Brevet FR2896891A1 — publié le 20070803

L'inventicn concerne, de façon générale, les équipements matériels utilisés dans les réseaux informatiques liés à la norme 802.3af connue de l'homme du métier sous l'appellation "PoE" ou "Power Over Ethernet", c'est-à-dire en français "puissance sur réseau Ethernet". Plus précisément, l'invention concerne un dispositif d'injection de puissance électrique adapté à un réseau Ethernet comprenant au moins un commutateur équipé de prises de communication, un panneau de brassage équipé de prises de communication, un ensemble de prises de communication terminales, et des câbles Ethernet comprenant au moins des fils pour les données et reliant certaines au moins des prises du commutateur, des prises du panneau de brassage et des prises terminales, ce dispositif comprenant lui-même une alimentation électrique, au moins un circuit d'injection de puissance relié à l'alimentation électrique et injectant de la puissance électrique sur des fils d'alimentation en puissance de certains au moins desdits câbles, et au moins un circuit de gestion pilotant le circuit d'injection. Les injecteurs de puissance pour les réseaux informatiques liés à la norme 802.3af permettent de télé- alimenter tous les appareils informatiques, tels par exemple que les téléphones IP ou les caméras IP, qui sont alimentés en 48 V, qui nécessitent une puissance inférieure à 15W, et qui sont conformes à cette norme. La technique d'injection de puissance est notamment décrite dans le brevet US 6 643 566. La figure 1 illustre de façon schématique un réseau Ethernet mettant en oeuvre une solution classique d'injection de puissance. Un tel réseau comprend un commutateur 1 équipé de prises de communication 11 (dites "RJ45"), un injecteur 2 de puissance dit "MidSpan" ou panneau intermédiaire, également équipé de prises de communication 21 (prises RJ45), un panneau de brassage 3 lui aussi équipé de prises de communication 31 (prises RJ45), un ensemble de prises de communication terminales 41 (prises RJ45), et des câbles Ethernet 5 reliant certaines au moins des prises de communication, ces câbles comprenant typiquement quatre paires de conducteurs torsadés notées 1-2, 3-6, 4-5 et 7-8, et formant des lignes sur lesquelles circulent des données D (paires 1-2 et 3-6) ou de la puissance :? (paires 4-5 et 7-8). Le commutateur 1 est relié, par exemple par des fibres optiques (non représentées) se raccordant à l'arrière de ce commutateur, à des ressources informatiques, telles qu'un ou plusieurs serveurs, destinées à être partagées entre plusieurs utilisateurs. L'injecteur 2 comporte, sur sa face arrière, un circuit d'injection de puissance (non visible) relié à une ou plusieurs sources d'alimentation électrique (non représentées), ainsi qu'un circuit de gestion (non visible) propre à piloter le circuit d'injection en fonction des besoins en alimentation de l'appareil branché à l'injecteur 2. Les prises terminales 41 sont typiquement réparties dans différents locaux ou bureaux et permettent le branchement des matériels informatiques locaux des différents utilisateurs des ressources partagées qui sont reliées au commutateur 1. Dans l'exemple illustré, les câbles 5 reliant le commutateur 1 à l'injecteur 2 ne véhiculent que des 5 données D. En revanche, certains au moins des câbles 5 reliant l'injecteur 2 au panneau de brassage 3 comprennent non seulement des fils dédiés à la circulation des données D mais également des fils dédiés à la fourniture de 10 puissance électrique P. De même, certains au moins des câbles fixes 5 qui relient le panneau de brassage 3 aux prises terminales 41 comprennent des fils de distribution de puissance P permettant d'assurer le fonctionnement des appareils 15 locaux non autonomes en énergie et branchés sur ces prises terminales. Comme le montre la figure 1, l'armoire de brassage d'un tel réseau doit donc prévoir un emplacement pour le commutateur 1, un emplacement pour l'injecteur 2 et un 20 emplacement pour le panneau de brassage. Les solutions connues pour réduire l'encombrement de ces matériels conduisent soit à la nécessité d'acquérir des commutateurs neufs et onéreux intégrant la fonction PoE, soit à la nécessité d'introduire des 25 exceptions à la norme Ethernet et de rencontrer des problèmes d'incompatibilité. Dans ce contexte, l'invention a pour but de proposer un dispositif d'injection de puissance électrique utilisable dans un réseau Ethernet existant, 30 propre à résoudre le problème d'encombrement illustré par la figure 1, et: pleinement compatible avec la norme Ethernet. A cette fin, le dispositif de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend un module incluant un corps portant au moins un connecteur Ethernet adapté à être inséré de façon amovible dans une des prises de communication du réseau. Selon l'invention, la fonction d'injection PoE est donc intégrée à un dispositif susceptible de se brancher sur l'une quelconque des prises RJ45 existantes du réseau, et notamment sur une prise de communication du panneau de brassage 3. Non seulement aucune modification de la configuration de l'armoire de brassage n'est alors nécessaire par rapport à une configuration existante dépourvue d'injection PoE, mais en outre les procédures standard de vérification et de test du câblage restent identiquement applicables sous réserve de déconnexion préalable du dispositif d'injection. L'invention permet donc d'ajouter la fonction PoE à tout moment sur un réseau Ethernet, même préexistant, avec un investissement minimum et sans avoir à modifier le câblage. De préférence, le circuit d'injection est intégré 25 au module. Le corps du module peut avantageusement comprendre en outre au moins une prise de communication adaptée à recevoir un connecteur Ethernet relié au commutateur ou à un appareil terminal Ethernet. 30 L'alimentation électrique comprend par exemple un transformateur électrique adapté à être branché sur le secteur, ce transformateur pouvant être porté par le corps du module ou être raccordé à ce module par un cordon électrique, de préférence susceptible d'être débranché. Le circuit de gestion peut quant à lui être intégré 5 au transformateur électrique ou être porté par le corps du module. Le dispositif de l'invention peut comporter un alignement de plusieurs connecteurs Ethernet adjacents adaptés à être insérés en parallèle, de façon amovible, 10 dans un ensemble correspondant de prises de communication du réseau. Dans ce cas, le dispositif peut ne comporter qu'un seul transformateur. D'autres caractéristiques et avantages de 15 l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est un schéma illustrant un réseau 20 Ethernet existant; - la figure 2 est un schéma illustrant un réseau Ethernet mettan: en oeuvre un dispositif conforme à l'invention et fonctionnellement comparable au réseau de la figure 1; 25 - la figure 3 est un schéma de connexion d'une partie d'un réseau Ethernet mettant en oeuvre un dispositif conforme à l'invention; - la figure 4 est une vue en perspective rapprochée d'une partie d'un réseau Ethernet mettant en oeuvre un 30 dispositif conforme à un premier mode de réalisation possible de l'invention; - la figure 5 est une vue en perspective d'une partie d'un réseau Ethernet mettant en oeuvre un dispositif conforme au premier mode de réalisation de l'invention_; - la figure 6 est une vue en perspective rapprochée d'une partie d'un réseau Ethernet mettant en oeuvre un dispositif conforme à un deuxième mode de réalisation possible de l'invention; - la figure 7 est une vue en perspective d'une partie d'un réseau Ethernet mettant en oeuvre un dispositif conforme au deuxième mode de réalisation de l'invention; et - la figure 8 est une vue en perspective d'une partie d'un réseau Ethernet mettant en oeuvre, au niveau d'une prise terminale, un dispositif conforme au premier mode de réalisation possible de l'invention. Comme annoncé précédemment, l'invention concerne un dispositif d'injection de puissance électrique adapté à un réseau Ethernet. Typiquemen:, un tel réseau comprend notamment un commutateur 1 équipé de prises de communication 11, un panneau de brassage 3 équipé de prises de communication 31, un ensemble de prises de communication terminales 41, et des câbles Et-lernet 5. Ces câbles 5 comprennent eux-mêmes des fils pour les données et servent à relier entre elles différentes prises de communication du réseau, en particulier des prises 11 du commutateur 1, des prises 31 du panneau de brassage 3 et des prises terminales 41. Le disposi:if de l'invention comprend un module 20 dont le corps 24 porte un ou plusieurs connecteurs Ethernet tel que 25, chacun de ces connecteurs étant adapté à être inséré de façon amovible dans une prise de communication du réseau, telle que 31 (figures 2 et 3) ou 41 (figure 8). Ce dispositif comprend par ailleurs une alimentation électrique 22, au moins un circuit d'injection de puissance 23, et au moins un circuit 26 de gestion PoE. L'alimentation électrique 22 comprend typiquement un transformateur électrique 220 adapté à être branché 10 sur le secteur. Dans les modes de réalisation illustrés, le transformateur 220 se raccorde au module 20 par un cordon électrique 221, de préférence susceptible d'être débranché du modale. 15 Néanmoins, il est également possible de prévoir que le transformateur 220 soit intégré au module 20. Le circuit d'injection de puissance 23 est relié à l'alimentation électrique 22 et conçu pour injecter de la puissance électrique sur des fils d'alimentation en 20 puissance de certains au moins des câbles 5. Ce circuit d'injection 23 peut avantageusement être porté par le corps 24 du module 20. Le circuit 26 de gestion PoE a pour fonction de déterminer les caractéristiques et les besoins en 25 alimentation électrique de l'appareil terminal Ethernet auquel le dispositif de l'invention est raccordé, et de piloter en conséquence le circuit d'injection de puissance 23. Ce circuit de gestion 26 peut être intégré au 30 transformateur électrique 220, ou il peut être porté par le corps 24 du module 20, comme le montre la figure 3. Comme le montre encore la figure 3, le dispositif de l'invention peut aussi comprendre une prise de communication 21 adaptée à recevoir un connecteur Ethernet 15 rel_Lé au commutateur 1 (figure 2) ou à un appareil terminal Ethernet 6 (figure 8). Dans le cas où ce dispositif comprend plusieurs connecteurs Ethernet tels que 25a à 25d (figure 6), ces connecteurs forment un alignement de connecteurs Ethernet adjacents les uns aux autres et sont adaptés à être insérés en parallèle, de façon amovible, dans un ensemble correspondant de prises de communication du réseau, telles que 31a à 31d. Dans ce cas, le dispositif de l'invention comprend avantageusement autant de prises de communication 21, de circuits d'injection 23, et de circuits de gestion 26 que de connecteurs Ethernet 25a à 25d, chaque circuit d'injection et chaque circuit de gestion étant associés à une prise et à un connecteur. Cependant, même lorsque le dispositif de l'invention comprend plusieurs connecteurs, il comporte de préférence un seul transformateur 220 raccordé à l'ensemble des c:_rcuits d'injection 23 de ce dispositif.25 REVENDICATIONS . 1. Dispositif d'injection de puissance électrique adapté à un réseau Ethernet comprenant au moins un commutateur (1) équipé de prises de communication (11), un panneau de brassage (3) équipé de prises de communication (31), un ensemble de prises de communication terminales (41), et des câbles Ethernet (5) comprenant au mcins des fils pour les données et reliant certaines au moins des prises (11) du commutateur (1), des prises (31) du panneau de brassage (3) et des prises terminales (41), ce dispositif comprenant lui-même une alimentation électrique (22), au moins un circuit d'injection. de puissance (23) relié à l'alimentation électrique (22) et injectant de la puissance électrique sur des fils d'alimentation en puissance de certains au moins desdits câbles (5), et au moins un circuit de gestion (26) pilotant le circuit d'injection (23), caractérisé en ce qu'il comprend un module (20) incluant un corps (24) portant au moins un connecteur Ethernet (25) adapté à être inséré de façon amovible dans une des prises de communication (31, 41) du réseau. 2. Dispositif suivant la revendication 1, 25 caractérisé en ce que le circuit d'injection (23) est intégré au module (20). 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le corps (24) comprend en outre au moins une prise de communication (21) adaptée à recevoir 30 un connecteur Ethernet (15) relié au commutateur (1) ou à un appareil terminal Ethernet (6). 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'alimentation électrique (22) comprend un transformateur électrique (220) adapté à être branché sur le secteur. 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le transformateur électrique (220) est porté par le corps (24) du module (20). 6. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le transformateur électrique (220) est raccordé au module (20) par un cordon électrique (221), de préférence susceptible d'être débranché. 7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le circuit de gestion (26) est intégré au transformateur électrique (220). 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le circuit de gestion (26) est porté par le corps (24) du module (20). 9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un alignement de plusieurs connecteurs Ethernet adjacents (25a-25d) adaptés à être insérés en parallèle, de façon amovible, dans un ensemble correspondant de prises de communication (31a-31d) du réseau. 10. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes combinée aux revendications 4 et 9, caractérisé en ce qu'il comporte un seul transformateur (220).30