(57)【要約】【課題】既存の電話コードシステムを使用するローカルエリアネットワーク通信システムを提供する。【解決手段】ローカルエリアネットワーク通信システムのネットワークインターフェイスチップセット内に設けられ、該チップセットに接続されるコンピュータ装置が接続される電話コード４０３を通してデータを送受信する物理層回路を備え、送信される信号を適切なフォーマットに符号化するエンコーダ回路４１８と、符号化された信号を電気形態で電話コードへ送信するトランスミッタ回路４０２と、電話コードが接続され入力信号を受信しノイズを除く受信フィルタ４０５と、入力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して符合を形成するアナログ・デジタル変換器４０６と、アナログ・デジタル変換器用のクロック信号を発生するクロック信号発生器４０７と、アナログ・デジタル変換器により発生した符号を電子信号に復号化するデコーダ回路４１６とを備える。【選択図】図３
2008219248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローカルエリアネットワーク通信システムのネットワークインターフェイスチップセット内に設けられ、前記ネットワークインターフェイスチップセットに接続されるコンピュータ装置が、接続された電話コードを通してデータの送受信が可能な物理層回路であって、
送信される信号を送信のために適切なフォーマットの符号に符号化するエンコーダ回路と、
符号化された信号を電気形態で前記電話コードへ送信するトランスミッタ回路と、
前記電話コードが接続されて、入力信号を受信し、かつ前記入力信号からノイズを除く受信フィルタと、
前記入力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して符合を形成するアナログ・デジタル変換器と、
前記アナログ・デジタル変換器用のクロック信号を発生するクロック信号発生器と、
前記アナログ・デジタル変換器により発生した符号を電子信号に復号化するデコーダ回路と、
を備えることを特徴とする物理層回路。
【請求項２】
少なくとも１本の電話コードと、前記電話コードの２箇所の端末それぞれに接続される物理層回路と、を備える通信システムにおいて、
前記物理層回路は、ローカルエリアネットワークのネットワークインターフェイスチップセット内に設けられ、前記ネットワークインターフェイスチップセットに接続されるコンピュータ装置の前記電話コードを通してデータの送受信を可能にし、
前記物理層回路が、送信される信号を送信のために適切なフォーマットの符号に符号化するエンコーダ回路と、符号化された信号を電気形態で前記電話コードへ送信するトランスミッタ回路と、前記電話コードが接続されて、入力信号を受信し、かつ前記入力信号からノイズを除く受信フィルタと、前記入力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して符合を形成するアナログ・デジタル変換器と、前記アナログ・デジタル変換器用のクロック信号を発生するクロック信号発生器と、前記アナログ・デジタル変換器により発生した符号を電子信号に復号化するデコーダ回路と、を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項３】
少なくとも１本の電話コードと、前記電話コードの２箇所の端末それぞれに接続される物理層回路と、を備えるローカルエリアネットワーク通信システムにおいて、
前記物理層回路は、前記ローカルエリアネットワーク通信システムのネットワークインターフェイスチップセット内に設けられ、前記ネットワークインターフェイスチップセットに接続されるコンピュータ装置の前記電話コードを通した全二重または半二重のデータの送受信を可能にし、
前記物理層回路が、送信される信号を送信のために適切なフォーマットの符号に符号化するエンコーダ回路と、前記符号化された信号を電気形態で電話コードへ送信するトランスミッタ回路と、前記電話コードが接続されて、入力信号を受信し、かつ前記入力信号からノイズを除く受信フィルタと、前記入力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して符合を形成するアナログ・デジタル変換器と、前記アナログ・デジタル変換器用のクロック信号を発生するクロック信号発生器と、前記アナログ・デジタル変換器により発生された符号を電子信号に復号化するデコーダ回路と、を備えることを特徴とするローカルエリアネットワーク通信システム。
【請求項４】
少なくとも２個の物理層回路と、少なくとも２個の前記物理層回路に接続されるデータ交換回路と、を備えるローカルエリアネットワーク通信システム用のネットワークインターフェイスチップセットであって、
前記データ交換回路は、１個の前記物理層回路から入力されるデータを、送信先の物理層回路へ送信し、
前記物理層回路は、前記ネットワークインターフェイスチップセットに接続されるコンピュータ装置の前記電話コードを通してデータの送受信を可能にし、
前記物理層回路が、送信される信号を送信のために適切なフォーマットの符号に符号化するエンコーダ回路と、前記符号化された信号を電気形態で電話コードへ送信するトランスミッタ回路と、前記電話コードが接続されて、入力信号を受信し、かつ前記入力信号からノイズを除く受信フィルタと、前記入力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して符合を形成するアナログ・デジタル変換器と、前記アナログ・デジタル変換器用のクロック信号を発生するクロック信号発生器と、前記アナログ・デジタル変換器により発生した符号を電子信号に復号化するデコーダ回路と、を備えることを特徴とするネットワークインターフェイスチップセット。
【請求項５】
前記データ交換回路は、ハブ、スイッチ、ルーター、およびゲートウエイから成るグループから選択されたいずれかを備えることを特徴とする請求項４に記載のネットワークインターフェイスチップセット。
【請求項６】
少なくとも１本の電話コードと、前記電話コードの２箇所の端末に接続されるネットワークインターフェイスチップセットと、を備える通信システムであって、
前記ネットワークインターフェイスチップセットは、少なくとも１個の物理層回路と、少なくとも２個の前記物理層回路を接続するデータ交換回路と、を備え、
前記データ交換回路は、１個の前記物理層回路から入力されるデータを指定される物理層回路へ送信し、
前記物理層回路は、前記ネットワークインターフェイスチップセットに接続されるコンピュータ装置の電話コードを通してデータの送受信を可能にし、
前記物理層回路が、送信される信号を送信のために適切なフォーマットの符号に符号化するエンコーダ回路と、前記符号化された信号を電気形態で電話コードへ送信するトランスミッタ回路と、前記電話コードが接続されて、入力信号を受信し、かつ前記入力信号からノイズを除く受信フィルタと、前記入力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して符合を形成するアナログ・デジタル変換器と、前記アナログ・デジタル変換器用のクロック信号を発生するクロック信号発生器と、前記アナログ・デジタル変換器により発生した符号を電子信号に復号化するデコーダ回路と、を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項７】
前記データ交換回路は、ハブ、スイッチ、ルーター、およびゲートウエイから成るグループから選択されたいずれかを備えることを特徴とする請求項６に記載の通信システム。
【請求項８】
少なくとも１本の電話コードと、前記電話コードの２箇所の端末に接続されるネットワークインターフェイスチップセットと、を備えるローカルエリアネットワーク通信システムであって、
前記ネットワークインターフェイスチップセットは、少なくとも２個の物理層回路と、少なくとも２個の前記物理層回路を接続するデータ交換回路と、を備え、
前記データ交換回路は、１個の前記物理層回路から入力されるデータを指定される物理層回路へ送信し、
前記物理層回路は、前記ネットワークインターフェイスチップセットに接続されるコンピュータ装置の電話コードを通してデータの送受信を可能にし、
前記物理層回路が、送信される信号を送信のために適切なフォーマットの符号に符号化するエンコーダ回路と、前記符号化された信号を電気形態で電話コードへ送信するトランスミッタ回路と、前記電話コードが接続されて、入力信号を受信し、かつ前記入力信号からノイズを除く受信フィルタと、前記入力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して符合を形成するアナログ・デジタル変換器と、前記アナログ・デジタル変換器用のクロック信号を発生するクロック信号発生器と、前記アナログ・デジタル変換器により発生した符号を電子信号に復号化するデコーダ回路と、を備えることを特徴とするローカルエリアネットワーク通信システム。
【請求項９】
前記データ交換回路は、ハブ、スイッチ、ルーター、およびゲートウエイから成るグループから選択されたいずれかを備えることを特徴とする請求項８に記載のローカルエリアネットワーク通信システム。
【請求項１０】
少なくとも１本の電話コードと、前記電話コードの一端に接続される第１のネットワークインターフェイスチップセットと、前記電話コードの他端に接続され、かつ第２のネットワークインターフェイスチップセット内に設けられる物理層回路と、を備えるローカルエリアネットワーク通信システムであって、
前記第２のネットワークインターフェイスチップセットは、少なくとも２個の物理層回路と、少なくとも２個の前記物理層回路を接続するデータ交換回路と、を備え、
前記データ交換回路は、１個の前記物理層回路から入力されるデータを指定される物理層回路へ送信し、
前記物理層回路は、前記ネットワークインターフェイスチップセットに接続されるコンピュータ装置の電話コードを通してデータの送受信を可能にし、
前記物理層回路が、送信される信号を送信のために適切なフォーマットの符号に符号化するエンコーダ回路と、前記符号化された信号を電気フォーマットで電話コードへ送信するトランスミッタ回路と、前記電話コードが接続されて、入力信号を受信し、かつ前記入力信号からノイズを除く受信フィルタと、前記入力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して符合を形成するアナログ・デジタル変換器と、前記アナログ・デジタル変換器用のクロック信号を発生するクロック信号発生器と、前記アナログ・デジタル変換器により発生する符号を電子信号に復号化するデコーダ回路と、を備えることを特徴とするローカルエリアネットワーク通信システム。
【請求項１１】
前記データ交換回路は、ハブ、スイッチ、ルーター、およびゲートウエイから成るグループから選択されたいずれかを備えることを特徴とする請求項１０に記載のローカルエリアネットワーク通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、ローカルエリアネットワーク通信システム、該システムのネットワークインターフェイスチップセット等に適用される物理層回路に関する。特に、種々のコンピュータ装置と周辺装置とを連結してローカルエリアネットワーク通信システムを形成し、そのシステムは、既存の電話コードと、ローカルエリア通信ネットワーク内で使用されるネットワークインターフェイスチップセットと、ネットワークインターフェイスチップセットの物理層回路と、そのように形成される通信システムとを使用して高速イーサーネットパケットを送信および受信するローカルエリアネットワーク通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワーク通信技術の急速な発達は、ネットワーク通信システムを、殆ど全ての家庭及び企業の必要な設備としている。コンピュータ装置を接続する多くの型式のネットワークインターフェイスカードとネットワークインターフェイスチップセットは、市販されており、かつユーザ用の有線または無線のデータ伝達機能を提供する。
ネットワークインターフェイスカードとネットワークインターフェイスチップセットには、主に２種類の方式がある。無線型と広帯域型とである。広帯域型は、より安価で、かつより広い帯域の通過サービスを提供する。しかしながら、その型は、多くのケーブルを必要とする。ネットワークが設置されるとき、別のネットワークケーブルが、ネットワークシステムを接続するために使用される。それらのケーブルは、使用に不便であり、かつ事務所や家庭の内部装飾に影響する。無線ネットワークインターフェイスチップセットは、ケーブルを使用しないが、高価である。そのチップセットは、限定された帯域幅を提供し、かつ同一の帯域幅を共用するために複数のコンピュータ装置を必要とする。加えて、無線ネットワークのネットワークセキュリティーが、常に全てのユーザの関心事項である。
【０００３】
上述の方式に加えて、電力供給システムにおいてネットワークシステムの通信チャネルとして電源コードを使用することが提案されている。そのようなネットワークシステムは、比較的コストが高く、帯域幅を限定する。そのようなシステムは、既存の電力供給システムネットワークを使用するが、バス回路内にあり、拡張性を限定する。ネットワークシステムの他の方式としては、通信チャネルとして既存の電話コードシステムを使用する。最も一般的な製品は、「ホームＰＮＡ」製品である。しかしながら、ホームＰＮＡ製品は、コストが高いだけではなく、ほぼ全てのネットワークシステム中で最も狭い帯域幅を提供する。全てのこれらの既存技術は、「半二重」システムである。
【０００４】
既存のネットワーク通信システムを見れば、電話コードシステムは、ネットワーク通信システムの通信チャネルとして機能するために最上の選択であるかもしれないと結論づけることができる。この理由の一部は、電話コードシステムが数十年存続してきたこと、低コストであること、および殆ど全ての建物に既に設置されていることである。上述の理由により、既存の電話コードシステムを使用するネットワーク通信システムを比較的低コストにできるハードウェアシステムは望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、ネットワーク通信を実施するために既存の電話コードシステムを使用する新規のローカルエリアネットワーク通信システムを提供することにある。
本発明の他の目的は、電話コードとコンピュータ装置とを接続する物理層回路を提供することにあり、それによりコンピュータは、電話コードを使用してデータを送受信することができる。
【０００６】
本発明のさらに他の目的は、電話コードシステムをネットワーク通信システムとして使用し、かつ一般的なイーサーネットＭＡＣ層およびそれらの技術で有効に機能する物理層回路を提供することにある。
本発明のまたさらに他の目的は、通信システムと、ローカルエリアネットワーク通信システムと、本発明の物理層回路を使用するネットワークインターフェイスチップセットとを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、ネットワークインターフェイスカード、または本発明の物理層回路を有するネットワークインターフェイスチップセットを使用するコンピュータ装置が電話コードを通してデータを送受信できる新規な物理層回路が設けられる。物理層回路は、ネットワークインターフェイスカードまたはネットワークインターフェイスチップセット内に設けることができ、前記物理層回路は、送信される信号を送信のために特定のフォーマットに符号化するエンコーダ回路と、前記符号化された信号を電気形態で電話コードへ供給するトランスミッタ回路と、前記電話コードが接続されて、入力信号を受信し、かつ前記受信された信号からノイズを除く受信フィルタと、アナログ信号である前記入力信号をデジタル符号に変換するアナログ・デジタル変換器と、前記アナログ・デジタル変換器用のクロック信号を発生するクロック信号発生器と、前記アナログ・デジタル変換器により発生した前記符号を電気信号に復号化するデコーダ回路と、を備える。
【０００８】
本発明は、少なくとも１本の電話コードと、前記電話コードの２箇所の端末それぞれに接続され、かつローカルエリアネットワーク用のそれぞれのネットワークインターフェイスチップセット内に設けられる物理層回路とを備える通信システムも開示する。物理層回路は、前記ネットワークインターフェイスチップセットまたは前記ネットワークインターフェイスチップセットを有するネットワークインターフェイスカード内に設けることができる。本発明の物理層回路により、ネットワークインターフェイスチップセットに接続されるコンピュータシステムは、電話コードを通してデータを送受信できる。本発明の物理層回路は、送信される信号を送信のために特定のフォーマットに符号化するエンコーダ回路と、前記符号化された信号を電気形態で電話コードへ供給するトランスミッタ回路と、前記電話コードが接続されて、入力信号を受信し、かつ前記受信された信号からノイズを除く受信フィルタと、アナログ信号である前記入力信号をデジタル符号に変換するアナログ・デジタル変換器と、前記アナログ・デジタル変換器用のクロック信号を発生するクロック信号発生器と、前記アナログ・デジタル変換器により発生した前記符号を電気信号に復号化するデコーダ回路と、を備える。
【０００９】
本発明は、少なくとも１本の電話コードと、前記電話コードの２箇所の端末それぞれに接続され、ローカルエリアネットワーク用のそれぞれのネットワークインターフェイスチップセット内に設けられる物理層回路とを備えるローカルエリア通信システムを提供する。物理層回路は、前記ネットワークインターフェイスチップセットまたはネットワークインターフェイスチップセットを有するネットワークインターフェイスカード内に設けることができる。本発明の物理層回路により、ネットワークインターフェイスチップセットに接続されるコンピュータシステムは、電話コードを通して全二重または半二重にデータを送受信できる。本発明のローカルエリア通信システムの物理層回路は、送信される信号を送信のために特定のフォーマットに符号化するエンコーダ回路と、前記符号化された信号を電気形態で電話コードへ供給するトランスミッタ回路と、前記電話コードが接続されて、入力信号を受信し、かつ前記受信された信号からノイズを除く受信フィルタと、アナログ信号である前記入力信号をデジタル符号に変換するアナログ・デジタル変換器と、前記アナログ・デジタル変換器用のクロック信号を発生するクロック信号発生器と、前記アナログ・デジタル変換器により発生した前記符号を電気信号に復号化するデコーダ回路と、を備える。
【００１０】
本発明は、ローカルエリア通信システム用のネットワークインターフェイスチップセットも開示する。ネットワークインターフェイスチップセットは、少なくとも２個の物理層回路と、前記２個の物理層回路を接続するデータ交換回路とを備える。物理層回路は、ネットワークインターフェイスチップセットまたはネットワークインターフェイスチップセットを有するネットワークインターフェイスカード内に設けることができる。本発明の物理層回路は、ネットワークインターフェイスチップセットに接続されるコンピュータシステムが、電話コードを通してデータを送受信できるようにし、前記物理層回路は、送信される信号を送信のために特定のフォーマットに符号化するエンコーダ回路と、前記符号化された信号を電気形態で電話コードへ供給するトランスミッタ回路と、前記電話コードが接続されて、入力信号を受信し、かつ前記受信された信号からノイズを除く受信フィルタと、アナログ信号である前記入力信号をデジタル符号に変換するアナログ・デジタル変換器と、前記アナログ・デジタル変換器用のクロック信号を発生するクロック信号発生器と、前記アナログ・デジタル変換器により発生した前記符号を電気信号に復号化するデコーダ回路とを備える。
データ交換回路は、物理層回路から特定の物理層回路へデータを送信する任意の機器とすることができ、かつハブ、スイッチ、ルーター、またはゲートウエイとすることができる。
【００１１】
本発明は、少なくとも１本の電話コードと、前記電話コードの２箇所の端末に接続されるネットワークインターフェイスチップセットとを備える通信システムも開示する。ネットワークインターフェイスチップセットは、少なくとも２個の物理層回路と、前記２個の物理層回路を接続するデータ交換回路とを備える。物理層回路は、ネットワークインターフェイスチップセットまたはネットワークインターフェイスチップセットを有するネットワークインターフェイスカード内に設けることができる。物理層回路は、ネットワークインターフェイスチップセットに接続されるコンピュータシステムが、電話コードを通してデータを送受信できるようにし、前記物理層回路は、送信される信号を送信のために特定のフォーマットに符号化するエンコーダ回路と、前記符号化された信号を電気形態で電話コードへ供給するトランスミッタ回路と、前記電話コードが接続されて、入力信号を受信し、かつ前記受信された信号からノイズを除く受信フィルタと、アナログ信号である前記入力信号をデジタル符号に変換するアナログ・デジタル変換器と、前記アナログ・デジタル変換器用のクロック信号を発生するクロック信号発生器と、前記アナログ・デジタル変換器により発生した前記符号を電気信号に復号化するデコーダ回路と、を備える。
データ交換回路は、物理層回路から別の特定の物理層回路へデータを送信する任意の機器とすることができ、かつハブ、スイッチ、ルーター、またはゲートウエイとすることができる。
【００１２】
本発明は、少なくとも１本の電話コードと、前記電話コードの２箇所の端末に接続されるネットワークインターフェイスチップセットとを備えるローカルエリア通信システムも開示する。ネットワークインターフェイスチップセットは、少なくとも１個の物理層回路と、前記２個の物理層回路を接続するデータ交換回路とを備える。物理層回路は、ネットワークインターフェイスチップセットまたはネットワークインターフェイスチップセットを有するネットワークインターフェイスカード内に設けることができる。物理層回路は、ネットワークインターフェイスチップセットに接続されるコンピュータシステムが、電話コードを通してデータを送受信できるようにし、前記物理層回路は、送信される信号を送信のために特定のフォーマットに符号化するエンコーダ回路と、前記符号化された信号を電気形態で電話コードへ供給するトランスミッタ回路と、前記電話コードが接続されて、入力信号を受信し、かつ前記受信された信号からノイズを除く受信フィルタと、アナログ信号である前記入力信号をデジタル符号に変換するアナログ・デジタル変換器と、前記アナログ・デジタル変換器用のクロック信号を発生するクロック信号発生器と、前記アナログ・デジタル変換器により発生した前記符号を電気信号に復号化するデコーダ回路と、を備える。
データ交換回路は、物理層回路から別の特定の物理層回路へデータを送信する任意の機器とすることができ、かつハブ、スイッチ、ルーター、またはゲートウエイとすることができる。
【００１３】
本発明は、少なくとも１本の電話コードと、前記電話コードの２箇所の端末に接続されるネットワークインターフェイスカードとを備えるローカルエリアネットワーク通信システムも開示する。ネットワークインターフェイスカードは、少なくとも２個の物理層回路と、前記２個の物理層回路を接続するデータ交換回路とを備える。物理層回路は、前記ネットワークインターフェイスカード内に設けることができる。物理層回路は、ネットワークインターフェイスカードに接続されるコンピュータシステムが、電話コードを通してデータを送受信できるようにし、前記物理層回路は、送信される信号を送信のために特定のフォーマットに符号化するエンコーダ回路と、前記符号化された信号を電気形態で電話コードへ供給するトランスミッタ回路と、前記電話コードが接続されて、入力信号を受信し、かつ前記受信された信号からノイズを除く受信フィルタと、アナログ信号である前記入力信号をデジタル符号に変換するアナログ・デジタル変換器と、前記アナログ・デジタル変換器用のクロック信号を発生するクロック信号発生器と、前記アナログ・デジタル変換器により発生された前記符号を電気信号に復号化するデコーダ回路と、を備える。
データ交換回路は、物理層回路から別の特定の物理層回路へデータを送信する任意の機器とすることができ、かつハブ、スイッチ、ルーターまたはゲートウエイとすることができる。
【００１４】
本発明によれば、本発明の物理層回路は、ネットワークインターフェイスカードまたはネットワークインターフェイスチップセット内に設けて、ネットワークインターフェイスカードに接続されるコンピュータシステムが、電話コードを通してデータを送受信できるようにする。本発明の複数の物理層回路を、ハブ、スイッチ、ルーター、およびゲートウエイにおいて複数のＭＡＣ（メディアアクセス制御）層回路と組合せて設けることができる。電話コードは、そのように組合せて得られた組立体へ接続することができ、また得られた組立体を使用する電話コードを通しての全二重または半二重の２地点間ネットワーク通信を実現できる。本発明の物理層回路を有する複数の組立体を接続して、電話コードを通信システムのチャネルとして使用するネットワーク通信システムを形成することができる。必要に応じて、電話コードと物理層回路との数を、限定することなく追加することができる。このように、便利かつ低コストであり、拡張性のあるネットワーク通信システムが実現される。
本発明のこれらおよび他の目的および利点は、下記の図面を参照することにより詳細な説明から明確に理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
下記において、本発明の適用例を図示するために、本発明の幾つかの実施態様を説明する。本発明の詳細な説明は保護の範囲を限定するものではない。
図１は、本発明の一実施例によるローカルエリアネットワーク通信システムの系統的概略図を示す。図１は、家庭のローカルエリアネットワークの場合に、物理層回路が、ローカルエリアネットワークのネットワークインターフェイスチップセットにおいてどのように使用されるかを図示する。当該技術分野における当業者には、本実施例の物理層回路、ネットワークインターフェイスチップセット、およびローカルエリアネットワークが、任意の方式の組織的複合体または非組織的複合体に使用できることが容易に理解される。
【００１６】
図に示されるように、銅ケーブルまたは光ファイバーとすることができる広帯域ループ５００が、外部から導入され、ついでローカルエリアネットワークシステムのネットワークインターフェイスチップセット５１０の第１の接点、すなわち第１の物理層回路（図示されない）において接続される。ループの他端部は、高速広帯域ネットワークのシステム接続サービス会社のコンピュータシステムと接続することができ、その接点には、本実施例のネットワークインターフェイスチップセット（図示されない）または他の適切な送受信機器が備えられる。この図には、ローカルエリアシステムのネットワークインターフェイスチップセット５１０が、３本のローカル電話コード５０１、５０２、５０３を通して、３つの家庭ユニット５２０、５３０、５４０へ接続されるのが示される。
【００１７】
図２は、本発明の一実施例によるローカルエリアネットワークシステム用のネットワークインターフェイスチップセットのブロック図を図示する。この図に示されるように、本実施例のネットワークインターフェイスチップセットは、スイッチ構造体５１７、幾つかの物理層回路５１１、５１２、５１３、ならびにそれらの物理層回路と同一数のＭＡＣ層回路５１４、５１５、５１６を有する。外部から導入される電話コード５０１、５０２、５０３のそれぞれには、対応する物理層回路５１１、５１２、５１３が接続される。電話コード５０１、５０２、５０３を通してローカルエリアネットワーク中に送信される、常に電圧信号であるパルス信号それぞれは、物理層回路により電子信号に変換され、復号化され、次にＭＡＣ層回路５１４、５１５、５１６へ送信される。ついでそれらの信号は、スイッチ回路５１７へ送信されるので、物理層回路とＭＡＣの選択された組立体と、それらに接続される電話コードとを通して、補正された送信先へ送信できる。本実施例において、スイッチ回路５１７は、ルーターまたはゲートウエイとすることができる。スイッチ回路５１７の主な機能は、電子信号を複数の通信ネットワークへ補正して送信することである。当該技術分野の当業者には、任意の型式のスイッチ作動回路を本実施例で使用して同等な機能を提供できることが明らかである。
【００１８】
ここで図１を参照する。ネットワークインターフェイスチップセット５１０を接続するローカルエリアネットワークの電話コードは、対応する家庭ユニット５２０、５３０、５４０まで延び、かつ対応する家庭ユニットのネットワークインターフェイスカードまたはネットワークインターフェイスチップセットに接続する。図に示されるように、ネットワークインターフェイスチップセット５３１の他の接点は、電話コードに接続され、次に電話コードが、パーソナルコンピュータ５３２、カメラ５３３、ＴＶ５３４、インターネット電話５３５、および他の部屋に位置するネットワークインターフェイスチップセット５３６へ接続される。上記に記載されるように、ネットワークインターフェイスチップセット５３１の構造は、前記ネットワークインターフェイスチップセット５１０と同一または同様、または互換性がある。それらのチップセット間の唯一の考えられる相違点は、接続されるポート数、もしくはルーター、スイッチ、ハブ、ゲートウエイなどの機器の型式である。さらに、パーソナルコンピュータ５３２は第１の部屋に位置し、またネットワークインターフェイスチップセット５３６は第２の部屋に位置し第３の部屋のプリンタ５３７および第２の部屋のコンピュータ５３８とＮＡＳ（ネットワークアクセス記憶装置）５３９に接続する。それらの中でネットワークインターフェイスチップセット５３６は、上記に記載されるように、同一または同様な構造を有する。したがって、その詳細は省略する。加えて、コンピュータ装置とネットワーク装置を接続する接続ラインは、本実施例においては電話コードである。電話コードの全てまたは一部は、他の型式の接続ラインにより置換え可能であることが分かる。接続ラインが電話コードでない場合、物理層回路は、それに応じて幾つかの部分変更が必要である。しかしながら、本実施例の主な目的は、電話コードを、ローカルエリア通信システムの接続ラインの少なくとも一部分として使用することにある。
【００１９】
図３は、本発明の一実施例によるローカルエリアネットワーク通信システムのネットワークインターフェイスチップ用の物理層回路のブロック図を示す。この図に示されるように、物理層回路は、ネットワークインターフェイスチップセットに接続されるコンピュータ装置が、電話コード４０３を通したデータの送受信を容易にするため、ローカルエリアネットワークシステム用のネットワークインターフェイスチップに、またはそのようなチップセット（複数）を有するネットワークインターフェイスカードに設けられる。前記物理層回路は、送信される信号を送信のために特定のフォーマットに符号化するエンコーダ回路４１８と、前記符号化された信号を電気形態で電話コードへ供給するトランスミッタ回路４０２と、前記電話コードが接続され、入力信号を受信し、かつ前記受信された信号からノイズを除く受信フィルタ４０５と、アナログ信号である前記入力信号をデジタル符号に変換するアナログ・デジタル変換器４０６と、前記アナログ・デジタル変換器用のクロック信号を発生するクロック信号発生器４０７と、前記アナログ・デジタル変換器により発生された前記符号を電気信号に復号化するデコーダ回路４１６と、を備える。
【００２０】
図４は、本発明の一実施例によるローカルエリアネットワークシステムのネットワークインターフェイスチップ用の物理層回路の詳細なブロック図を図示する。この図において、本実施例に有用であるローカルエリアネットワークシステムのネットワークインターフェイスチップ用の物理層回路の例が示される。本実施例のローカルエリアネットワークシステムのネットワークインターフェイスチップ用の物理層回路の概略図は、その送信側において、以下を有する。
【００２１】
電子信号が通信ネットワークにおける送信に適するように、ＭＡＣから入力される電子信号を電圧信号に変調し、送信または変調による入力信号における誤差制御を付加する信号変調器４０１を有する。その変調器４０１は、たとえば、格子符号変調器または他の適切な変調回路とすることができる。
また概略図は、その送信側において、前記変調された電圧信号を受信し、その信号を電話コード４０３へ送信し、それにより信号が、電話コードを通して離れた送信先へ送信されるトランスミッタ回路４０２も有する。本発明に有用であるトランスミッタ回路は、デジタル・アナログ変換器または送信フィルタとすることができる。これらの回路は、当該技術分野の当業者に知られているので、その詳細な説明は省略する。
【００２２】
また概略図は、その送信側において、トランスミッタ回路４０２により発生する電圧信号における外部エコー電圧を相殺するためにエコー信号を発生する第１の内部エコー発生器回路４０４も有する。相殺後に、残余エコーは、エコー消去回路４１２により取消される。この理由は、一対の電話コードが、全二重信号通信を維持するのに使用されるからであり、送信される信号は、送信器で一対の信号を形成する受信回路へ戻される。したがって、エコーを取除く必要がある。適応されるエコー消去回路は、任意の市販される製品を含む。上述の処理後の信号は、電話コード４０３を通して送信される。
【００２３】
また概略図には、その受信側において、下記の構成機器が設けられる。
電話コード４０３を通して外部から入力される信号を受信するために、電話コード４０３と接続されるフィルタ４０５が設けられる。フィルタ４０５は、信号からノイズを除いて、信号の有効成分を得る。概して言えば、この回路に使用されるフィルタは、市販されるローパスフィルタとすることができる。勿論、他のフィルタは、入力信号におけるデータ成分を適正に取出すことができる限り、本実施例にも使用できる。
【００２４】
受信された信号をデジタル電圧信号に変換するアナログ・デジタル変換器回路４０６も設けられる。変換器４０６は、既知の技術または回路、たとえば、市販されるゲイン変数制御アナログ・デジタル変換器とすることができる。
アナログ・デジタル変換器により発生するデジタル信号を適切な形態の電子信号とすることができるように、クロック信号をアナログ・デジタル変換器回路へ送信するクロック信号発生器４０７も設けられる。クロック信号発生器４０７は、安定したクロック信号の発生が可能なＰＬＬ（位相ロックループ）または任意の回路とすることができる。概して言えば、クロック信号の周波数と位相とを調節するためにタイミング回復器４０８を使用することができる。
【００２５】
アナログ・デジタル変換器回路４０６が正常に作動できるように、アナログ・デジタル変換器回路４０６の出力電圧を検出する電圧センサ４０９も設けられる。
通信ラインが受信された信号の電源に接続されるか、またはその電源から切離されるかを判断するために、受信された信号の電力を検出する電力センサ４１０も設けられる。
受信された記号の記号間干渉を減少するＦＦＥ（フィードフォワードイコライザ）４１１も設けられる。
【００２６】
送信された既知の信号に従って、受信された信号内のエコーを減少するデジタルエコー消去回路４１２も設けられる。
送信において欠けているＤＣ信号を補償できるように、受信された信号においてＤＣ相殺補償を実施するＤＣ相殺補償回路４１３も設けられる。
受信された信号により表されるデジタル記号を求めるために、受信された信号を演算後にスライスするスライサ４１４も設けられる。スライサ回路４１４は、任意の既知のスライサ回路とすることができる。たとえば、送信信号のデジタル記号を１、０、および−１に設定することができる。演算の結果が０．５よりも大きいならば、対応する信号は１となる。その結果が−０．５と０との間ならば、信号は０となり、また−０．５よりも小さいならば、−１となる。
【００２７】
スライサ４１４によりサンプリングされた信号を取込み、ついでその信号をノード４１７へフィードバックするＤＦＥ（判断フィードバックイコライザ）４１５も設けられる。その信号は、ＦＦＥ４１１とデジタルエコー消去回路４１２との出力へ加えられ、ついでスライサ４１４へ送信される。
所定の方法でスライサ４１４によりスライスされる信号を復号化して、それによりその信号が下流側回路により認識できる、デコーダ４１６も設けられる。デコーダ４１６は、既知の復号化規則を使用する任意の従来のデコーダとすることができる。しかしながら、本実施例のシステムが他の通信システムに適応可能であるように、本実施例においてはビタビデコーダが好ましい。勿論、特定の状況においては、他のデコーダまたは復号化規則が使用される。特注の復号化技術を使用することもできる。復号化の結果としての信号は、ＭＡＣ回路へ送信される。
【００２８】
上述のような構造を有する回路が、下記の方法で信号を処理する。
電話コード４０３から入力される信号は、第１のフィルタ４０５によりフィルタリングされて、データ成分が得られる。アナログ信号である信号は、アナログ・デジタル変換器４０６によりデジタル信号に変換され、ついでクロック信号発生器４０７により発生するクロック信号に基づいてサンプリングされる。次に信号は、イコライザ４１１により等化され、スライサ４１４によりスライスされる。そのようにして得られた信号は、デコーダ回路４１６へ送信されて、信号の内容が得られる。したがって、信号は、コンピュータ装置により処理できる形態である。これらの信号は、ＭＡＣ回路（図２）へ送信されてデフレーム化される。得られた信号は、ハブ、スイッチ、ルーター、またはゲートウエイへ送信され、送信先のＭＡＣ回路へ送信され、その送信先において、それらの信号が、フレーム化され、ついで対応する物理層回路へ送信される。
送信される信号は、電子信号である。それらの信号は、電話コード４０３に接続されるコンピュータ装置、通信装置、または周辺装置へ送信されるように、物理層に入り、変調器４０１により電圧信号に変調され、次にトランスミッタ回路４０２により電話コード４０３へ送信される。
【００２９】
上記に記載の回路は、既存の固定電話システムの電話コードの２箇所の端末において接続されて、専用のネットワークケーブルを必要とすることなく、全二重または半二重のデータ交換を適正に実施することができる。電話コードの端末において、ネットワークインターフェイスチップセットは、適応できるハブ、スイッチ、ルーターおよびゲートウエイの少なくとも一つに加えて、複数の物理層回路および対応する数のＭＡＣ回路を提供できる。ネットワークインターフェイスチップセットは、電話コードまたは他の接続部を通して、有線または無線で他の通信端末へ容易に接続できる。前記構造を有するローカルエリアネットワークは、通信ラインまたは無線チャネルと組合せて、その通信ラインの全てまたは一部において電話コードを使用できる。結果として得られた通信システムは、低コストで拡大可能であり、かつモジュール式である。
【００３０】
ハブ、スイッチ、ルーターまたはゲートウエイにおいて、複数のＭＡＣ層回路と組合せて、本実施例の複数の物理層回路を使用することもできる。その組立体は、通常の電話コードへ接続されて、端末間のネットワーク通信を可能にする。この全体システムは、ローカルエリアネットワークに編成されて、便利で経済的な全広帯域ネットワーク通信サービスを提供できる。物理層回路の数を追加することにより電話コードの数を追加できるので、接続される電話コードの数は、ほぼ限定されない。したがって拡張性のある通信システムが実現される。
本発明を、その好ましい実施態様を参照して図示および説明してきたが、当該技術分野の当業者は、上述および他の変形態様を、本発明の精神と範囲から逸脱することなく実施できることが分明白である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施例によるローカルエリアネットワーク通信システムの系統的概略図を示す。
【図２】本発明の一実施例によるローカルエリアネットワークシステム用のネットワークインターフェイスチップセットのブロック図を示す。
【図３】本発明の一実施例によるローカルエリアネットワーク通信システムのネットワークインターフェイスチップ用の物理層回路のブロック図である。
【図４】本発明の一実施例によるローカルエリアネットワークシステムのネットワークインターフェイスチップ用の物理層回路の詳細なブロック図である。
【符号の説明】
【００３２】
４０１：信号変調器、４０１：変調器、４０２：トランスミッタ回路、４０３：電話コード、４０４：内部エコー発生器回路、４０５：フィルタ、４０６：アナログ・デジタル変換器、４０７：クロック信号発生器、４０８：タイミング回復器、４０９：電圧センサ、４１０：電力センサ、４１１：ＦＦＥ、４１２：エコー消去回路、４１３：ＤＣ相殺補償回路、４１４：スライサ、４１５：ＤＦＥ、４１６：デコーダ、４１７：ノード、４１８：エンコーダ回路、５００：広帯域ループ、５０１、５０２、５０３：電話コード、５１０：ネットワークインターフェイスチップセット、５１１、５１２、５１３：物理層回路、５１４、５１５、５１６：ＭＡＣ層回路、５１７：スイッチ回路、５２０、５３０、５４０：家庭ユニット、５３１：ネットワークインターフェイスチップセット、５３２：パーソナルコンピュータ、５３３：カメラ、５３４：ＴＶ、５３５：インターネット電話、５３６：ネットワークインターフェイスチップセット、５３７：プリンタ、５３８：コンピュータ、５３９：ＮＡＳ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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