DE10209339B4 - Circuit arrangement for operating multiple interfaces in a LAN network and interface - Google Patents
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Abstract
Schaltungsanordnung zum Betrieb mehrerer Schnittstellen in einem Datennetz, beispielsweise einem LAN-Netz, wobei die Schnittstellen (1) als Access Points ausgebildet sind und den Zugang zwischen dem drahtgebundenen Datennetz und einem drahtlosen Datennetz (Funknetz) steuern und wobei die Schnittstellen (1) kaskadenförmig angeordnet sind und die Leitungen (a...f) des Datenkabels durchgeschleift sind, wobei die Strom- und Spannungsversorgung der weiteren Schnittstellen (1) von der ersten Schnittstelle (1) aus vorzugsweise mit Hilfe von im Datenkabel vorhandenen Reserveleitungen (e,f) erfolgt, dadurch gekennzeichnet dass die erste Schnittstelle (1) einen Detektionszweipol (19) zum Anschluss an eine Übertragereinrichtung (2, 3), die an im Datenkabel vorhandenen Datenleitungen (a...d) angeschlossen ist, und an die im Datenkabel vorhandenen Reserveleitungen (e,f), um wahlweise Strom oder Spannung über die Datenleitungen oder die Reserveleitungen einzuspeisen, einen dem Detektionszweipol (19) nachgeschalteten Gleichrichter (20) und eine dem Gleichrichter (20) nachgeordnete Versorgungsbuchse (17) zum Anschluss einer externen Strom- oder Spannungsquelle (24), um Strom oder Spannung einzuspeisen, aufweist.circuitry to operate multiple interfaces in a data network, such as a LAN network, wherein the interfaces (1) designed as access points are and the access between the wired data network and a control wireless data network (radio network) and the interfaces (1) cascaded are arranged and the lines (a ... f) of the data cable looped through are, with the power and voltage supply of the other interfaces (1) from the first interface (1) preferably by means of in the data cable existing spare lines (e, f) takes place, thereby characterized in that the first interface (1) is a detection dipole (19) for connection to a transmitter device (2, 3), the data cables present in the data cable (a ... d) connected to the existing spare cables in the data cable (e, f) to select either current or voltage across the data lines or to feed the reserve lines, a the Detektionszweipol (19) connected rectifier (20) and a rectifier (20) downstream supply socket (17) for connecting an external Current or voltage source (24) to supply power or voltage, having.
Description
Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung zum Betrieb mehrerer Schnittstellen in einem drahtgebundenen Datennetz, insbesondere einem LAN-Netz (Line Area Network), wobei die Schnittstellen als Access Points ausgebildet sind und den Zugang zwischen dem drahtgebundenen Netz und einem drahtlosen Datennetz steuern, beziehungsweise von einer Schnittstelle für eine solche Schaltanordnung.The The invention is based on a circuit arrangement for operating several Interfaces in a wired data network, in particular a LAN network (Line Area Network), whereby the interfaces as Access Points are formed and access between the wired Control network and a wireless data network, respectively an interface for such a switching arrangement.
Als Access Points ausgebildete Schnittstellen, die Informationen eines LAN-Netzes auf einen Funkstandard wie Bluetooth umsetzen und an einen mobilen Teilnehmer senden, sind beispielsweise von der Firma Red M bekannt. Bei diesen Access Points/Schnittstellen hat sich jedoch als nachteilig herausgestellt, dass jede für sich mit einer eigenen Stromquelle, d.h. mit dem üblichen 220V-Netz verbunden werden muss, um den Betrieb zu ermöglichen. In der Regel erfolgt dies über ein Steckernetzteil, das primärseitig an das 220 V-Netz angeschlossen wird. Sekundärseitig wird das Steckernetzteil mit dem Access Point verbunden und liefert eine Spannung von 40 Volt, die im Access Point u.a. gleichgerichtet und weiter verarbeitet werden kann.When Access points trained interfaces, the information of a LAN network to a wireless standard such as Bluetooth implement and on sending a mobile subscriber are, for example, from the company Red M known. At these access points / interfaces has become However, it proved to be disadvantageous that each with itself a separate power source, i. connected to the usual 220V mains must be in order to enable the operation. Usually done this over a plug-in power supply, the primary side to the 220 V network is connected. On the secondary side the power adapter is connected to the access point and delivers a voltage of 40 volts, which may be found in the access point and the like. rectified and can be processed further.
Aus der Normungsrichtlinie IEEE 802.3 ist des weiteren bekannt, die Energieversorgung der Schnittstellen über den LAN-Bus (Power over LAN) durchzuführen, wobei hier in erster Linie die für die Signalübertragung benötigten vier LAN-Leitungen/Adern des LAN-Busses benutzt werden können. In der genannten Normungsrichtlinie wurde auch vorgeschlagen, statt dessen die in der Regel vier weiteren, aber ungenutzten Reserveleitungen des LAN-Kabels zu verwenden, das insgesamt acht Adern aufweist, die somit automatisch verlegt werden.Out The standardization guideline IEEE 802.3 is also known, the Power supply of the interfaces via the LAN bus (Power over LAN) perform, where here primarily for the signal transmission required four LAN lines / wires of the LAN bus can be used. In The above-mentioned standardization directive was also proposed instead its usually four more, but unused reserve lines LAN cable, which has a total of eight wires, which are thus automatically relocated.
Ungünstig bei allen bekannten Vorschlägen ist jedoch, dass sie Einzellösungen betreffen, die zwar unabhängig von einander arbeiten können, aber beispielsweise keinen Schutz gegen einen Kurzschluss bieten. Insbesondere können einzelne Schnittstellen nicht abgeschaltet werden, ohne dass alle Schnittstellen von dieser Maßnahme betroffen sind.Unfavorable at all known proposals however, that they are individual solutions which are independent can work from each other, but for example, provide no protection against a short circuit. Especially can individual interfaces can not be switched off without all Interfaces of this measure are affected.
Eine
Schaltanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs
1 ist aus der WO 99/37047 A1 bekannt. Die WO 99/37047 A1 zeigt ein Datennetz
mit kaskadenartig hintereinander geschalteten Schnittstellen zum
Anbinden eines Funknetzes, wobei die Stromversorgung der Schnittstellen
von der ersten Schnittstelle aus mithilfe von in Datenkabeln vorhandenen
Reserveleitungen erfolgt. Die erste Schnittstelle kann dabei entweder
so ausgelegt sein, dass sie über
die Reserveleitungen mit Energie versorgt wird oder über ein
Steckernetzkabel an die Energieversorgung angeschlossen ist. Aus
der
Aufgabe der Erfindung ist es eine Schaltanordnung aus kaskadenartig hintereinander geschalteten Schnittstellen mit einer verbesserten Energieeinspeisung bereitzustellen.task According to the invention, it is a cascade-like switching arrangement behind one another switched interfaces with an improved power supply provide.
Diese Aufgabe wird durch eine Schaltanordnung gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.These The object is achieved by a switching arrangement according to claim 1. preferred Trainings are in the dependent claims specified.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zum Betrieb mehrerer Schnittstellen in einem drahtgebundenen Datennetz und hat den Vorteil, dass die Schnittstellen im Datennetz kaskadierbar sind und der Datenbus, der zum Beispiel als achtadriges LAN-Kabel verlegt ist, durch die angeschlossenen Access Points durchgeschleift wird. Dadurch können beispielsweise an einem 100 Mbit LAN-Bus mehrere Access Points arbeiten und die volle Datenrate nutzen. Als besonders vorteilhaft wird dabei angesehen, dass der Versorgungsstrom oder -spannung von der ersten Schnittstelle bis zur letzten Schnittstelle vorzugsweise über die vorhandenen Reserveleitungen durchgeschleift werden kann. Einzelne Steckernetzteile für jede Schnittstelle beziehungsweise Access Point sind dann nicht mehr erforderlich. Lediglich die erste Schnittstelle benötigt eine Strom- oder Spannungsquelle, die dann auch von den weiteren Schnittstellen genutzt werden kann. Weiterhin ist in den Versorgungsstromkreis einen Strombegrenzer geschaltet. Dadurch kann auf einfache Weise der fließende Strom überwacht und notfalls begrenzt oder abgeschaltet werden.The inventive circuit arrangement to operate multiple interfaces in a wired data network and has the advantage that the interfaces in the data network are cascadable and the data bus, which is laid, for example, as an eight-core LAN cable, is looped through the connected access points. This can, for example on a 100 Mbit LAN bus several access points work and the use full data rate. It is considered particularly advantageous that the supply current or voltage from the first interface preferably up to the last interface via the existing reserve lines can be looped through. Single power adapters for each interface or access point are no longer required. Only the first interface requires a current or voltage source, which can then be used by the other interfaces. Farther is connected in the supply circuit, a current limiter. As a result, the flowing current can be monitored in a simple manner and if necessary limited or switched off.
Als besonders günstig wird dabei angesehen, dass die Energieversorgung für die weiteren Schnittstellen durch eine Strom- oder Spannungsquelle erfolgt, die an einer Versorgungsbuchse der ersten Schnittstelle anschließbar ist. Dadurch können beispielsweise auch solche Schnittstellen verwendet werden, bei denen kein eigener Anschluß für eine separate Spannungsquelle vorgesehen ist.When very cheap is considered that the energy supply for the other interfaces by a power or voltage source connected to a supply socket the first interface is connectable. This can, for example also such interfaces are used, with which no own Connection for a separate Voltage source is provided.
Eine günstige Lösung wird auch darin gesehen, zur Energieversorgung eine Gleichstrom- oder -spannungsquelle zu verwenden, die vorzugsweise als Steckernetzteil ausgebildet ist. Derartige Steckernetzteile sind meist preiswert im Handel zu erhalten. Da nur die erste Schnittstelle ein solches Steckernetzteil benötigt, das natürlich für die entsprechende Belastung ausgelegt sein muss, ist für die weiteren Schnittstellen keine externe Versorgungsbuchse erforderlich.A favorable solution is also seen to use for power supply a DC or voltage source, which is preferably designed as a plug-in power supply. Such power adapters are usually inexpensive to obtain in the trade. Since only the first interface needs such a plug-in power supply, of course, for the appropriate Load must be designed, no external supply socket is required for the other interfaces.
Eine besonders einfache Ausführungsform für den Strombegrenzer kann durch einen PTC-Widerstand realisiert werden. Durch seinen positiven Temperaturkoeffizienten begrenzt er automatisch den Strom, wenn sich seine Temperatur erhöht. Dadurch können sehr wirkungsvoll das Netzteil und/oder nachgeschaltete Bauteile oder Baugruppen vor Schäden geschützt werden.A particularly simple embodiment for the current limiter can be realized by a PTC resistor. Through his positive temperature coefficient automatically limits the current, when its temperature increases. Thereby can very effective the power supply and / or downstream components or assemblies from damage protected become.
Von Vorteil ist ebenfalls, dass die Stromversorgung am Ausgang des Strombebgrenzers der ersten Schnittstelle abgegriffen und mittels der Reserveleitungen des LAN-Kabels an einen Eingang eines Detektionszweipols einer weiteren Schnittstelle zugeführt wird. Dadurch wird auch der Strom zur nachgeschalteten Schnittstelle kontrolliert und kann im Fall eines Kurzschlusses begrenzt oder mit einem Schaltungsteil abgeschaltet werden. Die Stromversorgung wird vorzugsweise erst dann wieder freigegeben, wenn der Kurzschluß nicht mehr vorhanden ist. Von Vorteil ist auch, dass dabei alle Schnittstellen in der Kette in Betrieb bleiben.From Another advantage is that the power supply at the output of the Strombebgrenzers tapped the first interface and using the reserve lines of the LAN cable to an input of a Detektionszweipols another Interface supplied becomes. As a result, the power to the downstream interface controlled and may be limited in the event of a short circuit or be switched off with a circuit part. The power supply is preferably only released again when the short circuit is not more is available. Another advantage is that all interfaces in the chain remain in operation.
Die Einspeisung von Strom oder Spannung direkt in einen Detektionszweipols der ersten Schnittstelle hat den Vorteil, dass geprüft werden kann, ob an der Leitung eine Schnittstelle wie ein Access Point angeschlossen ist, der entsprechend versorgt werden muss.The Infeed of current or voltage directly into a detection dipole The first interface has the advantage of being tested can, whether connected to the line an interface such as an access point is, which must be supplied accordingly.
Eine günstige alternative Lösung wird auch darin gesehen, die Strom- oder Spannungsquelle mit den Reserveleitungen des Datenkabels zu verbinden und auf den Eingang des Detektionszweipols der ersten Schnittstelle zu führen. Dadurch kann in manchen Fällen ein Durchschleifen des Datenkabels vereinfacht werden.A favorable alternative solution is also seen therein, the power or voltage source with the To connect reserve lines of the data cable and to the input of the detection dipole of the first interface. Thereby can in some cases a loop through the data cable can be simplified.
Eine weitere günstige Schaltungsvariante wird darin gesehen, die Stromversorgung über den Datenbus selbst zu führen, wobei die Leitungen über Ein- und Ausgangsklemmen der Schnittstellen durchgeschleift werden.A more cheap Circuit variant is seen in the power supply via the data bus to lead yourself where the lines are above one and output terminals of the interfaces are looped through.
Eine vorteilhafte Anwendung für die Schaltungsanordnung wird bei einem LAN Access Point, der nach einem Standard wie Bluetooth oder dergleichen arbeitet. Derartige Schnittstellen können sehr flexibel und einfach installiert werden, insbesondere, da sie unabhängig von der üblichen 220V Stromleitung sind.A advantageous application for the circuitry is used at a LAN access point that after a standard like Bluetooth or the like works. such Interfaces can very flexible and easy to install, especially since they are independently from the usual 220V power line are.
Bei der Schnittstelle wird als Vorteil angesehen, dass die Versorgungsbuchse zwischen einem Gleichrichter und dem Strombegrenzer angeordnet ist. Dadurch ist unabhängig von der Wahl der Spannungsversorgung gewährleistet, dass stets die Spannung mit der richtigen Polarität anliegt. Mögliche Schäden, die durch Verpolung entstehende Schäden könnten, werden vorteilhaft vermieden.at the interface is considered an advantage that the supply socket is arranged between a rectifier and the current limiter. This is independent from the choice of power supply ensures that always the voltage with the right polarity is applied. Possible damage that could be caused by reverse polarity damage advantageously avoided.
Günstig ist weiterhin, die Strom- oder Spannungsquelle direkt an die freien Reserveleitungen des Datenkabels anzuschließen. Dadurch kann auf einfache Weise die Stromversorgung durchgeschleift werden.Cheap is continue, the power or voltage source directly to the free To connect reserve lines of the data cable. This can be easy on Way the power supply will be looped through.
Für eine universelle Verwendung der Schnittstelle, insbesondere bei einem LAN-Bus sind für die Versorgung weiterer Access Points Ausgangsklemmen vorgesehen, so dass die Installation vereinfach wird. Auf diese Weise lassen sich in dem LAN-Netz sehr einfach mehrere Access Points auch nachträglich installieren oder austauschen.For a universal Use of the interface, especially in a LAN bus for the supply additional access points provided output terminals, allowing the installation becomes simpler. In this way can be very easy in the LAN network also install or replace several access points retrospectively.
Vier Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Four embodiments The invention are illustrated in the drawings and will be described in the following Description closer explained.
Prinzipiell ist die Erfindung auf beliebige drahtgebundene oder drahtlose Datennetze (Funknetze), auch auf Infrarot-Ba sis anwendbar, bei denen durch einen Zugangsknoten, eine Schnittstelle oder Access Point der Datenverkehr von einem Netz in das andere Netz gesteuert wird.in principle the invention is applicable to any wired or wireless data networks (Radio networks), also applicable to infrared Ba sis, where by an access node, an interface or access point of traffic controlled from one network to the other network.
Zum besseren Verständnis wird die Erfindung am Beispiel eines Access Points beschrieben, der vorzugsweise in einem LAN-Netz (LAN-Bus) angeordnet ist und den Zugang zu einem Funknetz, beispielsweise für den Bluetooth-Standard steuert.For better understanding, the inven tion is described using the example of an access point, which is preferably arranged in a LAN network (LAN bus) and controls access to a radio network, for example for the Bluetooth standard.
In
Üblicherweise
werden bei einem LAN-Kabel acht Leitungen oder Adern verwendet,
von denen in der Regel vier Leitungen a...d für den LAN-Bus benötigt werden.
Diese vier Leitung a...d werden an Eingangsklemmen LAN-in des Access
Points
Die
vier benutzten LAN-Leitungen a...d werden jeweils paarweise auf
zwei Übertrager
Zur
Steuerung des Datenverkehrs auf dem LAN-Bus ist ein Ethernet-Controller
Für die Strom-
oder Spannungsversorgung dieses Access Points
Dem
Detektionszweipols
Der
Strombegrenzer
Der
Schalter
Des
weiteren ist eine Versorgungsbuchse
Als
zweite Möglichkeit
für die
Strom- oder Spannungsversorgung können alternativ die Reserveleitungen
e,f des LAN-Kabels verwendet werden, wenn entsprechende Anschlüsse herausgeführt sind.
Die beiden Reserveleitungen e,f werden ebenfalls über zwei
Schutzwiderstände
Der
nachgeschaltete Gleichrichter
Die
dritte Möglichkeit
der Strom- oder Spannungseinspeisung ist durch die zuvor erwähnte Versorgungsbuchse
Um
zu verhindern, dass das Netzteil
Es
ist vorgesehen, dass ein Access Point
An
Hand der Ausführungsbeispiele
der
Bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel
gemäß der
Ein
drittes Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in
- 11
- Schnittstelle/Access PointInterface / Access Points
- 22
- Übertragerexchangers
- 33
- Übertragerexchangers
- 44
- weiterer Übertrageranother transformer
- 55
- weiterer Übertrageranother transformer
- 66
- Ethernet PortEthernet port
- 77
- Ethernet-ControllerEthernet controller
- 88th
- JTAG PortJTAG port
- 99
- USB/V24 SchnittstelleUSB / V24 interface
- 1010
- SpeicherStorage
- 1111
- Verbindungsleitungeninterconnectors
- 1212
- HF-TeilRF unit
- 1313
- Erweiterungsflashexpansion Flash
- 1414
- Boot Blockboat block
- 1515
- Arbeitsspeicherrandom access memory
- 1616
- Antenneantenna
- 1717
- Versorgungsbuchsesupply jack
- 1818
- Schutzwiderstandprotection resistor
- 1919
- DetektionszweipolDetektionszweipol
- 2020
- Gleichrichterrectifier
- 2121
- Strombegrenzercurrent limiter
- 2222
- Schalterswitch
- 2323
- DC/DC-WandlerDC / DC converter
- 2424
- Strom- oder SpannungsquelleElectricity- or voltage source
- a..dA..D
- Leitungen/Adern des DatenkabelsCables / wires of the data cable
- e,fe f,
- Reserveleitungen des Datenkabelsspare lines of the data cable
- LAN inLAN in
- Eingangsklemmeninput terminals
- LAN outLAN out
- Ausgangsklemmenoutput terminals
- RR
- Resetleitungreset line
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- 2002-03-02 DE DE2002109339 patent/DE10209339B4/en not_active Expired - Fee Related
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