TWI437851B - Network system and node - Google Patents

Description

網路系統及節點

本發明係有關網路技術，特別是有關於將複數個節點連接成環狀之網路連接技術。

在用以對大樓設備或工廠設備進行監視控制之監視控制系統等網路系統中，係將執行應用軟體以提供資訊收集功能或控制功能等各種功能之控制機器等之節點，透過資料通訊路徑而使其相互連接，藉由在該些節點之間來進行各種資訊的收發，藉以在各節點進行對各個設備的監視控制。

在該類網路系統中，廣泛的使用RS-485等匯流排型的通訊方式來作為連結節點之間的資料通訊方式。然而，由於該種通訊方式的通訊速度較慢，不能確保充份的通訊頻域，因此，必須有更為高速之通訊頻域的通訊方式來進行複雜的監視控制。

在該種網路系統中，為了要在節點間進行更為高速的資料通訊，而有導入乙太網路(Ethernet/IEEE 802.3u:100 BASE-T：註冊商標)之通訊方式之提案(例如參照專利文獻1等)。

有乙太網路中，在連接複數個節點之際，其基本方式是將各節點分別連接至匯流排或開關而成之星形配線方式。該種星形配線方式雖然適合規模較小的辦公室環境，但不見得適合於大樓設備或工廠設備等大規模的設備。其理由在於，在星形配線方式中，必須透過個別的配線來連接匯流排或開關與各節點，但在必須於大範圍內設置節點之情形時，會造成節點間之連結配線趨於複雜，而增加配線工程或維護時的作業負擔。

另一方面，在使用乙太網路之網路系統中，有一類提案係在各節點設置2個埠，並透過UTP(Unshielded Twist Pair cable：非屏蔽雙絞線)等通訊纜線將各節點連接成環狀而成環型乙太網路(例如參照專利文獻2等)。該種環型乙太網路，可使用由存在於資料通訊路徑之環狀拓撲所提供之避免通訊錯誤的STP(Spanning Tree Protocol：生成樹協定/IEEE 802.1D)功能、或是改良自前者之RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol：快速生成樹協定/IEEE 802.1w)功能等，以實現系統的冗餘化。

圖15係習知之環型乙太網路系統的構成例。圖16係習知的環型乙太網路系統的連接例。此處，排列安裝在DIN軌道等架台之6個節點N1~N6，係由通訊纜線LU予以環型連接，係以節點N4之中之節點N3側的埠來進行阻斷。

藉由該阻斷，從原來環狀拓撲方式的環狀結構，轉而構成由根節點N1開始，經節點N2、節點N3、及節點N5至節點N4止的2條分歧路徑，即樹狀拓撲。藉此，即使是物理形狀為環狀拓撲之網路，亦可避免資料迴路的發生。

(專利文獻1：日本特表2008-544658號公報)

(專利文獻2：日本特開2005-109846號公報)

然而，在該種習知技術之中，係透過由通訊纜線構成之資料通訊路徑來連接各節點之間，藉此而構成環型之乙太網路，因此其問題點在於，為了連接各節點之間所需的硬體趨於複雜，網路整體製造成本增加，且增加了維護的作業負擔。

圖17係習知之節點間之連接電路的要部方塊圖。在乙太網路的情形，設置在各節點N之物理層部PHY之送訊電路及收訊電路，係透過UTP等之通訊纜線LU，而與設置在其他節點之物理層部PHY之收訊電路及送訊電路相互連接。

在此際之送訊電路及收訊電路，為了在既定之通訊路徑長度內取得一定的通訊品質，係透過變壓器而連接至連接器部，藉由通訊纜線LU來連接其等連接器部。

因此，例如由一方之節點N1之送訊電路所輸出的訊號，透過變壓器-連接器部-通訊纜線LU-連接器部-變壓器，而由另一方之節點N2的收訊電路所接收。因此，如圖16所示，即使是在相鄰設置於同一架台之通訊路徑極短的節點之間，仍然須針對資料通訊而備有較多的電路元件，而增加了節點本身、甚至是網路整體之製品成本。

又，在每個節點之間都需具備通訊纜線LU，而增加為了避免於節點與通訊纜線LU間發生接觸不良或纜線脫落等而採行之維護作業。再者，亦提高了錯誤配線的可能性。

本發明係用以解決此問題而揭示者，其目的在於提供能以極簡單之硬體將複數個節點連接在資料通訊路徑的網路連接技術。

為達成此目的，本發明提供一種網路系統，係透過資料通訊路徑而將複數個節點加以連接，其特徵在於：各節點具備將與該節點之一方相鄰之第1相鄰節點與該節點加以電氣連接之第1連接器部、及將與該節點之另一方相鄰之第2相鄰節點與該節點加以電氣連接之第2連接器部；第1連接器部，包含：第1通訊線，將該節點之第1物理層部之收訊埠(送訊埠)與第1相鄰節點連接；以及第2通訊線，係透過電容元件將第1物理層部之送訊埠(收訊埠)與第1相鄰節點連接；第2連接器部，包含：第3通訊線，將該節點之第2物理層部之收訊埠(送訊埠)與第2相鄰節點連接；以及第4通訊線，係透過電容元件將第2物理層部之送訊埠(收訊埠)與第2相鄰節點連接；第1連接器部，係藉由與第1相鄰節點之第2連接器部連接，將該節點之第1通訊線與該第1相鄰節點之第4通訊線連接，且將該節點之第2通訊線與該第1相鄰節點之第3通訊線連接。

此際，第1連接器部進一步包含將第1物理層部之送訊埠(收訊埠)與第1相鄰節點連接之第5通訊線；第2連接器部進一步包含將第2物理層部之送訊埠(收訊埠)與第2相鄰節點連接之第6通訊線；進一步具備：第1配接器，包含用以連接構成資料通訊路徑之第1通訊纜線之第1纜線連接器，藉由與節點之第1連接器部連接，將該節點之第1及第5通訊線分別以經由不同終端變壓器之通訊線與該第1纜線連接器連接；以及第2配接器，包含用以連接構成資料通訊路徑之第2通訊纜線之第2纜線連接器，藉由與節點之第2連接器部連接，將該節點之第3及第6通訊線分別以經由不同終端變壓器之通訊線與該第2纜線連接器連接。

又，節點包含通過該節點將第1連接器部與第2連接器部直接連接之節點旁路通訊線；第1連接器部，係藉由與第1相鄰節點之第2連接器部連接，將該節點旁路通訊線與第1相鄰節點之節點旁路通訊線連接。

又，第1連接器部進一步包含將第1物理層部之送訊埠(收訊埠)與第1相鄰節點連接之第5通訊線；第2連接器部進一步包含將第2物理層部之送訊埠(收訊埠)與第2相鄰節點連接之第6通訊線；進一步具備：第1配接器，包含用以連接構成資料通訊路徑之第1通訊纜線之第1纜線連接器，藉由與節點之第1連接器部連接，將該節點之第1及第5通訊線分別以經由不同終端變壓器之通訊線與該第1纜線連接器連接，且將該節點之節點旁路通訊線與該第1纜線連接器以旁路用通訊線連接；以及第2配接器，包含用以連接構成資料通訊路徑之第2通訊纜線之第2纜線連接器，藉由與節點之第2連接器部連接，將該節點之第3及第6通訊線分別以經由不同終端變壓器之通訊線與該第2纜線連接器連接，且將該節點之節點旁路通訊線與該第2纜線連接器以旁路用通訊線連接。

又，亦可進一步具備連接於第1配接器之第1纜線連接器、或連接於第2配接器之第2纜線連接器，將該纜線連接器之絕緣用通訊路徑與旁路用通訊線折返連接之折返插塞。

又，本發明之節點，係用於透過資料通訊路徑而將複數個節點加以連接之網路系統，其特徵在於：具備將與該節點之一方相鄰之第1相鄰節點與該節點加以電氣連接之第1連接器部、及將與該節點之另一方相鄰之第2相鄰節點與該節點加以電氣連接之第2連接器部；第1連接器部，包含：第1通訊線，將該節點之第1物理層部之收訊埠(送訊埠)與第1相鄰節點連接；以及第2通訊線，係透過電容元件將第1物理層部之送訊埠(收訊埠)與第1相鄰節點連接；第2連接器部，包含：第3通訊線，將該節點之第2物理層部之收訊埠(送訊埠)與第2相鄰節點連接；以及第4通訊線，係透過電容元件將第2物理層部之送訊埠(收訊埠)與第2相鄰節點連接；第1連接器部，係藉由與第1相鄰節點之第2連接器部連接，將該節點之第1通訊線與該第1相鄰節點之第4通訊線連接，且將該節點之第2通訊線與該第1相鄰節點之第3通訊線連接。

此際，亦可進一步具備通過該節點將第1連接器部與第2連接器部直接連接之節點旁路通訊線；第1連接器部，係藉由與第1相鄰節點之第2連接器部連接，將該節點旁路通訊線與第1相鄰節點之節點旁路通訊線連接。

依本發明，能在不使用通訊纜線之情況下，構成使相鄰配置之各節點連成菊鏈(daisy chain)狀之全雙工乙太網路系統。因此，不必在各節點備有通訊纜線，亦無需具有集線器或開關，即能藉由極簡單的硬體，將複數個節點連接於資料通訊路徑。

以下參照圖式以說明本發明之實施形態。

(第1實施形態)

首先參照圖1，以說明本發明之第1實施形態之網路系統。圖1係本發明之第1實施形態之網路系統及節點之構成之方塊圖。

該網路系統1，係作為對大樓設備或工廠設備進行監視控制之監視控制系統等用途的網路系統，其係透過資料通訊路徑L，將用以執行應用軟體以提供資訊收集功能或控制功能等各種功能之控制機器等之節點10(10A、10B、10C…)連接成環狀之全雙工乙太網路系統。

各節點10具有根據RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol：快速生成樹協定)而對資料通訊路徑進行冗餘化控制處理的功能。資料通訊路徑L，係根據全雙工乙太網路以實施資料通訊之環狀的通訊路徑，在各節點10間係並行的實施資料的收發，因而在資料通訊路徑L中設有2個獨立的通訊線Lx、Ly。

在節點10中的主要功能部設有：物理層部(PHY：第1物理層部)11、物理層部(PHY：第2物理層部)12、環狀連接控制器13、應用程式處理部14、連接器部(第1連接器部)21、及連接器部(第2連接器部)22。

物理層部11，係由包含資料通訊路徑Lx之收訊埠P1r與資料通訊路徑Ly之送訊埠P1t之專用的通訊電路所構成，透過相鄰於該節點10之一方之相鄰節點(第1相鄰節點)與資料通訊路徑L，而能具有在物理層中進行資料收發的功能。

物理層部12，係由包含資料通訊路徑Ly之收訊埠P2r與資料通訊路徑Lx之送訊埠P2t之專用的通訊電路所構成，透過相鄰於該節點10之另一方之相鄰節點(第2相鄰節點)與資料通訊路徑L，而能具有在物理層中進行資料收發的功能。

環狀連接控制部13，具有透過物理層部11、12而與其他節點10之間進行資料通訊的功能、及根據RSTP而對資料通訊路徑L進行冗餘化控制處理的功能。

應用程式處理部14所具有的功能係，透過環狀連接控制部13而與其他節點N進行在上位層之間的資料通訊，藉以執行各種應用程式之處理，以供例如對大樓設備或工廠設備進行監視控制之用。

連接器部21所具有的功能係，使得相鄰於該節點之一方之相鄰節點與該節點間的資料通訊路徑成為電氣連接。

連接器部22所具有的功能係，使得相鄰於該節點之另一方之相鄰節點與該節點間的資料通訊路徑成為電氣連接。

藉此，例如在將節點10A~10C相鄰設置於DIN軌道等架台時，節點10B之連接器部21，係與一方之相鄰節點(第1相鄰節點)10A的連接器部22連接，且節點10B之連接器部22，係與另一方之相鄰節點(第2相鄰節點)10C之連接器部22連接。

本實施形態在連接器部21包含，用以將該節點之物理層部11之收訊埠P1r連接至一方之相鄰節點之通訊線L1；及，透過電容器(電容元件)C1而將物理層部11之送訊埠P1t連接至一方之相鄰節點之通訊線L2；在連接器部22則包含，用以將該節點之物理層部12之收訊埠P2r連接至另一方之相鄰節點之通訊線L3；及，透過電容器(電容元件)C2而將物理層部12之送訊埠P2t連接至另一方之相鄰節點之通訊線L4；在連接器部21，藉由與一方之相鄰節點之連接器部22連接，而將該節點之通訊線L1連接於一方之相鄰節點之通訊線L4，並使該節點之通訊線L2連接於一方之相鄰節點之通訊線L3。

接著參照圖1，以詳述本實施形態之網路系統1及節點10之構成及動作。再者，在圖1中，本實施形態之1對的通訊線L1~L10，已省略成以1條線來表示。

在連接器部21中，設有連接器CN1、電容器C1、及通訊線L1、L2、及L3。連接器CN1，係用以使相鄰於該節點10之一方之相鄰節點與該節點10間之資料通訊路徑L成為電氣連接者。電容器C1係絕緣用電容器，用以將該節點10與相鄰節點之資料通訊路徑L之直流電位差形成絕緣。通訊線L1，係連接連接器CN1與物理層部11之收訊埠P1r之資料通訊路徑Lx之用。通訊線L2，係透過電容器C1而連接連接器CN1與物理層部11之送訊埠P1t之資料通訊路徑Ly之用。通訊線L3，係連接連接器CN1與物理層部11之送訊埠P1t之資料通訊路徑Ly之用。

在連接器部22中，設有連接器CN2、電容器C2、及通訊線L4、L5、及L6。連接器CN2，係用以使相鄰於該節點10之另一方之相鄰節點與該節點10間之資料通訊路徑L成為電氣連接者。電容器C2係絕緣用電容器，用以將該節點10與相鄰節點之資料通訊路徑L之直流電位差形成絕緣。通訊線L4，係連接連接器CN1與物理層部12之收訊埠P2r之資料通訊路徑Ly之用。通訊線L5，係透過電容器C2而連接連接器CN2與物理層部12之送訊埠P2t之資料通訊路徑Lx之用。通訊線L6，係連接連接器CN2與物理層部12之送訊埠P2t之資料通訊路徑Lx之用。

又，在本實施形態之網路系統1，於相鄰配置之節點10的兩端，連接有配接器31、32。

在配接器31中，設有連接器CN11、CN12、終端變壓器(Transformer)T1x、T1y、及通訊線L7、L8。連接器CN11，係用以將與連接於該配接器31之節點10間的資料通訊路徑L設成電氣連接。連接器CN(第1之纜線連接器)12，係由例如RJ-45等之連接器所構成，此纜線連接器，乃是連接構成資料通訊路徑L之通訊纜線(第1通訊纜線)LU1之用。終端變壓器T1x、T1y，係各用以將該節點10與通訊纜線LU1之資料通訊路徑Lx、Ly之直流電位差形成絕緣，並分別進行終端阻抗匹配。通訊線L7，係透過終端變壓器T1x而連接連接器CN11與纜線連接器CN12之資料通訊路徑Lx用的通訊線。通訊線L8，係透過終端變壓器T1y而連接連接器CN11與纜線連接器CN12之資料通訊路徑Ly用的通訊線。

在配接器32中，設有連接器CN21、CN22、終端變壓器(Transformer)T2x、T2y、及通訊線L9、L10。連接器CN21，係用以將與連接於該配接器32之節點10間的資料通訊路徑L設成電氣連接。連接器CN22(第2之纜線連接器)，係由例如RJ-45等之連接器所構成，此纜線連接器，乃是連接構成資料通訊路徑L之通訊纜線(第2通訊纜線)LU2之用。終端變壓器T2x、T2y，係各用以將該節點10與通訊纜線LU2之資料通訊路徑Lx、Ly之直流電位差形成絕緣，並分別進行終端阻抗匹配。通訊線L9，係透過終端變壓器T2y而連接連接器CN21與纜線連接器CN22之資料通訊路徑Ly用的通訊線。通訊線L10，係透過終端變壓器T2x而連接連接器CN21與纜線連接器CN22之資料通訊路徑Lx用的通訊線。

圖2係本實施形態之節點及配接器之連接器的配置例。此處，在各節點10之背面部之左右兩側端部10L、10R，配置有連接器CN1、CN2，其係以將連接端子橫向地朝著各自之相鄰節點側之方式而配置。藉此，如圖1所示般，在將節點10A、10B及10C相鄰配置之情形時，節點10B的連接器CN1會與節點10A的連接器CN2卡合，且節點10B的連接器CN2會與節點10C之連接器CN1卡合。藉此，可在不使用通訊纜線之情況下而在相鄰的節點10之間連接。

又，在配接器31之背面部之右側端部31R，配置有連接器CN11，其係以將連接端子橫向地朝著相鄰節點側之方式而配置；在配接器32之背面部之左側端部32L，配置有連接器CN21，其係以將連接端子橫向地朝著相鄰節點側之方式而配置。藉此，如圖1所示，在將配接器31相鄰配置於位在彼此相鄰之節點10A、10B、10C中的一端位置之節點10A，且將配接器32相鄰配置於位在另一端之節點10C時，配接器31之連接器CN11會與節點10A之連接器CN1卡合，配接器32之連接器CN21會與節點10C之連接器CN2卡合。藉此，節點10A與通訊纜線LU1連接，節點10C則連接於通訊纜線LU2，相鄰配置之節點10A、10B、10C之資料通訊路徑L，係透過通訊纜線LU1、LU2而與配置在相隔位置之其他節點相連接。

圖3係本實施形態之網路系統之節點間的連接形態之說明圖，係以圖1之節點10A、10B間的連接形態作為示例。

如圖3所示，在相鄰配置有節點10A、10B的情形，係使節點10A之連接器CN2與節點10B之連接器CN1相連接，節點10A之通訊線L4與節點10B之通訊線L1相連接，且使節點10A之通訊線L3與節點10B之通訊線L2相連接。

藉此，設置在節點10A之物理層部12之送訊電路TR的送訊埠P2t，係透過通訊線L6的絕緣用電容器C2，與設在節點10B之物理層部11之收訊電路RV的收訊埠P1r連接，形成資料通訊路徑Lx用的1對通訊路徑。

又，設在節點10B之物理層部11之送訊電路TR的送訊埠P1t，係透過通訊線L3的絕緣用電容器C1，與設在節點10A之物理層部12之收訊電路RV的收訊埠P2r連接，形成資料通訊路徑Ly的1對通訊路徑。

藉此，相鄰的節點10之間，各藉由連接器部21、22而連接，而形成2個獨立的資料通訊路徑Lx、Ly。藉此，能在不使用通訊纜線的情況下，構成將相鄰配置之各節點10連結成菊鏈狀之全雙工乙太網路系統。

圖4係本實施形態之網路系統之節點與配接器之連接形態的說明例，係以圖1之節點10A與配接器31間之連接形態作為示例。

如圖4所示，在節點10A與配接器31相鄰配置之情形時，係使節點10A之連接器CN1與配接器31之連接器CN11連接，使節點10A之通訊線L1與配接器31之通訊線L7連接，並使節點10A之通訊線L5與配接器31之通訊線L8連接。

藉此，設置在節點10A之物理層部11之收訊電路RV的收訊埠P1r，由通訊線L1起透過通訊線L7之終端變壓器T1x，而與配接器31的纜線連接器CN12連接，而形成資料通訊路徑Lx用的通訊路徑。又，設置在節點10A之物理層部11之送訊電路TR的送訊埠P1t，係由通訊線L2起透過通訊線L8的終端變壓器T1y，而與配接器31之纜線連接器CN12連接，而形成資料通訊路徑Ly用的通訊路徑。

圖5係本實施形態之網路系統之節點與配接器之連接形態的說明例，係以圖1之節點10C與配接器32間之連接形態作為示例。

如圖5所示，在節點10C與配接器32相鄰配置之情形時，係使節點10C之連接器CN2與配接器32之連接器CN21連接，使節點10C之通訊線L3與配接器32之通訊線L9連接，並使節點10C之通訊線L6與配接器32之通訊線L10連接。

藉此，設置在節點10C之物理層部12之送訊電路TR的送訊埠P2t，由通訊線L6起透過通訊線L10之終端變壓器T2x，而與配接器32的纜線連接器CN22連接，而形成資料通訊路徑Lx用的通訊路徑。又，設置在節點10C之物理層部12之收訊電路RV的收訊埠P2r，係由通訊線L3起透過通訊線L9的終端變壓器T2y，而與配接器32之纜線連接器CN22連接，而形成資料通訊路徑Ly用的通訊路徑。

如所示，相鄰節點10A係藉由連接器部21而與配接器31連接，使2個獨立的資料通訊路徑Lx、Ly與通訊纜線LU1連接。又，相鄰節點10C係藉由連接器部22而與配接器32連接，使2個獨立的資料通訊路徑Lx、Ly與通訊纜線LU2連接。

圖6係使用通訊纜線之節點列間的連接例。圖7係根據圖6之連接例之網路系統的構成例。此處，在圖1所示之相鄰配置的節點N1、N2、N3所形成的列、與同樣是相鄰配置的節點N4、N5、N6所形成的列中，係將連接於節點N1之配接器A1與連接於節點N6之配接器A3透過通訊纜線LU1予以連接；並將連接於節點N3之配接器A2與連接於節點N4之配接器A4透過通訊纜線LU2予以連接。

藉此，如圖7所示，配置位置相隔之複數個節點列，乃透過通訊纜線LU1、LU2而連接，而構成將其等節點N1~N6連結成環狀之全雙工乙太網路系統。

圖8係連接器與通訊線之連接形態之說明圖。本實施形態中，如圖8所示，在節點10之連接器CN1、CN2與配接器31之連接器CN11中，係使用較資料通訊路徑Lx、Ly之通訊線數為多的連接端子。如圖3~圖5所示般，資料通訊路徑Lx、Ly係分別由1對的通訊線所構成，因而需要2組的通訊線、亦即合計4條的通訊線。相對於此，在本實施形態中的連接器CN1、CN2、及CN11，設有用來連接4組通訊線、亦即合計8條通訊線之4個連接端子組J1~J4。再者，在圖8中，係以1條線來簡化1對的通訊線。

具體而言，在連接器CN1中，設有：未與任何通訊線連接而呈電氣開放狀態之連接端子組J1；連接於通訊線L1之連接端子組J2；連接於包含電容器C1之通訊線L3之連接端子組J3；及連接於通訊線L5之連接端子組J4。

又，在連接器CN2中，設有：連接於通訊線L6之連接端子組J1；連接於包含電容C2之通訊線L4之連接端子組J2；連接於通訊線L3之連接端子組J3；及呈現開放狀態之連接端子組J4。

又，在連接器CN11中，設有：呈現開放狀態之連接端子組J1、J3；連接於包含終端變壓器T1x之通訊線L7之連接端子組J2；及連接於包含終端變壓器T1y之通訊線L8之連接端子組J4。

藉此，對一方之節點10之連接器CN1有另一方之節點10之連接器CN2與其連接時，由於連接器CN1之連接端子組J1與連接器CN2之連接端子組J4呈現開放狀態，因此，連接器CN1的連接端子組J2、J3將與連接器CN2的連接端子組J2、J3連接。因此，由於一方的節點10之通訊線L1、L3與另一方之節點10之通訊線L4、L3分別連接，因而係在如圖3所示之藉電容器C1、C2而使直流電位差呈現絕緣之狀態下，在節點10之間連接。

另一方面，對節點10之連接器CN1連接有配接器31之連接器CN11之情形時，由於連接器CN11之連接端子組J1、J3呈現開放狀態，因此，連接器CN1之連接端子組J2、J4將與連接器CN11之連接端子組J2、J4連接。因此而使節點10之通訊線L1、L5各與配接器31之通訊線L7、L8連接，故而如圖4所示般，係在藉終端變壓器T1x、T1y而使直流電位差呈現絕緣之狀態下，將節點10與配接器31連接。

藉此，僅在將其他節點10連接於節點10之情形時，才有在各個連結兩者間之資料通訊路徑Lx、Ly插入電容器C1、C2。又，在將配接器31連接於節點10之情形時，係從連結兩者間之資料通訊路徑Lx、Ly中，排除了在與通訊纜線連接時無須用到的電容器C1、C2，僅將與通訊纜線連接時必須用到的終端變壓器T1x、T1y，分別地插入於資料通訊路徑Lx、Ly。

因此，無須使用電路切換用之開關，即可將其他節點10之連接器CN2與配接器31之連接器CN11共同連接於節點10的連接器CN1。

圖9係連接器與通訊線之其他連接形態之說明圖。本實施形態中，如圖9所示，與配接器31同樣的，在配接器32之連接器CN11，同樣使用較資料通訊路徑Lx、Ly之通訊線數為多的連接端子。藉此，在連接器CN21亦同樣的設有用以連接4組之通訊線、亦即8條通訊線之4個連接端子組J1~J4。再者，在圖9中，係以1條線來簡化1對之通訊線。

具體而言，在連接器CN21中，設有：連接於包含終端變壓器T2x之通訊線L10之連接端子組J1；連接於包含終端變壓器T2y之通訊線L9之連接端子組J3；及呈現開放狀態之連接端子組J2、J4。再者，連接器CN1、CN2之連接端子組J1~J4，與圖8相同。

藉此，對一方之節點10之連接器CN2，當連接有另一方之節點10之連接器CN1之情形時，由於連接器CN1之連接端子組J1與連接器CN2之連接端子組J4呈現開放狀態，因此，連接器CN1之連接端子組J2、J3將與連接器CN2之連接端子組J2、J3連接。因此，一方之節點10之通訊線L4、L3係與另一方之節點10之通訊線L1、L2分別連接，因此，係在如圖3所示之藉電容器C1、C2而使直流電位差呈現絕緣之狀態下，在節點10之間連接。

另一方面，對節點10之連接器CN2，連接有配接器32之連接器CN21之情形時，由於連接器CN21之連接端子組J2、J4呈現開放狀態，因此，連接器CN2之連接端子組J1、J3將與連接器CN21之連接端子組J1、J3連接。因此而使節點10之通訊線L6、L3各與配接器32之通訊線L10、L9連接，故而如圖5所示般，係在藉終端變壓器T2x、T2y而使直流電位差呈現絕緣之狀態下，將節點10與配接器32連接。

藉此，僅在將其他節點10連接於節點10之情形時，才有在各個連結兩者間之資料通訊路徑Lx、Ly插入電容器C1、C2。又，在將配接器32連接於節點10之情形時，係從連結兩者間之資料通訊路徑Lx、Ly中，排除了在與通訊纜線連接時無須用到的電容器C1、C2，僅將與通訊纜線連接時必須用到的終端變壓器T2x、T2y，分別地插入於資料通訊路徑Lx、Ly。

因此，無須使用電路切換用之開關，即可將其他節點10之連接器CN1與配接器32之連接器CN21共同連接於節點10的連接器CN2。

(第1實施形態之效果)

如所示，本實施形態係在連接器部21包含，用以將該節點10之物理層部11之收訊埠P1r連接至一方之相鄰節點10之通訊線L1，及透過電容器C1而將物理層部11之送訊埠P1t連接至一方之相鄰節點之通訊線L2；在連接器部22則包含，用以將該節點之物理層部12之收訊埠P2r連接至另一方之相鄰節點之通訊線L3，及透過電容器C2而將物理層部12之送訊埠P2t連接至另一方之相鄰節點之通訊線L4；在連接器部21，係藉由與一方之相鄰節點之連接器部22連接，而將該節點之通訊線L1與一方之相鄰節點之通訊線L4連接，且將該節點之通訊線L2與一方之相鄰節點之通訊線L3連接。

因此，相鄰節點10之間，係各自藉由連接器部21、22而連接，而形成2個獨立的資料通訊路徑Lx、Ly。藉此，可在不使用通訊纜線的情況下，構成將相鄰配置之各節點10連結成菊鏈狀之全雙工乙太網路系統。因此，無須在各節點10設置通訊纜線，亦無需設置集線器或開關，能以極簡單的硬體來連接各節點10之資料通訊路徑L。

又，本實施形態中，在連接器21進一步包含用以將物理層部11之送訊埠P1t連接至一方之相鄰節點之通訊線L5；在連接器部22進一步包含用以將物理層部12之送訊埠P2t連接至另一方之相鄰節點之通訊線L6；在配接器31，係藉由與節點10之連接器部21連接，而將該節點10之通訊路徑L1、L5分別透過個別的終端變壓器T1x、T1y而在通訊線L7、L8與纜線連接器CN12連接；並藉由與節點10之連接器部22連接，而將該節點10之通訊線L3、L6分別透過個別的終端變壓器T2x、T2y而在通訊線L9、L10與纜線連接器CN22連接。

藉此，節點10係藉由連接器部21而與配接器31連接，而將2個獨立的資料通訊路徑Lx、Ly透過纜線連接器CN12而與通訊纜線LU1連接。又，節點10C係藉由連接器部22而與配接器32連接，而將2個獨立的資料通訊路徑Lx、Ly透過纜線連接器CN22而與通訊纜線LU2連接。因此，即使是在複數個節點列被分離設置之情形時，仍可將其等節點10間連結成環狀之全雙工乙太網路系統。

特別是，在相鄰節點間，資料通訊路徑的線路長度極短，幾乎不受到雜訊的影響，因而可透過電容器而直接連接。另一方面，在通訊纜線之情形時，由於資料通訊路徑之線路長度亦達到一定程度，亦需考慮雜訊的影響，故而設有終端變壓器。此際，亦可在終端變壓器追加雜訊濾波器等之電路部。

(第2實施形態)

接著參照圖10，以說明本發明第2實施形態之網路系統。圖10係本發明之第2實施形態之網路系統及節點的構成方塊圖。

第1實施形態之說明示例，係在節點10設置連接器部21、22，在不使用通訊纜線之情況下將相鄰節點10間之資料通訊路徑L直接連接之情形。

在本實施形態中，如圖10所示，係在各節點10設有通過該節點10而將連接器部21與連接器部22直接連接之2條節點旁路用的通訊線L11、L12。該通訊線L11、L12，係各由1對之通訊線所構成，與節點10之物理層部11、12等之電路部並未連接。再者，在圖10中，本實施形態之1對通訊線L1~L16，係以1條線來簡化。再者，除此之外的構成係與第1實施形態相同，在此省略其說明。

藉此，舉例而言，若將設在節點10B之連接器部21之連接器CN1，與設在節點10A之連接器部22之連接器CN2相連接，此時，節點10B之通訊線L11、L12，係分別與節點10A之通訊線L11、L12連接。藉此，可將其等通訊線路L11、L12作為資料通訊路徑Lx、Ly的冗餘路徑來使用。

又，在配接器31中，設有將連接器CN11與纜線連接器CN12直接連接之通訊線L13、L14，且，在配接器32中，設有將連接器CN21與纜線連接器CN22直接連接之通訊線L15、L16。

藉此，例如在節點10A連接配接器31之情形時，節點10A之通訊線L11、L12係透過通訊線L13、L14，而與配接器31的纜線連接器CN12連接。又，在節點10C連接配接器32之情形時，節點10A之通訊線L11、L12係透過通訊線L15、L16，而與配接器32之纜線連接器CN12連接。

圖11係折返插塞之構成例。折返插塞40，具有各由1對通訊線所構成之2條之折返通訊路徑LB，在連接於配接器31之纜線連接器CN12之情形時，係將該纜線連接器CN12之資料通訊路徑Lx、Ly用之通訊線L7、L8與節點旁路用之通訊線L13、L14予以折返連接。又，連接於配接器32之纜線連接器CN12之情形時，係將該纜線連接器CN22之資料通訊路徑Lx、Ly用之通訊線L9、L10與節點旁路用之通訊線L15、L16予以折返連接。

圖12係使用折返插塞與通訊纜線之節點列間的連接例。圖13係根據圖12之連接例之網路系統的構成例。此處，係在圖10所示之相鄰配置之節點N1、N2、N3所構成的列、以及同樣是相鄰配置之節點N4、N5、N6所構成的列中，將連接於節點N3之配接器A2與連接於節點N4之配接器A4透過通訊纜線LU3予以連接。又，在連接於節點N1之配接器A1之纜線連接器CN12，連接著由折返插塞40所構成之折返通訊路徑LB1；在連接於節點N6之配接器A3之纜線連接器CN12，連接著由折返插塞40所構成之折返通訊路徑LB2。

藉此，如圖13所示，配置在分離位置之複數個節點列，係透過通訊纜線LU3，折返通訊路徑LB1、LB2、及各節點N1~N6內之節點旁路用的通訊路徑LBP而連接，而構成將其等節點N1~N6連結成環狀之全雙工乙太網路系統。

(第2實施形態之效果)

如所示，本實施形態中，係在各節點10設有通過該節點10而將連接器部21與連接器部22直接連接的2條節點旁路用的通訊線L11、L12，因此，可將其等通訊線L11、L12作為資料通訊路徑Lx、Ly的冗餘路徑來使用。

又，在本實施形態中，進一步具備折返插塞40，其係連接於配接器31之纜線連接器CN12、或配接器32之纜線連接器CN22，用以將該纜線連接器之資料通訊路徑Lx、Ly用之通訊線與節點旁路用通訊線予以折返連接，因此，藉由折返插塞40，可將資料通訊路徑Lx、Ly用之通訊線反向折回至節點旁路用通訊線。因此，即使是在2個節點列設在分離位置之情形時，仍可僅藉由1條之通訊纜線，而構成將其等節點10之間連結成環狀之全雙工乙太網路系統。

(第3實施形態)

接著參照圖14，以說明本發明之第3實施形態之網路系統。圖14係本發明之第3實施形態之網路系統及節點的構成方塊圖。

在第1及第2實施形態之說明示例，係在各節點10之內部以構裝成一體電路之方式而設有連接器部21、22。在本實施形態之說明例，係將連接器部21、22由節點10分離出來，而以個別裝置之構成方式而安裝在節點10。

圖14中的節點10設有連接器CN5、CN6，連接器部21之連接器CN3與連接器CN5連接，連接器部22之連接器CN4與連接器CN6連接。至於其他之構成則與第1實施形態相同，在此省略其說明。

(第3實施形態之效果)

如所示，本實施形態中，係以有別於節點10之獨立裝置來構成連接器部21、22，因此，無須在節點10追加電路構成，即可發揮與第1實施形態相同的作用效果。

又，本實施形態之說明例，雖係運用在第1實施形態，但亦同樣可運用在第2實施形態。

又，在本實施形態中的說明例，係將連接器部21、22各自作為獨立裝置，但其應用並不侷限於此，亦可將對應於1個節點10的該2個連接器部21、22構裝在1個裝置。藉此，可將圖14之連接器CN5、CN6與連接器CN3、CN4，各以1個連接器來達成。甚至於，亦可將對應於複數個節點10的該些2個連接器部21、22構裝在1個裝置。藉此，不僅可省去用以連接節點間之連接器CN1、CN2，亦可省去在節點間之通訊線L5與L6、在節點10與配接器31之間之通訊線L2與電容器C1，以及在節點10與配接器32之間之通訊線L4與電容器C2。

(實施形態之擴充)

以上雖已參照實施形態而說明本發明，但本發明並不侷限於上述實施形態。本發明之構成及詳細，可由相關業者在根據本發明範圍所能理解的基礎上進行各種變更。

又，在各實施形態中的說明例，係對連接器部21、22中的送訊埠側之通訊線L2、L4設置電容器C1、C2，但其應用並不侷限於此，亦可將電容器C1、C2設在收訊埠側之通訊線L1、L3。

1．．．網路系統

10、10A、10B、10C．．．節點

10L．．．左側端部

10R．．．右側端部

11、12．．．物理層部

13．．．環狀連接控制部

14．．．應用程式處理部

21、22．．．連接器部

31、32．．．配接器

31R．．．右側端部

32L．．．左側端部

P1t、P2t．．．送訊埠

P1r、P2r．．．收訊埠

CN1、CN2、CN3、CN4、CN5、CN6、CN11、CN21．．．連接器

CN12、CN22．．．纜線連接器

L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10、L11、L12、L13、L14．．．通訊線

C1、C2．．．電容器

T1x、T1y、T2x、T2y．．．終端變壓器

N1、N2、N3、N4、N5、N6．．．節點

A1、A2、A3、A4．．．配接器

L、Lx、Ly、LU1、LU2、LU3．．．資料通訊路徑

LB1、LB2．．．折返通訊路徑

LBP．．．通訊路徑(節點旁路用)

圖1係本發明之第1實施形態之網路系統及節點之構成方塊圖。

圖2係節點及配接器之連接器配置例。

圖3係網路系統中之節點間之連接形態之說明圖。

圖4係網路系統中之節點與配接器之連接形態之說明圖。

圖5係網路系統中之節點與配接器之其他連接形態之說明圖。

圖6係使用通訊纜線之節點列間的連接例。

圖7係根據圖6之連接例之網路系統的構成例。

圖8係連接器與通訊線之連接形態的說明圖。

圖9係連接器與通訊線之其他連接形態的說明圖。

圖10係本發明之第2實施形態之網路系統及節點之構成方塊圖。

圖11係折返插塞的構成例。

圖12係使用折返插塞與通訊纜線之節點列間的連接例。

圖13係根據圖12之連接例之網路系統的構成例。

圖14係本發明之第3實施形態之網路系統及節點之構成方塊圖。

圖15係習知之環狀乙太網路系統的構成例。

圖16係習知之環狀乙太網路系統的連接例。

圖17係習知之節點間連接電路之要部方塊圖。

1．．．網路系統

10A、10B、10C．．．節點

11、12．．．物理層部

13．．．環狀連接控制部

14．．．應用程式處理部

21、22．．．連接器部

31、32．．．配接器

P1t、P2t．．．送訊埠

P1r、P2r．．．收訊埠

CN1、CN2、CN11、CN21．．．連接器

CN12、CN22．．．纜線連接器

L1、L2、L3、L4、L5、L6．．．通訊線

C1、C2．．．電容器

T1x、T1y、T2x、T2y．．．終端變壓器

L、Lx、Ly、LU1、LU2．．．資料通訊路徑

Claims (3)

1. 一種網路系統，係透過資料通訊路徑而將複數個節點加以連接，其特徵在於：該各節點具備將與該節點之一方相鄰之第1相鄰節點與該節點加以電氣連接之第1連接器部、及將與該節點之另一方相鄰之第2相鄰節點與該節點加以電氣連接之第2連接器部；該第1連接器部，包含：第1通訊線，將該節點之第1物理層部之收訊埠(送訊埠)與該第1相鄰節點連接；以及第2通訊線，係透過電容元件將該第1物理層部之送訊埠(收訊埠)與該第1相鄰節點連接；該第2連接器部，包含：第3通訊線，將該節點之第2物理層部之收訊埠(送訊埠)與該第2相鄰節點連接；以及第4通訊線，係透過電容元件將該第2物理層部之送訊埠(收訊埠)與該第2相鄰節點連接；該第1連接器部，係藉由與該第1相鄰節點之該第2連接器部連接，將該節點之該第1通訊線與該第1相鄰節點之該第4通訊線連接，且將該節點之該第2通訊線與該第1相鄰節點之該第3通訊線連接；該第1連接器部進一步包含將該第1物理層部之送訊埠(收訊埠)與該第1相鄰節點連接之第5通訊線；該第2連接器部進一步包含將該第2物理層部之送訊 埠(收訊埠)與該第2相鄰節點連接之第6通訊線；進一步具備：第1配接器，包含用以連接構成該資料通訊路徑之第1通訊纜線之第1纜線連接器，藉由與該節點之該第1連接器部連接，將該節點之第1及第5通訊線分別以經由不同終端變壓器之通訊線與該第1纜線連接器連接；以及第2配接器，包含用以連接構成該資料通訊路徑之第2通訊纜線之第2纜線連接器，藉由與該節點之該第2連接器部連接，將該節點之第3及第6通訊線分別以經由不同終端變壓器之通訊線與該第2纜線連接器連接。
2. 一種網路系統，係透過資料通訊路徑而將複數個節點加以連接，其特徵在於：該各節點具備將與該節點之一方相鄰之第1相鄰節點與該節點加以電氣連接之第1連接器部、及將與該節點之另一方相鄰之第2相鄰節點與該節點加以電氣連接之第2連接器部；該第1連接器部，包含：第1通訊線，將該節點之第1物理層部之收訊埠(送訊埠)與該第1相鄰節點連接；以及第2通訊線，係透過電容元件將該第1物理層部之送訊埠(收訊埠)與該第1相鄰節點連接；該第2連接器部，包含：第3通訊線，將該節點之第2物理層部之收訊埠(送訊埠)與該第2相鄰節點連接；以及 第4通訊線，係透過電容元件將該第2物理層部之送訊埠(收訊埠)與該第2相鄰節點連接；該第1連接器部，係藉由與該第1相鄰節點之該第2連接器部連接，將該節點之該第1通訊線與該第1相鄰節點之該第4通訊線連接，且將該節點之該第2通訊線與該第1相鄰節點之該第3通訊線連接；該節點包含通過該節點將該第1連接器部與該第2連接器部直接連接之節點旁路通訊線；該第1連接器部，係藉由與該第1相鄰節點之第2連接器部連接，將該節點旁路通訊線與該第1相鄰節點之節點旁路通訊線連接；該第1連接器部進一步包含將該第1物理層部之送訊埠(收訊埠)與該第1相鄰節點連接之第5通訊線；該第2連接器部進一步包含將該第2物理層部之送訊埠(收訊埠)與該第2相鄰節點連接之第6通訊線；進一步具備：第1配接器，包含用以連接構成該資料通訊路徑之第1通訊纜線之第1纜線連接器，藉由與該節點之該第1連接器部連接，將該節點之第1及第5通訊線分別以經由不同終端變壓器之通訊線與該第1纜線連接器連接，且將該節點之節點旁路通訊線與該第1纜線連接器以旁路用通訊線連接；以及第2配接器，包含用以連接構成該資料通訊路徑之第2通訊纜線之第2纜線連接器，藉由與該節點之該第2連接 器部連接，將該節點之第3及第6通訊線分別以經由不同終端變壓器之通訊線與該第2纜線連接器連接，且將該節點之節點旁路通訊線與該第2纜線連接器以旁路用通訊線連接。
3. 如申請專利範圍第2項之網路系統，其進一步具備連接於該第1配接器之第1纜線連接器、或連接於該第2配接器之第2纜線連接器，將該纜線連接器之絕緣用通訊路徑與旁路用通訊線折返連接之折返插塞。