專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)阻抗自動匹配的接口及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)阻抗自動匹配的接口及其方法，屬通信設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
路由器或者以太網(wǎng)交換機(jī)上，分屬歐洲制式的E1接口和北美制式的T1接口需要支持不同阻抗的電纜，其中的E1接口通常需要支持120Ω阻抗電纜和75Ω阻抗電纜，而T1接口需要支持100Ω阻抗電纜。對于設(shè)備制造商來說，兩者統(tǒng)一更有利于降低產(chǎn)品的制造成本與維護(hù)成本。并且對于E1接口，由于存在120Ω與75Ω兩種阻抗的電纜，目前市場上所有具有支持不同阻抗電纜接口的通信設(shè)備，通常需要針對所使用的電纜阻抗對接口阻抗進(jìn)行手工配置。手工配置接口阻抗的方法，是在設(shè)計(jì)時(shí)，增加對端口阻抗的配置設(shè)計(jì)，例如增加拔碼開關(guān)。模塊在應(yīng)用時(shí)，由用戶或者技術(shù)人員目視電纜阻抗類型，然后通過拔碼開關(guān)的不同位置配置接口的阻抗。這種情況下，首先是采用目視方法進(jìn)行電纜識別容易出錯，尤其是在電纜外觀類似或者電纜沒有標(biāo)簽的情況下；其次是手工配置更容易出錯，在接口支持很多阻抗類型電纜的情況下，很容易因?yàn)槿藶椴铄e造成阻抗不匹配。因此，手工配置并不是一種可靠的配置方法，手工配置不準(zhǔn)確往往造成阻抗的不匹配。傳輸阻抗的不匹配，帶來的后果是信號傳輸距離的縮短、傳輸功耗的增大以及信號抗干擾能力的降低。
為了解決上述問題，一些制造商針對不同的阻抗電纜類型，分別制造通信模塊，模塊的接口部分單獨(dú)設(shè)計(jì)。例如只支持75Ω電纜、120Ω電纜的E1模塊，如果拆分開就需要制造75ΩE1接口模塊、120ΩE1接口模塊。這樣，一種端口類型衍生出了多個(gè)模塊，不僅增加了制造成本，也給生產(chǎn)與維護(hù)增加了復(fù)雜度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種實(shí)現(xiàn)阻抗自動匹配的接口及其方法，當(dāng)通信設(shè)備需要支持多種阻抗制式電纜的接口時(shí)，能夠自動識別電纜的阻抗，并自動對接口的阻抗進(jìn)行配置，使接口電路阻抗與電纜阻抗自動匹配，降低手工配置端口阻抗帶來的阻抗不匹配的風(fēng)險(xiǎn)。
本發(fā)明提出的實(shí)現(xiàn)阻抗自動匹配的接口，包括用于使本端設(shè)備與對端設(shè)備相連接的傳輸電纜；用于使傳輸電纜與本端設(shè)備相連接的傳輸電纜連接器；用于根據(jù)傳輸電纜連接器輸出的標(biāo)識信息，對本端設(shè)備進(jìn)行阻抗匹配的阻抗匹配接口電路，其與傳輸電纜連接器相連。
上述接口中的標(biāo)識信息包括傳輸電纜類型及阻抗值信息。
上述接口中的傳輸電纜的阻抗值與對端設(shè)備的阻抗值相同。
上述接口中的傳輸電纜連接器包括用于使標(biāo)識信號線處于正常信號狀態(tài)的上拉電阻；用于標(biāo)識傳輸電纜類型及阻抗值的配線端子；用于向阻抗匹配接口電路輸出傳輸電纜類型及阻抗值標(biāo)識信號的標(biāo)識信號線。
上述接口中的阻抗匹配接口電路包括用于存儲本端設(shè)備的阻抗與傳輸電纜的阻抗、類型之間的匹配映射表的存儲器；用于讀取傳輸電纜的類型及其阻抗值，并從映射表中查找出與其相對應(yīng)的本端設(shè)備的阻抗值，根據(jù)該阻抗值輸出控制信號的處理器；用于根據(jù)處理器輸出的控制信號對本端設(shè)備阻抗進(jìn)行匹配的阻抗配置電路。該阻抗配置電路包括用于調(diào)整本端設(shè)備阻抗的兩個(gè)電阻；用于控制上述電阻斷開或閉合的兩個(gè)可控開關(guān)；用于使本端設(shè)備阻抗與傳輸電纜阻抗相隔離的變壓器。
上述接口中的存儲器為非易失性存儲器。
本發(fā)明提出的實(shí)現(xiàn)阻抗自動匹配的方法，包括以下各步驟1、建立一個(gè)本端設(shè)備與傳輸電纜信息之間的匹配映射表；2、讀取傳輸電纜的阻抗標(biāo)識信息；3、檢索上述映射表，查找與上述傳輸電纜阻抗標(biāo)識信息相匹配的本端設(shè)備的阻抗值；4、通過與本端設(shè)備相接的阻抗匹配電路，使本端設(shè)備的阻抗與傳輸電纜的阻抗相匹配。
上述方法中的匹配映射表，包括本端設(shè)備的阻抗與傳輸電纜的阻抗和類型之間的匹配映射。
上述方法中的阻抗匹配電路為一組電阻的斷開或閉合。
本發(fā)明提出的實(shí)現(xiàn)阻抗自動匹配的接口及其方法，可以自動識別與對端設(shè)備的阻抗值相同的傳輸電纜的阻抗與類型，根據(jù)傳輸電纜的阻抗，接口對外輸出各種不同阻抗，以使本端設(shè)備的阻抗與對端設(shè)備的阻抗相匹配。自動匹配阻抗接口的范圍，包括75ΩE1電纜、120ΩE1電纜、100ΩT1電纜、J1電纜等等。本發(fā)明中的阻抗匹配接口電路，支持對兩種或者兩種以上阻抗電纜的識別與配置。當(dāng)通信設(shè)備需要支持多種阻抗電纜時(shí)，能夠自動識別電纜的阻抗，并自動對接口的阻抗進(jìn)行配置，使接口電路阻抗與電纜阻抗自動匹配，大大降低手工配置端口阻抗帶來的阻抗不匹配的風(fēng)險(xiǎn)。


圖1是阻抗自動匹配接口的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是阻抗自動匹配接口的電路圖。
圖3是連接器中電纜阻抗與類型標(biāo)識信號配線電路(9)的電路圖。
圖4是阻抗自動匹配方法流程圖。
圖1～圖4中，1是通信設(shè)備，2是阻抗匹配接口電路，3是傳輸電纜與本端設(shè)備相連接的傳輸電纜連接器，內(nèi)部具有電纜阻抗與電纜類型標(biāo)識信號，4是傳輸電纜，5是傳輸電纜與對端通信設(shè)備相連接的連接器，6是對端通信設(shè)備，7是阻抗配置電路，8是電纜內(nèi)部傳輸線，9是配線電路，用于提供電纜阻抗與電纜類型的標(biāo)識信號。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出的實(shí)現(xiàn)阻抗自動匹配的接口，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，包括用于使對端設(shè)備6與連接器3相連接的傳輸電纜4，該電纜具有與對端設(shè)備6阻抗相同的阻抗值；用于使傳輸電纜4與本端設(shè)備1相連接的連接器3，以及用于根據(jù)連接器輸出的傳輸電纜類型及阻抗值的標(biāo)識信號，對本端設(shè)備進(jìn)行阻抗匹配的阻抗匹配接口電路2。
上述接口中的連接器電纜阻抗與類型標(biāo)識信號配線電路，如圖3所示，包括用于使標(biāo)識信號線處于正常信號狀態(tài)的上拉電阻；用于標(biāo)識傳輸電纜類型及阻抗值的配線端子；用于向阻抗匹配接口電路輸出傳輸電纜類型及阻抗值標(biāo)識信號的標(biāo)識信號線。
上述接口中的阻抗匹配接口電路，如圖2所示，包括用于存儲本端設(shè)備的阻抗與傳輸電纜的阻抗、類型之間的匹配映射表的存儲器；用于讀取傳輸電纜的類型及其阻抗值，并從映射表中查找出與其相對應(yīng)的本端設(shè)備的阻抗值，根據(jù)該阻抗值輸出控制信號的處理器；用于根據(jù)處理器輸出的控制信號對本端設(shè)備阻抗進(jìn)行匹配的阻抗配置電路。其中的阻抗配置電路包括用于調(diào)整本端設(shè)備阻抗的兩個(gè)電阻；用于控制上述電阻斷開或閉合的兩個(gè)可控開關(guān)；用于使本端設(shè)備阻抗與傳輸電纜阻抗相隔離的變壓器。自動匹配阻抗接口電路可以自動識別傳輸電纜的阻抗與類型，對外輸出多種阻抗，以保持本端接口阻抗與傳輸電纜阻抗匹配。自動匹配阻抗接口電路，支持對兩種或者兩種以上傳輸電纜的識別與配置。圖2中，識別接口實(shí)際上是一個(gè)輸入接口，處理器通過輸入接口讀取標(biāo)識信號的狀態(tài)，根據(jù)標(biāo)識信號，在非易失性存儲器中查找應(yīng)該輸出的配置信號。配置信號由控制接口輸出，控制阻抗配置電路，輸出指定的阻抗。
其中的阻抗配置電路或者包括用于控制本端設(shè)備阻抗的集成電路；用于使本端設(shè)備阻抗與對端設(shè)備傳輸電纜阻抗相隔離的變壓器。
上述接口中的存儲器為非易失性存儲器。
本發(fā)明提出的實(shí)現(xiàn)阻抗自動匹配的方法，其流程框圖如圖4所示，首先建立一個(gè)本端設(shè)備的阻抗與傳輸電纜的阻抗、類型之間的匹配映射表；讀取傳輸電纜的類型及其阻抗值；檢索上述映射表，查找與上述傳輸電纜的類型及其阻抗值相匹配的本端設(shè)備的阻抗值；控制與本端設(shè)備相接的一組電阻的斷開或閉合，使本端設(shè)備的阻抗與傳輸電纜的阻抗相匹配；將上述讀取的對端設(shè)備傳輸電纜的類型上報(bào)本端設(shè)備的應(yīng)用層。
本發(fā)明中，將自動匹配阻抗接口所支持的各種電纜統(tǒng)一編碼，每一種阻抗電纜具有唯一編碼。圖3中，識別信號對地短路，則表示“0”，標(biāo)識信號開路，信號電平為“1”。這樣，就形成了一組編碼。對應(yīng)于接口電路中的非易失性存儲器，存儲有所有標(biāo)識信號對應(yīng)的電纜類型及阻抗的是映射表，以備查找。自動匹配阻抗電纜，包括但不限于75ΩE1電纜、120ΩE1電纜、100ΩT1電纜、J1電纜，見表1。在表中，提供了四條電纜阻抗與類型識別信號。
表1電纜阻抗與類型標(biāo)識信號表示的含義

阻抗配置電路可實(shí)現(xiàn)固定阻抗到75Ω阻抗、或者固定阻抗到120Ω阻抗、或者固定阻抗到100Ω阻抗等兩種或者兩種以上情況的轉(zhuǎn)換。如圖2所示，接口阻抗配置電路前端與后端通過變壓器隔離，由終端電阻和控制開關(guān)構(gòu)成的終接電路分別連接E1傳輸線或者T1傳輸線的的兩條差分對，配置信號控制模擬開關(guān)的通斷實(shí)現(xiàn)阻抗的轉(zhuǎn)換。該電路實(shí)際應(yīng)用中也可以選用模擬開關(guān)與終端電阻集成在一起的集成電路實(shí)現(xiàn)。
表2接口阻抗配置單元終端電阻配置

權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)阻抗自動匹配的接口，其特征在于該接口包括用于使本端設(shè)備與對端設(shè)備相連接的傳輸電纜；用于使傳輸電纜與本端設(shè)備相連接的傳輸電纜連接器；用于根據(jù)傳輸電纜連接器輸出的標(biāo)識信息，對本端設(shè)備進(jìn)行阻抗匹配的阻抗匹配接口電路，其與傳輸電纜連接器相連。
2.如權(quán)利要求1所述的接口，其特征在于其中所述的標(biāo)識信息包括傳輸電纜類型及阻抗值信息。
3.如權(quán)利要求1所述的接口，其特征在于其中所述的傳輸電纜的阻抗值與對端設(shè)備的阻抗值相同。
4.如權(quán)利要求1所述的接口，其特征在于其中所述的傳輸電纜連接器包括用于使標(biāo)識信號線處于正常信號狀態(tài)的上拉電阻；用于標(biāo)識傳輸電纜類型及阻抗值的配線端子；用于向阻抗匹配接口電路輸出傳輸電纜類型及阻抗值標(biāo)識信號的標(biāo)識信號線。
5.如權(quán)利要求1所述的接口，其特征在于其中所述的阻抗匹配接口電路包括用于存儲本端設(shè)備的阻抗與傳輸電纜的阻抗、類型之間的匹配映射表的存儲器；用于讀取傳輸電纜的類型及其阻抗值，并從映射表中查找出與其相對應(yīng)的本端設(shè)備的阻抗值，根據(jù)該阻抗值輸出控制信號的處理器；用于根據(jù)處理器輸出的控制信號對本端設(shè)備阻抗進(jìn)行匹配的阻抗配置電路。
6.如權(quán)利要求5所述的接口，其特征在于其中所述的阻抗配置電路包括用于調(diào)整本端設(shè)備阻抗的兩個(gè)電阻；用于控制上述電阻斷開或閉合的兩個(gè)可控開關(guān)；用于使本端設(shè)備阻抗與傳輸電纜阻抗相隔離的變壓器。
7.如權(quán)利要求5所述的接口，其特征在于其中所述的阻抗配置電路包括用于控制本端設(shè)備阻抗的集成電路；用于使本端設(shè)備阻抗與傳輸電纜阻抗相隔離的變壓器。
8.如權(quán)利要求2所述的接口，其特征在于其中所述的存儲器為非易失性存儲器。
9.一種實(shí)現(xiàn)阻抗自動匹配的方法，其特征在于該方法包括以下各步驟(1)建立一個(gè)本端設(shè)備與傳輸電纜信息之間的匹配映射表；(2)讀取傳輸電纜的阻抗標(biāo)識信息；(3)檢索上述映射表，查找與上述傳輸電纜阻抗標(biāo)識信息相匹配的本端設(shè)備的阻抗值；(4)通過與本端設(shè)備相接的阻抗匹配電路，使本端設(shè)備的阻抗與傳輸電纜的阻抗相匹配。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于在步驟(1)中所述的匹配映射表，包括本端設(shè)備的阻抗與傳輸電纜的阻抗和類型之間的匹配映射。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于其中所述的阻抗匹配電路為一組電阻的斷開或閉合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)阻抗自動匹配的接口及其方法，屬通信設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。該接口包括用于使對端設(shè)備與本端設(shè)備相連接的傳輸電纜以及連接器；用于根據(jù)連接器輸出的傳輸電纜類型及阻抗值的標(biāo)識信號，對本端設(shè)備進(jìn)行阻抗匹配的阻抗匹配接口電路。該方法首先建立一個(gè)本端設(shè)備的阻抗與傳輸電纜的阻抗、類型相匹配的映射表；讀取傳輸電纜的類型及其阻抗值；從映射表中查找與之相匹配的本端設(shè)備的阻抗值；控制與本端設(shè)備相接的電阻的斷開或閉合，使本端設(shè)備的阻抗與傳輸電纜的阻抗相匹配。本發(fā)明的接口和方法，可以自動識別與對端設(shè)備的相同阻抗值的傳輸電纜的阻抗與類型，根據(jù)傳輸電纜的阻抗，對外輸出各種不同阻抗，以使本端設(shè)備的阻抗與對端設(shè)備相匹配。
文檔編號H04B3/02GK1508983SQ02154499
公開日2004年6月30日 申請日期2002年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月19日
發(fā)明者徐在水, 李晶林, 常華育 申請人:華為技術(shù)有限公司