含めた請求項16から22のいずれかひとつの方法。
- ステップ(a)に、2対の導体の第一の端部を上記第一の回路を含んでいるアウトレットに接続することが含まれていることを特徴とする請求項16から22のいずれかひとつの方法。
- ステップ(a)に、2対の導体の第一の端部を上記第一の回路を含んでいる電話装置のひとつに接続することが含まれていることを特徴とする請求項16から22のいずれかひとつの方法。
- ステップ(a)に、2対の導体の第一の端部を上記第一の回路を含んでいるデジタル装置のひとつに接続することが含まれていることを特徴とする請求項16から22のいずれかひとつの方法。
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