网络管理设备安装和供应技术的制作方法

专利名称：网络管理设备安装和供应技术的制作方法
技术领域：
本发明通常针对通信组件，特别是针对使用有源插座管理通信网络的系统和方法。
背景技术：
随着网络越来越大而且密集，为广范围的通信需求服务的局域网(LAN)的使用持续上升。当出现连通性问题时，文档和管理LAN的问题同样增加了对及时响应的需求。随着代替传统的电话网络的功能的基于互联网协议的话音的出现，这就更重要了，但现在在和数据服务相同的LAN上操作。局域网正在包含越来越多实现商业或家庭的总电子通信能力的责任。
一种提供文档、管理和问题解答能力的系统应该在这样做的同时将入口点或接插板处对人的需求保持在最小。传统上，已将电话网络和数据网络维持成具有它们自己的布线要求和特性的两个分离的网络。这主要是由于对提供生命线(life line)能力的电话服务的规则要求和诸如较高的DC响叙铃声调电压之类的电的问题。
在许多方面，LAN布线图方案遵循包括引回接插板的墙面插座的电话方案。然而，电缆类型和特征保持区别。对于大办公室、住宅和小办公室-家庭办公室(SOHO)和多住宅单元(MDU)安装都是这样。

发明内容
根据本发明的一个实施例，提供了一种使用有源电插座的系统。根据本发明的一些实施例，有源插座可以位于企业办公室的墙面上，布电缆设备中的接插板中，用户设备中或两个或两个以上这些区域中。根据本发明的一些实施例，有源插座至少包括两个10/100Mb/s以太网端口并且是局域网(LAN)上的网络部件(NE)。有源插座的一个以太网端口是网络端口并与LAN系统的水平布线连接。至少一个其它端口是诸如个人电脑(PC)或基于IP的话音(VOIP)电话之类的接入可连接以太网的设备的用户端口，插入以获取对LAN的访问权。有源插座可以用作路由两个端口之间的数据的双端口以太网开关。
根据本发明的一个实施例，物理位置信息(即，房间、地板等)与有源插座的MAC地址相关联。因为有源插座具有MAC地址，它响应来自网络的地址解析协议(ARP)请求并在加电或被查询以指示在网络上呈现时发送ARP消息。可以将有源插座的ARP消息和相关联的物理位置信息用于提供关于构成的电缆系统(即，LAN电缆线路)的连通性的信息。
根据本发明的一个实施例，有源插座是需要能从诸如IEEE 802.3AF适应源之类的电源装备(PSE)获取的直流电源的电子元件。这些源被布署在网络中作为诸如根据网络上电力方案接收电力的VOIP电话之类的附加加电设备(PD)的直流电源。根据本发明的一些实施例，有源插座的功耗最小，而剩余的电力被传送至可能连接的加电设备(PD)。
存在几种为有源插座提供直流电源的方法。根据本发明的一个实施例，使用诸如以太网开关或IP路由器之类的PSE装备。根据另一实施例，能使用接插板或中跨接插板。当接插板配有有源插座时，获得管理的结构电缆PSE系统。如果在接插板和终端设备之间使用有源插座则能增强接插板所具有的管理范围。
电缆线路管理和安全性的当前方法依赖于使水平电缆系统和/或接插板的状态保持非常恒定。另外，如果发生变化，需要将它们很好地被编制文档和手工输入安全性/管理系统数据库。根据本发明的一个实施例，使用有源插座便于监控转接线和水平电缆系统的状态，以提供一个管理的结构化的电缆系统。如果存在特定电缆的移除或移动，由电缆连接的有源插座将失去上游网络连接。接插板中的有源插座可以例如通过到上游网络连接的每秒一次的“心跳”IP传输周期性地检测到变化。因为PSE和PD通信，PSE能立即报告转接线中的开路。任选地，有源插座能将消息发送至相邻的有源插座，以报告通信问题。当重新连接时，有源插座可以发出一个指示它重新与任何与其连接的设备联机的ARP消息。当重新建立连接时，到接插板的接线器端口因此标识一个管理转接线连通性的重要方面。因为物理位置信息可以与有源插座相关联，所以可以识别和记录甚至是瞬间的变化。
因为有源墙面插座是管理的网络元件，通过通信网络的管理和操作元件获得远程可视性。为远程监控提供有源插座，消除或减少派送技术员来确定装备的状态的需要。服务可以被远程地中止或恢复。另外，与使用有源插座的网络连接的终端设备也可以被编制目录和控制。
根据本发明的一些实施例，当顾客使用Soft IP电话或VOIP外部硬件电话时利用这些管理和安全性方面。有源墙面插座能提供以太网上的电力(为电话供电)和/或提供物理位置地址以支持E911服务。
为了支持生命线VOIP，可以将PSE开关用于确保所有企业开关具有足以维持渡过交流电停电的直流电源。内部开关将继续将VOIP呼叫引到外部世界而拒绝其它IP数据事务。根据本发明的一个实施例，具有有源插座的电源接插板的一个优点是它能允许上游网络连接在交流电停电期间切换到掉电。然后可以用支持电话话务和/或量减少的数据话务的生命线VOIP网关将话务从接插板引向“生命线”VOIP网关。
附图简要说明在附图中

图1为有源墙面插座的等轴视图；图1b为有源墙面插座的侧视图；图2a为有源墙面插座的示意图；图2b为有源墙面插座的另选实施例的示意方框图；图3a、3b和3c图解电源插座面板中的有源和标准墙面插座的不同配置；图4a、4b、4c和4d是根据本发明的有源墙面插座的另选实施例的侧视图；图5a为图解位置数据输入有源插座的框图；图5b为示出将安装数据设备用于安装和记录与有源插座的安装相关的数据的框图；图5c为根据本发明的一个实施例的安装数据设备的侧视图；图5d为根据本发明的另一个实施例的安装数据设备的侧视图；图5e为根据本发明的另一实施例的安装数据设备的侧视图；
图5f为示出有源插座的安装的安装数据设备的顶视图；图5g为示出用安装数据设备安装有源插座的步骤的流程图；图5h为示出安装数据设备的使用的示意图；图5i为示出连通性测试的安装设备的的顶视图；图5j为示出用安装数据设备检测连通性的步骤的流程图；图6为图解为有源墙面插座使用和配电和电缆管理方案和框图；图7为图解使用根据本发明的一实施例的有源插座的通信网络的框图；图8为图解将接插板和有源插座合并在一起的紧急供电系统的框图；图9为具有有源插座和共享的电路的接插板的示意图；图10为根据本发明的一个实施例的有源插座的示意图；图11为根据本发明的一个实施例的接插板实现的框图；图12为根据本发明的另一实施例的接插板实现的框图；图13为根据本发明的另一实施例的接插板实现的框图；图14为根据本发明的另一实施例的接插板实现的框图；图15为根据本发明的一个实施例的多住宅单元的框图；和图16为根据本发明的一个实施例的网络的框图。
具体实施例方式
现在参见附图，首先参见图1a，示出有源插座10的等轴结构视图。有源插座10包括能形成如外壳12b的图中所示的插头接收开口14的两个外壳12a和12b。根据本发明的一个另选实施例，有源插座10的一个连接器是插头(pug)而另一连接器是绝缘层剥离连接器(DIC)。外壳12a和12b可以是属于用于如在于2002年4月16日颁发的Doorhy等人的美国专利6,371,793，“Low Crosstalk Modular Communication Connector”(它通过整个引用包含在此)中全面说明的用于通信连接器的类型。安装在插头接收开口中的是当插头与有源插座10连接时形成与通信插头的弹性接触的多个导体16。导体16是通过有源插座10的外壳与印刷电路板(PCB)18接触。根据本发明的一个实施例，PCB 18具有约5/8英寸的x尺寸和约2英寸的y尺寸，并且属于具有用于散热的最大铜面积填充的多层结构，并且能支撑电子元件20。分解图中所示的外壳与电流板18分离以将在一个实施例中帮助从电路板18导热的热敏接点22和元件20曝露给诸如元件12b之类的外壳元件。有源插座10在图1b中显示出与属于通常用作墙面位置的通信端口类型的可安装面板24相关。
根据本发明的一个实施例，有源插座10的热设计支持在数据输出口的包围中的环境。因为根据一些实施例，此外壳中几乎不存在气流，散热无效。如图1b中所示，有源插座设计可包括与通过连接器外壳12b的包围的外部的低热阻接触。在本发明的另一实施例中，外壳由诸如金属浸渍材料之类的高导热性材料构成，以帮助散发所产生的热。在本发明的另选实施例中，印刷电路板18上的电子元件20设置在有源插座10的一个或两个外壳12a和12b中。
现在见图2a，示出根据本发明的一个实施例的有源插座10的示意图。根据本发明的一个实施例的有源插座10的元件被安装在PCB 18上。图2a中所示的组件被示作可以各种形式的集成实现的功能单元。组件包括包含接收器28a和b及发送器30a和30b的至少双端口的以太网物理设备(PHY)26。虽然图2中示出双端口以太网设备，应理解可以将本发明原理应用于如下所述的具有两上以上端口的有源插座。
接收器28和发送器30与各接收变压器32a和b及发送变压器34a和b电连接。接收变压器32a和b及发送变压器34a和b进一步与各外壳12a和b的多个导体(参见图1中的16)电连接。导体可以取网络方连接27的形式和用户方连接39的形式。PHY 26与在功能上形成双端口以太网开关的以太网媒体访问控制器(MAC)处理器36连接。
根据本发明的一些实施例，从IEEE 802.3AF兼容PSE源获取有源插座10的电路的电力，该PSE源根据一个实施例将从接收变压器32a的中心抽头提取的负共模电压提供给负导轨38并将从发送变压器32a提取的正共模电压提供给正导轨40。IEEE 802.3AF标准还允许切换负线和正线。DC-DC变换器42与负导轨38和正导轨40连接并为有源插座10的电路供电。电阻器44位于电压导轨38和40的两端，具有足以向PSE发出存在电源要求设备(PD)的信号的电阻。根据本发明的一个实施例，电阻器44具有26kΩ的电阻，虽然可以将更大或更小的电阻用于本发明的特定实施例中。在供电吞吐量模式中，电压导轨38和40通过任选开关46电连接至发送变压器34b和接收变压器32b的中心抽头以允许PD下游从PSE获取电力。IEEE802.3AF标准草案不覆盖给定电路上的多个PD，因此诸如有源插座10之类的中间PD的电力要求必须非常小，通常小于1瓦。任选开关46可以由本地MAC处理器控制，以为了管理和/或安全性对下游PD提供电力控制，如下所述。
图2a中同样示出控制发光二极管(LED)48的MAC处理器36。根据本发明的一个实施例，当被请求时，MAC处理器36用作存储和提供标识信息的网络端口标识元件。在通信链路中可以有两个或两个以上这种由MAC处理器36控制的LED 48至少一个指示链接状态，至少另一个指示发送/接收有活动。根据一个实施例，一个或多个LED 48被安装在PC板18上且光线通过光管50传导至外部插座外壳12b。在另选实施例中，LED可以被安装在外壳12上并与PCB 18电连接。根据另选实施例，一个或多个LED可以与各有源插座10并与各插座外壳12相关联。根据本发明的一些实施例，可以使附加LED端口或不同颜色的LED光可用于支持终端设备的控制或监控。例如，可以将不同颜色光或附加光用于指示安装是否完成和帮助监控和维护电缆连接。这些实施例可以为安装或维护人员提供定位电缆连通性中的中断所需的信息，从而精确定位需要注意的连接。
现见图2b，示出根据本发明的一个实施例的另选的有源插座。在图2b的实施例中，逻辑芯片51实现有源插座的功能，包括诸如通过有源插座发送通信，通过有源插座再生信号，监控和报告数据吞吐量，用于安装指令和用户指令的存储器，有源插座的逻辑标识和切换有源插座以使能或停止通过有源插座通信之类的有源插座的功能。根据本发明的一个实施例，逻辑芯片51包括用于存储让安装者跟随的指令样板和/或一个或多个让安装者在有源插座的安装期间填充的数据区的存储元件。逻辑芯片51与网络方连接53和用户方连接55连接。
根据本发明的一些实施例的有源插座可以被布署在以太网上供电的环境中。在这些环境中，有源插座可消耗它们的操作所需的电力，同时落到能将有源插座标记成以太网上供电环境中的加电设备的功耗水平以下。这样环境中的有源插座传送用于提供给被供电设备的电力。
现参见图3a，示出根据本发明的一个实施例的面板24a具有一个有源插座10。另一实施例是图3b所示的具有两个有源插座10a-b的面板24b。另一实施例是图3c所示的具有两个有源10a-b和无源插座52的面板24c。应理解可以将采用多个有源和无源插座的几个另外实施例在特定安装中实施。同样在图3a、3b和3c中示出的是用于便于安装的有源插座的维护的LED指示器49。
现见图4a，根据本发明的一个实施例有源插座单元10与安装在面板24后面的墙54中的墙板合并，从而可以在所示的用户区56进入用户方插座外壳12b。有源插座单元10通过促进有源插座单元10或水平电缆58的测试和维修的终端塞子60与水平电缆58连接。另选地，有源插座单元10可以通过绝缘位移连接器与水平电缆连接。
根据本发明的有源插座还支持在一个有源插座中使用多个用户方连接和/或多个网络方连接。这些实施例可用于其中一个用户设备被连接至网络方的一个以上网络的实现。另外，一个以上用户设备或属于网络上的一个以上帐户所有者的用户设备可以被连接至单个有源插座并访问有源插座的网络方的一个或多个网络。具有多个网络方连接的有源插座的结构还支持有源插座的双归属操作。在此操作中，有源插座能监控用于可操作性的一个以上网络方连接。如果主网络连接变成不可操作或遇到其它通信问题，则根据本发明的有源插座可自动切换至次级网络连接。网络连接的冗余的这一规定能显著地增强在采用这种双归属系统的有源插座处的网络访问的可靠性。
图4b、4c和4d示出根据本发明的使用多个用户方连接和/或网络方连接的有源插座的实施例。图4b、4c和4d的有源插座与墙板合并，但应理解可以按希望另选地将它们加入到其它网络元件中。图4b示出具有用于连接至通过两个水平电缆58a和58b与一个或多个网络连接的两个网络方终端塞子60a和60b的两个网络方连接器外壳12a和12c的有源插座。图4b的有源插座允许用户区56中的一个连接访问一个以上网络连接。虽然已示出两个网络连接，应理解在这一和其它实施例中可以将两个以上网络连接应用在网络方上。
现在见图4c，具有用于连接至两个用户设备的用户方连接器外壳12b和12d的有源插座。所示的一个网络方连接器外壳12a用于连接至通过水平电缆58与网络连接的网络方终端塞子60。这一实施例允许两个用户设备被连接到有源插座组件。另外，因为用户方连接器外壳12b和12d中每一个都能支持分离的有源插座的功能性，图4c的实施例通过直接墙面连接使所有有源插座功能能被同等地应用于一个以上用户方设备。虽然已示出两上用户方连接，应理解在这一和其它实施例中可以运用两上以上用户方连接。
图4d示出其中采用了两个网络方连接器外壳12a和12d及两个用户方连接器外壳12b和12d的有源插座实施例。在此实施例中，可以将诸如VOIP电话之类的一个以上用户设备或其它用户设备连接至一个以上网络方连接。图4d的实施例允许具有多个用户方有源插座的有源插座墙面组合装置的双归属应用。因此，在主网络失败或出现其它通信问题时可以为插座的用户方56上的多个用户或多个用户设备提供网线冗余。
在通信网络中希望能标识各用户的物理位置。这对支持VOIP的电子紧急情况911数据库(其中位置信息能大大促进人员响应紧急情况的能力)特别重要。位置信息还能支持管理的结构化的电缆线路。现参见图5a，示出在通过水平电缆58连接至接插板64和通过转接线连接至IP路由器68的区域62的墙面54中安装的有源插座10。根据本发明的一个实施例，在数据库中特定的有源插座10与其物理位置信息相关联。为了将有源插座10与其物理位置相关联，可以将区域62的物理位置与数据库70中关于有源插座的信息(例如其MAC地址)相关联，该信息根据某些实施例为E911数据库或由E911程序识别的数据库。
另外，在区域62中并与有源插座10连接的设备可以根据项的类型或项的模型来标识，从而使能连接至有源插座10的项的清单和通过有源插座10连接至网络的设备的实时监控。例如，在学校网络中，在教室中分布的有源插座允许集中监控通过有源插座连接至学校网络的设备。因此，如果需要特定的计算机或光学投影机，除了计算机网络中设备的逻辑位置外还能容易地确定计算机或光学投影机的物理位置，只要该设备与网络连接。根据本发明的一个实施例，与连接至网络的设备的物理位置相对应的清单信息可以与网络的物理位置的图形地图相关联，以提供网络中设备位置的实时描绘。
根据本发明的一个实施例，从事有源插座的安装的人员可以通过用在与连接的具有它自己的MAC地址的本地有源插座10通信的PC 72上运行的应用程序输入位置信息将有源插座和有源插座的物理位置相关联。本地有源插座10的MAC地址与位置数据的关联可以被记录在PC 72上，然后在有源插座安装的工作周期后被传送至管理数据库70。在另选实施例中，相关联的信息被直接输入连接的网络上的数据库70。在另一方法中，人员使用提供实现相同结果的更简单的接口的测试仪器74。测试仪器74还能执行各种网络测试，以确保适宜的网络安装和连通性。在又一实施例中联网的计算机76被用于根据工作命令输入信息更新位置数据库。图5a中所述的数据库70可以驻留为部分网络管理器系统、部分IP路由器68或部分用于VOIP系统的语音网关。
为了诸如VOIP系统中的E911服务之类的一些系统的合适操作，必须将有源插座的物理位置信息(例如，建筑1，#12层，#32室，插座出口#3)与诸如有源插座的MAC地址之类的有源插座的其它标识信息相关联。最好在安装有源插座时将物理位置信息与标识信息相关联。在E911实施中，可以将物理位置转到需要该信息来快速响应紧急情况的紧急情况响应人员。可以将有源插座的位置信息存储在E911应用程序数据库中、网络可访问数据库中，或有源插座中。根据一些实施例，最好在安装时将物理位置数据存储在插座中以避免在MAC地址或其它标识信息与插座的物理位置之间的关联中任何可能出现的错误。在安装几个有源插座后，可以将物理位置数据和关于有源插座安装的其它数据人工记录和输入到管理系统中。可以将PC 72、测试仪器74或其它联网的计算机76用于记录和输入物理位置数据和诸如MAC地址之类的标识数据。
图5b示出由设计成促进有源插座10并被进一步设计成使能容易记录和输入物理位置信息和其它有关有源插座10的标识信息的安装数据设备75所促进的有源插座10的安装。虽然有源插座10的标识信息的讨论集中在作为密钥标识数据的MAC地址，应理解当记录和监控有源插座安装时，可以利用诸如用于特定网络中的专用标识号之类的其它标识号来代替或附加至MAC地址。
安装数据设备75可以是专用于促进和记录与通信组件的安装相关的数据的专用安装设备。安装数据设备75可以取具有设计成帮助安装有源插座10的图形用户界面(GUI)的变形的个人数字助理(PDA)的形式。例如，对于以太网上供电环境中有源插座10的安装，用IEEE 802.3af标准，安装数据设备75可包括电池供电电源设备(PSE)和插座连通线。在图5b中，所示的安装数据设备75附于托架，该托架可用于将安装数据设备75连接至用于从安装数据设备75下载数据或将数据上载至安装数据设备75的网络或计算机。
如下面详细说明的，可以为安装数据设备75提供显示有源插座10的安装点的设施地图，包括办公室位置号和特定房间中的插座位置。在由安装数据设备安装时物理位置数据可以被上载到有源插座10中。最好提供一种具有PDA型软件的安装数据设备75以使能用于链接办公室地图信息和合适的用户信息输入域的用户友好界面。另外，可以在安装数据设备中提供全球定位卫星(GPS)功能性，以将位置信息提供给安装者。地图信息可以以各种格式提供，例如用由Autodesk，Inc.制作的AutoCADTM软件使用的AutoCAD格式。一旦安装了插座号，可以将来自安装数据设备75的数据上载至元件管理器系统(EMS)或网络管理器系统(NMS)数据库。另外，通过使能和执行连接测试可以将安装数据设备75用于测试安装或检测问题。对于该测试，安装数据设备75可以被连接至接插板，以将消息发送至有源插座。可以通过使用查验消息的时间延迟或通过时域反射计(TDR)技术获取关于连接的长度的信息。
现在见图5c，所示的安装数据设备75具有与电池和接口包204连接的主设备模块202.电池的接口包204包括电池，以允许将安装数据设备75用作用于安装有源插座的以太网上供电环境中的电源设备。电池和接口包205通过连接电缆205被连接至线帽(wire cap)206。线帽206使得能通过有源插座的绝缘位移连接(IDC)将安装数据设备75连接至有源插座的网络方。该连接使能将电源从有源插座的网络方提供到有源插座并进一步使能在安装期间将物理位置数据上载至有源插座或有源插座的“试运行”。
现在见图5d，所示的安装数据设备75具有再次连接至电池和接口包204的主设备，电池和接口包204通过连接电缆205与诸如RJ45插头之类的连接器插头207连接。该连接允许从有源插座的用户方向有源插座的网络方测试有源插座。如下详述，此配置还可用于委托或从接插板测试有源插座安装。
图5e示出具有连接至与打印机设备208连接的电池和接口包204的主设备模块202的安装数据设备75。在安装过程中，打印机设备208可以用于打印要被附加于有源插座的打印标签210。所示的图5e的安装数据设备75具有附于用于连接至有源插座的网络方的线帽206的连接电缆205。
根据本发明的安装数据设备最好提供有便于安装通信插座的图形用户接口。现在见图5f，所示的安装数据设备75具有带有使能通知和依次安装有源插座的建筑地图显示的显示器212。建筑地图显示包括房间号214的显示、显示房间方向、房间号和在房间中安装有源插座的位置216。可以用实心定位器来对安装位置作标记并打开定位器以显示待完成的安装。安装进程中指示器218可以用于向安装者显示当前正在安装的插座或下一要安装的插座。
数据显示和输入域220允许显示关于被安装的有源插座以及由安装者或其它用户将信息输入安装数据设备75的信息。信息可以用输入控制222或通过触摸或写屏幕输入。数据显示器和输入域中所示的信息域包括所安装的有源插座的MAC ID号；其建筑提供有有源插座的公司；建筑标识符；包括楼层、走廊、房间号和插座号在内的插座物理位置信息；希望使用有源插座的用户的名字；有源插座的用户的授权等级；和可用于标识和跟踪有源插座的安装的各种任选域。
图5g的流程图中示出用安装数据设备75安装有源插座的安装步骤。图5的流程图指其中安装数据设备75为变形的PDA的安装。安装数据设备75执行设计成促进插座安装的应用程序代码并下载要安装有源插座的企业的地图，例如AutoCADTM格式的地图，如方框226中所示。如方框228中所示，GPS可以任选地被用于确定安装的正确起始点以及正确方向。如方框230中所述，通过在显示器上加亮向安装者显示插座要安装在哪个房间。如方框234中所示，要被安装的插座在房间中的精确位置也可被提供。接着，如方框234中所示，安装者将插座插入设置在安装数据设备上的线帽连接器中，并如方框236中所示将有关安装的任何附加办公室数据记录在安装数据设备中。如方框238中所示，办公室数据被记录在插座存储器中且如方框240中所述将插座从安装数据设备断开。接着，插座被物理地安装到指定的输出口和结构化的电缆中。如果安装附加插座，如方框230中所示加亮另一房间，为要安装的各插座重复方框230-242。在安装所有有源插座后，如方框244所示，可以将来自安装数据设备的数据上载到元件管理器系统(EMS)或网络管理器系统。在完成安装后，如停止方框246所示，安装处理结束。
安装数据设备75还可以用于安装的测试和安装后网络连接的测试。如图5h-5j所示，此测试可以通过将安装数据设备75连接至接插板来完成。图5h示出一个又是以变形的PDA的形式的安装数据设备75，通过连接电缆75到接插板248。接插板通过水平电缆250与设置在墙54中的有源插座10连接。图5i示出其显示器212正在显示关于从接插板执行的连接测试的信息的安装数据设备75。接插板显示器252显示接插板并可向安装者或测试者显示要测试哪个接插板。接插板数据测试显示器254显示关于测试的信息，例如，帧、面板和测试的插座，连接是否通过连通性测试及受测试的连接的电缆长度。还可以提供诸如开关号、端口号或被测试的连接的名称之类的任选信息。数据显示器和输入域220显示包括关于被测试的插座的信息在内的关于受测试的连接的附加信息。数据显示器和输入域可允许由测试者或安装者通过输入控制222输入关于测试的附加信息。
图5j的流程图中示出用于用安装数据设备测试连接的处理。该处理再次将变形的PDA用作安装数据设备。如方框256中所示在安装数据设备执行用于插座测试的应用程序代码并将诸如地图、电子表格和有争论的企业的数据库和关于连通性设备的信息一起上载到安装数据设备。接着，如方框258中所示，GPS信息可以任选地用于确定测试的起始点和测试者的方向。如方框260所示，在安装数据设备的显示器上接着加亮要测试的面板和插座。接着，如方框262所示，安装数据设备被插入接插板且如方框264所示，附加接插板数据被记录在安装数据设备中。如方框266所示，可以接着将插座连接的接插板的有关信息记录在插座中。接着，在如方框268所示的测试下，安装数据设备从面板断开连接，且如方框260所示，如果要测试附加面板和/或插座，则加亮要测试的面板和插座。重复方框260-268直至完成所有需要的测试。最后，在完成面板测试后，如方框270所示，将测试数据从安装数据设备上载到企业管理器系统或网络管理器系统。下输入数据后，如停止方框272所示，停止处理。
现在见图6，显示三条连接路径以图解用有源插座10管理结构化的互连电缆网络78的方法。用于此例使用的结构化的网络是通过转接线82连接至具有作为端口的无源插座的第一接插板84并通过转接线86连接至具有作为端口的有源插座10c的第二接插板88的PSE IP开关/路由器80。在图6的第一连接路径中，诸如VOIP电话之类的用户设备92a通过无源插座52与网络78连接。用本发明的这一和其它实施例使用的用户设备可以是诸如VOIP电话、计算机等且可以是从网络连接抽取电力的加电设备。在第一连接路径90中，如果在电缆系统中的任何一处存在开路连接或如果设备92a是加电设备并从墙面插座52断开连接，则设备92a将掉电。这能通过PSE IP开关/路由器80检测，但不能确定例如电缆线路问题、办公室连接或设备掉电的原因。如果转接线82或连接水平电缆94a被移去，该移去只会被检测成设备92a的掉电。包含有源插座作为端口的接插板可以考虑为管理的互连接插板，因为它使能在只要求一个接插板的同时监视和控制与交叉连接接插板系统相似的连接。
在图6的第二连接路径中，用户设备92b通过有源墙面插座10a与网络78连接。在此情况下，转接线82或水平电缆94b中的电缆移动或开路使用户设备92b(如果用户设备是被供电的设备)和有源插座10a掉电。此时，PSE IP开关/路由器80能在数据库中注意到用户设备92b和有源插座10a不再存在，即，抽取电力。当电源恢复时(通过电缆变化或在开路情况下维修)，PSE IP开关/路由器80注意加电的设备由于在PSE IP开关/路由器80处感应到电力请求而被连接。另外，有源插座10a和设备92b在网络上发送关于指示存在的加电的以太网ARP消息。如果仅设备92b断开，则其损失将由PSE IP开关/路由器80检测到且有源插座10a仍能被管理软件达到和查询。另外，在只有用户设备92b断开连接，随后重新连接时，在电力恢复时只有重新加电的设备92b将用以太网ARP消息响应。有源插座10a，从而用户设备92b能与给定的物理位置相关联，帮助管理中断服务的通知。
当如第三连接路径98中所示有源插座被布署在接插板88中时，墙中的有源插座促进结构化的并管理的电缆线路的维护。然而，在接插板和客户目的点处存在一些能通过具有有源插座技术而得到的附加功能性。在第三连接路径98中，用户设备92c通过有源插座10b和水平电缆94c连接至包含有源插座10c的接插板88而与网络78连接。而接插板88又通过转接线86被连接至PSE IP开关/路由器80。在此情况下，当连接网络被有源设备92c、10b和10c分段时，开路断开，电缆移动和/或用户设备92c的移动能被孤立且分开定义。所述各有源设备响应以太网ARP请求并产生关于加电情形的以太网ARP消息。例如，如果存在转接线86的移动，则用户设备92c、有源插座10b和接插板插座10c将全部掉电。此时，PSE注意到用户设备改变了所请求的电量中的状态并因此能区分只有用户设备92c移除和水平或转接线开路和/或移动。当电力恢复时，先前掉电的设备在网络上发送以太网ARP请求指示存在。另外，如果PSE设备80的端口和接插板88上的有源端口之间或接插板88和有源插座10b之间的互连已改变，则可以确定和管理变化的位置。
现在参见图7，图解将有源插座10用于对LAN 100的网络访问。在此实施例中，诸如VOIP电话之类的用户设备102a-n通过相应位置104a-n中的相应的有源插座10a-n附于网络上。虽然只在四个位置上显示四个用户设备，应理解可以用多个位置中的多个设备使用根据呈现的系统和方法。有源插座10a-n由水平电缆线路108与接插板106连接。接插板106被连接至与不间断电源(UPS)112连接的PSE IP路由器设备110并通过IEEE802.3AF标准草案向下游电力获取设备(例如102a-n和10a-n)供电。PSE设备110与同样用作VOIP网关的IP路由器114连接并被连接至或包含数据库116。网络管理器118也与LAN 100连接并在本发明的一个实施例中能通过简单网络管理协议(SNMP)监视和控制诸如路由器110和114之类的各种网络元件和有源插座10a-n。根据本发明的一些实施例，网络管理员执行用于实施网络管理任务的网络管理程序。
如图2中所示，有源插座10具有由本地处理器36控制的DC电源开关46。有源插座10包含开关46，从而能例如通过本地处理器36控制数据连通性和到任何下游设备的电力，使能增强诸如终端隔离、设备清单和授权之类的安全性特征。网络管理器118能控制网络元件或在周期间隔处或响应于诸如服务的未授权请求之类的外部刺激停止对任何终端的网络访问。此可以通过网络管理器118向位于有源插座10的处理器36发送信号，以打开在特定位置处的开关46来实现，从而防止在这些位置的数据流。存一些应用程序，通过它们在一天中的某几个时间，能限制对管理的网络的访问。在网络中使用有源插座10也允许使用监视。例如，限制从一些办公室对敏感的或受限制的互联网或内联网址或位置的访问可能有用。如果启动未授权的访问，则知道指令的网络管理器118能选择关断有源插座10以及记录使用请求设备的有源插座的位置。
现在见图8，示出通过接插板提供紧急电源及用在接插板处的有源插座管理结构化的电缆系统的根据本发明的一个实施例的系统。用户区121a-n中的用户VOIP电话120a-n由通过水平电缆线路108连接至带电接插板122的有源插座10a-n连接。加电的接插板122被连接至上游IP开关124，它是正常操作期间是用于VOIP电话120a-n的路由设备。加电的接插板122还被连接至诸如备用电池和同样与本地备用电源126连接的备用语音网关128。在断电时，上游开关124可能掉电且电源接插板122可将语音话务转向本地网关128。根据一些实施例，可以在断电时缩减数据服务但为紧急情况维持语音服务。
根据本发明的一个实施例，在作为三端口设备的接插板122中提供有源插座。在本实施例中，将一个端口用于用户连接性，一个端口用于网络连接性并将第三个端口用于对备用语音网关128的连通性。根据本发明的另一实施例，从接插板122到备用网关128的连通性是通过共享的以太网连接。根据本发明的又一实施例，接插板用网络方开关元件将接插板有源插座的网络端口连接至共享的以太网总线130。
现在见图9，示出加电的接插板的一个实施例的方框图。在此实施例中，24端口接插板122的有源插座单元10a-x被安装在共用印刷电路板132上。处理器134通过总线136被电连接至有源插座10a-x并控制有源插座10a-x的行为。DC-DC电力变换器138将输入的电源供给转换成局部电路的要求的电源供给。例如，电力变换器138可以将输入的48V电源转换成局部电路要求的3.3V。为了将电力发送至下游加电设备，沿电力连接140分配局部电路的电力。根据一个实施例，分配有源插座10x，以从上游PSE提取48V并通过输入电力连接142将48V分配给DC-DC变换器138。任选地，可以将诸如有源插座10w之类的另选的有源插座用于电力提取，例如对于在从冗余上游PSE抽取电力时的例子。DC-DC电力变换器138可以确定将从哪个电源(例如，10w或10x)使用电力。在另选的实施例中，可以只为提供电力采用附加一个插座或多个插座。
现在见图10，示出根据本发明的一个实施例的有源插座144的另选的结构。有源插座144可以例如用于图9的实施例中，在该实施例中使用公共处理器134和公共DC-DC电力变换器138且单个插座不必从上游PSE提取电力。图10的有源插座144包括分别连接至上游驱动器150和152的上游变压器146和148和分别连接至下游驱动器158和160的下游变压器154和156。开关162与电力连接140有效地连接且在处理器的控制下通过总线136能控制通过下游电力连接器164和166分配给下游变压器154和156的电力，以将电力发送至下游加电设备。因此，为了传送电力只需将下游变压器154和156中心抽头。根据本发明的又一实施例，为了中断数据连接，开关162可以操作地连接，以接收(Rx)和发送(Tx)信号。
根据图9的接插板122的一个实施例，有源插座10具有在交叉连接或互连系统中帮助安装者的集成LED。图11示出其中与接插板122上的有源插座10相关联的LED 168可以被照明并闪烁图形以帮助安装者。例如，LED可以指示转接线86或水平电缆108在何处与接插板122连接。在图11的实施例中，接插板122沿着PSE IP开关/路由器170和水平电缆108之间的通信路径设置。根据一个实施例，有源插座LED的照明通过来自管理机构的SNMP消息实现。除了由LED功能性提供的安装协助以外，LED还通过提供为维护人员提供指示不能工作的电缆位于何处的视觉指示及通过提供用于在通信网络中重组电缆的可视指令允许安装后改进的电缆管理。虽然只显示出一个与各有源插座144相关联的LED，应理解在本发明的一些实施例中多个LED可与各有源插座相关联。
图12中示出本发明的另一实施例，其中接插板122a和122b以级连的主从配置来布署。图12中所示以级连方式布署的接插板使得能在向安装者指示要在何处移除或安装转接线的各面板上交叉连接具有LED168的系统。
根据图13中所示的加电的接插板122的一个实施例，可以从可以是使加电的接插板122成为PSE设备的AC线PSE或备用DC电池组的本地电源172获取诸如48DC电源之类的电源。根据另一实施例，如图9中所示，可以通过本地插座10x中的一个从上游PSE获取诸如48VDC电源之类的电源。
在又一实施例中，如图14中所示，可以用接插板122中诸如插座10k和101之类的有源插座通过转接线176a和176b从两个独立源PSE 174a和174b获取诸如提供给接插板122的48VDC电源之类的电源。
现在参见图15，示出根据本发明的一个实施例的多住宅单元(MDU)。使用有源插座允许在单个住宅单元的服务启动。另外，可以促进住宅和小办公室/家庭办公室(SOHO)应用的通信的安全性和管理。宽带路由器178与用于外部连通性的广域网180连接并通过到接插板182的转接线在MDU中与分配系统连接，所述接插板182可以是具有加电的有源插座的加电的接插板。为了管理，接插板182可任选地包括一个或多个有源插座10。水平电缆线路从接插板182连接可以是个别住宅的个别位置184a-n。各位置184a-n包括安装了有源插座10a-n的墙面和用户设备186a-n。各有源插座10a-n具有与有源插座相关联的MAC地址和物理位置信息。可以从与宽带路由器178或接插板182连接的UPS源获取用于有源插座10和用户设备186a-n的电力。将有源插座集成到用户区中和/或到宽带路由器178中允许电缆布线基础结构问题的远程管理和诊断，提高电缆布线基础结构的安全性，服务启动(即，打开和关闭服务)和监视以太网应用程序上的电力和指示设备的物理位置。还增强了性能监视，因为可以通过服务供应者集中标识问题连接的物理和逻辑网络位置而不必更广泛地调查基本位置问题。
包括这里所述的有源插座的实施例的优点的本发明的多住宅单元应用程序可以被延伸至住宅、办公室和旅馆网络。整个这些网络的有源插座的分布使能各种有用的特征。在整个网络分布有源插座的一个用处是服务费用系统(toll-for-service)的实施。该系统可以在例如其中各位置184a-n是旅馆房间或会议室的旅馆中。有源插座10a-n使得可以监控数据吞吐量并能将数据吞吐量向网络管理员报告。因此，网络管理员能为请求的数据量收取固定费用或通过设备186a-n发送。另外，因为网络管理员可以打开或切断有源插座10a-n的每一个，可以集中控制在位置184a-n使用有源插座10a-n的能力，以只允许为使用有源插座付过费的人使用个别有源插座，包括一旦付费的时间段已满则停止数据流过有源插座10a-n的能力。可以实施按每个数据包支付的付费方案或按其它数据单元和时基付费，允许将网络带宽有效分配给为其付费的人。有源插座可以以网络树的结构分配，从而由分离的有源插座的几个用户访问的网络例如在会议室中可以由网络管理员容易地管理而不必在访问使能区中寻址各有源插座。根据本发明的有源插座可以被连接至设置在网络中的其它有源插座和设置在接插板中的有源插座。另外，在根据本发明的一些网络结构中，设置在接插板中的有源插座可以与设置在接插板中的其它网络插座连接。
在图15中所示的多住宅单元中使用有源插座还通过允许在电缆的个别覆盖范围内标识通信问题为服务供应者增强电缆管理。有源插座的集中控制和监视还允许网络管理员确定是否尝试未授权的网络访问或网络“盗版”并进一步为网络管理员提供确定尝试的未授权访问的物理位置所需的信息。
因为集成在接插板中的有源插座或墙面插座可以将连接信息上游发送至远程网络管理系统，可以减少将技术员派到远地去确定设备条件或去服务设备的需求，或在许多情况下消除该需求。对于这里所述的其它多用户实施例，仅仅示出几个用户，但应理解可以将本发明用于促进更多用户的实施。
根据本发明的有源插座可以用于扩展以太网系统的物理范围。通过再生接收的信号，沿通信路径定位的有源插座用于增加信号的有效范围，导致更坚固的通信路径。同样，因为本发明的一些实施例中的各有源插座再生以太网信号，不必用接插板协同定位IP开关和路由器。另外，因为可以在接插板或封面插座中设置有源插座，可以设计通信路径，以在保持低成本的同时最好地利用有源插座放置。有源插座还可与诸如无线访问点(“WAP”)之类的无线网络元件结合使用，以在无线网络中提供有源插座的特征。
图16示出采用有源插座来扩展网络范围的通信网络的方框图。在图16的网络中，诸如开关之类的网络元件188具有一个第一半径“R1”，其中网络元件可以通过有线连接传导网络信号。因此，网络元件188具有一个由第一虚线圆“C1”表示的可操作区域190。提供到位于网络元件188的可操作区域190的周围附近的有源插座10的有线连接192会增加系统的有效区，因为有源插座10能再生通信信号。具有第二半径“R2”的第二圆“C2”示出当采用有源插座10时所实现的扩展的有效区194。进一步的扩展可以通过采用多个有源插座10或通过提供从有源插座10到无线访问点198的附加有线连接196来实现。应理解如图16中所示的用于扩展范围的有源插座可以作为墙面插座提供或作为接插板中的有源插座提供。另外，应理解可以将无线访问点198和有源插座10布署在在特定网络应用程序中所希望的各种配置中，且可以在由无线访问点服务的区域中提供有源插座以从沿附加电缆线路的无线访问点再生信号。另外，虽然在图16中R1和R2被示出大致相等，应理解本发明的一些实施例可以采用两个不同的半径。当使用主无线访问点形成联网问题时，可以采用无线访问点和双归属有源插座(以上参照图4b所述)，以将设备访问从主无线访问点切换至次无线访问点。
虽然示出和说明了本发明的特定实施例和应用，应理解本发明不限于这里所公开的特定结构和组分，从上述说明中可以明显看出各种修改、变化和变型而不偏离在所附权利要求中所定义的本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种用于在通信系统中安装有源插座的安装数据设备，包括用于提供安装指令的显示器；一个或多个用于从安装者接受输入的用户输入控制器；电源；和用于连接至有源插座的连接器；所述安装数据设备适用于接受安装信息并在有源插座安装期间将所述安装信息提供给有源插座。
2.如权利要求1所述的安装数据设备，其特征在于，所述安装指令包括图形安装地图。
3.如权利要求1所述的安装数据设备，其特征在于，还包括用于通过所述显示器提供位置信息的GPS接收器。
4.如权利要求1所述的安装数据设备，其特征在于，所述电源和所述连接器适用于根据IEEE 802.3af标准向有源插座供电。
5.如权利要求1所述的安装数据设备，其特征在于，还包括用于在插座安装期间打印插座标签的打印机。
6.如权利要求1所述的安装数据设备，其特征在于，所述设备适用于执行用于促进有源插座的安装的软件。
7.如权利要求1所述的安装数据设备，其特征在于，所述设备适用于执行用于在安装有源插座后促进连接测试的软件。
全文摘要
提供一种用于对局域通信网进行管理和文档的系统，它通过利用具有在电缆线路中作为整体管理的元件的以太网控制器和以太网上电力传送能力的有源电子模块布署电源设备和加电设备，以增强网络的管理、文档、安全性和紧急情况911方面并扩展网络的物理范围。
文档编号H04L12/26GK1849775SQ200480026286
公开日2006年10月18日 申请日期2004年8月4日 优先权日2003年8月6日
发明者J·E·卡夫尼, R·A·诺丁, M·V·多尔西, E·法瑞蒙德, K·C·科茨基, R·J·康尼利, M·鲍娄瑞-撒兰萨, A·法瑞蒙德, S·A·杰克司, J·D·蒂森, B·D·莱辛 申请人:泛达公司