FR2926942A1

FR2926942A1 - Unified network access point for communicating and transmitting data via e.g. telephony cable of building, has Ethernet interface realizing multi-medium unified Ethernet access point, and microcontroller managing functionalities of point

Info

Publication number: FR2926942A1
Application number: FR0800409A
Authority: FR
Inventors: Herve Michel Eric Breton
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-01-24
Filing date: 2008-01-24
Publication date: 2009-07-31

Abstract

The point has a wireless fidelityinterface (3f) for realizing a multi-medium unified wireless fidelitynetwork access point. An Ethernetinterface (3g) realizes a multi-medium unified Ethernetnetwork access point. A microcontroller (3h) manages a set of functionalities of the access point. A coupler-switch (3e) forms an active or passive link between different interfaces.

Description

V1 / 23/01/2008 La présente invention a pour objet un point d'accès réseaux unifiés et plus particulièrement un pont inter support de communication. Un tel point d'accès et pont permet de se connecter à un réseau local via les nombreux supports de communication présents dans l'habitat en utili- sant le même protocole et la même modulation pour tous les supports (ligne téléphonique, câble Ethernet, câble coaxial TV et lignes électriques). Les points d'accès, routeurs et produits réseaux du marché qui communiquent sur les différents supports de communication utilisent des protocoles, standards et normes différents pour chaque support de to communication : DSL pour la ligne téléphonique, CDMA et TDMA pour les modems câble TV, OFDM, CDMA, FSK pour les courants porteurs en lignes. Par conséquent, l'utilisation des différents supports oblige à utiliser un modem adapté à chaque support. Certains produits existant permettent d'utiliser la même modulation pour le câble électrique le câble TV et le 15 câble téléphonique. Par contre l'inconvénient de ces produits est d'une part que la ligne téléphonique n'est plus utilisable pour son utilisation normale, qu'ils empêchent d'utiliser certains services sur le câble TV, qu'ils ne permettent pas de réaliser un pont direct entre les différents supports, qu'ils ne répète pas le signal entre les différents supports et 20 qu'ils ne disposent pas d'accès sans fils. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Il utilise en effet selon une première caractéristique, la même modulation multi porteuses standardisée dans des bandes de fréquences prises dans le spectre fréquence allant de 1KHz à 5,8GHz quel que soit le 25 support : ligne téléphonique, câble coaxial, ligne électrique... Il n'utilise selon une seconde caractéristique que les fréquences disponibles sur les différents supports afin de ne pas perturber les utilisations normales des supports en autorisant ou non les fréquences. 30 La figure 1 représente une troisième caractéristique, l'interconnexion entre les différents supports de communications selon laquelle le point d'accès réseaux unifiés réalise un pont passif ou actif entre les différents supports de communication. Ainsi le port Ethernet [E] du point d'accès réseau unifié (lb) peut être connecté à un routeur (la) et 35 transmettre le signal sur une paire téléphonique (11) via sont port RJ 11 [Ti entre deux bâtiments. Dans le bâtiment, le point d'accès réseau unifié (lc) reçoit sur son port RJ 11 [T] le signal de la paire téléphonique (11) et le retransmet passivement ou activement sur le câble TV (1g) via sont port V1 /23/01/2008 coaxial [C]. Ensuite dans une zone déterminée ou une salle de l'immeuble le point d'accès réseaux unifiés (ld) reçoit sur son port coaxial (C) le signal du câble coaxial (1g) et le retransmet sur la ligne électrique (1h). Enfin le point d'accès réseaux unifiés (le) reçoit sur sa prise électrique [L] le signal de la ligne électrique et le retransmet grâce à son émetteur WIFI (1 i). De plus le réseau est accessible en WIFI et en Ethernet à chaque endroit ou est placé le point d'accès réseaux unifiés notamment au niveau des inter-connexions de support de communication. Le point d'accès réseaux unifiés est caractérisé en ce qu'il 10 est constitué d'une carte WIFI, d'un connecteur RJ45, deux prises coaxiales TV, deux connecteurs RJ 11 et d'une prise électrique. La figure 2 représente l'architecture la carte électronique. Selon cette figure, le point d'accès réseaux unifiés comporte des coupleurs et convertisseurs AC/DC (2a) et DC/DC (2b) qui séparent le 15 signal transportant les données de l'alimentation secteur (2c) pour les courants porteurs et de l'alimentation continue pour la paire torsadée (2d) et le câble coaxial (2E). Le coupleur du convertisseur DC/DC (2b) permet de récupérer l'alimentation sur le câble coaxial TV ou sur la paire torsadée. 20 L'alimentation secteur (2c) peut être celle de tous les pays du monde quelle que soit la tension et la fréquence. Selon cette figure, le point d'accès réseaux unifiés comporte des interfaces multi supports (2f) et des modulateurs démodulateurs (2g). Il comporte également un microcontrôleur (2h) qui gère les 25 différentes fonctionnalités du point d'accès et pont réseaux unifiés. Enfin il comporte une interface Ethernet 10/ 100Mbits/ s (2i) et d'une interface WIFI G 54Mbits / s (2j) qui permet aux appareils équipés d'une carte Ethernet ou d'une carte WIFI de se connecter au réseau unifié. The present invention relates to a unified network access point and more particularly to an inter-communication bearer bridge. Such an access point and bridge makes it possible to connect to a local network via the numerous communication media present in the habitat by using the same protocol and the same modulation for all the media (telephone line, Ethernet cable, cable coaxial TV and power lines). Access points, routers and network products on the market that communicate on different communication media use different protocols, standards and standards for each communication medium: DSL for the telephone line, CDMA and TDMA for cable TV modems, OFDM, CDMA, FSK for power lines. Therefore, the use of different media requires the use of a modem adapted to each medium. Some existing products allow the same modulation to be used for the electrical cable, the cable TV and the telephone cable. On the other hand the disadvantage of these products is on the one hand that the telephone line is no longer usable for its normal use, that they prevent to use certain services on the cable TV, that they do not make it possible to realize a direct bridge between the different media, they do not repeat the signal between the different media and they do not have wireless access. The device according to the invention overcomes these disadvantages. It uses in fact according to a first characteristic, the same standardized multi-carrier modulation in frequency bands taken in the frequency spectrum ranging from 1KHz to 5.8GHz whatever the support: telephone line, coaxial cable, power line ... According to a second characteristic, it uses only the frequencies available on the various supports in order not to disturb the normal uses of the supports by authorizing or not the frequencies. FIG. 1 represents a third characteristic, the interconnection between the various communication media according to which the unified networks access point makes a passive or active bridge between the different communication media. Thus, the Ethernet port [E] of the unified network access point (1b) can be connected to a router (1a) and transmit the signal to a telephone pair (11) via its RJ 11 [Ti port between two buildings. In the building, the unified network access point (LC) receives on its RJ 11 [T] port the signal of the telephone pair (11) and retransmits it passively or actively on the TV cable (1g) via are port V1 / 23/01/2008 coaxial [C]. Then in a given zone or a room of the building the access point unified networks (ld) receives on its coaxial port (C) the signal of the coaxial cable (1g) and retransmits it on the power line (1h). Finally the unified network access point (the) receives on its electrical socket [L] the signal of the power line and retransmits it through its transmitter WIFI (1 i). In addition, the network is accessible via WIFI and Ethernet at each location where the unified network access point is located, in particular at the level of the communication media interconnections. The unified network access point is characterized in that it consists of a WIFI card, an RJ45 connector, two TV coaxial jacks, two RJ11 connectors and an electrical socket. Figure 2 shows the architecture of the electronic card. According to this figure, the unified network access point comprises AC / DC (2a) and DC / DC (2b) couplers and converters which separate the signal conveying data from the mains supply (2c) for the carrier currents and continuous power supply for the twisted pair (2d) and the coaxial cable (2E). The DC / DC converter coupler (2b) is used to recover the power supply on the TV coaxial cable or on the twisted pair. The mains supply (2c) can be that of all the countries of the world whatever the voltage and the frequency. According to this figure, the unified network access point comprises multi-media interfaces (2f) and demodulator modulators (2g). It also includes a microcontroller (2h) that manages the 25 different features of the access point and unified network bridge. Finally, it includes a 10 / 100Mbits / s (2i) Ethernet interface and a 54Mbits / s (2d) WIFI G interface that allows devices equipped with an Ethernet card or a WIFI card to connect to the unified network.

30 La figure 3 représente l'architecture détaillée du point d'accès et pont réseaux unifiés. Selon cette figure, le point d'accès réseau unifié comporte des interfaces d'adaptation d'impédance pour les lignes téléphoniques et autres paires torsadées (3a), pour le câble coaxial TV (3b) et pour les li- 35 gnes courantes porteuses (3c). Selon cette figure, les interfaces du point d'accès réseau unifié comportent également des filtres auto-paramétrables qui permettent VI / 23/01/2008 Figure 3 shows the detailed architecture of the unified network access point and bridge. According to this figure, the unified network access point comprises impedance matching interfaces for the telephone lines and other twisted pairs (3a), for the TV coaxial cable (3b) and for the current carrier lines ( 3c). According to this figure, the interfaces of the unified network access point also include self-configurable filters that allow the access to the network.

d'utiliser les bandes de fréquences libres des différents supports de communication. Il est par ailleurs équipé de deux modulateurs multi porteuses OFDM (3d) au standard HomePlug ou UPA ou d'un autre standard permettant de transmettre, recevoir et répéter le signal de données. Il peut comporter plus de deux modulateurs démodulateurs. Il est équipé d'un commutateur (3E) automatique ou manuel permettant de connecter les 2 modulateurs aux interfaces d'entrées/ sorties. to use the free frequency bands of the different communication media. It is also equipped with two OFDM multi-carrier modulators (3d) to the HomePlug or UPA standard or another standard for transmitting, receiving and repeating the data signal. It may comprise more than two demodulator modulators. It is equipped with an automatic or manual switch (3E) for connecting the 2 modulators to the input / output interfaces.

Selon l'invention, le point d'accès réseau unifié est équipé d'une interface WIFI (3f) et d'une interface Ethernet (3g) permettant à un client WIFI ou un client Ethernet de se connecter au point d'accès et de communiquer sur le réseau unifié. Le point d'accès réseau unifié est également équipé d'un 15 microcontrôleur (3h) qui gère l'ensemble de ses fonctionnalités. According to the invention, the unified network access point is equipped with a WIFI interface (3f) and an Ethernet interface (3g) allowing a WIFI client or an Ethernet client to connect to the access point and to communicate on the unified network. The unified network access point is also equipped with a microcontroller (3h) which manages all of its functionalities.

Selon l'invention, un tel point d'accès réseau unifié présente l'avantage de pouvoir embarquer tous les logiciels nécessaires pour utiliser aux mieux les différents supports de communication. 20 Il offre les fonctions suivantes : a. Réseaux unifiés i. Pour la fonction réseau unifié, le microcontrôleur paramètre d'une part les filtres des interfaces et d'autres part les porteuses de la modulation multi porteuses. 25 ii. Le paramétrage des filtres définie les fréquences de coupure du filtre passe-bande afin de transmettre le signal multi porteuses dans la bande utilisable sur support de communication. iii. Dans la bande définie par les filtres, si des fréquences sont inuti- lisables à cause d'une application ou d'une perturbation, le micro-30 contrôleur donne l'ordre au modulateur de désactiver les porteuses concernées. According to the invention, such a unified network access point has the advantage of being able to carry all the necessary software to make the best use of the various communication media. It offers the following functions: a. Unified Networks i. For the unified network function, the microcontroller parameter on the one hand the filters of the interfaces and on the other hand carriers of the multi-carrier modulation. Ii. The parameterization of the filters defines the cut-off frequencies of the bandpass filter in order to transmit the multi-carrier signal in the band that can be used on a communication medium. iii. In the band defined by the filters, if frequencies are useless due to an application or a disturbance, the microcontroller instructs the modulator to disable the concerned carriers.

b. Point d'accès i. En mode point d'accès WIFI coaxial, ce produit communique avec 35 un serveur ou un routeur connecté à un adaptateur Ethernet coaxial par le câble coaxial TV. b. Access point i. In coaxial WIFI access point mode, this product communicates with a server or router connected to a coaxial Ethernet adapter by the TV coaxial cable.

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ii. En mode point d'accès WIFI paire téléphonique, ce produit communique avec un serveur ou un routeur connecté à un adaptateur Ethernet paire téléphonique par le câble téléphonique. iii. En mode point d'accès WIFI courants porteurs, ce produit corn- munique avec un serveur ou un routeur connecté à un adaptateur Ethernet courants porteurs par la ligne électrique. iv. En mode point d'accès WIFI Ethernet, ce produit est connecté et communique avec un serveur ou un routeur par le câble Ethernet. v. En mode point d'accès WIFI répéteur WIFI, ce produit est t o connecté et communique avec un serveur ou un routeur connecté à un point d'accès WIFI. ii. In WIFI access point mode, this product communicates with a server or router that is connected to a phone pair Ethernet adapter over the telephone cable. iii. In current WIFI port access point mode, this product communicates with a server or router connected to a common Ethernet adapter carrying the power line. iv. In WIFI Ethernet access point mode, this product is connected and communicates with a server or router via the Ethernet cable. v. In Wi-Fi Repeater WIFI access point mode, this product is connected and communicates with a server or router connected to a WIFI access point.

c. Pont passif inter support de communication i. Le pont Courant porteur coaxial TV réalise un pont direct et passif 15 entre la ligne électrique et le câble coaxial TV. Dans ce mode de fonctionnement le commutateur réalise une connexion adaptée entre l'interface ligne électrique et l'interface coaxiale TV. ii. Le pont Courant porteur paire torsadée réalise un pont direct et passif entre la ligne électrique et la paire torsadée du réseau télé- 20 phonique et autres. Dans ce mode de fonctionnement le commutateur réalise une connexion adaptée entre l'interface ligne électrique et l'interface paire torsadée. iii. Le pont paire torsadée coaxial TV réalise un pont direct et passif entre la paire torsadée et le câble coaxial. Dans ce mode de fonc- 25 tionnement le commutateur réalise une connexion adaptée entre l'interface coaxiale et l'interface paire torsadée. vs. Passive bridge inter communication support i. The TV Coaxial Carrier Bridge provides a direct and passive bridge between the power line and the TV coaxial cable. In this mode of operation the switch makes a suitable connection between the power line interface and the TV coaxial interface. ii. The twisted pair carrier current bridge provides a direct and passive bridge between the power line and the twisted pair of the telephone network and the like. In this mode of operation the switch makes a suitable connection between the power line interface and the twisted pair interface. iii. The twisted pair TV coaxial bridge achieves a direct and passive bridge between the twisted pair and the coaxial cable. In this mode of operation the switch makes a suitable connection between the coaxial interface and the twisted pair interface.

d. Pont actifs inter support de communication i. Le microcontrôleur réalise une communication directe entre les 30 deux modulateurs démodulateurs ce qui permet d'effectuer de sous réseaux sur deux supports différents ii. Le commutateur réalise une première connexion directe entre une interface et un modulateur démodulateur et une seconde connexion entre une seconde interface et le second modulateur 35 démodulateur. iii. Le pont actif peut être réalisé entre l'interface coaxiale et l'interface paire torsadée, entre l'interface coaxiale et la ligne électrique, entre VI / 23/01/2008 la paire torsadée et la ligne électrique et enfin entre deux interfaces du même type. e. Le répéteur intra support de communication i. Le microcontrôleur réalise une communication directe entre les s deux modulateurs démodulateurs ce qui permet d'effectuer de sous réseaux sur le même support de communication ii. Le commutateur réalise une première connexion directe entre une interface et un modulateur démodulateur et une seconde connexion entre une seconde interface du même support et le se- Io cond modulateur démodulateur. iii. Le répéteur peut être réalisé avec l'interface coaxiale, l'interface paire torsadée et l'interface ligne électrique. d. Active bridge inter communication support i. The microcontroller carries out direct communication between the two demodulator modulators, which makes it possible to perform sub-networks on two different supports ii. The switch provides a first direct connection between an interface and a demodulator and a second connection between a second interface and the second demodulator. iii. The active bridge can be realized between the coaxial interface and the twisted pair interface, between the coaxial interface and the electrical line, between the twisted pair and the electrical line and finally between two interfaces of the same type. e. The repeater intra communication support i. The microcontroller carries out direct communication between the two demodulator modulators, which makes it possible to perform sub-networks on the same communication medium ii. The switch provides a first direct connection between an interface and a demodulator and a second connection between a second interface of the same medium and the demodulator modulator. iii. The repeater can be realized with the coaxial interface, the twisted pair interface and the electrical line interface.

Les caractéristiques du point d'accès réseau unifié qui fait 15 l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est un schéma représentatif du fonctionnement d'un réseau unifié du routeur jusqu'au poste client la figure 2 est un schéma représentatif de l'architecture de la carte 20 électronique, la figure 3 est schéma bloc détaillé de la carte électronique la figure 4 représente un exemple de boîtier dans lequel la carte peut être intégrée. The characteristics of the unified network access point which is the subject of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings in which: FIG. 1 is a diagram illustrating the operation of a unified network of the router up to Figure 2 is a representative diagram of the architecture of the electronic card, Figure 3 is a block diagram of the electronic card Figure 4 shows an example of a housing in which the card can be integrated.

25 Selon une autre caractéristique de l'invention, le point d'accès réseau unifié est intégré dans un boîtier plastique équipé d'un emplacement pour recevoir une prise électrique (4a), de deux emplacements pour recevoir des connecteurs coaxiaux (4b), d'un emplacement pour recevoir un connecteur RJ45 (4c), de deux emplacements pour rece- 30 voir des connecteurs RJ 11 (4d) et d'un emplacement pour recevoir une antenne (4E). Ce boitier est de préférence composé de 2 parties, à savoir : un socle sur lequel est fixé la carte électronique et qui peut être fixé au mur. 35 - un couvercle qui reçoit les connecteurs. According to another characteristic of the invention, the unified network access point is integrated in a plastic housing equipped with a slot for receiving an electrical socket (4a), two slots for receiving coaxial connectors (4b), a slot for receiving an RJ45 connector (4c), two slots for receiving RJ connectors (4d) and a location for receiving an antenna (4E). This box is preferably composed of 2 parts, namely: a base on which is fixed the electronic card and which can be fixed to the wall. 35 - a cover that receives the connectors.

Le dispositif selon l'invention est particulièrement adapté pour les résidences équipées de réseaux câblés collectifs tels que le réseau de télévi- VI / 23/01/2008 The device according to the invention is particularly adapted for residences equipped with collective cable networks such as the television network VI / 23/01/2008

sion collectif, le réseau téléphonique et le réseau électrique afin de fournir un accès Internet, de la téléphonie sur IP de la vidéosurveillance sur IP et de la télédiffusion sur IP sans travaux et sans câblages. collective network, the telephone network and the electricity grid to provide Internet access, IP telephony over IP video surveillance and IP television broadcasting without any work or wiring.

Claims

A unified network access point which, with the same standardized multi-carrier modulation, allows the same access protocol to communicate and transmit data on the different network cables or communication medium available in the building, characterized in that consists of a WIFI interface a, b, g or n (li) for making a unified multi-carrier WIFI access point (coaxial cable, telephone pair and power line) and an Ethernet interface making it possible to realize a unified Ethernet network access point multi media.

2. A unified network access point according to claim 1, characterized in that it consists of a WIFI interface (li) for making a unified network WIFI client 15 multi media and an Ethernet interface to achieve a client Ethernet unified network multi media.

3. A unified network access point according to claim 1 and 2 characterized in that it comprises a socket (2c), a coupler and AC / DC converter (2a), a telephone socket ( 2d), a coaxial socket (2e), a coupler and DC / DC converter (2b), multi-media interfaces (2f), OFDM demodulator modulators (2g), a microcontroller (2h), an Ethernet interface (2i) and a WIFI interface (2j). 25

4. A unified network access point according to claim 1 and 3 characterized in that it can be electrically powered by the coaxial cable or the twisted pair through the converter couplers (2a) and (2b) without it being connected. on the sector

5. A unified network access point according to claim 1 and 3 characterized in that it can connect to the unified network either by the plug (2c) or 35 by the phone jack (2d) or by the TV coaxial socket (2e) using the same OFDM multi-carrier modulation and the same access protocol regardless of the communication medium.V1 / 09/01/2009

A unified network access point according to claim 5, characterized in that it enables a bridge between different communications media by using the same standardized multi-carrier modulation and the same access protocol in order to obtain a unified computer network,

A unified network access point according to claim 6, characterized in that it comprises one or more coaxial interfaces (3b), one or more twisted pair interfaces (3a), of one or more current carrying interfaces ( 3c) and a switch coupler (3e) of hardwired supports makes it possible to carry out an active or passive link between the different interfaces. 15

8. A unified network access point according to claim 7, characterized in that it consists of interfaces containing filters (3a, 3b, 3c), multi-carrier modulators OFDM (3d), a microcontroller (3h). allowing to choose the frequency bands and the carriers used according to the communication medium.

9. unified network access point according to claim 6 characterized in that it is composed of a power connector (4a) can be connected to the power lines of the world, two coaxial connectors (4b), two RJ 11 connectors (4d) of an RJ45 connector (4c), a WIFI antenna (4th) interchangeable, a rear face (4f) interchangeable to increase the number of connectors and interfaces for each support. 30