智能集中器的制作方法

专利名称：智能集中器的制作方法
技术领域：
本发明涉及局域网(LAN)技术领域。更具体地说，本发明涉及用于有效地多路传输数据、话音、传真(FAX)和位于工作站点与网络间的电力线的装置和系统。
背景技术：
通常要通过大量运行到每个工作站点的多个连接和装置的多个并行电缆来实现现代的局域网(LAN)。这是在话音电话、传真和设备电力电缆之外的布线。当LAN基础设施需要改变时，通常更有效的方法是将现有电缆留在原地并简单地在交换机和路由器节点以及任何新的工作站点的设备之间布设新电缆。
现有的，基于每个用户的实现数据多路传输和防火墙技术是围绕着在集中提供首端数据交换机或路由器的能力或通过安置盒子级数据集中器交换机，不管是硬件防火墙、接入控制器还是紧接在连接到数据LAN的计算装置后的硬件加密装置的安全性设备，将这些功能分配给最终用户单元处。
当前分配解决方案尤其是不可靠性、低效管理和会遇到由于偶然除去电力和断线所引起的故障。当前解决方案需要增加安装需求和降低系统可靠性的局部电力。由于故意或疏忽绕开任何安装的防火墙，会破坏安全性。在该领域中，软件解决方案很难配置和维护并且只要安装，会遭到通过普遍黑客技术攻击。软件解决方案的另外的缺点在于将网络化的装置不能充当所需软件。
那么，所需要的是一种可靠的多路传输话音、数据、传真和电力线方法以便降低安装成本和实现LAN中基础结构变化技术手段。另外，这种技术手段应当提供有关使用率的信息以及应当便于网络的管理和安全性。
发明概述在此所呈现的是提供可靠多路传输话音、数据、传真和电力线以便降低安装成本和LAN中基础结构变化的装置的智能局域网连接插口。此外，连接插口提供有关使用率信息和便于网络管理和安全性。
本发明涉及用在网络中多路传输信息的装置。该装置具有包含两个或多个 网络连接装置以及用于控制和多路传输数据、话音电话信号和用于连接到多个连接装置的多个装置的电力的适合的智能电子电路的外壳。多路传输使得不同装置与网络通信，以及在一些情况下，通过网络连接接收电力。智能电子电路还能有助于网络安全和管理。所公开的发明的主要优点在于大大地降低了新网络安装所需的网络电缆，以及几乎消除了为改变现有网络，安装新电缆的需要。
本发明的实施例公开了用于在网络中多路传输信号的装置。该装置包括一个外壳、与外壳连接的两个或多个网络连接装置，以及与外壳连接并与网络连接装置可通信连接的智能电子电路，其中智能电子电路适合于控制连接到网络连接装置上的网络电缆中的信号和电力多路传输。
附图的简单描述本发明的操作能通过参考附图来得以到最佳说明

图1(现有技术)表示带有服务器和工作中心的传统LAN。
图2A表示根据本发明的一个实施例配置的LAN。
图2B表示带有本发明的实施例的LAN的变形。
图3表示根据本发明的一个实施例的智能连接装置的示例性连接的框图。
图4表示用于本发明的一个实施例的可能结构。
除非特别提到，在本说明书中引用的附图应当视为与比例不接近。
本发明的最佳试验例现在将详细地参考本发明的优选实施例，其例子是附图中示例说明。尽管将结合优选实施例来描述本发明，应当理解，这并不意味着将本发明限定在这些实施例上。相反，本发明是为覆盖包括在由所附权利要求书定义的本发明的精神和范围中的替代、修改和等效。此外，在本发明的下述详细描述中，阐述许多特定的细节以便提供对本发明的全面理解。然而，对本领域的普通技术人员来说，没有这些特定的细节要实施本发明也是显而易见的。在其他实例中，对已知方法、过程、组件和电路在此不予详细描述，以便不必与本发明的特征相混淆。
按照过程、逻辑块、处理和有关电子电路内的信号的操作的其他符号表示在以下部分予以详细描述。这些描述和表示是由电子领域的技术人员常用的手段来最有效地将他们的工作的实质传达给本领域的其他技术人员。这里的过程、逻辑块、方法等等通常视为产生所需结果的独立顺序的步骤或指令。这些步骤是需要物理操作物理量的那些步骤。通常，尽管不必要，这些量采用能在电子系统中存储、传送、结合、比较以及其他的电子或磁信号的形式。
有许多可想到的本发明的实施例。然而，通过仅讨论一些实施例，可一很好地解本发明的原理。该讨论决不限制原理的应用或确定实施例可能的界限。
本发明的该实施例实现了易于安装和可靠地提供用于访问话音与数据网络的附着点的智能硬件。通过安装在墙壁内或为办公室隔间的内部空间中的微型硬件来实现该实施例。该实施例的一个表面用于可由终端用户存取以及在大多数实例中，是在工作空间的外表面上。
在一个实施例中，几个标准通信接口，诸如RJ45以及状态指示灯，均安装在该实施例的外部、可由用户访问的表面上。一种预定实例是提供四个RJ-45通信接口。然而，替代实现可支持更多或更小的数量。
在本实施例中的中心数据网络(LAN)或话音电话网络(或可能是专用的FAX线)的连接在连接装置端被端接。这些连接可由安装工人来建立，并且不用于由终端用户访问。在大多数实例中，单元和通信基础结构间的布线将端接在墙壁或可能为办公室隔间设置内。网络配线(话音和数据)的端接将提供用于工业标准通信电缆，诸如CAT3，CAT5 or CAT5E或类似的电缆的可靠的电子和机械连接。实现的变形也可类似地容纳光纤电缆。可以预见，安装的完整性可采用那些在没有专用工具时，终端用户就不能予以拆卸的安装硬件，诸如螺丝和揿钮装配技术。
除端接数据连接外，本发明的该实施例能支持数字电话连接，诸如由VOIP(Internet协议上的话音)技术所需的那些连接。在预定实现中，可构造RJ-45连接器或其他组合式接插件来提供LAN数据连接或数字电话连接。终端用户将能把数据电缆或电话插入插口中并且能支持任何一种设备。终端用户将不必主动配置或编程该实施例来启动任一模式的操作。
还能提供对将电缆独立直接端接到单独的子网的支持。将线路直接端接到另一数据或话音线路的能力将提供适应与本发明的该实施例的能力不兼容的新的数据和话音技术的增长的能力。希望这种灵活性也能支持新的网络拓扑结构。
除该实施例和客户端设备来回布线连接外，无线连接也是可行的。可应用标准通信媒介，诸如IR，B1ueTooth，802.11或其他装置来与该设备通信。
可通过网络电缆，从中心电源为该实施例以及连接到其上的设备提供电力。该实施例也能将电力转递给连接到在用户可存取面上的通信插口上的数据设备。所提供的电力可以隔离由于连接装置或其电线中的部件故障或短路引起的漏电的影响的方式连接。这种隔离可防止损坏该实施例的外部的故障以及将以允许该实施例本身以及连接到该单元的设备保持可操作的方式来隔离该故障。受影响的端口的恢复将是自动的，并且只要移动故障设备或电线就会发生。该实施例将通过限流折回电路来实现该特征。另一实现可通过自加热多开关(PolySwitch)保险丝，但限流是最佳的实现，因为这允许内置的智能来检测状况，并将其报告给中心管理控制台。
由以上已经描述过的方式物理安装设备所产生的好处将会增加可由本实施例，来执行的功能性、可靠性和功能范围。不提供到受保护面，诸如墙壁或小室内部的网络的布线端接的安装本身是不可靠的并且极易产生机械应力、磨损和相关机构的连接性能的降低。在一种受保护环境中，设置附着点将会消除由于偶然发生的应力问题。如果用户打算获得设备电缆并直接或通过连接电缆不经意地拉到本实施例上，就会产生机械应力。安装硬件可以隔离布线会遭受的压力。
已经描述过的该实施例的物理属性的另一好处在于终端用户不能直接访问网络基础结构。本发明的这一实施例本身将用作管理访问控制点。如果以另一种方式，诸如独立框建立该实施例，终端用户就有可能避开由该实施例执行的功能，并能获得直接的、不受管理的访问该网络。显然，本发明实施例中提出的原理就是通过提供访问可控制点来提供增加的安全度。
对无线连接来说，天线或IR端口能安装在所实现的单元本身的表面中。也能将天线构造成允许其处于表面上或其上方。包含在该实施例的外壳中的一套电子设备能提供实现无线连接的另外的支持电路。
该实施例的另外的显著优点是提供一定程度的方向性，更优化地以便限制预定或非预定的设备的数量，通过它，任何单元将能通信。通过采用方向性和屏蔽，工作空间的占用者将能可靠地与单元通信，而在相邻空间中的另一人同时使用类似装置时，不可能干涉和接入与第一用户通信。
可以预见该单元可以做成单独的元件。基本单元能包含端接电缆的能力， 而包含该智能电子设备的单独单元能在稍后的时间加到该基本单元上。以这种方式的该单元的功能拆分将允许以效能成本合算的方式宽范围布置网络布线基础结构，因为当前未占用的工作区智能成本不会产生。由这种类型的功能划分所产生的其他好处是在现场维修和更新的领域中。能快速替换和再测试怀疑有故障的单元。同时，在需要的地方增加具有附加能力的较新单元，而在不需附加能力的区域，仍然可以沿用较旧的模块。
还可预见，可将模块扩充能力增加到基本单元上，以允许所配置的单元的功能很容易地应用于新的和变化的需要上。扩充模块可联接到面板上，并能获得总线信号和来自其的电力。串行总线诸如USB或Ethernet能适合这种目的。模块增加的实现不象PC机的情况那样让终端用户把总线扩充连接器视为通用接口的方式实现。这样做就避免了如果终端用户直接将电缆插入工业标准扩充连接器中，以期望能启动由外围设备提供的功能时会产生的问题。由于不能假定板上智能具有检测所插入的设备的特性的能力，便不可预期支持能力的这种限制。也不必是增加所需软件元件或用户接口以支持外围设备所需的与终端用户通信的层次的装置。
也可预见，本发明的该实施例的一些实现是可以安全地安装在现有数据通信插口上的插件附件。该实施例的另外的安装技术可以使该单元安装在或插入到现有的通信插口中。
墙式安装单元可提供另外的能力，诸如数据集中、安全性、VOIP支持等等。然而，为实现与用于墙式安装所描述的类似的增加可靠性和安全性的实际好处，需要以这样一种方式来加入附件，能允许快速而简易的安装，同时提供不是由终端用户释放的俘获机构。
可通过参考附图对本发明的实施例的讨论来进一步理解本发明的原理。
现有技术图1示例说明用服务器和三个工作中心来实现的传统的LAN。工作中心可以由工作站107、网络打印机108、手提电脑101或其它需要直接与服务器通信以确保正常操作的设备以及设备的组合构成。另外，使用Internet协议(VOIP)技术的话音电话109也可在现代化的工作场所中。这些设备的每一个都需要与服务器或其外围交换机进行电缆连接。如前所述，这些连接的每一个目前都需要一根单独的电缆来实现，这样可能会非常昂贵，还要弥补系统的完整性和安全性。
图2A表示了与图1相同的装置构成的LAN，其中工作区设备已经由本发明的实施方案连接到网络上，可将其称为智能网络入口或智能集中器200。所有以前的工作中心的相同功能和设备都予以了表示，但使用智能集中器，只需要一根电缆就把一套工作区装置与服务器连接起来。VOIP电话109也用在了装置阵列中。
如图2A所示，是经网络连接的设备电力的一种实现方案。这可以用于功率需求足够低以便实现多路传输电源系统成本合算的设备。高功率需求能使得电缆尺寸过大，以致不能获得任何成本节省。
图2B表示一个具有智能集中器的LAN上的变形。在这里，进一步降低电缆成本是通过使用智能集中器的“串级链”设备来获得的。串级链会致使仅将一条电缆直接连接到服务器上，或其外围交换中心，以便连接多个工作中心.。
图3表示的是一个利用于本发明的实施例的可能结构。以侧剖面视图的方式表示出了智能集中器301和连接器插口304，以及在几个可想到的装置中示出的无线设备307。可预见，无线通信设备是以多种协议启动的。红外和Bluetooth，或其他一些RF实现也是可能的。服务器104的来回地多路传输信号很可能受单元内电子设备302的控制。同时，某些设备的那些信号和可能的电力将在信号电缆100上传送，并经单元后连接器306连接到智能集中器301。
如图3所示的是附件设备303。设备303的功能存在一个可能性的范围。它可以用作智能远程测试设备，允许由中心单元测试和评价网络基础结构和电缆，而工作站没有任何所需动作。设备303还可用作安全装置，在服务器没有得到一个物理网络端口已经得到调整的通知的情况下，防止物理连接到LAN电缆上。
图4表示一个本发明的实施例的可能结构。在这里，示出了具有四个RJ-45插口的智能集中器301。即使存在一个实施例采用标准壁装插座板设备的形状因素，也有多个插口308的空间。这些其他插口能启动与不同网络或电话系统或多个其他可想象可能性的连接。图4还示出能在可能的实施例中实现的状态表示灯305。
如图4所示为无线通信设备307。设备307可以用于与网络的非接触连接的多种无线标准。另外，红外或RF协议，诸如Bluetooth是容易想到的可能的通信标准。用于设备307的接收机电子设备有可能包含在集中器301的本体内，可能与内部电子设备302集成。
总的来说，本说明书公开了本发明，涉及用于多路传输网络中的信号的装置。该装置具有一个外壳，它包含两个或多个网络连接设备，以及用于控制多路传输数据、话音电话信号以及用于连接到连接设备的多个设备的电力的适合的智能电子电路。多路传输使得各个设备通过网络相互通信，以及在一些情况下，通过网络连接接收电力。智能电子电路还有助于网络安全和管理。所公开的发明的主要优点在于大大地降低了新网络安装所需的网络电缆，以及几乎消除了用于修改现有网络而安装新电缆的需要。
为示例和描述目的，已经对本发明的特定实施例进行了描述。但它们不是为了排除或只将本发明限制到所公开的形式。根据上述教导，许多显而易见的改进和变化是可能的。选择和描述这些实施例是为了更好地解释本发明的原理及其实际应用，以便使本领域的其他技术人员能更好地了解本发明，并具有适合于预期的特定使用的不同改进的不同实施例。企图由附加的权利要求书及它们的等效物来限定本发明的范围。
权利要求
1.一种用于在网络中的工作中心多路传输信号的装置，包括一个工作中心可安装的外壳；与所述工作中心可安装外壳连接的两个或多个网络连接设备；以及与所述工作中心可安装外壳连接以及与所述网络连接设备通信连接的电子电路；其中所述电子电路用来控制连接到所述网络连接设备上的网络电缆中的所述信号的多路传输，以便在所述工作中心局部实现从所述工作中心发出的信号的多路传输以及用于发往所述工作中心的网络信号去的多路传输。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述网络连接设备能连接数据线。
3.如权利要求1所述的装置，其中所述网络连接设备能连接话音电话线。
4.如权利要求1所述的装置，其中所述网络连接设备能连接专用FAX线。
5.如权利要求1所述的装置，其中所述网络连接设备能连接到设备电源并输出设备电源。
6.如权利要求1所述的装置，其中所述电子电路能将系统信息传送给所述网络。
7.如权利要求1所述的装置，其中所述电子电路进一步启动来协助维护网络安全性。
8.一种在一个工作中心，将设备连接到网络上的方法，包括下列步骤a)在所述工作中心提供能将网络设备连接到一个网络的设备上的连接器；b)将两个或多个网络设备连接到所述设备连接器上；以及c)在所述网络和所述网络设备之间进行多路信号传输。
9.如权利要求8所述的方法，其中提供设备连接器的所述步骤是通过一个模块化的电缆连接器实现的。
10.如权利要求8所述的方法，其中所述多路传输信号的步骤能多路传输网络数据信号。
11.如权利要求8所述的方法，其中所述多路传输信号的步骤能多路传输话音电路信号。
12.如权利要求8所述的方法，其中所述多路传输信号的步骤在所述工作中心实现。
13.如权利要求8所述的方法，其中所述网络连接设备能连接到专用FAX线。
14.、如权利要求8所述的方法，其中所述网络连接设备能连接到并输送给设备电源。
15.如权利要求8所述的方法，其中所述电子电路能向所述网络传送系统信号。
16.一种用于连接网络的系统，包括一个网络，具有一个或多个服务器以及一个或多个工作中心；通信连接所述网络中的所述工作中心和所述服务器的电缆；以及一个或多个连接设备，它能用来在所述工作中心中的多个设备和所述网络之间智能地进行多路传输通信。
17.如权利要求16的所述的系统，其中所述工作中心包括台式计算机。
18.如权利要求16的所述的系统，其中所述工作中心包括打印机。
19.如权利要求16的所述的系统，其中所述工作中心包括VOIP启动的电话。
20.如权利要求16的所述的系统，其中所述连接设备用来以串级链的方式，连接到其他连接设备上。
21.如权利要求16的所述的系统，其中所述连接设备包括用来协助维护所述网络的安全性的电路。
22.如权利要求16的所述的系统，其中所述连接设备包括用来协助管理所述网络的基础结构的电路。
全文摘要
本发明涉及用于在网络中多路传输信号的装置。该装置具有一个外壳，它包含两个或多个网络连接设备，以及用于控制和多路传输数据、话音电路信号和用于连接到连接设备的多个装置的电力的，适合的智能电子电路。多路传输使得不同设备与网络通信，以及在一些情况下，接收网络连接接收电力。智能电子电路还有助于网络安全性和管理。所公开的发明的主要优点是大大地降低用于新网络安装所需的网络电缆，并且以及几乎消除了为改进现有网络而安装新电缆的需要。
文档编号H04L12/64GK1689290SQ02809982
公开日2005年10月26日 申请日期2002年3月19日 优先权日2001年3月20日
发明者A·罗宾斯汀, G·王 申请人:3Com公司