29-åringen gick med i U's på fri fot i maj 2015 men har bara gjort sex framträdanden för League Two-sidan.
Han tillbringade en del av förra säsongen på lån på Stevenage och har också tillbringat tid med Luton och Preston.
"Jag är väldigt glad att vara här. Jag har arbetat hårt under hela försäsongen och jag är desperat att få tillbaka spela fotboll," Keane berättade klubben hemsidan.
Hitta alla de senaste fotbollsöverföringarna på vår dedikerade sida.
League One Rochdale har tecknat mellanfältaren Keith Keane på lån från Cambridge United fram till januari.