TW498652B - Apparatus and method of coupling home network signals between an analog phone line and a digital bus - Google Patents

Description

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1 91645 498652 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

498652 A7 B7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 五、發明說明（3 ) 訊號，使得所傳輸之網路訊號因為此四線式s〇訊號匯流 排之惡劣條件所以不可使用。 另外，除了 NTBA裝置之外，在此亦具有較新的專用 小交換機（private branch exchange，PBX)，其包含有内部的 四線式SO匯流排及多達八個的用於類比電話之二線式 (例’尖端與環（tip and ring))類比連接器。雖然這些ρΒχ 裝置k供使用數位SO匯流排和類比電話線之彈性，但卻 不具有用於在連接至類比電話線之終端網站和連接至數位 SO匯流排之另一個終端網站間耦接家庭網路訊號之功 能。[發明概論] 、 在此需求一配置可用於連接在具有網路終端基本存 取（NTBA)裝置之豕庭電話網路上之電腦終端網站且將其 建構成可在四線式匯流排上之網路節點和在如ρΒχ裝置 等類比電話線上之另一個網路節點間傳送ISDN式訊號。 藉由本發明可達成上述及其他的需求，在此濾波器是 搞接在各ISDN裝置和此四線式S0匯流排之間，以確保四 線式SO匯流排可與ISDN裝置之電容效應隔絕。再者，高 通;慮波器搞接類比電話線至s 〇匯流排以便使得可在兩線 的類比電話線和四線式的數位SO匯流排之間傳輸家庭網 路訊號。 本發明的概念之一為提供在家庭電話線網路上執行 區域網路之方法，其中此家庭電話線網路具有將其建構成 可從公用切換式電話網路傳送和接收ISdn式訊號之連招 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 3 91645 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) %· 丨線- 498652 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（4 ) 器’及四線式匯流排。此四線式匯流排包含有用於在連接 器和所連接⑽N終端裝置間分別傳送和接收工㈣式訊 唬之二線式傳送路徑和兩線式接收路徑。此方法包含有在 四線式匯流排和建溝成用於傳輪類比電話訊號之二線式類 比電話線間連接高通遽波器，和在輕接至四線式匯流排之 第一網路節點和麵接至二線式類比電話線之第二網路節點 間傳輸網路數據訊號。在四線式匯流排和二線式類比電話 線間連接高通遽波器使得可在四線式匯流排和二線式類比 電話線間傳輸高頻網路數據訊號，而不會干擾在二線式匯 流排和二線式類比電話線上之電話訊號。 此概念之特殊性質包含有使各個所連接isdn終端裝. 置之電容效應與兩線式傳送路徑隔離。各個所連接isdn 終端裝置之電容效應之隔離確保在1;§;〇]^終端裝置内之電 路不會在兩線式傳送路徑上感應任何電容負載，此電容負 載對家庭網路訊號產生不利的影響。 本發明另一個概念為提供電腦網路。此電腦網路包含 有連接器，將其建構成可從公用切換式電話網路傳送和接 收ISDN式訊號。此電膘網路亦包含有四線式匯流排，具 有用於在連接器和ISDN終端裝置間傳送和接收ISDN式 訊號之兩線式傳送路徑和兩線式接收路徑。耦接在兩線式 傳送路徑和連接器間之低通濾波器是建構成用於將連接器 之電容效應與兩線式傳送路徑隔離，及將發生在網路數據 訊號之頻率的ISDN譜波訊號過濾、。此電竭網路亦包含有 數個ISDN終端遽波器，將每一個建構成用於將相對應 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 譽 訂. 線 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 91645 498652 Λ7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

A7 B7 10 ' 200 區域網路 12 網路終端基本存取裝置 14、214 匯流排 16 > 216 傳送路徑 18 ' 218 接收路徑 20、66 ' 66a ' 66b ' 66c ' 66d 分接頭 22 ' 22a、22b 終端網站 30 > 62 - 130 濾波器 32 > 150 、 160 電感器（抗流線圈） 34 電容器 60 終端裝置 64、64a、64b、64c、64d 變壓器 66、 66a、 66b、 66c、 66d 中間抽頭 68a 、 68b 、 68c 、 68d 訊號線 100 電話線 140 > 142 ' 144 > 146 > 212 連接器（終端接頭） 152 、 154 線圈 156 鐵心 210 交換機（PBX) 220 分接頭 al ' a2、b卜 b2 線 A、B 節點（端點） A1-A7、B1-B7 [實現本發明之最佳模式] 連接端（終端接頭） 498652 五、發明說明（6 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 將在所揭露實施例中提供之高通耦接濾波器建構成 經濟部智慧財產局員工消費合作社彡1 用於在ISDN式用戶設備之網路系統中耦接在類比電話線 和so匯流排間之家庭網路訊號。首先將提供ISDN式用戶 設備之網路系統之說明，接下來將詳細說明此高通耦接濾 波器。 第1圖係顯示依據本發明實施例在使用ise>n式訊號 之家庭環境中所實行之乙太（1£]££8〇2.3)區域網路10之方 塊圖。如第1圖中所顯示，家庭環境包含有網路終端基本 本紙張尺度_巾關家鮮（cns)A4祕（21Q x 297公餐）--------- 6 91645 498652 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（7 ) 存取（NTBA)裝置12，將其建槿忐 構成用於經由雙絞線從公用 切換式電話網路傳送和接收整體性 版注服務數位網路（ISdn)訊 號。如在此技藝中所已知的，將笥 將NTBA裝置12建構成用 於輸出ISDN訊號至四線式確a u 啄式S〇匯流棑14，此四線式so匯 流排14具有2條線作為傳送路彳τ κ峪仏16和2條線作為接收跆 徑18。通常在歐洲家庭所傕用 所使用之S0匯流排14可能具有多 重的連接端或”分接頭”20與S0匯泣姐η τ ^ 土 ，、 匯/爪排14平行連接。此 外，so匯流排可能是在ΡΒΧ系統内部；在此，ΝΤΒΑ12 係用於做為SG匯流排14從公用切換式電話網路至雙絞絲 之連接器。 傳統的網路技術將網路訊號當作Μ的訊號以第“ 雙絞線媒介傳輸。可是，在所揭露之13〇}^環境中， 12將ISDN訊號轉換成兩線式傳送路徑16和兩線式接收 路徑18。如在此技藝中所認知的，接收路徑18藉由與 之大約200kHz(例，192kHz)之時脈頻率相關之2位元間隔 反射在傳送路徑16上所傳輸之ISDN訊號上。因此，由於 在家庭網路所使用頻率中之isdn雜訊之高位準，參考家 庭電話網路聯盟之家用PNA，發現在ISDN s〇匯流排 上傳輸家用PNA數據通常是不可能的。 依據所揭露之實施例，低通濾波器3〇是安裝在ΝτβA 12之傳送路徑16上。所顯示之低通濾波器3〇是外接至 NTBA 12,雖然此低通濾波器％亦可整體整合在ntba 12 中；在内接或外接之任意情形下，低通濾波器3〇均將耦接 至NTBA 12之輸出端。 u氏張尺度適用中國國家標準（CNS)x^·各⑵〇 χ视公义 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) : 訂 線丨 II — — - 91645 498652 五、發明說明（8 ) 低通濾波器3 0包含有雷忒w ’電感斋32(例，2x4.7 mH)和電 容器34(例，lnF)，其用於妄 、 於哀減由192kHz ISDN訊號之諧 波所引起之高頻雜訊。因此 _ ^ 傳迗路徑16和接收路徑18 將可不受此高頻雜訊影響，并古 此阿頻雜訊影響可能影響在終 端網站22a和22b間之家座饱 ' 豕庭網路訊號。除此之外，用於作 為通用板式之4几流線圈範例之雷咸 犯^ < 1：感器32可將NTBA 12之 電容效應與兩線式傳送路彳①1 6 峪k 16隔離，使得將傳輸之高頻家 庭網路訊號不會具由NTBA 12琳著X _ λ 所載入之電容。 如上所述，亦可由輕接$ ςΛ 接至S0匯^排14之ISDN終端 裝置60之電路感應電容載入。 囚此，所揭露之網路1〇亦 包含有ISDN終端濾波器62，將：a：捷操达成 . 騎，、建構為用於將所連接之 每一個ISDN終端裝置60之雷宠钕M念工a < €谷效應與兩線式傳送路徑16 隔離。各ISDN終端濾波器62备极曰、， m 62取好疋以通用模式之抗流線 圈（例，2x4·7 mH)施行，此濾诂哭η、击

此愿波器疋連接在相對應ISDN 終端裝置60和兩線式傳送路徑ι6之間。 因此，低通渡波器3〇wSDN終端遽波器62將各is而 終端裝置60之電容效應與兩線式傳送路徑16隔離，提供 用於傳輪具有至少7.5MHz頻率之家庭網路訊號之最佳狀 況。 所揭露實施例之其他特性為每個終端網站均耦接至 一對可在市面上購得之S0變壓器64,舉例而言可從德 國Erlau的Vogt Electronic AG公司購得此種變壓器。尤^ 者’終端網站22a之四線式分接頭20a是耦接至變壓器6钻 和64U—次線圈的端末。四線式分接頭2〇b則將描述於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 91645 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Φ 訂---------線丨 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8 498652 A7 B7 五、發明說明（9 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 下之類比電話線100耦接至變壓器64c和64d之一次線圈 的端末。注意變壓器64a、64b、64c、和04d之二次線圈 並未使用。每個一次線圈均包含有中間分接頭66，耦接在 相對應一次線圈之實質中間（例，中央）位置。因此，變壓 器64a和64b之端末是分別對稱連接至傳送方向16之兩條 線al、Μ及S0匯流排14之兩條線a2、b2。同樣地，變 壓器64c和64d之端末是分別對稱連接至傳送方向16之兩 條線al、Μ及S0匯流排14之兩條線a2、b2。 各終端網站22輸出家庭網路訊號作為在兩線訊號線 68上之雙線訊號（例，差分訊號對）；因此，終端網站22& 傳送和接收在訊號線68a和68b上之差動家庭網路訊號/ 且此具有雙線式類比電話線100且耦接至高通濾波器13〇 之終端網站（例，終端網站22b)傳送和接收在訊號線6以 和6 8d上之差動家庭網路訊號。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如第1圖中所顯示’訊號線68a、68b、68c和68d是 分別耦接至中間分接頭66a、66b、66c、和66d，使得可將 雙線式家庭網路訊號轉換至四線式SO匯流排14。因此， 終端網站22輸出第一家庭網路訊號至耦接至傳送路徑16 之一次線圈64a之中間分接頭66 a，而將與第一家庭網路 訊號互補之第二家庭網路訊號（例，相對應差動訊號）輸出 至輕接至接收路徑18之一次線圈64b之中間分接頭66b。 因此，終端網站22b從傳送路徑16接收第一家庭網路訊號 和從接收路徑18接收第二家庭網路訊號，導致於可藉由將 匯流排14之迴路電阻最佳化而明顯改善家庭網路訊號之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公餐) "一 ------- 9 91645 498652 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（1G ) 接收。所提出之配置的實驗測試結果顯示可在so匯流排 14上成功地接收7·5ΜΗζ的家庭網路訊號，在此終端網站 22已傳輸此家庭網路訊號大約80米之距離。 高通濾波器130將訊號線68c和68d耦接至類比雙線 電話線100，使得終端網站22b可將家庭網路訊號經由四 線式S0匯流排14而傳送至終端網站22a。除此之外，高 通濾波器1 3 0過渡掉低頻的ISDN和類比電話訊號，以確 保在四線式S0匯流排14之數位訊號和雙線電話線1〇〇之 類比訊號間無干擾存在。 第2圖係顯示依據本發明實施例之高通濾波器丨3〇的 詳細方塊圖。如第2圖中所顯示，高通濾波器13〇包含★ 連接器140、142、144和146，用於分別連接訊號線68d、 68c及在終端Al、Bl、A2和B2上之雙線類比線1〇〇。因 此，連接器140和142建立跨經訊號線68c和68d之高通 濾波器，而連接器144和146則建立跨經雙線類比線1〇〇 之南通遽波器。 尤甚者，跨接在連接端A1和B1之間而形成之高通濾 波器是由電容器C1和C2及以抗流線圈顯示之電感元件 150組成的。尤甚者，抗流線圈15〇包含有耦接至節點a 和B之-次側線® 152。為每-個雙絞線將高通渡波器i3〇 之節點八和B經由電容麵接至其相對應之電話線議。舉 例而言，將節點A經由電容耦接至連接端ai、a2、a3、…、 A7而將節點B經由電容耦接至連接端m、B2、B3、…、 B7。因此，一次側線圈152提供跨經所 ____^厶所有相關雙絞線電詔 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 10 91645 ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) %: 訂： -線- 498652 A7 五、發明說明（u ) 線100之電感負載，導致於可連接用於傳輸網路數據訊號 之雙絞線。 如第2圖中所顯示，抗流線圈丨5 〇亦包含有二次側線 圈1 54，其與一次側線圈是直流阻絕的。因為二次側線圈 154是經由鐵心156而電感性地耦接至一次側線圈Μ]，電 感耦接將導致於使所傳輸之網路數據訊號複製至二次側線 圈154。因此，二次側線圈154之終端接頭可用於對傳輸 經過一次側線圈152之網路數據訊號進行額外的監督而不 會對網路媒介增加任何額外的失真。 在某些例子中在端點A和B之間的電容可能相當地高 以致於使在此二節點間之高頻訊號短路。在此種情況下，. 高通濾波器電路130亦包含有第二高電感裝置16〇，標示 為抗流線圈1，其是插入在終端14〇和142及線64d和6耗 之真正終端接頭A1和B1間。在此種情況下，高電感裝置 160可補償高頻率網路訊號之高電纟、短路限制之可能性 或性能損失。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第3圖係顯示依據本發明另一個實施例而施行第ι圖 中之區域網路10之另一個方塊圖。如第3圖中所顯示，網 路200包含專用小交換機（ρΒχ)21〇。贿21〇包含有内部 連接器212,用於具有傳送路徑216和接收路徑218之内 部so匯流排214。内部連接器212所具有的電路係建構成 用於連接内部so匯流排214至別匯流排14(亦稱為外部 S0匯流排）以便與公用切換式電話網路通訊。如在此技藝 中已知的’ PBX 210通常具有四至八個的類比尖端與環 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公餐） 11 91645 498652 12 A7 五、發明說明（U ) (:一 _nng)連接器(未顯示)、一個用於與外 連接之外部連接器、和多達八個連接内部SO匯流排214 用之數位連接。 區域網路200包含右|，固心 3有與第1圖中所描述相同的濾波器 和62’且亦包含有與内部s〇匯流排214平行連接之分 接頭220用於連接至ISDN終端裝置6G，純内部別匯 流排2U至家庭網路終端網站…，或經由雙線類比電話 線1〇〇和南通耦接渡波器13〇而將内部s〇匯流排川耦 接至、、端網站22b。就此點而論，在類比電話線和別匯流 排間提供高通耦接瀵波器13〇之特性亦可應用至ρΒχ系統 21〇。雖然所顯示之遽波器3〇是外接於ρΒχ2ι〇,濾波器. 3〇亦是可整合在ρΒχ 21〇之内。 依據所揭露之實施例，高通遽波器是加在四線式匯流 排和二線式類比電話線之間，使得網路數據訊號可傳輸在 輛接至四線式匯流排之第一網路節點和輕接至二線式類比 電話線之第二網路節點間。因此，可在家用住宅中施行家 庭網路技術，不管終端網站是連接至類比電話線或四線式 匯流排。 雖然在本發明中已描述目前視為是本發明之最佳實 施例，但疋可瞭解本發明並不是僅限於所揭發之實施例， 相反地，其希望可涵蓋在所附申請專利範圍之目的和精神 内之各種修正和等效配置。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗〇 χ 297公釐 91645 馨 訂 線

Claims (1)

1. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格 498652 、申請專利範圍 網路上施行區域網路之方法，此家庭, 接收整體服務數^於從公用切換式電話網路傳送和 右二！： 路(ISDN)式訊號之連接器，和包含 線式傳送路徑和兩線式接收路徑用於在連接器和 所連接ISDN终:端奘罟„八a，播 逆接态和 之四M ^傳送和接收1咖式訊號 線式匯〜排，此方法包含有： 將連接在四線式匯流排和二線式類比電 高通遽波器建構成用於傳輪類比電話訊號；和 在輕接至四線式匯流排之第_網路；點 二線式類比電話線之第二網 號。 、路即點間傳輸網路數據訊 2. 如申請專利範圍第】項之方法，亦包含有藉由在各 WSDN終端裝置和兩線傳送路徑間增加公用 ==離各個所連接終端裝置和兩線傳送路徑間Γ 3. ^申請專利範圍第2項之方法，其中此傳輸步驟包含 麵接第一家庭網路訊號至耗接至二線式傳送師 之第一 SO變麼器之一次側線圈的中間分接頭·和 麵接第二家庭網路訊號至輕接至二線式傳 之第二SO變壓器之一次側線圈的中間分接頭。^ 4.如申請專利範圍第3項之方法，更包含有利用第 節點接收第一和第二家庭網路訊號，此方法包含：、 從耦接至二線式傳送路徑之第三s〇變壓器 91645

   · 曠.！ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1· I I · 訂-1·---------線 13

   ‘、申請專利範圍 側線圈的中間分接頭接 ^ ^, 豕庭網路訊號； 耗接至二線式傳送路彳<τ< #| ^ ^ 峪仏之第四SO變壓器之一次 側線圈的中間分接頭接收第一 豕庭網路訊號；和 將經過高通濾波器之第一 士一治1 乐和第二家庭網路訊號經 田一線式電話線而傳送至 ς r ^ ^ ^ 乐一網路節點。 •如申明專利範圍第4項之方法 腺楚 ^ 万去，其中此傳輸步驟包含有 將第一和第二家庭網路 說傳輸至距離大約80米長之 第二網路節點。 6.如申清專利範圍第1項 有· 之方法’其中此傳輸步驟包含 耦接第一家庭網路訊號至耦接至二線式傳送路徑‘ 之-S0變壓器之一次側線圈的中間分接頭；和 耦接第一家庭網路訊號至耦接至二線式傳送路徑 之第二so變壓器之一次側線圈的中間分接頭。 7· ^申請專利範圍第6項之方法，更包含有㈣第二網路 即點接收第-和第二家庭網路訊號，此方法包含： 從耦接至二線式傳送路徑之第三so變壓器之一次 側線圈的中間分接頭接收第一家庭網路訊號； 從耦接至二線式傳送路徑之第四so變壓器之一次 侧線圈的中間分接頭接收第二家庭網路訊號二 將經過高通濾波器之第一和第二家庭網路訊號經 由一線式電話線而傳送至第二網路節點。 一種電腦網路，包含有： 連接器’建構成用於從公用切換式電話網路傳β 本紙張尺度適用格⑽，公厂-π- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) t 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 消 費 合 作 社 印 製 8. 498652 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 和接收整體服務數位網路（ISDN)式訊號. 四線式匯流，包含有兩線式傳送路徑和兩線式接收 路徑，用於在連接器和ISDN終端裝置間分別傳送和接 收ISDN式訊號； 低通濾波器，耦接在兩線式傳送路徑和連接器之間 用於隔離連接器和兩線式傳送路徑間之電容效應，和過 濾實質發生在網路數據訊號之頻率的咖諧波訊號； ISDN終端濾波器，每一個建構成隔離相對應 ISDN終端裝置之其中之n線式傳送路徑間之電 容效應； 第一和第二終端網站’建構成可經由兩線式傳送路 徑和兩線式接收路徑的至少其中之一交換其頻率明顯 較IDSN式訊號高之網路數據訊號，第一終端網站耦接 至兩線式傳送路徑和兩線式接收路徑的至少其中之 一，第一終端網站則輕接至類比電話線；和 高通濾波器，用於耦接四線式匯流排和類比電話 線，此第二終端網站經由類比電話線和四線式匯流排交 換網路數據訊號。 9·如申請專利範圍第8項之電腦網路，更包含有· 第一和第二so變壓器，建構成用於分別耦接第一 終端網站至兩線式傳送路徑和兩線式接收路禋，第一和 第二SO變壓器均具有耦接至相對應兩線路徑之一次側 線圈，各一次側線圈具有中間分接頭建構成路徑用於耦 接至相對應第一終端網站之網路數據訊號 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 91645 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) t 訂-11-1-----線-

   ' V 申請專利範圍 端；和 第二和第四S〇變壓哭， 溏、、*嬰z;二& 建構成用於分別耦接高通 慮波is至兩線式傳送路徑 W兩線式接收路徑，第二和第 四so變壓器均具有 仫弟一和弟 /、 對應兩線路徑之一次側線 圈’且具有中間分接頭路 通渡波器之終端 建構成用於輕接至相對應高 10·如申請專利範圍 排為專…：： 其中此四線式匯流 :專用小乂換機之内部so匯流排，且 端網站在大約80米之傳送距離上藉由兩 第二 和兩線式接收路徑交換網路數據訊號。、 迗^ ---K----------· L 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂i’i----線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 91645