用於有線網絡管理系統中的端帽的製作方法

2023-06-05 06:48:46

用於有線網絡管理系統中的端帽的製作方法
【專利摘要】一種用於工作區輸出口的端帽，工作區輸出口具有將多條數據傳輸線終止於此的終端面，端帽設置有具有預選阻抗的感測電路以用於連接兩條終止的數據傳輸線，該端帽包括：絕緣的主體部分，主體部分具有相對的第一面和第二面，第一面包括多個用於與終端面接合的接合構件，每個接合構件排列在其上由中間空隙間隔開的兩個不同的行中，第二面支撐其上的電路基板，主體部分包括設置在中間空隙中並延伸穿過第一面與第二面之間的主體部分的狹槽；以及一對導電端子，電路基板包括具有連接到端子的電子元件的感測電路；由此，當端帽附接到終端面時，接合構件與終端面接合併且端子與兩條數據傳輸線接觸，以在兩條數據傳輸線之間以給定阻抗值限定感測電路。
【專利說明】用於有線網絡管理系統中的端帽
[0001] 本申請是2011年05月09日進入中國國家階段的申請號為200980144600. 2的 "用於有線網絡管理系統中的端帽"的分案申請。
[0002] 相關申請的奪叉引用
[0003] 本發明要求先前提交的美國臨時專利申請第61/103, 487號和第61/103, 532號的 優先權，這兩個專利申請提交於2008年10月7日。這些先前提交的各專利申請的內容全 文以引用的方式併入本文。

【技術領域】
[0004] 本發明大體上涉及基礎架構管理系統，並且更具體地說，涉及用於管理基礎架構 資源的系統、組件和部件。

【背景技術】
[0005] 存在於大型機構中的計算網絡由兩種類型的設備構成，這兩種類型的設備必須互 相連接，以形成可用的數據網絡。這些設備，在現有技術中也被稱作資源，通常被分類成終 端用戶設備和聯網設備。終端用戶設備的例子包括個人計算機（PC)、IP語音（VoIP)電話 和網絡印表機。大型企業的典型區域網（LAN)可包括數千個終端用戶設備，這些終端用戶 設備被部署在整個場地的各個辦公室中或終端用戶可進入的公共區中。此外，數據網絡通 常還包括網絡設備，例如，形成網絡核心的交換機和路由器。這些聯網設備用於對LAN上的 網絡設備之間、或者對LAN與較大公司的廣域網（WAN)之間的數據包進行路由，或者將數據 包路由到網際網路。這些網絡設備通常位於被稱作布線室和數據中心的中控室。
[0006] 這些機構的信息技術（IT)部門需要知道各個終端用戶設備的網絡連通性狀況、 終端用戶設備的物理位置，並且還需要儘可能快地識別任意錯誤或問題的源頭及位置。對 終端用戶設備的追蹤是關鍵，例如為防止損失之目的而監控網絡上終端用戶設備的存在與 否，或者為了確保終端用戶設備物理上被正確地設置在終端用戶可以對其進行最佳利用的 辦公室中或樓層上，同時維持網絡的正確連接。目前，尚沒有用於跟蹤連接到網絡的終端用 戶設備並且監控網絡的物理連接狀態的統一標準的系統。
[0007] 開放系統架構（0SI)模型描述了計算機網絡中的分層通信。"層1"，即物理層定義 了網絡和連接到網絡的終端用戶設備的所有電氣及物理規範。例如，電氣和電子工程師學 會（IEEE)標準802. 3定義了在計算網絡中普遍使用的有線乙太網的標準。作為IEEE802. 3 規範的一部分，還對乙太網網絡的物理層進行了定義。IEEE802. 3規範中定義的物理層要素 的例子包括電壓和信號協議、電纜要求和終端阻抗。
[0008] 為了將終端用戶設備連接到網絡設備，需要將布線室或數據中心中的網絡設備根 據LAN的用戶的特定要求連接到終端用戶設備。從交換機到終端用戶設備的每條路徑均被 稱作信道。LAN信道的物理層連接的典型布局是由交換機埠與接線板埠之間的接插線、 從接線板埠後面到終端用戶的辦公室處的工作區輸出口的一段多對電纜、以及從輸出口 到終端用戶設備的接插線構成。這些埠中的每一個均是模塊插座，並被設計為符合工業 標準規範從而接納接合轉插頭（patch plug)。
[0009] 在電信機房中或者工作區輸出口處的接插線的管理向IT管理小組提出了課題。 每當員工被僱傭、員工離開機構或改變位置時，不可避免的是，必須連接和斷開轉接電纜。 布線室通常有多個交換機、接線板和接插線，有時以數百以及更多來進行編號。接插線通常 彼此盤繞前行，從而使得添加、移除或跟蹤接插線的操作變得困難且耗時。當需要將新的轉 接電纜連接到系統內或者需要移動轉接電纜時，技術人員進入布線室，並且必須在數百或 者可能數千條接插線中查找適當電纜。然後，技術人員必須查找適當的接線板以及這些接 線板上的適當埠。最後，技術人員必須將接插線連接到接線板上的正確埠，並且證實該 連接已經正確地完成。一旦接上了接插線，則尚未找到用於確定接插線是否連接到正確端 口的簡單的、性價比高的且省時高效的方法。例如，技術人員可能必須前往位於諸如個人辦 公室的遠程位置處的網絡埠或者終端用戶設備，以確定轉接電纜是否被正確地插入並且 網絡連接在資源處是否是可用的。因此，連接和傳輸網絡資源的工作量很大。
[0010] 此外，IT部門尚未找到確定可歸因於物理層的網絡問題的確切位置的有效方法。 例如，如果接插線未正確地連接，則問題可能存在於交換機室中，或者問題可能存在於從交 換機室到終端用戶設備的布線中。IT部門目前尚未找到確定網絡問題是否存在於物理網絡 布線中的有效方法。因此，需要一種更好的信息管理系統，其包括簡化順序識別終端用戶設 備的步驟，至少減少移動並檢查網絡上的終端用戶設備所需時間的部件。
[0011] 考慮的另一個方面是LAN可能具有大量的未使用或者備用永久鏈路。備用永久鏈 路是指有從接線板至工作區輸出口的連接電纜，但沒有通過接插線連接的網絡設備和/或 終端用戶設備。這種鏈路通常保持在LAN布局中以便在員工移動、增加或改變的情況下確 保適當的容量，或者在災難恢復情況下確保額外的容量。目前IT管理者所面臨的問題是： 在備用永久鏈路投入使用之前對它們進行重新測試來檢驗連通性是很困難的而且是耗時 的。因此，不會對大多數的備用永久鏈路進行定期測試，如果鏈路的連通性存在問題，該問 題可能直到永久鏈路作為工作信道的一部分被激活時才會被發現。查到故障到並對其進行 修復會引起延遲並增加額外費用。
[0012] Har-Lev在2003年7月8日公開的美國專利第6, 590, 374號描述了在布線網絡中 所使用的終端器單元，以用於為輸出口命名並檢查布線的正常狀態。該終端器包括帶有多 個觸頭和一組電阻器的連接器。第一組電阻器連接在公共點與所選觸頭之間，從而根據連 接到觸頭的電阻器的具體組合來確定具體的二進位碼。
[0013] 為了對所有連接的終端用戶設備進行列表或登記，以及為了對其進行編目，需要 對網絡的所有埠進行定期的探測或者探查。這種編目需要對網絡上的每個連接埠執 行"pinging"命令，並從連接的終端用戶設備收集數據。為了限制網絡的中斷次數，這種 網絡密集型程序通常進行每個月不超過一次。因此，期望一種每當終端用戶設備連接到網 絡時均能提供最新的信息而無需進行更頻繁的全系統範圍的探查的系統。


【發明內容】

[0014] 因此，本發明的總目的是提供一種用於監控具有與不同終端用戶設備相連接的多 個工作區輸出口的網絡的改進系統，該系統有助於對網絡進行編目並對終端用戶設備進行 監控。
[0015] 另一個目的是提供一種用在對具有多個終端用戶設備的有線計算網絡進行監控 的系統中的終端單元，所述終端單元包括：帽部分，所述帽部分被構造為與連接到所述計 算網絡的工作區輸出口的終端面配對接合，所述帽部分包括至少一個由此被支撐的電子元 件，所述電子元件具有特定測量值，通過該特定測量值可測量所述系統的阻抗變化，並與所 述網絡電纜形成並聯繫統電路，並且所述帽部分還包括至少一對與所述工作區輸出口的相 對端子接觸的端子，從而在所述帽部分與所述網絡插座配合時封閉所述並聯電路。
[0016] 另一個目的是提供一種用在具有多個工作區輸出口的有線計算網絡中的端帽，其 中所述端帽包括絕緣的外殼、支撐在其上設置在電阻電路中的電阻元件的基板以及至少兩 個從其延伸以與所述工作區輸出口的終端面的相應的相對接合端子配合的端子，所述終端 單元包括多個從其突出的並與形成在所述工作區輸出口的終端面上的狹槽相對的接合構 件，所述端帽的端子被排列成與所述接合構件對齊從而由此被保護，並且所述端子被排列 成與所述工作區輸出口的兩個所選端子對齊從而將所述電阻電路並聯連接到所述工作區 輸出口。
[0017] 另一個目的是提供一種用於具有監控連接到網絡的終端用戶設備存在與否的系 統的數據或計算機網絡的端帽。所述端帽包括與所述工作區輸出口的兩組不同差分信號 線對的所選端子連接的感應元件或電路，所述感應元件具有影響所述系統阻抗的預選感應 值，從而使得當所述端帽與所述工作區輸出口連接時，在通向所述工作區輸出口的網絡電 纜中具有第一感應值，該第一感應值不同於無窮大並且不同於所述終端用戶設備的感應 值，並且可以在所述工作區輸出口處經掃描儀遠程地讀出，從而由此判斷是否有終端用戶 設備連接到所述工作區輸出口，由此為監控系統提供一種判斷何時終端用戶設備已經連接 到所述網絡上的特定位置的方法。
[0018] 另一個目的是提供一種用於監控數據通信網絡的工作區輸出口的連通性的方法， 實現方式是通過提供一系列互連的工作區輸出口作為網絡，並將網絡電纜連接到所述工作 區輸出口，以及提供用於每個工作區輸出口的終端單元，所述終端單元終止各網絡電纜線 中的兩條，所述終端單元具有與所述工作區輸出口並聯排列的給定值的電阻電路，然後對 所述工作區輸出口的阻抗變化進行監控，從而得知何時設備連接到所述工作區輸出口或從 所述工作區輸出口移除。
[0019] 這些目的和優點通過端帽的結構得以實現。在本發明的系統中所使用的插座採用 沿插座的後面或終端面設置的絕緣置換端子。終端單元或端帽被提供來與用在所述工作 區輸出口中的插座的後面絕緣置換端子配合。端帽優選包括支撐在基板上的電阻元件，其 限定電阻電路。兩個導電端子由所述終端單元支撐並位於所述終端單元中，從而橫穿所述 插座終端面上的兩個絕緣置換端子或者與其接觸。排列所述端子從而使得其與終止於兩組 不同差分信號線對的端子接觸，並且不與終止於差分信號線對的任何端子接觸。這樣，在差 分信號線對之間而不是在差分信號線對內形成連接。以此方式，本發明的終端單元利用現 有的網絡布線而不需要第九條線或者在工作區輸出口內的接近開關，一些監控系統也是如 此。
[0020] 所述終端單元的端子具有足夠的深度以與所述端子接觸，但不會大到使絕緣置換 端子散開而可能損壞所述網絡電纜線連接的完整性。所述端子引至由終端單元所支撐的基 板上的電路，該電路包括具有預選測量值的電子元件，該預選測量值在連接到網絡時將會 改變電纜和/或工作區輸出口的阻抗。所述電子元件通常選自電阻器、電容器、電感器或者 它們的組合。典型地，電子元件被選作電阻元件。選擇該電阻元件的值使得其比約105歐 姆的乙太網終端用戶設備的阻抗大，並且其小於斷路阻抗即無窮大。所述端子與兩組不同 的差分信號對的接線接觸從而提供了並聯通道電阻電路，因此當所述工作區輸出口沒有終 端用戶設備與其連接時，所述系統會讀取所述終端單元的電阻，而當有終端用戶設備連接 到所述工作區輸出口時，所述系統會讀取所述終端用戶設備的電阻。
[0021] 儘管在優選實施例中，使用了電阻元件並將感應值用作系統的阻抗值，也可以使 用影響系統阻抗的其它電子元件可用來提供相似的結果，上述電子元件例如電阻器、電容 器、電感器、上述兩個或所有三個的組合。所有這些元件都會影響包括網絡電纜的系統的阻 抗並且當端帽終止時會閉合併聯電路路徑，從而將感應元件的值變為用於指示網絡其它條 件的不同的測量值。當將端帽併入時，端帽便與網絡的不同連接點連接，這樣便可測量網絡 的連通性和狀態。這些連接點由網絡設計人員在需要確認網絡電纜或接插線存在之處進行 選擇。
[0022] 通過考慮以下的【具體實施方式】，能更清楚地理解本發明的這些及其它目的、特徵 及優點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 在該【具體實施方式】說明的過程中，將頻繁地參照附圖，其中：
[0024] 圖1是示出了包括其中採用了本發明的終端單元的接線板、掃描儀和伺服器的計 算網絡的系統示意圖；
[0025] 圖2是併入了本發明系統的計算網絡的簡圖，示出了網絡和終端用戶設備以及互 連的接插線的布置；
[0026] 圖3A是圖1的系統的工作區輸出口中使用的網絡插座以及與該插座配合的端帽 的一個實施例的分解透視圖；
[0027] 圖3B與圖3A相同，但沒有端帽，且示出了使插座內部端子露出的打開位置處的插 座遮擋板；
[0028] 圖3C是具有遮擋板觸發感測電路的網絡插座的簡圖，其中插座遮擋板是閉合的， 並且感測電路與工作區輸出口斷開連接；
[0029] 圖3D是與圖3C相同的視圖，但插座遮擋板位於開口位置處並且感測電路連接到 工作區輸出口；
[0030] 圖4是與圖3相同的視圖，但取自後面，具有網絡通信電纜在適當的位置；
[0031] 圖5是與圖4相似的視圖，但示出了安裝在電路板上的插座和終端構件；
[0032] 圖6是與圖5相同的視圖，但為了清楚起見移走了網絡電纜；
[0033] 圖7是圖7所示結構的分解透視圖；
[0034] 圖8是與圖6相同的視圖，但為了清楚起見移走了終端單元並與插座的終端面間 隔開；
[0035] 圖9是圖8的側視圖，僅圖示了插座及其終端面，並示出了圖8的終端面的絕緣置 換端子；
[0036] 圖10是與圖9相同的視圖，但終端單元與插座終端面接合併將網絡電纜終止於 此；
[0037] 圖11是圖6的終端單元的透視圖；
[0038] 圖12是圖11的分解圖；
[0039] 圖13是與圖12相同的視圖，但具有保持在終端單元體部分內適當位置處的端 子；
[0040] 圖14是與圖相同的視圖，但取自後面，示出了設置在兩行接合構件中的一個內的 終端單元的端子；
[0041] 圖15是圖14的終端單元後面的平面圖；
[0042] 圖16是沿圖15的線16-16截取的終端單元的剖面圖；
[0043] 圖17A是圖2的網絡的示意圖，示出了網絡電纜的四組差分信號線對，以及端帽的 阻抗電路與工作區輸出口處電線間的連接；
[0044] 圖17B是網絡電纜、端帽、工作區輸出口及網絡驅動器間的連接的示意圖；以及
[0045] 圖18是網絡中使用的感測裝置的替代實施例的圖。

【具體實施方式】
[0046] 下面的描述旨在向本領域的普通技術人員提供本發明的示例性實施例的操作。應 當認識到，該描述旨在幫助讀者理解而不是限制本發明。就這點而言，對本發明的特徵或方 面的闡述旨在描述本發明的實施例的特徵或方面，而非暗示本發明的每個實施例都必須同 此描述一致。
[0047] 轉向附圖並且首先參照圖1，示出了典型的計算或數據傳輸網絡100,以顯示本發 明的接線板組件所使用的環境。這種數據網絡的例子是公司電子計算網絡，其具有多個用 戶、網絡和連接到其上的終端用戶設備，其中通過這種公司電子計算網絡網絡用戶可存取、 交換和存儲數據。如本文所用，術語"終端用戶設備"是指連接到工作區輸出口並且可由網 絡的任意用戶操作的物理項，並且非限制性地，該物理項可以包括個人計算機、電話、列印 機、傳真機、監控器或其它設備，而術語"網絡設備"是指可由網絡的用戶接入但不是必須由 網絡的用戶操作的物理設備，並且該物理設備可以包括掃描儀、伺服器、交換機、接線板等。 優選地，網絡包括掃描儀102,其用於對連接到網絡104並且經由一系列接線板106連接的 網絡設備進行監控。
[0048] 掃描儀102對連接到網絡的網絡設備進行監控。在一個實施例中，掃描儀102使 用串行數據連接來與接線板106進行通信。通過交換機109將每個接線板106進一步連接 到多個網絡設備或工作區輸出口 107。通過用接插線來連接接線板106之間的埠，各個 網絡設備可以相互通信。交換機109可以探測網絡上的所有的工作區輸出口，以登記連接 到其上的終端用戶設備，並且在這種情況下，對連接到網絡的所有該等設備進行編目。服務 器105連接到交換機109,其中交換機109連接到接線板106,並且伺服器105可指示交換 機109來探測接線板106的連接埠。
[0049] 在專用的布線房間，例如布線室內，可將接線板106與其它這樣的板一起安裝在 機架中。這些接線板106具有多個單獨埠，其中電纜可與其配合，從而將各個板上的部件 連接在一起。每個埠的後部具有終止於此的電纜，該電纜通向終端用戶設備108可連接 到的工作區輸出口 107。電纜可符合乙太網標準，包含被布置成雙絞線的八條電線，即四對 差分信號線。交換機109、接線板106、工作區輸出口 107和終端用戶設備（統稱為108)協 同形成掃描儀102所監控的網絡104的一部分。
[0050] 圖2是包括接線板、接插線、網絡設備和終端用戶設備的計算網絡的一個實施例 的示意圖。所示的三個接線板112U14和116排列在機架內並與例如輔助伺服器或驅動 器118等連接到網絡的主伺服器105的網絡設備相連。第二接線板114以公共電話系統交 換機（"PBX"）120形式的另一網絡設備相連，而第三接線板112連接到工作區輸出口及各 個終端用戶設備，例如個人計算機（"PC"）122、與位於會議室或類似環境中的工作區輸出 口相連的膝上型計算機124、VoIP( "IP語音"）電話126、傳真機128和印表機130。一臺 PC123通過數據機132連接到第三接線板112。在該示例性實施例中，所有這些設備使 用通常稱作乙太網標準的ffiEE802. 3標準進行協同通信。
[0051] 為了接打電話，VoIP電話126必需連接到PBX120。因此，在本實例中，VoIP語音 電話126連線至接線板112上的埠 1。接插線134將第三接線板112上的埠 1連接到 第二接線板114上的埠 2。在本實例中，第二接線板114上的所有埠均接線至PBX120。 因此，VoIP電話126通過接插線134連接到PBX120。同樣地，傳真機128和數據機132 通過類似的接插線連接到PBX120。傳真機連線至接線板112上的埠 5並通過接插線136 連接到PBX120。同樣地，數據機132通過接插線138連接到PBX。PC122、膝上型計算 機124和印表機130分別連線至接線板112。其它接插線140將第三接線板112的各個設 備的各埠連接到第一接線板116。因此，PC122、膝上型計算機124和印表機130的每一 個均能夠與伺服器118進行通信。在一個實施例中，交換機（未示出）可使各終端用戶與 網絡設備彼此通信。
[0052] 在一個實施例中，系統能夠對所有連接到網絡的設備進行監控。例如，主伺服器 105可監控例如動態主機配置協議（"DHCP"）和網際網路協議（IP)地址的地址分配。在一 些網絡環境下，網絡設備在連接到網絡上時就會從DHCP伺服器獲取IP位址。在這種環境 下，伺服器105使用例如簡單網絡管理協議（"SNMP"）能夠監控IP位址的分配並能夠探查 最新連接的設備。SNMP用於監控與網絡相連的設備。
[0053] Har-Lev公布的美國專利第6, 590, 374號描述了一種終端器單元的應用，其在網 絡中用於為工作區輸出口命名並檢查布線的正常狀態。第'374號專利的終端器單元需要 為網絡工作區輸出口的每條接線提供一對電阻，將這些電阻對布置從而來定義唯一的標識 符以用於系統監控之目的。這樣，這種終端器單元的結構就很複雜，並且通過布置電阻來編 制標識符的分配以便開發用作標識符的二進位碼數字就需要大量的勞動。因此，這種結構 的使用就變得複雜，而且還需要大量的勞動進行安裝。相對於第'374號專利的終端器單 元，本發明提供了一個優勢，其費用低並且其應用不需要大量的勞動。
[0054] 在本發明的系統中，例如圖3-4所示的改進的終端系統用來使系統能夠在工作區 輸出口級對網絡進行監控，並判斷網絡電纜至工作區輸出口以及網絡的其它部件的連通 性，以及網絡設備至工作區輸出口的連通性。圖3-4圖示了包括終端單元144的RJ-45型 插座142,該終端單元144用於將各個網絡部件連接到一起，包括網絡設備至工作區輸出口 的連接。插座142用於在例如會議室、辦公室或操縱室的特定位置處提供工作區輸出口，其 中設備可預期永久或臨時的連接到其上。
[0055] 插座142具有外殼142a和使用多個插座的多個工作區輸出口，所述外殼142a通 常位於辦公室或房間的牆板內，所述多個工作區輸出口可位於單個房間或辦公室中。插座 包括用於容納設備電纜的內部插座145,並且RJ-45型插座可容納與乙太網出口互配的任 何插頭，即其具有八個端子被布置來提供四組差分信號對。還可以使用例如RJ-11型插座 的其它多個成對的帶線插座。插座中的各個端子146與網絡電纜（未示出）中的相應端子 配合。插座142還可包括使插座開口關閉的遮擋板148。在圖3A-3B中，遮擋板148可借 助於彈簧149而偏置並且可旋轉地安裝在插座142內，以便使插入插座142的插頭旋轉或 樞轉，遮擋板148向下朝著插座開口 145的底部後面。當從插座142中拔掉插頭時，遮擋板 148彈至插座開口 145前面的位置。以此方式，遮擋板148防止灰塵進入插座142並提供了 一種判斷插頭是否完全插入到插座142中的方法。如果插頭沒有完全插入，則彈簧承載的 遮擋板148將會把插頭彈出。如下所述，遮擋板可用來來提供並行的感測電路。
[0056] 附圖中所示的終端單元144採取通常為U形的帽狀，且包括網絡電纜可穿過的中 心狹槽150。端帽144優選保持著電纜以減小電纜與網絡插座142之間連接的應力。網絡 電纜156利用支撐在插座的後面終端面149上的絕緣置換技術（"IDT"）端子152連接到 插座142。IDT端子152穿過網絡電纜內的各個電線的絕緣，以確保插座端子142與網絡電 纜線之間的電連接。肋板154設置在終端單元144上，從而提供了使終端單元144與插座 142配合併接合的方式。這些肋板154通過至少部分地容納在狹槽162內的橫檔158而相 互連接，上述狹槽162形成在插座的插座終端面160中並還容置IDT端子。終端單元144 具有通常U形或C形的構造且其中設置有中心狹槽150。
[0057] 圖4示出了工作區輸出口插座142的後透視圖，工作區輸出口插座142包括終止 於插座的網絡工作區輸出口電纜156,同時連接到插座142的端帽144處於適當的位置。在 端帽144中設有電子元件，且該電子元件優選地設有引線，從而藉助於插座的IDT端子限定 與網絡電纜中的兩根電線接觸的感測電路。設置感測電路從而使得當端帽144與插座終端 面相配合時，感應元件相連接並且通過網絡電纜156的電線形成並行的電路通道。對於例 如電阻器的具體的感應元件而言，感應電阻器通過端帽144來連接，並且能讀取與開路、未 連接的輸出口的電阻或者連接到輸出口的網絡設備的電阻不同的並聯電阻。該電子感應元 件可以是電阻器、電容器、電感器或者它們中任意兩個的一對或所有三個元件的組合。經過 電纜156和端帽144中的感應元件的測量，這三個元件在該位置均會影響系統的阻抗。
[0058] 在圖3A-3D的實施例中，所示的電阻器170用作具有可測量值的電子元件，從而將 插座142的兩個端子連接到一起。電阻器170 (圖3C-3D)可以相對於端帽144安裝在插座 內，並且尤其是安裝在遮擋板148上的某一位置從而使得當遮擋板處於關閉的位置時，電 阻器不與插座142內的端子146接觸，系統測量的電阻是打開工作區輸出口（ S卩，不與終端 用戶設備連接）時的電阻，即顯示出設備未連接到工作區輸出口時的無窮大的電阻值。如 圖3D所示，當終端用戶設備連接到工作區輸出口時，該設備的插頭插入插座142中，遮擋板 148移動到打開位置，並且當遮擋板滑回插座142中時，電阻器170移動至與插座142的所 選端子146相接觸，從而形成能夠感測到的新電阻值。在圖3C-3D中圖示了上述情況，其中 遮擋板148的滑動運動與圖3A-3B所示的旋轉運動相反。如圖所示，遮擋板在第一工作位 置與第二工作位置之間移動，其中當關閉遮擋板時，感測電路沒有與工作區輸出口及其相 連的網絡電纜並聯連接。
[0059] 還考慮了替代實施例，其中一個實施例是一個或一個以上的感應元件（優選電阻 器）以某種方式安裝到遮擋板148上，從而使得當關閉遮擋板148時，電阻器與工作區輸出 口端子和/或網絡電纜線相連接。當將連接電纜插入插座開口 145時，遮擋板移動到打開 的位置而電阻器脫離與端子/電線接觸，這樣降低了工作區輸出口 107上負荷的感應電阻。 按照這樣的方式系統可以測得不同的值來指示工作區輸出口 107的狀態。
[0060] 因此，在圖3A-3D的特定的實施例中，當將終端用戶設備插入插座142中時，將不 同的電阻負載置入網絡電纜內的感測電路上。進行感測的電子元件可以集成到接線板106、 掃描儀102、伺服器105或其它連接到網絡104的專用或多功能網絡設備中。
[0061] 圖5-16示出了根據本發明原理連接的終端單元的另一實施例，其中所示的工作 區輸出口 200包括安裝在電路板204上的插座型外殼202。外殼202是絕緣的並具有帶典 型的乙太網插座結構的插座開口。插座開口的內部端子146包括多個尾端部分206,通常為 八個以便與乙太網數據傳輸中通用的四對差分信號線的布置中所使用的八條線相匹配。尾 端部分206延伸穿過設置在電路板204中的孔或通孔208。
[0062] 尾端部分206與由終端元件211支撐的端子210連接，該終端元件211具有設置 在其上的終端面212。可以看出，該終端面212包括平坦的底座部分214和多個從底座部分 214向外突出的支柱216。這些支柱布置成兩行且每行五個並且彼此間隔開，從而在它們之 間限定了中間空隙218。每行內的支柱216本身也是彼此間隔開的，並且被大致垂直於中間 空隙218而延伸的中間狹槽220間隔開。各個狹槽220包含導電板狀端子221形式的IDT， 導電板狀端子221具有限定在兩個相對尖端部分223之間的中心狹槽222。中心狹槽222 的大小設計為使得尖端部分223咬進並穿過電線的外部絕緣，從而使電線與端子221電接 觸。網絡電纜156可至少部分地延伸穿過中間空隙218,並且其各個電線散開與終端面的 IDT接合，並且網絡電纜可從插座後面直接延伸穿過終端單元240的中心槽247。
[0063] 就這方面而言，終端單元240以與插座終止元件211的終端面212接合的帽241 的形式提供。更具體地將，帽241由絕緣材料形成，並優選具有平坦的底座部分242,該底座 部分242具有設置在其中並由多個側壁244限定的凹陷或者凹槽243。沿著底座部分242 兩個相對邊緣可以發現作為側壁的一部分的一對夾子245。凹槽243容納電路基板246,如 圖12所示，該電路基板優選為平坦的基板，且基板246和底座部分242包括中心槽247。可 以看出，標籤或貼紙形式的可視標誌248可設置在基板246的暴露表面上以方便安裝人員。 與本發明的第一實施例相同，本實施例還包括中心槽247。
[0064] 最好如圖14所示，底座部分242還包括用於接合工作區輸出口終端面212的裝 置。該接合裝置250示為設置在中心狹槽相對側上的突出構件252的兩列或兩行251a、 251b。每一列或每一行包括一對間隔開的側壁253a、253b，側壁253a、253b具有橫向延伸 至側壁253a、253b的一系列互連的壁254,互連的壁254具有與位於終端面212的支柱216 之間的狹槽220相匹配的間隔。
[0065] 每個互連的壁254包括設置在其中的中心槽口 255。這些槽口 255以及互連的壁 254都與工作區輸出口終端面212的IDT對齊，從而使互連的壁254不會與IDT明顯接觸， 將使它們散開並會損壞它們與電纜線的連接完整性。兩個槽口 255a、255b比其它槽口 255 更深，並且一對導電端子260由底座部分242支撐在該位置從而使得它們從底座部分242 向外突出。附圖中所示的這些端子260是頂針型（Pogo-pin style)端子並且容納在相應 的孔洞261內，這些孔洞261具有使端子延伸穿過（即大於）槽口 255的底壁262的足夠 長度（高度）。
[0066] 這樣，保證了兩個端子260 (在它們的尖端）與IDT之間的接觸。期望頂針型端子 具有圓柱體部分280,該圓柱體部分280帶有保持在該圓柱體部分的孔洞內的彈簧承載的 尖端281。內部彈簧283(圖12-16中所示）向外推動尖端281，但在外部壓力下會彎曲並 縮回。彈簧使尖端與IDT尖端部分223在中心狹槽222內保持接觸，但偏斜以使得尖端281 不會將尖端部分223過度推開。
[0067] 在本實施例中，並聯的感測電路位於端帽內，而不是工作區輸出口插座內。端子 260連接到基板246並具體連接到電路270或包含至少一個電阻元件（例如電阻器271)的 電路。在操作過程中，電阻元件271是在兩個不同的差分信號對的電線之間延伸的電阻電 路270的一部分。乙太網標準電纜具有四個差分信號對，即總共八條電線。在本發明中，端 子260布置成形成在兩個信號線對之間延伸的電路，將第一差分信號對的一條線連接到第 二差分信號對的一條線，而不是在構成一對的電線之間。可在四個差分信號線對的第二條 和第七條線間連接一個可用電阻值為1M(兆）歐姆的電阻。這在圖17A中示意性地示出， 其中包含了具有專用於差分信號傳輸的四對電線的網絡電纜156。這些電線以相鄰對1-2、 4-5、3-6和7-8作為組來示出。終端單元電阻電路跨在兩對不同的差分信號線對上，即圖 17A所示的端部兩對，具體在電線2與電線7之間。選中這兩條電線是因為它們在工作區輸 出口的終端面上對齊並彼此相鄰。
[0068] 這種連接為在該特定實例下所描述的感測電路建立了基礎，該特定實例如圖17B 所示的並聯電阻網絡結構，其中網絡電纜在接線板106與工作區輸出口 200之間延伸。將 終端單元240設置到工作區輸出口上合適的位置，通過終端單元240的感測（電阻）電路 270顯示感應值等於1M歐姆的恆定電阻。該值顯示在系統的掃描儀上表明終端單元240與 工作區輸出口 200連接，並且表明在工作區輸出口 200終止的電纜156中沒有短路電路，也 沒有例如PC122的終端用戶設備連接到工作區輸出口 200。當終端用戶設備與工作區輸出 口 200連接時，網絡設備122現形成與終端單元的感測電路（即，電阻電路270)並聯的第 二感測電路，並且其並聯跨接差分對。電信號將會選擇最低電阻的路徑從而穿過終端用戶 設備122,且使工作區輸出口的掃描儀讀出約150歐姆的電阻。這種電阻的變化立即顯示在 掃描儀上，表示終端用戶設備已插在網絡100的工作區輸出口 200中。相反地，當終端用戶 設備122從工作區輸出口 200移除時，掃描儀上顯示的工作區輸出口 200處讀出的電阻立 即增大至固定值（1M歐姆），該固定值不同於（大於）150歐姆且（小於）斷路電阻（即， 無窮大）。這樣，可以讀出工作區輸出口 200的三種條件：約150歐姆：連接有終端用戶設 備；約1M歐姆：終端單元240在適當的位置但沒有終端用戶設備；以及無窮大歐姆：沒有終 端單元或終端用戶設備。也可以考慮其它條件下感測的其它電阻值，例如連接到特定工作 區輸出口 108的網絡電纜156中的斷路短路。
[0069] 終端單元240提供可集成到工作區輸出口 200中的感測電路，從而使終端用戶設 備對於網絡工作區輸出口 200的連接或斷開的簡單動作所引起的系統阻抗的變化能夠被 立刻測量到。終端單元240可容易地安裝在網絡的各個現有工作區輸出口 200處或者在網 絡中安裝的新的工作區輸出口處。這種結構可以立即連接到網絡，以及終端單元240提供 的並聯電阻網絡是一種不依靠多個電阻器或標識符就能監控系統連通性的裝置。因此，通 過在任何給定工作區輸出口處讀取電阻可遠程監控網絡連通性以判斷終端用戶設備是否 在特定工作區輸出口處連接到網絡。
[0070] 可以使用電容器代替上述電阻器，應當理解的是，它們的使用方式會影響工作區 輸出口的狀態變化，該狀態變化根據連接到那個工作區輸出口的系統阻抗變化而能夠被掃 描儀快速地檢測到。同樣地，提供系統阻抗變化的電感器或者其它元件的任意組合也能滿 足該要求。為了監控整個網絡的完整性和連通性，也可將端帽用在網絡的其它連接點處。例 如，除了工作區輸出口 107以外，還可將具有感應元件的端帽用於網絡電纜與接線板106、 以及用於掃描儀102或者甚至用於交換機109的連接。在感測電路中增加這些感應元件會 改變可測量的系統阻抗，掃描儀102能夠通過測量該阻抗來判斷特定電纜或特定電纜連接 的連通性和完整性。例如，工作區輸出口 107和接線板106的兩個具有感應元件的端帽的 連接會改變系統的阻抗，該阻抗的值不同於與工作區輸出口相連的僅僅帶有一個感應元件 的一個端帽時所獲得的阻抗值，在交換機109中增加端帽也同樣會改變該阻抗。在此情況 下，可使用並聯和串聯電路感應值及測量值來確定網絡阻抗。因此，端帽給系統設計人員提 供了增加的網絡狀態信息，方式是利用網絡部件作為連接或終端點（例如交換機109與接 線板106之間或者接線板106與工作區輸出口 107之間的網絡電纜斷路）。
[0071] 隨後如圖18所示，例如電阻器、電容器、電感器等電子元件可連接到工作區輸出 口端子中的一個，並且上述電子元件可具有與其相關的可被掃描儀讀出的電子序列號以及 用於識別工作區輸出口和網絡設備的特定值。
[0072] 本文描述了本發明的優選實施例，包括發明人用於實施本發明的最佳實施方式。 在閱讀完上述描述後，對本領域普通的技術人員來說，這些優選實施例的變型是顯而易見 的。發明人期望本領域技術人員適當地利用這些變型，並且發明人希望除了本文具體描述 的方式外本發明能夠以其它方式來實施。因此，本發明在適用的法律允許的範圍內包括所 附權利要求書所闡述的主題內容的所有修改形式和等同形式。此外，除非本文另外指明或 者與本文內容明顯矛盾，在其所有可能的變型中上述元件的任意組合也包括在本發明的範 圍內。
【權利要求】
1. 一種用於工作區輸出口的端帽，所述工作區輸出口具有將多條數據傳輸線終止於此 的終端面，所述端帽設置有具有預選阻抗的感測電路以用於連接兩條終止的數據傳輸線， 所述端帽包括 ： 絕緣的主體部分，所述主體部分具有相對的第一面和第二面，所述第一面包括多個用 於與所述終端面接合的接合構件，每個所述接合構件排列在其上由中間空隙間隔開的兩個 不同的行中，所述第二面支撐其上的電路基板，所述主體部分包括設置在所述中間空隙中 並延伸穿過所述第一面與所述第二面之間的所述主體部分的狹槽；以及 一對導電端子，所述導電端子由所述主體部分支撐，所述端子包括相對的接觸端和終 止端，所述端子縱向延伸穿過所述主體部分從而使得所述終止端與所述電路基板接觸並且 所述接觸端在所述接合構件的行中的一個內延伸，所述電路基板包括具有連接到所述端子 的電子元件的感測電路；由此，當所述端帽附接到所述終端面時，所述接合構件與所述終端 面接合併且所述端子與所述兩條數據傳輸線接觸，以在所述兩條數據傳輸線之間以給定阻 抗值限定感測電路。
2. 根據權利要求1所述的端帽，其中所述工作區輸出口是乙太網插座。
3. 根據權利要求1所述的端帽，其中所述終端面包括多個容置在其狹槽內的絕緣置換 端子，並且所述接合構件從底座部分延伸從而與所述終端面的狹槽接合。
4. 根據權利要求1所述的端帽，其中所述端子包括頂針型端子。
5. 根據權利要求1所述的端帽，其中所述端帽的接合構件排列在兩個不同列中，每列 包括通過多個互連的壁而相互連接在一起的一對側壁，所述端子設置在所述列中的一個 中，每個所述端子與所述互連的壁的兩個對齊。
6. 根據權利要求5所述的端帽，其中每個所述互連的壁包括設置在其中心的槽口，兩 個所述槽口具有無法與插座的絕緣置換技術端子接觸的第一深度。
7. 根據權利要求6所述的端帽，其中另兩個所述槽口具有第二深度，所述第二深度比 所述第一深度大，並且所述端子中的一個與另兩個所述槽口中的每一個對齊。
8. 根據權利要求7所述的端帽，其中所述端子具有比所述槽口第一深度大的高度。
9. 根據權利要求7所述的端帽，其中所述端子設置在所述狹槽的一側上的主體部分 上。
10. 根據權利要求1所述的端帽，其中所述電子元件選自電阻器、電容器、電感器或者 它們的組合。
11. 一種用於接合數據傳輸網絡的工作區輸出口的終端單元，所述終端單元包括用於 在所述工作區輸出口處提供感測電路的裝置，所述工作區輸出口包括用於連接到終端用戶 設備的接合面以及將網絡電纜終止的終端面，所述網絡電纜包括多組差分信號線對，所述 終端面包括多個絕緣置換技術（"IDT"）端子，每個所述絕緣置換技術端子接合一條所述網 絡電纜，所述終端單元包括： 外殼，所述外殼支撐在其上的電路基板，所述電路基板包括至少一個感測電路，所述感 測電路包括至少一個具有預選阻抗的電子元件，所述外殼和所述電路基板包括容納狹槽的 電纜，以用於使所述終端單元經由所述網絡電纜連接到所述工作區輸出口終端面； 多個接合構件，所述多個接合構件以兩列的形式設置在所述外殼的接合面上，所述接 合構件列由中間空隙而彼此間隔開，並且所述電纜容納狹槽設置在所述中間空隙中，每個 接合構件列包括通過橫壁而互連的一對側壁，所述橫壁以某種模式被排列成與所述終端面 的各個接合狹槽以及與設置在其上的所述絕緣置換技術端子對齊；以及 一對導電端子，所述導電端子被支撐在所述外殼內並與由所述終端面支撐的兩個所述 絕緣置換技術端子對齊，所述導電端子包括相對的尾端和接觸端，所述尾端連接到所述電 路基板的感測電路，所述導電端子從所述接合構件列中的一個內的所述電路基板以及在一 個接合構件列的側壁之間延伸出去，各橫壁包括形成在其中的槽口，所述導電端子設置在 所述橫壁的兩個相鄰的槽口內，當所述終端單元與所述工作區輸出口的端子接合時，所述 感測電路與其接觸，從而在網絡設備連接到所述工作區輸出口時改變其電阻。
12. 根據權利要求11所述的終端單元，其中每個所述導電端子包括底座部分和保持在 所述底座部分內部的尖端部分，並且在所述底座部分與所述尖端部分之間插有偏置彈簧， 在所述終端單元與所述終端面配合時，所述偏置彈簧使所述尖端部分在終止壓力下發生偏 斜。
13. 根據權利要求11所述的終端單元，其中所述導電端子包括頂針型端子。
14. 根據權利要求11所述的終端單元，其中所述電子元件是具有至少1百萬歐姆值的 電阻器。
15. 根據權利要求11所述的終端單元，其中所述導電端子設置在所述外殼上，從而與 連接到所述網絡電纜的不同對差分信號線的所述絕緣置換技術端子接觸，以限定連接到所 述工作區輸出口的電阻電路。
16. 根據權利要求11所述的終端單元，其中所述電子元件選自電阻器、電容器、電感器 或者它們的組合。
17. -種用於接合數據傳輸網絡上的連接點的終端單元，所述終端單元包括用於在所 述連接點處提供感測電路的裝置，所述連接點通過包括多組差分信號線對的網絡電纜而在 所述網絡上互連，所述連接點包括多個適於與所述網絡電纜的一條線連接的導電端子，所 述終端單元包括： 外殼，所述外殼支撐在其上的電路基板，所述電路基板包括至少一個感測電路，所述感 測電路包括至少一個具有預選阻抗的電子元件，並且所述外殼包括與所述連接點配合的接 合面； 至少一個接合構件，所述接合構件設置在所述外殼的接合面上；以及 一對導電構件，所述導電構件支撐在所述外殼內並與所述導電端子的兩個對齊，所述 導電構件連接到所述電路基板的感測電路，當所述終端單元與所述工作區輸出口的所述導 電構件配合時，所述感測電路與工作區輸出口的終端用戶設備接觸，從而在網絡電纜連接 到所述連接點時改變所述連接點的阻抗。
18. -種在具有多個工作區輸出口的數據網絡中判斷終端用戶設備是否連接到任何一 個所述工作區輸出口的方法，所述方法包括如下步驟： 提供多個工作區輸出口； 將所述工作區輸出口的端子連接到網絡電纜，每個所述網絡電纜包含多條數據傳輸 線，每條所述數據傳輸線終止於一個所述端子處，所述數據傳輸線成對排列以在所述網絡 內傳輸差分信號； 提供用於連接到所述工作區輸出口的終端單元，每個所述終端單元包括支撐感測電路 的外殼，所述外殼包括使所述網絡電纜穿過所述終端單元的電纜容納狹槽，多個接合構件 以兩列的形式設置在所述外殼上，並由中間空隙而彼此間隔開，所述電纜容納狹槽設置在 所述中間空隙中，每個接合構件列包括一對側壁和一對導電端子，所述一對側壁通過橫壁 而互連，所述橫壁與設置在其上的所述外殼的各個端子對齊；所述一對導電端子被支撐在 所述外殼內並與兩個絕緣置換技術端子對齊，所述導電端子包括連接到感測電路的尾端以 及用於接合所述絕緣置換技術端子的接觸端； 將所述終端單元連接到所述輸出口，從而使得所述接觸端接觸所述工作區輸出口端 子，從而將所述感測電路並聯地連接到兩條所述網絡電纜線，以便在兩條所述網絡電纜線 之間形成並聯感測電路，所述兩條所述網絡電纜線從所述網絡電纜線的兩組不同差分信號 對中選取，所述感測電路具有第一阻抗值，所述第一阻抗值不同於網絡設備的第二阻抗值； 以及 在所述工作區輸出口處讀取阻抗，第一阻抗值指示沒有終端用戶設備連接到所述工作 區輸出口，而第二阻抗值指示終端用戶設備連接到所述工作區輸出口。
【文檔編號】H04L12/26GK104104541SQ201410339164
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2009年10月7日 優先權日:2008年10月7日
【發明者】奧古斯託·P·帕內拉, 埃利奧特·A·貝恩斯, 林政德 申請人:莫列斯公司