HK1119009A - 用於将设备连接至网络的方法和系统 - Google Patents

Description

用于将设备连接至网络的方法和系统

技术领域

本发明涉及电缆配置，更具体地说，涉及一种针对电缆类别进行自动配置的方法和系统。

背景技术

随着数据网络所连接的设备数量增加以及高数据速率需要，对新的传输技术的需求日益增长，以便在现有铜缆布线架构上进行更高速率的传输。业界在这方面作了各种努力，包括能够在现有布线系统上以高于每秒千兆(Gbps)的数据速率进行传输的技术。例如，IEEE 802.3标准定义了在双绞线铜缆布线系统上的100米长度内，10Mbps、100Mbps、1Gbps和10Gbps速率下以太网连接的MAC(介质访问控制)接口和物理层(PHY)。速率每增加10倍，需要更加复杂的信号处理方法，以保证100米的距离标准。但是，大于100m的连接将会要求在连接的中点使用光纤或者设置以太网交换机、网络集线器和/或转发器，使所有电缆的长度都小于100m。

另外，业界还开发了在双绞线布线上每秒10千兆的以太网传输(10GBASE-T)标准。例如，新兴的10 GBASE-T PHY规范试图使双绞线布线上的10Gbps连接在现有的布线系统中传输距离能够达到182英尺，而在新的布线系统中传输距离可达例如330英尺。为了能够在4对双绞线铜缆布线上进行10Gbps的全双工传输，需要对数字信号处理技术方案进行精心设计，以去除或减少以下不良影响：基于频率的严重的信号衰减、信号反射、4对线之间的近端串扰和远端串扰、来自相邻传输链路或其它外部噪声源的外部信号耦合到4对线缆中。此外，新的布线规范的开发还考虑了减小外部电磁干扰影响的问题。

双绞线电缆一般分为几个类别，诸如5类(CAT5)、增强5类(CAT5e)、6类(CAT6)等，通常用于计算机网络如互联网的结构化布线系统中，但也可以用于承载其它信号，如基础语音业务、令牌环及ATM。电缆之间的类别区分是基于不同的设计和性能。例如，在一个线缆外皮下包含4对双绞线的CAT5电缆可支持高达100MHZ的速率，而CAT6电缆包含4对双绞线(一般线径较大)可支持高达250MHZ的速率。

随着新布线技术和标准的出台，对新技术和标准所对应接口的开发需求也成比例地增长。这些技术和标准的一些特性使得混合和匹配不同布线系统的接口成为一个挑战。

比较本发明后续将要结合附图介绍的系统，现有技术的其它局限性和弊端对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对不同类别的布线系统，提供一种自动配置不同类别电缆的方法和系统。

根据本发明的一方面，提供一种用于将设备连接至网络的方法，包括：

对单一网络接口进行配置，以在不同电缆类别(CAT)的连接配置下对信号传输进行处理。

作为优选，所述方法还包括电控配置一个或多个开关装置，以将所述单一网络接口连接到与所述电缆类别配置相关联的一个或多个对应的导体上。

作为优选，所述一个或多个开关装置包括一个或多个多路转换器。

作为优选，所述方法还包括在所述配置的过程中，激活一个或多个开关装置的至少一部分工作。

作为优选，所述方法还包括在所述配置的过程中，禁止一个或多个开关装置的至少一部分工作。

作为优选，所述方法还包括人工配置一个或多个开关装置，以将所述单一网络接口连接到与所述电缆类别配置相关联的一个或多个对应的导体上。

作为优选，所述方法还包括在所述人工配置的过程中，激活一个或多个开关装置的至少一部分工作。

作为优选，所述方法还包括在所述人工配置的过程中，禁止一个或多个开关装置的至少一部分工作。

作为优选，所述单一网络接口处理的数据速率范围介于1BaseT到几千兆之间。

作为优选，所述类别(CAT)电缆配置包括：3类(CAT3)、4类(CAT4)、5类(CAT5)、增强5类(CAT5E)、6类(CAT6)、超强6类(CAT6A)、7类(CAT7)及超强7类(CAT7A)。

根据本发明的一方面，提供一种用于将设备连接至网络的系统，包括：

一个或多个电路，用于对单一网络接口进行配置，以在不同电缆类别(CAT)的连接配置下对信号传输进行处理。

作为优选，所述一个或多个电路电控配置一个或多个开关装置，以将所述单一网络接口连接到与所述电缆类别配置相关联的一个或多个对应的导体上。

作为优选，所述一个或多个开关装置包括一个或多个多路转换器。

作为优选，所述一个或多个电路在所述配置的过程中，激活一个或多个开关装置的至少一部分工作。

作为优选，所述一个或多个电路在所述配置的过程中，禁止一个或多个开关装置的至少一部分工作。

作为优选，所述一个或多个开关装置由人工配置，以将所述单一网络接口连接到与所述电缆类别配置相关联的一个或多个对应的导体上。

作为优选，在所述人工配置的过程中，激活一个或多个开关装置的至少一部分工作。

作为优选，在所述人工配置的过程中，禁止一个或多个开关装置的至少一部分工作。

作为优选，所述单一网络接口处理的数据速率范围介于1BaseT到几千兆之间。

作为优选，所述电缆类别配置包括：CAT3、CAT4、CAT5、CAT5E、CAT6、CAT6A、CAT7及CAT7A。

根据本发明的一方面，提供一种用于将设备连接至网络的方法，包括：

对单一连接器进行配置，用于接纳多种不同类别(CAT)的配线类型，以处理多种数据速率的信号。

作为优选，所述单一连接器是RJ45连接器。

作为优选，所述CAT布线配置包括：CAT3、CAT4、CAT5、CAT5E、CAT6、CAT6A、CAT7及CAT7A。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1A是根据本发明实施例的计算机网络的结构示意图，其使用了网络电缆；

图1B是根据本发明实施例的3类到6A类连接器接口的示意图；

图2是根据本发明实施例的6类到7类连接器接口的示意图；

图3是根据本发明实施例的7类到7A类连接器接口的示意图；

图4是根据本发明实施例的直接连接类别独立互连的示意图；

图5是根据本发明实施例的类别独立互连配置的多路转换器的示意图；

图6是根据本发明实施例的类别独立互连配置的切换开关的示意图。

具体实施方式

本发明涉及针对电缆类别进行自动配置的方法和系统。本发明的各个方面包括对单一网络接口进行配置，以在不同类别(CAT)电缆的连接配置下对信号传输进行处理。一个或多个开关装置，其可以是多路转换器或可配置型切换开关，可由电控配置或人工配置，以便将单一的网络接口连接到与电缆类别配置相关联的一个或多个对应的导体上。这种配置可以激活一个或多个开关装置的至少一部分工作，而禁止开关装置的其它部分工作。该单一网络接口能够处理的数据速率介于1BaseT到几千兆范围之间。电缆类别配置，例如，包括3类(CAT3)、4类(CAT4)、5类(CAT5)、增强5类(CAT5E)、6类(CAT6)、超强6类(CAT6A)、7类(CAT7)及超强7类(CAT7A)。

图1A是根据本发明实施例的计算机网络的结构示意图，其使用了网络电缆。图1A中示出了互联网165和本地网163。本地网163包括服务器151，电缆153A、153B和153C，路由器155、接入点157、PC159及笔记本电脑161。服务器151可包括适当的电路、逻辑和/或代码，在网络中连续工作，通过执行特定任务如打印或存储数据而为网络中的其它系统服务。

路由器155可包括适当的电路、逻辑和/或代码，用于将数据分组转发到适当的目的设备，如转发到接入点157、服务器151和/或PC159。路由器可作为本地网络163和互联网165之间的结合点。PC159可包括计算设备，如个人计算机，其可以通过本地网络163进行通信，并通过电缆153C与路由器155相连。电缆153A、153B和153C可用于连接网络的各个组成部分，特别是服务器151、路由器155、接入点157、PC159。根据本地网络163的需要，电缆153A、153B和153C可以具有不同类别，其范围例如为CAT3到CAT7。

接入点157可包括适当的电路、逻辑和/或代码，用于建立个人计算机如笔记本电脑161(具有无线网络通信功能)可以接入的无线网络。接入点157可通过电缆153B连接到路由器155。

在工作过程中，本地网络163可通过路由器155与互联网通信。路由器155使用电缆153A、153B和153C与本地网络163的各自组成部分如服务器151、接入点157及PC159通信。

图1B是根据本发明实施例的3类到6A类连接器接口的示意图。如图1B所示，连接器接口100包括连接器主体135，连接器插座133，插座接触针101、103、105、107、109、111、113和115，以及连接器接口针117、119、121、123、125、127、129和131。电磁(magnetic)连接器接口100可包括电磁模块插孔，用于接纳网络电缆连接器(通常称为RJ45连接器)。RJ45连接器可用于网络应用中，如10/100/1000Base-T或10 GBase-T的网络。带有8个插座接触针101、103、105、107、109、111、113和115的连接器接口100可用于3类到6A类连接器，并可代表RJ45连接器的插座部分(female portion)。

在工作过程中，3类到6A类电缆的RJ45连接器可插入连接器接口100的连接器插座133中。连接器接口100可以将在插座接触针101、103、105、107、109、111、113和115上接收到的信号电磁地(magnetically)耦合到连接器接口针117、119、121、123、125、127、129和131。数据信号可通过连接器接口100传入RJ45电缆或从RJ45电缆传出。

图2是根据本发明实施例的6类到7类连接器接口的示意图。如图2所示，连接器接口200包括连接器主体251，连接器插座249，插座接触针201、203、205、207、209、211、213、215、217、219、221和223，以及连接器接口针225、227、229、231、233、235、237、239、241、243、245和247。电磁(magnetic)连接器接口200可包括电磁模块插孔，用于接纳网络电缆连接器(通常称为RJ45连接器)。带有12个插座接触针201、203、205、207、209、211、213、215、217、219、221和223的连接器接口200可用于6类到7类连接器，并可代表RJ45连接器的插座部分。

在工作过程中，6类到7类电缆的RJ45连接器可插入连接器接口200的连接器插座249中。连接器接口200可以将在插座接触针201、203、205、207、209、211、213、215、217、219、221和223上接收到的信号电磁地(magnetically)耦合到连接器接口针225、227、229、231、233、235、237、239、241、243、245和247。数据信号可通过连接器接口200传入RJ45电缆或从RJ45电缆传出。

图3是根据本发明实施例的7类到7A类连接器接口的示意图。如图3所示，连接器接口300包括连接器主体335，连接器插座333，插座接触针301、303、305、307、309、311、313和315，以及连接器接口针317、319、321、323、325、327、329和331。电磁(magnetic)连接器接口300可包括电磁模块插孔，用于接纳网络电缆连接器(通常称为RJ45连接器)。带有8个插座接触针301、303、305、307、309、311、313和315的连接器接口200可用于7类到A7类连接器，并可代表RJ45连接器的插座部分。

在工作过程中，7类到7A类电缆的RJ45连接器可插入连接器接口300的连接器插座333中。连接器接口300可以将在插座接触针301、303、305、307、309、311、313和315上接收到的信号电磁地(magnetically)耦合到连接器接口针317、319、321、323、325、327、329和331。数据信号可通过连接器接口300传入RJ45电缆或从RJ45电缆传出。

图4是根据本发明实施例的直接连接类别独立互连(direct connectioncategory independent interconnceion)的示意图。如图4所示，互连系统400包括设备401，电磁连接器接口427，RJ45电缆连接器429，网络电缆431，连接器接口导线403、405、407、409、411、413、415、417、419、421、423和425，以及电路或处理器433。设备401包括适当的电路、逻辑和/或代码，用于向电磁连接器接口427发送信号和/或从电磁连接器接口427接收信号。电磁连接器接口427可包括电磁模块插孔，用于接纳网络电缆连接器(通常称为RJ45连接器)。RJ45电缆连接器429可包括8个插针，用于将网络电缆431连接到电磁连接器接口427。电磁连接器接口427可代表RJ45连接器的插座部分(female portion)，而RJ45电缆连接器429可代表RJ45连接器的插头部分(male portion)。RJ45连接器可以是3类到6A类、6类到7类、7类到7A类或相似类型的插头。网络电缆431可包括用于在10/100/1000BaseT、10GbaseT和/或其它网络上传输数据信号的合适的配线(wiring)。其它通信数据速率也适用。

电路或处理器433可包括适当的电路、逻辑和/或代码，使能为设备401控制和/或进行数据处理操作。处理器433可测试配线连接图(wiringpatterns)(即已知或期望的连接图)或动态地确定电缆配置。

在工作过程中，RJ45电缆连接器429可插入电磁连接器接口427中。信号可在网络电缆431上传输，传入或传出电磁连接器接口427，然后利用连接器接口导线403、405、407、409、411、413、415、417、419、421、423和425传入或传出设备401。设备401可配置成能够自动检测出连接器接口导线403、405、407、409、411、413、415、417、419、421、423和425中哪些导线承载有信号，这取决于所使用的RJ45连接器的类型。采用这种方法，设备401可以与多种连接器类型相匹配。尽管图4公开了互连系统400，但本发明并不受限于此。

图5是根据本发明实施例的类别独立互连配置的多路转换器的示意图。如图5所示，互连系统500包括设备501，多路转换器523和525，电磁连接器接口527，RJ45电缆连接器529，网络电缆531，设备导线503、505、507、509、511、513、515、517、519、521，以及电路或处理器533。设备501包括适当的电路、逻辑和/或代码，用于向电磁连接器接口527发送信号和/或从电磁连接器接口527接收信号，以及控制多路转换器523和525。电磁连接器接口527可包括电磁模块插孔，用于接纳网络电缆连接器(通常称为RJ45连接器)。RJ45电缆连接器529可包括8个插针，用于将网络电缆531连接到电磁连接器接口527。电磁连接器接口527可代表RJ45连接器的插座部分(femaleportion)，而RJ45电缆连接器529可代表RJ45连接器的插头部分(maleportion)。RJ45连接器可以是3类到6A类、6类到7类、7类到7A类或相似类型的插头。网络电缆531可包括用于在10/100/1000BaseT、10GbaseT和/或其它网络上传输数据信号的合适的配线(wiring)。其它通信数据速率也适用。

电路或处理器533可包括适当的电路、逻辑和/或代码，使能为设备501控制和/或进行数据处理操作。处理器533可测试配线连接图(wiringpatterns)(即已知或期望的连接图)或动态地确定电缆配置。

在工作过程中，RJ45电缆连接器529可插入电磁连接器接口527中。设备501可配置成能够自动检测出电磁连接器接口中哪些导线承载有信号，并可利用导线519和521分别激活(enable)多路转换器523和525。多路转换器523和525可用于选择电磁连接器接口527中的哪些针将与设备501连接，这取决于所使用的RJ45连接器的类型。采用这种方法，设备501可以与多种连接器类型相匹配。尽管图5公开了互连系统500，但本发明并不受限于此。

图6是根据本发明实施例的类别独立互连配置的切换开关的示意图。如图6所示，互连系统600包括设备601，切换开关619、621、623和625，电磁连接器接口627，RJ45电缆连接器629，网络电缆631，设备导线603、605、607、609、611、613、615、617，以及电路或处理器633。设备601包括适当的电路、逻辑和/或代码，用于向电磁连接器接口627发送信号和/或从电磁连接器接口627接收信号。电磁连接器接口627可包括电磁模块插孔，用于接纳网络电缆连接器(通常称为RJ45连接器)。RJ45电缆连接器629可包括8个插针，用于将网络电缆631连接到电磁连接器接口527。电磁连接器接口627可代表RJ45连接器的插座部分(female portion)，而RJ45电缆连接器629可代表RJ45连接器的插头部分(male portion)。RJ45连接器可以是3类到6A类、6类到7类、7类到7A类或相似类型的插头。网络电缆631可包括用于在10/100/1000BaseT、10GbaseT和/或其它网络上传输数据信号的合适的配线(wiring)。其它通信数据速率也适用。

电路或处理器633可包括适当的电路、逻辑和/或代码，使能为设备601控制和/或进行数据处理操作。处理器633可测试配线连接图(wiringpatterns)(即已知或期望的连接图)或动态地确定电缆配置。

在工作过程中，RJ45电缆连接器629可插入电磁连接器接口627中。切换开关619、621、623和625设置成可以选择电磁连接器接口627中的哪些针将与设备601连接，这取决于所使用的RJ45连接器的类型。这些切换开关可由设备601控制或由人工设置。采用这种方法，设备601可以与多种连接器类型相匹配。尽管图6公开了互连系统600，但本发明并不受限于此。

在本发明的实施例中，提供了配置单一网络接口的方法及系统，用以处理在连接不同电缆类别的配置100、200和/或300下的信号传输。一个或多个开关装置，其可包括多路转换器523或525或可配置型切换开关619、621、623和625，可由电控配置或人工配置，以便将单一的网络接口427、527或627连接到与电缆类别配置相关联的一个或多个对应的导体上。这种配置可以激活一个或多个开关装置的至少一部分工作，而禁止开关装置的其它部分工作。该单一网络接口427、527或627能够处理的数据速率介于1BaseT到几千兆范围之间。电缆类别配置，例如，包括5类(CAT3)、4类(CAT4)、5类(CAT5)、增强5类(CAT5E)、6类(CAT6)、超强6类(CAT6A)、7类(CAT7)及超强7类(CAT7A)。连接器429、529和/或629可包括RJ45连接器。

本发明的一些实施例可包括机器可读的存储器，其上存储有计算机程序，该计算机程序具有至少一个代码段，用于在网络中传输信息，当机器执行该至少一个代码段能够使该机器执行此处处描述的一个或多个步骤。

本发明可以通过硬件、软件，或者软、硬件结合来实现。本发明可以在至少一个计算机系统中以集中方式实现，或者由分布在几个互连的计算机系统中的不同部分以分散方式实现。任何可以实现所述方法的计算机系统或其它设备都是可适用的。常用软硬件的结合可以是安装有计算机程序的通用计算机系统，通过安装和执行所述程序控制计算机系统，使其按所述方法运行。在计算机系统中，利用处理器和存储单元来实现所述方法。

本发明的实施例可作为板级产品(board level product)来实施，如单个芯片、专用集成电路(ASIC)、或者作为单独的部件以不同的集成度与系统的其它部分一起集成在单个芯片上。系统的集成度主要取决于速度和成本考虑。现代处理器品种繁多，使得能够采用目前市场上可找到的处理器。选择性的，如果处理器可用作ASIC核心或逻辑模块，则目前市场上可找到的处理器可以作为ASIC器件的一部分，带有各种功能的固件。

本发明还可以通过计算机程序产品进行实施，所述程序包含能够实现本发明方法的全部特征，当其安装到计算机系统中时，通过运行，可以实现本发明的方法。本申请文件中的计算机程序所指的是：可以采用任何程序语言、代码或符号编写的一组指令的任何表达式，该指令组使系统具有信息处理能力，以直接实现特定功能，或在进行下述一个或两个步骤之后，a)转换成其它语言、编码或符号；b)以不同的格式再现，实现特定功能。但是，本技术领域的人员所理解的计算机程序的其它含义也可由本发明构思。

本发明是通过几个具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或具体情况，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

Claims (10)

1.一种用于将设备连接至网络的方法，其特征在于，包括：

对单一网络接口进行配置，以在不同电缆类别的连接配置下对信号传输进行处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括电控配置一个或多个开关装置，以将所述单一网络接口连接到与电缆类别配置相关联的一个或多个对应的导体上。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述一个或多个开关装置包括一个或多个多路转换器。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，包括在所述配置的过程中，激活一个或多个开关装置的至少一部分工作。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，包括在所述配置的过程中，禁止一个或多个开关装置的至少一部分工作。

6.一种用于将设备连接至网络的系统，其特征在于，包括：

一个或多个电路，用于对单一网络接口进行配置，以在不同电缆类别的连接配置下对信号传输进行处理。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述一个或多个电路电控配置一个或多个开关装置，以将所述单一网络接口连接到与所述电缆类别配置相关联的一个或多个对应的导体上。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述一个或多个开关装置包括一个或多个多路转换器。

9.一种用于将设备连接至网络的方法，其特征在于，包括：

对单一连接器进行配置，用于接纳不同类别的配线类型，以处理多种数据速率的信号。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述单一连接器是RJ45连接器。