KR20070058505A - 유니버설 시리얼 버스 스위칭 허브 - Google Patents

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KR20070058505A
KR20070058505A KR1020077005961A KR20077005961A KR20070058505A KR 20070058505 A KR20070058505 A KR 20070058505A KR 1020077005961 A KR1020077005961 A KR 1020077005961A KR 20077005961 A KR20077005961 A KR 20077005961A KR 20070058505 A KR20070058505 A KR 20070058505A
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헨리 뷔르츠부르크
제임스 이. 볼스
로버트 이. 홀링스워드
마크 알. 봄
드류 제이. 듀톤
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스탠다드 마이크로시스템즈 코포레이션
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Abstract

각종 실시예에 있어서, USB 스위칭 허브는 제 1 구성과 제 2 구성 사이를 스위칭하여 허브 상의 하향 스트림의 적어도 하나의 서브세트에 대해 허브 상의 둘 이상의 상향 스트림 포트 사이의 액세스를 스위칭한다. 일부 실시예에 있어서, 허브는 제 1 구성과 제 2 구성 사이를 스위칭하도록 하향 스트림 라우팅 제어기를 포함할 수 있다. 일 부 실시예에 있어서, 구성(예를 들어, USB 스위칭 허브 내에 하드웨어에 내장)은 USB 스위칭 허브상의 논리에 의해 결정된 바와 같이 스위칭될 수 있다.
액세스, USB 스위칭 허브, 하향 스트림, 상향 스트림, 서브세트

Description

유니버설 시리얼 버스 스위칭 허브{UNIVERSAL SERIAL BUS SWITCHING HUB}
본 발명은 일반적으로 주변 장치 허브에 관한 것이며, 특히 유니버설 시리얼 버스(USB) 스위칭 허브들에 관한 것이다.
유니버설 시리얼 버스(USB)는 컴퓨터 시스템에 주변장치를 결합할 수 있게 한다. USB는 호스트 컴퓨터와 폭넓은 범위를 동시에 액세스할 수 있는 장치들 간에 데이터 교환을 위한 시리얼 케이블 버스이다. 버스는 호스트가 동작중인 동안 주변 장치들이 부착, 구성, 사용 및 이탈될 수 있게 한다. 예를 들면, USB 프린터, 스캐너, 디지털 카메라, 저장 장치, 카드 리더들 등등이 호스트 컴퓨터와 USB를 통해 통신할 수 있다. USB 계 시스템은 USB 호스트 제어기가 호스트 시스템에 존재할 것을 요구하며, 호스트 시스템의 오퍼레이팅 시스템(OS)이 USB와 USB 대용량 저장 클래스 장치(USB Mass Storage Class Device)를 지원할 것을 요한다.
USB 장치는 USB 버스를 통해 저속력(low-speed;LS), 전속력(full-speed;FS),또는 고속(high-speed;HS)으로 통신할 수 있다. USB 소자와 호스트 사이의 접속은 네개의 선(전력선, 접지선, 데이터(D+ 및 D-)선 한 쌍)을 포함할 수 있다. USB 장치가 호스트와 연결될 때, USB장치는 D+ 선상에서 풀업(pull up) 저항을 사용하여 먼저 D+선(만일 장치가 저속 장치이면 D-선)을 높은 상태로 당긴다. 호스트는 USB 장치를 리셋시켜 응답할 수 있다. 만일 USB 장치가 고속USB 장치이면 USB 장치는 리셋동안 D-선을 높게 구동시켜 "처핑(chirp)"될 수 있다. 호스트는 D+와 D-를 교대로 높게 구동시켜 "처핑"에 대해 응답할 수 있다. USB 장치는 다음 전기적으로 풀업 저항을 제거하고 계속해서 고속으로 통신할 수 있다. 접속이 끊기면, 풀업 장치는 풀업 저항을 D+선으로부터 제거할 수 있고(즉, "트리-스테이트"(세 개의 선 상태)가 된다), 그 동안 고속 USB 장치는 D+ 및 D-선 모두를 트리 스테이트(tri-state)로 할 수 있다.
USB 허브는 USB 호스트 제어기와 커플링되어 다중 USB 장치가 USB 호스트 제어기를 통해 호스트 시스템에 커플링 될 수 있도록 한다. 또한, 다른 USB 허브들은 USB 허브에 커플링되어 USB 호스트 제어기에 대한 추가의 USB 장치 접속을 제공하게 한다. 일부 두 가지 역할을 하는 주변 장치들은 슬래이브 제어기(slave controller)를 포함할 수 있고 그들에게 커플링된 다른 주변 장치들과 통신할 수 있다. 예를 들면, 듀얼 역할 USB 프린터는 USB 카메라로부터 사진을 프린트하도록 USB 카메라와 직접 통신할 수 있다. 듀얼 역할 USB 프린터는 슬래이브 주변 장치로서 액세스 될 수 있다(즉, 컴퓨터 시스템에 의해). 컴퓨터 시스템과 듀얼 역할 주변 장치가 주변 장치에 번갈아 액세스할 필요가 있으면, 주변 장치는 하나의 장치로부터 언플러그(unplug)될 수 있고 다른 하나에 커플링될 수 있다. 종래의 장치 스위치는 고속 주변장치에 대해 작업될 수 없다. 예를 들면, 기계식 스위치는 고속 주변장치에 쓰이려면 너무 많은 정전용량이나 인덕턴스를 도입한다. 고속 주변장치는 또한,링잉(ringing)을 방지하기 위해 전형적으로 스무드한 임피던스를 요한다 (기계식 스위치는 링잉을 일으킬 수 있는 임피던스 상의 불규칙성을 도입한다).
여러 가지 실시예에 있어서, USB 스위칭 허브는 둘 이상의 USB 스위칭 허브와 USB 스위칭 허브상에서 상향 스트림 포트의 하나 이상의 서브셋(subset) 간의 액세스를 제어할 수 있다. USB 스위칭 허브는 둘 이상의 상향 스트림 포트와 하향 스트림 포트들 사이의 액세스를 위해 다른 구성(예를 들면, 하드웨어에 내장되었거나 또는 소프트웨어 실시된 구성들)들 사이를 전기적으로 스위칭시킬 수 있다. 두 개의 상향 스트림 포트와 세 개의 하향 스트림 포트를 가진 실시예에서, USB 스위칭 허브는 다중 구성들 간을 스위칭시킬 수 있다. 예를 들면, 제1구성에 있어서, 제 1 상향 스트림 포트는 제 1의 두 개의 하향 스트림 포트에 액세스할 수 있고 제 2 하향 스트림 포트는 제3 하향 스트림 포트에 액세스할 수 있다. 제 2 구성에 있어서, 제 1 상향 스트림 포트는, 제 2 상향 스트림 포트가 제 1의 두 개의 하향 스트림 포트에 액세스할 동안, 제3 하향 스트림 포트에 액세스할 수 있게 한다.그밖에 다른 구성들도 가능하다(예를 들면, 하나의 구성에서 상향 스트림 포트는 어떤 하향 스트림 포트에도 액세스 할 수 없게 할 수도 있다). USB 스위칭 허브는, 제어 신호를 받은 후에(즉, 컴퓨터, 다른 부속 장치, 사람, 센서 등으로부터 신호를 받은 후에) 제1 구성과 제2 구성 (또는 다른 구성)사이를 스위칭한다. 제어 신호는 USB 스위칭 허브에 대해 내부(예를 들면, USB 스위칭 허브 내부의 로직)에 발생 될 수 있다. 어떤 실시예에서, USB 스위칭 허브는 구성들을 스위칭시키기 전에 제어 신호를 받을 수 없다.
어떤 실시예에서, 컴퓨터 시스템과 듀얼 역할 주변 장치(즉, 다른 것들 중에서, 듀얼 USB 프린터 또는 듀얼 역할 USB 디지털 다기능 디스크(DVD) 판독/기입 드라이브)는 USB 스위칭 허브의 상향 스트림 포트에 커플링될 수 있다. 다른 장치 및/또는 시스템(예를 들면, 또 다른 컴퓨터 시스템)이 상향 스트림 포트에 커플링될 수 있다. 듀얼 역할 주변 장치는 다른 주변 장치(예를 들면 하향 스트림 주변 장치)에 그 호스트 제어기를 통해 인터페이스될 수 있고 및/또는 다른 장치(컴퓨터 시스템과 같은)에 주변 장치 자체로서 인터페이스될 수 있다.
어떤 실시예에서는, 상향 스트림 포트는 하나 이상의 허브 제어기를 통해 하향 스트림 라우팅(routing) 제어기에 커플링될 수 있다. 하향 스트림 라우팅 제어기는 둘 이상의 상향 스트림 포트와 하향 스트림 포트를 위해 다른 구성들 사이를 스위칭시킬 수 있다(예를 들면, 제어 신호에 의해 트리거될 때). 어떤 실시예에서는, 하향 스트림 라우팅 제어기는 트랜잭션 번역기 회로(transaction translator circuitary)를 통해 하향 스트림 포트에 커플링될 수 있다.어떤 실시예에서는, 주변 장치들(듀얼 역할 주변 장치뿐 아니라)은 하향 스트림 포트들에 대한 인터페이스(예를 들면, 다른 것들 중에서, USB 물리 계층(PHY) 인터페이스, USB Transceiver Macocell Interface(UTMI) 또는 UTMI 와 로우 핀 인터페이스(low pin interface(ULPI))를 통해 커플링될 수 있다.어떤 실시예에서는(예를 들면, USB 스위칭 허브의 하드웨어에 내장된경우), USB 스위칭 허브상에서 로직에 의해 결정되는 것과 같이 스위칭될 수 있다.다른 구성의 실시들이 또한 유추될 수 있다.
본 발명의 보다 나은 이해를 위해 이하의 도면들을 참조하여 설명될 것이다.
도1은 실시예에 따른 USB 스위칭 허브를 나타낸다.
도2는 실시예에 따른 USB 스위칭 허브에 커플링된 컴퓨터 시스템을 나타낸다.
도3은 실시예에 따른 USB 스위칭 허브에 커플링된 듀얼 역할 주변 장치와 컴퓨터 시스템을 나타낸다.
도4a와 도4b는 실시예에 따른 USB 스위칭 허브의 두 가지 구성을 나타낸다.
도5a와 도5b와 도5c는 실시예에 따른 USB 스위칭 허브의 추가적인 구성을 나타낸다.
도6은 실시예에 따른 USB 스위칭 허브내의 통합된 기능을 나타낸다.
도7은 실시예에 따른 두 개의 상향 스트림 포트들 사이에서 하향 스트림 포트에 대한 액세스 스위칭을 위한 방법을 나타낸다.
본 발명은 쉽게 여러 가지 변형과 대안적 형태가 될 수 있으므로, 그 특정 실시예들이 도면에 예를 들어 보여질 수 있고 여기에서 상세히 설명될 것이다. 그러나, 도면과 상세한 설명은 특정 형태의 개시에 국한되는 것이 아니라 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의된 바와 같은 본 발명의 범위와 기술사상 안에 들어오는 모든 변형, 등가의 것, 및 대안들을 커버 하고자 한다. 요약서는 서류 구성상 목적일 뿐 상세한 설명이나 청구범위를 제한하거나 나타내는데 사용할 의도가 아님을 주의해야 한다. 또한, 본 출원에서 "할 수 있다"는 어구는 허용적 의미(즉, 어떤 실시예에서 가능성이 있다거나 잠재력이 있다는 뜻)이지 강제적인 "해야한다"는 의 미가 아님을 주의해야 한다. "포함한다"라는 어구와 그로부터 파생된 어구는 "포함하나, 제한함은 아니다"는 뜻이다."커플링된"이라는 어구는 "직,간접적으로 접속됨"을 뜻한다.
도1은 USB 스위칭 허브의 실시예를 나타낸다. 여러 가지 실시예에서, USB 스위칭 허브(119)는 USB 스위칭 허브(119) 상의 둘 이상의 상향 스트림 포트와 USB 스위칭 허브(119)상의 하향 스트림 포트의 적어도 하나의 서브세트 사이의 액세스를 제어할 수 있다.어떤 실시예에서는, USB 스위칭 허브(119)는 둘 이상의 상향 스트림 포트(117)와 하향 스트림 포트(121) 사이의 액세스를 위해 구성들(즉, 하드웨어에 내장되거나 소프트웨어 실시 구성)사이를 스위칭할 수 있다.예를 들면, 두 개의 상향 스트림 포트(117)와 네 개의 하향 스트림 포트(121)를 가진 실시예에서는, USB 스위칭 허브(119)는 다중 구성들 간을 스위칭할 수 있다.제1 구성에서, 제1 상향 스트림 포트(117a)는 제1의 세 개의 하향 스트림 포트(121a,121b,및 121c)에 액세스할 수 있도록 하며 제2 상향 스트림 포트(117b)는 제4 하향 스트림 포트(121d)에 액세스할 수 있도록 한다. 제2 구성에서, 제2 상향 스트림 포트(117b)가 제1의 세 개의 하향 스트림 포트(121a,121b,및 121c)에 액세스할 수 있도록 하는 동안, 제1 상향 스트림 포트(117a)는제4 하향 스트림 포트(117d)에 액세스할 수 있도록 한다. 다른 구성들도 E한 가능하다(즉, 한 구성에서는, 상향 스트림 포트(117)는 어떤 하향 스트림 포트(121)에도 액세스할 수 없도록 할 수 있다). 어떤 실시예에서는, USB 스위칭 허브(119)는, 제어 신호를 받은 후에(즉, 컴퓨터, 다른 부속 장 치, 사람, 센서, USB 스위칭 허브(119)에 대한 내부 로직 등으로 부터 신호를 받은 후에), 제1 구성과 제2 구성(또 다른 구성) 사이를 스위칭시킬 수 있다. 어떤 실시예에서는, USB 스위칭 허브(119)는 구성들의 스위칭 전에 제어신호를 받을 수 없을 수도 있다.
도 2는 USB 스위칭 허브(119)에 커플링된 컴퓨터 시스템(101)의 실시예를 나타낸다. 어떤 실시예에서는, 컴퓨터 시스템(101)(즉, 퍼스널 컴퓨터(PC),랩탑, 서버,등)은 USB 스위칭 허브(119)에 커플링된 다중의 주변 장치(125)를 액세스할 수도 있다. 컴퓨터 시스템(101)은 상향 스트림 포트(117)을 통해 USB 스위칭 허브(119)에 커플링될 수 있다. 컴퓨터 시스템(101)은 장치 포트(115)에 커플링된 호스트 제어기(111)를 통해, USB신호 등의 신호들을 받아 전송할 수 있다. 사우스 브릿지(113)에 커플링된, 호스트 제어기(111)는 주변 성분 상호접속(peripheral component interconnection;PCI)버스(109)를 통해 다른 컴퓨터 성분들(즉, 노스 브릿지(105),중앙 처리 장치(CPU)(103), 및 시스템 메모리(107))에 커플링될 수 있다.
어떤 실시예에서는, USB 스위칭 허브(119)는 다중 주변 장치(125)에 커플링되도록 다중 하향 스트림 포트(121)를 가질 수 있다. 주변 장치(125)는 다른 것들 중에서, USB 프린터, 스캐너, 디지털 카메라, 디지털 카메라 덕(docks), 소비자 오디오/비디오, 저장 장치, 및 카드 리더를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서 주변 장치(125)는 인터페이스(123)를 통해 USB 스위칭 허브(119)에 커플링될 수 있다. 어떤 실시예에서 인터페이스(123)는 PHY 인터페이스일 수 있다.다른 인터페이스들 도 사용될 수 있다(즉, UTMI 또는 ULPI).상향 스트림 포트(117)과 하향 스트림 포트(121)은 또한 인터페이스를 가질 수 있다.
도 3은 USB 스위칭 허브(119)에 커플링된 두 개의 상향 스트림 장치(즉, 컴퓨터 시스템(101)과 듀얼 역할 주변 장치(207))의 실시예이다. 어떤 실시예에서는, USB 스위칭 허브(119)는 하나 이상의 허브 제어기(203)(즉, 허브 제어기(203a),(203b))에 커플링된 하향 스트림 라우팅 제어기(201)를 포함할 수 있다.하향 스트림 라우팅 제어기(201)는 트랜잭션 번역기 회로(205)에 또한 커플링될 수 있다. 트랜잭션 번역기(205)는 하향 스트림 포트(203)에 전기적으로 커플링될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 하향 스트림 라우팅 제어기(201)는 둘 이상의 구성들 사이를 스위칭시킨다.구성들은 통신이 디지털 도메인(USB 스위칭 허브(119) 에 대해/로부터 인터페이스의 결과로서)에 있을 동안 상향 스트림 포트(117)와 하향 스트림 포트(121) 사이의 통신을 라우팅시키는 하향 스트림 라우팅 제어기(201)에 의해 실시될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 구성들(즉, USB 스위칭 허브 하드웨어에 내장된)은 USB 스위칭 허브상의 로직에 의해 결정되는 바 대로 스위칭될 수 있다. 다른 구성 실시들이 또한 유추될 수 있다.
어떤 실시예에서는, 듀얼 주변 장치(207)는 다른 것들 중에서,듀얼 USB 프린터 또는 듀얼 역할 USB 디지털 버지타일 디스크(DVD) 판독/기입 드라이브를 포함할 수 있다.어떤 실시예에서는, 듀얼 역할 주변 장치(207)는 장치 포트(210)를 통해 USB 스위칭 허브(119)의 상향 스트림 포트(즉, 상향 스트림 포트(117b))에 커플링될 수 있다. 듀얼 역할 주변 장치(207)는 USB 스위칭 허브(119)에 커플링된 다른 주변 장치(하향 스트림 주변 장치)를 가진 상향 스트림 포트(117b)를 통해 (즉, 듀얼 역할 주변 장치(207)상에 호스트 제어기 (209)를 사용하여) 인터페이스될 수 있다. 듀얼 듀얼 역할 주변 장치(207)는 또한 슬래이브 제어기를 통해 다른 상향 스트림 장치(컴퓨터 시스템(101)과 같은)와 인터페이싱 될 수 있다.예를 들면,듀얼 역할 장치(207)는 USB 스위칭 허브(119)에 슬래이브 주변 장치(즉, 하향 스트림 포트(121c)를 통해 )로서 USB 스위칭 허브(119)에 커플링 될 수 있다. 어떤 실시예에서는, USB 스위칭 허브에 커플링된 듀얼 역할 주변 장치(207)는 별개의 호스트에 대해 슬래이브 주변 장치로서 및/또는 하나 이상의 주변 장치들에 대한 호스트로서 동시에 작용할 수 있다.
어떤 실시예에서, 듀얼 주변 장치(207)는 스탠다드 시스템으로서 동작하도록 (즉, PC 개입 없이 디지털 카메라와 같은 또 다른 주변 장치와 통신하도록) 실시된 호스트 제어기 응용을 가질 수 있다.예를 들면, 듀얼 역할 USB 프린터는 PC 개입 없이 USB 스위칭 허브(119)상의 하향 스트림 포트(121)에 커플링된 디지털 카메라로부터 직접 사진을 프린트할 수 있다. 어떤 실시예에서는, USB 스위칭 허브(119)는 컴퓨터 시스템(101) 또는 듀얼 역할 주변 장치(207)가 하나 이상의 하향 스트림 장치에 액세스할 수 있도록 교대로 허용한다(즉, 하나 이상의 구성들 사이에서 스위칭 한다).
도 4a는 다중 주변 장치에 전기적으로 커플링된 컴퓨터 시스템의 실시예이다. 어떤 실시에에서는, USB 스위칭 허브(119)는 하나 이상의 하향 스트림 포트를 공유할 수 있는 하나의 스위치 커플링 다중 내부 "허브들"과 같이 작용할 수 있다. 예를 들면, USB 스위칭 허브의 각 잠재 구성은 내부의 "허브"를 나타낼 수 있다.어떤 실시예에서는, 컴퓨터 시스템(101)은 USB 스위칭 허브(119)에 커플링된 주변 장치(125)(즉, 주변 장치(125a))를 액세싱 할 때, 주변 장치로/로부터 통신은 제1 상향 스트림 포트(117a), 허브 제어기(203a), 트랜잭션 번역기(205),및 하향 스트림 포트의 적어도 하나의 서브세트로 구성된 제1 "허브"를 통해 프로세싱될 수 있다.제2 "허브"는 제2 상향 스트림 포트(117b),허브 제어기(203b),트랜잭션 번역기(205) 및 하향 스트림 포트(121)의 적어도 하나의 서브세트로 구성될 수 있다.하나의 구성에서, 컴퓨터 시스템(101)은 하향 스트림 포트(121a와 121c)에 (제1 "허브"를 통해) 접속될 수 있고, 듀얼 역할 주변 장치(207)는 (제2 "허브"를 통해)하향 스트림 포트(121b와 121d)에 접속될 수 있다(도 4b). 다른 구성들이 또한 유추될 수 있다.어떤 실시예에서는, 각 상향 스트림 포트에 커플링되도록 어떤 장치를 하향 스트림시킬지를 지시하는 구성 프로파일들이 하드웨어에 내장되거나 소프트웨어에 의해 실시될 수 있다.예를 들면, 소프트웨어에 의해 실시될 경우, 각 상향 스트림 포트(및/또는 상향 스트림 상치)에 대한 구성 프로파일들은 USB 스위칭 허브(119)에 액세스 가능한 메모리 상에 저장될 수 있다.
어떤 실시예에서는, 컴퓨터 시스템(101)과 듀얼 역할 주변 장치(207)는 별도의 하향 스트림 장치와 동시에 USB 스위칭 허브(119)를 통해 통신할 수 있다.예를 들면, 통신 시스템(101)이 장치(125a)와 통신할 동안(예를 들면,제1 "허브"를 통해), 듀얼 역할 주변장치(207)는 장치(125b)와 통신할 수 있다(즉, 제2 "허브"를 통해).어떤 실시예에서는, 주변 장치(125a)가 제1 "허브"를 통해 액세스되고 있는 중인 동안에,다른 상향 스트림 장치는 주변 장치(125a)를 액세스할 수 없다(즉, 듀얼 역할 주변 장치(207)는 주변 장치(125a)가 컴퓨터 시스템(101)에 의해 사용되고 있는 동안 주변 장치(125a)를 액세스할 수 없다). 어떤 실시예에서는, 신호(즉, 외부 제어블록으로부터의 신호)하향 스트림 라우팅 제어기(201)를 트리거시켜 제2 "허브"에 대해 제1 "허브" 상에 있는 하향 스트림 포트(121)(즉, 하향 스트림 포트(121a 및/또는 121c))의 서브세트를 위해 액세스를 스위칭한다.어떤 실시예에서는, 듀얼 주변 장치(207)는 제어 신호를 USB 스위칭 허브(119)에 보낼 수 있다.USB 스위칭 허브는 그 다음 구성들을 스위칭시켜 하나 이상의 하향 스트림 포트를 듀얼 역할 주변 장치에 접속시킬 수 있다.예를 들면, 사용자가 듀얼 역할 주변 장치(207)(즉, 듀얼 역할 프린터)상의 버튼을 누를 때, 신호가 모드(211)를 통해 하향 스트림 라우팅 제어기(201)로 보내어져 컴퓨터 시스템(101)으로부터 듀얼 역할 장치(207)로 장치(125a)의 액세스를 스위칭한다(즉, 도 4b에 도시된 바와 같이 제2 구성에 대해 스위칭시킨다).컴퓨터 시스템(101)은 하향 스트림 포트(121c)와 (및/또는 제2 구성에 의해 결정되는 바와 같은 다른 하향 스트림 포트)와 계속 통신할 수 있다.
어떤 실시예에 있어서,듀얼 역할 주변 장치(207)와 하향 스트림 포트 사이에 더이상의 활동이 검출되지 않으면(즉, 듀얼 역할 주변 장치(207)가 꺼진 경우),하향 스트림 라우팅 제어기(201)는 컴퓨터 시스템(101)에 대해 하향 스트림 포트의 액세스를 스위칭할 수 있다(즉, 다른 구성에 스위칭할 수 있다).어떤 실시예에서는, 하향 스트림 라우팅 제어기(201)는 하향 스트림 포트의 액세스를 다른 상향 스 트림 장치에 스위칭시킬 수 있다. 어떤 실시예에서는, 비활성의 검출 대신, 듀얼 역할 주변장치(207)로 부터의 신호가 USB 스위칭 허브(119)에 신호해서 스위칭시킨다. 다른 신호 및/또는 로직은 또한 언제 구성들을 스위칭할 지에 대해 결정하는데 사용될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 구성은 소프트웨어로 실시될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 하향 스트림 라우팅 제어기(201)에 결합된 또는 포함된 마이크로프로세서는 예를 들어 동적 구성 프로파일을 이용하여 어느 하향 스트림 포트가 각 상향 스트림 포트에 전기적으로 결합되는 지를 결정할 수 있다. 예를 들어 마이크로프로세서는 저장된 구성 프로파일을 판독할 수 있으며, 구성 프로파일에 따라 상향 스트림 포트의 하향 스트림 포트에의 접속을 시도할 수 있다. 구성 프로파일은 USB 스위칭 허브에 결합된 메모리(예를 들어, 전기적으로 소거가능한 프로그램가능 ROM(EEPROM))에 저장될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 우선순위 논리는 구성을 스위칭하는데 사용될 수 있다. 우선순위 논리 또는 액세스를 허여하는데 사용되는 다른 논리는 USB 허브(119) 내부 또는 외부에 있을 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 컴퓨터 시스템(101)은 외부 제어 신호가 일 이상의 하향 스트림 포트의 액세스를 듀얼 역할 주변 장치(207)로 스위칭하도록 듀얼 역할 주변 장치(207)로부터 전송되기까지 모든 하향 스트림에 걸쳐서 우선순위가 주어진다. 일부 실시예에 있어서, 다른 제어 신호가 다른 구성을 트리거(즉, 다른 하향 스트림 포트의 액세스를 듀얼 역할 주변 장치(207)로 스위칭하도록)하도록 전송될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 호스트 협상 논리는 어느 구성을 사용할지를 결정하는데 사용될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 디폴트 구성이 다수의 상향 스트림 장치가 동일 하향 스트림 포트에 액세스를 "요구"하기까지 사용될 수 있다. 호스트 협상 논리는 어느 구성을 사용할지를 결정하는데 사용될 수 있다(즉, 어느 구성이 "요구된" 하향 스트림 포트에 특정 상향 스트림 포트를 제공할지).
일부 실시예에 있어서, USB 스위칭 허브(119) 내의 마이크로프로세서는 하향 스트림 주변 장치를 자동 검출하고 하향 스트림 주변 장치를 접속하는 방법을 결정하는 내장 알고리즘이다. 예를 들어, 특정 하향 스트림 포트를 상향 스트림 포트에 할당하는 대신에 구성 프로파일은 상향 스트림 포트가 알고리즘이 있는 디지털 카메라에 액세스를 갖는지를 특정할 수 있다. 내장 알고리즘은 그것이 하향 스트림 포트에 부착되는 때 디지털 카메라를 자동 검출할 수 있으며, 그것을 적합한 상향 스트림 포트(즉, 적합한 구성으로 스위칭함으로써)에 부착할 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 하향 스트림 라우팅 제어기(201)는 구성을 스위칭하고, 하향 스트림 포트의 제어는 컴퓨터 시스템(101)으로부터 듀얼 역할 주변 장치(207)로 스위칭되고, 컴퓨터 시스템(101)과 각각의 주변 장치(125)(스위칭된 하향 스트림 포트에 결합된)는 컴퓨터 시스템(101)에 의해 종료될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 스위칭되는 하향 스트림 포트와 컴퓨터 시스템(101) 사이의 통신은 USB 스위치 허브(119)에 의해 종료될 수 있다. 그러면 듀얼 역할 주변 장치(207)는 스위칭된 하향 스트림 포트에 결합된 각각의 주변 장치(125)에 접속되고 이 장치를 계산하고 이 장치와 통신할 수 있다.
상향 스트림 장치는 비 부착 포트(즉, 액티브지만 접속되는 장치를 갖지 않는)에 부착하도록 구성되지 않은 하향 스트림 포트를 알 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 소정 수의 하향 스트림 포트만이 특정 상향 스트림 포트(예를 들어 넘버"x" 포트)에 부착되려고 하는 경우, 상향 스트림 장치는 허브가 x 포트만을 갖는 다는 것을 통지받는다. 예를 들어 상향 스트림 포트(117b)만이 하향 스트림 포트(121c 및 121d)에 부착되고자 할 때, 상향 스트림 포트(117b)에 부착된 장치는 USB 스위칭 허브(119)가 단지 두 개의 포트 허브를 갖는다는 사실을 통지받는다.
도 5a, 5b, 및 5c는 USB 스위치 허브(419)에 결합된 두 개의 듀얼 역할 주변 장치와 컴퓨터 시스템(101)의 여러 실시예를 도시한다. 일부 실시예에 있어서, 다수의 듀얼 역할 주변 장치는 USB 스위칭 허브(419)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 듀얼 역할 프린터(407)는 상향 스트림 포트(417b)를 통해 USB 스위칭 허브(419)에 결합될 수 있으며, 듀얼 역할 DVD 판독/기입 드라이브(467)는 상향 스트림 포트(417c)를 통해 USB 스위칭 허브(419)에 결합될 수 있다. 컴퓨터 시스템(101)은 상향 스트림 포트(417a)를 통해 USB 스위칭 허브(419)에 결합될 수 있다. 각각의 상향 스트림 장치는 각각의 허브 제어기(403) 및 하향 스트림 라우팅 제어기(401) 및 트랜잭션 변역기(405)에 결합될 수 있다. 하향 스트림 라우팅 제어기(401)는 각각의 상향 스트림 장치(즉 컴퓨터 시스템(101), 듀얼 역할 프린터(407), 또는 듀얼 역할 DVD 판독/기입 드라이브(467) 및 적어도 주변 장치(425)의 서브세트 사이에서 통신을 구성할 수 있다.
도 5a에 도시한 바와 같이, 일 구성의 프로파일에 있어서, 검퓨터 시스 템(101)은 하향 스트림 포트(421a, 421b, 421c 및 421f)에 접속될 수 있다. 듀얼 역할 프린터(407)는 하향 스트림 포트(421c)를 액세스하도록 구성될 수 있으며, DVD 판독/기입 드라이브(467)는 하향 스트림 포트(421)를 액세스하지 않도록 구성될 수 있다. 듀얼 역할 프린터(407)는 몇 가지 다른 방법을 통해 하향 스트림 포트(421b)에 대한 액세스(즉, 그것에 액세스를 부여하도록 스위칭된 구성을 가짐)를 얻을 수 있다. 예를 들어, 유저가 듀얼 역할 프린터(407)를 눌러서 모드(411)를 통해 USB 허브(419) 내의 하향 스트림 라우팅 제어기(401)에 신호를 전송할 수 있다. 하향 스트림 라우팅 제어기(401)는 도 5b에 도시한 구성으로 스위칭할 수 있다(듀얼 역할 프린터(407)에 의해 하향 스트림 포트(421b)를 액세스하도록). 일부의 경우에 있어서, 듀얼 역할 프린터가 턴오프 즉, 인액티브 상태에 있는 경우, 하향 스트림 라우팅 제어기(401)는 하향 스트림 포트(421b)의 액세스를 다시 컴퓨터 시스템(101)으로 스위칭할 수 있다(즉, 이전의 구성으로 다시 스위칭). 도 5c에 도시한 바와 같이, 일 구성에 있어서, 상향 스트림 포트 어느 것도 하향 스트림 포트 중 하나에 대해 액세스를 할 수 없다.
도 6은 USB 스위칭 허브내의 통합된 기능의 일 실시예를 도시한다. 일부 실시예에 있어서, 각각의 허브 제어기 대신에 통합된 허브 제어기(503)가 사용된다. 예를 들어 각각의 상향 스트림 포트에 대한 통신을 조정하는 각각의 허브 제어기 대신에, 통합된 허브 제어기가 상향 스트림 포트 각각에 대한 통신을 조정할 수 있다. 유사하게 통합된 트랜잭션 번역기(505)는 각각의 상향 스트림 포트에 사용될 수 있다. 또한 도 6에 도시한 바와 같이, 일부 실시예에 있어서, 상향 스트림 포트 스위치(551)가 사용된다. 예를 들어 상향 스트림 포트 스위치(551)는 하향 스트림 라우팅 제어기 대신에 여러 가지 구성을 실시할 수 있다.
일부 실시예에 있어서, USN 스위칭 허브(예를 들어 USB 스위칭 허브(419) 도는 USB 스위칭 허브(519) 내에 트랜잭션 번역기(들)에 의해 상향 스트림 포트가 다른 상향 스트림 포트와 상대적으로 다른 통신 속도에서 통신할 수 있다. 예를 들어 하나의 상향 스트림 포트는 단지 고속 장치에만 결합되므로, 고속으로 통신하는 한편, 각각의 상향 스트림 포트는 전속도(full speed) 장치에만 결합될 수 있으므로 전속도에서 통신할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상향 스트림 포트는 트랜잭션 번역기때문에 다른 속도에서 다른 하향 스트림 포트와 통신할 수 있다.
도 7은 두 개의 USN 스위칭 허브 상의 두 개의 상향 스트림 포트 사이에서 다운 스트림 포트에 대한 액세스를 스위칭하기 위한 방법의 일 실시예를 도시한다. 이하 기술하는 방법들의 각종 실시예들에 있어서, 기술한 하나 이상의 요소는 도시한 바와 다른 방식으로 동시에 수행될 수 있거나, 전체적으로 생략될 수 있음을 유의해야 할 것이다. 다른 추가의 요소가 필요에 따라 또한 수행될 수 있다.
701에 있어서, USB 스위칭 허브는 제 1 구성과 제 2 구성 사이에서 스위칭하도록 USB 스위칭 허브에 신호하는 신호(예를 들어 외부 제어 신호)를 수신할 수 있다. 예를 들어, 스위칭 구성은 제 1 하향 스트림 포트로부터 제 2 상향 스트림 포트로 제 1 하향 스트림의 액세스를 스위칭할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 유저는 USB 스위칭 허브에 결합된 듀얼 역할 주변 장치상의 버튼을 눌러서 듀얼 역할 주변 장치가 외부 제어 신호를 USB 스위칭 허브에 전송하여 하나 이상의 구성 사이 에서 스위치하도록 USB 스위칭 허브에 신호할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 신호는 내부(예를 들어, USB 스위칭 허브 내부의 논리에 의해 생성) 신호이다.
703에 있어서, 제 1 상향 스트림 포트에 결합된 호스트와 제 1 하향 스트림 포트에 결합된 제 1 주변 장치 사이의 통신이 종료한다. 일부 실시예에 있어서, 통신은 하향 스트림 주변 장치의 서브세트를 위해 종료할 수 있다.
705에 있어서, USB 스위치 허브는 제 1 구성과 제 2 구성 사이를 스위칭하여 제 1 하향 스트림의 액세스를 제 2 업 스트림 포트에 제공한다. 일부 실시예에 있어서, 구성 스위치는 하향 스트림 주변 장치의 서브세트에 대한 액세스에 영향을 미친다.
707에 있어서, 하향 스트림 주변 장치는 제 2 상향 스트림 포트에 결합된 호스트에 의해 제 2 상향 스트림을 통해 액세스될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 제2 상향 스트림은 하향 스트림 주변 장치와 통신할 수 있다. 예를 들어, 호스트는 계산한 다음 스위칭된 다수의 하향 스트림 장치와 통신할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 제 1 상향 스트림 포트와 제 2 상향 스트림 포트 사이의 액세스가 지속될 수 있다.
본 발명의 각종의 특징의 추가의 변경 및 다른 실시예들은 이 설명에 비추어 본 분야의 당업자에게 자명할 것이다. 따라서 이 설명은 본 발명을 수행하는 일반적인 방식을 당업자에게 교시목적으로 예시하는 것에 불과하다. 여기에 도시 및 기술된 본 발명의 형태들은 실시예들로서 취급되야 할 것이다. 여기에 기술하고 예시한 요소 및 재료들은 다른 요소 및 재료들로 대체될 것이고, 부품 및 프로세스가 달리 될 수 있다. 본 발명의 임의의 특징들은 독립적으로 이용될 수 있으며, 이들은 본 발명에서 기술한 이점을 가진 후라면 본 분야의 당업자에게 자명할 것이다. 여기에 기술한 요소들에 대한 변경은 이하의 부속 청구범위에 기술한 본 발명의 사상 및 영역을 일탈하지 않는 범위 내에서 가능할 것이다.

Claims (35)

  1. USB 스위칭 허브를 구비하되, 이 허브는 적어도 두 개의 상향 스트림 포트 및 복수의 하향 스트림 포트를 구비하는 USB 스위칭 허브;
    상기 스위칭 허브는 상향 스트림 포트와 복수의 하향 스트림 포트의 적어도하나의 서브세트 사이에서 둘 이상의 액세스 구성 사이에서 전자적으로 스위칭하도록 구성되는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 USB 스위칭 허브는,
    하향 스트림 제어기 논리를 구비하고, 상기 하향 스트림 제어기 논리는 상향 스트림 포트와 하향 스트림 포트 사이의 라우팅 통신에 의한 구성을 실시하는 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 USB 스위칭 허브는 제어 신호에 응답하여 둘 이상의 구성 사이에서 전자적으로 스위칭하도록 구성되는 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어 신호는 상향 스트림 포트중 하나에 결합된 장치로부터 시작되는 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어 신호는 USB 스위칭 허브 내부의 논리로부터 시작되는 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 USB 스위칭 허브는 각각의 상향 스트림 포트를 통해 각각의 하향 스트림 포트의 동시 액세스를 허용하도록 구성된 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 USB 스위칭 허브의 구성은 하드웨어에 내장되거나(hawired) 소프트웨어를 통해 구현되는 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    USB 스위칭 허브에 결합된 메모리를 추가로 구비하고, 이 메모리는 구성을 저장하는 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 메모리는 USB 스위칭 허브내의 허브 제어기에 결합되는 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 USB 스위칭 허브는 또한 트랜잭션 번역기 회로를 추가로 구비하는 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 하향 스트림 포트의 적어도 하나는 유니버셜 시리얼 버스 USB 장치에 결합되는 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 상향 스트림 포트에 결합된 컴퓨터 시스템을 추가로 포함하는 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 상향 스트림 포트에 결합된 듀얼 역할 주변 장치를 추가로 구비하는 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 상향 스트림 포트에 결합된 호스트 제어기를 갖는 프린터를 추가로 구비하는 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    주변 장치와 적어도 하나의 하향 스트림 장치 사이의 인터페이스를 추가로 구비하고, 상기 인터페이스는 주변 장치로부터의 신호를 이진 신호로 변환하는 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 USB 스위칭 허브는 허브 제어기를 추가로 구비하는 장치.
  17. 제 1 상향 스트림 포트;
    제 2 상향 스트림 포트;
    복수의 하향 스트림 포트;
    하향 스트림 라우팅 제어기;를 구비하고,
    상기 하향 스트림 라우팅 제어기는 제 1 상향 스트림 포트와 하향 스트림 포트의 제 1 서브세트 그리고 상향 스트림 포트와 하향 스트림 포트의 제 2 서브세트 사이에서 액세스를 허용하는 제 1 구성을 실시하도록 구성되고,
    상기 하향 스트림 라우팅 제어기는 또한 제 1 상향 스트림 포트와 하향 스트림 포트의 제 3 서브세트 그리고 상향 스트림 포트와 하향 스트림 포트의 제 4 서브세트 사이에서 액세스를 허용하는 제 2 구성을 스위칭하도록 추가로 구성된 USB 스위칭 허브.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 USB 스위칭 허브는 제 1 하향 스트림 포트를 액세스하도록 제 1 상향 스트림 포트에 결합된 제1 장치를 구비하는 동시에 상기 USB 스위칭 허브는 제 2 상향 스트림 포트에 결합된 제 2 장치에게 제 2 하향 스트림 포트의 액세스를 허가하는 USB 허브.
  19. 제 17 항에 있어서,
    외부 신호가 제 1 구성과 제 2 구성 사이에서 스위칭하도록 하향 스트림 라우팅 제어기에 신호하는 USB 허브.
  20. 제 17 항에 있어서,
    허브 제어기를 추가로 구비하는 USB 허브.
  21. 제 17 항에 있어서,
    트랜잭션 번역기 회로를 추가로 구비하는 USB 허브.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 트랜잭션 번역기 회로에 의해 제 1 상향 스트림 포트와 복수의 하향 스트림 포트 중 하나 사이에서 제 1 속도에서 통신이 발생하고, 제 2 상향 스트림 포트와 복수의 하향 스트림 포트 중 두 번째 포트 사이에서 제 2 속도에서 통신이 발 생하는 USB 허브.
  23. 제 17 항에 있어서,
    적어도 하나의 복수의 하향 스트림 포트가 유니버셜 시리얼 버스(USB) 2.0 장치에 결합되는 USB 스위칭 허브
  24. 제 17 항에 있어서,
    제 1 상향 스트림 또는 제 2 상향 스트림에 결합된 컴퓨터 시스템을 추가로 구비하는 USB 스위칭 허브.
  25. 제 17 항에 있어서,
    제 1 상향 스트림 포트 또는 제 2 상향 스트림 포트에 결합된 듀얼 역할 주변 장치를 추가로 포함하는 USB 스위칭 허브.
  26. 제 17 항에 있어서,
    제 1 상향 스트림 또는 제 2 상향 스트림에 결합된 호스트 제어기를 갖는 프린터를 추가로 구비하는 USB 스위칭 허브.
  27. 제 17 항에 있어서,
    주젼 장치와 적어도 하나의 복수의 하향 스트림 포트 사이의 인터페이스를 추가로 구비하고, 상기 인터페이스는 주변 장치로부터의 신호를 이진 신호로 변환하는 USB 스위칭 허브.
  28. 제 17 항에 있어서,
    제 1 구성 및 제 2 구성은 하드웨어에 내장되는 USB 스위칭 허브.
  29. 제 17 항에 있어서,
    하향 스트림 라우팅 제어기에 결합된 메모리를 추가로 구비하고, 상기 메모리는 제 1 구성 및 제 2 구성을 저장하는 USB 스위칭 허브.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 하향 스트림 라우팅 제어기는 제 1 구성 및 제 2 구성을 실시하도록 상기 메모리를 액세스하는 USB 스위칭 허브.
  31. USB 스위칭 허브에 결합된 제 1 하향 스트림 주변 장치에 액세스를 결정하는 방법으로서,
    제 1 구성과 제 2 구성 사이에서 스위칭하기 위한 신호를 수신하는 단계;
    상기 제 1 구성과 제 2 구성 사이를 스위칭하는 단계를 포함하는데, 상기 제 1 구성과 제 2 구성 사이의 스위칭은 제 1 하향 스트림 포트로부터 제 2 상향 스트림 포트로의 제 1 하향 스트림 주변 장치의 액세스의 스위칭을 포함하고; 그리고
    제 2 상향 스트림 포트와 제 1 하향 스트림 주변 장치 사이의 통신을 허용하는 단계를 포함하고,
    상기 제 2 하향 스트림 주변 장치와 제 1 상향 스트림 포트 사이의 통신은 제 2 상향 스트림 포트가 제 1 하향 스트림 포트를 액세스하는 동안 지속되는 액세스 결정 방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 신호는 제 1 상향 스트림 포트와 제 2 상향 스트림 포트에 결합된 USB 장치로부터의 외부 신호인 액세스 결정 방법.
  33. 제 31 항에 있어서,
    복수의 주변 장치가 USB 스위칭 허브에 결합되고, 스위칭 구성은 USB 스위칭 허브에 결합된 주변 장치의 서브세트의 액세스를 스위칭을 포함하는 액세스 결정 방법.
  34. 제 31 항에 있어서,
    제 1 하향 스트림 주변 장치와 제 1 상향 스트림 포트에 결합된 제 1 장치 사이의 통신을 종료하는 단계; 및
    제 2 상향 스트림 포트와 제 1 하향 스트림 포트에 결합된 제 2 장치를 전기적으로 접속하는 단계를 포함하는 액세스 결정 방법.
  35. 제 34 항에 있어서,
    제 1 하향 스트림 주변 장치를 계산하는 단계;
    제 1 하향 스트림 주변 장치와 제 2 상향 스트림 포트에 결합된 제 2 장치 사이에서 통신하는 단계를 추가로 포함하는 액세스 결정 방법.
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