CN101834356A - 铜轴电缆、连接器、兼容系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铜轴电缆、连接器，以及单板兼容外接的实现系统和方法，其中在铜轴电缆、连接器中一个方向上的每个差分对中的负信号线均与地线相连。本发明突破了在板内实现接口间切换的传统思维定式，创造性地通过改造非平衡的75欧姆铜轴电缆实现同一单板对不同物理接口的兼容，而不需要在单板内部设置如拨码开关、跳线帽等接口类型转换装置。在需要物理接口转换时，只需更换电缆，而不必在电路域接口板等单板内部进行拨码或者跳线等操作，大大提高了接口转换过程的可靠性和可操作性。并具有成本低、故障率低等优点。

Description

铜轴电缆、连接器、兼容系统及方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是指一种铜轴电缆、连接器，以及单板兼容外接的实现系统和方法。

背景技术

随着数字通信技术的发展，采用准同步数字系列(PDH，Plesiochronous digital hierarchy)的通信系统已在各骨干网和局域网中得到了广泛的应用。然而，现有技术PDH只有地区性(如北美、日本、欧洲)的数字信号速率和帧结构标准，没有统一的国际标准和接口规范，给系统的使用和维护造成了很大麻烦。

目前，在PDH系列中主要分为E1和T1两种系统，其中，E1是1次群速率，是欧洲标准，传输速率为2048kbit/s；T1由美国国家标准学会(ANSI)制定，传输速率为1544kbit/s。E1系统中有两种物理接口：非平衡75欧姆同轴电缆与平衡的120欧姆双绞线。因此，在设计PDH传输系统时，硬件上为了做到支持上述这两种物理接口，需要增加额外的硬件电路。

现有技术在使用DB44头作为连接器支持多路E1/T1的电路域接口板中，为了兼容外接所述75欧姆铜轴电缆和120欧姆双绞线，一般在电路域接口板上运用拨码开关或者跳线开关来实现平衡与非平衡两种接口方式的转换。

采用拨码开关方式来实现电路域接口板兼容外接的系统结构，参见图1所示。在电路域接口板中主要包括：E1/T1接口芯片、变压器和DB44母头。其中，为简化起见，在图中将线路上的电阻、电容、保护器件等省略。E1/T1接口芯片与变压器之间通过信号线T+、T-、R+、R-连接，变压器通过信号线T+、T-与DB44母头连接。在电路域接口板内的T-信号线上设置拨码开关。

在非平衡75欧姆同轴电缆、平衡的120欧姆双绞线上都设置有DB44公头。当外接非平衡75欧姆同轴电缆时，通过拨动电路域接口板内的拨码开关将T-信号短接到地；当外接平衡的120欧姆双绞线时，通过拨动该拨码开关将T-信号与地断开。

采用跳线开关方式来实现电路域接口板兼容外接的系统结构，参见图2所示。与图1中拨码开关方式的区别是：在图2的电路域接口板内T-信号线上设置跳线帽，当外接同轴电缆时，通过跳线帽将T-信号短接到地；当外接双绞线时，通过该跳线帽T-信号与地断开。

然而，现有的这两种实现方式，不管是拨码开关，还是跳线帽，在外接的物理接口变换时，都需要人工手动配置，很容易造成误拨和漏拨；另外，对于拨码开关方式来说，由于拨码开关自身的结构特性，很有可能造成拔码不到位而造成接触不良。当用户需要拨码或者跳线时，首先需要断电，将整板都拔出来，然后手动设置，这意味着整板的业务都会中断。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种铜轴电缆、连接器，以及单板兼容外接的实现系统和方法，提高PDH系列的E1系统在不同类型接口间切换的可靠性和可操作性。

基于上述目的本发明实施例提供的铜轴电缆是在该非平衡的75欧姆铜轴电缆中的一个方向上的每个差分对中的负信号线均与地线相连。

基于上述目的，本发明另一个实施例还提供了一种用于铜轴电缆的连接器，在该连接器中一个方向上的每个差分对中的负信号线均与地线相连。

基于上述目的，本发明另一实施例还提供了一种单板兼容外接的实现系统，包括：单板、以及如上所述的铜轴电缆，所述单板与所述的铜轴电缆连接。

此外，基于上述目的，本发明另一实施例还提供了一种单板兼容外接的实现方法，当单板需要外接非平衡的75欧姆铜轴电缆时，在不掉电的情况下，直接将铜轴电缆连接到单板上；其中所述铜轴电缆为该非平衡的75欧姆铜轴电缆，在该非平衡的75欧姆铜轴电缆中的一个方向上每个差分对中的负信号线均与地线相连。

从上面所述可以看出，本发明提供的铜轴电缆、连接器，以及在此基础上的单板兼容外接的实现系统和方法，突破了在板内实现接口间切换的传统思维定式，创造性地通过改造非平衡的75欧姆铜轴电缆来实现同一单板对不同物理接口的兼容。从而不需要在单板内部设置如拨码开关、跳线帽等接口类型转换装置。在需要物理接口转换时，只需更换电缆，而不必在电路域接口板等单板内部进行拨码或者跳线等操作，极大程度地提高了接口转换过程的可靠性和可操作性。具体具有如下优点：

可靠性高，信号接地在电缆上完成，不存在接触不良问题；并且由于现有技术方式需要经常拨码或者跳线，容易造成拨码开关或者跳线帽损坏，这时一般只能对整个单板进行更换，本发明可以有效降低单板故障率，节约了维护和使用成本；

可操作性、可服务性好，电缆类型变化时，单板不需要掉电复位、整板拔出，只更换电缆即可，单板内其他业务不中断；

成本低，不需要的电路域接口板等单板上增加额外器件，只需要在电缆上将相应信号线连接即可；

有利于节省单板资源，由于不管是拨码开关，还是跳线帽体积都比较大，需要占用额外的印刷电路板(PCB)资源，造成单板的PCB设计困难，本发明方案可以有效地节省单板上宝贵的空间资源，解决了单板的PCB设计问题。

附图说明

图1为现有技术采用拨码开关方式的电路域接口板兼容外接的实现系统的结构示意图；

图2为现有技术采用跳线开关方式的电路域接口板兼容外接的实现系统的结构示意图；

图3为本发明实施例DB44公头管脚组成示意图；

图4A为本发明实施例DB44公头的左视图；

图4B为本发明实施例DB44公头的主视图；

图5为本发明实施例DB44公头内部结构示意图；

图6为本发明实施例DB44公头内部T-信号线与地线连接的结构示意图；

图7为本发明实施例电路域接口板兼容外接的实现系统的结构示意图；

图8为本发明实施例单板兼容外接的实现方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

为解决现有技术的问题，本发明实施例提供的一种铜轴电缆，主要方案是在非平衡的75欧姆铜轴电缆中使得一个方向上的每个差分对中的负信号线均与地线相连。其中，所述一个方向上的每个差分对中的负信号线可以是发送差分对中的负信号线，一般是T-信号线；或者也可以是接收差分对中的负信号线，一般是R-信号线。如此，在铜轴电缆内部直接实现了差分对中的负信号线与地线的连接，从而不需要在单板内部设置如拨码开关、跳线帽等接口类型转换装置。因此，在单板需要进行物理接口转换时，只需更换电缆。不必掉电、拔出单板、在单板内部进行拨码或者跳线等操作，方便了操作的同时还减少了因操作失误、拔码开关或跳线帽接触不良等原因引起的故障概率，提高了接口转换过程的可靠性。并且不需要的电路域接口板等单板上增加额外器件，只需要在电缆上将相应信号线连接即可；有利于节省单板资源，由于不管是拨码开关，还是跳线帽体积都比较大，需要占用额外的PCB资源，造成单板的PCB设计困难，本发明方案可以有效地节省单板上宝贵的空间资源，解决了单板的PCB设计问题。

所述铜轴电缆包括缆线部分和连接器部分；所述一个方向上的每个差分对中的负信号线与地线的连接位置既可以在缆线部分，也可以在连接器部分。本发明优选实施例是将该连接位置设置在连接器中。这样的好处是，设置在连接器中进行信号线的连接比较方便，有利用生产加工，同时铜轴电缆内部如果发生信号线开焊、虚焊故障等故障也方便查找故障位置。

本实施例所述连接器一般是指DB44公头。当然如果所述铜轴电缆连接对象的相应接口不是DB44母头，本实施例中所述连接器也可以根据需要设计为其它类型，比如：如果电路域接口板侧相应接口是DB44公头，则所述连接器可为DB44母头。以下为描述方便，以连接器为DB44公头为例进行说明。

本发明实施例的铜轴电缆中，差分对中的负信号线与地线的具体连接方式，参见图3所示。图3示出了DB44公头管脚组成，包括：用于发送差分对中负信号的发送信号线管脚TRING0，1，2，...，7、用于接收差分对中负信号的接收信号线管脚RRING0，1，2，...，7、以及地线管脚PGND等。其中，发送信号线管脚TRING0，1，2，...，7用于接收从电路域接口板发出的T-信号，并传输到对端，对应T-信号线；接收信号线管脚RRING0，1，2，...，7用于接收从对端发出的T-信号，并传输到该电路域接口板，对应R-信号线。本发明实施例中，可在连接器内部将每个TRING均与PGND相连；或者也可以将每个RRING均与PGND相连。

优选可依据就近原则，在所述连接器中TRING与距离最近的PGND两两相连；或者在所述连接器中RRING与距离最近的PGND两两相连。这样的好处是，信号线连接实现方便、结构整齐，同时也便于生产加工。

以在连接器中将每个TRING均与PGND相连为例，在图3中具体为将TRING对应的编号为15、14、13、12、11、10、9、8的管脚与PGND对应编号为44、43、42、41、40、39的管脚连接起来。

DB44公头的结构参见图4A和B所示，图4A为DB44公头的左视图，图4B为DB44公头的主视图。DB44公头主要包括管脚401以及壳体402两部分，壳体402的尾部(即图4B所示DB44公头的右侧)与铜轴电缆的缆线403连接。

参见图5所示，图中示意性地给出了本发明实施例DB44公头内部结构。为简化起见并未画出内部所有信号线，可以看出，从管脚401引出的各信号线501在DB44公头壳体402内部汇聚起来，并在尾部接入到缆线403中，其中地线(即PGND)在包裹信号线的外皮中。

本发明一个较佳实施例的DB44公头内部信号线连接方式，参见图6所示。在DB44公头壳体402内部靠近尾部的位置，即图5中椭圆圈所示的位置，将TRING管脚引出的信号线(用于发送T-信号)与包裹该信号线的外皮相连，从而实现T-信号接地。或者也可以将RRING管脚引出的信号线(用于接收T-信号)与包裹该信号线的外皮相连，从而实现R-信号接地。本实施例这种连接方式的优点是实现起来十分简单，节省生产成本，便于加工和批量生产。

另外，本发明一个实施例还提供了一种用于铜轴电缆的连接器，在连接器内部一个方向上的每个差分对中的负信号线均与地线相连。该连接器可在需要时与缆线相连，从而形成非平衡的75欧姆铜轴电缆。本发明实施例连接器的具体结构可以参见上述图3-图6所示实施例及相应描述。如此在连接器内部直接实现了差分对中的负信号线与地线的连接，可以将连接器直接与缆线组装成为非平衡的75欧姆铜轴电缆。在单板需要进行物理接口转换时，不必掉电、拔出单板、在单板内部进行拨码或者跳线等操作，方便了操作的同时还减少了因操作失误、拨码开关或跳线帽接触不良等原因引起的故障概率，提高了接口转换过程的可靠性。

采用了本发明实施例的铜轴电缆后，电路域接口板兼容外接的实现系统，参见图7所示。该系统的电路域接口板中去除了像拨码开关或者跳线帽这样的接口类型转换装置。上述任意实施例的铜轴电缆可通过连接器直接连接到电路域接口板的相应连接器。如图7所示，将DB44公头插入到DB44母头上。实现对非平衡的75欧姆铜轴电缆的兼容。其中，本实施例以电路域接口板为例，也可以替换为需要与非平衡的75欧姆铜轴电缆连接的其他类型单板。这些单板当需要与非平衡的75欧姆铜轴电缆连接时，直接将单板上的接口与本发明实施例的铜轴电缆上的连接器对接即可。无需在单板内部预先将T-信号接地。

该系统信号接地在铜轴电缆上完成，不存在接触不良问题，同时可以有效降低单板故障率，节约了维护和使用成本。当电缆类型变化时，单板不需要掉电复位、整板拔出，只更换电缆即可，单板内其他业务不中断。并且不需要的电路域接口板等单板上增加额外器件，只需要在电缆上将相应信号线连接即可；有利于节省单板资源，由于不管是拨码开关，还是跳线帽体积都比较大，需要占用额外的PCB资源，造成单板的PCB设计困难，本实施例系统可以有效地节省单板上宝贵的空间资源，解决了单板的PCB设计问题。

基于上述任意实施例的铜轴电缆，本发明一个实施例还提供了电路域接口板兼容外接的实现方法，参见图8所示：在需要外接非平衡的75欧姆铜轴电缆时(步骤801)；在不掉电的情况下，直接将本发明实施例的铜轴电缆连接到电路域接口板上(步骤802)。在该电路域接口板中不设置接口类型转换装置。

如果预先所述电路域接口板与平衡的120欧姆双绞线相连，在将所述铜轴电缆连接到电路域接口板上前，只需拔出所述平衡的120欧姆双绞线。

由于本发明实施例铜轴电缆内部已将差分对中的负信号接地，因此无需在电路域接口板做任何调整。同样，当电路域接口板需要连接平衡的120欧姆双绞线时，直接拔出原有的铜轴电缆，插入平衡的120欧姆双绞线即可。信号接地在铜轴电缆上完成，不存在接触不良问题，同时可以有效降低单板故障率，节约了维护和使用成本。当电缆类型变化时，单板不需要掉电复位、整板拔出，只更换电缆即可，单板内其他业务不中断。并且不需要的电路域接口板等单板上增加额外器件，只需要在电缆上将相应信号线连接即可；有利于节省单板资源，由于不管是拨码开关，还是跳线帽体积都比较大，需要占用额外的PCB资源，造成单板的PCB设计困难，本实施例方法可以有效地节省单板上宝贵的空间资源，解决了单板的PCB设计问题。

本发明实施例中所述铜轴电缆可为Y型，即铜轴电缆至少一端具有两条或者更多的分杈，每个分杈末端设置有连接器，从而便于一对多或者多对多传输信号；或者为非Y型，即铜轴电缆两端都没有分杈，每端设置连接器，实现铜轴电缆两端设备一对一的信号传输。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，例如：本发明实施例提出的铜轴电缆以及连接器除了应用在上述实施例的电路域接口板以外，还可以应用在需要与非平衡的75欧姆铜轴电缆连接的其他类型的单板上，当这类单板需要与非平衡的75欧姆铜轴电缆连接时无需在单板内部特别设置T-信号线接地，或者设置相应的接口转换装置，只需将单板内T+、T-信号线对应接口与本发明实施例铜轴电缆或者连接器直接相连即可。总之，凡在本发明的精神和原则之内，本领域技术人员所能想到的其他任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种铜轴电缆，其特征在于，所述铜轴电缆为非平衡的75欧姆铜轴电缆，在该非平衡的75欧姆铜轴电缆中的一个方向上每个差分对中的负信号线均与地线相连。

2.根据权利要求1所述的铜轴电缆，其特征在于，所述一个方向上的每个差分对中的负信号线为该铜轴电缆中的每个发送差分对中的负信号线；或者每个接收差分对中的负信号线。

3.根据权利要求2所述的姆铜轴电缆，其特征在于，在所述连接器中发送差分对中的负信号线与距离最近的地线两两相连；或者在所述连接器中接收差分对中的负信号线与距离最近的地线两两相连。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的铜轴电缆，其特征在于，所述铜轴电缆包括缆线部分和连接器部分，在该铜轴电缆一端的连接器中一个方向上的每个差分对中的负信号线均与地线相连。

5.根据权利要求4所述的铜轴电缆，其特征在于，所述连接器为DB44头。

6.一种用于铜轴电缆的连接器，其特征在于，在该连接器中一个方向上的每个差分对中的负信号线均与地线相连。

7.根据权利要求6所述的连接器，其特征在于，所述一个方向上的每个差分对中的负信号线为每个发送差分对中的负信号线；或者每个接收差分对中的负信号线。

8.根据权利要求7所述的连接器，其特征在于，在所述连接器中发送差分对中的负信号线与距离最近的地线两两相连；或者在所述连接器中接收差分对中的负信号线与距离最近的地线两两相连。

9.根据权利要求6所述的连接器，其特征在于，所述连接器为DB44头。

10.一种单板兼容外接的实现系统，其特征在于，包括：单板、以及如权利要求1-5任意一项所述的铜轴电缆，所述单板与所述的铜轴电缆连接。

11.根据权利要求10所述的单板兼容外接的实现系统，其特征在于，所述单板中不设置接口类型转换装置。

12.根据权利要求10所述的单板兼容外接的实现系统，其特征在于，所述单板为电路域接口板。

13.一种单板兼容外接的实现方法，其特征在于，当单板需要外接非平衡的75欧姆铜轴电缆时，在不掉电的情况下，直接将铜轴电缆连接到单板上；其中所述铜轴电缆为该非平衡的75欧姆铜轴电缆，在该非平衡的75欧姆铜轴电缆中的一个方向上每个差分对中的负信号线均与地线相连。

14.根据权利要求13所述的单板兼容外接的实现方法，其特征在于，如果所述单板正在与平衡的120欧姆双绞线相连，则在将所述铜轴电缆连接到单板上前，进一步包括：拔出所述平衡的120欧姆双绞线。

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