SISTEMA Y METODO DE COMUNICACION TELEFONICA SOBRE EL CABLEADO DE UNA RED DE AREA LOCAL.

Un circuito (32a) para ser utilizado con un cableado que comprende un primer par de conductores (17a1) que transporta una primera señal,

y un segundo par de conductores (17a2) que transporta una segunda señal, donde el primer y segundo pares transportan además cooperativamente una señal analógica de telefonía sobre un canal fantasma, comprendiendo el circuito:

una primera conexión para conectarse a dicho cableado;

una segunda conexión para conectarse a un primer dispositivo (16, 18);

una tercera conexión (38a, 38b) para acoplarse a un dispositivo telefónico (11, 13);

un primer transformador (31a1) que tiene un devanado primario (35) y un devanado secundario (36), teniendo el devanado primario una primera conexión (37a1) de una derivación central, estando conectado el devanado primario a dicha primera conexión para conectase a dicho primer par de conductores, y estando conectado el devanado secundario a dicha segunda conexión para conectarse a dicho primer dispositivo;

un segundo transformador (31a2) que tiene un devanado primario (35) y un devanado secundario (36), teniendo el devanado primario una segunda derivación central (37a2), estando conectado el devanado primario a dicha primera conexión para conectarse a dicho segundo par de conductores, y estando conectado el devanado secundario a dicha segunda conexión, para conectarse a dicho primer dispositivo; y

donde dicha primera y segunda conexiones de derivación central están conectadas a dicha tercera conexión para conectarse a dicho dispositivo telefónico;

donde:

dicha primera y segunda señales son señales digitales de datos en serie, y donde:

dicha primera conexión es un conector (54) de datos, adaptado para conectarse a un cableado de red de área local; y

dicho primer y segundo transformadores están adaptados para dejar pasar señales digitales de datos de la red de área local

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IL01/00388.

Solicitante: SERCONET LTD.

Nacionalidad solicitante: Israel.

Dirección: 16 HA'HAROSHET STREET, P.O. BOX 2009,43657 RAANANA.

Inventor/es: BINDER, YEHUDA.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 5 de Mayo de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H04L5/20 ELECTRICIDAD.H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS.H04L TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION TELEGRAFICA (disposiciones comunes a las comunicaciones telegráficas y telefónicas H04M). › H04L 5/00 Disposiciones destinadas a permitir la utilización múltiple de la vía de transmisión. › utilizando diferentes combinaciones de líneas, p. ej. explotación de circuitos fantasmas.
  • H04M11/06D

Clasificación PCT:

  • H04M11/06 H04 […] › H04M COMUNICACIONES TELEFONICAS (circuitos para el control de otros aparatos vía cable telefónico y que no implican aparatos de conmutación telefónica G08). › H04M 11/00 Sistemas de comunicación telefónica especialmente adaptados para ser combinados con otros sistemas eléctricos. › Transmisión simultánea telefónica y telegráfica, p. ej. transmisión telegráficasobre los mismos conductores.

Clasificación antigua:

  • H04M11/06 H04M 11/00 […] › Transmisión simultánea telefónica y telegráfica, p. ej. transmisión telegráficasobre los mismos conductores.
SISTEMA Y METODO DE COMUNICACION TELEFONICA SOBRE EL CABLEADO DE UNA RED DE AREA LOCAL.

Fragmento de la descripción:

Sistema y método de comunicación telefónica sobre el cableado de una red de área local.

Campo de la invención

La presente invención está relacionada con el campo de las redes comunes para la comunicación de datos y la telefonía y, más específicamente, con la conexión en red de aparatos telefónicos dentro de un edificio sobre un cableado de red de área local orientada digitalmente, simultáneamente con la transmisión de datos.

Antecedentes de la invención

Las pequeñas oficinas y entornos de negocio emplean comúnmente una multiplicidad de células de trabajo, equipadas cada una de ellas con un teléfono y un ordenador. Normalmente se emplean dos redes independientes para la comunicación entre células y entre ellas y el mundo exterior, una red telefónica que realiza la conexión entre los aparatos telefónicos y las líneas telefónicas externas, y una denominada red de área local (LAN), que conecta los ordenadores entre ellos y con las líneas de la red externa.

El término ordenador u ordenador personal se comprenderá que incluye una estación de trabajo u otros equipos de terminales de datos (DTE) o al menos un dispositivo digital capaz de recibir y entregar datos, por lo que cada ordenador incluye un interfaz para la conexión a una red de área local (LAN), utilizada para la transmisión de datos digitales; cualquiera de esos dispositivos será denominado también dispositivo digital remoto. El término aparato telefónico se comprenderá que incluye cualquier dispositivo que pueda conectare a una PSTN (Red Telefónica Pública Conmutada), utilizando señales de la banda de telefonía, tales como una máquina de fax, una máquina de contestación automática o un módem con marcación; cualquiera de tales dispositivos será denominado también como dispositivo telefónico remoto o local.

Tal entorno está representado en las figuras 1a y 1b, que muestran una configuración típica de pequeña oficina/negocio, que requiere dos redes separadas e independientes. La figura 1a muestra una red telefónica (10) que comprende una PABX (Centralita Privada Automática) (11), conectada a través de las líneas (12a), (12b), (12c) y (12d) a los dispositivos telefónicos (13a), (13b), (13c) y (13d), respectivamente. Los teléfonos son del tipo POTS (Antiguo Servicio Telefónico Simple), que requiere que cada una de las líneas (12) de conexión consista en un solo par de hilos.

La figura 1b muestra una red de área local (LAN) (15) para permitir la comunicación entre ordenadores. Tal red comprende un concentrador (o centro de conmutación) (16), conectado a través de las líneas (17a), (17b), (17c) y (17d) a los ordenadores (18a), (18b), (18c) y (18d), respectivamente. Los tipos populares de LAN están basados en el estándar Ethernet IEEE802.3, utilizando interfaces 10BaseT o 100BaseTX y empleando, para cada línea (17) de conexión, dos pares de hilos retorcidos, un par para transmitir y otro para recibir.

La instalación y mantenimiento de dos redes independientes son complicados y costosos. Sería por tanto ventajoso, especialmente en instalaciones nuevas, disponer de un sistema de redes de cableado combinado que sirva tanto para los requisitos de telefonía como los de comunicaciones de datos.

Una solución es proporcionar solamente una LAN, que sirva para la comunicación normal entre ordenadores, y hacerla servir también para telefonía. Un método general de este enfoque, de uso común hoy día, utiliza las técnicas denominadas de Voz-sobre-Protocolo-Internet (VoIP). Con tales técnicas, conocidas en la técnica, las señales telefónicas son digitalizadas y transportadas como datos en cualquier LAN existente. Sin embargo, los sistemas que emplean tales técnicas son complejos y costosos, y la calidad de la voz transportada por la tecnología disponible actualmente es baja. Otro enfoque opuesto, es utilizar una infraestructura telefónica existente para que sirva simultáneamente como red de telefonía y de datos. De esta manera, la tarea de establecer una nueva red de área local en el hogar o en otro edificio se simplifica, debido a que no hay cables adicionales que instalar.

La patente de Estados Unidos 4.766.402, de Crane, muestra un modo de formar una LAN sobre líneas telefónicas de dos hilos, pero sin servicio telefónico.

El concepto de multiplexación por división de frecuencias (FDM) es muy conocido en la técnica, y proporciona medios para repartir la anchura de banda inherente a una banda de baja frecuencia de dos hilos, capaz de transportar una señal analógica de telefonía, y una banda de alta frecuencia, capaz de transportar datos u otras señales. Tal técnica, denominada algunas veces como "datos sobre voz", se describe por ejemplo en las patentes de Estados Unidos 5.896.443, 4.807.225, 5.960.066, 4.672.605, 5.930.340, 5.025.443 y 4.924.492. También se utiliza ampliamente en sistemas xDSL, principalmente en sistemas del Bucle Digital Asimétrico de Abonado (ADSL).

Un sistema típico que utiliza FDM está ilustrado en la figura 2, que muestra esquemáticamente una red combinada (20) de telefonía/datos, que proporciona en este caso conexiones a dos células de trabajo por medio de dos cables correspondientes (12a) y (12b), que comprende cada uno de ellos un solo par retorcido de hilos. La parte inferior del espectro del cable (12a) está aislada por medio de Filtros Paso Bajo (LPF) (22a) y (22b), cada uno de ellos conectado a un respectivo extremo del cable. De forma similar, la parte más alta del espectro está aislada por respectivos Filtros Paso Alto (HPF) (21a) y (21b). La red telefónica utiliza la parte baja del espectro conectando el teléfono (13a) y la PABX (11) a los respectivos LPF. Con el fin de utilizar la parte más alta del espectro para las comunicaciones de datos, los módems (23a) y (23b) de la línea telefónica están conectados respectivamente a los HPF (21a) y (21b) en ambos extremos del cable. El concentrador (16) se conecta al módem (23a), mientras que en el lado del usuario, el módem (23b) se conecta al ordenador (18a), ofreciendo así la conectividad entre el ordenador y el concentrador. El espectro del otro cable (12b) se reparte de forma similar y el cable (12b) conecta el aparato telefónico (13b) a la PABX (11) a través de los LPF (22c) y (22d), mientras que el ordenador (18b) se conecta al concentrador (16) a través del módem (23d), acoplado al HPF (21d), y al módem (23c), acoplado al HPF (21c). Se pueden añadir teléfonos (13) y ordenadores (18) adicionales de la misma manera. Este concepto de la técnica anterior está divulgado en la patente de Estados Unidos 4.785.448 de Reichert y otros colaboradores (en adelante denominada "Reichert") y en la patente de Estados Unidos 5.841.841 de Dodds y otros colaboradores (en adelante denominada "Dodds"). Tanto Reichert como Dodds sugieren un método y un aparato para aplicar la técnica de multiplexación por división del dominio de frecuencias (FDM) para el cableado telefónico residencial, permitiendo trasportar simultáneamente señales de comunicaciones de telefonía y datos, como se ha descrito anteriormente.

La patente de Estados Unidos 5.610.922 de Balatoni describe un método y un aparato para transferir simultáneamente señales de teléfono de voz analógicas y señales de servicios de datos digitales desde la ubicación de una compañía telefónica a un local del usuario a través de una línea telefónica sencilla de par trenzado. El aparato incluye un terminal remoto de servicios de datos digitales más voz y un terminal de centralita de servicios de datos digitales más voz fácilmente instalables. El aparato puede facilitar una ganancia de par 3 a 1 multiplexando las señales que representan las señales de teléfono de voz analógicas y las señales de servicios de datos digitales de 4 hilos.

La red (20), que emplea un método FDM, requiere típicamente dos módems, (tales como el (23a) y (23b) de la figura 2), para cada célula conectada. Tales módems son complejos y costosos. Además, la baja calidad de las comunicaciones de una línea telefónica típica, que fue diseñada para transportar solamente señales (telefónicas) de baja frecuencia, limita tanto la velocidad de datos como la distancia de las comunicaciones de datos.

El concepto de formación de un canal fantasma para servir como un camino adicional en un sistema de comunicaciones de dos pares de hilos, es conocido en la técnica de la telefonía y divulgado en diversas patentes, clasificadas en la clase de Estados Unidos 370/200. Comúnmente, tal camino de canal fantasma se utiliza para transportar potencia de alimentación de equipos remotos o repetidores intermedios....

 


Reivindicaciones:

1. Un circuito (32a) para ser utilizado con un cableado que comprende un primer par de conductores (17a1) que transporta una primera señal, y un segundo par de conductores (17a2) que transporta una segunda señal, donde el primer y segundo pares transportan además cooperativamente una señal analógica de telefonía sobre un canal fantasma, comprendiendo el circuito:

una primera conexión para conectarse a dicho cableado;

una segunda conexión para conectarse a un primer dispositivo (16, 18);

una tercera conexión (38a, 38b) para acoplarse a un dispositivo telefónico (11, 13);

un primer transformador (31a1) que tiene un devanado primario (35) y un devanado secundario (36), teniendo el devanado primario una primera conexión (37a1) de una derivación central, estando conectado el devanado primario a dicha primera conexión para conectase a dicho primer par de conductores, y estando conectado el devanado secundario a dicha segunda conexión para conectarse a dicho primer dispositivo;

un segundo transformador (31a2) que tiene un devanado primario (35) y un devanado secundario (36), teniendo el devanado primario una segunda derivación central (37a2), estando conectado el devanado primario a dicha primera conexión para conectarse a dicho segundo par de conductores, y estando conectado el devanado secundario a dicha segunda conexión, para conectarse a dicho primer dispositivo; y

donde dicha primera y segunda conexiones de derivación central están conectadas a dicha tercera conexión para conectarse a dicho dispositivo telefónico;

donde:

dicha primera y segunda señales son señales digitales de datos en serie, y donde:

dicha primera conexión es un conector (54) de datos, adaptado para conectarse a un cableado de red de área local; y

dicho primer y segundo transformadores están adaptados para dejar pasar señales digitales de datos de la red de área local.

2. Un módulo (32) que comprende:

una caja (45, 44) que acomoda en ella el circuito de acuerdo con la reivindicación 1,

un segundo conector (52, 46) conectado a la segunda conexión, y

un tercer conector (53, 47) conectado a la tercera conexión.

3. El módulo según la reivindicación 2, en el que al menos uno de dichos conductores está seleccionado entre el grupo RJ-11, RJ-45.

4. El módulo según la reivindicación 3, en el que el conector (54) de la red de área local está constituido por un conjunto de clavija que sobresale de la caja.

5. El módulo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, que es un enchufe de combinación.

6. El módulo según la reivindicación 5, que está dimensionado para ser conforme con un conector existente de una red de comunicaciones de datos, montado en la pared.

7. El módulo según la reivindicación 5, en el que el conector (54) de datos está constituido por un conjunto de clavija que sobresale desde la caja para acoplarse de manera extraíble con una toma de enchufe de una red de datos.

8. El módulo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, en el que dichas primera y segunda señales son sustancialmente conformes con el estándar Ethernet IEEE802.3, y dichos primer y segundo transformadores son operativos de manera que dejan pasar sustancialmente dichas señales basadas en el estándar Ethernet IEEE802.3.

9. El módulo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8, en el que dicha caja se puede unir directa o indirectamente a una superficie del edificio.

10. El módulo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 9, que puede montarse además en una abertura en la pared o en una cavidad de un enchufe.

11. Un método para permitir que un cableado que comprende un primer y un segundo pares de conductores (17a1, 17a2) tenga un primer y un segundo extremos para transportar respectivamente una primera y una segunda señales entre una primera y una segunda unidades (16, 18a) situadas respectivamente en un primer y un segundo lugares, y para que además transporte cooperativamente una señal analógica de telefonía sobre un canal fantasma entre dos dispositivos telefónicos analógicas (11, 13a), comprendiendo el método los pasos de:

a) proporcionar un primer y un segundo transformadores (31a1, 31a2) que tiene cada uno de ellos un devanado primario (35) y un devanado secundario (36), teniendo cada devanado primario una conexión (37a1, 37a2) de una derivación central;

b) conectar los devanados primarios de dichos primer y segundo transformadores respectivamente al primer extremo de cada uno de dichos primer y segundo pares;

c) conectar los devanados secundarios de dichos primer y segundo transformadores a la primera unidad (16);

d) conectar las conexiones de las derivaciones centrales de dicho primer y segundo transformadores a un primer dispositivo telefónico analógica (11);

e) proporcionar un tercer y cuarto transformadores (31b1, 31b2) teniendo cada uno de ellos un devanado primario (35) y un devanado secundario (36), teniendo cada devanado primario una conexión de una derivación central;

f) conectar los devanados primarios de dichos tercer y cuarto transformadores, respectivamente, al segundo extremo de cada uno de dichos primer y segundo pares;

g) conectar los devanados secundarios de dichos tercer y cuarto transformadores a una segunda unidad (18a); y

h) conectar las conexiones de las derivaciones centrales de dicho tercer y cuarto transformadores a un segundo dispositivo telefónico analógico (13a);

donde:

dicho cableado es un cableado de red de área local de un edificio, y donde dichas primera y segunda señales transportadas respectivamente sobre dicho primer y segundo pares son señales digitales de datos en serie, y donde dichas primera y segunda unidades son unidades de datos digitales; y

dichos primer, segundo, tercer y cuarto transformadores están adaptados para dejar pasar señales digitales de datos de la red de área local.

12. El método según la reivindicación 11, que comprende además los pasos de:

i) disponer una caja;

j) acomodar el menos uno de dichos transformadores en dicha caja; y

k) proporcionar al menos un conector (54) para conectar al menos uno de dichos transformadores al cableado.

13. El método según la reivindicación 12, en el que al menos uno de dichos conectores es un conector comercialmente disponible.

14. El método según la reivindicación 13, en el que el conector comercialmente disponible se selecciona entre el grupo RJ-11, RJ-45.

15. El método según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, en el que dicho al menos un conector (54) está constituido por un conjunto de clavija que sobresale de la caja.

16. El método según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, en el que la caja es en forma de enchufe de combinación.

17. El método según la reivindicación 16, en el que el enchufe de combinación está adaptado para montarse en la pared y al menos un conector (54) incluye conectores hembra para acomodar los respectivos conductores del cableado.

18. El método según la reivindicación 16 o 17, en el que el enchufe de combinación está dimensionado de manera que es conforme con un conector de pared existente de la red de comunicaciones de datos.

19. El método de cualquiera de las reivindicaciones 11 a 18, en el que cada una de dichas señales digitales de datos es sustancialmente conforme con el estándar Ethernet IEEE802.3, y dichos transformadores son operativos de manera que dejan pasar sustancialmente dichas señales basadas en el estándar Ethernet IEEE802.3.

20. El método de cualquiera de las reivindicaciones 11 a 19, en el que al menos uno de dichos transformadores está incluido en una caja que puede unirse directa o indirectamente a una superficie del edificio.

21. El método de cualquiera de las reivindicaciones 11 a 20, en el que al menos uno de dichos transformadores está incluido en una caja que puede montarse en una abertura de la pared o una cavidad de enchufe.


 

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