(57)【要約】  ここに記載されているのは、電力供給ユニット（２）に結合されておりかつ多数のネットワーク装置（３）に接続可能な分配素子（１）を有する通信システム（１０）である。分配素子（１）に接続される各ネットワーク装置（３）は少なくとも１つのネットワーク素子（３１，３２，３３）を有しており、各ネットワーク装置（３）は分配素子（１）によってエネルギーおよびメッセージが供給される。各ネットワーク装置（３）に配置されているアセンブリ（４）を構成して、受動的構成素子（５１，５２，５３）のネットワーク（５）から、該ネットワーク（５）を特徴付けるパラメタが求められるようにする。ここでこのパラメタは、上記のネットワーク装置（３）のエネルギー需要を表すことのできるパラメタである。上記のネットワーク装置（３）の各ネットワーク素子（３１，３２，３３）は、ネットワーク（５）の構成部分である少なくとも１つの受動的構成素子（５１，５２，５３）を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システム（１０）において、
該通信システム（１０）は、
電力供給ユニット（２）に結合されておりかつ多数のネットワーク装置（３）を接続可能な分配素子（１）と、各ネットワーク装置（３）に配置されているアセンブリ（４）とを有しており、
該分配素子（１）に接続されている各ネットワーク装置（３）は、少なくとも１つのネットワーク素子（３１，３２，３３）を有しており、
各ネットワーク装置（３）には分配素子（１）によってエネルギーおよびメッセージが供給され、
前記アセンブリ（４）を構成して、受動的構成素子（５１，５２，５３）のネットワーク（５）から、ネットワークを特徴付けかつ前記のネットワーク装置（３）のエネルギー需要を表すことのできるパラメタが求められるようにし、
前記のネットワーク装置（３）の各ネットワーク素子（３１，３２，３３）は、前記のネットワーク（５）の構成部分である少なくとも１つの受動的構成素子（５１，５２，５３）を有することを特徴とする
通信システム。
【請求項２】
前記のネットワーク装置（３）のネットワーク素子（３１，３２，３３）は互いに結合されており、
該ネットワーク素子（３１，３２，３３）の受動的構成素子（５１，５２，５３）はバス（６）を介して互いに接続されている、
請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記の各ネットワーク素子（３１，３２，３３）の受動的構成素子（５１，５２，５３）は、前記のバス（６）を介して並列接続されている、
請求項１または２に記載の通信システム。
【請求項４】
受動的構成素子（５１，５２，５３）として、抵抗、コンデンサおよびダイオードが使用される、
請求項１から３までのいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項５】
前記の分配素子（１）に直接接続されているネットワーク素子（３１）は、通信端末装置によって構成されており、
別のネットワーク素子（３２，３３）は通信拡張コンポーネントである、
請求項１から４までのいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項６】
前記の分配素子（１）により、通信システムのスイッチオン直後にネットワーク装置（３）のネットワーク（５）を特徴付けるパラメタがそれぞれ求められ、これによって各ネットワーク装置（３）の最大出力需要が求められる、
請求項１から５までのいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項７】
前記通信システムは、820.3af標準に準拠するデータおよび電力伝送を有する、
請求項１から６までのいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項８】
分配素子において、
請求項１から７までのいずれか１項に記載の通信システムに使用されることを特徴とする
分配素子（１）。
【請求項９】
ネットワーク装置において、
請求項１から７までのいずれか１項に記載の通信システムに使用されることを特徴とする
ネットワーク装置（３）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力供給ユニットを備えまた多数のネットワーク装置、例えば、通信端末装置を接続可能な分配素子を有する通信システムに関する。さらに本発明は、この通信システムに使用される分配素子およびネットワーク装置に関する。
【０００２】
例えばネットワークカメラ、スピーカ、無線ネットワーク用のアクセスポイントまたは通信端末装置などのネットワーク装置などを専門家の日常生活および個人の日常生活においてより一層統合化するため、接続に必要なケーブルを少なくすることは重要な前提条件である。確かにワイヤレスＬＡＮ、BluetoothおよびＤＥＣＴなどのテクノロジを介する無線データ伝送によって、データ伝送に必要なるいわゆる「ツイストペアケーブル」が不要になるが、給電のために電源ケーブルがなお必要であることが多い。IEEE 802.3af標準、別名Power over Ethernet（ＰｏＥ）では、ネットワーク装置のエネルギー供給は、ツイストペアケーブルで行われるため、電力供給のためのケーブルを省略することができる。このことは、単にユーザにとっての快適さに有効なだけでなく、このことより、またネットワーク経営側に対して例えばインストレーションの手間およびインストレーションコストが低減されるのである。
【０００３】
Power over Ethernetは、今日最も普及しているＬＡＮ（Local Area Network）である有線のインターネット用のテクノロジである。ＰｏＥによって可能になるのは、電力ケーブルを介するのではなくデータケーブルを介して、個々の装置の動作に必要な電力を供給することである。これによって、ネットワークを設置するために敷設しなければならないケーブルの数を最小化することができ、これによってより一層コストを低減し、運用停止時間を短くし、保守を容易にし、さらに設置時のフレキシビリティを高めることができる。またこれによってネットワークの各アクセスノードに電気設備を設けて付加的なコンセントを設置する必要がなくなる。このテクノロジは、殊に例えばＩＰ（Internet Protocol）を介する電話に有利である。
【０００４】
IEEE 802.3af標準では２つの基本コンポーネントが区別される。エネルギー消費装置はＰＤ（Powered Devices）と称され、エネルギー供給装置はＰＳＥ（Power Sourcing Equipment）と称される。
【０００５】
この標準では、４８Ｖの直流による伝送が行われ、連続動作における電流消費は３５０ｍＡに限定されている。最大給電電力は、１５．４Ｗに、また端末装置の最大電力消費は、電力損失を差し引いた後１３Ｗに制限される。１００ｍｓ間続く始動フェーズ中、端末装置は５００ｍＡを取り出すことが可能である。ネットワーク装置の電力供給は、通常のCat.3またはCat.5ケーブルおよび標準化されたＲＪ４５プラグを介して行われる。ここでこの方式が利用しているのは、10Base-Tおよび100Base-TX-Ethernetの場合に、設けられている４本の心線対のうち、２つだけを信号伝送に使用していないという事実である。
【０００６】
802.3af標準の中心をなしている点は、ネットワーク装置の自動識別である。これは、抵抗式電力検出（resistive Power Discovery）と称される方式によって実現される。エネルギー供給装置（Power Sourcing Equipment）によってケーブルを介して動作電流を供給する前、このエネルギー供給装置によってネットワーク装置（Powered Device）の互換性が検査される。このため、このエネルギー供給装置により、周期的な間隔で最小限の電流が供給され、これによって、この端末装置が２５ｋΩの終端抵抗を有するか否かが識別される。この終端抵抗を有する場合、このネットワークを介してエネルギー供給を行うことができる。引き続いて上記のエネルギー供給装置によって、ネットワーク装置に小さな出力が供給される。つぎにこのネットワーク装置により、サポートされている５つの出力クラスのうちのいずれにこのネットワーク装置が所属しているかが識別子によってシグナリングされる。これに基づいて、上記のエネルギー供給装置は、所望された出力でネットワーク装置に給電することができるのである。この識別には全部で約１秒間かかる。つぎの表には802.3af標準に定められているさまざまのクラスが示されており、これらのクラスにおいてネットワーク装置を作動させることが可能である。
【０００７】
【表１】
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【０００８】
これらのネットワーク装置の出力消費は、エネルギー供給装置におけるエネルギー管理に重要である。最適なエネルギー管理に重要であるのは、ネットワーク装置によってその出力クラスが精確に識別されることである。始動フェーズ中に精確な出力クラスが識別できない場合、出力クラス０（デフォルト）が該当するとして使用されることが多い。これによってエネルギー供給装置は、実際に必要なエネルギー消費とは無関係に、接続されたネットワーク装置当たりに１２．９５Ｗの最大エネルギー消費に備えなければならないのである。
【０００９】
正しい出力クラスを識別することは、いわゆる変調形のネットワーク装置において、例えば通信端末装置について知られているように殊に重要である。そればこれらの通信端末装置は、拡張バージョン（Ausbaustufe）の数が異なれば、コンフィギュレーションに応じてその出力消費を相異なる出力クラスに分類しなければならないからである。エネルギー供給装置において供給されるべきエネルギーを最適に求めるための公知の方法は、ネットワーク装置の基本初期化による占有権のあるプロトコルであり、ここでは、これらのプロトコルによって必要な出力需要がシグナリングされる。しかしながらこの手法の欠点は、このためにまず、コンフィギュレーションをソフトウェアベースで行うことの可能な状態にネットワーク装置を移行させなければならないことである。
【００１０】
さらに、殊に出力クラス０（デフォルト）をエネルギー供給装置に通知するネットワーク装置の場合に、エネルギー供給装置に介入して管理することが公知である。ここではエネルギー供給装置に実際の出力消費が通知されるため、エネルギー供給装置の仕様によって決まる出力限界を上回ることはない。殊にネットワーク装置が頻繁に交換され、別の装置に置き換えられるネットワークでは、このような管理のコストは、組織的および金銭的な観点から見ると欠点である。
【００１１】
したがって本発明の課題は、より一層簡単な仕方で、実際に必要なエネルギー需要をエネルギー供給装置に通知できるようにする手段を提供することである。
【００１２】
この課題は、請求項１の特徴部分に記載された特徴的構成を有する通信システムによって、請求項８の特徴部分に記載した特徴的構成を有する分配素子によって、また請求項９の特徴部分に記載した特徴的構成を有するネットワーク装置によって解決される。
【００１３】
有利な実施形態は従属請求項に記載されている。
【００１４】
本発明の通信システムは、分配素子と称されるエネルギー供給装置を有しており、ここでこの分配素子は、電力供給ユニットに結合されており、またこの分配素子に多数のネットワーク装置を接続することができる。この分配素子に接続される各ネットワーク装置は、少なくとも１つのネットワーク素子を有しており、各ネットワーク装置には分配素子によってエネルギーおよびメッセージが供給される。さらに各ネットワーク装置にアセンブリが配置されており、このアセンブリは、受動的構成素子のネットワークから、このネットワークを特徴付けるパラメタを求めるように構成されており、このパラメタにより、このネットワーク装置のエネルギー需要について知ることができる。ここでネットワーク装置の各ネットワーク素子は、ネットワークの構成部分である少なくとも１つの受動的構成素子を有する。
【００１５】
本発明の通信システムにより、例えば、モジュール式ネットワーク装置をその出力クラスについて問題なく精確に分類することができる。モジュール式ネットワーク装置の拡張バージョンに応じて、この装置は相異なるパラメタを有しており、このパラメタは、ネットワークの相異なる受動的構成素子から得られる。ネットワーク装置のモジュール化度（Moduralitaet）は、各ネットワーク素子の数および構成によって決定される。
【００１６】
本発明の有利な実施形態では、上記のネットワーク装置のネットワーク素子は互いに結合され、各ネットワーク素子の受動的構成素子は、バスを介して互いに接続される。これによって殊に簡単な仕方で、受動的構成素子を組み合わせて接続してネットワークにすることができ、ここから上記アセンブリにより、このネットワークを特徴付けるパラメタを求めることができる。
【００１７】
別の実施形態では、各ネットワーク素子の受動的構成素子は、上記のパスを介して並列接続される。
【００１８】
受動的構成素子として殊に有利には、抵抗、コンデンサおよびダイオードを使用する。この際に、各ネットワーク素子にそれぞれただ１つだけの受動的構成素子、例えば、抵抗を設ければ十分である。バスを介してこれらの受動的構成素子を接続することによって、上記のアセンブリに加わる全体抵抗が変化して、この全体抵抗を、IEEE 802.3af標準にしたがった出力クラスに割り当てることができる。
【００１９】
本発明の１実施形態によれば、上記の分配素子に直接接続される１ネットワーク素子は、通信端末装置によって、すなわちインターネットプロトコルベースで動作する電話によって構成され、別のネットワーク素子は、通信拡張コンポーネントである。これらの通信拡張コンポーネントとは、例えばヘッドセットを接続するための音響アダプタ、ディスプレイモジュール、付加的なキーボードブロックまたはカードリーダとすることができる。
【００２０】
別の有利な実施形態によれば、上記の分配素子により、通信システムのスイッチオン直後に上記のネットワーク装置のネットワークを特徴付けるパラメタがそれぞれ求められ、各ネットワーク装置の最大出力需要が求められる。言い換えればこのことが意味するのは、ネットワーク装置のエネルギー消費を特徴付けるパラメタを求めるため、その完全な始動をまだ行う必要がないことである。例えば、ネットワーク装置で動作しているソフトウェアにより、ネットワーク装置のコンフィギュレーションを通知して、相応するステータスをパラメタの形でアセンブリに伝達し、さらに分配素子に伝達する必要はないのである。むしろこのアセンブリにより、パラメタを求めて、ひいては受動的なバスが発生する２端子パラメタから、出力クラスを求めることができるのである。ここでこれらのパラメタは、（受動的な）バスによって接続されている受動的なコンポーネントのネットワークによって形成される。この際にこのバスによって保証されるのは、任意にコンフィギュレーションされるネットワーク装置の相応する出力グラスの選択が、プロセッサまたはソフトウェアの協力なしにすでに始動フェーズ時にアセンブリにおいてゲートロジックによって求められることである。これによってこの算出は、IEEE標準802.3afの仕様にしたがって行うことができるのである。
【００２１】
本発明を以下、図面に基づいて詳しく説明する。
【００２２】
この図面には通信システム１０が示されている。この通信システムは、分配素子１と、例としてこれに接続されてネットワーク装置３とを有する。ここでは簡単のため、ただ１つのネットワーク装置３だけが示されている。実際には多数のネットワーク装置３を分配素子１に接続することが可能である。ネットワーク装置３と分配素子１との間の結合は、ケーブル９を介して行われ、このケーブルは複数の線路６，７，８から構成されている。
【００２３】
分配素子１には、図に示したように電力供給ユニット２を組み込むことができる。図示のコンフィギュレーションを「エンドスパン挿入」（Endspan Insertion）と称する。このコンフィギュレーションは、能動的なコンポーネントについてのものであり、例えば、接続されているネットワーク装置にケーブル９を介して直接電力を供給するスイッチについてのものである。このような装置の利点は、複数の機能を１ユニットにコンパクトに束ねることである。分配素子１と、電力供給ユニット２とを別個のコンポーネントとして実施する実現形態も考えられる。このような装置を「ミッドスパン挿入」（Midspan Insertion）と称する。この実施形態では、分配素子１に相応する簡単なスイッチと、いわゆるパワーハブ（Power Hub）とを接続することができる。このパワーハブは、接続されたネットワーク装置３のエネルギー供給を担当する。
【００２４】
ネットワーク装置３にはケーブル９の線路７を介して電力が供給され、１つまたは複数の線路８を介してデータ交換が行われる。さらに線路対（参照符号６）が設けられており、この線路対によって、ネットワーク装置３に設けられているアセンブリ４が接続されている。アセンブリ４は、さらに少なくとも１つの受動的コンポーネント５１，５２，５３からなるネットワーク５に接続されている。ネットワーク装置の始動フェーズ中、線路対６を介して、アセンブリ４の両端の終端抵抗が、分配素子１によって確認される。この終端抵抗は、ネットワーク装置３を特徴付ける１パラメタを表しており、このパラメタにより、分配素子１は、IEEE 802.3af標準にしたがって出力クラスの分類を行うことができる。
【００２５】
本発明の通信システム３は、例えば、モジュール式に構成されたネットワーク装置に有利である。この実施例において、ネットワーク装置３は、例えば、通信端末装置（インターネットプロトコルベースで動作する電話）から構成することの可能なネットワーク素子３１からなる。このネットワーク装置にはアセンブリ４ならびに少なくとも１つの受動的構成素子５１が配置されている。さらに例えば別の２つのネットワーク素子３２，３３が設けられており、これらはそれぞれケーブル９を介してネットワーク素子３１に結合されている。この実施例においてつぎのように接続したのは、すなわち各ネットワーク素子３１，３２，３３を互いに直列に接続したのは単なる例に過ぎない。例えば、通信拡張素子（例えば、ディスプレイ、付加的なキーボードブロックなど）である他のネットワーク素子３２，３３の各々も同様に少なくとも１つの受動的構成素子５２ないしは５３を有する。
【００２６】
受動的構成素子５１，５２，５３は、最も簡単なケースではそれぞれ１つの抵抗によって構成することができ、これらは、図示のようにバスとして構成される線路対６によって並列に互いに接続される。当然のことながら、受動的構成素子５１，５２，５３を多数の構成素子、例えば複数の抵抗、ダイオード、コンデンサから構成することも考えられる。この場合には、別のネットワーク素子を追加することによって、アセンブリ４におけるネットワーク５の終端抵抗が変化する。これによって保証されるのは、ネットワーク素子３２，３３の種類および数に依存しないで、このネットワークを特徴付けるパラメタがアセンブリ４によって求められることであり，このパラメタにはアセンブリそれ自体において、または分配素子１において、IEEE 802.3af標準の出力グループを割り当てることができる。
【００２７】
上記の手法の利点は、ネットワーク装置３の出力クラスを求めるために能動的な構成素子、例えばプロセッサまたはこのプロセッサ上で動作するソフトウェアを動作させる必要がないことである。ネットワーク装置の始動フェーズの直後にネットワーク５の抵抗は、アセンブリ４の相応する入力側に加わるため、分配素子１は、多数のネットワーク装置３の出力需要を相応に計画することができる。
【００２８】
したがってまた、従来技術で提案されており、現在使用されている管理上のコストまたは占有権のあるプロトコルはもはや不用である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の通信システムを示す図である。
【図１】
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【国際調査報告】
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