专利名称：可进行线对辨识的群组配线装置、系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种可进行线对辨识的群组配线装置、系统及方法，特别是一种改善的群组配线装置例如配线面板，其可搭配一电压提供器使用以进行线对辨识工作。
背景技术：
在现今到处都在使用线路来进行信号传输的世界里，进行连接于两不同位置的不同线路或电路的线对辨识是常有其必要性的。请参阅图1，例如，对于一典型的通讯系统而言，例如网络服务提供系统(ISP)、局域网络系统(LAN)、广域网络系统(WAN)、都会区域系统(MAN)、企业内部网络系统(Intranet)、互联网系统(Internet)、电话工作中心等等，通常牵涉到数百或甚至数千个位在不同区域位置的终端使用者分享同一个服务器系统10所提供的服务。有些使用者11可能藉由调制解调器112透过互联网111来连接到伺服系统10。有些使用者12则可能利用位在远处的区域服务器121来连接该伺服系统10。另有些使用者13可能使用位在同一栋大楼的不同楼层的集线器131(Hub)来连接该伺服系统10。而有些使用者14则可能使用位在他们座位或工作桌附近的网络线插座141(Jack)来连接伺服系统10。并且，更有些使用者15会使用无线网络装置151以及无线集线器152来使用伺服系统10。有时，也有必要将另一伺服系统10a与该伺服系统10进行连接。而上述所有的连接工作或多或少均需使用到所谓的「线路(Wires)」或「缆线(Cables)」以连接到该伺服系统10。也就因此，线路系统(Wiring System)便成为一个值得重视与考量的课题。在此一线路系统中，来自四面八方的数千条线路在真正连接到伺服系统10的前，将会先被集中并连接到一配线架20(DistributionFrame)，例如一集线面板堆栈(Patch Panel Stack)。很显然地，对此一庞大的线路系统而言，如何有效管理这众多的线路是极为重要的。例如，如何去辨别集线面板21上的哪一个插座211究竟是连接到哪一个远程位置。
传统用来进行线对辨识(Wire Pair Identification)的作法会需要用到两位工作人员。其中一位工作人员是保持位在集线面板堆栈(配线架20)的位置处、而另一位工作人员则是机动位移各远程终端使用者中的其中的一位置上。位在该远程终端使用者位置的工作人员操作一设备以产生一测试信号传送至该位置上的线路。位于集线面板堆栈位置的工作人员则使用一发声装置并将其一一顺序地插入集线面板堆栈上的每一个插座中，逐一进行检查扫描，直到该发声装置受到前述的测试信号所驱动并发出一测试声响。此时，可发出该测试声响的该特定「线对(Wire Pair)」便被辨识出并加以编号以供日后识别。此一过程将不断重复进行，直到所有的线对均被辨识完成为止。显然地，此种传统的线对辨识方法不仅十分浪费人力且非常费时。在一典型的大型线路系统中，有时会需要数天或甚至数周来进行对辨识。
美国专利US.PAT.NO.5847557号案曾经揭露一种线路系统的线对辨识方法。在开始进行线对辨识的前，集线面板堆栈(配线架)上的每一个插座都被插入一指示插头，每一个指示插头中均含有一发光二极管(LED)。藉由在某一远程终端使用者位置提供一测试电压，在集线面板堆栈(配线架)上且连接于该远程终端使用者位置的指示插头将与该测试电压接通并使其发光二极管发亮。如此，该特定线对便可被辨识出来。由于位于集线面板堆栈(配线架)处的工作人员不再需要逐一扫描集线面板堆栈上的每一插座，因此时间与劳力成本均可减少。
然而，美国专利US.PAT.NO.5847557号案所揭露的线对辨识方法仍有其缺失。例如，它需要工作人员在进行线对辨识的前先将所有集线面板堆栈(配线架)上的每一个插座都插入一指示插头(可能有数千个)。然后，当所有的线对辨识工作完成后，又需将所有的指示插头一一从集线面板堆栈(配线架)上取下。这依然是一费时且烦人的工作。并且，对于美国专利US.PAT.NO.5847557号案所揭露的技术而言，我们是无法将发光二极管(LED)直接内置(Built-in)在集线面板堆栈(配线架)的插座中的。此乃由于发光二极管(LED)电路将造成插座中两接点(Contact)之间的短路。一旦集线面板堆栈在正常操作下，例如用来传输通讯信号(Communication Signals)时，该发光二极管(LED)电路将导致「循环短路(Loop Back Shorting)」而严重地干扰通讯。
发明内容
鉴于上述传统技术的缺点，本发明即为针对传统技术的缺失所作的进一步改良，本发明的主要目是提供一可进行线对辨识的群组配线装置、系统及方法。该群组配线装置包括有内置的发光装置与滤除装置于各线对接受器中。当一测试电压施加在发光装置的电路上时，该发光装置会发出光以供进行线对辨识的工作。当施加一通讯信号或是低电压信号时，该滤除装置可以降低或甚至避免由该发光装置的电路所可能造成的循环短路现象。于是，本发明的群组配线装置即使在完成线对辨识工作后也不必将发光装置的电路去除，而依然可以进行正常的通讯信号传输工作。
此外，本发明的该滤除装置还包括有一仿真线以避免低电压循环短路。仿真线的概念是提供一足够大的电阻值，所以，当一缆线稳定性(或电性特性)测试器发出一低频测试信号时，通过该发光装置以及滤除装置的电路的信号将会非常微弱，而使得缆线稳定性(或电性特性)测试器「以为」在两接点之间根本没有该发光装置电路的存在。
此外，本发明的发光装置是包括有两组独立的发光二极管组件(LED)，其两者并联连接但极性相反。如此一来，无论缆线测试器所传输的直流测试电压的方向为何，都会有其中的一发光二极管组件会发亮。并且，该两发光二极管组件的发光颜色可为不相同，于是，藉由辨别其发光的颜色可进一步在执行线对辨识时同时判断两导线是否有反接。此外，当一交流电压或是其它由前述缆线稳定性(或电性特性)测试器所发出的低频信号被施加于该两接点时，该两发光二极管组件将会交替闪烁以供辨别其状态。
为了便于对本发明有更进一步的了解与认同，下面结合附图对本发明进行详细说明。
图1是传统通讯系统与其终端使用者之间连接关系的一典型例子的示意图。
图2是本发明的群组配线装置的一较佳实施例的立体示意图。
图3是本发明的图2中的A-A剖面示意图。
图4是本发明群组配线装置中的测试电路配合一缆线测试器使用的一较佳实施例示意图。
图5是本发明中群组配线装置的测试电路的第二较佳实施例示意图。
图6是本发明的缆线测试装置的一较佳实施例示意图。
图7是本发明的群组配线装置实施例进行「折返损失(Return Loss)」特性测试结果图。
图8是本发明的群组配线装置实施例进行「插入损失(Insertion Loss)」特性测试结果图。
图9是本发明的群组配线装置实施例进行「远程串音(FEXT)」特性测试结果图。
图10是本发明的群组配线装置实施例进行「近端串音(NEXT)」特性测试结果图。
附图标号说明10、10a服务器系统；11、12、13、14、15使用者；111互联网；121区域服务器；131集线器；141网络线插座；15无线网络装置；152无线集线器；20配线架；21集线面板；211插座；40群组配线装置；41面板；42电路板；43线对接受器；431、432接点；44绝缘置换接触器；45、45a测试电路；451、451a发光装置；452滤除装置；4521低通滤波器；4522仿真线；46贴卷标区域；47螺孔；48缆线整理环；49小孔；51、52导线；60缆线测试器；61直流电源；62电阻；70缆线测试装置；71测试电压供应器；711直流电源；712电阻；72缆线稳定性(或电性特性)测试模块；73控制器；74输入接口；75显示面板；76输出。
具体实施例方式
本发明的可进行线对辨识的群组配线装置、系统及方法的主要技术特征是以下面针对本发明的可进行线对辨识的群组配线装置、系统及方法列举数个较佳实施例详细说明的。
图2与图3分别是本发明的群组配线装置40的一较佳实施例的立体示意图与A-A剖面示意图。在此一较佳实施例中，该群组配线装置40是集线面板的型式。然而，任何本领域熟练技术人员均知其亦可以是有下列各种型式之一集线面板(Patch Panel)、配线终端盒(Wiring Termination Block)、插座型式的集线盒(Jack-Type Patch Box)、插头型式的集线盒(Block-Type Patch Box)、楼层出口插座(Floot Outlet)、配线架(Distribution Frame，简称DF)、以及配线模块(Wiring Module)等。
该群组配线装置40(以下亦可称为集线面板)包括有一面板41；一电路板42；固定于该面板41上；复数插座型式的线对接受器43；装置于面板41上且连接于电路板42；复数个绝缘置换接触器44(Insulation DisplacementContact，简称IDC)；连接于电路板42且在本实施例中是位在线对接受器43的相反侧；以及复数测试电路45，装置于电路板42上且分别耦合于复数线对接受器43。于面板41前侧表面设置有复数贴卷标区域46以供针对各线对接受器43进行编号与贴卷标工作。该面板41可对线对接受器43与电路板42提供支撑作用。于面板41上还设置有若干机构例如螺孔47以及缆线整理环48等，螺孔47可供将面板41固定至一适当位置例如一壳体、一框体或一支架上(图中未示)。
每一个线对接受器43还包括有至少两接点(此图未视)，每一接点分别连接一导线(此图未视)。每一测试电路45分别各耦合于一相对应的线对接受器43的两导线之间，且还包括有一发光装置451以及一滤除装置452。该发光装置451可在当将一测试电压施加到该测试电路45时发出光亮。在测试电路45中滤除装置452与发光装置451串接。滤除装置452可在当一通讯信号或低电压信号施加于该接点时减少或甚至避免该测试电路45造成“循环短路(Loop Back Shorting)”现象。于本较佳实施例中，该发光装置451以发光二极管(LED)为佳。该面板41的前侧表面设置有复数小孔49，其位置恰对应于各发光装置451，以供发光装置451所发出的光可经由小孔49暴露至外界。
在以下说明中，大部份组件是相同或类似于前述实施例。因此，相同或类似的组件将给予相同的名称与编号且不再赘述。
图4是本发明群组配线装置40中的测试电路45配合一缆线测试器60使用以进行线对辨识的一较佳实施例示意图。其中，WPR1，WPR2，…WPRn等符号是代表连结于相对应的线对接受器43(WPR)的各测试电路45。而Outlet1，Outlet2，…Outletn等符号则示意代表其它位于远程且可能分散各地的其它远程线对接受器。这些远程线对接受器Outlet1，Outlet2，…Outletn是以不特定的杂乱顺序用线路或缆线70分别连接于一相对应的线对接受器43 WPR1，WPR2，…WPRn上。值得一提的是，该些远程线对接受器可以是插座型式或是插头型式，且可以是装置在一调制解调器系统、一区域服务器、一集线器、一网络线插座、一无线网络装置、或是另一网络系统等等。在图4所示的此一较佳实施例中，该缆线测试器60包括有一直流(DC)电源61以及一电阻62，其可以单纯地提供一直流测试电压于各远程线对接受器Outlet1，Outlet2，…Outletn的其中之一。
于本发明的测试电路45的此一较佳实施例中，测试电路45是耦合于群组配线装置40的线对接受器43的两接点431、432上所连接的两导线51、52之间。于测试电路45上以串联的方式至少设置有一发光装置451(例如发光二极管LED)以及至少一滤除装置452。于一较佳实施例中，该滤除装置452包括有一低通滤波器4521以及一仿真线4522(Artificial Wire)。较佳者，该低通滤波器4521仅可允许频率为200Hz以下的信号通过。于是，几乎所有的通讯信号，包括电话信号以及计算机网络信号等等，都将被此一低通滤波器4521所滤除，而只有某些低频信号例如交流(AC)电压信号或其它测试信号可通过。该仿真线4522是用于仿真一相当长度的线路(或缆线)，藉此，当进行一些缆线的稳定性或其它电性特性测试时该两接点431、432才不会被认为是发生「短路」。此一仿真线4522的原理，是提供一足够大的电阻值，所以，当一缆线稳定性(或电性特性)测试器发出一低频测试信号时，通过该测试电路45(亦即通过该发光装置451以及滤除装置452)的信号将会非常微弱，而使得缆线稳定性(或电性特性)测试器「以为」在两接点431、432根本没有该测试电路45的存在。较佳者，该仿真线4522可为一电阻值大于400Ohm(欧姆)的电阻。然而，值得注意的是该仿真线4522的电阻值可能依据不同的缆线稳定性(或电性特性)测试器而改变。
图5是本发明中群组配线装置的测试电路45a的第二较佳实施例示意图。于本较佳实施例中，该测试电路45a也是耦合于线对接受器的两接点431、432之间且也同样包括串接的发光装置451a、低通滤波器4521以及仿真线4522。本较佳实施例与前述图4所示实施例之间的唯一的不同点，乃在于图5中所示的发光装置451a包括有两组独立的发光二极管组件4511、4512(LED)，其两者是并联连接但极性相反。如此一来，无论缆线测试器60所传输的直流测试电压的方向为何，都会有其中的一发光二极管组件4511、4512会发亮。并且，该两发光二极管组件4511、4512的发光颜色可不相同，于是，藉由辨别其发光的颜色可进一步在执行线对辨识时同时判断两导线51、52是否有反接。此外，当一交流电压或是其它由前述缆线稳定性(或电性特性)测试器所发出的低频信号被施加于该两接点431、432时，该两发光二极管组件4511、4512将会交替闪烁以供辨别其状态(当然，唯有当电压大到足以驱动发光二极管组件4511、4512发亮时才会如此)。
图6为本发明的缆线测试装置70的一较佳实施例示意图。与图4所示不同的是，于图6所示的此一缆线测试装置70不仅具有提供直流测试电压的功能、且更兼具有提供缆线稳定性(或电性特性)测试器的功能。该缆线测试装置70包括有一测试电压供应器71、一缆线稳定性(或电性特性)测试模块72、一控制器73、一输入接口74、一显示面板75、以及一输出76。该输出76可以是插座或是插头的型式以供连接一缆线。该测试电压供应器71至少包括有一直流电源711以及一电阻712。该直流电源711可提供直流测试电压以进行如前所述的线对辨识工作。该缆线稳定性(或电性特性)测试模块72具有用于进行缆线稳定性(或电性特性)测试所需的所有功能。由于此所述的缆线稳定性(或电性特性)测试模块72是现今习知的技术且可由市场上购买或订制，所以将不再赘述其内容。该输入接口74可为切换开关、按钮、旋钮、或是键盘等型式。输入接口74、缆线稳定性(或电性特性)测试模块72、以及测试电压供应器71均连接至该控制器73。藉由操作该输入接口74(例如输入操作指令等)，该控制器73可切换连接该缆线稳定性(或电性特性)测试模块72以及测试电压供应器71的其中之一，以供两者之一的信号(或电压)可经由该输出76传输。同时，该显示面板75可将缆线测试装置70的使用状态显示出来。本发明所揭露的此一创新的缆线测试装置70的设计可令工作人员可同时进行“线对辨识”与“缆线稳定性(或电性特性)测试”的工作，而不需要分两次重复地将测试装置一一插入各接受器中来分别进行“线对辨识”与“缆线稳定性(或电性特性)测试”工作。
请参阅图7、图8、图9、与图10。本发明的发明人曾针对本发明的群组配线装置40、以及由市面上可购得的传统群组配线装置，分别进行数种特性测试并加以比较。所执行的特性测试包括有“折返损失(return Loss)”、“插入损失(Insertion Loss)”、“远程串音(FEXT)”、以及“近端串音(NEXT)”，其测试结果分别表现于图7、图8、图9、与图10。用来进行前述测试的缆线测试器乃是采用由市面上购得的Hewlett-Packard公司所制造的型号“HP-8752C”缆线测试器。接受测试的传统群组配线装置并未装置有测试电路、发光二极管、或是滤除装置。针对传统群组配线装置所做出的测试结果于图7至图10中是以“实线”表现且标示有“W/O LED”。授受测试的本发明的群组配线装置40是采用如图5所示的实施例，也是属于集线面板的型式且均装置有所有的测试电路45a、发光装置451a、以及滤除装置452。于群组配线装置40上所设置的接受器是RJ-45型式的插座且其No.4与No.5端子之间耦合有该测试电路45a以供测试。于本实施例中，仿真线4522的电阻值是大约21K欧姆，而低通滤波器4521的规格是采用“外径-内径-厚度(OD-ID-TH)”为“9mm-5mm-3mm”的线圈且有缠绕19圈。本发明的群组配线装置40的测试结果于图7至图10中是以“虚线”表现且标示有“+LEDCircuitry”。由图7至图10中可知，本发明的群组配线装置40的通讯特性几乎与不具有LED电路的传统技术相同、且有些时候甚至表现更好。例如，在图7所示的“折返损失(Return Loss)”特性测试中，当频率约小于40MHz时，由虚线“+LED Circuitry”显示出较实线“W/O LED”更低的dB值(也就是较少的折返损失)。又如，在图10所示的“近端串音(NEXT)”测试结果中，当频率约大于20MHz时，由虚线“+LED Circuitry”显示出较实线“W/O LED”更低的dB值(也就是较少的串音)。而在其它条件下，例如图8与图9所示，虚线“+LED Circuitry”与实线“W/O LED”几乎重叠，显示本发明的群组配线装置40的测试电路45a几乎不会影响到通讯频率的电性特性。此外，本发明人认为，本发明的测试电路45a与滤除装置452在某些特定条件或频率下将可降低折返损失与近端串音，而此点说明了为何在图7与图10中本发明的群组配线装置40显现出更好的电性特性。
权利要求
1.一种可进行线对辨识的群组配线装置，包括复数个线对接受器，各线对接受器均包括至少两接点，每一接点各连接有一导线；以及，复数个测试电路，每一测试电路各分别耦合于一相对应的线对接受器的两接点的两导线之间，各测试电路还包括有至少一发光装置，耦合于该测试电路，该发光装置可在当将一测试电压施加于该两接点时发出光；以及一滤除装置，设于测试电路上且与发光装置串联，该滤除装置在当将一通讯信号施加于该两接点时避免该测试电路造成循环短路。
2.如权利要求1所述的可进行线对辨识的群组配线装置，其中，该滤除装置还包括有一低通滤波器，用于滤除频率高于200Hz的讯号。
3.如权利要求1所述的可进行线对辨识的群组配线装置，其中，该滤除装置还包括有一仿真线以避免低电压的循环短路。
4.如权利要求3所述的可进行线对辨识的群组配线装置，其中，该仿真线是一电阻，其电阻值大于400欧姆。
5.如权利要求1所述的可进行线对辨识的群组配线装置，其中，该群组配线装置还包括有一面板以及一电路板以供设置该测试电路、该发光装置、以及该滤除装置，其中，于面板支撑该线对接受器以及电路板，发光装置所发出的光至少有一部份可暴露在该面板的一前侧表面。
6.如权利要求1所述的可进行线对辨识的群组配线装置，其中，该发光装置具有两组独立的发光二极管(LED)以极性相反的并联方式连接。
7.一种可进行线对辨识的群组配线系统，包括有一测试装置，其至少提供一测试电压；一群组配线装置，包括有复数个线对接受器，各线对接受器均包括至少两接点，且是耦合于至少一发光装置及一滤除装置，该发光装置耦合于所述两接点之间，该滤除装置是耦合于该两接点之间且与发光装置相串联，以当将一通讯信号施加于该两接点时避免该测试电路造成循环短路；至少一远程接受器，其是位于与群组配线装置不同位置处，该远程接受器具有至少两接点；以及，一连接装置，用于电性连接一远程接受器的接点与群组配线装置的某一相对应线对接受器的接点，以确定出一线对于两者之间；其中，该测试装置施加该测试电压于远程接受器的接点、并促使与其连接的相对应线对接受器的发光装置发光，从而辨识出该线对于远程接受器与相对应线对接受器之间。
8.如权利要求7所述的可进行线对辨识的群组配线系统，其中，该滤除装置还包括有一仿真线以避免低电压的循环短路。
9.如权利要求7所述的可进行线对辨识的群组配线系统，其中，该发光装置具有两组独立的发光二极管(LED)以极性相反的并联方式连接。
10.如权利要求7所述的可进行线对辨识的群组配线系统，其中，该测试装置还包括有一输出端；一测试电压供应装置，包括有一直流电源以提供测试电压；一缆线稳定性/电性特性测试模块，以提供至少一缆线稳定性/电性特性测试的功能；一输入接口以供接受对该测试装置的操作指令；一控制器，连接于测试电压供应装置、缆线稳定性/电性特性测试模块、以及输入接口；以及，一显示面板，以供显示测试装置的功能状态；其中，藉由操作该输入接口，该控制器切换测试电压供应装置与缆线稳定性/电性特性测试模块两者之一与该输出连接，以允许其两者之一传输信号至该输出。
11.一种在一线路系统中藉由群组配线装置来进行线对辨识的方法，该线路系统包括有复数个第一接受器以及位于与第一接受器不同的远程位置的复数个第二接受器，每一个第二接受器仅与其中的一相对应的第一接受器相连接以定义一线对于两者之间；其中，每一个第一接受器分别包括至少两接点；至少一发光装置，耦合于该两接点之间；及一滤除装置，该滤除装置是耦合于该两接点之间且与发光装置相串联以当将一通讯信号施加于该两接点时避免该测试电路造成循环短路；该方法包括下列步骤施加一测试电压于其中的一第二接受器，并导致与其连接的相对应第一接受器上所装置的发光装置发出光，并因此辨识出该线对，其中，当通信信号被施加于该第一接受器的两接点时，该滤除装置避免该测试电路造成循环短路，因此，即使该发光装置保持连接于该两接点之间，于第一接受器与第二接受器之间所进行的正常通讯工作也不会被干扰。
12.如权利要求11所述的在一线路系统中藉由群组配线装置来进行线对辨识的方法，其中，该滤除装置还包括有一仿真线以避免低电压的循环短路。
13.如权利要求11所述的在一线路系统中藉由群组配线装置来进行线对辨识的方法，其中，该发光装置具有两组独立的发光二极管(LED)以极性相反的并联方式连接。
全文摘要
一种可进行线对辨识的群组配线装置、系统及方法。该群组配线装置包括有内置的发光装置与滤除装置于各线对接受器中。当一测试电压施加在发光装置的电路上时，该发光装置会发出光以供进行线对辨识的工作。当施加一通讯信号或是低电压信号时，该滤除装置可以降低或甚至避免由该发光装置的电路所可能造成的循环短路现象。于是，本发明的群组配线装置即使在完成线对辨识工作后也不必将发光装置的电路去除，而依然可以进行正常的通讯信号传输工作。
文档编号G01R31/00GK1485621SQ0213126
公开日2004年3月31日 申请日期2002年9月23日 优先权日2002年9月23日
发明者黄海涛, 黄伟, 黄林弥美, 美 申请人:黄海涛, 黄伟, 黄林弥美