专利名称：一种低成本检测高频电缆互联可靠性的方法
技术领域：
本发明涉及了一种检测方法，具体地说，涉及一种低成本检测高频电缆互联可靠性的方法。
背景技术：
在通信系统中广泛使用电缆，尤其是多芯、高速电缆作为不同设备之间的互联通道，电缆的两端通常通过电缆连接器与设备的接口相连。为了有效屏蔽电磁干扰，通讯用电缆一般在每对差分信号线外面都包裹一层屏蔽层，最外面也会有一个总的屏蔽层将所有的差分信号线对包裹住，所有的屏蔽层之间都是相互绝缘的。电缆互联能够实现设备间的数据报文和通信控制协议等信息的传输，但前提条件需要电缆与设备之间的可靠连接。在现有技术中，设备与电缆互联可靠性的识别通常需要在电缆和电缆连接器设计时增加单独的电缆检测信号线，并依此来设计电缆连接状态指示信号。这种利用单独的检测信号线虽然可以实现电缆在位状态的识别，但由于增加了额外的检测信号线，因而使电缆的造价增高，增加了额外的成本。
发明内容
本发明目的即在于提供一种当设备间通过高速电缆互联时，不需要额外地增加昂贵的检测信号线，即可实现对设备间电缆联接状态是否完好的监测方法。
本发明是通过如下技术方案实现的一种低成本检测电缆互联可靠性的方法，通过电缆连接器和设备接口将设备和电缆互联，其中在电缆的若干屏蔽层中任意选择至少一个屏蔽层作为检测信号线；(1)、在电缆的若干屏蔽层中任意选择至少一个屏蔽层作为检测信号线；(2)、将所述检测信号线的一端接信号源，由该端为电路检测设备提供检测信号，将所述检测信号线的另一端在对端设备中接地；(3)、当该检测信号线电平为高电平时，表明电缆与设备之间未可靠连接；反之，则表明电缆与设备之间可靠连接。
其中，在步骤(2)中，将所述检测信号线的一端通过上拉电阻连接到电源端，同时对地跨接一旁路电容，由该端为电路检测设备提供检测信号。
其中，将所述检测信号线以外的其它屏蔽层接地；其中，所述检测信号线优选地考虑分布在电缆连接器的两端；其中，至多将电缆的全部屏蔽层都作为检测信号线；其中，电源选3.3V交流，上拉电阻选4.7K欧姆，旁路电容选0.1uF陶瓷或磁片电容；与现有的技术方案相比，由于本方案利用高速电缆中信号线外部包裹的屏蔽层来进行电缆联接状态监控信号的设计。因而不需要占用昂贵的信号线，在成本上优势显著。同时，本发明还能够满足电缆的接地要求，并能为耦合到屏蔽体上的高频信号提供最近的回流通路，符合电缆的EMI(电磁干扰)和信号完整性设计要求。
图1为infiniband 12X电缆示意图。
图2为infiniband 12X电缆中增加电缆在位信号方案示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明的技术方案作详细说明。
现在的通信系统中广泛使用的电缆，尤其是多芯、高速电缆作为不同设备之间的互联通道。为了有效屏蔽电磁干扰，通讯用电缆一般在每对差分信号线外面都包裹一层屏蔽层，最外面也会有一个总的屏蔽层将所有的差分信号线对包裹住，本发明即利用高速电缆中每根信号线外部包裹的屏蔽层来实现对电缆联接状态是否完好的监控。
为了更好地理解本发明，下面以infiniband的电缆应用为例对本发明技术方案进行详细说明。如图1所示，Infiniband是目前在通信和计算机领域广泛使用的一种高速电缆连接器规范，infiniband 12X电缆一共提供24对差分信号线对，每对信号外面都包了一层屏蔽层。在这样24个相对独立的信号对的屏蔽体外面也会有一个总的屏蔽层将所有信号对包裹住。所有的屏蔽层都是相互绝缘的。这些屏蔽层通常在应用中都是在单板中接地，这一方面是出于EMI(Electro Magnetic Interference电磁干扰)方面的考虑，将电缆中的辐射屏蔽住；另外出于信号完整性方面的考虑，也是为屏蔽体内部的高速差分信号提供最近的对地回流通路。本发明就是利用这些相互绝缘的屏蔽层进行电缆在位信号设计的。
参见图2，将infiniband电缆两个连接器插头P1、P2分别插在设备BOX1和设备BOX2上。将Infiniband电缆的24对信号线分别编号为S*(S1、S2......S48)，每对信号线外面的屏蔽体编号为SHD*(SHD1、SHD2......SHD24)，其中SHD1包在信号线S1和S2外面，SHD2包在S3和S4外面，如此类推。电缆的总屏蔽体为SHD25。本实施例中，利用任意4对差分信号线对外面的屏蔽体进行电缆互联检测信号设计，例如分别将BOX1和BOX2中的两端的SHD1(对应对端的SHD24)和SHD23(对应对端的SHD2)分别作为BOX1和BOX2的Cab_On1和Cab_On2信号端(在本实施例中，较佳的是Cab_On1和Cab_On2分置在电缆连接器的两侧，这样可以可靠地判断中间各对差分信号线是否可靠连接，当然，Cab_On1和Cab_On2设置在中间亦可以较好地实现本发明的目的)，连接到设备的检测电路，其余的屏蔽体SHD接地，只有Cab_On1和Cab_On2连接检测信号源，在本实施例中是在本地通过电阻上拉到3.3V电源，然后对地跨接一个旁路电容(本发明中采用0.1uF陶瓷或者磁片电容)，在对端设备中的一端作为GND信号接地。
以BOX1为例，如果其上Cab_On1和Cab_On2两信号线上的电平均为0V，则说明BOX1和BOX2两设备通过电缆可靠联接上了；若以上两信号中只要有一个为3.3V高电平，例如Cab_On1为高电平，则说明SHD1没有连接到BOX2上的GND端，或Cab_On2为高电平，则说明SHD23没有连接到BOX2上的GND端，显然电缆没有可靠连接BOX1和BOX2。
同样，以BOX2为例，如果其上Cab_On1和Cab_On2两信号线上的电平若均为0V，则说明BOX1和BOX2两设备通过电缆可靠联接上了；若以上两信号中只要有一个为3.3V高电平，例如Cab_On1为高电平，则说明SHD1没有连接到BOX1上的GND端，或Cab_On2为高电平，则说明SHD23没有连接到BOX1上的GND端，电缆没有可靠连接BOX1和BOX2。
由于本发明是通过屏蔽线的电气连接可靠性间接判断信号线的电气连接可靠性，因此Cab_On检测信号线最少为1个，当检测信号越多，检测可靠性越高。
本发明用于检测电缆与设备之间电气连接的可靠性，包括检测电缆本身的电气完好性以及电缆连接器与设备接口之间的电气连接可靠性。
由于本发明通过对Cab_On1和Cab_On2两信号线上的电平进行简单的判断就能检测到设备间的电气连接可靠性，且不需增加额外的检测信号线；同时信号线屏蔽体通过电阻联接到电源(交流地)并在对端设备中联接到地，保证了电缆的接地要求；该屏蔽体两端通过GND和跨接在信号与地之间的旁路电容又能为耦合到屏蔽体上的高频信号提供最近的接地回流通路。完全符合电缆的EMI和信号完整性设计要求。
另外，由于Cab_On信号本质上只是一个低频信号，故不仅可以用这个低频信号来监控联接状态，也可以将Cab_On1和Cab_On2置换成其它低速信号，用作两个设备间的通信通道。比如通过屏蔽体承载I2C接口信号(一种信号波特速率小于5MHz的串行通信接口标准，有时也写作“IIC”)，其中Cab_On1和Cab_On2分别承载I2C接口的时钟和数据信号之一，两个设备可以通过由屏蔽层组成的I2C接口完成两个互联设备间的通信。综上所述，本发明提供了一种简单易行的低成本检测高速电缆互联可靠性的方法，不需要占用昂贵的信号线，在成本上优势显著；既能够满足电缆的接地要求，又能为耦合到屏蔽体上的高频信号提供最近的回流通路，符合电缆的EMI和信号完整性设计要求；并可以满足互联设备间的低频信号通信需求。
权利要求
1.一种低成本检测电缆互联可靠性的方法，通过电缆连接器和设备接口将设备和电缆互联，其特征在于，(1)、在电缆的若干屏蔽层中任意选择至少一个屏蔽层作为检测信号线；(2)、将所述检测信号线的一端接信号源，由该端为设备的检测电路提供检测信号，将所述检测信号线的另一端在对端设备中接地；(3)、当该检测信号线电平为高电平时，表明电缆与设备之间未可靠连接；反之，则表明电缆与设备之间可靠连接。
2.根据权利要求1所述的低成本检测电缆互连可靠性的方法，其特征在于，在步骤(2)中，将所述检测信号线的一端通过上拉电阻连接到电源端，同时对地跨接一旁路电容，由该端为设备的检测电路提供检测信号。
3.根据权利要求1或2所述的低成本检测电缆互联可靠性的方法，其特征在于，将所述检测信号线以外的其它屏蔽层两端接地。
4.根据权利要求1或2所述的低成本检测电缆互联可靠性的方法，其特征在于，所述检测信号线优选地考虑分布在电缆连接器的两端。
5.根据权利要求4所述的低成本检测电缆互联可靠性的方法，其特征在于，至多将电缆的全部屏蔽层都作为检测信号线。
6.根据权利要求2-4任何一项所述的低成本检测电缆互联可靠性的方法，其特征在于，电源选交流3.3V，上拉电阻选4.7K欧姆，旁路电容选0.1uF陶瓷或磁片电容。
全文摘要
一种低成本检测电缆互联可靠性的方法，通过电缆连接器和设备接口将设备和电缆互联，在电缆的若干屏蔽层中任意选择至少一个屏蔽层作为检测信号线，将所述检测信号线的一端接信号源，并将该端连接到设备的检测电路，将所述检测信号线的另一端在对端设备中接地，将所述检测信号线以外的其它屏蔽层接地。当该检测信号线电平为高电平时，表明电缆与设备之间未可靠连接。当检测信号线电平均为低电平时，表明电缆与设备之间可靠连接。本方案利用电缆屏蔽层进行电缆联接状态监控信号的设计，在成本上具有显著优势的同时，还能够满足电缆的EMI和信号完整性设计要求。
文档编号G01R31/08GK1831549SQ20051005135
公开日2006年9月13日 申请日期2005年3月8日 优先权日2005年3月8日
发明者孙凡 申请人:杭州华为三康技术有限公司