CN102437489A - 复合式连接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合式连接装置，提供支援两种或以上规格相容的连接端子的复合式连接端口，特别是相容的RJ-45序列连接器与RJ-11电信接头。根据实施例，复合式连接装置提供自动检测连线来源的电气信号而自动切换线路的功能，其中具有检测电路与连接器控制单元，经检测出插接此复合式连接装置的信号规格后，连接器控制单元将根据控制信号执行线路切换，以控制连接器模块的线路组合。

Description

复合式连接装置
技术领域
本发明涉及一种复合式网络连接装置，且特别涉及通过脚位共用的机制支援两种或以上网络连线规格的复合式连接装置。
背景技术
有线网络布置的过程中，可能会用到至少两种形式的连接端口，较通用的有RJ-45序列连接器与RJ-11电信接头，网络设备之间多半是通过8个脚位的RJ-45连接器相互连结，比如交换器(Switch)、路由器(Router)、中继器(Repeater)、集线器(Hub)与桥接器(Bridge)等。如图1A所示的母接头与(B)所示的公接头，RJ-45的脚位分别标示为1，2，3，4，5，6，7，8，在一般应用上，10M/100M传输速率的绞线各脚位功能如表1所示的范例。
表1
  脚位   功能   脚位定义
  1   传送数据   Tx+
  2   传送数据   Tx-
  3   接收数据   Rx+
  4   (无)   (无)
  5   (无)   (无)
  6   接收数据   Rx-
  7   (无)   (无)
  8   (无)   (无)
表1
在10/100 BASE中未用的脚位4，5，7，8则用于1000M使用。1000M传输速率的绞线应用了所有的脚位，各脚位功能如表2所示的范例。
表2
  脚位   功能   脚位定义
  1   双向传送/接收数据(A+)   BI_DA+
  2   双向传送/接收数据(A-)   BI_DA-
  3   双向传送/接收数据(B+)   BI_DB+
  4   双向传送/接收数据(C+)   BI_DC+
  5   双向传送/接收数据(C-)   BI_DC-
  6   双向传送/接收数据(B-)   BI_DB-
  7   双向传送/接收数据(D+)   BI_DD+
  8   双向传送/接收数据(D-)   BI_DD-
表2
接着请参考图2显示的RJ-11连接器，在一般应用中，有6个定义脚位，请参考表3所示的范例。RJ-11电信接头则通常是用于电话线路，可应用在数字用户回路(DSL，Digital Subscriber Line)系统中，xDSL指各种通过由铜绞线构成的电话线路，可经由DSL数据机转换成为数据传输用途的网络线路。多用途的个人计算机在一般状况下可能会同时具备这两种规格。
表3
  脚位   功能   脚位定义
  1   信号传送(-)   E_TX-
  2   信号接收(+)   E_RX+
  3   语音电话(接地)   Tip
  4   语音电话(电)   Ring
  5   信号接收(-)   E_RX-
  6   信号传送(+)   E_TX+
表3
发明内容
根据现有技术8个脚位的RJ-45序列连接器与6个脚位的RJ-11电信接头，两者具有一定的相似度，尤其在连接器接头与其卡榫设计可以相互插用。故本发明提出一种整合至少两种连接规格的复合式连接端口，特别包括连接端子能够相容的RJ-45序列连接器与RJ-11电信接头。
根据实施例，复合式连接装置主要的元件有一连接器模块，特别为相容两种或以上规格的连接端子的复合式连接端口，其中具有多个电连接点与连接金属导线；包括有一检测单元，连接至连接器模块，功能是检测插接此连接器模块的电气信号；复合式连接装置包括有一连接器控制单元，连接至连接器模块，功能是根据由数据处理单元经检测单元产生的检测结果产生的控制信号，以控制连接器模块的线路组合。
复合式连接装置主要实施例是支援8个脚位的连线规格，如RJ-45连接器，其复合式连接端口具有与RJ-11连接器共享的脚位，装置内则具有连线不共享的线路与连线共享的线路。
由于本发明提供RJ-45连接器与RJ-11连接器共享脚位的功效，故引入一线路切换机制，使得复合式连接装置能支援10BASE-T、100BASE-TX、1000BASE-T的连线规格，并包括RJ-11电信接头。在一实施例中，此切换机制是由一中继电路接收一切换信号达成。
附图说明
图1A和图1B显示现有技术RJ-45序列连接器的连接器示意图；
图2显示为现有技术RJ-11电信接头的连接器示意图；
图3显示应用于计算机系统的复合式连接装置的实施例示意图；
图4显示本发明复合式连接装置实施例的第一示意图；
图5显示本发明复合式连接装置实施例的第二示意图；
图6显示本发明复合式连接装置实施例的第三示意图；
图7显示本发明复合式连接装置实施例的第四示意图。
其中，附图标记说明如下：
计算机系统：3；
主机板：30；
连接器模块：303；
存储单元：311；
连接器控制单元：305；
检测单元：307；
数据处理单元：309；
连线端子：301；
复合式连接装置：40，50；
脚位：1，2，3，4，5，6，7，8；
RJ-45连接器401，501，601，701；
线路组合402，403，502，503，602，603，604，605，606；
第一连线模块：405，505，607，707；
第二连线模块：406，506，608，708；
中继电路：610；
处理单元：609，709；
线路组合：702，703，704，705；
切换模块：710。
具体实施方式
网络接头连接器(Registered Jack)包括有几种形式，比如RJ-45与RJ-11，其中RJ-45连接器一般作为网络数据的传输线缆的端子，比如家中连接于网络设备(如路由器、集线器)之间的网络连线，或是网络设备与个人计算机系统间的连线。而RJ-11连接器则通用于电话线路，包括常用于电话线路与设置于室内的数字用户回路(如ADSL)数据机的连线，另可用于计算机系统连接数据机而拨接电话网络的连线，个人计算机也常内建此连接器。
为整合两种规格的连线，本发明提出一种复合式连接装置，其具有一整合两种连线规格的复合式连接端口(combo port)，特别是母接头(femaleconnector)，复合式连接端口电性连接有检测单元与控制电路，通过检测连线信号来确认连线模式，以切换不同的连线模块。
请参阅图3显示应用于计算机系统的复合式连接装置的实施例示意图，此复合式连接装置实现于一计算机系统3上的主机板30上，主要元件有连接器模块303，此为相容两种或以上规格的连接端子的复合式连接端口，其中具有多个电连接点与其连接的多条金属导线。连接器模块303结构上包括有母接头外壳、金属制的电连接点，并与主机板30连接的线路(未显示)。在较佳实施例中，上述复合式连接端口整合了RJ-45与RJ-11两种规格的母接头，连接器模块303主要是具有8个脚位的连接器。
本发明复合式连接装置有个支援多种连接规格的复合式连接端口(combo port)，并提供自动检测电路，通过检测电路能够自动检测插接此复合式连接端口的连线的信号规格，另有根据检测结果执行线路切换的切换电路。电气信号的检测项目包括插接的连线的物理层(physical layer)连线状态，也就检测插接的接点，并包括连线的通讯协议(protocol)。
根据实施例，自动检测与切换电路可以实现为复合式连接装置中具有的连接器控制单元305与检测单元307，为能够支援多种信号规格的连线，上述连接器模块303电性连接连接器控制单元305与检测单元307，由检测单元307自动检测插接至此连接器模块303的连线端子301的电气信号，通过各电连接点的电气信号与连线关系，可以判断出连接端子301的属性，进而判断连线来源的信号规格。
检测单元307电性连接一数据处理单元309，数据处理单元309接收检测单元307所得出的连线信号属性，并进行与各连线(连线的设备)间的信号收发与数据处理，网络包转送与传递也是通过数据处理单元309。之后，根据检测单元307的检测结果产生控制信号，控制信号将传递至连接器控制单元305以控制连接器模块303的线路组合，使之配合连线信号的规格。连接器控制单元305电性连接数据处理单元309，主要功能是接收由数据处理单元309传递的控制信号，以控制连接器模块303的线路组合，以实现RJ-45序列连接器或6个脚位的RJ-11电信接头的各脚位定义。
复合式连接装置在一实施例中具有存储单元311，存储单元311电性连接数据处理单元309，主要是可用以储存由使用者设定此复合式连接装置的相关设定内容，或储存经过检测所执行的设定值，使得复合式连接装置能于日后参考存储单元311所储存的数据执行设定，控制连接器模块303的线路组合。
根据另一实施例，图3显示的连接器模块303也可为一独立的连接装置，而非装设在主机板上，比如，可利用转接装置(如USB或其他形式的转接头)连接到手持式装置，或是其他系统上。
第一实施例：
表4显示本发明应用在8个脚位的RJ-45连接器第一实施例的示例。
在此实施例中，连接器的多个电连接点分别呈现为8个脚位，编号为Pin1，2，3，4，5，6，7，8，特别应用于RJ-45的连接规格上，其中脚位编号Pin 2，3，4，5，6，7对应RJ-11连接器脚位编号Pin 1，2，3，4，5，6，也就是说，RJ-45连接器的8个脚位中有6个脚位是与RJ-11连接器共享。
复合式连接装置内则具有连线不共享的线路，如10/100BASE的线路与RJ-11的线路可不共享；与连线共享的线路，如1000BASE的线路中有两条线路将与RJ-11的线路共享，可参考图6与图7的线路示意图。
就功能而言，此例的RJ-45连接器中8个脚位中有4个(Pins 1，2，3，6)应用于以太网络连线(Ethernet)，比如用于各种形式的网络设备支援10BASE-T或100BASE-TX的连线规格，名称分别定为E_TX+，E_TX-，E_RX+与E_RX-；而RJ-11连接器脚位Pin 3，4(名称为Tip与Ring)则应用于xDSL连线，通常电话线路为2个脚位的绞线。表4
Figure BSA00000552638400061
相关实施例可参考图4。图4显示一复合式连接装置40的实施例示意图，其中复合式连接装置40主要实现为RJ-45连接器401，其中具有8个脚位与8条连接的金属导线，脚位与导线视连线规格而由第一连线模块405与第二连线模块406共享。
上述金属导线区分有多个线路组合。8个脚位中，实际运作于10BASE-T或100BASE-TX的连线规格则使用了其中脚位1，2，3，6，参考图中连线，脚位1，2，3，6的线路组合402连线至一第二连线模块406，可为一以太网络的相关电路模块；脚位4，5的线路组合403则连线至第一连线模块405，比如为一数字用户回路的电路模块。
根据图4显示的电路布置，同时连接第一连线模块405与第二连线模块406的复合式连接装置40整合了至少两种规格的连线端子，通过图3所示的检测单元检测连线的电气信号，能够适当地切换线路组合(402，403)，而且特别是通过自动检测连线中各脚位的电气信号，而能自动切换正确的线路组合，不同于一般技术需要通过重置(reset)连线关系再进一步设定功能的方式。
第二实施例：
表5显示本发明的另一实施例。其中RJ-45连接器脚位包括Pin 1，2，3，4，5，6，7，8，其中Pin 2，3，4，5，6，7对应RJ-11连接器脚位Pin 1，2，3，4，5，6，当中RJ-45连接器脚位2，3，6，7应用为以太网络的连线，名称分别为E_TX-，E_RX+，E_RX-与E_TX+；而RJ-11连接器脚位3，4则应用为数字用户回路的网络连线，名称分别为Tip与Ring。表5
Figure BSA00000552638400071
应用表5的各脚位定义，实施例可参考图5。
图中显示的复合式连接装置50实现具有8个脚位的RJ-45连接器501，而其中脚位1，8为失效(disable)，脚位2，3，6，7组成线路组合502，应用为RJ-45连接器的连线，连接至第二连线模块506，比如用于以太网络的布线。脚位4，5则组成线路组合503，连接至第一连线模块505，可应用为RJ-11连接器的布线，应用于数字用户回路的相关电路模块。
通过检测电路，可以检测出插接此RJ-45连接器501的电气信号，进而判断出连线的格式，本发明通过控制电路切换上述第一连线模块505或第二连线模块506，能够适当地提供连线服务。
第三实施例：
表6显示本发明的再一实施例，连接器脚位能同时支援10BASE-T，100BASE-TX与1000BASE-T，与RJ-11连线规格。其中RJ-45连接器脚位包括Pin 1，2，3，4，5，6，7，8，其中Pin 2，3，4，5，6，7对应RJ-11连接器脚位Pin1，2，3，4，5，6。由于支援1000M(1000BASE-T)的传输速率，当中RJ-45连接器脚位1，2，3，6，7，8应用为以太网络的连线，名称分别为E_AP，E_AN，E_BP，E_CP，E_CN，E_BN，E_DP，与E_DN；而RJ-11连接器脚位3，4则应用为数字用户回路的网络连线，名称分别为Tip与Ring(共享于RJ-45的脚位，名称为Tip/E_CP与Ring/E_CN)。表6
Figure BSA00000552638400081
对应表6的布置，相关实施例可参考图6。
图6显示复合式连接装置的连接器模块实现为RJ-45连接器601，其中脚位1，2，3，4，5，6，7，8中至少区分两种线路组合，其中脚位1，2，3，6，7，8组成线路组合605；而脚位4，5为线路组合602，此线路组合602将通过一切换电路进行连线切换，能够通过连线切换来应用在xDSL与以太网络的连线。此例中的切换电路可实现为一连接有处理单元609的中继电路(relay)610，此中继电路610特别是根据由处理单元609产生的切换信号对线路组合602执行切换，根据图示，切换于线路组合603或线路组合604之间，其中线路组合603为连线至第一连线模块607的布线；线路组合604则为连线至第二连线模块608，特别与RJ-45连接器601延伸的线路组合605结合成为连接第二连线模块608的线路组合606。
图6显示的实施例，其中提出的切换电路可根据切换信号执行切换第一连线模块607(如xDSL线路)与第二连线模块608(如以太网络)的布线，使得此复合式连接装置可以同时支援至少两种连线规格，较佳实施例是可包括10BASE-T，100BASE-TX、1000BASE-T，与RJ-11连线规格。其中特别的是，1000BASE-T的连线规格会使用到RJ-45连接器中的8个脚位，当需与RJ-11连接器共用脚位时，切换电路可使用中继电路610配合特定处理电路产生的切换信号，或可应用其他等效的切换机制。
上述处理单元609可实现为图3的连接器控制单元305，或是整合控制、检测与数据处理的处理芯片。
第四实施例：
图7显示另一应用于10BASE-T，100BASE-TX、1000BASE-T，与RJ-11等连线规格的实施例，其中连接器模块实现为RJ-45连接器701，其脚位1，2，3，4，5，6，7，8连线至一切换模块710，此切换模块710为一各连线规格之间的切换电路，根据处理单元709产生的切换信号执行切换。切换模块710接着以不同的线路组合(702，703，704，705)连线至第一连线模块707与第二连线模块708。
根据此实施例，连接器模块同时支援10BASE-T，100BASE-TX、1000BASE-T，与RJ-11等连线规格，其中切换模块710提供多种的切换模式，当检测电路检测到10BASE-T或100BASE-TX的连线时，则其中4个脚位切换为连线至第二连线模块708(提供以太网络连线)的线路组合；若检测为支援到1000BASE-T的连线时，则将8个脚位组成连线至第二连线模块708的同一线路组合；若检测到RJ-11电信接头的连线时，则将其中2个脚位切换连线至第一连线模块707。其中线路组合将依实际需要设定，包括根据使用者自行设定且储存于存储单元(可参考图3)的设定值。
根据图中显示的实施例，支援使用8个脚位的1000BASE-T规格的连线，其中又有2个脚位是与RJ-11连线共享，比如图中的脚位4，5。此例中，脚位4，5则可能通过切换模块710切换提供给第一连线模块707，如线路组合702，或是提供给第二连线模块708的连线，如线路组合703，线路组合703再与线路组合704结合成为线路组合705，使得8个脚位共同服务第二连线模块708。
上述处理单元709同样可实现为图3的连接器控制单元305，或是整合控制、检测与数据处理的处理芯片。
特别的是，应用本发明揭露的复合式连接装置，在一实施例中，计算机系统中可布置有连接器模块、检测单元、连接器控制单元、数据处理单元，而部份功能可整合于一整合性功能芯片中，如提供一整合检测电路与控制电路的芯片。根据另一实施例例，可应用一整合芯片整合以太网络电路与数字用户回路电路，由此整合芯片能够自动检测连线的电气信号，而提供适当线路切换。本发明并不限制以上所述的实施例。
综合以上描述，本发明提出的复合式连接装置通过脚位的共享整合了多种规格的连线需求，且通过检测连线信号与切换控制电路达成自动检测与自动切换连线的目的。
惟以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，非因此即局限本发明的专利范围，故凡是运用本发明说明书及图示内容所做的等效结构变化，均同理包含于本发明的范围内，合予陈明。

Claims (20)

1.一种复合式连接装置，其特征在于，包括：
一连接器模块，为相容两种或以上规格的连接端子的复合式连接端口，其中具有多个电连接点，并连接有多个金属导线；
一检测单元，电性连接该连接器模块，检测插接该连接器模块的电气信号；
一连接器控制单元，电性连接该连接器模块，根据一控制信号控制该连接器模块的线路组合；以及
一数据处理单元，电性连接该检测单元与该连接器控制单元，根据该检测单元的检测结果产生该控制信号。
2.根据权利要求1所述的复合式连接装置，其特征在于，所述的连接器模块为具有8个脚位的连接器。
3.根据权利要求2所述的复合式连接装置，其特征在于，所述的8个脚位对接一RJ-45连接器的电连接点，其中6个脚位对接一RJ-11连接器的电连接点。
4.根据权利要求3所述的复合式连接装置，其特征在于，所述的RJ-45连接器的电连接点中有4个脚位应用于10BASE-T或100BASE-TX的连线规格，连线至一以太网络的电路模块。
5.根据权利要求4所述的复合式连接装置，其特征在于，所述的RJ-11连接器的电连接点中有2个脚位应用于数字用户回路的连线规格，连线至一数字用户回路的电路模块。
6.根据权利要求3所述的复合式连接装置，其特征在于，所述的RJ-45连接器的电连接点中的8个脚位应用于1000BASE-T的连线规格，连线至一以太网络的电路模块。
7.根据权利要求6所述的复合式连接装置，其特征在于，所述的8个脚位中具有该RJ-11连接器的2个脚位，应用于数字用户回路的连线规格，连线至一数字用户回路的电路模块。
8.根据权利要求1所述的复合式连接装置，其特征在于，所述的复合式连接装置还具有一存储单元，该存储单元电性连接该数据处理单元。
9.根据权利要求1所述的复合式连接装置，其特征在于，所述的复合式连接装置设置于一计算机系统的电路板上。
10.根据权利要求1所述的复合式连接装置，其特征在于，所述的复合式连接装置实现为一独立的连接装置。
11.一种复合式连接装置，其特征在于，包括：
一连接器模块，为相容两种或以上规格的连接端子的复合式连接端口，其中具有多个电连接点，并连接有多个金属导线；
一检测电路，检测插接该连接器模块的连线的电气信号；以及
一切换电路，根据检测结果产生的一切换信号执行该连接器模块的线路切换。
12.根据权利要求11所述的复合式连接装置，其特征在于，所述的切换信号由一处理单元根据该检测结果所产生。
13.根据权利要求11所述的复合式连接装置，其特征在于，所述的切换电路由一中继电路实现，该中继电路接收该切换信号执行该连接器模块的线路切换。
14.根据权利要求13所述的复合式连接装置，其特征在于，所述的中继电路连接至一以太网络的电路模块与一数字用户回路的电路模块的线路组合，其中具有连线不共享的线路与连线共享的线路。
15.一种复合式连接装置，其特征在于，包括：
一复合式连接端口，至少相容两个或以上的连接器的连接端子，其中具有多个电连接点，并连接有多个金属导线，其中该多个金属导线区分有多个线路组合，分别连接至一第一连线模块与一第二连线模块；以及
一切换电路，根据一数据单元产生的一切换信号执行该复合式连接端口的线路切换，包括切换由该多个金属导线区分的多个线路组合。
16.根据权利要求15所述的复合式连接装置，其特征在于，所述的复合式连接端口具有8个电连接点，相容于一RJ-45连接器与一RJ-11连接器的连接端子。
17.根据权利要求16所述的复合式连接装置，其特征在于，所述的8个连接点对接该RJ-45连接器的电连接点，其中6个连接点对接该RJ-11连接器的电连接点。
18.根据权利要求17所述的复合式连接装置，其特征在于，所述的RJ-45连接器的电连接点中有4个连接点应用于10BASE-T或100BASE-TX的连线规格，连线至一以太网络的电路模块。
19.根据权利要求17所述的复合式连接装置，其特征在于，所述的RJ-45连接器的电连接点中的8个连接点应用于1000BASE-T的连线规格，连线至一以太网络的电路模块。
20.根据权利要求15所述的复合式连接装置，其特征在于，所述的第一连线模块为一数字用户回路的电路模块，该第二连线模块为一以太网络的电路模块。
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