JP5622994B2 - ライン・レシーバ及びライン・ドライブのオプション機能を持つ能動的な終端処理装置 - Google Patents

Description

［産業上の利用分野］
本発明は有線電気通信の分野、特に、終端処理を用いる通信線に関する。

［従来の技術及びその課題］
ここで、「データ・ユニット」の用語はコンピューター又はパーソナル・コンピューターのような全てのデータ処理装置を示していて、ワークステーション又は他のローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）のような有線通信ネットワークに接続するためのインターフェースを持つ他のデータ端末装置（ＤＴＥ）が含まれる。

デジタル信号を伝送する伝送線はオーバーシュート、アンダーシュート、反射を防止するために適切な終端処理をしなければならない。これらの影響は、インピーダンスのミスマッチにより生じたとき、導体長さが増すほど顕著になって、伝送線上で伝送できるデータ・レートが制限される。その伝送線は集積回路上のトレース(trace)、基板上のトレース又はケーブル内ではワイヤとなることがある。供給側と負荷側の両方のインピーダンスが伝送線の特性インピーダンスとマッチすべきである。送信器の出力インピーダンスと受信器側の入力インピーダンスは送信器と受信器をポイント・ツー・ポイント構成で相互接続している伝送線の特性インピーダンスとは一般に異なっている。伝送線の供給側と負荷側の端部で異なっている既存インピーダンスを変える必要がある。

有線ベースの通信ネットワークは通常反射を避けるために終端処理を使用している。ネットワーク内の終端処理の例は図１に示されている。共用有線ネットワーク１０はワイヤ１５ａ及び１５ｂを有する２線の伝送線に基づいている。以下の説明で、「伝送線１５ａ及び１５ｂ」を参照する。実際には、参照番号は伝送線を形成しているワイヤを示している。例えば、ネットワーク１０はEIA/TIA-485規格のタイプにでき、その場合、伝送線１５ａ及び１５ｂは１対のねじり線、又は、エサーネットIEEE802.3規格の10Base2及び10Base5から成っている。その場合、伝送線１５ａ及び１５ｂは同軸ケーブルになる。全体として、ここで用いる「伝送線」の用語は、電流と電圧を伝送でき、電磁信号を伝送する導電媒体を示していて、ワイヤ、ケーブル及びプリント配線基板（ＰＣＢ）のトレースを含むがそれに限定されない。伝送線に信号を伝達するために差動ライン・ドライバー１１ａ及び１１ｂを用いて伝送線へ信号を伝送する。その一方で、ライン・レシーバー１２ａ及び１２ｂを用いて伝送線１５ａ及び１５ｂ上を伝送されている信号を受信する。データ・ユニット１６ａは「送信専用」のユニットであり、データをライン・ドライバー１１ａを介して伝送線にデータを送信する。そして、データ・ユニット１６ｂは「受信専用」のユニットであり、ライン・レシーバー１２ａを介して伝送線からデータを受信する。データ・ユニット１６ｃはトランシーバー１４を形成するライン・ドライバー１１ｂとライン・レシーバー１２ｂを経由して伝送線１５ａ及び１５ｂでデータ受信とデータ送信の両方を行える。もちろん、伝送線を共用する追加のユニットを接続でき、そのような各ユニットがライン・レシーバー、ライン・ドライバー又はその両方を用いる。ネットワーク１０が適正に機能できるように、通常、終端処理装置１３ａ及び１３ｂが伝送線１５ａと１５ｂの両端に設置され、接続される。適切に機能するように、終端処理装置１３ａ及び１３ｂは伝送線１５ａ及び１５ｂの特性インピーダンスと等しいインピーダンスにすべきである。同様に、そのような終端処理はポイント・ツー・ポイント接続の両端で用いられる。

終端処理が必要なことはネットワーク構築で大きな欠点になる。第一に、その伝送線の末端を特定して、アクセスする必要がある。これは既存配線の場合、簡単でないことがある。さらに、終端処理装置の設置には労力と材料の両方を必要とする。又、ネットワーク構成に必要な追加機器の問題もある。さらに、適正動作のために、終端処理のタイプ、形状、数値は主として伝送線特性に基づいている。その特性は未知及び(又は)不適合になり、かつ、ケーブルにより、又は、場所により異なることがある。

ネットワーク１０の別の欠点は、多点共有伝送線ネットワークであることに関連している。時分割多重通信（ＴＤＭ）方式では、任意の期間中に１個のドライバーのみが伝送線上を伝送でき、その期間は、他のユニットが受信専用になる。これが、特定期間に伝送できるデータの総量を制限する。この共通伝送線に多重データを伝送できるには、多数の送信器と受信器が伝送線を同時に使用できることが必要である。

共通伝送線上でそのような多重伝送をするためのひとつの一般的な方法では、周波数分割多重通信（ＦＤＭ）方式を用いている。その場合、各伝送器は伝送線で利用できる周波数帯のうちで、異なる専用部分を用いている。しかしながら、そのような解決策には複雑で、費用がかかる回路が必要である。

多重伝送を可能にするための他の方法は図２に示されていて、伝送線を一定セグメントに分割している。ネットワーク２０が部分的に示されているが、この中で伝送線は２カ所の部分に分割されていて、（図１に示すように）そのひとつは伝送線セグメント１５ａ及び１５ｂとして示されている。一方、他の部分は伝送線１５ｃ及び１５ｄとして示されている。伝送線セグメント１５ａ及び１５ｂは、伝送線セグメント１５ａ及び１５ｂの各端部に位置しているライン・ドライバー１１ａ２及び１１ｂ１を用いた完全二重通信に用いられている。同様に、ライン・レシーバー１２ｂ１及び１２ａ２さらに（図示されていない）終端処理装置を伝送線セグメント１５ａ及び１５ｂの各端部に設置されている。ライン・ドライバー１１ａ２及びライン・レシーバー１２ａ２がユニット２１ａの両部分になり、伝送線セグメント１５ａ及び１５ｂの一端に接続されている。同様に、伝送線セグメント１５ｃ及び１５ｄはライン・ドライバー１１ｃ１及び１１ｂ２に、さらに、ライン・レシーバー１２ｃ１及び１２ｂ２に接続している。ライン・ドライバー１１ｃ１及びライン・レシーバー１２ｃ１がユニット２１ｃの両部分になり、伝送線セグメント１５ｃ及び１５ｄの一端に接続されている。ライン・ドライバー１１ｂ２及び１１ｂ１、さらに、ライン・レシーバー１２ｂ１及び１２ｂ２がユニット２１ｂの全部分になっていて、伝送線セグメント１５ａ及び１５ｂに、又、伝送線セグメント１５ｃ及び１５ｄに接続している。これらの２部分の伝送線セグメント及びその関連するドライバー／レシーバーはユニット２１ｂの一部であるロジック・ブロック２２により接続されている。ある従来技術の構成では、ロジック・ブロックは省略されているか、又は、トランスペアレント接続として機能している。そのような場合、ユニット２１ｂは中継器として機能する。他の構成では、ロジック・ブロック２２はユニット２１ｂを通過するデータ・ストリームを処理する。

ネットワーク２０は図１に示されたネットワーク１０を上回る２種類の大きな利点を提供している。第一にネットワーク２０の各伝送線セグメントは独立していて、２種の通信リンクを同時に動作できる。それで、ユニット２１ａのライン・ドライバー１１ａ２が伝送線セグメント１５ａ及び１５ｂ上でデータを伝送でき、ユニット２１ｂのライン・レシーバー１２ｂ１により受信できる。同時に、かつ、干渉無しに、ユニット２１ｃのライン・ドライバー１１ｃ１が伝送線セグメント１５ｃ及び１５ｄ上でデータを伝送でき、ユニット２１ｂのライン・レシーバー１２ｂ２により受信できる。

さらに、ネットワーク２０の別の利点は、ポイント・ツー・ポイント通信セグメントを持つことである。当該分野で良く知られているように、ポイント・ツー・ポイント形態は有線通信で非常に好ましい構成であり、頑丈な高帯域通信を安価で簡単な回路を用いて行える。

上記の原理はIEEE802.3規格で指定されているエサーネットのローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）の進歩により実証されている。この場合、同軸ケーブル10Base2及び10Base5に基づく共有伝送線システムが10BaseT及び10BaseTXベースのネットワークに改良されている。両方ともポイント・ツー・ポイント・セグメントの周囲に構築されている。

しかしながら、ネットワーク２０はネットワーク１０と比較して大きな不利益も示している。図１に示すように、ネットワーク１０は連続していて中断されない伝送線を用いている。これと対照的に、ネットワーク２０の配線はネットワーク全体のいくつかのポイントで切断しなければならない。その場合、ユニット２１が接続されているだけである。（壁内電話線のような）既存の伝送線の場合、ネットワークでの切断はやっかいで、費用がかかり、労力も多くなる。

それゆえ、伝送線に依存せず、それゆえ、伝送線の特性が変化した時でも変更する必要がない一般的終端処理を実施する手段の必要性が広く認識されていて、かつ、非常に利益がある。さらに、既存の配線を変更しないで単一の配線インフラストラクチャーを同時に多重に使用するための、又、ポイント・ツー・ポイント接続方式を用いるための手段のニーズも広く認識されている。これらの目標が本発明の対象になっている。

［課題を解決するための方法］
本発明は、ここで信号抹消ユニット（ＳＣＵ）として示された２ポート・ユニットに基づく信号終端処理のシステムと方法に関連している。ＳＣＵはその端子に存在する信号を検出して、この信号を吸収し、抹消するように機能する。通信に用いる有線の伝送線のような伝送線末端に接続したとき、ＳＣＵは信号エネルギーを吸収することにより終端処理装置として機能する。そのような有線の伝送線の中間に接続したとき、ＳＣＵは端子で検出した信号の終端処理をするので、ノイズ分離に使用でき、又は、その接続点でネットワーク末端をエミュレートする。この機能モードで、ＳＣＵはワイヤを効果的に分割し、ＳＣＵ接続の両側では、種々の独立したネットワークが動作でき、配線の連続性に影響を与えずに、お互いに干渉又は相互作用を生じない。

他の実施例では、ＳＣＵがライン・レシーバーの機能を含めるように改良されていて、ここでは、信号抹消・受信ユニット（ＳＣＲＵ）として示している。ＳＣＵの機能全体を有することに加えて、ＳＣＲＵはライン・レシーバーとしても機能するので、終端処理と信号抹消の役割を果たすことに加えて、ネットワークの能動的受信器としても使用できる。

さらに、別の実施例で、ＳＣＲＵがラインドライバーの機能を含めるように改良されていて、ここでは、信号抹消・受信・送信ユニット（ＳＣＲＴＵ）として示している。ＳＣＲＵの機能全体を有することに加えて、ＳＣＲＴＵはライン・ドライバーとしても機能するので、終端処理、信号抹消、受信の役割を果たすことに加えて、ネットワークの能動的送信器としても使用できる。有線の伝送線に接続された多数のＳＣＲＴＵが完全なネットワークを構築するための通信を行える。そのようなネットワークで、隣接して接続されたＳＣＲＴＵの全てのペアが終端処理され、かつ、独立した伝送線セグメント内でポイント・ツー・ポイント方式で通信できる。

それゆえ、本発明の広い側面に基づいて、連続的に導通している伝送線を能動的な終端処理をして、かつ、分離するための装置を提供している。上記装置は、
伝送線上の第一の信号を検出するように機能するセンサー、
第一の信号を抹消するために伝送線上に第二の信号を送るように機能する第一のドライバー、
上記センサーから入力を受信し、かつ、上記第一のドライバーに入力を提供するように機能する処理ユニット、
から成っている。

本発明を理解するために、又、実際に実施する方法を見るために、好ましい実施例を添付図面を参照してここで示すが、非限定の例として示しているに過ぎない。

本発明に基づくネットワークの原理と動作は図面と付随説明を参照すれば理解しうる。図面と説明は概念的に過ぎない。実際の実施では、１個の要素が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と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又は構成で共通している要素を示している。

図３は信号抹消ユニット（ＳＣＵ）３０を示していて、２個の外部端子の接続部：端子３４ａ（Ａ）及び端子３４ｂ（Ｂ）が含まれる。これらの端子にセンサー３１が接続し、端子３４ａと端子３４ｂの間の電圧差（「第一の信号」を構成）を測定する。センサー３１が測定した数値は処理ユニット３３に入力される。その処理ユニット３３は作動ドライバー３２（「第一のドライバー」を構成）に入力を送る。作動ドライバー３２の出力は端子３４ａと端子３４ｂに接続されている。ドライバー３２は、その端子で第一の信号を抹消するのに十分な電流（「第二の信号」を構成）を吸収または発生する。処理ユニット３３はセンサー３１とドライバー３２と共に負のフィードバックの閉ループを形成する。このフィードバックが端子３４ａと端子３４ｂで検出された信号を減衰し、抹消する。

図４は、ＳＣＵ３０を終端処理装置として用いているネットワーク４０を示している。ネットワーク４０はネットワーク１０（図１）に基づいているが、終端処理装置１３ｂの代わりの終端処理装置としてＳＣＵ３０を用いるように変更されている。（例えば、ライン・ドライバー１１ａにより）伝送線１５ａ及び１５ｂに送られた信号は伝送線に沿って伝搬する。伝送線の末端に達すると、そこにはＳＣＵ３０の端子５１ａと５１ｂが接続されている。ＳＣＵ３０はその信号を検出し、抹消するように機能する。結果として、信号のエネルギーをＳＣＵ３０が吸収する。そして、反射も他のミスマッチも生じない。そこで、ＳＣＵ３０は終端処理装置として機能する。しかしながら、ＳＣＵ３０の構造は一般的で、特定の伝送線（例えば特性インピーダンス）に合わせて加工したものではない。この同じＳＣＵを多くのタイプの伝送線、例えば撚り線、同軸ケーブル等に使用でき、特定の伝送線の特定の終端処理にマッチさせる必要性を防止している。もちろん、これにより簡単な取付になり、かつ、種々の用途に共通の要素を用いることにより、調達が容易になる。

終端処理装置としてＳＣＵを用いる別の利点は、伝送線の末端でなく、図５に示すように、伝送線１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄに基づくネットワーク５０のために配線された伝送線全体の任意のポイントに接続したときでも、ＳＣＵが終端処理機能を果たすという事実に基づいている。ネットワーク１０（図１）の場合、終端処理装置１３は一方の端部（図面の左側）に位置していて、ライン・ドライバー１１ａとライン・レシーバー１２ａ及び１２ｂが伝送線に接続している。データ・ユニット１６ａ、１６ｂ、１６ｄがそれぞれライン・ユニット１１ａ、１２ａ、１２ｂに接続している。もし、ＳＣＵ３０がネットワーク５０内に存在しなければ図１のネットワーク１０になる。この場合、データ・ユニット１６ａがデータをライン・ドライバー１１ａを介して、伝送線全体に伝送できる。そこで、伝送信号が伝送線内を伝搬し、かつ、ライン・レシーバー１２ａ及び１２ｂをそれぞれ介してデータ・ユニット１６ｂ及び１６ｄが受信する。しかしながら、この場合、ＳＣＵ３０を接続点５１ａ及び５１ｂで伝送線に接続する場合、ライン・ドライバー１１ａに送られた信号が伝送線を２方向に伝搬するように、ネットワーク５０を改良する。信号エネルギーの一部は（図面の左側の）終端処理装置１３の方に伝搬し、そこで吸収される。信号エネルギーの他の部分が、配線の他の端部になっているポイント５１ｃ及び５１ｄに向かって伝搬する。信号が（ＳＣＵ３０の端子に接続した）ポイント５１ａ及び５１ｂに達したとき、ＳＣＵ３０はその信号エネルギーを減衰、抹消、吸収するように機能する。それで、そのポイント５１ａ及び５１ｂから末端のポイント５１ｃ及び５１ｄに向かって伝搬する信号は小さいか無くなる。そのような場合、ライン・レシーバー１２ａが伝送された信号を受信するけれども、ＳＣＵ３０により減衰されているので、そのような信号をライン・レシーバー１２ｂが検出しない。それで、ＳＣＵ３０は、終端処理装置１３からポイント５１ａ及び５１ｂに伸びているネットワーク・セグメント１５ａ及び１５ｂに対して終端処理装置として機能し、伝送線のこの部分で反射を避けるのに役立つ。結果として、ＳＣＵ３０は連続した伝送線の機能を変更して、２個のセグメントに仮想的に分離し、一方は終端処理装置１３からポイント５１ａ及び５１ｂまでの伝送線を使用し、他方はポイント５１ａ及び５１ｂから末端のポイント５１ｃ及び５１ｄまでの伝送線を使用する。伝送線の電気的連続性を完全に保持しているけれども、一方のセグメント内の信号が他に流れないという意味で、その２個のネットワーク・セグメントは分離されている。

そのような仮想的なネットワーク分離のひとつの応用は、ネットワーク６０について図６で示したように、ノイズ隔離である。ノイズ源６１がデータ・ユニット１６ｄとライン・レシーバー１２ｂの代わりに示されている点を除けば、ネットワーク６０はネットワーク５０（図５）と同様である。ノイズ源６１により発生したノイズは（左方向の）ＳＣＵ３０に向かって伝搬する。ＳＣＵの端子５１ａ及び５１ｂに達するとＳＣＵ３０がノイズ信号を減衰するように動作するので、そのノイズが伝送線１５ａ及び１５ｂに達して、それにより、そのネットワーク・セグメント上の通信を劣化させるのを防止する。ノイズ源が伝送線１５ｃ及び１５ｄに一点で接続した明確なユニットとして説明され、図示されているけれども、ノイズが外部の発生源からの誘導手段により発生した場合でも、同じノイズ抹消機能が動作する。例えば、伝送線１５ｃ及び１５ｄが電磁干渉源近くの領域に伸びていることがある。それゆえ、ＳＣＵは導電性伝送線の特定部分からの誘導ノイズを隔離するのに役立つ。

ブリッジ・タップが伝送線及び他の有線通信環境でインピーダンスのミスマッチと反射を生じることが知られている。図７はネットワーク７０を示していて、これはネットワーク６０（図６）と同様であるが、それぞれ端子５１ａ及び５１ｂに接続された追加の伝送線１５ｅ及び１５ｆが付いていて、端子５１ａ及び５１ｂでブリッジ・タップを形成している。ＳＣＵ３０が無ければ、これらのポイントのブリッジ・タップがインピーダンスのミスマッチを生じ、伝送線１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆ上の通信で信号の反射を生じる。しかしながら、ブリッジ・タップの接続点にＳＣＵ３０が存在することで、端子５１ａ及び５１ｂの信号を抹消し、吸収して、そのような反射を無くす。そうすることで、３個の分離された通信セグメントが形成される：第一のセグメントが伝送線１５ａ及び１５ｂから成り、第二のセグメントが伝送線１５ｃ及び１５ｄから成り、第三のセグメントが伝送線１５ｅ及び１５ｆから成っている。

ＳＣＲの電気的に接続された伝送線を分離する能力により、図８に示すように、連続した導電性伝送線上に多数の通信ネットワークを形成できる。ネットワーク８０は伝送線１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄに基づいている。ＳＣＵ３０は端子５１ａ及び５１ｂで伝送線に接続していて、その伝送線を２個の通信セグメントに分離している。一方のセグメントは伝送線１５ａ及び１５ｂに基づいていて、図８の端子５１ａ及び５１ｂから左の方に伸びている。他方のセグメントは伝送線１５ｃ及び１５ｄに基づいていて、右の方に伸びている。データ・ユニット１６ａはライン・ドライバー１１ａを介して伝送線１５ａ及び１５ｂに伝送し、データ・ユニット１６ｂがライン・レシーバー１２ａを介してその信号を受取る。同様に、データ・ユニット１６ｅはライン・ドライバー１１ｂを介して伝送線１５ｃ及び１５ｄに伝送し、その信号をデータ・ユニット１６ｄがライン・レシーバー１２ｂを介して受取る。ＳＣＵによって隔離されているので、両方の伝送を同時に行えて、お互いに干渉を生じない。各通信セグメントに追加のライン・ドライバー、ライン・レシーバー、トランシーバーを追加できる。同様に、ＳＣＵを追加することで、電気的に接続されている伝送線を多くのセグメントに分割できる。この場合、分離されたセグメントは隣り合ったＳＣＵのペアの間、又は、ＳＣＵと伝送線の末端又は終端処理装置の間に形成される。

これまで、ＳＣＵの機能を終端処理装置としてのみ説明してきたけれども、図９に示すようにＳＣＵを、ライン・レシーバー機能を果たすように改良できる。図９では信号抹消・受信ユニット（ＳＣＲＵ）９０を示している。ＳＣＲＵ９０はＳＣＵ３０（図３）の構造に基づいているが、処理ユニット３３が端子３４ｃ（Ｃ）を介して追加の出力を設けている処理ユニット９１に改良されている。端子３４ｃの出力は検出機能３１を使用して、処理ユニット９１の一部と共に、ライン・レシーバー１２ａ又は１２ｂと同様のライン・レシーバーとして機能する。それで、ＳＣＲＵ９０は２種類の機能：ＳＣＵ３０と同様の信号抹消及びライン・レシーバー１２ａと１２ｂと同様のライン・レシーバーとしての機能を同時に果たす。それで、検出した信号又はその何らかの機能を端子３４ｃに出力できて、伝送線に置ける。

ＳＣＲＵ９０を用いた応用例が図１０のネットワーク１００について示されている。ネットワーク１００はネットワーク８０（図８）に基づいているが、ＳＣＵ３０をＳＣＲＵ９０で置換えている。その端子Ｃを接続部１０２を介してデータ・ユニット１６ｆに接続している。さらに、ＳＣＲＵ９０を接続部１０１ａ及び１０１ｂで伝送線１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄに接続している。ネットワーク８０（図８）と同様の方法で、この構成により、２個の分離された通信セグメントがその伝送線を同時に使用でき、お互いに干渉を生じない。一方のセグメントは伝送線１５ａ及び１５ｂ上にデータを伝える。その一方で、他のセグメントでは伝送線１５ｃ及び１５ｄ上にデータを伝える。さらにＳＣＲＵ９０のライン・レシーバー機能を用いることにより、データ・ユニット１６ｆが両方のネットワークから信号を受取ることができる。

さらに、本発明の別の実施例では、ライン・ドライバー機能もＳＣＲＵに組込まれている。図１１はＳＣＲＴＵ（信号抹消・受信・送信ユニット）１１０を示している。ＳＣＲＴＵ１１０にはＳＣＲＵ９０の全ての要素を含むが、さらに、ライン・ドライバー１１１（「第二のドライバーを構成）が含まれ、それには追加のＳＣＲＴＵ端子１１０の端子３４ｄ（Ｄ）から供給され、又、第三の信号を伝送線に供給する。ＳＣＲＴＵ１１０は、「受信」と「送信」と示された２種の動作状態を有する。「受信」の状態では、ＳＣＲＵ９０の機能を完全に保持している、又、ＳＣＲＴＵ１１０は信号の抹消と受信を実行する。「送信」の状態では、示されているようにライン端子３４ａ（Ａ）及び３４ｂ（Ｂ）がライン・ドライバー１１１の出力端子に接続されているので、ＳＣＲＴＵ１１０は端子３４ｄで受信したデータを端子３４ａ及び３４ｂに伝送できる。状態間の移動は２個のＳＰＤＴ（単極双投）スイッチ１１２及び１１３により行われる。スイッチ１１３及び１１２はそれぞれ端子３４ａ及び３４ｂに接続される。「受信」状態では、両方のスイッチ１１２及び１１３が状態“１”であるので、端子３４ａと端子３４ｂをセンサー３１とドライバー３２に接続し、それにより、ＳＣＲＵ９０の機能を果たす。「送信」状態では、両方のスイッチ１１２及び１１３が状態“２”であるので、端子３４ａと端子３４ｂをライン・ドライバー１１１の出力に接続し、それにより、ライン・ドライバーとして機能する。スイッチ１１２及び１１３はロジック・ユニット１１４により制御され、ロジック・ユニット１１４が、希望の状態を選択するのに必要な場合、スイッチ１１３及び１１２を変化させる。

図１２はＳＣＲＴＵ１２０の別の実施例を示す。この代替構成では、ドライバー３２がライン・ドライバーとしても使用される。ＳＰＳＴスイッチ１２１は入力をドライバー３２に送るのに用いられる。状態“１”で、ドライバー３２が処理ユニット９１の出力に接続される。それにより、ＳＣＲＵ９０の機能を果たす。状態“２”で、ドライバー３２がターミナル３４ｄに接続され、それにより、ライン・ドライバーとして機能する。ロジック・ブロック（図１２に示さず）がスイッチ１２１を制御するのに用いられ、スイッチ１２１を必要な状態にシフトする。

図１３はそのようなＳＣＲＴＵを用いたネットワークを示す。ネットワーク１３０はネットワーク伝送線１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆ、１５ｇ、１５ｈを用いていて、ポイント５１ａ及び５１ｂにブリッジ・タップを有している。データ・ユニット１６ｆ、１６ｇ、１６ｈ、１６ｉ、１６ｊが、それぞれＳＣＲＴＵ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅを介して伝送線に接続されている。上記のように、配線は電気的に連続しているけれども、形成された通信エレメントはＳＣＲＴＵのペア間のポイント・ツー・ポイントのタイプである。ＳＣＲＴＵ１１０ａは伝送線セグメント１５ａ及び１５ｂの上でＳＣＲＴＵ１１ｂとポイント・ツー・ポイント形態で通信する。同様に、ＳＣＲＴＵ１１０ｂ及び１００eが伝送線セグメント１５ｅ及び１５ｆ上で通信し、ＳＣＲＴＵ１１０ｂ及び１１０ｃが伝送線セグメント１５ｃ及び１５ｄ上で通信し、ＳＣＲＴＵ１１０ｃ及び１１０ｄが伝送線セグメント１５ｇ及び１５ｈ上で通信する。ポイント・ツー・ポイントの利益に加えて、２個のＳＣＲＴＵが同じセグメントに伝送していない限り、そのネットワークにより、多数の独立した通信セグメントが独立して動作できる。例えば、ＳＣＲＴＵ１１０ａがＳＣＲＴＵ１１０ｂに伝送線セグメント１５ａ及び１５ｂ上を伝送できる。その一方で、同時にＳＣＲＴＵ１１０ｄがＳＣＲＴＵ１１０ｃに伝送線セグメント１５ｇ及び１５ｈ上で伝送できる。

ネットワーク１３０は、ＳＣＲＴＵベースのネットワークが連続配線上でのポイント・ツー・ポイント通信と多重通信をする能力を実証している。これらの能力は、形状不明で、「バス」タイプの接続点を有する既存配線に有用なことがある。例えば、壁中の既存の電話配線、壁中の既存の電力線、または、当初の目的に用いられていないＣＡＴＶケーブルである。これらのタイプの配線全部が連続しているのが普通であり、その場合、その配線に接続するためにアウトレットが設けられている。それで、ＳＣＲＴＵを各アウトレットに接続することにより、そのＳＣＲＴＵに接続されているデータ・ユニット間で信頼できる高帯域通信を行える。

本発明はデジタル通信の用途に関連して説明されているけれども、本発明はビデオ、オーディオ又は他のタイプの通信のようなアナログ通信にも等しく応用しうることが想定されている。そのような構成で、データ・ユニット１６は適当なアナログ・ユニットにより更新される。従って、ＳＣＵ、ＳＣＲＵ、ＳＣＲＴＵはそのような通信をサポートするように改良される。

本発明は限定した数の実施例について説明しているけれども、本発明に多くの変更、修正及び他の応用を行えることを想定している。

普通の従来技術の共用配線ベースのローカル・エリア・ネットワーク構成を示す。 従来技術の中継器ベースの通信ネットワークを示す。 本発明の第一の実施例に基づく信号抹消ユニット（ＳＣＵ）の機能的ブロック線図を示す。 本発明に基づく共用配線ベースのネットワークを示すが、その中でＳＣＵが端末の終端処理装置として用いられている。 本発明に基づく共用配線ベースのネットワークを示すが、その中でＳＣＵが平行接続の終端処理装置として用いられている。 本発明に基づく共用配線ベースのネットワークを示すが、その中でＳＣＵがノイズ分離のために用いられている。 本発明に基づく共用配線ベースのネットワークを示すが、その中でＳＣＵがブリッジ・タップ分離のために用いられている。 本発明に基づく共用配線ベースのネットワークを示すが、その中でＳＣＵが連続する配線上での多重独立通信セグメント用として用いられている。 本発明の第二の実施例に基づく信号抹消・受信ユニット（ＳＣＲＵ）の機能的ブロック線図を示す。 本発明に基づく共用配線ベースのネットワークを示すが、その中でＳＣＲＵが連続する配線上での多重独立通信セグメント用として用いられている。 本発明の第三の実施例に基づく信号抹消・受信・送信ユニット（ＳＣＲＴＵ）の機能的ブロック線図を示す。 本発明の第四の実施例に基づく別の信号抹消・受信・送信ユニット（ＳＣＲＴＵ）の機能的ブロック線図を示す。 本発明に基づく共用配線ベースのネットワークを示すが、その中で多数のＳＣＲＴＵが連続する配線上での多重独立通信セグメント用として用いられている。

Claims (10)

1. 建物の壁中の既存の電源ケーブルと共に使用されかつ、電源コネクタを持つ電源出力へ接続されるための装置であって、前記電源ケーブルは、デジタルデータ信号を伝えるためにバストポロジーに接続され、前記装置は、
   前記電源ケーブルの上を伝送される前記デジタルデータ信号の接続のために前記電源出力に接続するためのコネクタと、
   前記電源コネクタと選択的に接続されかつ前記装置が前記電源コネクタに接続されたときに前記電源ケーブル上を伝播する前記デジタルデータ信号を終端処理するために構成された終端処理回路と、
   を有し、
   前記装置は、前記既存の電源ケーブルによる既存の配線を変更することなく、前記終端処理回路が前記電源コネクタと接続した第一状態と前記終端処理回路が前記電源コネクタと接続されていない第二状態との間で切り替え可能なことを特徴とする装置。
2. さらに、
   前記コネクタと接続したセンサー入力とセンサー出力とを持つセンサーであって、前記センサーは前記コネクタのデジタルデータ信号を検出するため及び、検出された前記データ信号の関数である信号を前記センサー出力へ供給するために機能する前記センサーを有する、
   請求項１に記載の前記装置。
3. 前記終端処理回路はさらに、
   ドライバー入力とドライバー出力を有するドライバーであって、前記ドライバー出力は前記電源ケーブル上に信号を置くために前記コネクタと接続されるドライバーと、
   前記センサー出力と前記ドライバー入力との間で接続されかつ、信号を前記ドライバー入力へ供給するよう機能する、すなわち前記電源コネクタで前記電源ケーブル上のデジタルデータ信号を少なくとも減衰させることに効果的な処理ユニットと、
   を有する、請求項２に記載の前記装置。
4. さらに、
   前記処理ユニットに接続した受信ポートを有しかつ、
   前記処理ユニットは前記第一状態において、前記減衰したデータ信号の表現である信号を生成するとともに前記受信ポートへ前記生成した信号を供給するよう機能することを特徴とする、
   請求項３に記載の装置。
5. さらに、前記処理ユニットと接続されかつ、データユニットポートに接続されるデータユニットと前記電源ケーブルとを接続するために機能するデータユニットポートと、を有する、請求項３に記載の装置。
6. バストポロジー内で建物内の電源ケーブルを有し、既存の電源ケーブルによる既存の配線を変更することなく第一状態と第二状態との間で切り替え可能でありかつデジタルデータ信号を伝えるために接続された通信システムであって、前記通信システムは、
   電源コネクタを有する電源出力と、
   前記電源ケーブルの一部を形成しかつ連続的な伝送線を形成するために前記電源出力の電源コネクタで互いに接続する第一及び第二電源ケーブルセグメントと、
   前記電源コネクタに選択的に接続可能でかつ、前記電源コネクタに接続されたときに、前記第一及び第二電源ケーブルセグメントとの間に伝播する前記デジタルデータ信号を少なくとも減衰するように機能する終端処理装置とを有し、
   前記第一状態では前記終端処理装置は、前記電源コネクタへと接続しかつ、前記第二状態では前記終端処理装置は、前記電源コネクタへと接続されないことを特徴とする通信システム。
7. さらに、コネクタと接続するセンサー入力と、センサー出力とを有するセンサーを有し、前記センサーは前記コネクタで信号を検出するため及び検出された前記信号の表現である信号を前記センサー出力へ供給するために機能する請求項６に記載の前記通信システム。
8. 前記終端処理装置は、
   前記電源コネクタへ選択的に接続可能でかつ、前記電源コネクタに接続されたとき、前記第一及び第二電源ケーブルセグメント上の信号を処理するように機能するドライバーを有すること
   を特徴とする請求項７に記載の前記通信システム。
9. 前記終端処理装置は、
   データユニットに接続可能なデータユニットポートであって、
   前記第一及び第二電源ケーブルセグメントに前記データユニットを接続するように機能する前記データユニットポートをさらに有することを特徴とする請求項６に記載の前記通信システム。
10. さらに、前記電源コネクタに接続した少なくとも第三電源ケーブルセグメントを有する請求項６に記載の前記通信システム。

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