CN114189445B

CN114189445B - 一种usb信号透传处理方法、装置、终端及存储介质

Info

Publication number: CN114189445B
Application number: CN202111469352.8A
Authority: CN
Inventors: 卢伟军; 伍健庭
Original assignee: Vtron Group Co Ltd
Current assignee: Vtron Group Co Ltd
Priority date: 2021-12-03
Filing date: 2021-12-03
Publication date: 2023-03-10
Anticipated expiration: 2041-12-03
Also published as: CN114189445A

Abstract

本申请公开了一种USB信号透传处理方法、装置、终端及存储介质，本申请基于根据不同的USB数据类型，进行不同应答方式的做法，在通过以太网网络透传之前，先对本地主机下发的第一USB信号的USB包类型信息进行判断，结合该USB信号类型透传处理策略信息，利用USB包类型信息与透传处理策略之间的对应关系，匹配第一USB信号对应的透传处理策略，按照该第一透传处理策略执行第一USB信号的网络透传处理，对未匹配到的透传处理策略的第一USB信号进行过滤不做透传，减少长距离传输的带宽，解决了现有的USB信号通过以太网介质进行长距离传输时，会占用大量的传输带宽资源的技术问题。

Description

一种USB信号透传处理方法、装置、终端及存储介质

技术领域

本申请涉及信息技术领域，尤其涉及一种USB信号透传处理方法、装置、终端及存储介质。

背景技术

随着USB技术的优越性越来越明显，支持USB技术的设备越来越多。由于USB信号因USB协议限制等原因，不能长距离传输，为此，目前的USB信号传输通常会借助以太网介质对USB信号进行透传的方式实现USB信号的长距离传输。然而在实际应用中，USB信号通过以太网介质进行长距离传输时，会占用大量的传输带宽资源，限制了USB长距离传输技术的进一步发展，因此，如何降低USB信号长距离传输时的传输资源占用率成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种USB信号透传处理方法、装置、终端及存储介质，用于解决现有的USB信号通过以太网介质进行长距离传输时，会占用大量的传输带宽资源的技术问题。

本申请第一方面提供了一种USB信号透传处理方法，包括：

响应于USB信号透传处理指令的生成，接收本地主机下发的第一USB信号；

根据所述第一USB信号的USB包类型信息，与预设的USB信号类型透传处理策略信息进行匹配，得到所述第一USB信号对应的第一透传处理策略，其中，所述USB信号类型透传处理策略信息中包含USB包类型信息、透传处理策略以及USB包类型信息与透传处理策略之间的对应关系；

当匹配到所述第一透传处理策略时，按照所述第一透传处理策略执行所述第一USB信号的网络透传处理，当未匹配到所述第一透传处理策略时，则过滤所述第一USB信号。

优选地，所述USB信号类型透传处理策略信息中包含的USB包类型信息具体包括：SETUP包、IN包以及OUT包。

优选地，当所述第一USB信号的USB包类型信息为SETUP包时，则所述按照所述第一透传处理策略执行所述第一USB信号的网络透传处理具体包括：

通过本地主机设置的第一缓存单元，将所述第一USB信号的SETUP包以及与所述SETUP包关联的第一DATA包缓存到所述第一缓存单元，并在缓存完成后，将所述SETUP包与所述第一DATA包透传至远端主机并向所述本地主机反馈ACK信号。

优选地，当所述第一USB信号的USB包类型信息为IN包时，则所述按照所述第一透传处理策略执行所述第一USB信号的网络透传处理具体包括：

通过本地主机设置的第一缓存单元，将所述第一USB信号的IN包缓存到所述第一缓存单元，并在缓存完成后，将所述IN包透传至远端主机，以等待所述远端主机响应于所述IN包后返回给所述本地主机的数据。

通过本地主机设置的第一缓存单元，将所述第一USB信号的IN包缓存到所述第一缓存单元，并在缓存完成后，将所述IN包透传至远端主机并向所述本地主机反馈NAK信号，以等待所述远端主机响应于所述IN包后返回给所述本地主机的数据；

当再次接收到所述本地主机下发的IN包时，若第二缓存单元为非空，则将所述第二缓存单元中缓存的数据反馈给所述本地主机，若第二缓存单元为空，则向所述本地主机反馈NAK信号，其中，所述第二缓存单元用于接收所述远端主机返回的数据。

优选地，当所述第一USB信号的USB包类型信息为OUT包时，则所述按照所述第一透传处理策略执行所述第一USB信号的网络透传处理具体包括：

通过本地主机设置的第一缓存单元，将所述第一USB信号的OUT包以及与所述OUT包关联的第二DATA包缓存到所述第一缓存单元，并在缓存完成后，将所述OUT包以及与所述OUT包关联的DATA包透传至远端主机。

通过本地主机设置的第一缓存单元，将所述第一USB信号的OUT包以及与所述OUT包关联的第二DATA包缓存到所述第一缓存单元，并在所述第二DATA包缓存完成后，将所述OUT包与所述第二DATA包透传至远端主机并向所述本地主机反馈NAK信号，以等待所述远端主机响应于所述OUT包后返回给所述本地主机的数据；

当再次接收到所述本地主机下发的OUT包与第二DATA包时，若第二缓存单元为非空，则在接收所述第二DATA包后，将所述第二缓存单元中缓存的数据反馈给所述本地主机，若第二缓存单元为空，则在接收所述第二DATA包后，向所述本地主机反馈NAK信号，其中，所述第二缓存单元用于接收所述远端主机返回的数据。

本申请第二方面提供了一种USB信号透传处理装置，包括：

USB透传处理指令响应单元，用于响应于USB信号透传处理指令的生成，接收本地主机下发的第一USB信号；

USB透传处理策略匹配单元，用于根据所述第一USB信号的USB包类型信息，与预设的USB信号类型透传处理策略信息进行匹配，得到所述第一USB信号对应的第一透传处理策略，其中，所述USB信号类型透传处理策略信息中包含USB包类型信息、透传处理策略以及USB包类型信息与透传处理策略之间的对应关系；

USB透传处理执行单元，用于当匹配到所述第一透传处理策略时，按照所述第一透传处理策略执行所述第一USB信号的网络透传处理，当未匹配到所述第一透传处理策略时，则过滤所述第一USB信号。

本申请第三方面提供了一种USB信号透传处理终端，包括：存储器和处理器；

所述存储器用于存储程序代码，所述程序代码与如本申请第一方面提供的一种USB信号透传处理方法相对应；

所述处理器用于执行所述程序代码。

本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中保存有程序代码，所述程序代码与如本申请第一方面提供的一种USB信号透传处理方法相对应。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请基于根据不同的USB数据类型，进行不同应答方式的做法，在通过以太网网络透传之前，先对本地主机下发的第一USB信号的USB包类型信息进行判断，结合该USB信号类型透传处理策略信息，利用USB包类型信息与透传处理策略之间的对应关系，匹配第一USB信号对应的透传处理策略，按照该第一透传处理策略执行第一USB信号的网络透传处理，对未匹配到的透传处理策略的第一USB信号进行过滤不做透传，减少长距离传输的带宽，解决了现有的USB信号通过以太网介质进行长距离传输时，会占用大量的传输带宽资源的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请提供的一种USB信号透传处理方法的一个实施例的流程示意图。

图2为当第一USB信号为SETUP包以及其它类型时的透传处理流程图。

图3为当第一USB信号为IN包时的透传处理流程图。

图4为当第一USB信号为OUT包时的透传处理流程图。

图5为本申请提供的一种USB信号透传处理装置的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

针对现有技术USB信号通过以太网介质进行长距离传输时，会占用大量的传输带宽资源的现象，申请人在对以上现象的研究中发现，现有的USB信号长距离传输过程中USB信号是按照传统的USB协议进行应答处理的，由于USB协议对传输距离的限制，在短距离传输的情况下，按照传统协议进行信号应答处理所占用的传输资源较少，但当传输距离的延长，占用的传输资源也会大幅度增加，从而导致了USB信号通过以太网介质进行长距离传输时，会占用大量的传输带宽资源的技术问题。

本申请实施例提供了一种USB信号透传处理方法、装置、终端及存储介质，用于解决现有的USB信号通过以太网介质进行长距离传输时，会占用大量的传输带宽资源的技术问题。

为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，本申请第一个实施例提供了一种USB信号透传处理方法，包括：

步骤101、响应于USB信号透传处理指令的生成，接收本地主机下发的第一USB信号。

需要说明的是，当用户操作主机实施USB信号进行长距离传输时，本地主机根据用户输入的相关操作，生成USB信号透传处理指令作为本申请USB信号透传处理方法的起始信号，响应于USB信号透传处理指令的生成，接收本地主机下发的第一USB信号。

步骤102、根据第一USB信号的USB包类型信息，与预设的USB信号类型透传处理策略信息进行匹配，得到第一USB信号对应的第一透传处理策略。

其中，USB信号类型透传处理策略信息中包含USB包类型信息、透传处理策略以及USB包类型信息与透传处理策略之间的对应关系。

需要说明的是，根据第一USB信号的USB包类型信息，与预设的USB信号类型透传处理策略信息进行匹配，利用USB信号类型透传处理策略信息中包含的USB包类型信息与透传处理策略之间的对应关系，匹配出第一USB信号的USB包类型信息对应的透传处理策略，即第一透传处理策略。

步骤103、当匹配到第一透传处理策略时，按照第一透传处理策略执行第一USB信号的网络透传处理，当未匹配到第一透传处理策略时，则过滤第一USB信号。

需要说明的是，通过步骤102的处理过程，若能成功匹配到第一透传处理策略，说明该第一USB信号属于有需要透传处理的必要信号，若未匹配到第一透传处理策略，说明该第一USB信号属于不需要透传处理的辅助性信号，可以将其过滤，减少长距离传输的带宽。

本申请实施例通过判断本地主机下发的USB包类型，CRC是否正确以及远端外设是否有数据回复，进行USB数据管理，当进行同步传输时，不需要进行握手，非同步传输时需要握手，根据不同的数据类型，进行不同的应答，达到单设备USB信号远距离透传数据管理的目的，只把有需要USB，SETUP事务，IN事务，OUT事务的数据透传给远端主机，其余USB协议的信息不做透传，减少长距离传输的带宽。

以上内容便是本申请提供的一种USB信号透传处理方法的第一个实施例的详细说明，下面为本申请提供的一种USB信号透传处理方法的第一个实施例的详细说明。

在上述第一个实施例的内容基础上，本申请第二个实施例提供的一种USB信号透传处理方法具体包括以下进一步内容：

进一步地，USB信号类型透传处理策略信息中包含的USB包类型信息具体包括：SETUP包、IN包以及OUT包。

本实施例主要针对以上三种USB包类型制定透传处理策略，对于其它的USB包类型，如SOF包等可以采取过滤的处理方式。

在部分情况下，当第一USB信号的USB包类型信息为SETUP包时，则按照第一透传处理策略执行第一USB信号的网络透传处理具体包括：

通过本地主机设置的第一缓存单元，将第一USB信号的SETUP包以及与SETUP包关联的第一DATA包缓存到第一缓存单元，并在缓存完成后，将SETUP包与第一DATA包透传至远端主机并向本地主机反馈ACK信号。

需要说明的是，如图2所示，当本地主机下发的是SOF包时，直接过滤，不透传。当本地主机下发的SETUP包，以及SETUP包后的DATA包，即本实施例提及的第一DATA包，优先进行缓存，经过缓存之后，直接透传，不需要等待其他数据包是否有回复，并回复ACK给本地主机，当远端主机反馈回SETUP的ACK时，直接丢弃，不再回复给本地主机。

在部分情况下，当第一USB信号的USB包类型信息为IN包时，则按照第一透传处理策略执行第一USB信号的网络透传处理具体包括：

通过本地主机设置的第一缓存单元，将第一USB信号的IN包缓存到第一缓存单元，并在缓存完成后，将IN包透传至远端主机，以等待远端主机响应于IN包后返回给本地主机的数据。

又或者，当第一USB信号的USB包类型信息为IN包时，则按照第一透传处理策略执行第一USB信号的网络透传处理具体包括：

通过本地主机设置的第一缓存单元，将第一USB信号的IN包缓存到第一缓存单元，并在缓存完成后，将IN包透传至远端主机并向本地主机反馈NAK信号，以等待远端主机响应于IN包后返回给本地主机的数据；

当再次接收到本地主机下发的IN包时，若第二缓存单元为非空，则将第二缓存单元中缓存的数据反馈给本地主机，若第二缓存单元为空，则向本地主机反馈NAK信号，其中，第二缓存单元用于接收远端主机返回的数据。

需要说明的是，当本地主机发送的是IN包时，可以采取的同步传输和非同步传输两种模式。

(1)同步传输，本地设备接收之后，直接透传给远端主机，不回复任何数据给本地主机，等待远端返回数据，再次接收到本地主机的IN包之后，回复远端返回的数据给本地主机，如果远端没有返回任何信息，期间除了SETUP包和SETUP之后的DATA包转发给远端，并回复ACK,其余包不转发，不回复。

(2)非同步传输，本地设备端接收本地主机端下发的IN包后，缓存进本地RX_FIFO，即第一缓存单元中，透传给远端，在等待期间不在透传任何数据包，并回复NAK给本地主机，当再次接收到本地主机的IN包时，判断本地TX_FIFO，即第二缓存单元是否非空，如为空，IN包不写入本地RX_FIFO，回复NAK给本地主机，如果非空，IN包不写入本地RX_FIFO，回复本地TX_FIFO缓存的数据给本地主机。

在部分情况下，当第一USB信号的USB包类型信息为OUT包时，则按照第一透传处理策略执行第一USB信号的网络透传处理具体包括：

通过本地主机设置的第一缓存单元，将第一USB信号的OUT包以及与OUT包关联的第二DATA包缓存到第一缓存单元，并在缓存完成后，将OUT包以及与OUT包关联的DATA包透传至远端主机。

又或者，当第一USB信号的USB包类型信息为OUT包时，则按照第一透传处理策略执行第一USB信号的网络透传处理具体包括：

通过本地主机设置的第一缓存单元，将第一USB信号的OUT包以及与OUT包关联的第二DATA包缓存到第一缓存单元，并在第二DATA包缓存完成后，将OUT包与第二DATA包透传至远端主机并向本地主机反馈NAK信号，以等待远端主机响应于OUT包后返回给本地主机的数据；

当再次接收到本地主机下发的OUT包与第二DATA包时，若第二缓存单元为非空，则在接收第二DATA包后，将第二缓存单元中缓存的数据反馈给本地主机，若第二缓存单元为空，则在接收第二DATA包后，向本地主机反馈NAK信号，其中，第二缓存单元用于接收远端主机返回的数据。

需要说明的是，当本地主机发送的是OUT包时，同样可以采取的同步传输和非同步传输两种模式。

1)同步传输，本地设备接收OUT包和DATA包缓存到本地RX_FIFO，然后透传给远端主机，不回复任何数据给本地主机。

(2)非同步传输，本地设备接收OUT包和DATA包，缓存到本地RX_FIFO，然后转发远端，并回复NAK给本地主机，再次接收到OUT包和DATA包时，判断本地TX_FIFO是否非空，如为空，OUT包和DATA包不写入本地RX_FIFO，并在接收DATA包后回复NAK给本地主机，如果非空，OUT包和DATA包不写入本地RX_FIFO，并在接收DATA包回复本地TX_FIFO缓存的数据给本地主机。

以上内容便是本申请提供的一种USB信号透传处理方法的第二个实施例的详细说明，下面为本申请提供的一种USB信号透传处理装置的第一个实施例的详细说明。

请参阅图5，本申请第三个实施例提供了一种USB信号透传处理装置，包括：

USB透传处理指令响应单元201，用于响应于USB信号透传处理指令的生成，接收本地主机下发的第一USB信号；

USB透传处理策略匹配单元202，用于根据第一USB信号的USB包类型信息，与预设的USB信号类型透传处理策略信息进行匹配，得到第一USB信号对应的第一透传处理策略，其中，USB信号类型透传处理策略信息中包含USB包类型信息、透传处理策略以及USB包类型信息与透传处理策略之间的对应关系；

USB透传处理执行单元203，用于当匹配到第一透传处理策略时，按照第一透传处理策略执行第一USB信号的网络透传处理，当未匹配到第一透传处理策略时，则过滤第一USB信号。

此外，本申请第四个实施例提供了一种USB信号透传处理终端，此终端可以集成在主机设备上，也可以是与主机设备连接的独立终端，包括：存储器和处理器；

存储器用于存储程序代码，程序代码与如本申请第一个实施例或第二个实施例提供的一种USB信号透传处理方法相对应；

处理器用于执行程序代码，以实现本申请第一个实施例或第二个实施例提供的一种USB信号透传处理方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的终端，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

本申请第五个实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中保存有程序代码，程序代码与如本申请第一个实施例或第二个实施例提供的一种USB信号透传处理方法相对应。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明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。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种USB信号透传处理方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种USB信号透传处理方法，其特征在于，所述USB信号类型透传处理策略信息中包含的USB包类型信息具体包括：SETUP包、IN包以及OUT包。

3.根据权利要求2所述的一种USB信号透传处理方法，其特征在于，当所述第一USB信号的USB包类型信息为SETUP包时，则所述按照所述第一透传处理策略执行所述第一USB信号的网络透传处理具体包括：

4.根据权利要求2所述的一种USB信号透传处理方法，其特征在于，当所述第一USB信号的USB包类型信息为IN包时，则所述按照所述第一透传处理策略执行所述第一USB信号的网络透传处理具体包括：

5.根据权利要求2所述的一种USB信号透传处理方法，其特征在于，当所述第一USB信号的USB包类型信息为IN包时，则所述按照所述第一透传处理策略执行所述第一USB信号的网络透传处理具体包括：

6.根据权利要求2所述的一种USB信号透传处理方法，其特征在于，当所述第一USB信号的USB包类型信息为OUT包时，则所述按照所述第一透传处理策略执行所述第一USB信号的网络透传处理具体包括：

7.根据权利要求2所述的一种USB信号透传处理方法，其特征在于，当所述第一USB信号的USB包类型信息为OUT包时，则所述按照所述第一透传处理策略执行所述第一USB信号的网络透传处理具体包括：

8.一种USB信号透传处理装置，其特征在于，包括：

9.一种USB信号透传处理终端，其特征在于，包括：存储器和处理器；

所述存储器用于存储程序代码，所述程序代码与如权利要求1至7任意一项所述的一种USB信号透传处理方法相对应；

所述处理器用于执行所述程序代码。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中保存有程序代码，所述程序代码与如权利要求1至7任意一项所述的一种USB信号透传处理方法相对应。