CN112214438A - 数据传输装置、方法、网络设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施方式涉及通信技术领域，公开了一种数据传输装置，包括：第一转换模块，用于根据USB协议将USB2.0信号和USB3.0信号相互转换；传输模块，与所述第一转换模块相连，所述传输模块用于建立目标传输路径，并将所述USB3.0信号经所述目标传输路径进行切换传输。本发明实施方式还公开了一种数据传输方法、网络设备及存储介质。本发明实施方式提供的数据传输装置、方法、网络设备及存储介质，可以解决USB2.0及以下版本信号为双向传输信号时难以实现切换的问题。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种数据传输装置、方法、网络设备及存储介质。
背景技术
USB(Universal Serial Bus)通用串行总线是一种标准的数据通信方式，其总线标准主要经历：USB1.1——支持低速率的1.5Mbps和全速率的12Mbps，USB2.0——支持高速率的480Mbps，USB3.0——支持超高速率的5Gbps。USB1.1和USB2.0在物理接口上相同，包含5V、GND、D+、D-四种信号；而USB3.0在物理接口上虽然也包含5V、GND、D+、D-四种信号，但增加了TX+、TX-、RX+、RX-有别于USB1.1和USB2.0的四种信号。在这些信号中，D+、D-为差分双向数据传输信号，而TX+、TX-、RX+、RX-为差分单向数据传输信号，用于实现USB3.0的超高速数据传输。
然而，发明人发现相关技术存在以下问题：目前USB鼠标或USB键盘多为USB2.0或USB1.1的接口标准，在一些场景中，例如电竞场景中，需要将多个电脑主机根据用户的USB鼠标和USB键盘的接入顺序进行分配，即需要USB2.0和USB1.1的鼠标或键盘都有能力与电脑主机建立连接，从而可以将任一电脑主机切换至任一用户的键盘或鼠标；然而，由于USB2.0和USB1.1差分数据线D+、D-为双向数据传输线，而双向数据传输难以实现相应的切换，因此如何在这些场景中实现USB的切换就成为了难点。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种数据传输装置、方法、网络设备及存储介质，可以解决USB信号为双向传输信号时难以实现切换的问题。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种，数据传输装置，包括：第一转换模块，用于根据USB协议将USB2.0信号和USB3.0信号进行相互转换；传输模块，与第一转换模块相连，传输模块用于建立目标传输路径，并将USB3.0信号经目标传输路径进行切换传输。
本发明的实施方式还提供了一种数据传输方法，包括：根据USB协议将USB2.0信号转换为USB3.0信号；建立目标传输路径，并将USB3.0信号经目标传输路径进行切换传输。
本发明的实施方式还提供了一种网络设备，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述的数据传输方法。
本发明的实施方式还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的数据传输方法。
本发明实施方式相对于相关技术而言，通过将USB2.0双向传输信号转换为USB3.0单向传输信号，再建立目标传输路径进行切换传输USB3.0信号，可以实现将USB2.0双向传输的信号传输至指定的一端，有效地实现在多个USB2.0主机和设备之间的切换，解决USB信号为双向传输信号时难以实现切换的问题。
另外，数据传输装置还包括第二转换模块，第二转换模块用于将经目标传输路径进行切换传输后的USB3.0信号根据USB协议转换回USB2.0信号，并输出转换回的USB2.0信号。通过第二转换模块将USB3.0信号转换回USB2.0信号，可以使数据传输装置的另一端与USB2.0设备或USB2.0接口相连。
另外，数据传输装置还包括第一均衡模块，第一均衡模块连接传输模块和第二转换模块，第一均衡模块用于均衡经目标传输路径进行切换传输后的USB3.0信号；第二转换模块具体用于：将均衡后的USB3.0信号根据USB协议转换回USB2.0信号。通过第一均衡模块对传输模块输出的USB3.0信号进行均衡，可以使数据传输装置传输的数据和输出的信号更加稳定。
另外，数据传输装置还包括第二均衡模块，第二均衡模块连接第一转换模块和传输模块，第二均衡模块用于均衡由第一转换模块转换得到的USB3.0信号；传输模块具体用于建立目标传输路径，并将均衡后的USB3.0信号经目标传输路径进行切换传输。
另外，在建立目标传输路径，并将USB3.0信号经目标传输路径进行切换传输之后，还包括：将经目标传输路径进行切换传输后的USB3.0信号根据USB协议转换回USB2.0信号；输出转换回的USB2.0信号。
另外，在将经目标传输路径进行切换传输后的USB3.0信号根据USB协议转换回USB2.0信号之前，还包括：均衡经目标传输路径进行切换传输后的USB3.0信号；将经目标传输路径进行切换传输后的USB3.0信号根据USB协议转换回USB2.0信号，具体为：将均衡后的USB3.0信号根据USB协议转换回USB2.0信号。通过对输出的USB3.0信号进行均衡，可以使传输的数据和输出的信号更加稳定。
另外，在根据USB协议将USB2.0信号转换为USB3.0信号之后，在建立目标传输路径，并将USB3.0信号经目标传输路径进行切换传输之前，还包括：均衡转换得到的USB3.0信号；建立目标传输路径，并将USB3.0信号经目标传输路径进行切换传输，具体为：建立目标传输路径，并将均衡后的USB3.0信号经目标传输路径进行切换传输。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定。
图1是本发明第一实施方式提供的数据传输装置的一模块结构示意图；
图2是本发明第一实施方式提供的数据传输装置的另一模块结构示意图；
图3是本发明第一实施方式提供的数据传输装置的又一模块结构示意图；
图4是本发明第一实施方式提供的数据传输装置的再一模块结构示意图；
图5是本发明第一实施方式提供的数据传输装置的应用示例图；
图6是本发明第二实施方式提供的数据传输方法的流程示意图；
图7是本发明第三实施方式提供的网络设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种数据传输装置100，如图1所示，包括第一转换模块101和传输模块102。
第一转换模块101，用于根据USB协议将USB2.0信号和USB3.0信号进行相互转换。其中，第一转换模块101具体可以是将USB2.0设备或USB2.0主机的USB2.0信号转换为USB3.0信号，即第一转换模块101与USB2.0设备或主机相连接，USB2.0设备例如可以是USB2.0键盘、USB2.0鼠标等设备，USB2.0主机例如是电脑主机。
传输模块102，与第一转换模块101相连，传输模块102用于建立目标传输路径，并将USB3.0信号经目标传输路径进行切换传输。应当理解的是，在第一转换模块101将USB2.0信号转换为USB3.0信号之后，由于USB3.0信号为单向传输信号，因此可以根据转换后的USB3.0信号建立目标传输路径，再将USB3.0信号经目标传输路径进行切换传输。其中，目标传输路径是指将转换之后的USB3.0信号经传输模块102传输之后输出的路径，从而使USB3.0信号输出至指定的另一端。可选地，目标传输路径可根据用户的操作或输入指令进行手动建立，也可以是由数据传输装置100自动建立，自动建立例如是当另一端新连接上设备时，由数据传输装置100根据新连接上的设备自动建立目标传输路径，从而由传输模块102输出的信号最终输出至新连接上的设备。
可以理解的是，在第一转换模块101将USB2.0信号转换为USB3.0信号之后，至USB3.0信号经传输模块102输出之前，由于信号的传输是通过USB3.0信号的标准来传输，因此可以很好地保证传输的可靠性。
在数据传输装置100的另一端为USB3.0设备或USB3.0主机时，数据传输装置100可以将经目标传输路径进行切换传输的USB3.0信号直接输出至另一端即可，此时，另一端的USB3.0设备或USB3.0主机与数据传输装置100的传输模块102相连接。
在一个具体的例子中，如图2所示，本发明实施方式提供的数据传输装置100还包括第二转换模块103，其中，第二转换模块103用于将经目标传输路径进行切换传输后的USB3.0信号根据USB协议转换回USB2.0信号，并输出转换回的USB2.0信号。此时，第二转换模块103可以直接与传输模块102连接，即USB3.0信号经传输模块102的目标传输路径进行切换传输之后直接输出至第二转换模块103。在将USB3.0信号转换回USB2.0信号之后，第二转换模块103可将转换回的USB2.0信号输出至另一端，即第二转换模块103直接与另一端相连接，此时另一端的设备或主机为USB2.0的设备或USB2.0的主机。
通过第二转换模块103将USB3.0信号转换回USB2.0信号，可以使数据传输装置100的另一端与USB2.0设备或USB2.0主机相连。
在一个具体的例子中，如图3所示，本发明实施方式提供的数据传输装置100还包括第一均衡模块104，其中，第一均衡模块104连接传输模块102和第二转换模块103，第一均衡模块104用于均衡经目标传输路径进行切换传输后的USB3.0信号。
通过第一均衡模块104对传输模块102输出的USB3.0信号进行均衡，可以使数据传输装置100传输的数据和输出的信号更加稳定。
同样地，如图4所示，本发明实施方式提供的数据传输装置100还包括第二均衡模块105，其中，第二均衡模块105连接第一转换模块101和传输模块102，第二均衡模块105用于均衡由第一转换模块101转换得到的USB3.0信号，即除了对传输模块102输出后的信号进行均衡，还对传输模块102输出前的信号进行均衡，可以使数据传输装置100传输的数据和输出的信号更加稳定。
在图4对应的数据传输装置100中，在第一转换模块101将USB2.0信号转换为USB3.0信号之后，至第二转换模块103将USB3.0信号转换回USB2.0之前，信号的传输均为以USB3.0的标准进行传输，很好地保证传输的可靠性。
以下以电竞场景为例对本发明实施方式提供的数据传输装置100进行举例说明。
请参考图5，其为本发明实施方式提供的数据传输装置100的应用示例图。具体地，与电脑相连的USB2.0双向传输信号(D+、D-)，经数据传输装置100的“协议转换模块”(即第一转换模块101或第二转换模块103)处理后变成USB3.0两组单向传输信号(RX+、RX-、TX+、TX-)；两组单向传输信号(RX+、RX-、TX+、TX-)经数据传输装置100的“均衡模块”(即第一均衡模块105或第二均衡模块104)处理后送到“通道切换模块”(即传输模块102，图中具体为高速差分信号通道切换模块)；根据通道选择要求，数据传输装置100的“控制器”通过I2C对“通道切换模块”进行配置和设置，使得信号通道路径得以建立(即目标传输路径)并“送出”两组单向传输信号(RX+、RX-、TX+、TX-)；该两组单向传输信号再经过“均衡模块”(即第二均衡模块104或第一均衡模块105)处理后由“协议转换模块”(即第二转换模块103或第一转换模块101)恢复成USB2.0双向传输信号(D+、D-)与USB2.0鼠标和USB2.0键盘相连。
与相关技术相比，本发明实施方式提供的数据传输装置，通过将USB2.0双向传输信号转换为USB3.0单向传输信号，再建立目标传输路径传输USB3.0信号，可以实现将USB2.0双向传输的信号传输至指定的一端，有效地实现在多个USB2.0主机和设备之间的切换，解决USB信号为双向传输信号时难以实现切换的问题。
值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。
本发明的第二实施方式涉及一种数据传输方法，根据USB协议将USB2.0信号转换为USB3.0信号，建立目标传输路径，并将USB3.0信号经目标传输路径进行切换传输。通过将USB2.0双向传输信号转换为USB3.0单向传输信号，再建立目标传输路径传输USB3.0信号，可以实现将信号传输至指定的一端，有效地实现在多个USB2.0主机和设备之间的切换，解决USB信号为双向传输信号时难以实现切换的问题。
本发明实施方式提供的数据传输方法的具体流程如图6所示，具体包括以下步骤：
S201：根据USB协议将USB2.0信号转换为USB3.0信号。
S202：建立目标传输路径，并将USB3.0信号经目标传输路径进行切换传输。
在一个具体的例子中，在S202之后，即在建立目标传输路径，并将USB3.0信号经目标传输路径进行切换传输之后，还包括：
将经目标传输路径进行切换传输后的USB3.0信号根据USB协议转换回USB2.0信号；
输出转换回的USB2.0信号。
在一个具体的例子中，在将经目标传输路径进行切换传输后的USB3.0信号根据USB协议转换回USB2.0信号之前，还包括：
均衡经目标传输路径进行切换传输后的USB3.0信号；
将经目标传输路径进行切换传输后的USB3.0信号根据USB协议转换回USB2.0信号，具体为：
将均衡后的USB3.0信号根据USB协议转换回USB2.0信号。
在一个具体的例子中，在根据USB协议将USB2.0信号转换为USB3.0信号之后，在建立目标传输路径，并将USB3.0信号经目标传输路径进行切换传输之前，还包括：
均衡转换得到的USB3.0信号；
而建立目标传输路径，并将USB3.0信号经目标传输路径进行切换传输，具体为：建立目标传输路径，并将均衡后的USB3.0信号经目标传输路径进行切换传输。
与相关技术相比，本发明实施方式提供的数据传输方法，通过将USB2.0双向传输信号转换为USB3.0单向传输信号，再建立目标传输路径进行切换传输USB3.0信号，可以实现将USB2.0双向传输的信号传输至指定的一端，有效地实现在多个USB2.0主机和设备之间的切换，解决USB信号为双向传输信号时难以实现切换的问题。
上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的方法实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
本发明第三实施方式涉及一种网络设备，如图7所示，包括至少一个处理器301；以及，与至少一个处理器301通信连接的存储器302；其中，存储器302存储有可被至少一个处理器301执行的指令，指令被至少一个处理器301执行，以使至少一个处理器301能够执行上述的数据传输方法。
其中，存储器302和处理器301采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器301和存储器302的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器301处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器301。
处理器301负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器302可以被用于存储处理器301在执行操作时所使用的数据。
本发明第四实施方式涉及一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例。
即，本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (10)
1.一种数据传输装置，其特征在于，包括：
第一转换模块，用于根据USB协议将USB2.0信号和USB3.0信号进行相互转换；
传输模块，与所述第一转换模块相连，所述传输模块用于建立目标传输路径，并将所述USB3.0信号经所述目标传输路径进行切换传输。
2.根据权利要求1所述的数据传输装置，其特征在于，还包括第二转换模块，所述第二转换模块用于将经所述目标传输路径进行切换传输后的所述USB3.0信号根据所述USB协议转换回USB2.0信号，并输出转换回的所述USB2.0信号。
3.根据权利要求2所述的数据传输装置，其特征在于，还包括第一均衡模块，所述第一均衡模块连接所述传输模块和所述第二转换模块，所述第一均衡模块用于均衡经所述目标传输路径进行切换传输后的所述USB3.0信号；
所述第二转换模块具体用于：将均衡后的所述USB3.0信号根据所述USB协议转换回USB2.0信号。
4.根据权利要求1或3任一项所述的数据传输装置，其特征在于，还包括第二均衡模块，所述第二均衡模块连接所述第一转换模块和所述传输模块，所述第二均衡模块用于均衡由所述第一转换模块转换得到的所述USB3.0信号；
所述传输模块具体用于建立目标传输路径，并将所述均衡后的USB3.0信号经所述目标传输路径进行切换传输。
5.一种数据传输方法，其特征在于，包括：
根据USB协议将USB2.0信号转换为USB3.0信号；
建立目标传输路径，并将所述USB3.0信号经所述目标传输路径进行切换传输。
6.根据权利要求5所述的数据传输方法，其特征在于，在所述建立目标传输路径，并将所述USB3.0信号经所述目标传输路径进行切换传输之后，还包括：
将经所述目标传输路径进行切换传输后的所述USB3.0信号根据所述USB协议转换回USB2.0信号；
输出转换回的所述USB2.0信号。
7.根据权利要求6所述的数据传输方法，其特征在于，在所述将经所述目标传输路径进行切换传输后的所述USB3.0信号根据所述USB协议转换回USB2.0信号之前，还包括：
均衡经所述目标传输路径进行切换传输后的所述USB3.0信号；
所述将经所述目标传输路径进行切换传输后的所述USB3.0信号根据所述USB协议转换回USB2.0信号，具体为：
将均衡后的所述USB3.0信号根据所述USB协议转换回USB2.0信号。
8.根据权利要求5或7任一项所述的数据传输方法，其特征在于，在所述根据USB协议将USB2.0信号转换为USB3.0信号之后，在所述建立目标传输路径，并将所述USB3.0信号经所述目标传输路径进行切换传输之前，还包括：
均衡转换得到的所述USB3.0信号；
所述建立目标传输路径，并将所述USB3.0信号经所述目标传输路径进行切换传输，具体为：
建立目标传输路径，并将所述均衡后的USB3.0信号经所述目标传输路径进行切换传输。
9.一种网络设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求5至8中任一项所述的数据传输方法。
10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求5至8中任一项所述的数据传输方法。
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