用于连接网络主机和外围设备的AD-HOC感测交换数据电路制造技术

一种网络和数据传输能力的高速单个桥接系统，通过标准输入/输出(I/O)、协议、线缆和部件实现，以将两个或多个主机计算系统互连，并且提供与外围设备的连接。本发明专利技术的一个方面是经由USB端口和线缆连接两个或多个主机系统，建立高速路由和传输数据所需的网络、控制、数据交换和电源管理。第二个方面提供了一个感测主机和外围设备连接的对称端口，以便提供在任何端口上连接主机和外围设备的单个设备。本发明专利技术只需要一个链路，需要比现有设计要求少得多的部件。该方法描述了两个或更多个连接的主机系统如何相互检测，并且建立单独的控制通信和数据交换桥接，其中在桥接设备的主机直接操作上由应用程序生成控制序列。

AD-HOC Sensor Switching Data Circuit for Connecting Network Host and Peripheral Equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于连接网络主机和外围设备的AD-HOC感测交换数据电路
本申请通常涉及使用外围设备I/O协议、部件和线缆建立数据联网和装置互连；并且具有采用通用串行总线(USB)外围协议、线缆和部件的优选实施方式。本申请还示出了一种感测装置集线器电路，其支持USB主机到主机和主机到多主机联网和高速文件传输，同时在专用、交换或共享的基础上提供对外围连接的内联访问。所描述的方法的方面包括采用物理和虚拟链路的组合来通过桥接I/O装置连接来建立网络。
技术介绍
外设通信协议提供将外围设备直接连接到主机系统的CPU的能力。大多数现代外设通信协议为数据传输提供超高速连接，以满足现代CPU的要求。流行的外设协议或规范包括通用串行总线(USB)和外围部件互连(PCI)等。USB是全球公认的广泛使用的即插即用接口，适用于数码相机、扫描仪、打印机、光盘(CD)播放器、数字多功能光盘(DVD)播放器以及现代游戏机等外围设备。USB连接不断发展，提供了利用电力输送的高速数据传输的改进。USB规范的第三版(以下简称“USB3”)与先前版本和其他协议相比具有多项优势，包括全双工通信、灵活可逆端口(C型)以及输送5Gbps(千兆位/秒)的高速数据速率的第一代模式(Gen1)和输送10Gbps的第二代模式(Gen2)。USB规范的第二修订版本USB3.2引入了早期增强速度的同步并行数据传输，并且在单个连接中提供高达20Gbps的速率。输入/输出(‘I/O’)通信，也称为外设通信，定义“主”系统和“从”装置之间的简单快速数据通信的实现方式；也称为主机到装置通信。本申请使用术语“主机”来指代主系统，并且“装置”指代连接的从设备；与通用串行总线规范的引用一致。本申请的实施例可以替代地采用其他I/O通信协议，其中在直接连接中建立主从关系。第三USB规范(USB3.0)的初始出版物限定了直接链路USB3Male-A到Male-A交叉线缆的使用，其不包括Vbus或总线电源队列(contingent)，主要被设计用于连接两个主机用于诊断和其他受限用途。USB主机到主机连接线缆可用于USB3，其中两个数据缓存区以桥构造布置，进一步采用桥接微控制器将数据从第一缓存区复制到第二缓存区。据报道，根据可用电源，使用此方法的这些USB3.0主机到主机线缆的有效速度大约为30MBps到60MBps。这与USB3规范提供的可用480MBps相比明显降低。I/O多端口构造和数据传输平台(诸如PLX/Avago的PCI构造)的其他实现方式，类似地在多个I/O端口之间的桥接装置上采用定向通信的主动操作；引入显著延迟、电力和部件成本。具体地，数据由发起主机从始发端口引导到被识别目标端口。本公开的性质和实现同样可以用于东-西服务器通信，使用Gen-Z、PCIe、SCSI和其他超高速输入/输出(‘I/O’)装置连接。此时，本申请在安全性、传输速度、解决方案成本和可扩展性方面提供了重要的益处。第三USB规范的第一修订版定义了USBC型连接器和端口，并且提供检测有效线缆连接，其中C型连接器在线缆两端。因此，主机到主机和外围设备到外围设备的连接在物理上是可行的，但不受支持。检测有效连接并且采取措施；如果连接了两个主机或两个外围设备，则不会发生任何事情。通过插座和插头连接检测线缆的方向和信令要求，并且路由被配置为用于无论插头方向如何都进行正确的通信。该第一修订版本通过增强的USB-On-The-Go进一步改善了直接系统互连，该增强的USB-On-The-Go根据预定义的规则提供当连接到更大的系统时，较小的系统将显示为外围设备。C型端口可以是仅主机端口，仅外设端口或两用端口。仅主机端口和仅外设端口在传统USB主机和外围设备的角色中起作用；主机是连接到面向下端口(DFP)的系统，而外设系统连接到面向上端口(UFP)。C型以电子方式识别这些角色，而不是具有以功能成形的连接器。此外，可以重新配置两用端口：例如，笔记本电脑可以在由显示屏充电时充当UFP，当为硬盘驱动器供电时充当UFP。由第一修订版定义的C型集线器可用于增加DFP能力，但可能只有一个必须清楚标记的UFD端口以及一个或多个DFP。UFP不能是两用端口，并且替代/附件模式不由集线器处理。尽管标记了UFP，但预计用户会混淆UFP端口和DFP端口，并且还期望多种UFP能力和集成的数据传输功能。优先权日为2013年12月8日的美国专利申请第14/917,402号(下文称为“LINKS专利”)示出了用于桥接装置I/O链路以在连接的主机之间建立超快速文件传输和网络通信的方法和设备。采用两个并行的桥接I/O链路，本专利技术提供了一种使用商用部件、常用端口和通用协议的高效适应性通信平台。
技术实现思路
本申请公开了一种用于建立Ad-hoc交换电路的方法和设备，该Ad-hoc交换电路选择性地提供专用的、共享的或交换的外设连接，以及两个或更多个耦接的主机计算机(以下称为“主机”或“主机系统”或“USB主机系统”)之间的对等网络通信和高速数据传输能力，主机计算机以桥接配置，采用标准外围设备连接。采用USB3.0超高速协议的实现方式提供与基础USB3.0规范相同数量级的网络和文件传输速度。类似地，使用USB3.1增强超高速协议和部件可以实现与基础USB3.1规范相同数量级的速度，并且USB3.2规范中的并行连接支持提供与基础USB3.2规范相同数量级的速度。在桥接的任一端的复合USB3.2连接的实现方式进一步提供了交换4端口USB3.1用途的能力。根据各种实施例，本申请的实现方式提供对DFP上的连接的外围设备的直接、共享或交换访问。根据各种实施例，本专利技术的实现方式提供了连接到桥接设备的主机和外围设备之间的异构连接，并且通过连接多个主机的桥接总线上的代理或委托控制来控制外围设备。以这种方式，可以设想将PCIe连接应用到所提出的设备的实施例的主机可能影响对经由第二主机枚举和共享或委托的USB外围设备的控制。进一步示出，该第二或代理主机可以嵌入在桥接装置内，用作下游外围设备连接的启用主机。采用本文详述的所提出的设备、方法和系统的实施例，在多个未标记的端口上检测主机和外围设备，可选地建立多个UFP连接，每个UFP连接在电子上和逻辑上完全符合适用的通信协议。同时，每个连接的主机可以检测一个或多个其他主机，并建立网络链路，该网络链路包括用于网络、控制和高速数据传输的单个物理桥接路径。可以根据通信协议规则和容纳性(accommodation)通过到桥接装置的连接进一步交换电力。主机系统可以采用多个可用协议中的一个协议，提供检测、协商、链路、服务、流向、高速数据传输管理和电力管理。根据本公开的方面，用于在第一通用串行总线主机和第二通用串行总线主机之间建立通过单个数据链路传输数据的方法，其中定义、实现和解译可识别控制块以建立虚拟控制链路。本申请示出了在建立的数据链路上的虚拟控制链路的工作实现方式，其中在共享桥接总线的每一端仅需要一个I/O装置，并且还支持控制桥接总线，而无需如LINKS专利所要求的物理实现方式。本文公开的设备的优点并非没有网络和文件传输通信的整体性能的成本。除了最复杂和最苛刻的实施方式之外，本文提出的本专利技术的缺点示为次要的。在此描述的设计的基础上，单个数据通信链本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在第一主机计算机和第二主机计算机之间传输数据的系统，包括：第一主机计算机，其能够对数据和控制信息进行发送和接收；第二主机计算机，其能够对数据和控制信息进行发送和接收；桥接设备，其包括以桥接构造布置的至少两个I/O传输装置，所述至少两个I/O传输装置通过共享总线提供数据交换；以及其中所述第一主机计算机和所述第二主机计算机通过所述桥接设备形成数据连接，并且由所述主机计算机确定在所述主机计算机之间横跨所述桥接设备的数据传输，使得两个主机计算机均不引导整个传输。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.12 US 62/433,2011.一种用于在第一主机计算机和第二主机计算机之间传输数据的系统，包括：第一主机计算机，其能够对数据和控制信息进行发送和接收；第二主机计算机，其能够对数据和控制信息进行发送和接收；桥接设备，其包括以桥接构造布置的至少两个I/O传输装置，所述至少两个I/O传输装置通过共享总线提供数据交换；以及其中所述第一主机计算机和所述第二主机计算机通过所述桥接设备形成数据连接，并且由所述主机计算机确定在所述主机计算机之间横跨所述桥接设备的数据传输，使得两个主机计算机均不引导整个传输。2.根据权利要求1所述的系统，其中，使用可识别通信令牌在建立的数据连接上创建控制路径，所述可识别通信令牌在所述第一主机计算机和所述第二主机计算机之间进行交换，以区分和建立控制通信。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一主机计算机和所述第二主机计算机均包括安装的软件，所述安装的软件在被执行时在所述第一主机计算机和所述第二主机计算机之间建立网络并且通过所述桥接设备提供所述数据和控制信息的传输。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述安装的软件建立网络和控制管理器，所述网络和控制管理器被适配为在所述第一主机计算机和所述第二主机计算机之间创建临时互连并且建立寻址和数据管理器，所述数据管理器被适配为处理在所述第一主机计算机和所述第二主机计算机之间的数据和文件传输。5.根据权利要求3所述的系统，所述系统还包括后续的第三主机计算机。6.一种数据交换设备，包括：两个或多个输入/输出(I/O)端口，每个端口与I/O装置桥接控制器和检测器相关联，所述检测器能够检测通过连接器耦接到I/O端口的装置是是主机装置还是外围装置；共享数据总线，其通信地耦接到每个I/O装置桥接控制器；以及共享中央处理单元和存储器，其具有用于接收电力的装置，所述共享中央处理单元和存储器通过所述I/O装置桥接控制器的控制链路通信地连接到每个I...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·R·惠廷顿，N·玛基，Y·道吉，
申请(专利权)人：跨端口网路解决公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA