TWI380623B - Communication system, distributor element and network devices - Google Patents

Description

1380623 10 W 3修正替換頁修正本 ‘ 九、發明說明： — 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種具有分配器元件之通信系統，其具有一 . 種電源供應單元’此分配器元件上可連接多個網路裝置， .特別是通信終端機。本發明另涉及一種用在通信系統中的 分配器兀件和網路裝置。 爲了使網路裝置，例如’網路相機，擴音器，無線電網 路用的存取點或通信終端機，在私人專業的工作天中可良 ® 好地接通，則重要的先決條件是使連接時所需的電纜長度 下降。經由各種技術（例如，無線電LAN，藍芽和DECT)之 無線電資料傳輸可節省所謂”繞線對（twisted-pair)電纜”，此· '種電纜對資料傳送是需要的，但對電壓供應而言大部份都 需要一種電流電纜。在標準IEEE 802.3af alias Power over Ethernet (PoE)中網路裝置之能量供應是經由繞線對 (twisted-pair)電纜來達成，因此不需電流供應用的電纜。 0 這樣不只對使用者之舒適性有影響，而且特別是亦會使安 裝費用下降且因此使網路操作者所需的安裝成本下降。 【先前技術】 乙太網路（Ethernet)上的功率對有線連接的網際網路而言 是一種技術，其目前大部份是一種已擴大的區域網路（LAN) 技術。PoE可經由資料電纜（不是經由電流供應電纜）以提供 各別裝置操作時所需的電功率。因此，爲了安裝一種網路 而須設置之電纜的數目可被最小化，這樣可使成本較少， 故障時間較短，較容易維護且在安裝時具有較大的彈性。 1380623 ftperta. 〇2>- 修正本 年月日修正替換頁 於是，網路之每一存取（access)節點即不需設有電機裝置且 亦不需安裝額外之插座。此種技術特別適合用在經由網際 網路規約（Internet Protocol)來完成的電話的各種應用中。 在標準IEEE 802.3af中有二種不同的基本組件。能量消 耗件稱爲”Powered Devices”（PD)，能量供應件稱爲》power ♦

Sourcing Equipment”（PSE) 〇 上述之標準以48伏之直流電壓來進行傳送，其中在操作 期間電流消耗量限制在3 5 〇毫安。最大的供應功率限制在 ® 1 5 · 4瓦特且終端機之最大功率消耗在扣掉功率損耗之後限 制在1 3瓦特。在起始相位（其持續1 〇〇毫秒）期間，終端機 需消耗500毫安（mA)。網路裝置之電流供應經由一般之3 號-或5號電纜和標準化的RM5-插頭來達成。因此，本方 法所使用的事實是：在現有的4個蕊線對（pair)中在 10Base-T和100Base-TX-Ethernet之情況下只有二對用來傳 送信號。 8〇2.3af-標準中一種主要的觀點是網路裝置的自動辨 ^ 認。這藉由"^種稱爲”resistive Power Discovery”之方法來 貫現。能量供應裝置（Power Sourcing Equipment)在網路裝 置經由電纜而提供一種操作電流之前須檢測該網路裝置之 相容性。因此，該網路裝置以周期性的間距供應一種最小 的電流且以此種方式來辨認”該終端機是否使用一種2 5仟 歐姆之終端電阻”。若情況如此，則可經由網路而供應能 量。然後’能量供應裝置以一種小的功率供應至該網路裝 置。現在’網路裝置可藉由其標記來告知”其本身屬於5種 1380623 — Ί - i2： σζ p月日1正替換頁I修正本 功率種類中的哪一種”。於是，此能量供應裝置可供應所期 望的功率至網路裝置中。此種辨認過程總共持續大約1秒 鐘。在下表中顯示802.3af-標準中各種定義不同之種類，網 路裝置可在這些種類中操作。 種類 應用 最大取出功率(PD) 終端電阻 最大電流 0 內定 0.44 至 12.95 瓦 4420 Ω±1% 15.4 瓦 1 任選 0.44 至 3.84 瓦 953 Ω±1% 4_0瓦 2 任選 3.84 至 6.49 瓦 549 Ω±1% 7.0瓦 3 任選 6.49 至 12.95 瓦 357 Ω±1% 15.4 瓦 4 任選 255 Ω±1% 15.4 瓦 網路裝置之功率消耗對能量供應裝置中的能量預算是重 要的。就一種最佳的能量管理而言，重要的是”網路裝置可 正確地辨認其功率種類”。在起始相位期間若不能辨認正確 的功率種類，則通常將功率種類〇(內定）視爲相關的功率種 類。該能量供應裝置因此必須對每一已連接的網路裝置準 φ 備最多12.95瓦之能量消耗値而與實際上所需的能.量消耗 値無關。 正確之功率種類的辨認在所謂模組化的各網路裝置（這例 如在通信終端機中已爲人所知）中特別是有相關性的，此乃 . 因這些通信終端機須以其功率消耗中不同數目的擴充分級 依據組態而分類成不同的功率種類。能量供應裝置中即將 提供的能量之最佳測定所用的習知方法是網路裝置基本起 始之後所依據的專用規約，其中網路裝置會告知所需的功 率消耗。但此種方式的缺點是：網路裝置首先須設定成一 1380623 101Γ12. 02-年月日修正替換頁 修正本 種狀態，此狀態中之組態可以軟體爲主來進行。 此外，”管理上對能量供應裝置造成侵犯”亦已爲人所 知，特別是在此種網路裝置（其以功率種類〇(內定）告知該能 量供應裝置）中時更是如此。於是，實際之功率消耗須告知 該能量供應裝置且因此該能量供應裝置之與構造形式有關 的功率極限不可被超越。主要是在此種網路中（其中網路裝 置通常須更換且由其它網路裝置來取代）就組識上和金錢上 之觀點而言此種管理上的費用是不利的。 •【發明內容】 本發明的目的是提供一些措施，其能以簡單的方式告知 能量供應器實際上所需的能量需求。 上述目的以具有申請專利範圍第1項特徵之通信系統， 具有申請專利範圍第8項特徵之分配器元件以及具有申請 專利範圍第9項特徵之網路裝置來達成。 本發明有利的其它形式描述在申請專利範圍其它附屬項 中 〇 ^ 本發明的通信系統具有一種稱爲分配器元件之能量供應 裝置，其與電源供應單元相耦合，多個網路裝置可連接至 此電源供應單元上。連接至分配器元件之每一網路裝置具 ' 有至少一網路元件，其中每一網路裝置都由該分配器元件 供應以能量和資訊。此外，每一網路裝置中都配置一種次 總成，其用來由一被動組件之網路中測得可顯示此一網路 特徵的參數，此參數可顯示此網路裝置之能量需求，其中 網路裝置之每一網路元件都具有至少一被動組件，其是網 1380623 ‘ u_ 1XJ. 12. 02 . 年月日修正替換頁修正本 路的組成元件。 利用本發明的通信系統，特別是模組化網路裝置針對其 功率種類之正確的分級是無問題的。依據模組化網路裝置 之擴充分級，其具有各種不同的參數，這些參數由網路裝 置之不同的被動組件所造成。網路裝置之模組化是由各別 網路元件之數目和組成來決定。 在本發明的一種適當的構成中，網路裝置之各網路元件 互相耦合，且各別網路元件之被動組件經由匯流排而互相 ® 連接。因此，以特別簡單的方式使各被動組件組合成一種 網路是可能的，該次總成於是可測得各種可顯示該網路特 徵的參數。 在另一種形式中，各別網路元件之各被動元件經由匯流 排而並聯。

較佳是使用電阻，電容和二極體作爲被動元件。每一網 路元件中分別只存在唯一的被動元件（例如，電阻）時即已足 夠。藉由各被動元件經由匯流排的連接，則施加至次總成 上的總電阻可改變，此總電阻可對應於IEEE 8 02.3 af-標準 之一種功率種類。 依據本發明的一種形式，直接與分配器元件相連接的網 路元件是由一種通信終端機（即，一種以網際網路規約爲主 來操作的電話）所形成，且其它的網路元件是通信擴展組 件。所謂通信擴展組件例如是一種聲頻配接件，其用來連 接耳機，各種顯示次總成，其它的鍵盤方塊或讀卡機。 依據另一有利的形式，分配器元件直接在通信系統接通 1380623 ιφ. 12. 〇2 年月曰修正替換頁 . L----- 修正本 » 之後分別測得可顯示該網路裝置之網路特徵的參數，以測 -· 得各別網路裝置之最大功率需求。換言之，這表示：爲了 測得網路裝置之可顯示能量消耗特徵的此一參數，仍然不 必完全起動此網路裝置》特別是在網路裝置中運行的軟體 不必傳達此網路裝置之組態且不必將一種對應的狀態以參 數的形式傳送至次總成中且亦不必進一步傳送至分配器元 件中。反之，該次總成可測得該參數且因此可由被動匯流 排中所造成的二-極參數來測得功率種類，其中此參數是由 ® 各被動組件之網路所形成，各被動組件經由（被動）匯流排而 相連接。此匯流排因此可確保：已在該次總成之起始相位 中之任意一已組構之網路裝置之相對應的功率種類之選取 可藉由未加入處理器-或未加入軟體的閘（gate)邏輯來確 定。此種確定因此對應於I E E E 8 0 2.3 a f-標準之規格。 本發明以下將依據圖式來說明。 【實施方式】

本通信系統1 0具有一種分配器元件1和一種連接至此分 配器元件1之網路裝置3。爲了簡單之故，只顯示唯一的網 路裝置3。實際上多個網路裝置3可連接至分配器元件1 上。網路裝置3和分配器元件1之間的耦合是以電纜9來 達成’電纜9由多條導線6，7，8所構成。 電源供應單元2整合在分配器元件1中，如圖1所示。 此種組態稱爲，，Endspan Insertion”，其是一種主動組件，例 如’一種開關’此種開關可直接經由電纜9而將電源供應 Μ已相連接之網路裝置3。此種配置的優點是各種功能緊密 -10- 1380623 ιψ. ltd. 〇2-η 年月日修正替換頁修正本 地集中在一單元中。亦能以另一方式來達成，其中該分配 器元件1和電源供應單元2是以分開的組件來製成。此種 配置稱爲”Midspan Insertion”，在此種形式中一簡單的開關 (其對應於分配器元件1)是與一種所謂功率中樞（power hub)相連接，此功率中樞使能量供應至已相連接的網路裝置 網路裝置3經由電纜9之導線7而被供應以電流且經由 一條或多條導線8而進行資料之交換。此外，設有一種導 ^ 線對（參考符號6)，一種設在網路裝置3中的次總成4藉由 .導線對6而與分配器元件1相連接。又，此次總成4是與 一種至少由被動組件5 1，5 2，5 3所構成的網路5相連接。 在網路裝置之起始相位期間，分配器元件1經由導線對6 而詢問該次總成4的終端電阻。終端電阻是顯示此網路裝 置3之特徵的一種參數，此參數可使分配器元件1依據IEEE 802.3af -標準而編入一種功率種類中。 本發明的通信系統3特別適用於以模組化構成的網路裝 ® 置中。本實施例中此網路裝置3由一網路元件31所構成， 網路元件3 1例如由一通信終端機（一種以網際網路規約爲 主來操作的電話）所形成。網路裝置中配置此次總成4和至 少一被動組件51。此外，例如另設有二個網路元件32，33, 其分別經由電纜9而與網路元件3 1相耦合。本實施例中只 進行一種連接’使各別的網路元件3 1，3 2，3 3互相串聯。 其它每一網路元件3 2 ’ 3 3 (其例如是—種通信擴充元件，例 如，顯示器’其它之鍵盤方塊等等）同樣具有至少一被動組 1380623 __ • 1)0年1令賊正賴頁 修正本 件52或53 。 各被動組件5 1 ’ 5 2 ’ 5 3在最簡單情況下分別由一電阻所 形成，各被動元件51’ 52’ 53以所顯示的方式藉由形成匯 流排的導線對6而互相並聯。當然亦可由多個組件（特別是 電阻，二極體，電容器）來形成這些被動元件51 ’ 52，53。 在此種情況下藉由添加另一網路元件使網路5之施加至次 總成4上的終端電阻改變。因此可確保：一種可顯示此網 路特徵的參數可藉由次總成4來測得而與網路元件32，33 ^ 之數目或形式之擬定無關，其中在此次總成本身中或分配 器元件1中IEEE 8 02.3 af-標準之一種功率組（group)配屬於 此參數。 上述方式的優點是：爲了測得一網路裝置3之功率種類， 則主動組件（例如，處理器或在此處理器上運行的軟體）不必 處於操作狀態中。網路5之電阻直接在網路裝置之起始相 位之後即位於次總成4之相對應的輸入端上，使分配器元 件1可對多個網路裝置3之功率需求進行一種相對應的設

其它所需的管理費用或專用規約（例如，先前技術中所需 者）因此並非長時間地需要。 【圖式簡單說明】 第1圖 本發明的通信系統1 0。 【元件符號說明】 1 分配器元件 2 電源供應單元 -12- 1380623

曰修正替換頁 修正本 3 網路裝置 4 次總成 5 網路 6, 7, 8 導線 9 電纜 3 1，32 , 33 網路元件 5 1， 52 , 5 3 被動組件

Claims (1)

1380623 月娜正替換頁修正本 第094 1 3 2427號「通信系統、分配器元件及網路裝置」專利案 (2012年3月13日修正） 十、申請專利範圍： 1. 一種通信系統（10)， / -具有一分配器元件（1)，其是與電源供應單元（2)相耦合 ，此電源供應單元（2)上連接著多個網路裝置（3)， -每一連接至分配器元件（1)上的網路裝置（3)具有至少一 網路元件（3 1，32，33)，其中由分配器元件（1)對每一網 路裝置（3)供應能量和訊息， -具有一配置在每一網路裝置（3)中的次總成（4)，其設定 成自被動組件（51，52，5 3)所構成之網路（5)判定一顯示 此網路特徵的參數，該參數允許資訊能以該網路裝置（3) 之最大取出功率供給，該網路裝置（3)之每一網路元件 (31，32，33)具有至少一個屬於該網路（5)之一部分的被 動組件（51，52，53)。 2. 如申請專利範圍第1項之通信系統，其中網路裝置（3)之網 路元件（31，32，33)耦合在一起，且各別網路元件（31，32 ，33)之各被動組件（51，52，53)經由一匯流排（6)而互相連 接。 3 .如申請專利範圍第1或2項之通信系統，其中各別網路元 件（3 1，32，33)之被動組件（51，52，53)經由匯流排（6)而 並聯。 4.如申請專利範圍第1項之通信系統’其中使用電阻、電容 和二極體作爲被動組件（5 1 ’ 5 2，5 3 )。 1380623

5·如申請專利範圍第丨項之通信系統，其中直接與分配器元 件（1)連接的網路元件（3 1)是由通信終端機所形成且其它 的網路元件（32，33)表示是通信擴充組件。 6. 如申請專利範圍第丨項之通信系統，其中此分配器元件（1) 在通信系統啓動後測得可顯示網路裝置（3)之網路（5)特徵 之參數，以確定各別網路裝置（3)之最大功率需求。 7. 如申請專利範圍第1項之通信系統，其中此通信系統具有 —種依據標準802.3 af而定之資料-和電流傳輸特性。 8·—種網路裝置（3)，其係用在申請專利範圍第1至7項中任 一項之通信系統，該網路裝置（3)包括： 至少一個網路元件（31，32，33)，及 次總成（4)，設定成自被動組件（51，52，53)所構成之 網路（5)判定一顯示網路特徵的參數，該參數允許資訊能以 該網路裝置（3)之最大取出功率供給，該網路裝置（3)之每 —網路元件（3 1 ’ 32，33)具有至少一個屬於該網路（5)之一 部分的被動組件（51，52，53)。