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Dokumentenidentifikation DE69921564T2 27.10.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0000981227
Titel Leistungsversorgungssystem für ein Lan-Telefonsystem
Anmelder Oki Electric Industry Co., Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Miyamoto, Katsuhiko, 7-12, Tokyo, JP
Vertreter Betten & Resch, 80333 München
DE-Aktenzeichen 69921564
Vertragsstaaten DE, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 12.08.1999
EP-Aktenzeichen 991159039
EP-Offenlegungsdatum 23.02.2000
EP date of grant 03.11.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.10.2005
IPC-Hauptklasse H04L 12/12
IPC-Nebenklasse H01M 2/10   H04L 12/44   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System, um einem Telephonendgerät oder Endgeräten, die mit einem LAN (lokalen Netz) verbunden sind, Leistung zuzuführen.

BESCHREIBUNG DER VERWANDTEN TECHNIK

In den letzten Jahren ist die so genannte Applikationsminiaturisierung auf dem Gebiet der Informationsverarbeitung sehr schnell vorangeschritten. Zur Erleichterung der Applikationsminiaturisierung ist das LAN-Verfahren entstanden, um eine verteilte Verarbeitung oder horizontal verteilte Verarbeitung unter Verwendung mehrerer Arbeitsstationen oder Personalcomputer zu erzielen. Gleichzeitig ist auch das Verfahren der LAN-Telephonanschlüsse, die an die LAN-Umgebung angepasst sind, entwickelt worden. In diesem Fall ist es wichtig, ein Leistungszufuhrsystem für die LAN-Telephonanschlüsse zu verwirklichen.

Insbesondere breiten sich in den Übertragungsleitungen, welche die LAN-Umgebung bilden, Datensignale aus. Folglich ist es schwierig, diese Übertragungsleitungen wie im öffentlichen Netz als Leistungszufuhrleitungen zu verwenden. Vor allem in Ethernet-LANs, in denen Manchester-Codes ohne Gleichstromkomponenten als Übertragungscodes verwendet werden, ist dies nahezu unmöglich. Wie Fachleuten bekannt ist, stellt der Manchester-Code einen Code dar, dessen Polarität in der Mitte einer Bitsequenz umgekehrt wird, so dass ein logischer Wert von 1 oder 0 durch die Richtung der Umkehrung definiert ist. Unter diesen Umständen empfangen die Telephonendgeräte in dem LAN die Leistung jeweils über Wechselspannungsnetzteile von der Netzstromversorgung.

Bei diesem Verfahren ist jedoch, da die entsprechenden Telephonendgeräte die Leistung über die Wechselspannungsnetzteile von der Netzstromversorgung empfangen, die Installation der Telephonendgeräte schwierig. Ferner ist jedes Mal, wenn eine eingerichtete Position des Telephonendgeräts verändert wird, eine Bedienungskraft erforderlich, um die eingerichtete Position dieses in Bezug auf das Netz freizugeben, wodurch es an Portabilität mangelt.

US-5 662 893 offenbart eine Leistungsmanagementsystemeinrichtung für Netzknoten eines lokalen Netzes. Sie schließt einen Verteiler bzw. Hub mit einer Anschlussrückwandplatine mit mehreren Verbindungseinbauplätzen ein. Des Weiteren ist ein Leistungszufuhrsystem für den LAN-Netz-Hub geschaffen worden, wobei das LAN Endgeräte aufweist, die über Kabel, die sich von einem Leitungskonzentrierer aus erstrecken, miteinander und mit einem Leistungszufuhrabschnitt, um über eine entsprechende Leistungszufuhrleitung Leistung zuzuführen, verbunden sind. Ferner sind ein Leistungszufuhr-Steuerschaltabschnitt, der eine Verbindung zwischen dem Leistungszufuhrabschnitt und der entsprechenden Leistungszufuhrleitung herstellt oder unterbricht, und ein Überwachungsabschnitt, der den Leistungszufuhr-Steuerschaltabschnitt überwacht, geschaffen worden. Zur Berechnung des Leistungsbedarfs des gesamten Systems und zur Steuerung der jedem der Anschlüsse zugeführten Leistung ist ein Mikroprozessor vorgesehen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Folglich ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Schaffung eines Leistungszufuhrsystems in einem LAN, wobei das Leistungszufuhrsystem einfach aufgebaut ist, während es gleichzeitig im Stande ist, selbsttätig zu beurteilen, ob ein angeschlossenes Endgerät ein Telephon oder ein von einem Telephon verschiedenes Endgerät ist, um dem Telephonanschluss selbsttätig die Leistung zuzuführen.

Die vorliegende Erfindung ist in dem unabhängigen Anspruch 1 definiert. Die abhängigen Ansprüche definieren besondere Ausführungsformen davon.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in einem LAN, das Endgeräte besitzt, die miteinander über Kabel verbunden sind, die von einem Leitungskonzentrierer ausgehen, wobei jedes der Kabel eine Signalleitung umfasst, um Datensignale für eine gegenseitige Kommunikation zwischen den Endgeräten zu liefern, und wobei die Endgeräte wenigstens einen Telephonanschluss aufweisen, ein Leistungszufuhrsystem geschaffen, das umfasst: eine Leistungszufuhrleitung, die in jedem der Kabel enthalten ist, einen Leistungszufuhrabschnitt zum Zuführen von Leistung an den wenigstens einen Telephonanschluss über die entsprechende Leistungszufuhrleitung, Leistungszufuhr-Steuerschaltabschnitte, wovon jeder eine Kommunikation zwischen dem Leistungszufuhrabschnitt und der entsprechenden Leistungszufuhrleitung herstellt oder unterbricht, einen Stromüberwachungsabschnitt zum Überwachen, ob ein Wert eines Stroms, der in jeder der Leistungszufuhrleitungen fließt, wenn jede der Leistungszufuhrleitungen mit dem Leistungszufuhrabschnitt verbunden ist, innerhalb eines im Voraus festgelegten Stromwertebereichs ist, der einen Zustand repräsentiert, in dem der Telephonanschluss mit dem Kabel, das die entsprechende Leistungszufuhrleitung enthält, verbunden ist; und einen Steuerabschnitt zum Steuern der Leistungszufuhr-Steuerschaltabschnitte, um die entsprechenden Leistungszufuhrleitungen nacheinander mit dem Leistungszufuhrabschnitt zu verbinden, und zum Steuern jedes der Leistungszufuhr-Steuerschaltabschnitte, um die Zufuhr der Leistung über die entsprechende Leistungszufuhrleitung zu unterbrechen, wenn der Stromüberwachungsabschnitt feststellt, dass der Wert des Stroms, der in der entsprechenden Leistungszufuhrleitung fließt, außerhalb des im Voraus festgelegten Stromwertebereichs liegt, um die Zufuhr der Leistung über die entsprechende Leistungszufuhrleitung fortzusetzen, wenn der Stromüberwachungsabschnitt feststellt, dass der Wert des Stroms, der in der entsprechenden Leistungszufuhrleitung fließt, innerhalb des im Voraus festgelegten Stromwertebereichs liegt.

Es kann dafür gesorgt sein, dass das Leistungszufuhrsystem ferner einen Verbindungserfassungsabschnitt umfasst, der nacheinander jede der Signalleitungen überwacht, um festzustellen, ob eine Verbindung des Anschlusses, der mit der entsprechenden Signalleitung verbunden ist, hergestellt ist, wobei der Steuerabschnitt den entsprechenden Leistungszufuhr-Steuerschaltabschnitt so steuert, dass dieser die Zufuhr der Leistung an die entsprechende Leistungszufuhrleitung fortsetzt, wenn der Verbindungserfassungsabschnitt feststellt, dass die Verbindung des Anschlusses, der mit der entsprechenden Signalleitung verbunden ist, hergestellt ist, während festgestellt wird, dass der Wert des Stroms, der in der entsprechenden Leistungszufuhrleitung fließt, innerhalb des im Voraus festgelegten Stromwertebereichs liegt.

Es kann dafür gesorgt sein, dass das Leistungszufuhrsystem ferner einen Verbindungserfassungsabschnitt umfasst, der nacheinander jede der Signalleitungen überwacht, um festzustellen, ob eine Verbindung des Anschlusses, der mit der entsprechenden Signalleitung verbunden ist, hergestellt ist, wobei der Steuerabschnitt den entsprechenden Leistungszufuhr-Steuerschaltabschnitt so steuert, dass dieser die Zufuhr der Leistung an die entsprechende Leistungszufuhrleitung unterbricht, wenn der Verbindungserfassungsabschnitt feststellt, dass die Verbindung des Anschlusses, der mit der entsprechenden Signalleitung verbunden ist, hergestellt ist, wobei die entsprechende Leistungszufuhrleitung von dem Leistungszufuhrabschnitt durch den entsprechenden Leistungszufuhr-Steuerschaltabschnitt unterbrochen wird.

Es kann dafür gesorgt sein, dass das Leistungszufuhrsystem ferner eine Leitungszustand-Überwachungstabelle umfasst, in der gegebene Zustände der Leistungszufuhrleitung und der Signalleitung jedes Kabels gespeichert sind, wobei der Steuerabschnitt durch Schalten zwischen den Kabeln pro gegebener Periode den Betrieb des gesamten Leistungszufuhrsteuersystems einschließlich der Operationen der Leistungszufuhr-Steuerschaltabschnitte anhand der Leitungszustand-Überwachungstabelle steuert.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die vorliegende Erfindung wird umfassender verstanden anhand der nachfolgend gegebenen ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung.

In der Zeichnung zeigen:

1 ein Blockdiagramm eines Leistungszufuhrsystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

2 ein Schaubild, das eine Struktur einer Leitungszustand-Überwachungstabelle zeigt, die in dem in 1 gezeigten Leistungszufuhrsystem benutzt wird;

3 einen Plan zur Erläuterung einer Operation des in 1 gezeigten Leistungszufuhrsystems; und

4 ein Schaubild zur Erläuterung der Operationen, die von dem in 1 gezeigten Leistungszufuhrsystem der Reihe nach ausgeführt werden.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Es wird nun anhand der beigefügten Zeichnung ein Leistungszufuhrsystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In dieser Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung auf das Ethernet-LAN mit 10BASE-T angewendet.

1 zeigt den Aufbau des Leistungszufuhrsystems gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 1 umfasst das Leistungszufuhrsystem einen Verteiler bzw. Hub 1' in Form eines Leitungskonzentrierers mit Ports 30-1 bis 30-N, Kabeln 3-1 bis 3-N (N ist die größtmögliche Anzahl entsprechend der Anzahl der Ports 30-1 bis 30-N, die auch auf andere Komponenten Anwendung finden, wie später beschrieben wird), Endgeräte 4-1 bis 4-N, Verbinder A-1 bis A-N und Verbinder B-1 bis B-N. Obwohl in 1 zur Vereinfachung der Erläuterung des Leistungszufuhrsystems alle Endgeräte 4-1 bis 4-N als Telephone gezeigt sind, könnten selbstverständlich einige der Endgeräte von Telephonen verschieden sein. Die Endgeräte 4-1 bis 4-N sind über die entsprechenden Kabel 3-1 bis 3-N mit den entsprechenden Verbindern A-1 bis A-N bzw. B-1 bis B-N sternförmig an den Hub 1' angeschlossen.

Der Hub 1' umfasst einen Telephonendgerät-Erfassungsabschnitt 1, Leistungszufuhr-Steuerschaltabschnitte 2-1 bis 2-N und eine Leitungszustand-Überwachungstabelle 12.

Der Telephonendgerät-Erfassungsabschnitt 1 umfasst einen Stromüberwachungsabschnitt 5, einen Leistungszufuhrabschnitt 6, einen Zeitgeberabschnitt 7, einen Verbindungserfassungsabschnitt 8, einen Abschnitt 9 zur Zustandsüberwachung einer erfassten Verbindung und einen Steuerabschnitt 11. Der Telephonendgerät-Erfassungsabschnitt 1 beurteilt jedes der angeschlossenen Endgeräte, ob es ein Telephonendgerät ist oder nicht, und führt die Leistung zu, wenn das angeschlossene Endgerät als Telephon beurteilt wird.

Jeder der Leistungszufuhr-Steuerschaltabschnitte 2-1 bis 2-N hat die Form eines Umschalters, der eine Verbindung zwischen dem Leistungszufuhrabschnitt 6 und dem entsprechenden Paar der Leistungszufuhrleitungen 3B-1 bis 3B-N der Kabel 3-1 bis 3A-N herstellt oder unterbricht.

Jedes der Kabel 3-1 bis 3-N enthält im Inneren ein entsprechendes Paar der Signalleitungen 3A-1 bis 3A-N, ein entsprechendes Paar der vorerwähnten Leistungszufuhrleitungen 3B-1 bis 3B-N und eine entsprechende der Erdungsleitungen 3C-1 bis 3C-N. Die Kabel 3-1 bis 3-N verbinden den Hub 1' jeweils mit den entsprechenden Endgeräten 4-1 bis 4-N. Die Signalleitungen werden benutzt, um über den Hub 1' Datensignale zwischen den entsprechenden Endgeräten auszutauschen, während die Leistungszufuhrleitungen benutzt werden, um den entsprechenden Telephonanschlüssen den Gleichstrom von dem Leistungszufuhrabschnitt 6 zuzuführen. Gemäß 10BASE-T werden ungeschirmte verdrillte Aderpaare für die Kabel 3-1 bis 3-N benutzt.

Jedes der Telephonendgeräte ist ein digitales Wähl- und Übertragungsgerät, das an das LAN angepasst ist. Die größtmögliche Anzahl Telephonanschlüsse beträgt, wie weiter oben angemerkt wurde, entsprechend der Anzahl der Ports 30-1 bis 30-N des Hubs 1' N (4-1 bis 4-N). Jedes der Telephonendgeräte ist mit einem entsprechenden Gleichspannungswandler 10-1 bis 10-N versehen. Der Gleichspannungswandler überführt eine von dem Hub 1' oder dem Telephonendgerät-Erfassungsabschnitt 1 gelieferte Spannung in eine für das Telephonendgerät geeignete Gleichspannung. Folglich ist, wenn das Endgerät kein Telephon ist, kein Gleichspannungswandler vorgesehen.

Die Verbinder A-1 bis A-N werden benutzt, um die entsprechenden Kabel 3-1 bis 3-N an den Hub 1' anzuschließen.

Die Verbinder B-1 bis B-N werden benutzt, um die entsprechenden Kabel 3-1 bis 3-N jeweils an die Endgeräte 4-1 bis 4-N anzuschließen.

10BASE-T entsprechend wird ein acht Kontaktstifte umfassender Stecker RJ45 (8-pin modular jack (engl.)) für jeden der Verbinder A-1 bis A-N und B-1 bis B-N benutzt. Die Anschlusspositionen der acht Stifte werden später beschrieben.

Es wird nun der Aufbau des Telephonendgerät-Erfassungsabschnitts 1 beschrieben.

Der Stromüberwachungsabschnitt 5 misst den Betrag des Stroms, der in den Leistungszufuhrleitungen des entsprechenden Kabels fließt, wenn der Telephonendgerät-Erfassungsabschnitt 1 bestätigt, dass das angeschlossene Endgerät das Telephon ist.

Der Leistungszufuhrabschnitt 6 führt die Leistung den Leistungszufuhrleitungen 3B-1 bis 3-N jeweils über die Leistungszufuhr-Steuerschaltabschnitte 2-1 bis 2-N ZU.

Der Zeitgeberabschnitt 7 legt eine Überwachungszeit für die Erfassung des Verbindungsaufbaus des entsprechenden Anschlusses in Bezug auf das LAN fest, wie später beschrieben wird. Der Verbindungsaufbau stellt einen Bereitschaftszustand dar, in dem das entsprechende Endgerät voll betriebsfähig mit dem LAN ist.

Der Verbindungserfassungsabschnitt 8 empfängt ein Signal von jeder der Bitübertragungsschichten 20-1 bis 20-N der Netzseite, so dass er angibt, ob ein entsprechendes Telephonendgerät oder ein von dem Telephon verschiedenes Endgerät die Verbindung relativ zu dem LAN aufgebaut hat.

Der Abschnitt 9 zur Zustandsüberwachung einer erfassten Verbindung setzt die Überwachung des Verbindungsaufbaus nach seiner Erfassung durch den Verbindungserfassungsabschnitt 8 fort.

Der Steuerabschnitt 11 führt Schaltoperationen, eine Beurteilung der Zustände usw. aus, um das gesamte Leistungszufuhrsystem zu steuern.

Die Leitungszustand-Überwachungstabelle 12 speichert Zustände der entsprechenden Kabel 3-1 bis 3-N unter der Steuerung durch den Steuerabschnitt 11. Der Zustand jedes Kabels wird pro Überwachungsperiode aktualisiert, wenn eine Änderung des Zustands auftritt, und auf Anforderung ausgelesen.

2 zeigt eine Struktur der Leitungszustand-Überwachungstabelle 12. Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, ist die Tabelle in Richtung der X-Achse in zehn Bereiche und in Richtung der Y-Achse in die Bereiche 12-1 bis 12-N unterteilt. Wie weiter oben erwähnt worden ist, stellt N die größtmögliche Anzahl entsprechend der Anzahl der Ports 30-1 bis 30-N des Hubs 1' dar. Andererseits entsprechen die zehn Bereiche in Richtung der X-Achse den Arbeitsphasen, die später beschrieben werden.

Es werden nun die Anschlusspositionen der acht Kontaktstifte jedes Verbinders A-1 bis A-N beschrieben. Der vorerwähnte acht Kontaktstifte umfassende Verbinder RJ45 weist die Stifte Nr. 1 bis Nr. 8 auf. Die Stifte Nr. 3 und Nr. 6 sind mit einer Sendeleitung der Netzwerkseite verbunden, während die Stifte Nr. 1 und Nr. 2 mit einer Empfangsleitung der Netzwerkseite verbunden sind. Von den Stiften Nr. 4, Nr. 5, Nr. 7 und Nr. 8 werden zwei (in dieser Ausführungsform die Stifte Nr. 4 und Nr. 5) zur Leistungszufuhr benutzt, während die übrigen zwei (in dieser Ausführungsform die Stifte Nr. 7 und Nr. 8) nicht angeschlossen oder geerdet sind.

Auf vergleichbare Weise lassen sich die Anschlusspositionen der acht Stifte jedes Verbinders B-1 bis B-N beschreiben. Der vorerwähnte acht Kontaktstifte umfassende Verbinder RJ45 weist die Stifte Nr. 1 bis Nr. 8 auf. Die Stifte Nr. 1 und Nr. 2 sind an eine Sendeleitung der Endgeräteseite angeschlossen, während die Stifte Nr. 3 und Nr. 6 an eine Empfangsleitung der Endgeräteseite angeschlossen sind. Von den Stiften Nr. 4, Nr. 5, Nr. 7 und Nr. 8 werden zwei (in dieser Ausführungsform die Stifte Nr. 4 und Nr. 5) zur Leistungszufuhr benutzt, während die übrigen zwei (in dieser Ausführungsform die Stifte Nr. 7 und Nr. 8) am Endgerät geerdet sind.

Ferner werden die Stifte Nr. 1 und Nr. 2 jedes der Verbinder A-1 bis A-N mit den Stiften Nr. 3 und Nr. 6 des entsprechenden der Verbinder B-1 bis B-N verbunden, und die Stifte Nr. 3 und Nr. 6 jedes der Verbinder A-1 bis A-N werden mit dem Stift Nr. 1 und Nr. 2 des entsprechenden der Verbinder B-1 bis B-N verbunden, und die Stifte Nr. 4, Nr. 5, Nr. 7 und Nr. 8 eines jeden der Verbinder A-1 bis A-N werden mit den Stiften Nr. 4, Nr. 5, Nr. 7 und Nr. 8 des entsprechenden der Verbinder B-1 bis B-N verbunden.

Es wird nun eine Operation des vorerwähnten Leistungszufuhrsystems beschrieben.

Um die Beschreibung kurz zu halten wird nur eine Operation des Ports 30-1, der aus den Ports 30-1 bis 30-N des Hubs 1' ausgewählt ist, anhand 3 beschrieben. Wie leicht zu erkennen ist, läuft eine Operation an jedem der folgenden Ports 30-2 bis 30-N genauso ab wie jene am Port 30-1, die durch die in 3 gezeigten Schritte S-2 bis S-9b dargestellt ist.

Im Schritt S-1 schaltet eine Bedienungskraft einen Ein/Aus-Schalter des Leistungszufuhrsystems ein. In dieser Ausführungsform wirkt ein Einschalten des LANs ebenfalls als Leistungsschalten des Leistungszufuhrsystems. Folglich wird das Leistungszufuhrsystem aktiviert, und die Routine geht zum Schritt S-2 weiter.

Im Schritt S-2 überwacht der Verbindungserfassungsabschnitt 8 unter der Steuerung durch den Steuerabschnitt 11 das Netz während eines Zeitraums T1, den der Zeitgeberabschnitt 7 festlegt. Bei Erfassen des Verbindungsaufbaus des Endgeräts 4-1 wird das Endgerät 4-1 als ein Endgerät beurteilt, das von einem Telephon verschieden ist, wie etwa eine Arbeitsstation oder ein Personalcomputer. Der Grund hierfür ist, dass das Endgerät 4-1 noch nicht über die Leistungszufuhrleitungen 3B-1 gespeist wird und es deshalb zu diesem Zeitpunkt nicht erfasst wird, wenn es ein Telephonendgerät ist. Anschließend geht die Routine zum Schritt S-2a weiter, in dem ein logischer Wert "1" in einen Bereich (S-2a) für einen Zustand 12-1 der Leitung 1 (einem Zustand des Kabels 3-1 entsprechend) in der Leitungszustand-Überwachungstabelle 12 geschrieben wird, und arbeitet dann den Schritt S-3 ab. Andererseits, wenn im Schritt S-2 kein Verbindungsaubau erfasst wird, kann das Endgerät 4-1 ein von einem Telephon verschiedenes Endgerät sein, das in einem ausgeschalteten Zustand ist, oder ein Telephonendgerät, das die Leistungszufuhr erwartet. Es könnte auch vermutet werden, dass kein Endgerät angeschlossen ist. In diesem Fall geht die Routine zum Schritt S-2b weiter, in dem ein logischer Wert "1" in einen Bereich (S-2b) für den Zustand 12-1 der Leitung 1 geschrieben wird, und geht dann zum Schritt S-4 weiter.

Im Schritt S-3 fährt der Abschnitt 9 zur Zustandsüberwachung einer erfassten Verbindung unter der Steuerung durch den Steuerabschnitt 11 anstelle des Verbindungserfassungsabschnitts 8 fort, den Zustand der erfassten Verbindung zu überwachen. Wenn dieser Zustand einer erfassten Verbindung andauert, befindet sich das Netzwerk in einem normalen Betriebszustand in Bezug auf den Port 30-1. In diesem Fall geht die Routine zum Schritt S-3a weiter, in dem ein logischer Wert "1" in einen Bereich (S-3a) für den Zustand 12-1 der Leitung 1 geschrieben wird. Andererseits, wenn der Zustand in eine Nichterfassung des Verbindungsaufbaus gewechselt ist, geht die Routine zum Schritt S-3b weiter, in dem ein logischer Wert "1" in einen Bereich (S-3b) für den Zustand 12-1 der Leitung 1 geschrieben wird, und kehrt dann zum Schritt S-2 zurück, um den Schritt S-2 und nachfolgende Schritte auszuführen.

Andererseits, wenn im Schritt S-2 kein Verbindungsaufbau erfasst wird, führt der Steuerabschnitt 11 folgendermaßen eine Endgeräteprüfung aus:

Insbesondere steuert im Schritt S-4 der Steuerabschnitt 11 den Leistungszufuhr-Steuerschaltabschnitt 2-1 so an, dass eine Verbindung zwischen den Stiften Nr. 4 und Nr. 5 des Verbinders A-1 hergestellt wird, und den Leistungszufuhrabschnitt 6 so an, dass die Gleichspannung an die Leistungszufuhrleitungen 3B-1 des Kabels 3-1 angelegt wird. Dann geht die Routine zum Schritt S-5 weiter.

Im Schritt S-5 misst der Stromüberwachungsabschnitt 5 unter der Steuerung durch den Steuerabschnitt 11 einen Wert des Stroms, der in den Stiften Nr. 4 und Nr. 5 des Verbinders A-1 fließt, und beurteilt, ob der gemessene Stromwert in einem im Voraus festgelegten Stromwertebereich liegt. Der im Voraus festgelegte Stromwertebereich ist ein bestimmter Bereich um einen adäquaten Stromwert, der bei Anschluss eines Telephonendgeräts erhalten wird. Die obere und die untere Grenze des Stromwertebereichs sind entsprechend dem Typ des angeschlossenen Telephonendgeräts festgelegt. Der Stromwertebereich kann experimentell bestimmt werden.

Deshalb besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass das Endgerät 4-1 ein Telephon ist, wenn der vorerwähnte gemessene Stromwert in dem im Voraus festgelegten Stromwertebereich liegt. In diesem Fall wird weiterhin eine Spannung an die Stifte Nr. 4 und Nr. 5 des Verbinders A-1 angelegt. Anschließend geht die Routine zum Schritt S-5a weiter, in dem ein logischer Wert "1" in einen Bereich (S-5a) für den Zustand 12-1 der Leitung 1 geschrieben wird, und geht danach zum Schritt S-6 weiter. Andererseits, wenn der vorerwähnte gemessene Stromwert außerhalb des im Voraus festgelegten Stromwertebereichs ist, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass das Endgerät 4-1 ein von einem Telephon verschiedenes Endgerät ist. Der Grund hierfür ist, dass dann, wenn das Endgerät 4-1 kein Telephon ist, die Stifte Nr. 4 und Nr. 5 des Verbinders A-1 zum Endgerät 4-1 hin geerdet oder auf Seiten des Verbinders B-1 nicht angeschlossen sind. Insbesondere bei einer Erdung werden die vorerwähnten gemessenen Stromwerte den im Voraus festgelegten Stromwertebereich überschreiten. Es ist jedoch Vorsorge getroffen worden, dass in diesem Fall ein Strom, der eine obere Grenze überschreiten würde, die im Hinblick auf die Sicherheit festgelegt worden ist, am Fließen gehindert wird. Andererseits fließt bei einer nicht angeschlossenen Leitung nahezu kein Strom. In diesem Fall geht die Routine zum Schritt S-5b weiter, in dem ein logischer Wert "1" in einen Bereich (S-5b) für den Zustand 12-1 der Leitung 1 geschrieben wird, und geht dann zum Schritt S-8 weiter, in dem die Spannungszuführung beendet wird.

Im Schritt S-6 überwacht der Verbindungserfassungsabschnitt das Netz während eines Zeitraums T2, den der Zeitgeberabschnitt 7 festlegt. Wenn der Verbindungsaufbau des Endgeräts 4-1 erfasst ist, geht die Routine zum Schritt S-6a weiter, in dem ein logischer Wert "1" in einen Bereich (S-6a) für den Zustand 12-1 der Leitung 1 geschrieben wird, und geht anschließend zum Schritt S-3 weiter, in dem, wie weiter oben beschrieben wurde, der Abschnitt 9 zur Zustandsüberwachung einer erfassten Verbindung anstelle des Verbindungserfassungsabschnitts 8 den Zustand der erfassten Verbindung weiter überwacht. In diesem Fall ist das Endgerät 4-1 ein Telephonendgerät. Solange der Zustand einer erfassten Verbindung andauert, ist das Netzwerk in einem normalen Betriebszustand in Bezug auf den Port 30-1, und es wird weiterhin, innerhalb des im Voraus festgelegten Stromwertebereichs, Strom an das Telephonendgerät 4-1 geliefert. Andererseits, wenn der Zustand einer erfassten Verbindung nicht andauert, kehrt die Routine zum Schritt S-2 zurück, um den Schritt S-2 und folgende Schritte auszuführen.

Zum anderen ist dann, wenn im Schritt S-6 kein Verbindungsaufbau des Endgeräts 4-1 erfasst wird, die Wahrscheinlichkeit groß, dass das Endgerät 4-1 ein von einem Telephon verschiedenes Endgerät ist, das in einem ausgeschalteten Zustand ist. Der Grund hierfür ist, dass dann, wenn die Spannung weiterhin an den Leistungszufuhrleitungen 3B-1 anliegt, falls das Endgerät 4-1 ein Telephonendgerät ist, sein Verbindungsaufbau erfasst werden sollte. In diesem Fall geht die Routine zum Schritt S-6b weiter, in dem ein logischer Wert "1" in einen Bereich (S-6b) für den Zustand 12-1 der Leitung 1 geschrieben wird, und geht dann zum Schritt S-7 weiter.

Im Schritt S-7 wird die Lieferung einer Spannung an die Stifte Nr. 4 und Nr. 5 des Verbinders A-1 beendet. Anschließend kehrt die Routine zum Schritt S-4 zurück, in dem die Endgeräteprüfung erneut gestartet wird. Wenn das Endgerät 4-1 ein Telephonendgerät ist, wird eine Schleife aus den Schritten S-4, S-5, S-6 und S-7 wiederholt, bis im Schritt S-6 der Verbindungsaufbau erfasst worden ist. Andererseits, wenn das Endgerät 4-1 ein von einem Telephon verschiedenes Endgerät ist, wird die vorerwähnte Schleife wiederholt, bis die Routine vom Schritt vom Schritt S-5 zum Schritt S-8 weitergeht. Da der Wert des Stroms, der während der Wiederholung der vorerwähnten Schleife in den Stiften Nr. 4 und Nr. 5 des Verbinders A-1 fließt, in dem im Voraus festgelegten Stromwertebereich liegt, auch wenn sich die Schleifenwiederholung über eine lange Zeit erstreckt, gibt es keine besonderen Probleme.

Es wird eine Erläuterung des Falls gegeben, in dem die Routine vom Schritt S-5 zum Schritt S-8 weitergeht. Wie zum Schritt S-5 beschrieben wurde, ist dann, wenn der vorerwähnte gemessene Stromwert außerhalb des im Voraus festgelegten Stromwertebereichs liegt, die Wahrscheinlichkeit hoch, dass das Endgerät 4-1 ein von einem Telephon verschiedenes Endgerät ist. In diesem Fall geht die Routine zum Schritt S-8 weiter, in dem die Spannungsversorgung der Stifte Nr. 4 und Nr. 5 des Verbinders A-1 beendet wird, und geht danach zum Schritt S-9 weiter.

Im Schritt S-9 überwacht der Verbindungserfassungsabschnitt 8 das Netz während eines Zeitraums T3, den der Zeitgeberabschnitt 7 festlegt. Wenn der Verbindungsaufbau des Endgeräts 4-1 erfasst ist, geht die Routine zum Schritt S-9a weiter, in dem ein logischer Wert "1" in einen Bereich (S-9a) für den Zustand 12-1 der Leitung 1 geschrieben wird, und geht anschließend zum Schritt S-3 weiter, in dem, wie weiter oben beschrieben wurde, der Abschnitt 9 zur Zustandsüberwachung einer erfassten Verbindung anstelle des Verbindungserfassungsabschnitts 8 den Zustand der erfassten Verbindung weiter überwacht. In diesem Fall ist das Endgerät 4-1 von einem Telephonendgerät verschieden. Solange dieser Zustand einer erfassten Verbindung andauert, ist das Netzwerk in einem normalen Betriebszustand in Bezug auf den Port 30-1. Da die Spannungsversorgung im Schritt S-8 beendet worden ist, fließt kein Strom in den Leistungszufuhrleitungen 3B-1.

Andernfalls, wenn im Schritt S-9 kein Verbindungsaufbau erfasst wird, geht die Routine zum Schritt S-9b weiter, in dem ein logischer Wert "1" in einen Bereich (S-9b) für den Zustand 12-1 der Leitung 1 geschrieben wird, und kehrt dann zum Schritt S-4 zurück, um eine Schleife aus den Schritten S-4, S-5, S-8 und S-9 zu wiederholen, bis der Verbindungsaufbau im Schritt S-9 erfasst worden ist, d. h. bis das Endgerät 4-1 eingeschaltet ist. Als andere Möglichkeit wird, falls kein Endgerät angeschlossen ist, die Schleife wiederholt, bis ein Telephonendgerät oder ein von einem Telephon verschiedenes Endgerät, das in einem eingeschalteten Zustand ist, angeschlossen ist. Da der Wert des Stroms, der während der Wiederholung dieser Schleife in den Stiften Nr. 4 und Nr. 5 des Verbinders A-1 fließt, den oberen Grenzwert, der im Hinblick auf die Sicherheit festgelegt worden ist, nicht überschreitet, gibt es selbst dann, wenn sich die Schleifenwiederholung über eine lange Zeit erstreckt, keine besonderen Probleme.

4 ist ein Schaubild, das einen Zustand zeigt, in dem der Telephonendgerät-Erfassungsabschnitt 1 die Ports 30-1 bis 30-N der Reihe nach prüft. In 4 stellen K-1 bis K-N Taktimpulse dar, die jeweils die Prüfung der entsprechenden Ports 30-1 bis 30-N auslösen. Die Taktperiode wird durch den Zeitgeberabschnitt 7 auf T0 festgelegt.

In Reaktion auf den Taktimpuls K-1 liest der Steuerabschnitt 11 den Zustand 12-1 der Leitung 1 aus der Leitungszustand-Überwachungstabelle 12 aus. Die ausgelesenen Daten sind vorhergehende Daten (T0 × N frühere Daten), die als logische Werte "1" und "0" angegeben sind, wie weiter oben beschrieben wurde.

Angenommen, der Steuerabschnitt 11 liest "1" aus dem Bereich (S-3a) und "0" aus dem Bereich (S-3b) für den Zustand 12-1 der Leitung 1 aus. In diesem Fall führt der Steuerabschnitt 11 den Schritt S-3 aus und beurteilt den Port 30-1 als einen wirksamen Zustand aufweisend, solange der Zustand einer erfassten Verbindung andauert, so dass der Steuerabschnitt 11 den aktuellen Zustand in Bezug auf den Port 30-1 aufrechterhält. Andererseits, wenn angenommen wird, dass der Steuerabschnitt 11 "1" aus dem Bereich (S-3b) für den Zustand 12-1 der Leitung 1 ausliest, entscheidet der Steuerabschnitt 11, dass sich der Zustand des Kabels 3-1 verändert hat, setzt alle Daten für den Zustand 12-1 der Leitung 1 auf null und kehrt zum Schritt S-2 zurück, um den Schritt S-2 und nachfolgende Schritte auszuführen. Ferner wird angenommen, dass der Steuerabschnitt 11 "0" aus dem Bereich (S-3a) und "0" aus dem Bereich (S-3b) für den Zustand 12-1 der Leitung 1 ausliest. In diesem Fall schätzt der Steuerabschnitt 11 ein, dass die Anschlussprüfung in der Mitte einer der vorhergehenden Schleifen, die eine "1" in dem Bereich (S-6b) oder (S9-b) hat, beendet worden ist, und kehrt durch diese Schleife zum Schritt S-4 zurück, um die Anschlussprüfung erneut zu starten.

Der Steuerabschnitt 11 führt die Operation in der vorangehend beschriebenen Art und Weise aus und setzt diese Ausführung bis zum Empfang des Taktimpulses K-2 fort. Auf den Taktimpuls K-2 hin schaltet der Steuerabschnitt 11 vom Port 30-1 zum Port 30-2 um. Gleichzeitig liest der Steuerabschnitt 11 den Zustand 12-2 der Leitung 2 aus der Leitungszustand-Überwachungstabelle 12 aus und startet die Prüfung des Ports 30-2. Danach prüft der Steuerabschnitt 11 genauso die nachfolgenden Ports 30-3 bis 30-N in Reaktion auf die Taktimpulse K-3 bis K-N.

Mit weiteren Daten aus der Leitungszustand-Überwachungstabelle 12 können noch genauere Kabelprüfungen durchgeführt werden.

Entsprechend der vorangehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vereinfacht sich die Installation von Telephonendgeräten, da es nicht erforderlich ist, dass die entsprechenden Telephonendgeräte die Leistung über Wechselspannungsnetzteile von der Netzstromversorgung erhalten. Ferner verbessert sich die Portabilität, da es nicht erforderlich ist, dass der Benutzer jedes Mal, wenn sich die eingerichtete Position des Telephonendgeräts ändert, diese eingerichtete Position des Telephonendgeräts in Bezug auf das Netzwerk freigibt. Außerdem ist es möglich, das ungeschirmte verdrillte Aderpaar als Kabel und an seinen beiden Enden MJ-Stecker als Verbinder zu verwenden, da die Spannung, die an das Kabel angelegt wird, welches den Hub mit dem Telephonendgerät verbindet, niedrig ist, so dass sich die Installation des Telephonendgeräts weiter vereinfacht und preiswerter wird. Es wird einsichtig sein, dass die Portabilität weiter verbessert wird, da es genügt, nur den MJ-Stecker mit dem Hub zu verbinden, um das Telephonendgerät an das LAN anzuschließen. Außerdem ist das System einfach aufgebaut, da N Kabel von nur einem Telephonendgerät-Erfassungsabschnitt gesteuert werden können.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsform beschrieben worden, ist sie nicht auf diese Letztere beschränkt, sondern kann auf verschiedenste Weise verwirklicht sein, ohne von dem Prinzip der Erfindung, das in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abzukommen. Beispielsweise ist die vorliegende Erfindung nicht auf das Ethernet-LAN, das 10BASE-T verwendet, beschränkt, sondern ist auf alle sternförmigen lokalen Netze anwendbar, in denen Endeinrichtungen durch einen Hub bzw. Verteiler oder einen anderen Leitungskonzentrierer, der diesen ersetzt, sternförmig miteinander verbunden sind.


Anspruch[de]
  1. Leistungszufuhrsystem für die Verwendung in einem LAN, das Endgeräte (4-1;...; 4-N) besitzt, die miteinander über Kabel (3-1;...; 3-N) verbunden sind, die von einem Leitungskonzentrierer (1') ausgehen, wobei jedes der Kabel eine Signalleitung (3A-1;...; 3A-N) umfasst, um Datensignale für eine gegenseitige Kommunikation zwischen den Endgeräten zu liefern, und wobei die Endgeräte wenigstens einen Anschluss aufweisen, der Leistung empfängt, wobei das Leistungszufuhrsystem umfasst:

    eine Leistungszufuhrleitung (3B-1;...; 3B-N), die in jedem der Kabel enthalten ist;

    einen Leistungszufuhrabschnitt (6) zum Zuführen von Leistung an den wenigstens einen Anschluss für den Empfang von Leistung über die entsprechende Leistungszufuhrleitung (3B-1;...; 3B-N);

    Leistungszufuhr-Steuerschaltabschnitte (2-1;...; 2-N), wovon jeder eine Kommunikation zwischen dem Leistungszufuhrabschnitt (6) und der entsprechenden Leistungszufuhrleitung herstellt oder unterbricht;

    einen Stromüberwachungsabschnitt (5) zum Überwachen, ob ein Wert eines Stroms, der in jeder der Leistungszufuhrleitungen (3B-1;...; 3B-N) fließt, wenn jede der Leistungzufuhrleitungen mit dem Leistungszufuhrabschnitt (6) verbunden ist, innerhalb eines im Voraus festgelegten Stromwertebereichs liegt, der einen Zustand repräsentiert, in dem der Anschluss für den Empfang von Leistung mit dem Kabel, das die entsprechende Leistungszufuhrleitung enthält, verbunden ist; und

    einen Steuerabschnitt (11) zum Steuern der Leistungszufuhr-Steuerschaltabschnitte (2-1;...; 2-N), um die entsprechenden Leistungszufuhrleitungen nacheinander mit dem Leistungszufuhrabschnitt zu verbinden, und zum Steuern jedes der Leistungszufuhr-Steuerschaltabschnitte, um die Zufuhr der Leistung über die entsprechende Leistungszufuhrleitung zu unterbrechen, wenn der Stromüberwachungsabschnitt (5) feststellt, dass der Wert des Stroms, der in der entsprechenden Leistungszufuhrleitung fließt, außerhalb des im Voraus festgelegten Stromwertebereichs liegt, und um die Zufuhr der Leistung über die entsprechende Leistungszufuhrleitung fortzusetzen, wenn der Stromüberwachungsabschnitt (5) feststellt, dass der Wert des Stroms, der in der entsprechenden Leistungszufuhrleitung fließt, innerhalb des im Voraus festgelegten Stromwertebereichs liegt.
  2. Leistungszufuhrsystem nach Anspruch 1, bei dem der Anschluss zum Empfangen von Leistung ein Telephonanschluss ist.
  3. Leistungszufuhrsystem nach Anspruch 1, das ferner einen Verbindungserfassungsabschnitt (8) umfasst, der so beschaffen ist, dass er nacheinander jede der Signalleitungen (3A-1;...; 3A-N) überwacht, um festzustellen, ob eine Verbindung des Anschlusses, der mit der entsprechenden Signalleitung verbunden ist, hergestellt ist, wobei der Steuerabschnitt (11) so beschaffen ist, dass er den entsprechenden Leistungszufuhr-Steuerschaltabschnitt (2-1;...; 2-N) so steuert, dass dieser die Zufuhr der Leistung an die entsprechende Leistungszufuhrleitung fortsetzt, wenn der Verbindungserfassungsabschnitt (8) feststellt, dass die Verbindung des Anschlusses, der mit der entsprechenden Signalleitung verbunden ist, hergestellt ist, während festgestellt wird, dass der Wert des Stroms, der in der entsprechenden Leistungszufuhrleitung fließt, innerhalb des im Voraus festgelegten Stromwertebereichs liegt.
  4. Leistungszufuhrsystem nach Anspruch 1, das ferner einen Verbindungserfassungsabschnitt (8) umfasst, um nacheinander jede der Signalleitungen (3A-1; ...; 3A-N) zu überwachen, um festzustellen, ob eine Verbindung des Anschlusses, der mit der entsprechenden Signalleitung verbunden ist, hergestellt ist, wobei der Steuerabschnitt (11) so beschaffen ist, dass er den entsprechenden Leistungszufuhr-Steuerschaltabschnitt (2-1;...; 2-N) bei der Zufuhr der Leistung an die entsprechende Leistungszufuhrleitung unterbricht, wenn der Verbindungserfassungsabschnitt (8) feststellt, dass die Verbindung des Anschlusses, der mit der entsprechenden Signalleitung verbunden ist, hergestellt ist, während festgestellt wird, dass der Wert des Stroms, der in der entsprechenden Leistungszufuhrleitung fließt, außerhalb des im Voraus festgelegten Stromwertebereichs liegt.
  5. Leistungszufuhrsystem nach Anspruch 1, 3 oder 4, das ferner eine Leitungszustand-Überwachungstabelle (12) umfasst, in der gegebene Zustände der Leistungszufuhrleitung und der Signalleitung jedes der Kabel gespeichert sind, wobei der Steuerabschnitt (11) so beschaffen ist, dass er durch Schalten zwischen den Kabeln pro gegebener Periode den Betrieb des gesamten Leistungszufuhrsystems einschließlich der Operationen der Leistungszufuhr-Steuerschaltabschnitte anhand der Leitungszustand-Überwachungstabelle (12) steuert.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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