JP5091214B2 - モジュラーコンセント - Google Patents

Description

本発明は、コンセントを用いた有線式ネットワーク分野に関し、特にこのようなネットワーク用のモジュラーコンセントに関する。

［コンセント］
本明細書での「コンセント」という用語は、電気機械式装置を指し、これにより建造物内に設置された回線への外部装置の簡便かつ迅速な接続および切断が容易となる。コンセントは一般に、回線への固定接続を有し、一般にフェースプレートに内蔵のコネクタによって所望の外部装置の簡便な接続が可能となる。コンセントは通常、壁に機械的に貼り付けてあるかまたは取り付けてある。一般的なコンセントの例として、電話と関連装置とを接続するための電話コンセント、テレビ受像機、ビデオデッキ等を接続するためのＣＡＴＶコンセント、ＬＡＮ回線(別名構造回線)の一部として使用されるコンセントおよび電源を電気器具に接続する電気コンセントがあるが、これらの例に限定するものではない。本明細書で「壁」という用語は、建造物の内表面または外表面を指し、垂直壁に加えて天井や床も含むが、これに限定するものではない。

［ＬＡＮ環境］
図１に、典型的な従来のＬＡＮ環境１０を示す。このようなネットワークは一般に、１０ＢａｓｅＴまたは１００ＢａｓｅＴＸ イーサネット（登録商標） ＩＥＥＥ８０２．３インタフェースおよびトポロジを使用しており、ハブ１１を集中装置としてそこにすべての装置が接続される特徴を有する。各装置は、データコネクタ１４ａ、１４ｂおよび１４ｃによってハブ１１に接続され、これらデータコネクタ１４ａ、１４ｂおよび１４ｃはそれぞれネットワークコンセント１５ａ、１５ｂおよび１５ｃに収納される。ハブ１１への接続は、ケーブル１３ａ、１３ｂおよび１３ｃを介して行われる。データコネクタ１４ａ、１４ｂおよび１４ｃは例えば、ＲＪ(４５型コネクタであり、ケーブル１３ａ、１３ｂおよび１３ｃは例えば、カテゴリー５ケーブルである。このような形態は例えば、ＥＩＴ／ＴＩＡ(５６８やＥＩＡ／ＴＩＡ(５７０に記載されている。ネットワーク１０のデータ部は、データユニット（例えばコンピュータ）７ａ、７ｂおよび７ｃを用い、これらのユニットはそれぞれケーブル１６ａ、１６ｂおよび１６ｃを介してネットワークコネクタ１４ａ、１４ｂおよび１４ｃに接続している。サーバ１２もハブ１１に接続されており、外部接続機能や当該業界で使用されるその他のサーバ機能を果たすことができる。

図１においてハブ１１を集中装置としたが、複数のネットワークインタフェースを備え、適切な接続性をサポートする装置であればどのような種類のものでも使用可能であることを理解されたい。例としては、共用ハブ、スイッチ類(交換ハブ)、ルータおよびゲートウェイ等が含まれるが、これらに限定するものではない。このように、本明細書での「ハブ」という用語は、任意のこのような装置を無制限に指す。さらに、ネットワーク１０は、ＬＡＮやインターネット等の建造物内のまたは分散型のパケットを用いたネットワークである。

［ホームネットワーキング］
多くの既存オフィスや新しく建設された建造物の中には、ネットワーク１０のネットワーク構築が容易に行えるものもある。しかしながら、既存の建造物にこのようなネットワークを実施するには、一般的に新たな回線インフラを設置することが必要になる。このような新たな回線の設置は、実用的でなく、高価で面倒である。その結果、新たな回線を追加せずに建造物内のＬＡＮ設置を容易とする（「新たな回線不要の」技術と呼ばれる）多
くの技術が提案されてきた。これらの技術の中には、電話通信、電気、ケーブルテレビ等の他の用途にも使用される既存の回線を用いるものがある。このようにすることで、かなりの費用を要することの多い追加の回線を別途建造物内に設置することなく、このようなシステムやネットワークを設置できるという利点がもたらされる。建造物内の回線を複数の用途に使用し易くするために、特別なコンセントを設置することがあり、これによって回線を複数の用途に利用可能となる。一例として、既存の電話線を利用したホームネットワーキングについて以下に述べる。

［電話通信の定義および背景］
本明細書での「電話通信」という用語は、総合デジタル通信網（ＩＳＤＮ）等の、アナログおよびデジタルサービスを含む任意の種類の電話サービスを一般に指す。

「従来型の音声電話サービス」（ＰＯＴＳ）として広く知られるアナログ電話通信は、１００年以上前からあり、可聴スペクトルの３〜４ｋＨｚ部（すなわち「帯域」）において音声信号を伝達およびスイッチングするために十分に設計および構築がなされたものである。このよく知られたＰＯＴＳネットワークは、リアルタイムで、待ち時間が少なく、高信頼性で、適度な忠実性を有する音声電話通信をサポートしており、それぞれがアナログの電話機を用いて２つの端点間のセッションを設定可能である。

本明細書での「電話」、「電話機」および「電話装置」という用語は、公衆交換電話網（「ＰＳＴＮ」）に接続可能な任意の装置を制限なく指し、アナログおよびデジタル電話通信の双方用の装置を含む。例えば、アナログ電話、デジタル電話、ファクシミリ（「ファックス」）、自動留守番電話、音声モデムおよびデータモデムが挙げられるが、これらに限定されない。

本明細書において「データユニット」、「コンピュータ」および「パソコン」（「ＰＣ」）という用語は、同義で用いられており、ローカルエリアネットワークに接続するためのインタフェースを有するワークステーション、個人用携帯型情報端末（ＰＤＡ）およびその他のデータ端末装置（ＤＴＥ）およびデータソースまたはデータシンク（またはその両方）として機能するデータステーションのその他任意の機能ユニットを含む。

家庭内電話サービスは通常、２本または４本の回線を用い、この回線に電話コンセントを介して電話機が接続される。

［電話線上のホームネットワーキング］
図２に、電話線５を用いた有線式の住居等建造物用ネットワーク２０を含む従来の電話システムの回線構造を示す。電話線５は、ジャンクションボックス３４に接続する単線式回線対を有し、さらにケーブル３３（「ローカルループ」）を介して公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）３９に接続しており、公共交換器３２で終端している。公衆スイッチ３２により電話同士の電話通信が設定されこれが可能となる。本明細書で「高周波」という用語は、このようなアナログ電話通信の可聴周波数よりかなり高い任意の周波数を指し、データ等用に使われるものである。ＩＳＤＮは一般的には、１００ＫＨｚを超えない周波数を使用する（一般に、エネルギーは４０ＫＨｚ付近に集中している）。本明細書で「電話線」という用語は、アナログ電話通信信号を搬送および配信することを主に意図した導電線であり、建造物内に予め存在するおよびアナログ電話通信サービスを現在提供している導電線を含むがこれに限定されない。

ジャンクションボックス３４は、ＰＳＴＮから家庭内回路を分離させるものであり、家庭内の新たな回線用および異常時対応用のテスト設備として使用される。複数の電話が複数の電話コンセントを介して電話線５に接続可能である。各コンセントは、コネクタ（ジ
ャックと呼ばれることが多い）を有し、一般的に北米ではＲＪ(１１コネクタの形式であ
る。各コンセントは、ジャック内に挿入されるコンパチブル「プラグ」コネクタを介して電話ユニットに接続される。

回線５は通常、直列または「デイジーチェーン」構成に基づいており、一つのコンセントから次のコンセントへと直線的に回線が接続される。ただし、星状、トリー状等任意のその他の構成を使用することも可能である。なお、構成に関係なく、住居内の電話回線システムは、有線式の媒体、すなわち一以上のコンセントで終端する２本または４本の銅回線を常に使用し、コンセントによって電話機への接続用のこれらの回線に直接接続できる。

既存の電話回線を電話通信とデータネットワーキングの両方に同時に使用することが望ましい場合が多い。こうすれば、追加の回線を設置する必要がないので、住居等の建造物内に新たなローカルエリアネットワークを設ける作業が簡略化される。

周波数分割多重化（ＦＤＭ）の概念が業界において公知であり、一つの回線によって搬送される帯域幅を分割してアナログ電話通信信号を搬送可能な低周波数帯とデータ通信等の信号を搬送可能な高周波帯に帯域幅を分割する手段が得られる。このような方式は、例えば米国特許第４，７８５，４４８号（ライヘルトら）に記載されている。ｘＤＳＬシステムも広く使用されており、主に非対称デジタル加入者線（ＡＤＳＬ）システムが使用される。

この分野の関連従来技術の例としては、ＨｏｍｅＰＮＡ（電話線を利用した家庭内ネットワーク化の標準）として一般的に知られる技術、国際公開第９９／１２３３０号（フォーリー）および米国特許第５，８９６，４４３（ディヒター）がある。ディヒターらは、周波数分割多重化（ＦＤＭ）技術を住宅用電話回線に応用する方法および装置を示唆しており、電話通信とデータ通信信号を同時に搬送することが可能となる。回線上で利用可能な帯域幅は、アナログ電話通信信号を搬送可能な低周波数帯とデータ通信信号を搬送可能な高周波帯とに分割される。このような方式において、電話通信に影響を与えることなく、家庭内の既存の電話回線上でデータ通信機能が提供される。

住宅用電話システムに加えて、図２はさらに、ディヒター／ＨｏｍｅＰＮＡネットワークの配置も示している。ネットワーク２０は、両方のアナログ電話として機能すると共にデータユニットのローカルエリアネットワークを提供している。データユニット７ａ、７ｂ、７ｃおよび７ｄは、電話線（ＰＮＣ）モデム６４ａ、６４ｂ、６４ｃおよび６４ｄをそれぞれ介してローカルエリアネットワークに接続される。データ通信機器の例として、モデム、ラインドライバ、ラインレシーバおよびトランシーバ（本明細書での「トランシーバ」という用語は、送信機と受信機との組合せを指す）が含まれるが、これらに限定されない。これらのデータ通信機器によって、電話回線５の高周波数帯でのデータ通信が可能となる。ＰＮＣユニット（電話線モデム）６４ａ、６４ｂ、６４ｃおよび６４ｄはそれぞれ、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２４ａ、２４ｂ、２４ｃおよび２４ｄに接続されており、これによって電話回線５によって搬送される高周波数帯の利用が可能となる。電話通信によるデータネットワークへの干渉を避けるために、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２３ａ、２３ｂ、２３ｃおよび２３ｄが付加されＰＯＴＳ搬送帯域を分離しており、電話２６ａ、２６ｂ、２６ｃおよび２６ｄがＰＳＴＮを提供する電話線５に接続している。さらに、ローパスフィルタ（図示せず）をジャンクションボックス３４に接続してもよく、これはＰＳＴＮ回線３３によるノイズまたはＰＳＴＮ回線３３に入力されるノイズを阻止するためである。

「電話線上のローカルエリアネットワークを実施するための電話コンセントおよびこの
ようなコンセントを用いたローカルネットワーク」という名称の米国特許第６，５４９，６１６は、本発明の発明者によるものであり本譲渡人に譲渡されるものであるが、複雑さを緩和するために図２に示したＰＮＣモデム６４、ＨＰＦ２４、およびＬＰＦ２３をコンセント２１内に統合することを記載している。これによって、電話機６ａ、６ｂ、６ｃおよび６ｄが（従来の一般的な電話コンセントでなされていたように）専用コネクタを介してコンセント２１ａ、２１ｂ、２１ｃおよび２１ｄそれぞれに直接接続可能となるとともに、（図１に示したように）ＬＡＮシステムで通常なされるようにデータユニット７ａ、７ｂ、７ｃおよび７ｄが専用ジャックを介して各コンセントに直接かつ簡便に接続可能となる。

同様に、電力線によるホームネットワークの使用に基づく家庭内ネットワークも業界で公知である。ネットワーキングの媒体は、家庭内の電力線であり、商用電力およびデータ通信信号の両方を搬送するのに使用される。単純にするために、電力に関連する機能は図示していない。ＰＬＣモデムにより、データ通信インタフェース（イーサネット（登録商標） ＩＥＥＥ８０２．３等）を電力線上で搬送可能な信号に変換するが、電力線上で利用可能な電力信号に影響を与えることなくおよび影響されることなくこのような変換は行われる。このようなＰＬＣモデムの例としては、Ｄ−ＬｉｎｋRシステム株式会社（米国、カリフォルニア州、アーヴィン）製のＨｏｍｅＰｌｕｇ１．０対応イーサネット（登録商標）−電力線ブリッジモデルＤＨＰ−１００がある。

［能動コンセント］
（ＬＡＮ構築回線、電源コンセント、電話コンセントおよびケーブルテレビコンセントを含む）一般的なコンセントは、家庭内インフラの回線システムの一部である受動素子として発展してきたものであり、壁内回線を利用するためにのみ機能してきた。しかしながら、ホーム／オフィスネットワークの一部としてこれらを利用するためにコンセントに能動回路が埋め込まれる傾向にある。大抵の場合、付加される回路は、基本的な受動接続性機能に加えて、コンセントにデータインタフェース接続性を付加する目的を果たすものである。コンセントを用いた同軸ケーブル上のホームネットワーキングの例が、国際公開第０２／０６５２２９号（２００２年８月２２日公開、名称「同軸ケーブルによるＣａｂｌｅＲＡＮネットワーキング」、コーエンら）に記載されている。

時がたてば技術や環境が変化するので、コンセントの機能、特徴および特性をアップグレード、一部修正または変更する必要性が生じてくるかもしれない。例えば、新たな基準との相互接続のためにデータインタフェースをアップグレードする必要性が出てくるかもしれない。別の例として、より高い帯域幅をサポートするように回路をアップグレードする必要が出てくるであろう。同様に、管理およびサービス品質（ＱｏＳ）機能性を導入またはアップグレードする必要性があるかもしれない。また別の例として、さらなる機能やインタフェースを追加する必要があるかもしれない。大抵の場合、このような修正の際には、既存のコンセントを取り除いて改良された特徴を有する新しいコンセントを設置する必要がある。このような作業は、煩雑で費用がかかり、また専門的な技能を必要とすることが多い。

このように、コンセントを簡便かつ単純に、好ましくは専門家による設置の必要がなくアップグレードする方法やシステムの必要性が広く認識されており、これによって大きな利点が得られるであろう。

したがって、本発明は、コンセントを簡便かつ単純に、好ましくは専門家による設置の必要がなくアップグレードする方法やシステムを提供することを目的とする。

有線式ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）に関連して、マルチポート能動ネットワークコンセントについて説明する。このようなコンセントは、ネットワーク回線上でのデータ通信を可能とするトランシーバを備える。このコンセントは、一以上のコネクタをサポートしており、各コネクタは、各トランシーバによってデータユニットとデータ通信信号を連結させるよう考慮されている。さらに、このコンセントは、各コネクタに接続されたアダプタを備え、別個のインタフェースを介してデータユニットをデータ通信信号に連結させるよう考慮されている。このコンセントはさらに、結合される多重データストリーム用のハブを随意的に備える。随意的な管理／処理の機能がさらにコンセントに内蔵されていてもよい。

さらに、同時に基本サービスの機能を果たす回線上でのデータネットワークと共に使用されるコンセントについて説明する。基本サービスとは、電話回線上で行われる電話通信、電力線上で搬送される電力および同軸ケーブルテレビインフラ上で搬送されるＣＡＴＶである。このような場合、コンセントは、回線上を搬送される基本サービス信号を分割し、各コネクタ（電話、電力またはＣＡＴＶコネクタ）を用いてこれを利用可能とするためのデータ／サービス分割／結合器を備える。データ信号は、各媒体モデムによって分離され、アダプタと連結したコネクタを介してデータユニットに連結される。上述したように、ハブと管理機能とは随意的に採用可能である。

本発明の一側面において、上述のコンセントは、２つのモジュールを備え、各モジュールによってコンセント機能の一部が提供される。ベースモジュールは、回線に接続し、インタフェースモジュールは、データユニットとの連結を考慮したものである。この２つのモジュールは、組合せコネクタ（メイティングコネクタ）によって相互に連結する。ベースモジュールは、機械的に壁に固定され、インタフェースモジュールは、ネジ、スライド式レール、ホック式クリップ等の専用手段を用いてベースモジュールに固定される。ＬＡＮ環境の場合、追加的なＬＡＮ接続は、ベースモジュールの一部としてもインタフェースモジュールの一部としてもよい。同様に、基本サービスコンセントの場合、基本サービスコネクタは、ベースモジュールの一部としてもインタフェースモジュールの一部としてもよい。

本発明の別の側面において、光（例えば、赤外線）、可聴周波数または無線周波数（無線）を利用した非有線式インタフェースをデータユニットとの連結に使用する。このような場合、データユニットコネクタは、適当な非有線式トランシーバで置き換える。

本発明の別の側面において、ネットワーク回線に光ファイバーを用い、コンセントは、光ファイバーコネクタとトランシーバとを用いてネットワーク回線と連結する。

本発明の別の側面において、業界標準拡張カード（ＰＣＩ、ＰＣＭＣＩＡ等）がインタフェースモジュールとして使用され、ベースモジュールは、それに接続するために必要なインタフェースとコネクタとをサポートする。

本発明のその他の実施態様については、以下に図面を用いて本発明の実施態様のみを単に示した詳細な記述により当業者には容易に明らかとなるであろう。本発明は、その精神または範囲から逸脱することなく、その他の異なる実施態様が可能であり、詳細のいくつかは、様々な点で修正が可能である。したがって、図面および詳細な記述は、例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。

図１は、従来例のローカルエリアネットワークを示す図である。 図２は、従来例の電話線上のローカルエリアネットワークを示す図である。 図３は、既存の回線上のコンセントの例を示すブロック図である。 図４は、電話線上のコンセントの例を示すブロック図である。 図５は、電力回線上のコンセントの例を示すブロック図である。 図６は、ＣＡＴＶ回線上のコンセントの例を示すブロック図である。 図７は、既存の回線上のコンセントの例を示すブロック図の区画Ａを示す図である。 図８は、本発明に係る既存の回線上のコンセントの例を示すブロック図である。 図９は、本発明に係る電話回線上のコンセントの例を示すブロック図である。 図１０ａは、本発明に係る電話回線上のコンセントの例を示す正面外観図である。 図１０ｂは、本発明に係る電話回線上のコンセントの例を示す背面外観図である。 図１１は、本発明に係る電話回線上のコンセントの例を示す外観図である。 図１２は、既存の回線上のコンセントの例を示すブロック図の区画Ｂを示す図である。 図１３は、本発明に係る既存の回線上のコンセントの例を示すブロック図である。 図１４は、本発明に係る電話回線上のコンセントの例を示すブロック図である。 図１４ａは、本発明に係る電話回線上のコンセントの例を示す正面外観図である。 図１４ｂは、本発明に係る電話回線上のコンセントの例を示す背面外観図である。 図１４ｃは、本発明に係る電話回線上のコンセントの例を示す外観図である。 図１５は、既存の回線上のコンセントの例を示すブロック図の区画Ｃを示す図である。 図１６は、本発明に係る既存の回線上のコンセントの例を示すブロック図である。 図１６ａは、本発明に係る電力回線上のコンセントの例を示すブロック図である。 図１６ｂは、本発明に係る電力回線上のコンセントの例を示す正面外観図である。 図１７は、既存の回線上のコンセントの例を示すブロック図の区画Ｄを示す図である。 図１８は、本発明に係る既存の回線上のコンセントの例を示すブロック図である。 図１８ａは、本発明に係るＣＡＴＶ回線上のコンセントの例を示すブロック図である。 図１８ｂは、本発明に係るＣＡＴＶ回線上のコンセントの例を示す正面外観図である。 図１９は、既存の回線上のコンセントの例を示すブロック図の区画Ｅを示す図である。 図２０は、本発明に係る既存の回線上のコンセントの例を示すブロック図である。 図２１は、既存の回線上のコンセントの例を示すブロック図の区画Ｆを示す図である。 図２２は、本発明に係る既存の回線上のコンセントの例を示すブロック図である。 図２３は、ＬＡＮ回線上のコンセントの例を示すブロック図である。 図２４は、ＬＡＮ回線上のコンセントの例を示すブロック図において複数の区画を示す図である。 図２５は、本発明に係る映像インタフェースをサポートする電話回線上のコンセントの例を示す正面外観図である。 図２６は、本発明に係る無線周波数ベースインタフェースをサポートする電話回線上のコンセントの例を示す正面外観図である。 図２７は、本発明に係る、インタフェースモジュールが正面に取り付けられベースモジュールにねじで固定される電話回線上のコンセントの例を示す正面外観図である。 図２８は、本発明に係る、インタフェースモジュールを正面側に装着し、ベースモジュールにはめ込んで取り付ける電話回線上のコンセントの例を示す正面外観図である。 図２９は、本発明に係る、インタフェースモジュールが標準拡張モジュールであるコンセントの例を示すブロック図である。 図３０ａは、本発明に係る、インタフェースモジュールがＵＳＢ ＰＣＭＣＩＡベース拡張モジュールである電話回線上のコンセントの例を示す正面外観図である。 図３０ｂは、本発明に係る、インタフェースモジュールがＵＳＢ ＰＣＭＣＩＡベース拡張モジュールである電話回線上のコンセントの例を示す正面外観図である。 図３１ａは、本発明に係る、インタフェースモジュールが無線ＰＣＭＣＩＡベース標準拡張モジュールである電話回線上のコンセントの例を示す正面外観図である。 図３１ｂは、本発明に係る、インタフェースモジュールが無線ＰＣＭＣＩＡベース標準拡張モジュールである電話回線上のコンセントの例を示す正面外観図である。 図３１ｃは、本発明に係る、インタフェースモジュールがＰＤＡである電話回線上のコンセントの例を示す正面外観図である。 図３１ｄは、本発明に係る、インタフェースモジュールがＰＤＡである電話回線上のコンセントの例を示す正面外観図である。 図３２ａは、本発明に係る、ベースモジュールが外部ＡＣ／ＤＣコンバータによって給電される電話回線上のコンセントの例を示す正面外観図である。 図３２ｂは、本発明に係る、ベースモジュールが外部ＡＣ／ＤＣコンバータによって給電される電話回線上のコンセントの例を示す正面外観図である。 図３３は、本発明に係る、コンセントが外部の専用電源によって給電されるコンセントの例を示すブロック図である。 図３４は、本発明に係る、コンセントが回線上を搬送される電力によって給電されるコンセントの例を示すブロック図である。

本発明に記載のネットワークの原理および動作は、図面および付随する説明により理解されるであろう。図面や説明は、概念的に過ぎない。実際には、単一の部品によって一以
上の機能が実行可能であり、あるいは各機能を複数の部品や回路によって実行可能である。図面や記載において、同じ参照符号は、異なる実施態様や構成に共通する部品を示す。

［ホームネットワークを利用したコンセント］
図３は、ホームネットワーク環境で一般的に使用されるコンセント５０の概略機能ブロック図である。コンセント５０によって、回線が元来サポートしている基本サービスと同時に家庭内回線上でのデータネットワーク構築が容易となる。電話サービスをサポートする電話回線に接続した電話コンセント、交流電力配電をサポートする電力回線に接続された電力コンセント、ＣＡＴＶ配信をサポートするＣＡＴＶケーブルに接続したＣＡＴＶコンセント等が例として挙げられるが、これらに限定するものではない。コンセントは、コネクタ５１を介して回線に接続する。大抵の場合、コンセント５０は、データネットワーキング機能に加えて、基本サービス（電話通信、交流電力またはＣＡＴＶ）を保持する必要があるので、コンセント５０にはサービスコネクタ５３が埋め込まれ、これを用いて元来のサービスを提供する。データ／サービス／分割／結合器５２は、データ信号から回線上を搬送される基本サービス信号を分離（および結合）するのに使用される。例えば、データとサービスの各信号が回線上で異なる周波数帯域を使用する場合（ＦＤＭ(周波数分
割多重化）、分割／結合器５２は、第１のフィルターを用いてサービス信号周波数帯を分離し、それをサービスコネクタ５３に連結するとともに、第２のフィルターを用いてデータ信号周波数帯を分離し、それを媒体モデム５４に供給する。同様に、サービスおよびデータ信号は、分割／結合器５２によって結合され、コネクタ５１を介して回線に供給される。実施例によっては、技術によって媒体モデム５４とサービスコネクタ５３との直接接続が可能であり、データ／サービス／分割／結合器５２の必要がなくなり、媒体モデム５４とサービスコネクタ５３とが共に回線コネクタ５１に直接接続される。媒体モデム５４は、回線上のデータを送信および受信する機能を有する。電力コンセントの場合、媒体モデム５４により電力線上でのデータの搬送が可能となる。同様に、電話コンセントの場合、媒体モデム５４により電話回線上でのデータの搬送が可能となり、ＣＡＴＶコンセントの場合には、ＣＡＴＶケーブル上での搬送が可能となる。大抵の場合、モデム５４は、分割／結合器５２と協調して、回線上を搬送される基本サービス信号に干渉しないようまた干渉されないように最適化される。

コンセント５０は、コンセントの統合インタフェースを介して家庭内回線上を搬送されるデータを利用可能とし、データコネクタ５８とインタフェースアダプタ５６とを備える。インタフェースアダプタ５６は、データネットワークと接続された際必要なインタフェースをサポートするために必要なすべての回路を備える機能を有する。一方実際の物理的接続にはインタフェースコネクタ５８を使用する。一般に、任意の直列または並列データインタフェースが使用可能である。ただし、大抵の場合、コネクタ５８と同様にサポートされるデータインタフェースは、一般的な標準データインタフェースに準拠している。このようなデジタルデータインタフェースの例として、ＩＥＥＥ８０２．３、１０／１００／１０００ＢａｓｅＴ、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）、ＩＥＥＥ１２８４、ＥＩＡ／ＴＩＡ−２３２、ＩＥＥＥ１３９４等がある。さらに、コンセント５０がコネクタ５８を介してサポートするインタフェースは、記載したようなデジタル方式ではなくアナログ方式であってもよい。以下に幾つかの例を示す。

１．アナログビデオインタフェース
このコンセントは、アナログ映像の入力、アナログ映像の出力またはその両方に使用可能である。なお、この映像は、基本サービスとして搬送されるＣＡＴＶ映像信号とは区別するべきであり、形成するデータネットワークの一部としてデジタル形式で搬送される映像信号を含む。アナログ映像インタフェースをサポートするコンセントは、国際公開第０３／０３９１５０号（名称「アナログ信号アダプタを備えたコンセント、その使用方法およびこのようなコンセントを用いたネットワーク」、本発明の発明者および譲渡人による）に記載されている。このようなコンセントにおいて、インタフェースアダプタ５６は、アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）またはデジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータを適宜備える。

２．アナログ音声（可聴周波数）インタフェース
このコンセントは、アナログ音声の入力、アナログ音声の出力またはその両方に使用可能である。なお、この音声は、基本サービスとして搬送される電話通信信号とは区別するべきであり、形成するデータネットワークの一部としてデジタル形式で搬送される音声信号を含む。このようなコンセントにおいて、インタフェースアダプタ５６は、アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）またはデジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータを適宜備える。

３．電話インタフェース
このコンセントは、電話装置への接続に使用可能である。なお、この電話信号は、基本サービスとして搬送される電話信号とは区別するべきであり、形成するデータネットワークの一部としてデジタル形式で搬送される電話信号を含む。電話インタフェースをサポートするコンセントは、国際公開第０３／００５６９１号（名称「パケット電話通信アダプタを備えた電話コンセント、これを用いたネットワーク」、本発明の発明者および譲渡人による）に記載されている。このようなコンセントにおいて、インタフェースアダプタ５６は、アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）またはデジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータを適宜備える。

基本的に、インタフェースアダプタ５６は、媒体モデム５４に直接接続可能であり、これにより、コネクタ５８とインタフェースアダプタ５６とを介してコンセントに接続されたユニットから回線への、媒体モデム５４および分割／結合器５２を通って回線コネクタ５１を介した信号の流れが可能となる。このような場合、ハブ５５および管理部５７は必要ない。

管理されたデータネットワーク環境では、ネットワーク管理機能の一部または全てをコンセント５０内に含めることが有用であろう。例えば、アドレス指定手段をコンセント内に統合してもよく、これはコンセントを遠隔地から参照可能とするためである。さらに別の例において、ＱｏＳ（サービス品質）ツールがサービスを評価するためにコンセント内に埋め込まれる。コンセント統合ネットワーク管理機能は、以下を備えまたはサポートする。

１．特性管理．スループット、応答時間および回線利用度等のネットワーク変数を評価および追跡
２．構成管理．ソフトウェアおよびハードウェア要素の影響を追従するために構成情報を監視および変更
３．課金処理管理．ネットワーク資源の利用を追従および規制可能なように利用度を評価
４．故障管理．ネットワークの有効な運転に関連して問題を検出、記録しユーザに知らせる
５．セキュリティ管理．ネットワーク資源へのアクセスを制御
このようなネットワーク管理機能は、随意的な要素である管理／処理ユニット５７によりサポートされる。管理機能はさらに、局所的な−コンセントに関する−視覚的インジケータを備えてもよい。管理／処理ユニット５７は、媒体モデム５４、ハブ５５およびインタフェースアダプタ５６等のコンセント内の全ての関連機能に連結される。

先に述べたハブ１１と同一の、随意的な要素であるマルチポートユニット（ハブ）５５を、コンセント内で多重データストリームを伝達するのに使用してもよい。基本的に、ハ
ブ５５は、コネクタ５８とインタフェースアダプタ５６とを介して接続される外部データ装置に関連するデータストリームと媒体モデム５４を介して回線上に形成されるネットワークとの間の伝達を行う。

コンセント５０の一例として電話コンセント６０を図４に示す。コンセント６０は、図３を用いて先に説明したＨｏｍｅＰＮＡを利用したネットワーク４０に基づく。コンセント５０のコネクタ５１と関連するコネクタ６１は、家庭内電話回線に接続するのに使用される。一般的なコンセント５０の分割／結合器５２は、一組のローパスフィルタ（ＬＰＦ）６２とハイパスフィルタ（ＨＰＦ）６５により実現され、これらはそれぞれネットワーク４０のＬＰＦ３７とＨＰＦ３８と等価である。同様に、一般的なコンセント５０の媒体モデム５４は、ＰＮＣ（電話線）モデム６４を用いて実現される。コネクタ６３は、標準的な電話コネクタ（例えば、北米ではＲＪ−１１）であり、一般的なコンセント５０の一般的なサービスコネクタ５３を表す。

同様に、電力線コンセント７０の例を図５に示す。このコンセントは、元来の交流電源装置を保持する電力コネクタ７３と、交流電力回線に接続するための回線コネクタ７１と、ＰＬＣモデム７４（先のＰＬＣ８２と同じ）とを備える。この例では、回線、ＰＬＣモデム７４および電力接続部７３間の分離の必要がないので、一般的なコンセント５０の分割／結合器５２は必要ない。ＰＬＣモデム７４の中には、このような分離素子を必要とするものもある。

一般的なコンセント５０のもう一つの例として、図６にＣＡＴＶコンセント８０を示す。コネクタ８１により同軸ケーブルとの接続が可能となり、ＣＡＴＶサービスは、ＲＦコネクタ８３を介して保持される。同軸モデム８４は、媒体モデム５４として使用する。大抵の場合、データネットワークは、同軸ケーブル上を搬送される映像チャンネルの一つを使用し、分割／結合器５２はＢＰＦ８２によって実現され、コネクタ８３は、回線コネクタ８１に直接接続される。

［モジュラーコンセント］
本発明は、ネットワークベースのコンセントを教示し、その機能は、モジュラー手法による２つの違った部分に区分される。コンセントの第一の部分をこれ以降「ベースモジュール」と称し、機械的に壁に取り付けられ一般のコンセントと同じ方法で壁内の回線に接続する機械的構造からなる。コンセントの第二の部分を、これ以降「インタフェースモジュール」と称し、データネットワークの利用を考慮したものであり、ベースモジュールに機械的に固定される。モジュール間の電気接続には、一対の組合せコネクタを利用する。ベースモジュールは、公知のコンセント設置方法と同じ方法で設置され、これには同じような技能やノウハウが必要となる。しかしながら、インタフェースモジュールは、迅速、簡単に専門家でなくとも単純にベースモジュールに取り付けられるので、一般的な消費者が「日曜大工」で設置することが可能である。

このようなコンセントに含まれる機能は、ベースおよびインタフェースモジュール間で区分される。これ以降説明するように、様々な区分が適用可能である。単純にするために、以下に示す実施例は、電話コンセントに関するものとする。

［区画Ａ］
本発明に係る第一の区画を「区画Ａ」と称し、図７の区画線９０で示した区画Ａで表される。区画Ａにおいて、区画線９０は、コンセント５０の回線コネクタ５１と分割／結合器５２との間に挿入される。区画Ａを実施する一般的なコンセント１００を図８に示す。コンセント１００は、ベースモジュール１００ａとインタフェースモジュール１００ｂとを含む。これら２つのモジュールは、組合せコネクタ１０１、１０２とで接続されるが、
これら組合せコネクタ１０１、１０２はそれぞれベースモジュール１００ａとインタフェースモジュール１００ｂと一体化している。この構成において、コンセント５０のすべての能動部品および機能は、インタフェースモジュール１００ｂに含まれ、一方ベースモジュール１００ａは、配線コネクタ５１とインタフェースコネクタ１０１とを含み、これらは互いに直接接続される。ただし、これらのコネクタは別個のものであり、コネクタ５１は回線との接続に使用され、コネクタ１０１はインタフェースモジュール１００ｂの組合せコネクタ１０２との接続に使用される。実施態様によっては、ベースモジュール１００ａがさらに保護装置（例えば、電源サージや落雷の防護）を備えてもよい。

図９に示すコンセント１１０は、区画Ａを電話コンセント６０に組み込んだ例である。コンセント１１０は、ベースモジュール１１０ａとインタフェースモジュール１１０ｂとを備え、それぞれ一般的なコンセント１００のベースモジュール１００ａとインタフェースモジュール１００ｂとに相当する。同様に、組合せコネクタ１１１および１１２がモジュール間を相互接続するのに使用され、それぞれコンセント１００のコネクタ１０１、１０２に相当する。

コンセント１１０の外観を図１０ａ〜１１に示すが、これに限定するものではない。図１０ａに、ベースモジュール１１０ａとインタフェースモジュール１１０ｂとの正面図を示す。ねじ穴１１３ａ、１１３ｂは、ベースモジュール１１０ａの枠１１４をコンセント用のくぼみに固定するための第１の取り付け具であり、北米において通常コンセントを壁に取り付けるのに使用されているようなものである。ベースモジュール１１０ａは、サイドレール１１５ａと１１５ｂとを含み、この中でインタフェースモジュール１１０ｂが摺動し、インタフェースモジュール１１０ｂをベースモジュール１１０ａに機械的に取り付ける第２の取り付け具として機能する。レール内にインタフェースモジュール１１０ｂを固定すれば、図１０ｂに示すようにベースモジュール１１０ａのコネクタ１１１と組合せコネクタ１１２とが接触する。北米で一般的なＲＪ−１１電話コネクタがコネクタ６３として図示されており、イーサネット（登録商標）１０／１００／１０００ＢａｓｅＴネットワークで使用されるＲＪ−４５データコネクタがコネクタ５８として図示されており、両者は、インタフェースモジュール１１０ｂの一部をなす。図１０ｂは、２つの結合モジュールの背面図である。ねじ式のコネクタ６１が図示されているが、これは電話回線対１１６をベースモジュール１１０ａに接続するのに使用される。両方のモジュールを機械的に取り付け電気的に接続したものを含む完成したコンセント１１０を図１１に示す。

簡潔にするために、上述の区画Ａの例は、電話コンセント６０のみに関連するものを例示した。しかしながら、この区画は電力コンセント７０にもＣＡＴＶコンセント８０にも等しく適用可能である。

区画Ａは、単純で安価な回線のみのベースモジュール１００ａを用いており、一方コンセントの機能は全て、インタフェースモジュール１００ｂに含まれる。したがって、ユーザは最大限の柔軟性を持って（媒体モデム５４等の）データネットワーク関連機能または（インタフェースコネクタ５８および関連するインタフェースアダプタ５６等の）インタフェース関連機能あるいはその両方を変更およびアップグレードすることができる。このようなアップグレード作業の際、ベースモジュール１００ａを変更または修正の必要はない。

［区画Ｂ］
大抵の場合、ネットワークベースのコンセントは、電話、電力またはＣＡＴＶといった基本サービスを保持する必要がある。区画Ａの構造において、このような基本サービスは、インタフェースモジュールの一部としてのみ利用可能である。したがって、ベースモジュールは独立ユニットとしては使用できず、常にインタフェースモジュールを伴っておよ
びインタフェースモジュールとセットで使用する必要がある。そこで、ネットワークの一部として使用しないコンセントにもデータネットワークに関する機能を含める必要があり、常に複雑かつ高価なコンセントを使う必要がある。

区画Ｂを図１２の区画１２０として示す。この構成において、区画は、分割／結合器５２と媒体モデム５４との間の接続に影響を与える。図１３に示す一般的なコンセント１３０には、区画Ｂが組み込まれており、ベースモジュール１３０ａとインタフェースモジュール１３０ｂとを含む。これら２つのモジュールは、相互接続のために組合せコネクタ１３１と１３２とを使用しており、それぞれベースモジュール１３０ａおよびインタフェースモジュール１３０ｂの一部として収納される。サービスコネクタ５３は、ベースモジュール１３０ａの一部であり、これによりベースモジュール１３０ａのみが設置されている場合にも基本サービス機能が考慮される。分割／結合器５２が組み込まれない場合には、ベースモジュールは、３つのコネクタと相互接続された回線のみからなり、つまり回線コネクタ５１、サービスコネクタ５３およびインタフェースモジュール１３０ｂとの接続のためのインタフェースコネクタ１３１である。

ベースモジュール１３０ａは、コネクタ５３を介して基本サービスをサポートし保持しているので、ベースモジュール１３０ａを独立ユニットとして使用可能であり、ネットワーク接続性をサポートするのに特定のコンセントが必要でない場合には、インタフェースモジュール１３０ｂの必要性がなくなる。さらに、ユーザは、最大限の柔軟性を持って（媒体モデム５４等の）データネットワーク関連機能または（インタフェースコネクタ５８および関連するインタフェースアダプタ５６等の）インタフェース関連機能あるいはその両方を変更およびアップグレードすることができる。このようなアップグレード作業の際、ベースモジュール１３０ａを変更または修正の必要はない。

なお、インタフェースコネクタ１３１は、サービスコネクタ５３と同じであってもよい。このような場合、２つのサービスコネクタがサポートされ、一方は基本サービス用に使用することを目的とし、もう一方はデータ通信ネットワークとして機能するために使用可能である。いずれの場合でも、両方のコネクタは、回線コネクタ５１とは別個のものである。

次に、区画Ｂの電話コンセント６０への応用について、図１４に示したベースモジュール１４０ａとインタフェースモジュール１４０ｂとを含む電話コンセント１４０を参照しながら以下に説明する。ベースモジュール１４０ａとインタフェースモジュール１４０ｂは、コンセント１３０のベースモジュール１３０ａとインタフェースモジュール１３０ｂとに相当する。同様に、組合せコネクタ１４１、１４２は、それぞれコンセント１３０のコネクタ１３１、１３２に相当する。コンセント１４０の外観を図１４ａ〜１４ｃに示すが、これに限定するものではない。図１０ａ〜図１１と同様、図１１は、ベースモジュール１４０ａとインタフェースモジュール１４０ｂとの正面図を示す。ねじ穴１１３ａ、１１３ｂは、ベースモジュール１４０ａをコンセント用のくぼみに固定するためのものであり、北米において通常コンセントを壁に取り付けるのに使用されているようなものである。図１４ａ〜１４ｃに示すように、電話コネクタ６３（および関連するハードウェア）がインタフェースモジュール内ではなくベースモジュール内に収納されるので、コンセント１４０の概観は、図１０ａ〜１１に示すコンセント１１０とは異なる。

簡潔にするために、上述の区画Ｂの例は、電話コンセント６０のみに関連するものを例示した。しかしながら、この区画は電力コンセント７０にもＣＡＴＶコンセント８０にも等しく適用可能である。

［区画Ｃ］
どのコンセントであっても特定の回線と常に関連しており（例えば、電話コンセントは常に電話回線に接続される）、媒体モデム５４もまた常に特定の回線に合うようになっている（例えば、ＰＮＣモデム６４は電話回線上で通信するのに最適化されている）ので、ベースモジュール内に媒体モデム５４を含むことは意味のあることである。このようにネットワークバックボーン（信号およびプロトコル）は明確にユーザインタフェースとは区別可能である。大抵の場合、全てのネットワークベースのコンセントの媒体モデム５４同士は互いに通信している。したがって、単一のコンセントのみを交換およびアップグレードすることによって、相互運用性に関する誤動作につながる場合がある。めったに代えることがないであろうベースモジュール内に媒体モデム５４を収納することによって、および進化するインタフェースに適応するために頻繁に修正することが予測される（が、他のコンセントと相互使用可能である必要はない）インタフェースモジュール内に収納されたインタフェースアダプタ５６から分離することによって、インタフェースモジュールを交換する際に生じる可能性のある運用可能性の問題が最小化される。このような区画をこれ以降区画Ｃと称し、図１５の区画線１５０として示す。

区画Ｃを実施する一般的なコンセント１６０を図１６に示す。コンセント１６０は、ベースモジュール１６０ａとインタフェースモジュール１６０ｂとを備え、これらはそれぞれ組合せコネクタ１６１、１６２により相互接続される。電力コンセント７０に区画Ｃを応用したものを図１６ａに示す。コネクタ１６３および１６４がベースモジュール１６５ａおよびインタフェースモジュール１６５ｂにそれぞれ加えられている。上述の図１１ａおよび１４ａと同様に、ベースモジュール１６５ａとインタフェースモジュール１６５ｂの外観を図１６ｂに示す。図示されるように、上述の図に示した電話コネクタ６３ではなく電力コネクタ７３が使用されている。

簡潔にするために、上述の区画Ｃの例は、電力コンセント７０のみに関連するものを例示した。しかしながら、この区画は電話コンセント６０にもＣＡＴＶコンセント８０にも等しく適用可能である。

［区画Ｄ］
図１７に区画線１７０で示した区画Ｄは、インタフェースアダプタ５６やインタフェースコネクタ５８等のユーザインタフェースに特有の全ての部品を備えるインタフェースモジュールを含む。このような区画は、進化する新しいインタフェースおよび標準をサポートするためにコンセントを迅速かつ簡便にアップグレードすることを考慮したものである。図１８に示す一般的なコンセント１８０には、区画Ｄが組み込まれており、ベースモジュール１８０ａとインタフェースモジュール１８０ｂとを含み、それぞれ組合せコネクタ１８１と１８２とで相互接続される。ＣＡＴＶコンセント８０に区画Ｄを応用したものを図１８ａに示す。コネクタ１８３および１８４がベースモジュール１８５ａおよびインタフェースモジュール１８５ｂにそれぞれ加えられている。上述の図１１ａおよび１４ａと同様に、ベースモジュール１８５ａとインタフェースモジュール１８５ｂの外観を図１８ｂに示す。図示されるように、上述の図に示した電話コネクタ６３ではなくＦ型のＣＡＴＶコネクタ８３が使用されている。

簡潔にするために、上述の区画Ｄの例は、ＣＡＴＶコンセント８０のみに関連するものを例示した。しかしながら、この区画は電話コンセント６０にも電力コンセント７０にも等しく適用可能である。

［区画Ｅ］
図１９に区画線１７０で示した区画Ｅは、ベースモジュールのアダプタに接続するための回線（コネクタ）を備える受動インタフェースモジュールを含む。このような区画は、進化する新しいコネクタをサポートするためにコンセントを迅速かつ簡便にアップグレー
ドすることを考慮したものであり、インタフェース電子機器は修正されない。応用例の一つである条件付きアクセスの場合、ベースモジュールは、全ての必要な電子部品を有するが、依然としてデータネットワークへのアクセスを禁じており、これはインタフェースモジュールを用いてのみ得られ、モジュールインタフェースを標準のインタフェースコネクタに変換する。図２０に示した一般的なコンセント２００は、区画Ｅを実施したものであり、ベースモジュール２００ａとインタフェースモジュール２００ｂとを備え、それぞれ組合せコネクタ２０１および２０２により相互接続される。

［区画Ｆ］
これまでの区画はすべて、コンセントに接続されたデータユニットと配線間のデータフローに関するものである。図２１に区画線２１０で示した区画Ｆは、管理／処理機能５７の一部または全てのような部品に関する全てのネットワーク管理を備えるインタフェースモジュールを含む。このような区画は、コンセントの管理機能を迅速かつ簡便にアップグレードすることを考慮したものである。図２２に示す一般的なコンセント２２０は、区画Ｆを実施したものであり、ベースモジュール２２０ａとインタフェースモジュール２２０ｂとを含み、それぞれが組合せコネクタ２２１と２２２とで相互接続される。

［ＬＡＮ環境］
基本サービス（例えば、電話、ＣＡＴＶおよび電力）に使用する回線上に形成されたネットワークに関して本発明をここまで説明してきたが、本発明は、専用回線を使用するネットワークで使われるコンセントにも等しく適用可能であることがわかるであろう。このような場合、基本サービスは、単一のデータネットワークインタフェースである。しかしながら、基本サービスである単一データ接続インタフェースを超えるさらなるインタフェースをコンセントに設けることが必要になる場合もある。例えば、多重データインタフェースを提供するのに使用してもよく、この回線は単一のこのようなデータ接続をサポートしている。このようなコンセントの例として、３Ｃｏｍ^TM（米国、カリフォルニア州、サンタクララ）製のネットワークジャック（商標）ファミリーがある。さらに、このようなコンセントは、米国特許第６，１０８，３３１号（トンプソン）（名称：「建造物内の多重信号配線用の単一媒体回線方式およびそのアクセスポート」）および米国特許出願公開第２００３／０１１２９６５号（公開日：２００３年６月１９日、マクナマラら、名称「能動壁用コンセント」）に記載される。

このようなコンセント２３０の機能ブロック図を図２３に示すが、これに限定するものではない。一般的な構造は、一般的なコンセント５０と同様であるが、特定の用途に対する幾つかの改造が必要である。単一種類の信号のみがネットワーク回線上で搬送されるのでデータ／サービス分割／結合器５２は必要ない。単純なトランシーバ２３３を用いて、ネットワーク回線上の信号を送受信する。トランシーバ２３３ａは、コネクタ２３１を介して回線とのインタフェースをとるのに使用される。データポートの「基本サービス」は、トランシーバ２３３ｂを用いてデータコネクタ２３２を介して提供される。両トランシーバおよび（インタフェースコネクタ５８に接続された）アダプタ５６は全て、ハブ５５を介してデータを共有する。コンセントは、管理／処理機能５７によって管理される。

先に述べたのと同様に、ネットワークコンセント２３０にも様々な区画が適用可能である。図２４に示すように、区画Ａの区画線２４０、区画Ｂの区画線２４１、区画Ｄの区画線２４２、区画Ｅの区画線２４３または区画Ｆの区画線２４４がコンセント２３０に適用可能である。先に示した外観図も同様にこれらの区画にもあてはまり、基本サービスコネクタは、ＲＪ−４５イーサネット（登録商標）ＩＥＥＥ８０２．３ １０／１００／１０００ＢａｓｅＴコネクタ等のネットワークインタフェースでもある。このような区画の各々が、組合せコネクタおよび機械的取り付け具を一式備え、形成されたモジュールの電気的接続および機械的取り付けが可能となる。

［概論］
デジタルインタフェースに関してここまで本発明を説明してきたが、アダプタ５６によって可聴周波数や映像等のアナログ信号インタフェースに変換するコンセントや、アナログセンサまたはアナログアクチュエータ等に本発明が同様に適用できることを理解されるであろう。内蔵型アナログコンバータを備える能動コンセントが、例えば、本発明の発明者による国際公開第０３／０３９１５０号（公開日：２００３年５月８日、名称「アナログ信号アダプタを備えるコンセント、その使用方法およびこのようなコンセントを用いたネットワーク」）に記載される。図１４ａのコンセント１４０がビデオインタフェースを備えた外観の一例を図２５に示す。図１４ａのモジュール１４０ｂに含まれるデータコネクタ５８が、図２５ではビデオコネクタ（Ｆ型）２５０に置換されている。関連するアダプタ５６には、アナログからデジタルへの（またはデジタルからアナログへのまたはその両方）の機能が備わっている。なお、コネクタ２５０は、インタフェースモジュール１４０ｂの一部であり、ネットワーク上をデジタル形式で搬送される映像（または任意のアナログ信号）に関連しており、図１８ｂのベースモジュール１８５ａのコネクタ８３とは区別すべきであり、映像が基本サービスであり、ネットワーク上をアナログ形式で搬送される。

有線式のコネクタベースインタフェース５８に関連して本発明をここまで説明してきたが、データユニットが可聴周波数、光（例えば赤外線）および無線周波数（一般に無線と呼ばれる）等の非有線式インタフェースを使用しているコンセントにも本発明は同様に当てはまることがわかるであろう。このようなコンセントは、本発明の発明者による国際公開第０１／８０５４３号（公開日：２００１年１０月２５日、名称「配線及び無配線セグメントを組み合わせるネットワーク」）に記載される。このような場合、コネクタ５８は、光出射／受信器またはＲＦ用アンテナ等の非有線式トランシーバで置き換えられる。図１４ａのコンセント１４０が無線インタフェースを備えた外観の一例を図２６に示す。図１４ａのモジュール１４０ｂのデータコネクタ５８が、図２６ではアンテナ２６０に置換されて図示されている。

単一のネットワークインタフェース（例えば、単一コネクタ５８）を有するコンセントに関して本発明をここまで説明してきたが、複数のネットワークインタフェースをサポートする場合にも本発明が同様に当てはまることがわかるであろう。また、インタフェースの種類を組み合わせたものが採用可能であり、例えば、有線式デジタル、有線式アナログおよび無線式インタフェースを全て同一のコンセントで組み合わせてもよい。同様に、電話コネクタ６３、電力コネクタ７３、ＣＡＴＶコネクタ８３またはデータネットワークコネクタ２３２等の単一の基本サービス接続を有するコンセントに関して本発明をここまで説明してきたが、このような接続を複合的にしたものを提供する場合にも本発明が同様に当てはまることがわかるであろう。

コンセント１３０のモジュール１３０ｂまたはモジュール１４０ｂまたはコンセント１４０等の単一インタフェースモジュールを有するコンセントに関して本発明をここまで説明してきたが、単一のベースモジュールと複数のインタフェースモジュールを使用する場合や、単一のインタフェースモジュールと複数のベースモジュールを使用する場合にも本発明が同様に当てはまることがわかるであろう。

電気的接続を考慮した一対の組合せコネクタのみを必要とする区画に関して本発明をここまで説明してきたが、優れた技術手法の場合には、接続をサポートするのにさらなるインタフェース電子部品が要求される場合がある。このような実施態様の一例は、一組のラインドライバおよびラインレシーバを備え、モジュール間の良好な通信が可能となる。さらに、短絡防止回路、活線挿入等の接続に関連する手段も採用可能である。

回線やケーブル等の導電性媒体に基づくコンセントやネットワークに関して本発明をここまで説明してきたが、ネットワークの媒体が光ファイバーケーブル等の非導電性である場合にも本発明は同様に当てはまることがわかるであろう。このような場合、コンセント２３０のトランシーバ２３３ａは、光ファイバートランシーバに置き換える必要があり、同様に回線コネクタ２３１は、光ファイバコネクタに置き換える必要がある。データインタフェースをサポートし、光ファイバーケーブルに基づく能動コンセントは、米国特許出願公開第２００２／０１４６２０７号（公開日：２００２年１０月１０日、チュ、名称「ファイバーコンバータフェースプレートコンセント」や米国特許第６，１０８，３３１号（トンプソン）（名称：「建造物内の多重信号配線用の単一媒体回線方式およびそのアクセスポート」）に記載される。従って、本出願における回線という用語は、光ファイバーケーブル等の非導電性媒体に基づくネットワークを含むものと解釈すべきである。

［機械関連］
ベースモジュールとインタフェースモジュールとを組み合わせて完成したコンセントを形成するためには、インタフェースモジュールをベースモジュールに機械的に取り付ける必要がある。このような機械的な取り付けにより、２つの組合せコネクタ間の正常な連結にも影響が及ぼされ、これにより良好な電気的接続が考慮される。先の外観図において、インタフェースモジュールが機械的取り付け手段としてその中を摺動するサイドレール１１５ａおよび１１５ｂを示したが、ここでは表面を組み合わせる種類のコネクタが使用されていた。しかしながら、その他の機械的取り付け手段を使用しその他の種類の組合せコネクタを採用する場合にも本発明が同様に当てはまることがわかるであろう。さらに、コネクタの中には、電気的機能に加えて、機械的サポートを提供する即ち機械的な面での補助ともなり得るよう設計されたものがある。いずれの場合にも、インタフェースモジュールの設置や交換が簡便となるよう考慮した機械構成とすべきである。

このような代替的な取り付け具の一つを図２７に示す。電話コンセント１４０が図示されており、上述の図１４と同様の機能をサポートしている。図示するように、インタフェースモジュール１４０ｂ’が２本のネジを用いてベースモジュール１４０ａ’に取り付けられている。この２本のネジ２７１ａ、２７１ｂは、インタフェースモジュール１４０ｂ’のそれぞれの穴２７２ａ、２７２ｂを通過し、ベースモジュール１４０ａ’に埋め込まれたねじ山２７３ａ、２７３ｂとそれぞれ嵌合する。

コンセント１４０、モジュール１４０ａ”、１４０ｂ”に関して、別の機械的取り付けのアイディアを図２８に示す。この取り付けには、インタフェースモジュール１４０ｂ”上に位置する弾性バイアスラッチ２８１、２８１ｂを利用する。ベースモジュール１４０ａ”内のそれぞれの穴にインタフェースモジュール１４０ｂ”を挿入すると、ラッチがそれぞれの受け口２８２ａ、２８２ｂとかみ合って、モジュール間がしっかり結合する。図２７と２８の構成は共に、先に述べたように上から装着するのではなく、モジュールの正面で装着する様子を例示している。

［標準拡張モジュール］
拡張モジュールは、業界において公知であり、パソコン等の電子機器（ＰＤＡ等）に容量や機能性を追加する際に広く使用される。このような拡張モジュールの例として、通信カードがあり、これにより電子装置間の電気通信が可能となったり、電子装置同士が接続可能となったりする。通信カードは例えば、モデム、ファックスモデム、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）アダプタおよび携帯電話機器と共に一般に使用される。拡張モジュールのその他の例としては、追加メモリがあり、電源及び周辺装置インタフェースを処理するものである。代表的な拡張モジュールは、ホスト計算処理装置のポート、スロットまたはソケット内に差し込むように設計されており、計算処理ユニットとのデータインタ
フェース用のバス構造を使用する。このような拡張モジュールは一般的には、所定の物理的電気的標準に従って内蔵されており、異なるメーカー間の互換性を確保している。このような業界標準の例として、ＰＣＭＣＩＡ、ＩＳＡ、ＥＩＳＡ、ＰＣＩがある。

一般的なインタフェースモジュールに関して本発明をここまで説明してきたが、インタフェースモジュールが拡張モジュールであって物理的電気的標準が業界標準に準拠している場合にも本発明が同様に当てはまることがわかるであろう。図２９に、インタフェースモジュールとして標準拡張モジュールをサポートする、図１８のコンセント１８０からのアダプタを基にしたコンセント２９０を示す。コンセント１８０のインタフェースモジュール１８０ｂとして、ベースモジュール２９０ａとのインタフェースをとるための標準拡張モジュール２９０ｂを用いている。ベースモジュール２９０ａはコンセント１８０のベースモジュール１８０ａの修正バージョンである。これら２つのモジュールは、拡張モジュールコネクタの仕様に則したコネクタ２９１、２９２を介して接続される。大抵の場合、ベースモジュール２９０ａは、インタフェースの電気的機能的仕様に対応し、拡張モジュール２９０ｂ内の標準拡張モジュールインタフェース２９３に則した標準拡張モジュールインタフェース（図示せず）も含む必要がある。

コンセント２９０の外観を図３０ａ、３０ｂに示す。ここではＰＣＭＣＩＡ標準が使用される。インタフェースモジュール２９０ｂは、市販の標準的なＵＳＢ２．０ＰＣＭＣＩＡカードであり、ベースモジュール２９０ａに機械的および電気的に収まるものである。ＰＣＭＣＩＡコネクタ２９２が拡張モジュール２９０ｂ上に示されている。図示した拡張カードは、ＵＳＢコネクタ２９５ａ、２９５ｂを介して２つのＵＳＢ２．０インタフェースを提供する。同様に、拡張カード２９０ｂには、メモリ、処理、有線式または非有線式のいずれかの接続性等の任意の機能を組み込むことが可能である。無線接続の例を図３１ａ、３１ｂに示すが、アンテナ２６０が拡張モジュール２９０ｂの一部として図示されている。

ベースモジュールが実質上ホストとして機能しホストインタフェースを提供するような標準モジュールに関して本発明をここまで説明してきたが、ホストインタフェースがインタフェースモジュールの一部であり、ベースモジュールが拡張カードインタフェースを備えるような場合にも、本発明は同様に当てはまることがわかるであろう。このような構成において、個人用携帯型情報端末（ＰＤＡ）また携帯電話等のデータユニットまたは任意のその他の小型データユニットをインタフェースモジュールとして使用可能であり、回線上を搬送されるネットワーク信号を連結可能である。このような例を図式的に示したのが図３５a、３５ｂである。図３５において、ベースモジュール３１０ａは、コネクタ３５
１が拡張カード型のコネクタであって、ＰＤＡ３１０ｂ上のコネクタとの組合せを考慮したものであることを除いて、ベースモジュール２９０ａと同じである。図３５ｂは、モジュールを取り付けて完全に機能するコンセントを形成した様子を図示している。

［ベースモジュールへの給電］
区画線Ａを除けば、ほとんどの実施例においてベースモジュールが能動部品を含み、したがって給電が必要である。局部給電、回線上の電力およびインタフェースモジュールを介した３つの電源について以下に説明するが、これらに限定するものではない。

［局部給電］
この実施例において、ベースモジュールは、能動部品に給電する電源に接続される。図３２ａ、３２ｂにこのような方式の外観を表す。一般的な小型のＡＣ／ＤＣコンバータ３２０が使用されており、プラグ３２２およびベースモジュール上の各ジャック３２１を介してベースモジュールに接続される。図３２ｂは、アダプタ付きコンセントをベースモジュールに挿入した様子を示す。

外部電源を内部のニーズに合わせるために、ベースモジュール内で電力アダプタを使用してもよい。このようなアダプタは、必要とされる特定の電圧にあわせるための電圧変換（ＤＣ−ＤＣコンバータ等）、保護回路（ヒューズや限流ヒューズ等）、調整及びノイズフィルタと共にその他業界で公知の機能を含んでいてもよい。さらに、このようなアダプタは、外部ＡＣ／ＤＣコンバータ３２０を備えてもよく、これにより、ベースモジュールが電源と直接接続可能となる。上述のコンセント８０を基にしたコンセント３３０は、このような電源調整機能３２２を備え、図３３に概略を図示する。電力アダプタは、コネクタ３２１を介して外部電源から給電され、ベースコンセントの電力を供給される全ての部品に対して必要なＤＣ電力を出力する。コンセント３３０は、完全な区画されないコンセントを示しているが、上述のような関連各区画において、電力アダプタ３２２とそのコネクタ３２１はベースコンセントの一部であることが明らかである。

［回線上の電力］
本実施例において、ベースモジュールは、コンセントが接続する回線上を搬送される電力によって給電される。電力は別々の導体上を搬送されてもよい。この場合、同じ回線コネクタ５１を用いて、別々のピンを用いた電力搬送導体に接続すればよい。あるいは、電力専用のコネクタを新たに使用してもよい。

好ましい実施態様において、データネットワーク信号および／または基本サービス信号を搬送する回線上を電力が同時に搬送される。図３４は、このようなコンセント３４０の概略を示したものである。電力分割機能３４１は、回線上を搬送される電力を取り出し、それを外部から給電されるアダプタ３２２ではない、電力アダプタ３２２に給電する機能を果たす。大抵の場合、電力分割器３４１の動作は、同じ回線を搬送されてくるデータ及び基本サービスに干渉してはならない（例えば、読み込み効果やインピーダンス整合）。

このような機構を実施することは問題なく、図７に示したコンセント７０に関して説明したように基本サービスは交流電源である。電力分割器３４１は、単純なフィルターを備え、電力アダプタ３２２は、標準的なＡＣ／ＤＣコンバータ（上述の外部ユニット３２０同様）を備える。

最近の技術の発展によって、同じ回線インフラ上で電力と基本サービス（及びデータ）とを同時に搬送することが考慮されている。米国特許公開公報２００２０００３８７３（ラベンコら、名称「家庭用電話回線ネットワーク上の電力供給システム及び方法」）は、他の信号が使用しない周波数帯の一部を利用して、電話通信とデータの両方を搬送する電話回線上でＡＣ電力を搬送することを教示している。同様に、イーサネット（登録商標）上の電力（ＰｏＥ）（別名ＬＡＮ上電力）として知られ、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆで標準化され、米国特許第６，４７３，６０９号（レア、名称「構造ケーブルシステム」）においても説明がされている最近の技術によれば、擬似的な機構を用いてＬＡＮ回線上で電力を搬送する方法が記載されている。上述のような技術やその他の技術によって、上述のベースモジュールのいずれかに電力を供給してもよい。

［インタフェースモジュールを介した給電］
本実施例において、ベースモジュールは、インタフェースモジュールから給電される。インタフェースモジュール用の電源として可能なものを以下に説明する。上述のモジュールにおいて、データ転送用に使用される組合せコネクタをインタフェースモジュールからベースモジュールへの電力の転送に使用してもよい。あるいは、モジュール間の電力転送専用の組合せコネクタ対を新たに使用してもよい。

［インタフェースモジュール給電］
区画線Ｅを除くほとんどの実施例において、インタフェースモジュールが能動部品を含み、したがって給電が必要である。さらに、インタフェースによっては（ＵＳＢやＩＥＥＥ８０２．３ａｆ等）、同一のデータコネクタを介して接続されたデータユニットに電力を供給するためのインタフェースが必要なものもある。局部給電、ベースモジュールを介した電力、データユニットを介した３つの電源の例について以下に説明するが、これらに限定するものではない。

［局部給電］
ベースモジュールに関する説明と同様、インタフェースモジュールに専用の電力コネクタを用いて局所電源から給電してもよい。電力アダプタの機能は、電力アダプタ３２２に関して先に説明したようなことが要求される。

［ベースモジュールを介した給電］
この構成では、インタフェースモジュールは、電力専用またはデータと電力とのコネクタセットのいずれかを用いて、ベースモジュールへの接続を介して給電される。電力アダプタ３２２の機能は両方のモジュールで共有して使用してもよく、各モジュールが独立して専用の電力アダプタ機能を使用してもよい。

［データユニットを介した給電］
先に説明したように、データインタフェース標準の幾つかは、インタフェース上で電力を搬送する。例えば、インタフェースモジュールがＵＳＢホストユニットと接続している場合、ＵＳＢインタフェースによってインタフェースモジュールが給電可能である。

単一の電源に関して本発明をここまで説明してきたが、冗長性および負荷分割のいずれかのために複数の電源を使用する場合にも本発明が同様に当てはまることがわかるであろう。

当業者であれば、本明細書に開示した実施態様に関連して様々な例示的論理ブロック、モジュールおよび回路が、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェアまたは両者の組合せを含む任意の数の方法で実施可能であることが理解できるであろう。このような様々な例示的部品、ブロック、モジュールおよび回路は、それらの機能の観点から一般的に記載されている。機能がハードウェアとして実現されるかソフトウェアとして実現されるかは、特定の用途やシステム全体に課される設計上の制約に依存する。当業者であればこれらの状況においてハードウェアとソフトウェアとに互換性があることおよび、各特定の用途に関して記載の機能を実現するのに最善の方法を理解されるであろう。

本発明の例示的な実施態様について説明してきたが、これが添付の請求の範囲の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。当業者であれば、記載の実施態様に様々な修正が可能であることを理解されるであろう。さらに、様々な分野の当業者にとって、本発明そのものがその他の課題への解決策やその他の用途への適応を示唆しているかもしれない。したがって、本発明の実施態様はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。

Claims (20)

1. 第１および第２の信号を搬送する建造物内の回線への接続用のモジュラーコンセント（１００）であって、ベースモジュール（１００ａ）とインタフェースモジュール（１００ｂ）とを備え、
   前記第１の信号は、データネットワーク信号であり、
   前記ベースモジュールは、前記回線と前記インタフェースモジュールとに接続するためのコネクタ（１０１）を備え、
   前記インタフェースモジュールは、前記ベースモジュールに機械的に取り付け可能であってデータユニットに連結可能であり、前記インタフェースモジュールが前記ベースモジュールに取り付けられた際前記データユニットが前記第１の信号に連結されるとともに、
   前記コネクタは、
   前記回線と接続するための第１のコネクタと、
   前記インタフェースモジュールと接続するための第２のコネクタとを備え、
   前記ベースモジュールは、前記第１および第２のコネクタ間に接続され、前記第１のコネクタから入力された前記第１および第２の信号を分離するとともに、前記第１の信号を前記第２のコネクタに出力する分割／結合器をさらに備える、モジュラーコンセント。
2. 第１および第２の信号を搬送する建造物内の回線への接続用のモジュラーコンセント（１００）であって、ベースモジュール（１００ａ）とインタフェースモジュール（１００ｂ）とを備え、
   前記第１の信号は、データネットワーク信号であり、
   前記インタフェースモジュールは、前記ベースモジュールに機械的に取り付け可能であってデータユニットに連結可能であり、前記インタフェースモジュールが前記ベースモジュールに取り付けられた際前記データユニットが前記第１の信号に連結されるとともに、
   前記インタフェースモジュールは、
   前記ベースモジュールと接続するための第１のコネクタと、
   前記データユニットと接続するための第２のコネクタと、
   前記第１および第２のコネクタ間に接続され、前記第１のコネクタから入力された前記第１および第２の信号を分離するとともに、前記第１の信号を前記第２のコネクタに出力する分割／結合器（５２）とを備える、モジュラーコンセント。
3. 前記第２の信号が、少なくとも電話、電力およびＣＡＴＶのいずれかを含むサービスを提供するための基本サービス信号である、請求項１または２に記載のコンセント。
4. 前記基本サービス信号に接続するための基本サービス連結器（５３）をさらに備える、請求項３に記載のコンセント。
5. 前記データユニットが非有線式の媒体によって前記インタフェースモジュールに連結可能である、請求項１〜４のいずれかに記載のコンセント。
6. 前記非有線式の媒体が光学、可聴周波数および無線周波数の中から選ばれる、請求項５に記載のコンセント。
7. 前記インタフェースモジュールが業界標準仕様に則している、請求項１〜６のいずれかに記載のコンセント。
8. 前記回線が非導電性媒体を使用する、請求項１〜７のいずれかに記載のコンセント。
9. 前記媒体が光ファイバーを利用したものである、請求項８に記載のコンセント。
10. 前記インタフェースモジュールがデータユニットである、請求項１〜９のいずれかに記載のコンセント。
11. 前記データユニットがＰＤＡおよび携帯電話から選ばれる、請求項１０に記載のコンセント。
12. 前記ベースモジュールは、
    前記建造物の壁に取り付けるための第１の取り付け具（１１３ａ、１１３ｂ）と、
    インタフェースモジュールを取り付けるための第２の取り付け具（１１５ａ、１１５ｂ）とをさらに備える、請求項１〜１１のいずれかに記載のコンセント。
13. 第１および第２の信号を搬送する建造物内の回線への接続用であって、前記第１の信号を連結させるためのインタフェースモジュールと連結可能なベースモジュール（１１０ａ）であって、
    前記回線と前記インタフェースモジュールとに接続するためのコネクタを備える枠（１１４）と、
    前記枠内に配置され、前記インタフェースモジュールが取り付けられるようにするための取り付け具（１１５ａ、１１５ｂ）とを備え、前記インタフェースモジュールを前記取り付け具内に配置した際に、前記インタフェースモジュールが前記ベースモジュール内の前記コネクタと電気的に連結するよう前記取り付け具が構成され、
    前記コネクタは、
    前記回線と接続するための第１のコネクタと、
    前記インタフェースモジュールと接続するための第２のコネクタとを備え、
    前記ベースモジュールは、
    前記第１および第２のコネクタ間に接続され、前記第１のコネクタから入力された前記第１および第２の信号を分離するとともに、前記第１の信号を前記第２のコネクタに出力する分割／結合器をさらに備える、ベースモジュール。
14. 前記第２の信号が、少なくとも電話、電力およびＣＡＴＶのいずれかを含むサービスを提供するための基本サービス信号である、請求項１３に記載のベースモジュール。
15. 前記基本サービス信号に接続するための基本サービス連結器（５３）をさらに備える、請求項１４に記載のベースモジュール。
16. 前記インタフェースモジュールが業界標準仕様に則している、請求項１３〜１５のいずれかに記載のベースモジュール。
17. 前記回線が非導電性媒体を使用する、請求項１３〜１６のいずれかに記載のベースモジュール。
18. 前記非導電性媒体が光ファイバーを備え、前記ベースモジュールが前記光ファイバー上でデータを導く光ファイバートランシーバを備える、請求項１７に記載のベースモジュール。
19. 前記インタフェースモジュールがデータユニットである、請求項１３〜１８のいずれかに記載のベースモジュール。
20. 前記データユニットがＰＤＡおよび携帯電話から選ばれる、請求項１９に記載のベースモジュール。

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