説明

RFIDおよび近接場結合技術を用いた物理層管理

インテリジェントネットワーク物理層管理システムが提供される。前記インテリジェントネットワーク物理層管理システムは、相互接続パッチング環境または交差接続パッチング環境内のパッチコードのプラグ接続を追跡するハードウェアを含む。RFIDシグナリングを近接場通信技術と組み合わせることで、信頼性のある物理層管理システムが得られる。相互接続構成において、RFIDタグがイーサネット(登録商標)スイッチのスイッチポートと関連付けられ、これにより、本発明のシステムがパッチコード挿入およびスイッチポートにおける除去を検出し、前記スイッチポートに関する情報を受信することが可能になる。交差接続構成において、RFIDシグナリングを用いて、2つのパッチパネル間のパッチコード接続を追跡する。本発明によるシステムは、パッチコード接続において従来用いられてきた従来のガルバニック接続に関連する問題を回避する。代替的な共通モードシステムについても記載する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願への相互参照
【0002】
本出願は、米国仮出願第61/254,800号(出願日:2009年10月26日)に対する優先権を主張し、同文献の内容全体を参考のため援用する。
【0003】
本出願は、ネットワーク物理層管理システムに関し、より詳細には、近接場結合技術を用いた無線自動識別(RFID)モジュールを組みいれた物理層管理システムに関する。
【背景技術】
【0004】
データセンターおよび企業ネットワークのサイズおよび複雑性の増加に起因して、通信業界において物理層管理(PLM)システムへの注目が現代高まっている。PLMシステムを用いると、物理層の自動文書化が提供され(例えば、システムパッチフィールドおよび水平方向ケーブリングを含むシステム)、また、ネットワーク内でのパッチ接続のための移設、追加、変更(MAC)のためのパッチコードガイダンス提供が支援される。本発明は、物理層管理システムを向上させることが可能な無線自動識別(RFID)技術を提供する。RFID技術の用途としては、パッチコードのプラグ端部と、パッチパネル(単数または複数)との間のガルバニック接続(例えば、従来のPLMシステムにおいてみられるようなもの)の除去と、イーサネット(登録商標)スイッチ接続性情報の提供とがある。イーサネット(登録商標)スイッチ接続性情報によってパッチパネル上のさらなる特殊なハードウェア(例えば、接続性情報取得のための不均一な特殊ポート)の必要を縮小する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0005】
特許請求の範囲に記載の手段を用いて課題を解決する。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】本発明の一実施形態による、相互接続構成において用いられる物理層管理システムを示す。
【図2】交差接続展開において用いられる本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図3a】本発明の一実施形態による、パッチコード接続の模式図である。
【図3b】本発明の一実施形態による接続追跡ハードウェアを示すブロック図である。
【図3c】本発明の一実施形態によるパッチパネルおよびプラグハードウェアの側面図である。
【図4】本発明の一実施形態によるパッチコードの模式図である。
【図5】本発明の別の実施形態によるパッチコードの模式図である。
【図6】LEDの2つの直列共振LC回路の周波数領域シミュレーションの結果を示す。
【図7】LED駆動回路の時間領域シミュレーション結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【0007】
物理層管理装置の開発において、システムを構成するコンポーネントをユーザにとって最大限にシンプルかつ邪魔にならないようにすることができれば有利である。ユーザが簡単なタスク(例えば、パッチコードの移動、追加または変更)を行うために新規かつ複雑な手順を踏まなければならない場合、当該物理層管理システムが成功する可能性が低下する。RFID技術を利用すれば、いくつかのPLMシステムにおいて必要なガルバニック接続を除去することにより、MAC手順の複雑性が低減し、システムの信頼性も増す。
【0008】
パッチコードMAC手順は一般的には、ネットワークの領域(パッチフィールドと呼ばれる)内において行われる。パッチフィールドは、少なくとも1つのパッチパネルを含む。一般的に、パッチパネルを一体化してネットワーク化するには2つのアプローチ(すなわち、相互接続および交差接続)がある。図1に示すような相互接続構成においては、ネットワークの水平方向ケーブリングと別のネットワーク要素(例えば、スイッチ)との間に単一のパッチパネルが設けられることが多い。相互接続構成においては、パッチパネルとスイッチとの間にパッチフィールドが設けられる。これとは対称的に、図2に示すような交差接続構成においては、水平方向ケーブリングとスイッチとの間において2つのパッチパネルを用いる。交差接続構成内のパッチフィールドは、2つのパッチパネル間に設けられる。相互接続構成または交差接続構成において利用できるように適合されたPLMシステムを設計できると有利である。
【0009】
図1(A)は、相互接続構成における物理層管理システム10のパッチフィールド部を示す。前記パッチフィールド部において、パッチパネル22は、水平方向ケーブリング11とイーサネット(登録商標)スイッチ14との間に設けられる。イーサネット(登録商標)スイッチ14(または相当する被管理装置)内のRJ45ジャック12には、RFID ID チップと一個のアンテナを含むRFIDタグ16が取り付けられている。RFIDタグ16内には、RFIDIDチップおよびアンテナが埋め込まれており、RFIDリーダーシステムを介して読み出すことが可能である。パッチコード18により、スイッチ内のジャック12とパッチパネル22内のジャック20との間の接続が得られる。パッチコード18は、アンテナ24および26を有する。アンテナ24および26は、コード32の両端のプラグ28および30内に設けられる。パッチコード18により、イーサネット(登録商標)スイッチ14内のRFIDタグ16と、パッチパネル22内のリーダー34との間の通信が可能になる。RFIDリーダー34は、アンテナ36を介してアンテナ26と通信する。アンテナ36は、パッチコード18が接続されたパッチパネルのジャック内に設けられる。
【0010】
パッチコード18内の2つのアンテナ24および26は、コード32内の第5ワイヤ対38を介して相互接続される。第5ワイヤ対を利用する場合、イーサネット(登録商標)シグナリングにおいて一般的に用いられる「インバンド」ワイヤ対のうちいずれも用いないため、この利用を「アウトオブバンド」通信技術と呼ぶ。このようにして、パッチパネル22内のRFIDリーダー34は、イーサネット(登録商標)スイッチポート内のジャック12中に埋め込まれたRFIDタグ16と通信することができる。PLM情報の通信において第5ワイヤ対38を用いることで、銅ネットワーク内のイーサネット(登録商標)信号を含む残りの4ワイヤ対の性能インテグリティが保証される。この5ワイヤ対ケーブル構成戦略は、シールドなしツイストペア線(UTP)ケーブリングシステムおよびシールド付きツイストペア線(STP)ケーブリングシステムと共に機能する。
【0011】
好適には、本スキームにおいて用いられるアンテナは、電磁波の利用によって通信するのではなく、ある種の近接場結合通信を用いてアンテナを受信するように通信する。
【0012】
各スイッチポートと関連付けられたRFIDタグ16が含み得る情報を挙げると、RFID番号、スイッチポート番号、スイッチ番号、スイッチ種類、ラック番号、物理的位置の詳細、プロビジョニング時間(これは、パッチパネルとスイッチポートとの間のパッチ接続が完了した時間を反映する)などがある。パッチパネル22と、パッチパネルポートが接続されたイーサネット(登録商標)ポート内に設けられたRFIDタグ16とが通信すると、当該パネルは、パッチフィールドを完全文書化するために必要な情報を有するようになる。その後、前記パッチフィールドに関する情報を管理接続を介してネットワーク管理システムへと送ることができる。
【0013】
高密度スイッチ装置(例えば、48ポート1ラックユニットスイッチ)をサポートするためには、隣接するRJ45ジャック12間における水平方向および垂直方向双方におけるクロストークを最小限にするようにRFIDタグを取り付ける必要がある。提案によるジャックおよびプラグ上へのタグ位置をそれぞれ図1(B)および図1(C)に示す。本発明の実施形態をイーサネット(登録商標)ポート内に設けられたRFIDタグ16によって示しているが、イーサネット(登録商標)ポートと関連付けられたRFIDタグを前記ポートの外部(例えば、イーサネット(登録商標)スイッチ14のフェースプレート上)に設けることも可能である。
【0014】
図2は、交差接続構成において用いられる、本発明によるPLMシステム39の平面図を示す。この構成において、2つのタッチパネル40および42が水平方向ケーブリング44とイーサネット(登録商標)スイッチ46との間に設けられ、パッチフィールドは、2つのパッチパネル40および42間に設けられる。イーサネット(登録商標)ケーブル47は、イーサネット(登録商標)スイッチをパッチパネル40へと接続する。図2において、図1の場合と同様に、イーサネット(登録商標)スイッチ46から水平方向ケーブリング44への1つのリンクのみが図示されているが、本発明によるシステムは、複数のネットワークハードウェア間の複数のインクを有するネットワーク環境による複数のネットワークハードウェア間の複数のインクに適用されることが理解されるべきである。この実施形態において、パッチパネル40および42内に設けられたRFIDリーダー34aおよび34bは相互に通信し、パッチパネル40および42のポート間に接続されたパッチコード18の物理的接続性を解消する。パッチパネル40および42のポートと関連付けられたアンテナ36aおよび36bは、パッチコード18内に設けられた第5ワイヤ対38を介して相互に通信する。アンテナ36aおよび36bはそれぞれ、パッチコード18のプラグ内のアンテナ24および26へと送られかつパッチコード18のプラグ内のアンテナ24および26から送られるシグナリングを介して通信する。
【0015】
図3a(i)は、パッチコード18のコンポーネントをより詳細に示す模式図である。パッチコードのプラグの中に発光ダイオード(LED)を組み込むでMACを容易化することが好ましい。図3a(i)の実施形態において、LED48a、48bならびに50aおよび50bは、パッチコード18のプラグ28および30内に設けられる。好適には、LED48aおよび50aは赤色であり、LED48bおよび50bは緑色である。第9ワイヤおよび第10ワイヤ上に配置された通信信号が各LEDと関連付けられた共振周波数で動作すると、これらのLEDは個別にまたは同時に発光可能である。一実施形態において、パッチコードの各端部上の双方のプラグのLEDは、特定の信号に応答して照射する。なぜならば、これらのLEDは有効に平行であるからである。この実施形態において、前記パッチコードは対称である。
【0016】
動作するLEDに対して複数の共振周波数を付与することにより、これら2組のLED48aおよび48bならびにLED50aおよび50bを独立して動作させることが可能になる。例えば、パッチコード18の第1のプラグ28内のLED48aおよび48bは、周波数F1およびF2において発光し得、パッチコード18の第2のプラグ30内のLED50aおよび50bは周波数F3およびF4において発光し得、これにより、これら4つの独立周波数を用いて、これらのLEDの発光を独立的またはグループとして制御することが可能になる。反応させるべきLEDに対して異なる共振周波数を設定するためには、コンデンサ52aおよび52b、54a、54bおよび/またはインダクタ56および58の値を変更すればよい。合理的なLED周波数を挙げると、(図6に示すような)80kHzおよび3MHzなどの値があり、一方、RFID周波数を900MHzにした場合、標準コンポーネントの採用が可能になる。図3a(ii)は、2つのLED48aおよび48bに異なるシグナリング周波数を割り当てた様子を示す。
【0017】
図3aの実施形態について銅通信ネットワークに関連して説明しているが、図3aの実施形態は、ファイバーネットワーク内においても適用することが可能である。
【0018】
図3bは、本発明の一実施形態によるパッチコードの追跡に用いられるハードウェアをより詳細に示すブロック図である。パッチコード18は簡略化されて図示されており、プラグは省略されている。アンテナ24および26は、コイルアンテナとして図示されている。パッチコード18のパッチパネル側において、アンテナ26は、パッチコードが接続されたパッチパネルポートと関連付けられたアンテナ36へと磁気的に結合れる。前記パッチパネル内のハードウェアは、図1(A)に示すようなRFIDリーダー34を含み、リーダー集積回路(IC)37と、信号生成器41および43とを含む。信号生成器41および43は、例えばパッチコード18のプラグ内の赤色LEDおよび緑色LEDと関連付けられた周波数を生成する。リーダーIC37ならびに信号生成器41および43は、マルチプレクサまたはセレクタ45へと接続される。マルチプレクサまたはセレクタ45は、必要な信号をアンテナ36へと提供する。その後、前記信号は、パッチコード18の長さに沿ってアンテナ24へと送信される。前記信号は、アンテナ24からスイッチポートと関連付けられたRFIDタグ16へと接続される。前記スイッチポート内には、パッチコード18がプラグされる。RFIDタグ16は、アンテナ17と、RFIDIC19とを含む。アンテナ17は、アンテナ24へと磁気的に接続され、RFIDIC19からの情報をアンテナ24へと転送する。その後、前記情報信号は、パッチコード18の長さに沿ってアンテナ26および36を通じてリーダーIC37へと移動する。この時点において、リーダーIC37は、前記パッチパネルポートと前記スイッチポートとの間の接続に関する必要な情報を受信する。
【0019】
本発明のいくつかの実施形態においてパッチパネルにおいて用いられるRFIDリーダーは、当該分野において公知のRFIDリーダーであり得、Texas InstrumentsおよびPhilipsなどの企業によって製造され得る。本発明の実施形態において用いられ(例えば、スイッチポートにおいて用いられる)るRFIDタグを挙げると、当該分野において公知のRFIDタグがあり、その製造元企業としては、Impinj、InvengoおよびBiodeがある。本発明の実施形態において用いられるRFIDリーダーは、異なる周波数(例えば、900MHz、13MHz、125kHz、または他のRFID周波数)において動作し得る。
【0020】
図3cは、本発明の一実施形態において用いられる通信用ハードウェアのさらなる詳細を示す。パッチパネルのジャック20は、パッチコード18のプラグ30を受容する。プラグ30のアンテナ26をコイルアンテナとして図示しているが、これは、アンテナ36がジャック20と関連付けられているからである。アンテナ36は、アンテナ接続35を介してパッチパネルのプリント回路基板33へと接続される。この接続は、独立して行うこともできるし、あるいは、ジャック20と関連付けられたプリント回路基板31を介して行うことも可能である。図3bに示すRFIDリーダーIC37は好適には、パッチパネルPCB33上に配置される。図3cに示すアンテナは、図面中において視認性のために角度が付けられている。好適な実施形態において、これらのアンテナは、共通中心線に沿って相互に対向する。
【0021】
図4および図5は、パッチコード60および62の別の実施形態を示す。パッチコード60および62は、銅ベースのイーサネット(登録商標)システム内の4つの標準ワイヤ対を介して共通モードシグナリングを利用することで、RFIDリーダーとRFIDタグとの間の通信を可能にし、また、LED発光のためのシグナリングを提供する。図4のパッチコード60において、標準イーサネット(登録商標)通信シグナリングに加えて2つのワイヤ対を用いて、RFID信号およびLED発光信号双方を痩身する。図5のパッチコード62において、2つのワイヤ対を用いてRFID信号を送信し、その他2つの対を用いてLED発光信号を送信する。図5の実施形態において、パッチコード62の対CおよびDと関連付けられた接点と、パッチパネルにおけるポート接点との間にLEDシグナリング接続(図示せず)が設けられ、これにより、パッチコード62のプラグ内に設けられたLED48aおよび48bならびにLED50aおよび50bを発光させるための信号および出力をパッチパネルから得ることが可能になる。
【0022】
図6および図7は、直列共振LC回路を各駆動回路と用いた場合のシミュレーション結果を示す。図6は、2つの直列共振LC回路の周波数領域シミュレーション結果を示す。このシミュレーションによれば、制御信号を異なる周波数で提供することにより、2つのLEDを独立的に制御することが可能であることが分かる。図7は、LED駆動に用いられる2つの共振回路の時間領域シミュレーション結果を示す。図7はまた、前記LEDを適切かつ独立的に制御することが可能であることを示す。
【符号の説明】
【0023】
10 物理層管理システム
11 水平方向ケーブリング
12 ジャック
14 スイッチ
16 RFIDタグ
18 パッチコード
20 ジャック
22 パッチパネル
24 アンテナ
26 アンテナ
28 プラグ
30 プラグ
32 コード
34 リーダー
36 アンテナ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
物理層管理システムであって、
第1のジャックであって、前記ジャックは、関連付けられたRFIDタグと、関連付けられた信号生成器とを有する、第1のジャックと、
第2のジャックであって、前記第2のジャックは、関連付けられたRFIDリーダーを有する、第2のジャックと、
パッチコードであって、前記パッチコードは2つのプラグを有し、各プラグは、プラグアンテナと、LED回路とを有し、各LED回路は、第1の発光ダイオード(LED)を含みかつ第1の共振周波数を有する第1の回路と、第2のLEDを含みかつ第2の共振周波数を有する第2の回路とを含み、前記第1の共振周波数は、前記第2の共振周波数と異なる、パッチコードと、
を含み、
各LED回路は電気的に相互接続され、各プラグアンテナは電気的に相互接続され、前記信号生成器は、前記第1の共振周波数および前記第2の共振周波数のうち少なくとも1つの周波数において信号を生成するように構成され、これにより、前記信号の生成によって前記第1のLEDおよび前記第2のLEDのうち少なくとも1つが発光し前記RFIDタグは、信号を前記パッチコードを介して前記RFIDリーダーへと送るように構成される、
システム。
【請求項2】
前記第1の回路は第1のコンデンサを含み、前記第2の回路は第2のコンデンサを含み、前記第1のコンデンサは、前記第2のコンデンサと異なるキャパシタンスを有する、請求項1に記載のシステム。
【請求項3】
前記第1の回路は、前記第2の回路と並列であり、前記第1の回路および前記第2の回路は、さらにインダクタと直列である、請求項2に記載のシステム。
【請求項4】
前記RFIDタグは、信号をアウトオブバンドワイヤ対を介して前記パッチコードを通じて前記RFIDリーダーへと送るように構成される、請求項1に記載のシステム。
【請求項5】
前記RFIDタグは、前記プラグアンテナを前記アウトオブバンドワイヤ対を介して相互に電気的に接続せることにより、信号を前記アウトオブバンドワイヤ対を介して前記パッチコードを通じて前記RFIDリーダーへと送るように構成される、請求項4に記載のシステム。
【請求項6】
前記LED回路は、前記アウトオブバンドワイヤ対を介して相互に電気的に接続される、請求項5に記載のシステム。
【請求項7】
前記RFIDタグは、共通モード信号内の信号を前記パッチコードの2つのワイヤ対を介して前記RFIDリーダーへと送るように構成される、請求項1に記載のシステム。
【請求項8】
前記RFIDタグは、前記プラグアンテナを前記パッチコードの2つのワイヤ対を介して相互に電気的に接続させることにより、共通モード信号内の信号を前記2つのワイヤ対を介して前記RFIDリーダーへと送るように構成される、請求項7に記載のシステム。
【請求項9】
前記LED回路は、前記プラグアンテナを接続する同じ2つのワイヤ対を介して相互に接続される、請求項8に記載のシステム。
【請求項10】
前記LED回路は、前記プラグアンテナを接続するワイヤ対と異なる2つのワイヤ対を介して相互に接続される、請求項8に記載のシステム。
【請求項11】
前記第1のLEDは赤色であり、前記第2のLEDは緑色である、請求項1に記載のシステム。
【請求項12】
前記第1の共振周波数はおよそ80kHzであり、前記第2の共振周波数はおよそ3MHzである、請求項1に記載のシステム。
【請求項13】
前記RFIDタグから前記RFIDリーダーへと前記パッチコードを介して送られた前記信号は、RFID番号、スイッチポート番号、スイッチ種類、ラック番号、物理的位置の詳細、およびプロビジョニング時間のうち少なくとも1つを含む情報を含む、請求項1に記載のシステム。

【図1】
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【図2】
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【図3a】
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【図3b】
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【図3c】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公表番号】特表2013−509110(P2013−509110A)
【公表日】平成25年3月7日(2013.3.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−535452(P2012−535452)
【出願日】平成22年10月26日(2010.10.26)
【国際出願番号】PCT/US2010/054038
【国際公開番号】WO2011/056541
【国際公開日】平成23年5月12日(2011.5.12)
【出願人】(507202736)パンドウィット・コーポレーション (70)
【Fターム(参考)】