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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberDE69938111 T2
Publication typeGrant
Application numberDE1999638111
Publication date29 Jan 2009
Filing date12 Jul 1999
Priority date28 Jul 1998
Also published asCA2338663A1, CA2338663C, CN1391747A, CN100389573C, CN101242283A, CN101242283B, DE69923721D1, DE69923721T2, DE69938111D1, EP1221228A2, EP1221228A4, EP1221228B1, EP1519517A2, EP1519517A3, EP1519517A8, EP1519517B1, EP1976190A2, EP1976190A3, EP2214347A1, EP2334014A1, US6480510, US7006523, US7016368, US7035280, US7095756, US7187695, US7221679, US7292600, US7424031, US7653015, US7830858, US7852874, US7965735, US7969917, US7978726, US7986708, US8270430, US8325636, US8867523, US8885659, US8885660, US8908673, US20020159402, US20040170189, US20040174897, US20050013320, US20050163152, US20060018338, US20060018339, US20060056444, US20060062241, US20060077970, US20060092962, US20060251110, US20060291497, US20070147413, US20070183447, US20070195719, US20070263652, US20080219288, US20100154022, US20130215798, US20130215799, WO2000007322A2, WO2000007322A3
Publication number1999638111, 99638111, DE 69938111 T2, DE 69938111T2, DE-T2-69938111, DE1999638111, DE69938111 T2, DE69938111T2, DE99638111
InventorsYehuda Binder
ApplicantSerconet Ltd.
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: DPMA, Espacenet
Lokales netzwerk von seriellen intelligenten zellen Local network of serial intelligent cells translated from German
DE 69938111 T2
Abstract  available in
Claims(8)  translated from German
  1. Wandausgang ( Wall outlet ( 600 600 ) zum Koppeln einer Dateneinheit mit digitalen Datensignalen, die über eine Serviceverkabelung ( ) For coupling a data unit to digital data signals over a service wiring ( 603 603 ) übermittelt werden, wobei der Wandausgang wenigstens teilweise innerhalb einer Wand eines Gebäudes enthalten ist, wobei die Serviceverkabelung gleichzeitig ein Servicesignal zusammen mit den digitalen Datensignalen unter Verwendung von Frequenzmultiplex trägt, wobei die Serviceverkabelung ausgewählt ist aus Telefonverkabelung, Wechselstromverkabelung oder Verkabelung für Fernsehen über Gemeinschaftsantenne, wobei der Wandausgang aufweist: – ein Wandausgangsgehäuse; ) Are received, the wall outlet is at least partially contained within a wall of a building, the service wiring simultaneously transmits a service signal together with the digital data signals using frequency division multiplexing, wherein the service wiring is selected from telephone wiring, AC wiring or cabling for televised television antenna, wherein the wall outlet comprising: - a wall outlet body; – einen Serviceverkabelungsverbinder ( - A service wiring connector ( 602 602 ), der mit der Serviceverkabelung verbindbar ist; dadurch gekennzeichnet , dass: der Wandausgang ferner aufweist: einen ersten Filter ( ), Which is connectable to the service wiring, characterized in that: the wall outlet further comprises: a first filter ( 604 604 ), der mit dem Serviceverkabelungsverbinder verbunden und operativ ist, um nur das digitale Datensignal passieren zu lassen, ein Modem ( ), Which is connected to the service wiring connector and operative to allow only the digital data signal to pass, a modem ( 606 606 ), das mit dem ersten Filter gekoppelt und operativ ist für eine bidirektionale digitale Datenkommunikation über die Serviceverkabelung, einen Datenverbinder ( ), Which is coupled to the first filter and operative for bi-directional digital data communication over the service wiring, a data connector ( 626 626 ), der mit dem Modem gekoppelt ist und mit einer Dateneinheit ( ) That is coupled to the modem and with a data unit ( 628 628 ) verbindbar ist, und eine Stromversorgung ( ) Is connectable, and a power supply ( 620 620 ), die mit dem Modem gekoppelt ist, zum Zuführen von Leistung zu dem Modem. ), Which is coupled to the modem, for feeding power to the modem.
  2. Wandausgang gemäß Anspruch 1, wobei der Wandausgang ferner operativ ist zum Koppeln einer Serviceeinheit mit dem Servicesignal, wobei der Wandaustritt ferner aufweist: – einen zweiten Filter ( Wall outlet according to claim 1, wherein the wall outlet is further operative for coupling a service unit to the service signal, the wall outlet further comprises: - a second filter ( 610 610 ), der mit dem Serviceverkabelungsverbinder verbunden und operativ ist, um nur das Servicesignal passieren zu lassen, einen Serviceverbinder ( ), Which is connected with the service wiring connector and operative to allow only pass the signal service, a service connector ( 614 614 ), der mit dem zweiten Filter gekoppelt und verbindbar zu einer Serviceeinheit ist. ) Coupled to said second filter and connectable to a service unit.
  3. Wandausgang gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Wandausgang via einer Gerätadresse adressierbar ist. Wall outlet according to claim 1 or 2, wherein the wall is output via a device address addressable.
  4. Wandausgang gemäß Anspruch 3, wobei die Wandausgangsadresse geeignet ist, manuell vergeben zu werden. Wall outlet according to claim 3, wherein the wall outlet address is adapted to be assigned manually.
  5. Wandausgang gemäß Anspruch 3, wobei die Wandausgangsadresse geeignet ist, automatisch vergeben zu werden. Wall outlet according to claim 3, wherein the wall outlet address is adapted to be assigned automatically.
  6. Wandausgang gemäß Anspruch 5, wobei die Wandausgangsadresse geeignet ist, von einer Dateneinheit vergeben zu werden, die mit dem Wandausgang verbunden ist. Wall outlet according to claim 5, wherein the wall outlet address is adapted to be awarded by a data unit that is connected to the wall outlet.
  7. Wandausgang gemäß Anspruch 1, wobei der Wandausgang ferner einen Leistungsverbinder zum Verbinden mit einer Leistungsquelle ( Wall outlet according to claim 1, wherein the wall further comprises an output power connector for connecting to a power source ( 501 501 ) zum Zuführen von Leistung von der Stromversorgung ( ) For supplying power from the power supply ( 620 620 ) aufweist. ) Has.
  8. Wandausgang gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei während dem Verwenden des Wandausganges die Serviceverkabelung die Leistung trägt. Wall outlet according to any one of claims 1 to 7, wherein during the use of the wall, the service wiring carries the output power.
Description  translated from German
  • Gebiet und Hintergrund der Erfindung FIELD AND BACKGROUND OF THE INVENTION
  • [0001] [0001]
    Die Erfindung betrifft lokale Netzwerke und insbesondere lokale Netzwerktopologien welche auf seriellen intelligenten Zellen basieren. The invention relates to local networks and in particular local network topologies which are based on serial intelligent cells.
  • Bustopologie Bus topology
  • [0002] [0002]
    Die meisten lokalen Netzwerke (LAN) des Standes der Technik verwenden eine, wie mittels Beispiel in Most local area networks (LAN) of the prior art use a as in Example means 1 1 gezeigte Bustopologie. topology shown. Ein Kommunikationsmedium A communication medium 102 102 beruht auf zwei Leitern (gewöhnliche verdrillte Doppelleitung oder ein Koaxialkabel), an welches Datenterminalausrüstungs(DTE)-Einheiten based on two conductors (ordinary twisted pair or coaxial cable) to which data terminal Equipment (DTE) units 104 104 , . 106 106 , . 108 108 , . 110 110 und and 112 112 über entsprechende Netzwerkadapter over appropriate network adapter 114 114 , . 116 116 , . 118 118 , . 120 120 und and 122 122 verbunden sind. are connected. Ein Netzwerkadapter kann unabhängig sein oder in dem entsprechenden DTE enthalten sein. A network adapter can be independent or be included in the corresponding DTE.
  • [0003] [0003]
    Diese Bustopologie des Standes der Technik leidet unter den folgenden Nachteilen: This prior art bus topology suffers from the following disadvantages:
    • 1. Vom Standpunkt der Datenkommunikation her kann das Medium von einer Installation zur anderen erheblich variieren und damit kann eine korrekte Anpassung an das Medium nicht immer erzielt werden. 1. From the point of view of data communication forth the medium from one installation to another may vary considerably and thus, a correct adaptation to the medium can not always be achieved.
    • 2. Die Bustopologie eignet sich nicht optimal für Kommunikation und damit: a) ist die Maximallänge des Mediums begrenzt; 2. The bus topology is not optimal for communication and thus: a) is the maximum length of the medium limited; b) ist die Maximalanzahl von Einheiten, die mit dem Bus verbunden werden können, begrenzt; b) is the maximum number of units which can be connected to the bus is limited; c) ist eine komplexe Schaltung in dem Transciever im Netzwerk adapter beinhaltet; c) is a complex circuit in the Transciever the network adapter includes; d) ist die Datenrate begrenzt. d) limits the data rate.
    • 3. Terminatoren oder Abschlusswiderstände werden gewöhnlich an den Enden des Mediums benötigt, wodurch die Installation schwieriger gemacht wird. 3. terminators or terminating resistors are usually required at the ends of the medium, which makes installation more difficult.
    • 4. Nur ein DTE kann zu einem bestimmten Zeitpunkt am Bus übertragen oder senden und alle anderen sind darauf beschränkt, abzuhören. 4. Only a DTE can transmit at any given time on the bus or send and all others are limited to listen.
    • 5. Komplexe Arbitationsmethoden werden benötigt, um zu bestimmen, welches DTE in der Lage ist, am Bus zu übertragen. 5. Complex Arbitationsmethoden are needed to determine which DTE is able to transmit on the bus.
    • 6. Im Fall eines Kurzschlusses im Bus funktioniert der gesamte Bus nicht, und es ist schwer, den Kurzschluss zu lokalisieren. 6. In the event of a short circuit on the bus, the entire bus does not work, and it is difficult to locate the short circuit.
    • 7. Adressen sollten unabhängig mit jedem Netzwerkadapter assoziiert werden, und dies ist mit dieser Bustopologie schwer zu erreichen. 7. addresses should be independently associated with each network adapter, and this is difficult to achieve with this topology.
  • Sterntopologie Star topology
  • [0004] [0004]
    Eine Anzahl von nachstehend aufgeführten Netzwerkvorrichtungen und Verbindungen des Standes der Technik verwenden Sterntopologie. A number of network devices listed below and compounds of the prior art utilize star topology.
  • [0005] [0005]
    Der Multiplexer ist ein übliches Ausstattungselement, welches bei Kommunikation, sowohl für lokale Netzwerke als auch Weitbereichsnetze (WANe) verwendet werden. The multiplexer is a common element facilities, which are used in communication, both for local area networks and wide area networks (Wane). Er wird verwendet, um Zugang zu einem Datenkommunikationsbackbone zu schaffen oder um es zu ermöglichen, die Bandbreite zwischen mehreren Stationen zu teilen. It is used to provide access to a data communications backbone, or in order to make it possible to share bandwidth between multiple stations. Wie in How to 2 2 gezeigt, ist eine Seite eines Multiplexers shown is a side of a multiplexer 202 202 gewöhnlich mit einer einzigen Verbindung usually with a single connection 204 204 mit einer hohen Datenrate ("Autobahn") verbunden, jedoch können auch mehrere derartige Verbindungen verwendet werden. at a high data rate ("highway") connected, but also a plurality of such compounds may be used.
  • [0006] [0006]
    Die andere Seite des Multiplexers The other side of multiplexer 202 202 weist mehrere Verbindungen has multiple connections 206 206 , . 208 208 , . 210 210 , . 212 212 und and 214 214 mit einer geringen Datenrate auf. having a low data rate. Das Auslassungszeichen deutet an, dass zusätzliche Verbindungen hergestellt werden können. The ellipsis indicates that additional connections can be made. Jede Verbindung mit geringer Datenrate verwendet einen Teil der von der Verbindung mit hoher Datenrate bereitgestellten Bandbreite. Each low data rate connection uses part of the bandwidth provided by the compound at a high data rate. Diese Verbindungen mit geringer Datenrate können vom gleichen Typ oder von unterschiedlichen Typen sein und können unterschiedliche oder identische Datenraten aufweisen. These compounds with low data rate can be of the same type or of different types and can have different or identical data rates. Die am häufigsten verwendete Mulitplexingmethode ist Time-Domain-Multiplexing (TDM). The Mulitplexingmethode most commonly used time-domain multiplexing (TDM). Jedoch wird auch Frequency-Domain-Multiplexing (FDM) verwendet. However, frequency-domain multiplexing is used (FDM).
  • [0007] [0007]
    Ein beliebter verwendeter Multiplexer ist der Sprachmultiplexer, wie er in A popular multiplexer in use is the voice multiplexer, as described in 3 3 gezeigt ist. is shown. Ein 2.048 Megabits pro Sekunde handhabender Bus A 2.048 megabits per second-handle bus 304 304 mit Pulscode-Modulation (PCM), welcher 30 Kanäle mit 64 Kilobit pro Sekunde enthält, ist mit einer Seite eines PABX/PBX with pulse-code modulation (PCM), which contains 30 channels at 64 kilobits per second, with a side of a PABX / PBX 302 302 verbunden und bis zu 30 Telefonschnittstellen connected and up to 30 telephone interfaces 308 308 , . 312 312 und and 316 316 sind mit der anderen Seite über Verbindungen are with the other side through connections 306 306 , . 310 310 und and 314 314 verbunden. connected. Das Auslassungszeichen ... zeigt an, dass zusätzliche Verbindungen hergestellt werden können. The ellipsis ... indicates that additional connections can be made. In dieser Konfiguration kann jeder Kanal im PCM-Bus gewechselt werden oder bestimmten Telefonleitungen permanent zugeordnet werden. In this configuration, each channel in the PCM bus can be switched or be permanently assigned to certain telephone lines. Ein Beispiel eines solchen Systems ist in An example of such a system is in US Patent 3,924,077 US Patent 3,924,077 von Blakeslee offenbart. disclosed by Blakeslee.
  • [0008] [0008]
    Auf ähnliche Weise wird eine kleine Telekommunikationsanlage (Private branch exchange) (PABX/PBX), wie in Similarly, a small telecommunications system (Private Branch Exchange) (PABX / PBX), as in 4 4 gezeigt, weitgehend verwendet (gewöhnlich in einer Büro- oder Geschäftsumgebung), bei der mehrere Außenleitungen shown widely used (usually in an office or business environment), in which several external lines 403 403 , . 404 404 und and 405 405 mit einer Seite eines PABX/PBX with one side of a PABX / PBX 402 402 verbunden sind und mehrere Telefone are connected and more phones 408 408 , . 412 412 und and 416 416 an der anderen Seite über die Leitungen on the other side via lines 406 406 , . 410 410 bzw. and 414 414 verbunden sind. are connected. Das Auslassungszeichen ... deutet an, dass zusätzliche Verbindungen hergestellt werden können. The ellipsis ... indicates that additional connections can be made. Das PABX/PBX verbindet eine Außenleitung mit einem anfragenden oder angefragten Telefon und ermöglicht eine Verbindung zwischen Telefonen in den Räumlichkeiten. The PABX / PBX connects an outside line to a requesting or requested telephone, and allows connection between telephones in the premises.
  • [0009] [0009]
    In den vorstehend beschriebenen Konfigurationen wird Sterntopologie verwendet, um die Einheiten mit dem Multiplexer zu verbinden, welcher als der Netzwerkhub fungiert. In the configurations described above, star topology is used to connect the units to the multiplexer, which functions as the network hub acts. Nachteile einer Sterntopologie umfassen Folgendes: Disadvantages of a star topology include:
    • 1. Eine Verbindung zwischen jeder Einheit und dem Netzwerkhub ist notwendig, und die für diese Verbindung benötigte Verkabelung kann einen langen Weg beinhalten. 1. A connection between each unit and the network hub is required, and the wiring required for this connection can involve a long way. Damit muss, wenn eine neue Einheit hinzugefügt wird, eine zusätzliche, möglicherweise lange Verbindung zwischen der neuen Einheit und dem Netzwerkhub hinzugefügt werden. He has to, if a new unit is added, an additional, possibly long connection between the new unit and the network can be added.
    • 2. Es besteht keine Fehlersicherung: jeder kurzgeschlossene oder offene Stromkreis unterbricht den Betrieb mit den betroffenen Einheiten. 2. There is no error control: any short or open circuit stops the operation of the affected units.
    • 3. Der Multiplexer kann umfangreiche Raum- und Stromanforderungen erforderlich machen. 3. The multiplexer can make extensive space and power requirements needed.
  • Computerschnittstellen Computer interface
  • [0010] [0010]
    Verschiedene Schnittstellenstandards wurden geschaffen, um Kompatibilität zwischen dem PC (Personal-Computer) oder der Workstation und ihren verschiedenen angeschlossenen Elementen zu ermöglichen. Various interface standards were created to allow compatibility between the PC (personal computer) or workstation and its various connected elements. Diese Standards beziehen sich gewöhnlich sowohl auf mechanische als auch auf elektrische Schnittstellen und beinhalten industry standard architecture (ISA), extended industry standard architecture (EISA), Personal Computer Memory Card Industry Association (PCMCIA), intelligent drive electronics (IDE), small computer system interface (SCSI), und andere. These standards usually relate to both mechanical and electrical interfaces and include industry standard architecture (ISA), extended industry standard architecture (EISA), Personal Computer Memory Card Industry Association (PCMCIA), intelligent drive electronics (IDE), small computer system interface (SCSI), and others. Jede hinzugefügte Hardwareeinheit verwendet gewöhnlich einen speziellen Softwaretreiber zur Interoperabilität mit der speziellen Plattform. Each added hardware unit usually uses a special software drivers for interoperability with the specific platform. Diese Protokolle sind nur auf kleine Entfernungen anwendbar und ermöglichen es, dass Einheiten innerhalb des PC's oder Gehäusen von Workstations oder nahe dazu angeordnet werden. These protocols are applicable only to small distances and allow units are located within the PC's or housings of workstations or close to it. Zum Beispiel kann die Ausstattung des PC's zur Videoaufnahme eine Einsteck-ISA-Karte, welche im PC auf dem Motherboard angeordnet ist, eine mit der Karte verbundene Videokamera und einen Softwaretreiber beinhalten. For example, the facilities of the PC for video capture, a plug-ISA card, which is located in the PC on the motherboard, include a map associated with the video camera and a software driver. Diese Konfiguration ermöglicht keine ferngesteuerte Videoüberwachung. This configuration does not allow for remote video surveillance.
  • Relevanter Stand der Technik Related Background Art
  • [0011] [0011]
    Die Verwendung des gleichen Leitungspaares oder der gleichen Leitungspaare sowohl für Strom- als auch Datenübertragung ist wohl bekannt und wird in der Telekommunikation weitgehend verwendet, von "Plain Old Telephone Service" ("POTS") bis Integrated Services Digital Network (ISDN) und Breitbanddiensten in der lokalen Schleife einschließlich anderer Digital Subscriber Line (xDSL)-Technologien. The use of the same wire pair or the same line pairs used extensively for both electricity and data transmission is well known and is in telecommunications, from "plain old telephone service" ("POTS") to Integrated Services Digital Network (ISDN) and broadband services in the local loop including other Digital Subscriber Line (xDSL) technologies. Ein solches Konzept ist zum Beispiel im Such a concept is, for example, in US Patent 4,825,349 US Patent 4,825,349 von Marcel beschrieben, in dem die Verwendung zweier Paare für eine derartige Anordnung beschrieben ist. described by Marcel in which the use of two pairs is described for such an arrangement. Ein Gleichstrom-zu-Gleichstrom-Konverter für eine derartige Gleichstromzuführung ist zum Beispiel im A DC-to-DC converter for such DC feeding is, for example, in US Patent 4,507,721 US Patent 4,507,721 von Yamano et. Yamano et. al. al. beschrieben. described.
  • [0012] [0012]
    Das Prinzip der Stromleitungsübertragung (power line communication) (PLC) ist auch weitgehend bekannt. The principle of the power line transmission (power line communication) (PLC) is also well known. Jedoch ist in den meisten Fällen die Verbindung ähnlich zu einer LAN-Umgebung, in welcher ein einziger Übertrager das gesamte Medium in Beschlag nimmt. However, in most cases the connection is similar to a LAN environment, in which a single transmitter occupying the entire medium in fitting. Beispiele derartiger Methoden beinhalten X-10 und den consumer electronics bus (CEBus, wie in dem EIA-600-Standard beschrieben). Examples of such methods include X-10 and the consumer electronics bus (CEBus, described in the EIA-600 standard). Ein Großteil dieser Technologie verwendet komplexe Spread-Spectrum-Methoden, um sich an problematische Medien (gekennzeichnet durch hohes Rauschen und Interferenz) anzupassen. Much of this technology uses complex spread spectrum methods to adjust (characterized by high noise and interference) to problematic media. Selbst mit solchen verbesserten Technologien ist jedoch die erzielte Datenrate relativ gering. Even with such improved technologies, however, the achieved data rate is relatively low.
  • [0013] [0013]
    Stand der Technik in dem Gebiet, in dem Bustechnologie verwendet wird, beinhaltet State of the art in the field, is used in the bus technology that includes DE 3329336 A1 DE 3329336 A1 von Gude, Gude, US Patent Nr. 5,684,826 US Pat. No. 5,684,826 von Ratner, Ratner, US Patent Nr. 5,491,463 US Pat. No. 5,491,463 von Sargeant et al., from Sargeant et al., US Patent Nr. 5,504,454 US Pat. No. 5,504,454 von Daggett et al., of Daggett et al., US Patent Nr. 5,351,272 US Pat. No. 5,351,272 von Abraham, of Abraham, US Patent Nr. 5,404,127 US Pat. No. 5,404,127 von Lee et al., Lee et al., US Patent Nr. 5,065,133 US Pat. No. 5,065,133 von Howard, Howard, US Patent Nr. 5,581,801 US Pat. No. 5,581,801 von Spriester et al., of Spriester et al., US Patent Nr. 4,772,870 US Pat. No. 4,772,870 von Reyes und Reyes and US Patent Nr. 4,782,322 US Pat. No. 4,782,322 von Lechner et al. by Lechner et al. Andere Patente können in der US-Klasse 340/310 (Unterklassen A/R und andere) und der internationalen Klasse H04M 11/04 gefunden werden. Other patents can (of class A / R and others) and the international class H04M 11/04 be found in the US Class 340/310.
  • [0014] [0014]
    Das Prinzip, bestehende Telefonleitungen auch für Datenübertragung zu verwenden, ist erstmalig im The principle is to use existing telephone lines for data transmission is the first time in US Patent 5,010,399 US Patent 5,010,399 von Goodmann et al. by Goodman et al. offenbart, in dem über die Telefonsignale überlagerte Videosignale verwendet werden. disclosed in the above telephone signals superimposed video signals are used. Jedoch ist die verwendete Anordnung vom Bustyp und weist die Nachteile dieser Topologie auf. However, the arrangement used bus type and has the disadvantages of this topology. Auf ähnliche Weise wird die Idee von Datenübertragung über ein public switched telephone network (PSTN) unter Verwendung des höheren Frequenzbandes weitgehend in den xDSL-Systemen verwendet, wie im Similarly, the idea of data transmission over a public switched telephone network (PSTN) using the higher frequency band is widely used in the xDSL systems, as in the US Patent 5,247,347 US Patent 5,247,347 von Litteral et al. of Litteral et al. offenbart. disclosed. Das Patent offenbart ein asymmetrisches digitales Abonnementenleitungs(ADSL)-System. The patent discloses an asymmetric digital subscription line (ADSL) system. Jedoch wird nur eine einzige Punkt-zu-Punktübertragung über den lokalen Kreis beschrieben und bestehende interne Verkabelung wird nicht erörtert und damit offenbart dieser Stand der Technik nicht, wie ein vollständiges Multipunkt-Netzwerk zu konfigurieren ist. However, only a single point-to-point transmission over the local loop is described and existing internal wiring is not discussed and thus reveals the state of the art not as a complete multi-point network is configured. Das Multiplexen von xDSL-Daten und POTS/ISDN-Daten benutzt FDM-Prinzipien auf der Grundlage der Tatsache, dass die POTS/ISDN-Dienste den unteren Bereich des Spektrums abdecken, wodurch ermöglicht wird, dass das xDSL-System die höhere Bandbreite verwendet. Multiplexing xDSL data and the POTS / ISDN data uses FDM principles, based on the fact that the POTS / ISDN services to cover the lower region of the spectrum, thereby making it possible that the xDSL system uses the higher bandwidth.
  • [0015] [0015]
    Ein System zur kombinierten Verteilung eines Signals und elektrischen Stroms ist im A system for the combined distribution of a signal and electric current is US Patent Nr. 5,068,890 US Pat. No. 5,068,890 von Nilssen beschrieben, bei dem zur Führung der elektrischen Leitungen Bustopologie verwendet wird und diese zusammen mit der Telefonleitung geführt werden. described by Nilssen, at the bus topology is used to guide the electrical lines and they are carried along with the telephone line. Ein eine eigene Leitungsführung verwendendes Haushaltsbusnetzwerk (home bus network) ist im An own-use household wiring bus network (home bus network) is US Patent Nr. 4,896,349 US Pat. No. 4,896,349 von Kubo et al. Kubo et al. offenbart und ein Haushaltsautomatisierungsnetzwerk (home automation network) auf der Grundlage einer Stromleitungssteuereinheit (power line controller) (PLC) ist im disclosed and a home automation network (home automation network) based on a power line control unit (powerline controller) (PLC) is US Patent Nr. 5,579,221 US Pat. No. 5,579,221 von Mun offenbart. disclosed by Mun. Im In the US Patent Nr. 4,714,912 US Pat. No. 4,714,912 von Roberts et al. Roberts et al. ist erstmalig vorgeschlagen, Daten über Stromleitungen nicht in einer Bustopologie zu übertragen, sondern durch "Brechen und Einfügen". is first proposed not to transmit data over power lines in a bus topology, but by "breaking and Paste". Jedoch wird nur ein einziger Leiter verwendet und die Empfänger sind wiederum alle unter Verwendung einer Bustopologie verbunden. However, only a single conductor is used and the receivers are all connected again using a bus topology. US Patent Nr. 5,414,708 US Pat. No. 5,414,708 von Webber et al. Webber et al. offenbart ein Punkt-zu-Punkt-Wiederholersystem für ein lokales Netzwerk unter Verwendung von eigenen Leitungen. discloses a point-to-point repeater system for a local network using dedicated lines. Webber offenbart nicht eine Verwendung bestehender Leitungen oder unabhängiger Kommunikationsabschnitte. Webber does not disclose the use of existing lines or independent communication sections.
  • [0016] [0016]
    Zusätzlich offenbart die In addition, discloses the WO 98/18236 WO 98/18236 des Erfinders ein verteiltes serielles Steuerungssystem von leitungsbetriebenen Modulen in einer Netzwerktopologie zum Abtasten und Steuern. the inventor of a distributed control system serial cable operated modules in a network topology for sampling and taxes. Diese Dokumente offenbaren jedoch kein lokales Netzwerk zur Datenkommunikation. However, these documents do not disclose a local network for data communications.
  • [0017] [0017]
    Die vorstehend erwähnten Dokumente zum Stand der Technik sind repräsentative Beispiele im Fachgebiet. The above-mentioned documents to the prior art are representative examples in the art. Bestimmte Anmeldungen werden von mehr als einem erteilten Patent abgedeckt. Certain applications are covered by more than a granted patent.
  • [0018] [0018]
    Es besteht damit ein weithin anerkannter Bedarf für eine Vorrichtung zur Implementierung eines lokalen Netzwerkes zur Datenkommunikation, welches nicht unter den in den gegenwärtigen Verfahren innewohnenden Einschränkungen leidet, und es wäre höchst vorteilhaft in Besitz einer solchen Vorrichtung zu sein. There is thus a widely recognized need for an apparatus for implementing a local network for data communication, which does not suffer from the inherent limitations in the current process, and it would be highly advantageous to be in possession of such a device. Dieses Ziel wird von der vorliegenden Erfindung erreicht. This object is achieved by the present invention.
  • [0019] [0019]
    Die The WO 97/50193 WO 97/50193 von Patel et al. Patel et al. mit dem Titel "Power Line Communication System" beschreibt ein Netz bzw. Hochspannungskommunikationssystem, in dem die Informationssignale in einer Transmittereinheit frequenzmultipliziert werden, sodass die kritischen Informationsabschnitte der Informationssignale von einem Einschnitt in der Frequenzantwort frequenzgeshifted bzw. verschoben werden, die charakteristisch ist in dem Netzkommunikationssystem zwischen einem Auslass, mit dem die Transmittereinheit verbunden ist, und einem Einlass, mit der eine Empfängereinheit verbunden ist, wobei die kritischen Informationsabschnitte der Informationssignale nicht in dem Einschnitt verloren gehen. entitled "Power Line Communication System" discloses a power or high-voltage communication system in which the information signals are frequenzmultipliziert in a transmitter unit, so that the critical information sections of the information signals by a notch in the frequency response frequenzgeshifted or be moved, which is characteristic in the network communication system between an outlet with which is connected the transmitter unit, and an inlet with a receiver unit, said the critical information sections of the information signals are not lost in the incision. Jedoch beschreiben Patel et al. However, Patel et al. nur ein Netzkommunikationssystem, und sie beziehen sich nicht auf irgendwelche Telefon- oder CATV basierten Kommunikationssysteme. only a network communication system, and they do not refer to any telephone or CATV-based communication systems.
  • [0020] [0020]
    Daneben beschreiben Patel et al. In addition, describe Patel et al. nur eine Übertragung eines analogen Fernsehsignals über die Leitungsinfrastruktur des Netzes. only one transmission of an analog television signal over the wired infrastructure of the network. Darüber hinaus wird ein Signalfluss in einer Richtung beschrieben, wobei die Information von einer Signalquelle des Fernsehsignals zu einem Fernsehsignal getragen wird. In addition, a signal flow is described in one direction, wherein the information is carried by a signal source of the television signal to a television signal. Somit beschreiben Patel et al. Thus describe Patel et al. keine lokalen Netzwerke, worin digitale Datensignale bidirektional über die Leitungsinfrastruktur eines Netzes getragen werden und zwischen multiplen digitalen Dateneinheiten verbunden sind. No local networks in which digital data signals are supported bidirectionally via line infrastructure of a network and are connected between multiple digital data units.
  • Zusammenfassung der Erfindung Summary of the Invention
  • [0021] [0021]
    Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Wandauslass zum Koppeln einer Dateneinheit mit digitalen Datensignalen, die über eine Serviceverkabelung übermittelt werden, wobei der Wandausgang wenigstens teilweise innerhalb einer Wand eines Gebäudes enthalten ist, beschrieben, wobei die Serviceverkabelung gleichzeitig ein Servicesignal zusammen mit den digitalen Datensignalen unter Verwendung von Frequenzmultiplex trägt, und wobei die Serviceverkabelung eine aus Telefonverkabelung, Wechselstromverkabelung oder Verkabelung für Fernsehen über Gemeinschaftsantenne (CATV) ist. According to the present invention, a wall outlet for coupling a data unit to digital data signals, which are transmitted via a service wiring, wherein the wall outlet is at least partially contained within a wall of a building is described, wherein the service wiring at the same time a service signal together with said digital data signals using wearing of frequency division multiplexing, and the wiring is a service of telephone wiring, AC wiring or cabling for televised Community antenna (CATV). Der Wandausgang weist ein Wandausgangsgehäuse, einen Serviceverkabelungsverbinder, der mit der Serviceverkabelung verbindbar ist, einen ersten Filter, der mit dem Serviceverkabelungsverbinder verbunden und operativ ist, um nur das digitale Datensignal passieren zu lassen, ein Modem, das mit dem ersten Filter gekoppelt und operativ ist für eine bidirektionale digitale Datenkommunikation über die Serviceverkabelung, einen Datenverbinder, der mit dem Modem gekoppelt ist und mit einer Dateneinheit verbindbar ist, und eine Stromversorgung, die mit dem Modem gekoppelt ist, zum Zuführen von Leistung zu dem Modem, auf. The wall outlet, a wall outlet housing, a service wiring connector connectable to said service wiring, a first filter coupled to the service wiring connector and operative to allow only the digital data signal to pass, a modem which is coupled to the first filter and operative for a bi-directional digital data communication over the service wiring, a data connector coupled to the modem and with a data unit is connectable, and a power supply coupled to said modem, for feeding power to the modem on. Der Wandauslass kann ferner operativ sein zum Koppeln einer Serviceeinheit mit dem Servicesignal, und als solches kann er ferner einen zweiten Filter, der mit dem Serviceverkabelungsverbinder verbunden und operativ ist, um nur das Servicesignal passieren zu lassen, und einen Serviceverbinder, der mit dem zweiten Filter gekoppelt und zu einer Serviceeinheit verbindbar ist, aufweisen. The wall outlet may also be operative to couple a service unit with the service signal, and as such, it may further include a second filter connected to the service wiring connector and is operative to let pass only the service signal, and a service connector to the second filter coupled and can be connected to a service unit have. Weiterhin kann der Wandausgang über eine Geräteadresse adressierbar sein, wobei die Adresse geeignet ist, manuell, automatisch oder von einer Dateneinheit, die mit dem Wandausgang verbunden ist, vergeben zu werden. Furthermore, the initial partition can be addressed via a device address, the address being adapted to be awarded by a data unit that is connected to the wall outlet manually or automatically. Der Wandausgang weist ferner einen Leistungsverbinder zum Verbinden mit einer Leistungsquelle zum Zuführen von Leistung von der Stromversorgung auf, und während dem Verwenden des Wandausganges trägt die Serviceverkabelung die Leistung. The wall outlet further includes a power connector for connecting to a power source for supplying power from the power supply on, and during the use of the wall carrying the service wiring, the output performance.
  • [0022] [0022]
    Die Erfindung betrifft ein lokales Netzwerk (local area network) zur Datenkommunikation (oder Datenübertragung), Abtastung und Steuerung auf der Grundlage von seriell verbundenen Modulen, auf welche mit "serielle intelligente Zellen" (SIC's) Bezug genommen wird. The invention relates to a local network (local area network) for data communication (or data transmission), sensing and control based on serially connected modules, in which with "serial intelligent cells" (SIC's) incorporated by reference. Ein Beispiel eines lokalen Netzwerkes aus derartigen Vorrichtungen nach der Erfindung ist in An example of a local network of such devices according to the invention is in 7 7 veranschaulicht, auf welche nun kurz Bezug genommen wird. illustrates, to which reference is now briefly made. In fiesem Beispiel sind die SIC's In nasty example, the SIC's 700 700 , . 702 702 , . 704 704 , . 706 706 und and 708 708 von einem oder mehreren leitenden Leitungspaaren (wie etwa einem verdrillten Paar of one or more conducting wire pairs (such as a twisted pair 710 710 ) verbunden. ), Respectively. Es ermöglicht eine Verkettung, wie etwa SIC It allows a chain, such as SIC 700 700 nach SIC SIC 702 702 nach SIC SIC 704 704 . , Jedoch sind die an Enden gelegenen SIC However, the ends located at SIC 700 700 , SIC SIC 706 706 und SIC and SIC 708 708 mit einer Einfachverbindung ausgestattet. equipped with a single connection. SIC SIC 704 704 ist mit drei Verbindungen ausgestattet, und sogar noch mehr Verbindungen sind möglich. is equipped with three connections, and even more connections are possible. Ein SIC kann an ein oder mehrere DTE's angeschlossen werden, wie durch ein DTE A SIC can be connected to one or more DTE's, as indicated by a DTE 714 714 , welches an SIC Which to SIC 700 700 angeschlossen ist, und durch DTE's is connected, and by DTE's 716 716 und and 718 718 , welche an SIC Which to SIC 704 704 angeschlossen sind, veranschaulicht. are connected, is illustrated. SIC's weisen jedoch kein Interface auf, wie durch SIC However, SIC's have no interface, such as by SIC 706 706 und SIC and SIC 702 702 veranschaulicht. illustrated. SIC SIC 702 702 dient jedoch als Wiederholer und verbindet SIC but serves as a repeater and connects SIC 700 700 und SIC and SIC 704 704 . , Es wird angemerkt, dass die Netzwerke nach der Erfindung elektrisch leitende Medien zur Verbindung der SIC's verwenden. It is noted that the networks according to the invention to use electrically conductive media to connect the SIC's. Jedes elektrisch leitende Medium verbindet exakt zwei SIC's zu einem Kommunikationspaar aus SIC's, welche bidirektional und unabhängig von anderen Kommunikationspaaren in dem lokalen Netzwerk kommunizieren. Each electrically conducting medium connects exactly two SIC's a communication pair of SIC's which communicate bidirectionally and independently of other communication pairs in the local network. Elektrisch leitende Medien sind Medien, welche Signale durch das Leiten von elektrischem Strom oder durch das Fortpflanzen von elektrischem Potenzial von einem Punkt zum anderen übertragen. Electrically conducting media are media which transmit signals by conducting electrical current or by propagating electrical potential from one point to another. Elektrisch leitende Medien beinhalten Drähte, ein verdrilltes Leiterpaar (twisted pair) und Koaxialkabel, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Electrically conductive media include wires, twisted pair cable (twisted pair) and coaxial cable, but are not limited thereto. Jedoch beinhalten elektrisch leitende Medien nicht Medien, wie etwa faseroptische Leitungen, Wellenleiter, Mikrowellenleiter, Radio- und Infrarotkommunikationsmedien. However, electrically conductive media does not include media such as fiber optic cables, waveguides, microwave conductor, radio and infrared communication.
  • [0023] [0023]
    Wie vorstehend angemerkt, kommunizieren SIC's in einem Kommunikationspaar bidirektional, zum Beispiel kann SIC As noted above, SIC's in a communicating pair communicate bidirectionally, for example, SIC 704 704 eine Kommunikation (als ein Sender) an SIC a communication (as a transmitter) to SIC 702 702 (als ein Empfänger) initiieren, jedoch kann SIC Initiate (as a receiver), but SIC can 704 704 genauso simultane Kommunikation (als Sender) an SIC just as simultaneous communication (as sender) to SIC 700 700 (als ein Empfänger) initiieren. Initiate (as a receiver). Bidirektionale Kommunikation kann gleichzeitig stattfinden und wird hier als äquivalent zu "full duplex"-Kommunikation behandelt. Two-way communication can take place simultaneously and is treated here as equivalent to "full duplex" communication. Zusätzlich ist, wie vorstehend angemerkt, die Kommunikation zwischen den SIC's eines Kommunikationspaares unabhängig von der Kommunikation zwischen den SIC's jedes anderen Kommunikationspaares, dahingehend, dass diese Kommunikationen weder einander ausschließen noch einander auf irgendeine Weise beeinflussen. In addition, as noted above, the communication between the SIC's a communication pair, regardless of the communication between the SIC's any other communication pair, to the extent that such communication neither exclude nor affect each other each other in some way. Darüber hinaus ist jede Kommunikation zwischen SIC's eine "Punkt-zu-Punkt-Kommunikation", wobei dieser Ausdruck hier eine Kommunikation bezeichnet, welche zwischen genau einem Sender und genau einem Empfänger stattfindet. In addition, any communication between SIC's a "point-to-point communication", which term refers to a communication here, which takes place between exactly one sender and one receiver accurately. Dies steht im Gegensatz zu einer Bus-gestützten Kommunikation, bei welcher viele (potentielle) Empfänger und viele (potentielle) Sender vorhanden sind. This is in contrast to a bus-based communication, in which many (potential) receivers and many (potential) channels are present. Folglich endet in der Topologie nach der Erfindung automatisch die physikalische Schicht (physical layer) an jedem Ende einer Verbindung (eines SIC's), was sowohl die Installation vereinfacht als auch eine verlässlichere Kommunikation sicherstellt. Consequently ends in the topology according to the invention automatically the physical layer (physical layer) at each end of a connection (a SIC's), which both simplifies installation and ensures a more reliable communication.
  • [0024] [0024]
    Die Topologie nach der Erfindung ist gegenüber der Bustopologie des Standes der Technik in folgenden Punkten überlegen: The topology of the invention is superior to the prior art bus topology in the following ways:
    • 1. Bezüglich der im Netzwerk installierbaren SIC's besteht keine physikalische Grenze und damit keine physikalische Grenze bezüglich der Anzahl an DTE's im Netzwerk. 1. With respect to the installable in the network SIC's is no physical limit and therefore no physical limit to the number of DTE's in the network.
    • 2. Punkt-zu-Punkt-Kommunikation ermöglicht höhere Datenraten über größere Entfernungen. 2. Point-to-point communication allows higher data rates over greater distances.
    • 3. Punkt-zu-Punkt-Kommunikation erfordert eine weniger komplexe Schaltung als eine Busschaltung. 3. Point-to-point communication requires less complex circuitry than bus circuitry, a.
    • 4. Mehrere SIC's können gleichzeitig übertragen und empfangen. 4. Multiple SIC's can transmit and receive simultaneously. Zum Beispiel kann SIC For example, SIC 700 700 mit SIC with SIC 702 702 kommunizieren, während SIC communicate while SIC 704 704 gleichzeitig mit SIC simultaneously with SIC 706 706 kommuniziert. communicates.
    • 5. Es besteht kein Bedarf für Arbitration, was eine effizientere Nutzung des Netzwerkes ermöglicht. 5. There is no need for arbitration, allowing more efficient use of the network. Darüber hinaus können Prioritäten jedem SIC oder alternativ jeder speziellen Nachricht zugewiesen werden, um zu ermöglichen, dass die Datenführung (data routing) Prioritäten berücksichtigt. Furthermore, priorities can be assigned to each SIC or, alternatively, each specific message to allow the data routing takes into account (data routing) priorities.
    • 6. Adressen können von dem Netzwerk zugewiesen werden. 6. addresses can be assigned by the network.
    • 7. In dem Fall einer Fehlfunktion irgendeines Leiters oder SIC's kann das Netzwerk den Fehler sofort erkennen und der spezielle Ort des Fehlers (bis zum speziellen SIC-Paar) wird leicht festgestellt. 7. In the event of a malfunction of any director or SIC's, the network can recognize the error immediately and the specific location of the error (by special pair SIC) is easily found.
  • [0025] [0025]
    Damit wird nach der vorliegenden Erfindung ein lokales Netzwerk (lokal network area) zur Datenkommunikation (bzw. Datenübertragung), Abtastung und Steuerung mit einer Vielzahl von seriellen intelligenten Zellen, welche ausschließlich mittels elektrisch leitenden Medien zu mindestens einem Kommunikationspaar verbunden sind, bereitgestellt, wobei: (a) jedes der elektrisch leitenden Medien nicht mehr als zwei der seriellen intelligenten Zellen verbindet; This will according to the present invention a local area network (local network area) for data communication (or data transmission), sensing and control to a plurality of serial intelligent cells, which are connected exclusively by means of electrically conductive media to at least one communication pair is provided, wherein: (a) each of the electrically conductive media not more than two of the serial intelligent cells connects; (b) jedes des Kommunikationspaares eines der elektrisch leitenden Medien und genau zwei der seriellen intelligenten Zellen enthält; (B) each of the communication of a pair of electrically conducting media and exactly two of the serial intelligent cells; (c) jedes des Kommunikationspaares ausschließlich über die elektrisch leitenden Medien in eine Kommunikation eintritt; (C) each of the communication pair occurs exclusively via the electrically conductive media in communication; und (d) jedes des Kommunikationspaares bidirektional und unabhängig von der Kommunikation irgendeines anderen Kommunikationspaares in die Kommunikation eintritt. and (d) of each pair of the communication bidirectionally and independently of the communication of any other communication pair enters the communication.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen Brief Description of Drawings
  • [0026] [0026]
    Die Erfindung ist hierin nur beispielhaft mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei: The invention is herein described by way of example only with reference to the accompanying drawings, wherein:
  • [0027] [0027]
    1 1 eine gewöhnliche LAN-Bustopologie des Standes der Technik zeigt. an ordinary LAN bus topology of the prior art shows.
  • [0028] [0028]
    2 2 einen typischen Multiplexer des Standes der Technik zeigt. a typical multiplexer of the prior art shows.
  • [0029] [0029]
    3 3 einen Sprachmultiplexer (Sterntopologie) des Standes der Technik zeigt. a voice multiplexer (star topology) of the prior art shows.
  • [0030] [0030]
    4 4 eine Sprachaustauschkonfiguration (Sterntopologie) des Standes der Technik zeigt. a voice exchange configuration (star topology) of the prior art shows.
  • [0031] [0031]
    5 5 ein Blockdiagramm eines SIC's zur Datenkommunikation nach der vorliegenden Erfindung ist. a block diagram of a SIC's for data communication according to the present invention.
  • [0032] [0032]
    6 6 ein Blockdiagramm eines SIC's für Steuerungsanwendungen nach der vorliegenden Erfindung ist. a block diagram of a SIC for control applications according to the s present invention.
  • [0033] [0033]
    7 7 eine die Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung nutzende LAN-Topologie zeigt. an the devices of the present invention-use LAN topology displays.
  • [0034] [0034]
    8 8 eine die Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung nutzende alternative LAN-Topologie zeigt. a-use the devices of the present invention shows an alternative LAN topology.
  • [0035] [0035]
    9 9 einen SIC-basierenden Multiplexer-PABX/PBX nach der vorliegenden Erfindung zeigt. a SIC-based multiplexer PABX / PBX according to the present invention.
  • [0036] [0036]
    10 10 ein als Computerbuserweiterung verwendetes lokales Netzwerk nach der vorliegenden Erfindung zeigt. used as a Computerbuserweiterung local area network according to the present invention.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Description of the Preferred Embodiments
  • [0037] [0037]
    Die Prinzipien und der Betrieb eines lokalen Netzwerks nach der vorliegenden Erfindung kann unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und die beigefügte Beschreibung besser verstanden werden. The principles and operation of a local network according to the present invention may be better understood with reference to the drawings and the accompanying description.
  • [0038] [0038]
    5 5 ist ein Blockdiagramm eines repräsentativen SIC's is a block diagram of a representative SIC's 500 500 zur Verwendung in Steuerungsanwendungen. for use in control applications. Ein erstes Leitungsinterface A first line interface 502 502 ist ein erster Anschluss zum Verbinden mit dem vorhergehenden SIC, um eingehenden elektrischen Strom und Daten des lokalen Netzwerkes über ein elektrisch leitendes Medium a first terminal for connecting with the previous SIC to incoming electrical power and data to the local network via an electrically conductive medium 503 503 zu empfangen, welches wahlweise mit einer elektrischen Hauptleitung receive, which optionally with an electric main line 501 501 verbunden werden kann, so dass das SIC can be connected so that the SIC 500 500 von der elektrischen Stromhauptleitung from the electrical power main line 501 501 mit Strom versorgt werden kann. can be supplied with power. Das Leitungsinterface Line interface 502 502 kann das Anschlussteil, die Sicherung, den Überspannungsableiter und anderen Schutz, wie etwa Rauschfilter etc. beinhalten. etc. may include the connector, fuse, the surge arrester and other protection, such as noise filter. Das eingehende Strom-/Datensignal wird einem ersten Strom-/Datenteiler/Kombinator The incoming power / data signal is a first data / power splitter / combiner 504 504 zugeführt, welcher, das (Hochfrequenzwechselstrom)-Datensignal von dem Strom entkoppelt. supplied, which, the (high frequency alternating current) data is decoupled from the power. Ein solcher Strom-/Datenverteiler/Kombinator Such data / power splitter / combiner 504 504 (zur Abkürzung in (For brevity in 5 5 als "P/D s/c" bezeichnet) kann mittels im Stand der Technik wohl bekannten Methoden eingerichtet werden, wie etwa unter Verwendung eines Mittelabgrifftransformators, oder alternativ mit aktiven Komponenten. referred to as "P / D s / c") can be established by means well known in the prior art methods, such as using a Mittelabgrifftransformators, or alternatively with active components. Das Datensignal wird einem bidirektionale Kommunikation erlaubenden ersten Modem The data signal is a two-way communication permitting first modem 506 506 zugeführt, während der Strom einer Stromversorgung supplied while the current of a power supply 520 520 zugeführt wird. is supplied. Der vorstehenden Anordnung liegt zugrunde, dass sowohl Strom als auch Daten über die gleichen Netzwerkleitungen übertragen werden (Leitungsstromversorgung). The above arrangement is based on that both power and data over the same network links are transferred (line power supply). 5 5 veranschaulicht den Fall, in dem das SIC mit einem Wechselstrom leitungsstromversorgt wird (zum Beispiel mittels der elektrischen Stromhauptleitung), in welchem Fall der Strom-/Datenverteiler/Kombinator illustrates the case where the SIC is line-powered by an alternating current (for example by means of the electric power main), in which case power / data splitter / combiner 505 505 ein Wechselstrom-/Datenverteiler/Kombinator ist, welcher eine Niedrigfrequenzwechselstromleistung von dem Datensignal mit höherer Frequenz trennt. an AC / data splitter / combiner, which separates a low-frequency alternating current power from the data signal with higher frequency. Ansonsten ist in dem Fall, in dem das SIC mittels Gleichstrom über die Leitung mit Strom versorgt wird, der Strom- /Datenverteiler/Kombinator Otherwise, in the case where the SIC is powered by direct current on the line with current, the power / data splitter / combiner 505 505 ein Gleichstrom-/Datenverteiler/Kombinator, welcher Gleichstromleistung von dem Datensignal trennt. a DC / data splitter / combiner, which separates direct current power from the data signal. In manchen Fällen wird die Methode der Stromversorgung über die Leitung nicht verwendet. In some cases, the method of supplying power via the line is not used. Zum Beispiel kann Strom über eigene zusammen mit den Datenleitungen verlegten Leitungen transportiert werden. For example its own power laid together with the data lines lines can be transported. Alternativ kann das SIC mittels einer lokalen Stromversorgung lokal mit Strom versorgt werden. Alternatively, the SIC are powered by a local power supply local power. In beiden Fällen wird der Strom-/Datenverteiler/Kombinator nicht benötigt und die Stromleitungen sind direkt mit der SIC-Stromversorgung verbunden, während die Daten direkt mit den Modems in Verbindung treten. In both cases, the data / power splitter / combiner is not required and the power lines are connected directly to the SIC power while the data directly contact with the modems. Teile des SIC sind optional als innerhalb einem elektrischen Ausgang Parts of the SIC are optional as within an electrical output 524 524 untergebracht gezeigt, so dass Verbindungen mit dem lokalen Netzwerk als auch mit den elektrischen Hauptleitungen von dem elektrischen Ausgang shown housed, so that connections to the local network as well as to the electrical mains by the electrical output 524 524 hergestellt werden können. can be prepared. Elektrischer Strom aus dem elektrischen Ausgang Electrical current from the electrical outlet 524 524 kann einem optionalen elektrischen Gerät can an optional electrical equipment 525 525 zugeführt werden. are supplied. Zusätzlich beinhaltet das SIC Additionally includes the SIC 500 500 einen optionalen Zugang an optional access 505 505 zur elektrischen Stromhauptleitung, mit welchem auch elektrische Geräte oder andere Vorrichtungen mit Strom versorgt werden können. for electricity mains, with which also electrical devices or other devices may be powered.
  • [0039] [0039]
    Die Stromversorgung The power supply 520 520 stellt die benötigten Spannungen zum Betrieb des SIC und der Last bereit und gibt auch den Strom an einen zweiten Strom-/Datenverteiler/Kombinator provides the required voltages for the SIC and operation of the load and also gives the ready current to a second power / data splitter / combiner 510 510 zur Kopplung mit dem nächsten SIC ab. for coupling it with the next SIC. Die Kommunikation mit dem nächsten (gespeisten) SIC wird über ein zweites Modem Communication with the next (supplied) SIC is a second modem 512 512 ausgeführt, welches mit einem zweitem Leitungsinterface performed, which with a second line interface 514 514 über einen Strom-/Datenverteiler/Kombinator via a power / data splitter / combiner 510 510 , ähnlich zu einem Strom-/Datenverteiler/Kombinator Similar to a data / power splitter / combiner 504 504 , wie vorstehend beschrieben, verbunden ist. Is as described above, respectively. Das Leitungsinterface Line interface 514 514 speist ein elektrisch leitendes Medium, welches mit dem nächsten SIC in Verbindung steht. feeding an electrically conductive medium, which is in communication with the next SIC. Modem Modem 506 506 und and 512 512 können standardmäßige RS-548, RS-232 oder jeder einfache ähnliche Dateninterface-Transciever sein. can be standard RS-548, RS-232 or any similar data simple interface Transciever. Alternativ kann ein komplexer Transciever zum Erreichen großer Entfernungen oder von Hochgeschwindigkeitsbetrieb verwendet werden. Alternatively, a complex Transciever be used to achieve great distances or of high speed operation. In einem Steuerungsblock In a control block 522 522 enthaltene CPU und Firmware steuern und überwachen den Betrieb und die Kommunikation der Einheiten als auch steuern die Last durch ein Lastinterface CPU and firmware contained control and monitor the operation and the communication of the units and control the load by a load Interface 508 508 , welches mit einer mittels eines Sensors/Aktuators Which with a means of a sensor / actuator 505 505 veranschau lichten Last gekoppelt ist. illustrated load is coupled. Zum Beispiel kann das Interface For example, the interface 508 508 ein 4–20 ma Standardinterface realisieren. a 4-20 ma standard interface realized. Auf ähnliche Weise kann das SIC Similarly, the SIC 500 500 zur Kommunikation über die Stromleitung verwendet werden. be used for communication via the power line. Um dies zu tun, wird das Lastinterface To do this, the load interface will 508 508 von einem Kommunikationsanschluss ersetzt und ein Sensor/Aktuator replaced by a communication port and a sensor / actuator 509 509 wird von einem DTE ersetzt. is replaced by a DTE.
  • [0040] [0040]
    Ein wie in A as in 5 5 gezeigtes SIC zur Verwendung bei Datenkommunikation ist im Wesentlichen ähnlich zu dem in shown SIC for use in data communication is essentially similar to that in 6 6 gezeigten, bei Steuerungsanwendungen verwendeten SIC, weist jedoch einige spezielle Unterschiede auf, wie bemerkt. shown, used in control applications SIC, but has some specific differences as noted. Auch in Also in 6 6 veranschaulicht ist der Fall, in dem die Daten des lokalen Netzwerkes über elektrisch leitende Medien, welche Teil der Telefonleitungen eines Gebäudes sind, transportiert wird. illustrates the case in which the data of the local network via electrically conductive media, which is part of the telephone lines of a building, are being transported. Ein SIC A SIC 600 600 umfasst ein erstes Leitungsinterface comprises a first line interface 602 602 als einen ersten Anschluss zur Verbindung mit dem vorhergehenden SIC zum Empfangen von eingehendem Strom, lokalen Netzwerkdaten und Telefondaten über ein elektrisch leitendes Medium as a first terminal for connection to the previous SIC to receive incoming power, local area network data and telephony data via an electrically conductive medium 603 603 . , Das Leitungsinterface Line interface 602 602 kann das Anschlussteil, die Sicherung, den Überspannungsleiter und anderen Schutz, wie etwa Rauschfilter etc. beinhalten. etc. may include the connector, fuse, the surge arrester and other protection, such as noise filter. Das eingehende Strom-/Telefon-Datensignal wird einem ersten Telefon-/Datenverteiler/Kombinator The incoming power / telephone data signal is a first telephone / data splitter / combiner 604 604 (zur Kürze in (For brevity in 6 6 als "T/D s/c" bezeichnet), welcher die lokalen Netzwerkdaten von den Strom- und Telefondaten entkoppelt, zugeführt. referred to as "T / D s / c"), which de-couples the local area network data from the power and telephony data, is supplied. Ein derartiger Telefon-/Datenverteiler/Kombinator Such a telephone / data splitter / combiner 604 604 kann mittels im Stand der Technik wohl bekannten Methoden realisiert werden, wie etwa durch die Verwendung eines Hochpass-/Tiefpassfilters, oder alternativ mittels aktiven Komponenten. can be implemented, such as by the use of a high-pass / low-pass filter, or alternatively by means of active components. by means well known in the prior art methods Das Datensignal des lokalen Netzwerkes wird einem ersten Modem The data signal of the local network is a first modem 606 606 , welches bidirektionale Kommunikation ermöglicht, zugeführt, während der Strom einer Stromversorgung Which enables bi-directional communication, supplied while the current of a power supply 620 620 zugeführt wird und die Telefondaten einem Strom-/Telefoninterface is supplied, and the telephony data a power / telephone interface 624 624 zugeführt werden. are supplied.
  • [0041] [0041]
    Die Stromversorgung The power supply 620 620 liefert die erforderlichen Spannungen für den SIC- und den Lastbetrieb und liefert auch den Strom an einen zweiten Telefon-/Datenverteiler/Kombinator provides the required voltages for the SIC and the load operation and also provides the power to a second telephony / data splitter / combiner 610 610 zur Kopplung mit dem nächsten SIC. for coupling to the next SIC. Die Kommunikation mit nächsten (gespeisten) SIC wird über ein zweites Modem Communication with the next (supplied) SIC is a second modem 612 612 ausgeführt, welches mit einem zweiten Leitungsinterface executed, which with a second line interface 614 614 über den Telefon- /Datenverteiler/Kombinator over the telephone / data splitter / combiner 610 610 , welcher ähnlich zu dem vorstehend beschriebenen Telefon-/Datenverteiler/Kombinator Which is similar to the telephone / data splitter / combiner described above 604 604 ist, verbunden. is connected. Das Leitungsinterface Line interface 614 614 ist mit einem elektrisch leitenden Medium is provided with an electrically conductive medium 615 615 verbunden, welches mit dem nächsten SIC in Verbindung steht. connected, which is the next SIC connected. Die Modem The modem 606 606 und and 612 612 können standardmäßige RS-485, RS-232 oder jeder einfache ähnliche Dateninterface-Transciever sein. can be standard RS-485, RS-232 or any similar data simple interface Transciever. Alternativ kann ein komplexer Transciever verwendet werden, um weitere Entfernungen oder Hochgeschwindigkeitsbetrieb zu erreichen. Alternatively, a complex Transciever be used to achieve longer distances or high speed operation. In einem Steuerungsblock In a control block 622 622 enthaltene CPU und Firmware steuern und überwachen den Betrieb und die Kommunikation der Einheit als auch steuern die Last über ein Lastinterface CPU and firmware contained control and monitor the operation and the communication of the unit and control the load on a load Interface 608 608 , welches an eine Last Which to a load 609 609 angeschlossen ist, welche Sensoren und Aktuatoren enthalten kann. is connected, which may include sensors and actuators. Zum Beispiel kann das Interface For example, the interface 608 608 ein 4–20 ma Standardinterface realisieren. a 4-20 ma standard interface realized. SIC SIC 600 600 enthält auch ein optionales Strom-/Telefoninterface also includes an optional power / telephone interface 624 624 , welches zum Beispiel in einem Telefonanschluss Which, for example, in a telephone connection 625 625 enthalten ist, wie auch eine oder mehrere Kommunikationsinterfaceeinrichtungen, wie etwa ein mit einem DTE is included, as well as one or more communication interface devices, such as a DTE with a 628 628 verbundenes Interface connected interface 626 626 . ,
  • [0042] [0042]
    In dem Fall der Einspeisung von Gleichstrom in die Leitung kann die Stromversorgung mit einer Leitungsumkehrfunktion (zum Beispiel einer Dioden-gestützten Brücke) ausgestattet sein, um eine mögliche Leitungsumkehr zu ermöglichen. In the case of the supply of direct current in the line, the power supply with a line reversal function to be equipped (for example, a diode-based bridge) in order to allow a possible line reversal.
  • [0043] [0043]
    Es wird angemerkt, dass ein SIC als Einzelvorrichtung mit allen Komponententeilen, welche innerhalb eines Gehäuses enthalten sein können, realisiert werden kann, jedoch nicht notwendigerweise so realisiert werden muss. It is noted that a SIC can be implemented as single device with all component parts, which can be contained within a housing, but does not necessarily have to be so implemented. In dem Fall, in dem ein SIC zur Datenkommunikation oder für Steuerungsanwendungen verwendet wird, kann die Hardware optional zwischen dem SIC-Modul und den DTE/Lasteinheiten geteilt werden. In the case in which a SIC used for data communications or control applications, the hardware may be optionally divided between the SIC module and the DTE / load units. Im Fall, in dem ein SIC für Telefonanwendungen verwendet wird, kann die Hardware optional zwischen dem SIC, der DTE-Lasteinheit und dem Telefonausgang, wie etwa einem Telefonausgang In the case where an SIC is used for telephone applications, the hardware may optionally between the SIC, the DTE-load unit and the telephone output, such as a telephone outlet 625 625 , welcher Verbindungen sowohl mit Telefondiensten (wie etwa durch ein Telefon Which compounds with both telephone services (such as through a telephone 623 623 ) als auch dem lokalen Netzwerk (wie etwa durch das DTE ) And the local network (such as by the DTE 628 628 ) ermöglicht. ) Allows. Ein Telefonausgang A phone output 625 625 kann ein Wandausgang oder eine Wandbuchse sein. may be a wall outlet or wall socket. Das gesamte SIC oder Teil desselben kann in einem Telefonausgang, wie etwa einem Telefonausgang The entire SIC or part thereof may be in a telephone outlet, such as a telephone outlet 625 625 , wenn gewünscht, angeordnet sein. Be, if desired, disposed. Weiterhin ist für nur als Wiederholer verwendete SIC's ein Lastinterface nicht notwendig. Furthermore, it is used solely as a repeater SIC's not necessarily a burden interface.
  • [0044] [0044]
    Der Strom-/Datenverteiler/Kominator The power / data distribution / Kominator 510 510 ( ( 5 5 ) kann verschiedene im Stand der Technik bekannte Verfahren verwenden. ) Can use various known in the prior art method. Eine Kopplung kann zum Beispiel wie im A coupling can, for example, as in the US Patent 4,745,391 US Patent 4,745,391 von Gajjar offenbart realisiert werden. of Gajjar revealed to be realized. Die Stromversorgung The power supply 520 520 ( ( 5 5 ) kann mit dem Netzwerk unter Verwendung eines eigenen Adapters oder über ein spezielles SIC verbunden werden. ) Can be connected to the network using a proprietary adapter or about a particular SIC. Die Last kann auch unter Verwendung eines Standardethernet- oder anderen LAN-Interfaces verbunden werden und damit das Netzwerk unter Verwendung der SIC's emuliert werden. The load may also be connected using a standard Ethernet or other LAN interfaces and thus the network can be emulated using the SIC's. Diese Anordnung verwendet Standardinterfaces, arbeitet aber mit höheren Durchsätzen und Datenraten als ein herkömmlicher LAN. This arrangement uses standard interfaces, but operates at higher flow rates and data rates than a conventional LAN.
  • SIC-Adressierung SIC addressing
  • [0045] [0045]
    Ein SIC kann eine Adresse beinhalten. A SIC can include an address. Adressen von SIC's im Netwerk können über automatische Zuweisung von dem lokalen Netzwerk selbst mittels im Stand der Technik bekannten Algorithmen, wie sie zum Beispiel im Addresses of SIC's done on the network can automatically assign the local network itself means known in the art algorithms, as for example in US Patent 5,535,336 US Patent 5,535,336 von Smith et al. by Smith et al. offenbart sind, zugewiesen werden. are revealed to be assigned. Adressen können auch über manuelle Zuweisung zugewiesen werden, wie etwa durch das Einstellen von mechanischen Schaltern an der SIC-Einheit. Addresses can also be assigned via manual assignment, such as by the setting of mechanical switches on the SIC unit. Adressen können auch mit dem SIC verbundenen DTE bestimmt werden, entweder mittels höherer Schichten, wie bei den meisten LAN Systemen, oder physisch mittels Verbindung mit dem SIC (wie etwa durch Adresszeilen). Addresses can also be determined by the DTE connected to the SIC, either by means of higher layers, as in most LAN systems, or physically by means of connection to the SIC (such as by address lines).
  • SIC-Stromversorgung SIC power supply
  • [0046] [0046]
    Ein SIC kann elektrischen Strom lokal über eine nahe dem SIC angeordnete Stromquelle erhalten. A SIC can receive electricity locally using one near the SIC arranged current source. Jedoch kann eine Stromquelle zur Stromversorgung einiger oder aller der SIC's im lokalen Netzwerk unter Verwendung eigener Stromleitungen verwendet werden. However, a current source for supplying some or all of the SIC's local network can be used, using its own power lines. Diese Leitungen können zusammen mit den Datenkommunikationsleitungen geführt werden. These lines can be routed along with the data communication lines. Alternativ können die gleichen elektrisch leitenden Medien (die Datenkommunikationsleitungen) dazu verwendet werden, sowohl elektrischen Strom als auch Daten des lokalen Netzwerks zu den SIC's mittels im Stand der Technik wohl bekannten Verfahren, zum Beispiel wie in Telefonsystemen zu befördern. Alternatively, the same electrically-conducting media (the data communication wires) can be used to provide both electrical power and data to the local network using the SIC's well known in the art, to convey, for example, as in telephone systems. In einem solchen Fall wird eine Einheit zum Ankoppeln der Stromversorgung an das lokale Netzwerk benötigt. In such a case, a unit is required for coupling the power supply to the local network. Diese kann von einem SIC (wie etwa dem SIC This can range from a SIC (such as SIC 706 706 in in 6 6 ) oder einem speziellen eigenen Modul Gebrauch machen. Make) or a dedicated, specialized module use. Da elektrischer Strom üblicherweise bei niedrigen Frequenzen (zum Beispiel 60 Hertz) verteilt wird, während lokale Netzwerkdaten üblicherweise viel höhere Frequenz aufweisen, kann elektrischer Strom mit lokalen Netzwerkdaten unter Verwendung von Multiplexing im Frequenzbereich kombiniert werden. Since electric current at low frequencies (for example, 60 Hertz) is distributed normally, whereas local area network data usually have much higher frequency, electrical power can be combined with local area network data using frequency domain multiplexing. Ein SIC kann daher von den elektrischen Stromhauptleitungen betrieben werden und kann auch, wie in A SIC can therefore be powered from the electrical power mains, and can also, as in 5 5 veranschaulicht und darin erläutert, elektrischen Strom aus der elektrischen Stromhauptleitung illustrated and described herein, electrical current from the electricity mains 501 501 liefern, so dass das SIC supply so that the SIC 500 500 aus der elektrischen Stromhauptleitung from the electricity mains 501 501 betrieben werden kann. can be operated.
  • [0047] [0047]
    Die DTE's, Sensoren und Aktuatoren, die an die SIC's angeschlossen sind, können auch lokal von den SIC's betrieben werden und können die gleichen Stromressourcen über die gleichen Kanäle wie die SIC's nutzen. The DTE's, sensors, and actuators connected to the SIC's can also be locally powered from the SIC's, and may be the same power resources via the same channels as the SIC's use. Ein Teil eines SIC's oder das gesamte SIC kann innerhalb eines elektrischen Ausgangs angeordnet sein, so dass der elektrische Ausgang eine Verbindung mit dem lokalen Netzwerk als auch mit elektrischem Strom ermöglicht. A part of an SIC's or the entire SIC may be arranged within an electrical output, so that the electrical output enables a connection to the local network as well as with electrical current.
  • Steuerung Control
  • [0048] [0048]
    Obwohl hauptsächlich zur Verwendung in einem Kommunikationsnetzwerk vorgesehen, kann das System nach der Erfindung auch als eine Plattform zur Realisierung eines Erkennungs-, Steuerungs- und Automatisierungssystems verwendet werden. Although primarily intended for use in a communication network, the system can be used according to the invention also as a platform for realizing a detection, control, and automation system. Dies wird durch Hinzufügen eines oder mehrerer Interface des SIC's an Sensoren oder Aktuatoren erreicht. This is achieved by adding one or more of the SIC's interface to sensors or actuators. Die von den Sensoren empfangene Signale werden über das Netzwerk mittels in den SIC's oder in den DTE's enthaltener Logik übertragen, welche daraufhin die relevanten Aktuatoren betreiben. The received signals from the sensors are transmitted over the network using the SIC's or in the DTE's contained logic, which then operate the relevant actuators. Diese Automatisierungsfunktion kann von einer oder mehreren DTE's überwacht werden. This automation function can be monitored by one or more DTE's.
  • [0049] [0049]
    Der Betrieb der Steuerung kann mit über das Netzwerk kommunizierten Daten in Verbindung gebracht werden (zum Beispiel Abtasten der Verfügbarkeit von Strom an ein DTE) oder kann davon unabhängig sein, um es zu ermöglichen, dass Steuerentscheidungen lokal getroffen werden. The operation of the control may be associated with data communicated over the network (for example, sensing the availability of power to a DTE) or may be independent thereof, in order to allow control decisions to be made locally.
  • DTE-Interface DTE interface
  • [0050] [0050]
    Das DTE-Interface kann ein geschütztes Interface oder jedes serielle oder parallele Standardinterface, wie etwa das ITU-T V.35, das ITU-T V.24 etc. sein. The DTE interface can be a proprietary interface or any standard serial or parallel interface, such as the ITU-T V.35, be the ITU-T V.24, etc.. Zusätzlich kann ein Telefoninterface (POTS) oder ISDN verwendet werden. In addition, a telephone interface (POTS) or ISDN may be used. Dies kann für Sprechanlagen oder PBX-Anwendungen geeignet sein. This may be suitable for intercom systems or PBX applications.
  • Fehlerschutz Error protection
  • [0051] [0051]
    Die vorstehend beschriebene SIC-Topologie kann zum Ermöglichen einzelner Fehlerkorrekturen modifiziert werden. The above-described SIC topology can be modified to allow individual error corrections. In einem solchen Fall sind die SIC's in einem Netzwerk mit redundanten Pfaden verbunden, wie etwa in einer in In such a case, the SIC's are connected in a network with redundant paths, such as in an in 8 8 gezeigten kreisförmigen Topologie. circular topology shown. In diesem Beispiel ist ein SIC In this example, a SIC 800 800 mit einem SIC with a SIC 802 802 verbunden, welches wiederum mit einem SIC connected, in turn, with a SIC 804 804 verbunden ist, welches wiederum mit einem SIC is connected, in turn, with a SIC 806 806 verbunden ist, welches wiederum mit dem SIC is connected, in turn, with the SIC 800 800 verbunden ist. is connected. Bei Verbindung in einer solchen Anordnung beeinflusst eine einzelne Fehlfunktion in irgendeinem Leiter, wie etwa im Leiterpaar When connected in such an arrangement a single malfunction affected in any conductor such as the pair of conductors 810 810 den Systembetrieb nicht, da Datenführung von irgendeinem SIC zu irgendeinem anderen SIC über einen alternativen Pfad erreicht werden kann. system operation since record keeping by any SIC can not be achieved at some other SIC through an alternate path. Der Begriff "kreisförmige Topologie" bezeichnet hierin die Topologie jedes lokalen Netzwerkes aus SIC's nach der Erfindung, welches mindestens zwei Kommunikationspfade zwischen zwei unterschiedlichen SIC's enthält. The term "circular topology" herein denotes the topology of any local area network of SIC's according to the invention, which contains at least two communication paths between two different SIC's. Zum Beispiel existieren in For example, exist in 8 8 zwei Kommunikationspfade von SIC two communication paths of SIC 800 800 nach SIC SIC 804 804 : ein Kommunikationspfad geht vom SIC : One communication path is from SIC 800 800 zum SIC for SIC 802 802 zum SIC for SIC 804 804 und der andere Pfad geht vom SIC and the other path is from SIC 800 800 zum SIC for SIC 806 806 zum SIC for SIC 804 804 . , Kreisförmige Topologie stellt redundante Kommunikationspfade bereit, welche die Unanfälligkeit des lokalen Netzwerkes gegenüber Kommunikati onsfehlern erhöht. Circular topology provides redundant communication paths available, which increases the immunity of the local network onsfehlern against commu. Es sollte angemerkt werden, dass die kreisförmige Topologie nach der Erfindung gemäß It should be noted that the circular topology according to the invention 8 8 erheblich von der wohl bekannten "Token-Ring-Topologie" des Standes der Technik abweicht, wie nachfolgend erörtert. deviates significantly from the well-known "Token Ring topology" of the prior art, as discussed below.
  • [0052] [0052]
    Obwohl die kreisförmige Topologie gemäß der hier verwendeten Definition oberflächlich zur Token-Ring-Topologie ähnlich sein kann, gibt es zwischen diesen größere Unterschiede. Although the circular topology can be superficially similar to token ring topology according to the definition used here, there are major differences between them. Ein Unterschied liegt in der Datenrahmung. One difference is in the data framing. Der Token-Ring verwendet die gleiche Rahmenstruktur über alle Kommunikationsverbindungen im Netzwerk und dies erfordert, dass die gleiche Rahmung von allen Zellen im Netzwerk erkannt werden muss. The Token Ring uses the same frame structure on all communication links in the network, and this requires that the same framing must be recognized by all cells in the network. Beim SIC-Netzwerk nach der Erfindung ist jedoch jede Kommunikationsverbindung (zwischen jeglichen zwei verbundenen SIC's) vollständig unabhängig von aller anderer Netzwerkkommunikation. In SIC network according to the invention, however, each communication link (connected between any two SIC's) completely independent of all other network communications. Damit kann ein erster SIC mit einem zweiten SIC unter Verwendung eines Typs bezüglich einer Rahmenstruktur im Protokoll kommunizieren, während das gleiche erste SIC mit einem dritten SIC unter Verwendung eines unterschiedlichen Rahmenstruktur- und Protokolltyps kommunizieren kann. Thus, a first SIC with a second SIC using one type communicate with respect to a frame structure in the protocol, while the same first SIC can communicate with a third SIC using a different Rahmenstruktur- and protocol type.
  • [0053] [0053]
    Zusätzlich liegt bei einem Token-Ring-Netzwerk zu jedem Zeitpunkt eine einzige Richtung bezüglich des Datenflusses von einem einzelnen Tansmitter zu einem oder mehreren Empfängern vor, und gewöhnlich ist die Richtung des Datenflusses gleich bleibend. In addition, is a token-ring network at any time a single direction with respect to the flow of data from a single Tansmitter to one or more receivers before, and usually the direction of data flow is constant. Das SIC-Netzwerk nach der Erfindung legt jedoch dem Datenstrom keine Begrenzung in irgendeinem der Kommunikationsverbindungen auf. However, the SIC network according to the invention sets no limit on the data stream in any of the communication links. Vollduplex-, Halbduplex- oder unidirektionale Kommunikation ist möglich und kann sogar von Verbindung zu Verbindung über das Netzwerk variieren. Full duplex, half duplex or unidirectional communication is possible, and can even vary from link to link on the network. Das ermöglicht dem SIC-Netzwerk die Unterstützung zweier unabhängiger Kommunikationswege gleichzeitig, vorausgesetzt, dass unterschiedliche Abschnitte verwendet werden. This allows the SIC network to support two independent communication routes simultaneously, provided different segments are used. In In 8 8 zum Beispiel kann erst das SIC For example, only the SIC 800 800 mit dem SIC with the SIC 802 802 kommunizieren, während das SIC communicate, while the SIC 804 804 gleichzeitig unterschiedliche Daten mit dem SIC simultaneously different data with the SIC 806 806 kommuniziert. communicates. Diese Fähigkeit wird nicht von irgendeinem der anderen Netzwerkanordnungen unterstützt. This capability is not supported by any of the other network devices.
  • [0054] [0054]
    Die vorstehenden Unterschiede beeinflussen zum Beispiel die Anfälligkeit der jeweiligen Netzwerke gegenüber Fehlfunktionen. The above differences affect, for example, the susceptibility of the respective networks against malfunctions. Im Fall einer einzigen Unterbrechung oder einem einzigen Kurzschluss irgendwo im Medium bricht das Token-Ring-Netzwerk zusammen, wodurch jegliche weitere Kommunikation im System unmöglich gemacht wird. In the case of a single circuit or a single short-circuit anywhere in the medium breaks down, the token-ring network, whereby any further communication is made impossible in the system. Als ein weiteres Beispiel beeinflusst diese Fehlfunktion beim im As another example, this malfunction affects the in US Patent 4,918,690 US Patent 4,918,690 von Markkula et al. of Markkula et al. (nachstehend erfolgt Bezugnahme mit "Markkula") offenbarten Netzwerk die physikalische Schicht durch die Deaktivierung der Signalübertragungsfähigkeit des Mediums. (Made below with reference "Markkula") disclosed the physical layer network by disabling the signal transmission capability of the medium. Das Token-Ring-Netzwerk funktioniert überhaupt nicht, da die Funktionalität der Datenschicht auf Grundlage unidirektionaler Übertragung nicht unterstützt wird. The token-ring network does not work, since the functionality of the data layer is not supported on the basis of unidirectional transmission. Im Gegensatz dazu jedoch funktioniert ein SIC-Netzwerk nach der Erfindung weiterhin vollständig mit Ausnahme der speziellen fehlerhaften Verbindung selbst. Alle anderen Verbindungen funktionieren weiterhin normal. In contrast, however, a SIC network is functioning according to the invention also complete with the exception of the special connection failure itself. All other links are working normally. Weiterhin kann der Fehler bei einem Token-Ring-Netzwerk oder bei dem Markkula-Netzwerk nicht leicht lokalisiert werden. Furthermore, the error on a token ring network or at the Markkula network can not be easily located. Bei dem SIC-Netzwerk nach der Erfindung kann jedoch der Fehler einfach und geradlinig auf die betroffene Verbindung zurückgeführt werden. In the SIC network according to the invention, however, the error can be attributed to the relevant connection simple and straightforward.
  • Datenverteilung über elektrische Stromleitungen Data distribution over electric power lines
  • [0055] [0055]
    Bei einer wichtigen Konfigurierung eines Netzwerkes nach der Erfindung werden die elektrischen Stromleitungen eines Gebäudes als ein Kommunikationsmedium genutzt. In an important configuration of a network according to the invention, the electric power lines of a building can be used as a communication medium. Diese können zum Beispiel genutzt werden, um ein preisgünstiges "Haus-LAN" zu realisieren. These can be used for example to realize a low-cost "home-LAN". Typische Hausstromhauptleitungen weisen eine Verbindung zu einer einzigen Zuleitung mit einer Vielzahl an Verteilungspunkten und Ausgängen auf. Typical house electricity mains have a connection to a single cable with a large number of distribution points and outputs. Die Prinzipien nach der Erfindung definieren, dass ein SIC innerhalb jedes Ausgangs und an jedem Verteilungspunkt anzuordnen ist. The principles of the invention define that SIC is to be located within each output and at each distribution point. Dies ermöglicht ein SIC-gestütztes Kommunikationsnetzwerk, bei dem die Kommunikation zwischen jedem Paar von über die Leitung verbundenen SIC's stattfindet. This allows for a SIC-based communications network, wherein the communication between each pair of SIC's connected via the line takes place. In einem solchen Fall wird auch erwartet, dass die Hauptleitungen auch zur Stormversorgung der SIC's verwendet werden. In such a case it is also expected that the main lines are used to supply Storm the SIC's. Neben der Verwendung der gleichen Leitungsmedien kann die elektrische Stromverteilung und das Kommunikationssystem, die die gleichen Hauptleitungen teilen, vollkommen entkoppelt sein. In addition to using the same line media, the electrical power distribution and communication system that share the same main lines, be completely decoupled.
  • [0056] [0056]
    Ein andere Konfigurierung beinhaltet das Hinzufügen des SIC's zu den Stromhauptleitungen an Punkten, die sich von den Hauptleitungsausgängen unterscheiden. Another configuration involves adding the SIC's to the power mains at points which are different from the main line outputs. Die bevorzugte Ausführungsform besteht jedoch darin, die Ausgangspunke sowohl für die elektrische Stromversorgung als auch die DTE-Verbindungspunkte zu nutzen. The preferred embodiment, however, is to use the output Punke for both the electrical supply and the DTE connection points. Dies beinhaltet ein Ersetzen aller elektrischen Ausgänge und Verteilungspunkte mit "intelligenten" Ausgängen, die sowohl elektrische Verbindungen als auch eine Kommunikationsbuchse aufweisen. This involves replacing all electrical outputs and distribution points with 'smart' outlets, having both electrical connections and a communications jack. Zusätzlich kann eine solche Einheit visuelle Anzeigeeinrichtungen (zum Beispiel LED's) aufweisen, um den Kommunikationsstatus anzuzeigen und kann auch Schalter oder andere Mittel zum Bestimmen der Ausgangsadresse enthalten. In addition, such a unit visual display devices (for example, LED's) have to display the communication status, and may also include switches or other means for determining the output address. Ein derartiges Kommunikationssystem könnte für mit Stromverteilung assoziierte Anwendungen verwendet werden, so wie zum Beispiel zum Steuern der mit einem speziellen Ausgang verbunden Last, zum ferngesteuerten Einschalt-/Ausschalt-Betrieb von Geräten, Timing von Vorgängen, verzögerten Starts, Trennung nach einer vorbestimmten Zeitspanne usw. Ein solches Kommunikationssystem könnte auch zum Überwachen der von speziellen Ausgängen verbrauchten Stromleistung verwendet werden, wie etwa für Demand Side Management (DSM) oder Automatic Meter Reading (AMR) zum Ermöglichen ferngesteuerter Messgeräteablesung. Such a communication system could be used for associated with power distribution applications, such as, for example, to control associated with a particular output load for remote ON / OFF operation of equipment, timing of operations, delayed start, separation after a predetermined period of time, etc. . Such a communication system could also be used to monitor the power consumed by specific power outputs, such as for Demand Side Management (DSM) or Automatic Meter Reading (AMR) for enabling remote-controlled meter reading.
  • [0057] [0057]
    Die vorstehend beschriebene Topologie kann auch bei bestehenden Leitungen verwendet werden. The topology described above can also be used in existing lines. Ein übliches Beispiel betrifft Umleitungen zu Konsumenten unterschiedlicher Orte. A common example relates diversions to consumers of different places. Derartige Leitungen beruhen üblicherweise auf Bustopologie mit Anzapfungen (taps). Such lines are usually based on bus topology with taps (taps). Zur Verwendung von SIC-Technologie müssen die Leitungen unterbrochen werden und ein SIC zwischen beiden Enden installiert werden. To use SIC technology, the pipes must be interrupted and a SIC to be installed between the two ends.
  • [0058] [0058]
    Auf ähnliche Weise kann ein die elektrischen Stromleitungen von Fahrzeugen und Schiffen nutzendes Kommunikationsnetzwerk realisiert werden, wie etwa für Flugzeuge, Schiffe, Züge, Busse, Automobile usw. Similarly, there can be achieved the electrical power lines of vehicles and vessels-use communication network, such as aircraft, ships, trains, buses, automobiles, etc.
  • Realisierung eines lokalen Kommunikations-/Telefonsystems unter Verwendung von SIC's Realizing a local communication / telephone system using SIC's
  • [0059] [0059]
    Gemäß dieser Anmeldung werden bestehende Telefonleitungen (entweder POTS oder ISDN) als die elektrisch leitenden Medien für das lokale Netzwerk verwendet und wird sowohl für Datenkommunikation im lokalen Netzwerk als auch für Telephonie verwendet. According to this application, existing telephone lines (either POTS or ISDN) is used as the electrically-conducting media for the local network and is used both for data communication on the local network as well as for telephony. Der Ausdruck "Telephonie" bezeichnet hier jede Telefonkommunikation oder telefonische Kommunikation, die sowohl Sprache (POTS) als auch Daten (ISDN) umfaßt. The term "telephony" herein denotes any telephone communication or telephone communication, comprising both voice (POTS) and data (ISDN). Telefonausgänge sind gewöhnlich in Punkt-zu-Punkt-Topologie ohne einen Verteilungspunkt verbunden. Phone outputs are usually connected in point-to-point topology without a distribution point. Zum Einrichten eines Netzwerks wird jeder Ausgang durch einen SIC-basierten Ausgang ersetzt. To set up a network, each output is replaced by a SIC-based output. Wenn Verteilungspunkte vorliegen, müssen diese Verteilungspunkte auch mit SIC's ausgestattet werden. If distribution points are present, these distribution points must also be fitted with SIC's. Aus dieser Konfigurierung ergibt sich ein Hochleistungs-LAN zwischen den Telefonausgängen. From this configuration results in a high-performance LAN between the phone outputs. Neben dem Teilen der gleichen Medien kann das lokale Netzwerk von dem Telefonsystem entkoppelt werden. In addition to the parts of the same media, the local area network can be decoupled from the telephone system. Alternativ kann das lokale Netzwerk und das Telefonsystem kombiniert werden, so dass Telephonie in die lokalen Netzwerkdaten digital integriert werden kann. Alternatively, the local network and the telephone system can be combined, such that telephony is digitally integrated into the local area network data.
  • [0060] [0060]
    Der Telefondienst nach außen kann gemäß einer der folgenden Alternativen behandelt werden: The telephone service to the outside can be treated in accordance with one of the following alternatives:
    • 1. Kein Telefondienst. 1. No telephone service. In dieser Konfigurierung wird die Verbindung zum Netzwerk (gewöhnlich zum öffentlichen Netzwerk) unterbrochen und das Netzwerk ist ein vollständig internes Netzwerk mit keinem externen Telefondienst. In this configuration, the compound (usually to the public network) interruption of the network and the network is a completely internal network with no external telephone service.
    • 2. Telefon als Last. 2. Phone as a load. In dieser Konfigurierung bleibt die Telefonfähigkeit erhalten und telefonische Daten können in die Datenkommunikation des lokalen Netzeswerkes integriert werden. In this configuration, the telephone capability is retained and telephone data can be integrated into the data communication of the local networks work. Eine der SIC's (gewöhnlich diejenige, die einem Interface zu einem öffentlichen Telefonnetzinterface am nächsten ist) oder ein anderes zweckbestimmtes Modul stellt eine Verbindung (über zum Beispiel das Kommunikati onsinterface) mit dem Netzwerkinterface (NI) her. One of the SIC's (usually the one that is an interface to a public telephone network interface closest), or other functional specific module connects (via, for example, the communi onsinterface) with the network interface (NI). Diese Einheit emuliert ein Telefoninterface zum NI, so dass öffentlicher Netzwerkbetrieb transparent ist und weiterhin normal weiterfunktioniert. This unit emulates a telephone interface for NI, so that public network operation is transparent and still continues to function normally. Jedoch werden die mit dem Telefoninterface assoziierten Signale, entweder die Sprache selbst oder die Steuerung/Signalgebung (aufgelegt/abgenommen, Läuten etc.) digitalisiert und im Netzwerk als Datenstrom als Teil der im Netzwerk stattfindenden Kommunikation übertragen. However, the associated with the telephone interface signals, either the language itself or the control / signaling (on-hook / removed, ringing, etc.) digitized and transmitted as a data stream as part of the ongoing network communication in the network. In den an Telefone angeschlossenen SIC's werden diese Signale zurück in analoge Form (oder in jegliche ursprüngliche Form) zurückgewandelt und können damit von Standardtelefonen genutzt werden. In the SIC's connected to phones these signals back into analog form (or in any original form) reconverted and can therefore be used by standard phones. In diesem Fall bleibt die Telefonfunktionalität vollständig erhalten. In this case, the phone functionality remains intact. Jedoch kann eine Fehlfunktion im Kommunikationsnetzwerk zu einem Verlust des Telefondienstes führen. However, a malfunction in the communication network lead to a loss of telephone service. Dies kann mittels eines Systems verbessert werden, welches die Schaltungen der SIC's abtrennt und die ursprüngliche Leitungsführung wiederherstellt (dies kann leicht mittels Relais realisiert werden, welche die SIC's bei Erkennung einer Fehlfunktion manueller Intervention oder einer anderen relevanten Begebenheit umgehen). This can be improved by means of a system which separates the circuits of the SIC's and the original wiring restores (this can be done easily by means of relays that the SIC's deal for detecting a malfunction of manual intervention or any other relevant event).
    • 3. Kommunikation über POTS oder ISDN. 3. Communication over POTS or ISDN. In diesem Verfahren sind die die SIC's verbindenden elektrisch leitenden Medien die Telefonleitungen eines Gebäudes. In this method, the SIC's connecting the electrically conductive media are the telephone lines of a building. Dieses Verfahren beinhaltet den bekannten Mechanismus "POTS-Splitting", welcher gegenwärtig in Verbindung mit xDSL-Technologien verwendet wird. This method involves the known mechanism 'POTS Splitting', which is currently used in conjunction with xDSL technologies. Dies macht einen Filter erforderlich, welcher den Niedrigfrequenzbereich des Spektrums (welches gewöhnlich die mit POTS assoziierten Signale und Strom befördert) von dem Hochfrequenzbereich des Spektrums (zur Kommunikation verwendet) trennt. This makes necessary a filter, which is the low frequency region of the spectrum (which usually carries the POTS associated signals and power) from the high frequency region of the spectrum (used for communication) separates. Bei einer solchen Anwendung werden die Wechsel-/Gleichstromeinheiten in dem SIC durch POTS-Verteilermodule ersetzt. In such an application, the AC / DC power units in the SIC will be replaced by POTS splitter boxes. Das Niedrigfrequenzband (POTS-bezogen) wird transparent überbrückt (ähnlich zur Stromüberbrückung) und zur Telefonbuchse abgezweigt. The low frequency band (POTS-based) is bridged transparent (similar to the current bridge) and diverted to the telephone jack. Das Hochfrequenzband wird für die Kommunikation zwischen den SIC's verwendet. The high-frequency band is used for communication between the SIC's. Dieses Kombinieren von Hochfrequenzkommunikation des lokalen Netzwerkes mit den gleichen elektrisch leitenden Medien mit telefonischen Daten niedriger Frequenz ist eine Form von Multiplexing im Frequenzbereich. This combining of high-frequency communication of the local network with the same electrically conducting media with low-frequency telephony data is a form of multiplexing in the frequency domain.
  • [0061] [0061]
    Bei den letzteren beiden Alternativen wird jeder Wandtelefonausgang durch einen SIC-basierten Ausgang mit sowohl einer Telefonbuchse als auch einer (oder mehrerer) Kommunikationsbuchsen ersetzt. With the latter two alternatives each wall telephone outlet is replaced by a SIC-based output to both a phone jack and one (or more) communication sockets.
  • Computerbus-Erweiterer Computer bus expander
  • [0062] [0062]
    Das SIC-Netzwerk kann als ein Computerbus-Erweiterer, wie etwa als ein "ISA-Bus-Erweiterer" (bus extender), wie in The SIC network can be used as a computer bus extender, such as an "ISA bus extender" (bus extender) as shown in 10 10 veranschaulicht, verwendet werden. are illustrated may be used. Bei dieser Konfigurierung ist eine SIC This configuration is a SIC 1006 1006 mit einem Computerbusverbindungselement with a computer bus service element 1004 1004 ausgestattet, welches zum Beispiel mit einer der ISA-Busschlitze in einem Computer provided which for example with one of the ISA bus slots in a computer- 1002 1002 verbunden ist, um Daten zwischen dem lokalen Netzwerk und dem Computer is connected to transfer data between the local network and the computer 1002 1002 zu transportieren. to transport. Ein anderes SIC Another SIC 1010 1010 , welches entfernt angeordnet ist, weist auch ein Computerbusverbindungselement Which is located remotely, also has a computer bus connection element 1012 1012 , wie etwa einen ISA-Buserweiterer auf. Such as an ISA Buser further on. Dies ermöglicht eine transparente ISA-Busfähigkeit, bei der die ISA-Busdaten in beiden Richtungen über ein elektrisch leitendes Medium This allows for a transparent ISA bus capability, where the ISA bus data in both directions via an electrically conductive medium 1008 1008 transportiert wird. is transported. Die Auslassungszeichen (...) deuten an, dass zusätzliche SIC's und elektrisch leitende Medien im lokalen Netzwerk zwischen dem SIC The ellipsis (...) indicate that additional SIC's and electrically conductive media in the local network between the SIC 1006 1006 und dem SIC and the SIC 1010 1010 vorhanden sein können. may be present. Als Beispiel gezeigt, ist eine Karte As an example, shown is a map 1014 1014 zum Aufgreifen von Videorahmen (video frame grabber card) in ein Computerbus-Verbindungselement for picking up video frame (video frame grabber card) into a computer bus connection element 1012 1012 eingesteckt, und eine Videokamera inserted, and a video camera 1016 1016 ist mit der Karte is with the map 1014 1014 zum Aufgreifen von Videorahmen verbunden. connected to the interception of video frames. Normalerweise ist die Karte Normally, the card is 1014 1014 zum Aufgreifen von Videorahmen direkt in einen ISA-Busschlitz, wie etwa im Computer for picking up of video frames directly in an ISA bus slot, as in the computer 1002 1002 vorhanden, eingesteckt. available, plugged. Hier wirkt jedoch das lokale Netzwerk als ein Buserweiterer, so dass der Videorahmenaufgreifer und die Videokamera Here, however, the local area network acts as a Buser Further, so that the Videorahmenaufgreifer and the video camera 1016 1016 in Entfernung vom Computer remotely from the computer 1012 1012 angeordnet sein können. can be arranged. Der normale Softwaretreiber für den ISA-Busschlitz im Computer The normal software driver for the ISA bus slot in the computer 1002 1002 kann verwendet werden, da der Computer can be used as the computer 1002 1002 die Tatsache, dass nur ISA-Emulierung stattfindet, nicht erkennt. the fact that only ISA emulation is taking place, does not recognize. Auf diese Weise kann die Eignung für allgemeine in Entfernung angeordnete PC-Komponenten und Peripheriegeräte leicht erreicht werden. In this way, the suitability for general arranged in removing PC components and peripherals can be easily achieved. Diese Konfigurierung weist die vorstehend beschriebenen Vorteile auf und dieses Verfahren kann zum Erreichen verschiedener Ziele, wie etwa Fehlerschutz verwendet werden. This configuration has the advantages described above and this method can be used to achieve various goals, such as fault protection. Ähnlich kann dieses Verfahren verwendet werden, um mehrere entfernte Einheiten an einen Computer unter Verwendung verschiedener Anschlüsse im Computer anzubinden. Similarly, this method can be used to bind multiple remote units to a computer using various ports on the computer.
  • Implementierung von Multiplexern und PABX/PBX-Funktionalität Implementation of multiplexers and PABX / PBX functionality
  • [0063] [0063]
    Ein Netzwerk aus SIC's kann zur Implementierung eines Multiplexers oder einer PABX/PBX-Funktionalität, wie in A network of SIC's may be used to implement a multiplexer or a PABX / PBX functionality, as described in 9 9 veranschaulicht, verwendet werden. are illustrated may be used. Bei diesem Beispiel ist ein SIC In this example, a SIC 900 900 mit einer Verbindung mit einer hohen Datenrate, wie etwa einem PCM-Bus with a compound having a high data rate, such as a PCM bus 916 916 verbunden, während das SIC respectively, while the SIC 902 902 und das SIC and SIC 906 906 mit Telefonen with telephones 908 908 , . 910 910 und and 912 912 verbunden sind. are connected. Das SIC The SIC 904 904 fungiert in diesem Beispiel als ein Wiederholer. acts as a repeater in this example.
  • [0064] [0064]
    In diesem Beispiel fungiert das lokale Netzwerk als ein Multiplexer, bei dem die Bandbreite der Verbindung mit einer hohen Datenrate (PCM-Bus In this example, the local area network functions as a multiplexer, wherein the bandwidth of the link with a high data rate (PCM bus 916 916 ) durch die SIC ) By the SIC 900 900 bis SIC to SIC 902 902 und SIC and SIC 906 906 , von denen jede einen unterschiedlichen Bereich der Bandbreite der Verbindung mit hoher Datenrate (PCM-Bus Each of which a different range of the bandwidth of the high data rate connection (PCM bus 916 916 ) verwenden kann, multigeplext wird. ) Can use, is multiplexed. Darüber hinaus fungiert durch das Hinzufügen von Telefonen In addition, by adding functions of telephones 908 908 , . 910 910 und and 912 912 das lokale Netzwerk der the local network 9 9 als ein Sprachmultiplexer. as a voice multiplexer.
  • Andere Anwendungen der Erfindung Other applications of the invention
  • [0065] [0065]
    Eine Anzahl von Anwendungen der Erfindung wurden vorstehend erörtert. A number of applications of the invention have been discussed above. Zusätzliche Anwendungen umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf: Sprechanlage PABX/PBX, Sicherheitssysteme, Videoüberwachung, Unterhaltungsdienste, Verbreitung der Uhrzeit, und Audio-/Videosignal. Additional applications include, but are not limited to: Parlophone PABX / PBX, security systems, video surveillance, entertainment services, distribution of the time, and audio / video signal. Die mittels der Erfindung reali sierten Netzwerke können sich örtlich innerhalb eines einzelnen Gebäudes oder über eine gesamte Wohngegend erstrecken. The reali means of the invention-based networks can extend locally within a single building or across an entire residential area.
Classifications
International ClassificationH04L29/06, H04J99/00, H04L12/28, H04L12/46, H04B3/54
Cooperative ClassificationH04L43/00, H04L12/2803, H04B2203/5437, H04B2203/5445, H04B3/54, H04B2203/5458, H04L12/2838, Y10S370/908, H04L2012/2845, H04M19/02, H04L12/2801, H04B3/542, H04L29/0602, H04B2203/545, H04L2012/2843, H04L5/14
European ClassificationH04M19/02, H04L12/28B, H04B3/54A, H04L12/28H6, H04L29/06C, H04L12/28H, H04B3/54