KR20120063956A - 멀티 유저 ｐｃ 시스템 및 멀티 유저 ｐｃ 시스템의 연결 관리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멀티 유저 PC 시스템 및 그 구현 방법에 관한 것으로서, 구체적으로, PC측과 사용자 인터페이스 장치들간 원거리 연결이 가능한 멀티 유저 PC 시스템 및 그 구현 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 FTP (foiled twisted pair) 또는 STP (shielded twisted pair) 타입 즉, 4쌍의 꼬임선외에 접지 신호가 별도로 존재하는 랜 케이블을 이용하여 PC 본체로부터 수십 미터 이상 떨어져 있는 어느 한 유저의 모니터, 키보드, 마우스, 오디오, 마이크, 기타 USB 장치, 기타 PC 제어장치들을 동시 사용 가능하도록 하는 멀티 유저 PC 시스템 및 그 구현 방법에 관한 것이다.

Description

멀티 유저 ＰＣ 시스템 및 멀티 유저 ＰＣ 시스템의 연결 관리 방법{MULTI-USER PC SYSTEM, METHOD FOR MANAGING CONNECTION OF MULTI-USER PC SYSTEM}

본 발명은 멀티 유저 PC 시스템 및 멀티 유저 PC 시스템의 연결 관리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, PC측과 사용자 인터페이스 장치들간 원거리 연결이 가능한 멀티 유저 PC 시스템 및 멀티 유저 PC 시스템의 연결 관리 방법에 관한 것이다.

본 발명은 지식경제부의 정보통신산업원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다. [과제관리번호: 10035242, 과제명: 클라우드 Daas 시스템 및 단말 기술 개발]

최근 친환경녹색성장 정책과 맞물려 1인당 전력소모가 기존 데스크탑 PC 에비해 절반 이하 수준인 멀티 유저 PC 에 대한 관심이 깊어지고 있다. 멀티 유저 PC 란 한 대의 데스크 탑에 여러 사용자가 접속하여 그 컴퓨팅 자원을 공유해 사용하는 방식의 PC로서 기존 데스크탑 PC 에 가상화 소프트웨어나 다중 계정을 지원하는 운영체제를 설치하여 여러 사용자가 그 PC를 사용할 수 있도록 해준다. 이렇게 하면 기존 데스크탑 PC 의 CPU, 메인보드, 메모리, HDD 같은 부품들을 여러 사용자가 논리적으로 공유해서 사용할 수 있게 된다. 그러나 사용자 인터페이스 장치라는 것은 PC 와 물리적으로 일대일 연결되어야 하는 것이기 때문에 사용자 인터페이스 수를 사용자 수만큼 물리적으로 증가시켜줘야 한다. 일반적인 방법으로는 메인보드 PCI(e) 슬롯에 그래픽 카드를 여러 개 꽂고, 멀티 포트 PS/2 카드, 멀티 포트 사운드 카드, 멀티 포트 USB 카드 등을 꽂아 여러 사용자가 케이블들을 연결해 쓸 수 있도록 하는 형태로 멀티 사용자 인터페이스를 제공하나 경우에 따라 포트가 여러 개 달린 멀티 포트 그래픽 카드를 꽂고 PC 메인보드에 내장된 온보드 멀티 포트 PS/2, USB, 오디오 점퍼핀/커넥터 들을 활용하여 멀티 사용자 인터페이스를 제공하기도 한다.

그런데 멀티 유저 PC 시스템의 구축에 있어 가장 어려운 부분은 사용자 인터페이스 장치들과 PC를 연결해주는 기술이다. PC 본체는 한 곳에 있으나 그것을 사용하고자 하는 사용자마다 상주하고 있는 물리적 위치가 다르기 쉽기 때문에 긴 케이블 연결이 필요하고 또한 사용자가 쓰고자 하는 사용자 인터페이스 장치의 종류가 매우 많기 때문에 각 인터페이스 장치별 신호선들을 모두 고려하다 보면 케이블 두께가 매우 두꺼워져 비용이 심각하게 올라가는 문제가 발생하기 때문이다. 대부분의 사용자 인터페이스 장치의 신호들을 그대로 보내는 경우 일반적으로 5m 이상 전달하는 것이 어렵다. 이 신호들 각각을 증폭하기 위한 칩을 사용하여 전송 거리를 늘리고 여러 신호를 합친 통합케이블을 사용한다 하더라도 1인당 개인 PC 한대씩 지급하는 경우보다 비용이 훨씬 더 많이 들게 되어 멀티 유저 PC 를 사용하는 의미는 사라지게 된다. 결과적으로 먼 거리까지 가능한 싸고 가는 케이블을 이용해 최대한 많은 종류의 사용자 인터페이스 장치를 수용해 사용할 수 있도록 해주는 기술이 필요한 것이다. 또한 1인 1 PC 사용 형태가 아니라 여러 명이 1 PC를 공유해 사용하는 형태이므로 여러 사용자 간 사용자 인터페이스 연결 및 운용 방법도 제공되어야 한다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, PC 측과 사용자 인터페이스 장치들간 원거리 연결에서 복수의 사용자 인터페이스 장치들을 동시 사용 가능하도록 할 수 있는 멀티 유저 PC 시스템 및 멀티 유저 PC 시스템의 연결 관리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 멀티 유저 PC 시스템은, PC 본체의 사용자 인터페이스에 연결되는 PC측 연결장치와, FTP 또는 STP 케이블을 통해 원거리에서 각 유저에게 그 사용자 인터페이스를 제공하는 사용자측 연결장치와, 복수의 상기 PC측 연결장치들과 복수의 상기 사용자측 연결장치들 간 연결 관리 및 상태 모니터링을 수행하는 연결 관리 장치를 포함한다.

본 발명의 다른 면에 따른 멀티 유저 PC 시스템의 연결 관리 방법은, 인터럽트 방식으로 상기 사용자측 연결장치와 통신할 경우, 인터럽트 플래그들을 초기화하고 시스템에 내장 또는 연결된 메모리에 있는 연결 상태 및 PC 사용 상태 정보 내용을 초기화 하는 단계와, 복수의 PC측 연결장치에 의해 연결된 복수의 상기 PC 본체 중 관리자 PC로 지정된 PC의 관리자 프로그램에게 상기 연결 상태 및 상기 PC 사용 상태 정보를 통보 후 대기 상태로 돌입하는 단계와, 상기 연결 관리 모듈에 상기 FTP 또는 상기 STP 케이블의 연결 상태를 점검하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 저렴하고 현장 설치가 용이한 표준 랜 케이블을 제공하여 원거리에서 다수의 유저가 개별 사용자 인터페이스 장치를 이용하여 PC 본체에 접속하여 마치 PC 본체가 곁에 있는 것과 같은 느낌으로 PC 이용 서비스를 제공받을 수 있도록 할 수 있다. 이로 인해 멀티 유저 PC의 저변이 확대될 수 있고, 에너지 절약에 도움이 될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 유저 PC 시스템의 PC측 연결장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 유저 PC 시스템의 사용자측 연결장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 유저 PC 시스템의 연결 관리 장치를 도시한 블럭도이다.
도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 유저 PC 시스템의 연결 관리 방법을 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 유저 PC 시스템의 연결 관리 방법을 도시한 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로서, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

구체적인 내용의 기술에 앞서 PC 와 사용자 인터페이스 장치들간의 연결에 있어서 필요한 신호 그룹을 크게 3 가지로 정의한다.

첫째는 비디오 신호 그룹이다. 이는 보통 메인보드 또는 그래픽카드의 VGA 칩셋으로부터 나오는 출력 신호로서 모니터 디스플레이를 위해 반드시 필요로 하는 신호들을 지칭하는 것이며, 색상 신호인 빨간색(R), 녹색(G), 파란색(B) 와 수평 동기신호 (Hsync), 수직 동기 신호(Vsync) 및 아날로그 접지(AGND)의 총 6개의 신호로 구성된다.

둘째는 USB 신호 그룹이다. USB 신호 그룹은 표준 USB 신호들을 의미하며 양 데이터 (D+), 음 데이터 (D-), 전원 공급선(VBUS) 및 디지털 접지(DGND) 신호로 구성이 된다.

셋째는 제어 신호 그룹이다. 제어 신호 그룹은 PC 전원 스위치(PWSW+, PWSW-), 리셋 스위치(RST+, RST-), PC 전원 상태(PWLED+, PWLED-), 사용자 식별 신호(ID), 시리얼 통신 신호, 진단 신호, 그 밖의 부가 신호 등으로 구성된다. 이들 제어 신호 그룹의 신호들은 주로 멀티 유저 PC 시스템 제어, 진단, 모니터링을 위한 목적으로 사용된다.

지금까지 정의한 모든 신호 그룹의 신호들은 종전에는 PC와 사용자 인터페이스 장치간에 1~2m 이내의 매우 가까운 거리에서 각 신호 그룹별로 별도 케이블들을 통하여 직접 연결되어 사용되던 것들이다. 하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 유저 PC 시스템에서는 각 신호 그룹의 신호들의 전송 가능 거리를 개선하고, 하나의 케이블을 통해 함께 전달할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 유저 PC 시스템은, PC 본체의 사용자 인터페이스(위에 열거한 다양한 사용자 주변장치들이 기존 방식으로 연결되던 PC 본체 내의 각종 연결 포트를 말함)에 연결되는 PC측 연결장치, FTP 또는 STP 케이블을 통해 원거리에서 각 유저에게 그 사용자 인터페이스를 제공하는 사용자측 연결장치, 그리고 여러 개의 PC측 연결장치들과 사용자측 연결장치들 간 연결 관리 및 상태 모니터링을 수행하는 연결 관리 장치를 포함한다. 전술한 각 장치는 전자 회로로 구성되며, 일반적으로 PCB(인쇄회로기판)보드에 구현이 된다. 각 장치들은 경우에 따라 하나의 칩으로 구현 될 수 있으며, PC측 연결장치와 연결 관리 장치는 하나의 통합된 형태의 PCB나 칩으로 구현될 수 있다.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 유저 PC 시스템의 PC측 연결장치를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 유저 PC 시스템의 PC측 연결장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 멀티 유저 PC 시스템의 PC측 연결장치(10)는 비디오 신호 증폭부(101), 제어부(103), 구동부(105), 스위치부(107), USB 신호부(109) 및 접속부(111)를 포함한다.

비디오 신호 증폭부(101)는 비디오 신호 그룹의 신호들의 전송 가능 거리를 개선하기 위하여 비디오 신호 그룹의 신호들을 증폭한다. 이 때, 비디오 신호 증폭부(101)는 신호 증폭을 위하여 Triple Differential Twisted-Pair Driver with Common-Mode Sync Encoding칩과 같은 IC 칩을 포함할 수 있다.

이 때, IC칩을 통해 증폭되어 출력되는 신호는 Common-Mode Encoded Differential R+/R-, G+/G-, B+/B- 신호들로서, 이 신호들은 앞서 정의한 원 비디오 신호 그룹의 신호들의 입력을 증폭한 결과 신호들이며, 입력 신호인 원 비디오 신호와는 그 역할 및 전기적 특성이 다소 다르나 신호선수는 6개로 그대로 유지된다.

비디오 신호와 USB 신호를 멀리 보내기 위해 증폭을 한 신호선들을 케이블 신호선들에 할당(비디오 신호 3쌍, USB 신호 1쌍)하고 나면 랜 케이블의 신호선들(4쌍 또는 8개)을 다 사용하기 때문에 제어 신호 그룹의 신호들에게 할당할 선이 남지 않게 된다.

따라서, 본 발명에서는 비디오 신호 그룹과 제어 신호 그룹의 신호를 랜 케이블 중 3쌍의 신호선에 할당하여, 랜 케이블의 신호선을 공유해서 쓰도록 한다. 즉, 비디오 신호 그룹 및 제어 신호 그룹 중 하나의 신호 그룹을 위해 3쌍의 신호선을 할당하고, USB 신호 그룹을 위해 1쌍의 신호선을 할당한다.

참고로, PC 가 사용중인 동안에는 비디오 신호는 PC 로 부터 사용자 인터페이스 장치인 모니터로 끊임없이 전송되어야 하기 때문에 랜 케이블 중 3쌍의 신호선들을 공유해 사용하는 것이 어려울 수 있다.

하지만, 제어 신호 그룹은 사용자가 PC 를 켜거나 끄는 상황 또는 진단 상황에서만 필요하고, 컴퓨터의 정상 사용 중에는 거의 사용되지 않는다.

예를 들어, 전원 스위치, 리셋 스위치, PC 전원 상태, 사용자 ID 신호와 같은 제어 신호 그룹들은 컴퓨터를 켜거나 끌 때만 필요하다. 따라서, 비디오 신호 그룹과 제어 신호 그룹의 신호를 랜 케이블 중 3쌍의 신호선에 할당하여, 랜 케이블의 신호선을 공유하여 사용할 수 있다.

제어부(103)는 PC측 연결장치(10)의 전체적인 동작 및 신호의 흐름을 제어한다. 또한, 제어 신호 그룹의 여러 신호들을 취합하고, 신호를 직렬화(Serialization)시켜 직렬화된 신호를 구동부(105)에 전달한다. 또한, 제어부(103)는 스위치부(107)의 비디오 신호 그룹 및 제어 신호 그룹 중 적어도 하나에 대한 신호 선택을 제어하며, 비디오 신호 증폭부(101), 구동부(105)의 Enable/Disable를 제어한다. 또한, 제어부(103)는 구동부(105)의 리시버로부터 전달받은 입력 제어 신호를 분석하여 제어 신호 그룹의 해당 제어 신호에 따라 시스템을 제어한다.

한편, 제어부(103)는 마이크로 프로세서나 마이크로 컨트롤러로 구성될 수도 있고 CPLD 나 FPGA 형태로 구현될 수도 있다.

구동부(105)는 라인 드라이버(Line driver)와 리시버(Receiver)를 포함한다. 라인 드라이버는 직렬화된 출력 제어 신호의 전송 가능 거리를 개선하기 위해 출력 제어 신호를 강화하여 스위치부(107)로 전달하며, 리시버는 원격지로부터 들어오는 입력 제어 신호를 수신하여 제어부(103)에 전달한다.

한편, 구동부(105)의 라인 드라이버와 리시버는 제어 신호 통신 방식이Full-Duplex, Half-Duplex인지 여부에 따라, 라인 드라이버와 리시버의 물리적 구성이 분리된 형태를 취할 수도 있고, 하나로 결합된 형태로 구성될 수 있다.

스위치부(107)는 물리적인 스위치로서 멀티플렉서 기능을 수행하며, 비디오 신호와 제어 신호간 멀티플랙싱이 가능하도록 구성된다. 스위치부(107)는 릴레이 스위치를 포함하도록 구성될 수 있다. 한편, 비디오 신호와 제어 신호는 각각 3쌍 이하의 라인수로 각각 입력되어 멀티플랙싱 후 3쌍 이하의 라인수로 출력될 수 있다.

USB 신호부(109)는 USB 신호 그룹의 신호들을 입력받아 USB 신호 그룹의 신호를 강화하여 전송 가능 거리를 개선하고, 접속부(111)에 각 신호들을 전달한다. USB 신호부(109)는 USB 신호 그룹의 신호 증폭을 위한 전용 증폭 IC칩을 포함하도록 구성될 수 있다.

여기서, 전술한 USB 신호 그룹의 VBUS 신호는 사용자 인터페이스 장치들에 전원 공급의 역할을 하는 신호이나 사용자측 연결장치가 별도의 자체 전원 장치를 사용하기 때문에 사용자측 연결장치의 USB 허브 부분 및 그 허브에 연결된 다양한 USB 장치들은 자체 전원으로 동작할 수 있다. 따라서, USB 신호 그룹의 신호 중 D+신호, D-신호 및 DGND 신호의 3개 신호만 사용자측 연결장치로 전송하면 된다.

한편, D+ 와 D- 신호도 마찬가지로 USB 신호부(109)를 통하여 신호의 전송 가능 거리를 대폭 개선한 후 STP or UTP 케이블의 4쌍의 꼬임선 중 1쌍의 꼬임선에 증폭된 출력신호 D+/D- 를 할당하고 DGND 신호는 STP or UTP 케이블의 접지선(쉴드선)에 연결한다(STP or UTP 케이블의 신호선은 꼬임선 총 4쌍과 접지선 1개로 구성되어 있다).

접속부(111)는 스위치부(107) 및 USB 신호부(109)로부터 증폭이 이루어진 비디오 신호, 제어 신호 및 USB 신호 중 적어도 하나를 전달 받아, 사용자측 연결 장치에 비디오 신호, 제어 신호 및 USB 신호가 통합된 통합 신호를 전달하도록 구성된다. 여기서, 접속부(111)는 RJ45의 규격에 따른 형태를 가질 수 있다.

한편, 원격지로부터 들어오는 입력 제어 신호의 경우는 구동부(105)를 통한 뒤 제어부(103)가 분석해 제어 신호 그룹의 해당 제어 신호를 컨트롤하도록 구성된다.

한편, 제어부(103)를 통해 취합된 제어 신호를 전송하기 위한 필요한 신호선(즉 제어부(103)로부터 구동부(105) 및 스위치부(107)를 통과하여 케이블의 꼬임선과 연결되는 신호)은 그 취합 프로토콜에 따라 적게는 꼬임선 1쌍에서 많게는 3쌍(보통 전송하고자 하는 데이터가 많은 경우)이 될 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 PC측 연결장치(10)의 제어 방법을 설명한다.

제어부(103)는 스위치부(107)의 select 신호를 제어하여, 구동부(105)의 신호들과 STP or FTP 케이블의 꼬임선들이 서로 접촉된 상태로 만들고 구동부(105)를 Enable되도록 제어한다. 이 때, 제어부(103)는 비디오 신호 증폭부(101)를 disable하도록 제어한다. 이러한 처리 과정을 PC측 연결장치(10)의 초기화라고 한다.

제어부(103)는 사용자측 연결장치(20)로부터 전원 On 신호가 입력되었다고 판단되면, 제어 신호 그룹 중 PC 전원 On 신호를 활성화하여 PC를 켜고, PC 전원 LED 신호가 On 이 되면 이를 다시 사용자측 연결장치(20)로 보내 PC가 켜졌음(PC 사용 상태 정보를 통보)을 알린다.

제어부(103)는 전원 On 신호가 입력되었다고 판단하기 위해, 사용자측 연결장치(20) 로부터 인터럽트(Interrupt)를 받도록 구성될 수도 있고, 폴링(Polling) 방식에 따라 일정 시간 간격으로 전원 On 신호의 입력 여부를 판단하도록 구성될 수 있다. 기타 제어 신호들의 교환도 위와 마찬가지 방식으로 수행된다.

한편, 제어부(103)는 제어 신호들의 처리가 끝나면 구동부(105)를 Disable 하도록 제어하고, 스위치부(107)의 selet 신호를 제어하여, 비디오 신호 증폭부(101)의 신호선들과 케이블의 3쌍의 꼬임선들이 접촉된 상태로 만든 후 비디오 신호 증폭부(101)를 Enable하도록 제어한다. 참고로, 이 때, 사용자가 PC를 사용하는 상태가 된다.

PC 사용 중에 사용자 측으로부터 USB 신호 채널을 통한 제어 신호 교환 요청이 발생하는 경우에 있어서도, 제어부(103)는 전술한 방법에 따라 제어 신호의 교환을 위한 작업을 수행한다. 특히, USB 신호 채널을 통한 사용자측 연결장치(20)로부터의 PC 전원 off 제어 신호가 들어온 경우면 제어부(103)는 PC 전원이 꺼졌음을 파악하여, 다시 PC측 연결장치(10)의 초기화를 시작한다.

이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 유저 PC 시스템의 사용자측 연결장치를 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 유저 PC 시스템의 사용자측 연결장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 유저 PC 시스템의 사용자측 연결장치(20)는 접속부(201), 스위치부(203), 비디오 신호 복원부(205), 구동부(207), 제어부(209), USB 신호 복원부(211), USB 허브부(213) 및 오디오/마이크 코덱부(215)를 포함한다.

접속부(201)는 비디오 신호, 제어 신호 및 USB 신호가 통합된 통합 신호를 수신하여, 스위치부(203) 및 USB 신호 복원부(211)에 통합 신호를 전달하도록 구성된다. 여기서, 접속부(201)는 RJ45의 규격에 따른 형태를 가질 수 있다.

스위치부(203)는 물리적인 스위치로서 통합신호를 비디오 신호와 제어 신호를 분리하고, 비디오 신호 복원부(205) 및 구동부(207) 중 하나로 분배하여 전달하는 디멀티플렉서 기능을 수행한다. 스위치부(203)는 릴레이 스위치를 포함하도록 구성될 수 있다.

제어부(209)는 사용자측 제어 신호(예를 들어, 전원 on 스위치 신호)를 취합하여 PC 측으로 전송하거나 PC 측으로부터 받은 취합된 신호를 분석해 해당 제어 신호(예를 들어, 전원 LED 신호)에 따라 시스템을 제어 한다.

제어부(209)는 스위치부(203)에서, 비디오 신호와 제어 신호의 분리를 제어한다.

사용자측 연결장치(20)에서는 비디오 신호와 제어 신호를 분리하기 위해 PC측 연결장치(10)에서와 마찬가지로 스위치부(203)(물리적인 스위치로서 이때는 디멀티플렉서 기능을 수행)를 사용하고, 이를 제어부(209)가 제어하도록 한다. 마찬가지로 제어부(209)도 마이크로 프로세서나 마이크로 컨트롤러로 구성될 수도 있고 CPLD 나 FPGA 형태로 구현될 수도 있다.

스위치부(203)에서 분리된 제어 신호선은 PC 측 보드의 경우에서와 마찬가지로 구동부(207)를 거쳐 제어부(209)와 연결되며,

스위치부(203)에서 분리된 비디오 신호선은 비디오 신호 복원부(205)를 통해 원 비디오 신호로 복원된 후 사용자 모니터로 바로 연결됨으로써, PC 쪽의 VGA 칩셋이 송출하는 화면을 사용자에게 보여주게 된다.

USB 신호의 경우도 수신 받은 신호를 USB 표준 신호 레벨로 복원하는 USB 신호 복원부(211)를 통한 후 USB 허브부(213)의 업스트림 포트에 연결된다.

USB 허브부(213)는 다수의 다운스트림 포트를 제공하여 사용자가 키보드, 마우스 등 수많은 USB 장치 들을 연결하여 사용할 수 있게 해준다. 여러 다운스트림 포트 중 한 포트를 USB 오디오/마이크 코덱부(215)에 연결하여 오디오 신호 출력 및 마이크 신호 입력이 가능하도록 한다.

PC측 연결장치(10)의 경우처럼 구동부(207)의 Enable/Disable 제어와 비디오 신호 복원부(205)의 Enable/Disable 제어는 제어부(209)가 담당한다.

특히 사용자측 연결장치(20)의 비디오 신호 복원부(205)는 모니터 화질 조정을 위한 여러 신호 입력핀들을 구비하며, 제어부(209)가 외부의 사용자 버튼 등을 통해 들어온 입력값에 해당하는 제어신호를 발생해 그 입력핀들을 제어하여 화질 조정을 수행한다.

본 발명의 중요한 부분 중에 하나는 PC 사용 중에 사용자측 연결장치(20)에서 PC측 연결장치(10)로 제어 신호 교환의 의사(의도)를 전달하는 기능이다. 일단 PC 가 켜지면 사용자가 PC 사용 중에는 비디오 신호 3쌍이 PC측 연결장치(10)에서 사용자측 연결장치(20)로 일방적인 신호 전송이 지속되기 때문에 사용자측 연결장치(20)에서 PC 측과 제어 신호를 주고 받고자 할 경우 이 의도를 알릴 수 있는 방법이 없다.

이를 해결하기 위해 사용자측 연결장치(20)에서 PC측 연결장치(10)로 그 의도를 알리기 위해 USB 신호 복원부(211)에 릴레이 스위치를 구비하도록 하고, 제어부(209)가 릴레이 스위치를 제어하여 USB 신호선을 끊어주도록 구성할 수 있다. 따라서, 전술한 구성에 따라 PC측 연결장치(10)에서 USB 신호가 끊어진 상태 즉, D+/D- 둘 다 0 인 상태를 제어부(103) 또는 PC의 운영체제가 감지하면, 그 순간이 제어 신호 교환의 의도를 알아차리도록 할 수 있다.

또 다른 방법은 USB 허브부(213)의 여러 다운 스트림 포트중 한 곳에 추가적인 회로를 구성하여 특정한 USB 신호를 발생시키도록 하고, PC 측에서 운영체제가 이를 감지하여 PC측 연결장치(10)의 제어부(103)에게 제어 신호 교환의 의도를 알아차리도록 하는 것이다. 전술한 제어 신호 교환 방법들은 사용자측 연결장치(20)를 이용하여 사용자가 PC 전원을 끄고자 할 때나 PC 사용 중 기타 제어 신호 교환을 원할 때 사용하게 된다.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자측 연결장치(20)의 제어 방법을 설명한다.

먼저, 제어부(209)는 스위치부(203)의 릴레이 스위치를 제어하여 구동부(207)의 신호들과 STP or FTP 케이블의 꼬임선 쌍들이 접촉된 상태로 만든다. 비디오 신호 복원부(205)는 Disable이 되도록 제어하고, 구동부(207)는 Enable이 되도록 제어 한다. 이러한 처리 과정을 사용자측 연결장치(20)의 초기화라고 한다.

사용자가 PC의 전원 On 버튼을 누르면 프로세서가 이를 감지하여 PC측 연결장치(10)로 로그 제어 신호를 보내고, 이에 대한 응답으로 PC측 연결장치(10) 로부터 PC 전원이 켜졌음을 알리는 신호를 받아 사용자측 연결장치(20)의 제어부(209) 에 부착되어 있는 LED 등을 켜지게 한다. 추가적으로 제어신호를 교환할 필요가 있으면 전술한 방식으로 통신 및 처리를 수행한다.

이후, 제어부(209)는 스위치부(203)의 릴레이 스위치를 제어하여 비디오 신호 복원부(205)의 신호들과 STP or FTP 케이블의 3쌍의 꼬임선들이 접촉된 상태로 만든다. 다음으로, 제어부(209)는 비디오 신호 복원부(205)를 Enable되도록 제어 하고 구동부(207)는 Disable되도록 제어 한다(유저가 PC를 사용하는 상태가 됨).

그 밖에 유저가 PC 사용 중에 PC 측과 제어 신호 교환을 원하는 경우 USB 채널을 통해 제어 신호 교환의 의지를 PC측 연결장치(10)에 보내 PC측 연결장치(10)의 제어부(103)가 제어 신호 교환의 의지를 인지하고, 그 결과에 따라 대응하도록 한다.

한편, 사용자가 PC 사용 중에 비디오 신호 복원부(205)를 제어하여 모니터 화질을 조절하고자 하는 경우는 화질 제어 신호를 제어부(209)가 직접 입력 받아 비디오 신호 복원부(205)을 제어해 화질 조절 기능을 수행한다.

PC 사용 중에 사용자 측으로부터 USB 신호 채널을 통한 제어 신호 교환 요청이 발생하는 경우에 있어서도, 제어부(209)는 전술한 방법에 따라 제어 신호의 교환을 위한 작업을 수행한다. 특히, USB 신호 채널을 통한 사용자측 연결장치(20)로부터의 PC 전원 off 제어 신호가 들어온 경우면 제어부(209)는 PC 전원이 꺼졌음을 파악하여, 사용자측 연결장치(20)의 초기화를 시작한다.

전술한 바에 따라, PC측 연결장치와 사용자측 연결장치 간에 1:1 통신을 위한 구성이 완성된다. 이후, 멀티 유저를 위한 멀티 유저 PC 시스템 및 연결 관리 방법 및 장치를 설명한다.

이하, 도 3을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 유저 PC 시스템의 연결 관리 장치를 설명한다. 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 유저 PC 시스템의 연결 관리 장치를 도시한 블럭도이다.

멀티 유저 PC 시스템은 PC 1대 이상이 모인 집합체가 있고, 각 PC 는 하나 이상의 사용자 인터페이스를 제공하며, PC 의 개수 (m) 와 사용자 인터페이스 수 (n) 의 관계가 m = n 이거나 m < n 인 시스템을 말한다. m 과 n 의 관계는 메인보드 구성에 따른 관계일 뿐 본 발명이 기술하는 부분과는 관련이 없다.

도 3은 n 개의 사용자 인터페이스를 마련하기 위해 도 1 의 PC 측 보드 n 개를 포함한 것이다. n > 1 인 경우 관리자 프로그램이 다수의 사용자 연결 상태를 파악할 수 있도록 하기 위하여 사용자 ID 인식 기능이 필요하다(n = 1 일 경우는 기존 PC 처럼 1인 1PC 이므로 ID 인식 기능이 필요하지 않음).

연결 관리 장치(30)는 프로세서가 모든 핵심적인 일을 담당한다. 본 명세서에서는 이해를 돕기 위해 편의상 PC측 연결장치(10)와 연결 관리 장치(30)를 분리시켜 도시하였고 PC측 연결장치(10)와는 별도로 연결 관리 장치(30)의 제어부(303) 를 두었다.

그러나 앞서도 언급한 바와 같이 실제 구현 시에는 PC측 연결장치(10)와 연결 관리 장치(30)는 서로 분리된 보드의 형태로도 또는 하나의 통합된 보드나 칩형태로도 어느 방식으로도 구현될 수 있다.

그리고 비용 절감 등의 목적을 위해 프로세서가 PC측 연결장치(10)들의 제어부(103)들의 역할을 겸할 수도 있다.

즉, PC측 연결장치(10)들의 제어부(103)들은 주변의 기능 블록들과의 인터페이스를 유지 한 체, 연결 관리 장치(30)의 제어부(303)로 병합될 수 있다. 다시 말해, n = 1 일 경우는 연결 관리 장치(30)이 없이 PC측 연결장치(10)에 시스템의 제어를 위한 프로세서가 있는 것이며, n > 1 경우는 연결 관리 장치(30)에 제어부(303)가 필요하기 때문에 PC측 연결장치(10)의 제어부(103)가 연결 관리 장치(30)의 제어부(303)로 병합될 수 있는 것이다. 이는 구현상의 차이일 뿐 개념적으로는 동일한 것이다.

연결 관리 장치(30)의 제어부(303)는 연결 관리 장치(30)의 전반적인 동작을 제어한다. 이하, 연결 관리 장치(30)의 동작을 제어하기 위한 흐름을 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다. 도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 유저 PC 시스템의 연결 관리 방법을 도시한 순서도이다.

초기화 단계에서는 연결 관리 장치(30)의 제어부(303)가 인터럽트 플래그들을 초기화(인터럽트 방식으로 사용자 측 모듈과 통신할 경우)하고 시스템에 내장 또는 연결된 메모리에 있는 연결 상태 및 PC 사용 상태 정보 내용을 초기화 한다(S101).

이후, 제어부(303)는 관리자 PC 로 지정된 PC 의 관리자 프로그램에게 연결 상태 및 PC 사용 상태 정보를 통보 후 대기 상태로 돌입한다(S103).

여기서, PC 사용 상태 정보는 연결 관리 모듈에 장착되어 있는 각 RJ45 포트에 케이블이 연결 되어 있는 지 여부와, 연결되어 있는 경우 연결된 사용자 ID 값, 그리고 연결된 케이블 포트를 통해 사용자가 PC 를 사용 중인지에 대한 정보를 말한다.

그런 다음 제어부(303)는 RJ45 커넥터 포트들의 연결 상태를 점검(각 포트의 케이블 연결 유무를 체크)한다(S105). 커넥터 포트들의 상태 점검은 인터럽트를 걸어 제어부(303)가 인지하도록 하는 방식으로 처리될 수도 있고 제어부(303)가 폴링(Polling)하는 방식으로 처리될 수도 있다.

S105 단계에서 연결 상태를 점검 결과, 연결 상태에 문제가 없는 경우에 있어서(즉, 연결 상태의 변화가 없는 경우), 제어부(303)는 사용자측 연결장치(20)로부터 전원 On 신호가 입력되었는지 여부에 따라 PC 전원이 켜짐을 판단한다.

PC 전원이 켜졌다고 판단되는 경우, 제어 신호 그룹 중 해당 PC 전원 On 신호를 활성화하여 해당 PC를 켜고, PC 전원 LED 신호가 On 이 되면 이를 다시 사용자측 연결장치(20)로 보내 PC가 켜졌음(PC 사용 상태 정보를 통보)을 알린다(S109).

PC 전원이 켜지지 않았다고 판단되는 경우, 제어 신호 그룹 중 해당 PC 전원 On 신호를 비활성화하여 해당 PC를 끄고, PC 전원 LED 신호가 Off가 되면 이를 다시 사용자측 연결장치(20)로 보내 PC가 꺼졌음(PC 사용 상태 정보를 통보)을 알린다(S111).

제어부(303)는 전원 On 신호가 입력되었다고 판단하기 위해, 사용자측 연결장치(20)로부터 인터럽트(Interrupt)를 받도록 구성될 수도 있고, 폴링(Polling) 방식에 따라 일정 시간 간격으로 전원 On 신호의 입력 여부를 판단하도록 구성될 수 있다.

이후, 연결 상태 정보 내용을 메모리에 갱신하고(S113), 현재 상태 통보 상태로 돌입한다(S115).

반면, S105 단계에서, 제어부(303)가 현재 점검한 연결 상태 정보를 메모리에 기 저장되었던 정보와 비교한 후 서로 다른 부분이 발생한 경우 그 다름의 형태에 따라 해당 업무를 수행한다(S117).

여기서, 다름의 형태는 2 가지이다. 즉, 종전에 연결이 되어 있지 않은 포트가 연결된 경우와, 연결되었던 포트에서 케이블이 빠진 경우가 존재한다.

연결이 되어 있지 않은 포트가 연결된 경우는 새로운 연결을 의미하므로 제어부(303)는 사용자 ID를 요청해 연결 상태 정보 메모리에 저장한다(S119).

한편, 연결되었던 포트에서 케이블이 빠진 경우라면 일단 PC 가 사용 중이 었는 지를 연결 관리 장치(30)내의 메모리의 PC 사용 상태 정보를 통해 판단하고(S121), 만약 PC가 사용 중에 케이블이 빠진 경우라면 이는 중대한 오류이므로 경고음이나 경고등 등을 통해 중대한 오류임을 외부로 알린다(S123). 그것이 아니라면, PC 사용 중이 아닌 상태에서 케이블만 연결되어 있던 상태에서 빠진 것이므로 가벼운 오류 상태로 처리하여, 가벼운 오류임을 외부로 알린다(S125). 이후, 모든 경우에 있어서 새로운 연결 상태 정보 내용을 메모리에 갱신하고(S127), 현재 상태를 통보한다(S129).

전술한 바에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 멀티 유저 PC 시스템 및 멀티 유저 PC 시스템의 연결 관리 방법은, 최근에 이슈화 되고 있는 멀티 유저 PC 환경에서 복수의 사용자 각각이 PC 본체 집합을 원거리에서 마치 자신의 개인 PC를 옆에 두고 쓰듯이 사용할 수 있는 환경을 제공할 수 있다. 이로서 관리자 또는 사업자 측면에서는, 집합적 PC 시스템 구축이 가능하여 소프트웨어 및 하드웨어 업그레이드나 수리 등 PC 유지 및 보수가 한결 수월해질 수 있다. 또한 유저간 수동적인 스위칭(즉, RJ45 포트에 연결되는 케이블을 손으로 스위칭 연결 가능)을 제공할 수 있어 일부 PC 에 문제가 있을 경우 다른 PC 로 바로 스위칭해 줄 수 있다. 또한, 기존 1인 1 PC 방식의 공용 컴퓨팅 시설에 있어 비용 및 전력 낭비 문제를 획기적으로 줄이는 것이 가능해진다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (17)

1. PC 본체의 사용자 인터페이스에 연결되는 PC측 연결장치;
   FTP 또는 STP 케이블을 통해 원거리에서 각 유저에게 그 사용자 인터페이스를 제공하는 사용자측 연결장치; 및
   복수의 상기 PC측 연결장치들과 복수의 상기 사용자측 연결장치들 간 연결 관리 및 상태 모니터링을 수행하는 연결 관리 장치
   를 포함하는 멀티 유저 PC 시스템.
2. 제1 항에 있어서, 상기 PC측 연결장치는,
   입력된 비디오 신호 그룹의 신호들의 전송 가능 거리를 개선하기 위하여 상기 비디오 신호 그룹의 신호들을 증폭하는 비디오 신호 증폭부;
   상기 PC측 연결장치의 전체적인 동작을 제어하고 입력되는 제어 신호 그룹의 입력 제어 신호들에 대하여 직렬화(Serialization)된 출력 제어 신호를 출력하는 제어부;
   상기 사용자측 연결장치로부터 입력 제어 신호를 수신하여 상기 제어부로 전달하는 구동부; 및
   증폭된 상기 비디오 신호와 직렬화된 상기 출력 제어 신호의 멀티플렉싱이 가능하도록 구성된 스위치부를 포함하는 것
   인 멀티 유저 PC 시스템.
3. 제2 항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 스위치부의 증폭된 상기 비디오 신호 그룹의 신호들 및 직렬화된 상기 제어 신호 그룹의 출력 제어 신호들 중에서 적어도 하나에 대한 신호 선택을 제어하는 것
   인 멀티 유저 PC 시스템.
4. 제2 항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 비디오 신호 증폭부 및 상기 구동부의 Enable/Disable 제어를 수행하는 것
   인 멀티 유저 PC 시스템.
5. 제2 항에 있어서, 상기 구동부는,
   직렬화된 상기 제어 신호 그룹의 출력 제어 신호를 강화하여 상기 스위치부로 전달하는 라인 드라이버(Line Driver); 및
   상기 사용자측 연결장치로부터 입력 제어 신호를 수신하여 상기 제어부로 전달하는 리시버(Receiver)를 포함하는 것
   인 멀티 유저 PC 시스템.
6. 제2 항에 있어서, 상기 PC측 연결장치는,
   입력된 USB 신호 그룹의 신호들을 증폭하는 USB 신호부; 및
   증폭된 상기 비디오 신호, 직렬화된 상기 출력 제어 신호, 증폭된 상기 USB 신호 중 적어도 하나를 전달 받아 통합하고, 이를 상기 사용자측 연결장치에 전달하는 접속부 를 더 포함하는 것
   인 멀티 유저 PC 시스템.
7. 제6 항에 있어서, 상기 사용자측 연결장치는,
   상기 PC측 연결장치로부터 증폭된 상기 비디오 신호, 직렬화된 상기 출력 제어 신호, 증폭된 상기 USB 신호 중 적어도 하나가 통합된 통합신호를 수신하는 접속부;
   상기 통합신호에서 상기 비디오 신호와 상기 출력 제어 신호를 분리하고 분배하는 스위치부;
   분리된 상기 비디오 신호를 원래의 비디오 신호로 복원하는 비디오 신호 복원부;
   상기 출력 제어 신호에 따라 상기 사용자측 연결장치의 전체적인 동작을 제어하고 입력된 사용자측 제어 신호를 취합하여 상기 PC측 연결장치로 전송하는 제어부를 포함하는 것
   인 멀티 유저 PC 시스템.
8. 제6 항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 스위치부의 상기 통합신호에서 상기 비디오 신호와 상기 출력 제어 신호의 분리를 제어하는 것
   인 멀티 유저 PC 시스템.
9. 제6 항에 있어서, 상기 사용자측 연결장치는,
   상기 PC측 연결장치로부터 수신한 상기 USB 신호를 USB 표준 신호 레벨로 복원하는 USB 신호 복원부; 및
   복수의 USB 장치의 연결을 위한 복수의 다운스트림 포트를 구비한 USB 허브부를 더 포함하는 것
   인 멀티 유저 PC 시스템.
10. 제6 항에 있어서,
    상기 비디오 신호 복원부는,
    모니터 화질 조정을 위한 복수의 신호 입력핀을 구비하며,
    상기 제어부는 외부의 사용자 버튼 등을 통해 들어온 입력 값에 해당하는 제어신호를 출력하여 상기 입력핀을 제어하여 상기 모니터의 화질 조정을 수행하는 것
    인 멀티 유저 PC 시스템.
11. PC 본체의 사용자 인터페이스에 연결되는 PC측 연결장치와, FTP 또는 STP 케이블을 통해 원거리에서 각 유저에게 그 사용자 인터페이스를 제공하는 사용자측 연결장치와, 연결 관리 모듈을 구비하여 복수의 상기 PC측 연결장치들과 복수의 상기 사용자측 연결장치들 간 연결 관리 및 상태 모니터링을 수행하는 연결 관리 장치를 포함하는 멀티 유저 PC 시스템에서, 상기 연결 관리 장치가 수행하는 멀티 유저 PC 시스템의 연결 관리 방법에 있어서,
    인터럽트 방식으로 상기 사용자측 연결장치와 통신할 경우, 인터럽트 플래그들을 초기화하고 시스템에 내장 또는 연결된 메모리에 있는 연결 상태 및 PC 사용 상태 정보 내용을 초기화 하는 단계;
    복수의 PC측 연결장치에 의해 연결된 복수의 상기 PC 본체 중 관리자 PC로 지정된 PC의 관리자 프로그램에게 상기 연결 상태 및 상기 PC 사용 상태 정보를 통보 후 대기 상태로 돌입하는 단계; 및
    상기 연결 관리 모듈에 상기 FTP 또는 상기 STP 케이블의 연결 상태를 점검하는 단계
    를 포함하는 멀티 유저 PC 시스템의 연결 관리 방법.
12. 제11 항에 있어서, 상기 PC사용 상태 정보는,
    상기 연결 관리 모듈에 상기 FTP 또는 STP 케이블이 연결되었는지 여부, 연결되어 있는 경우 연결된 상기 사용자측 연결장치의 식별자, 연결된 상기 FTP 또는 STP 케이블 포트를 통해 사용자가 상기 PC 본체를 사용 중인지 여부에 대한 정보를 포함하는 것
    인 멀티 유저 PC 시스템의 연결 관리 방법.
13. 제11 항에 있어서,
    상기 연결 관리 모듈에 상기 FTP 또는 상기 STP 케이블의 연결 상태를 점검 결과, 연결 상태에 변화가 없는 경우에는, 상기 사용자측 연결장치로부터 전원 On 신호가 입력되었는지 여부에 따라 상기 PC 본체의 전원이 켜짐을 판단하는 단계; 및
    상기 PC 본체의 전원이 켜졌다고 판단되는 경우, 제어 신호 그룹 중 해당 PC의 전원의 On 신호를 활성화하는 단계
    를 더 포함하는 멀티 유저 PC 시스템의 연결 관리 방법.
14. 제11 항에 있어서,
    상기 연결 관리 모듈에 상기 FTP 또는 상기 STP 케이블의 연결 상태를 점검 결과, 연결 상태에 변화가 없는 경우에는, 상기 사용자측 연결장치로부터 전원 On 신호가 입력되었는지 여부에 따라 상기 PC 본체의 전원이 켜짐을 판단하는 단계; 및
    상기 PC 본체의 전원이 켜지지 않았다고 판단되는 경우에는, 제어 신호 그룹 중 해당 PC 전원의 On 신호를 비활성화하는 단계
    를 더 포함하는 멀티 유저 PC 시스템의 연결 관리 방법.
    
15. 제13 항 또는 제14항에 있어서,
    상기 해당 PC의 전원을 On 신호의 활성화 또는 비활성화의 결과에 따라 상기 해당 PC의 전원이 켜졌음 또는 꺼졌음에 관한 PC 사용 상태 정보를 상기 사용자측 연결장치로 전송하는 단계; 및
    상기 PC 사용 상태 정보를 메모리에 갱신하는 단계
    를 더 포함하는 멀티 유저 PC 시스템의 연결 관리 방법.
16. 제11 항에 있어서, 상기 FTP 또는 상기 STP 케이블의 연결 상태를 점검하는 단계는,
    상기 사용자측 연결장치로부터 인터럽트(Interrupt)를 받거나, 또는 폴링(Polling) 방식에 따라 상기 FTP 또는 상기 STP 케이블의 연결 상태를 점검하는 단계를 포함하는 것
    인 멀티 유저 PC 시스템의 연결 관리 방법.
17. 제11 항에 있어서,
    상기 연결 관리 모듈에 상기 FTP 또는 상기 STP 케이블의 연결 상태를 점검 결과, 새로운 케이블이 연결된 경우에는, 상기 새로운 케이블에 의해 연결된 상기 사용자측 연결 장치의 식별자를 요청하여 메모리에 저장하는 단계
    를 더 포함하는 멀티 유저 PC 시스템의 연결 관리 방법.

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