KR20120135231A - 비디오 및 오디오용 디지털 상호작용 인터페이스를 통한 멀티미디어 usb 데이터 전송 - Google Patents
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Abstract
DiiVA 네트워크를 통해 USB 데이터를 전달하는 시스템은 USB 호스트 컨트롤러 및 적어도 하나의 USB 디바이스와, 업스트림 USB 포트를 통해 USB 호스트 컨트롤러에 연결된 제1 디바이스와, 다운스트림 USB 포트를 통해 USB 디바이스에 연결된 제2 디바이스와, DiiVA 양방향 하이브리드 링크를 통해 USB 프로토콜에 따라 제1 디바이스와 상기 제2 디바이스 간에 데이터를 전송하도록 구성되는 네트워크를 포함한다. 이 네트워크는 업스트림 USB 포트와 다운스트림 USB 포트 간에 하이브리드 링크를 통해 전송된 적어도 하나의 라인 상태 정보 패킷 및 적어도 하나의 USB 데이터 패킷을 통해 USB 프로토콜을 위한 콘텐츠를 전달하도록 USB 호스트 컨트롤러에 응답한다.
Description
관련 출원들의 상호 참조
본 출원은 2010년 1월 12일에 출원되고 발명이 명칭이 "양방향 링크 및 단방향 링크 모두를 갖는 케이블을 통한 멀티미디어 데이터 전송 및 네트워크 관리"인 공동 계류중인 미국 가특허 출원 제61/294,476호("'476 가출원")에 기초하며, 미국 특허법 35 U.S.C.§119에 따라 그에 대한 우선권의 이익을 주장한다. '476 가출원의 내용은 충분히 설명되는 바와 같이 그 전체가 본 사양서에 참조로서 통합된다.
본 출원은 2008년 3월 27일에 출원되고 발명의 명칭이 "비디오 및 오디오용 양방향 디지털 인터페이스(DIVA)"인 미국 특허 출원 제12/057,051호, 및 2009년 12월 11일 출원되고 발명의 명칭이 "비디오 및 오디오용 디지털 인터페이스(DiiVA)를 통한 전력 전달"인 미국 특허출원 번호 제12/636,063호에 관련된다. 이들 두 출원 모두 그들 전체가 본 사양서에 참조로서 통합된다.
DiiVA(Digital Interactive Interface For Video And Audio)는 압축되지 않은 고화질 비디오는 물론 멀티 채널 오디오, 및 양방향 고대역폭 데이터가 단일 케이블을 통해 전송될 수 있게 하는 양방향 오디오/비디오 인터페이스이다. 단방향 비디오 채널에 부가하여, DiiVA는 제한적인 것은 아니지만 오디오 데이터, 제어 데이터, 이더넷 데이터 및 벌크 데이터를 포함하는 상이한 유형의 데이터를 전송할 수 있는 양방향 하이브리드 데이터 채널을 구현한다.
USB(Universal Serial Bus) 사양는 다양한 디바이스들과 직렬 및 병렬 포트와 같은 다수의 이전에 구현된 인터페이스를 현재 효과적으로 대신하는 개인용 컴퓨터와 같은 호스트 컨트롤러 사이의 통신을 설정하기 위해 폭넓게 사용된다.
DiiVA와 같은 네트워크를 통해 USB 데이터를 신뢰성있게 전송하기 위한 방법 및 시스템이 필요하다.
도면은 예시적인 실시예를 도시한다. 이들은 모든 실시예를 설명하는 것은 아니다. 이들에 부가하여 또는 이들 대신 다른 실시예가 사용될 수 있다. 다른 도면에서 동일한 번호가 나타나면, 이것은 동일한 또는 유사한 컴포넌트 또는 단계를 지칭하고자 의도한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 DiiVA 네트워크와 USB 접속의 일 예를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 DiiVA 네트워크를 통해 USB 데이터를 통신하도록 구성된 시스템의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 USB에서의 턴-어라운드(turn-around) 제한을 도시한다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따라 하이브리드 링크 USB 패킷의 일 예를 도시한다.
도 4b는 도 3에 도시된 하이브리드 링크 USB 패킷의 SSINFO 필드를 도시하는 테이블이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 고속 USB 일람의 일 예를 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 DiiVA USB에서의 제어 전송의 일 예를 도시한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 DiiVA 네트워크와 USB 접속의 일 예를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 DiiVA 네트워크를 통해 USB 데이터를 통신하도록 구성된 시스템의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 USB에서의 턴-어라운드(turn-around) 제한을 도시한다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따라 하이브리드 링크 USB 패킷의 일 예를 도시한다.
도 4b는 도 3에 도시된 하이브리드 링크 USB 패킷의 SSINFO 필드를 도시하는 테이블이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 고속 USB 일람의 일 예를 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 DiiVA USB에서의 제어 전송의 일 예를 도시한다.
본 사양서에서는, 양방향 하이브리드 링크만 아니라 단방향 링클를 포함하는 DiiVA와 같은 네트워크를 통해 USB 데이터와 멀티미디어 데이터를 전송하는 방법 및 시스템이 개시된다. DiiVA는 압축되지 않은 고화질 비디오, 멀티채널 오디오 및 고대역폭의 양방향 데이터가 단일 케이블을 통해 모두 전송되게 할 수 있는 양방향 오디오/비디오 인터페이스이다. 특히, DiiVA는 오디오, 제어, 및 벌크(이더넷 및 USB) 데이터, 및 상태 정보를 전달할 수 있는 양방향 하이브리드 링크를 구현한다. DiiVA는 또한 압축되지 않은 비디오 픽셀 데이터 및 동기화를 전달하는데 지정된 단방향 비디오 링크를 포함한다.
몇몇 실시예에서, DiiVA 케이블은 네 개의 트위스트 쌍을 포함하고, 이들 네 개의 트위스트 쌍 중 하나는 하이브리드 링크이고, 이들 네 개의 트위스트 쌍 중 세 개는 단방향 비디오 링크를 포함한다. DiiVA는 사용자가 그들의 디지털 TV 또는 다른 DiiVA 노드로부터 (제한적인 것은 아니지만, DVD 플레이어, 디지털 비디오 녹화기, 셋톱 박스, 개인용 컴퓨터, 캠코더, 카메라, 및 홈 스테레오 시스템을 단지 예로서 포함하는) 복수의 소비자 전자 디바이스를 접속, 구성 및 제어할 수 있게 한다.
USB에 관한 전체적인 세부사항은, 인터넷을 통해 공개적으로 이용가능하고, 그들 전체가 여기서 참조로서 통합되는 "USB 2.0 사양" 및 "USB 3.0 사양"와 같은 참조물에서 이용가능하다.
본 발명에서 개시되는 기술은 단일 케이블을 통한 단방향 및 양방향 데이터 전송의 능력을 포함하는 임의의 다른 시스템(즉, DiiVA 이외의 시스템)에서 네트워크 관리 및 멀티미디어 데이터의 전송을 위해 사용될 수 있다.
예시적인 실시예가 논의된다. 이에 부가하여 또는 그 대신 다른 실시예가 사용될 수 있다.
도 1은 DiiVA 네트워크에서의 USB 접속의 일 예를 개략적으로 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 몇몇 실시예에서, 하나 이상의 DiiVA 하이브리드 링크는 DiiVA 네트워크(110)를 통해 USB 접속을 확장하는 기능을 한다. 본 발명에서 설명되는 방법 및 시스템을 사용하여, DiiVA에서의 USB는 USB 호스트(120)를 적어도 하나의 USB 디바이스(130)에 DiiVA 네트워크(110)를 통해 끈김없이(seamlessly) 접속할 수 있다. DiiVA 네트워크(110)는 USB 호스트(120)와 USB 디바이스(130) 사이에 단지 하나의 USB 케이블이 있는 것처럼 기능할 수 있다. USB 디바이스(130)를 포함하는 DiiVA 네트워크는 전체적으로 USB 케이블 및 USB 업스트림 포트, 즉, 업스트림을 대하는 USB 포트를 통해 USB 호스트(120)에 접속된 단지 하나의 USB 디바이스(130)가 있는 것처럼 기능할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 DiiVA 네트워크(210)를 통해 USB 데이터를 통신하도록 구성된 시스템(200)의 개략적인 블록도이다. 시스템(200)은 USB 접속을 통해 (예를 들면, 제한적인 것은 아니지만 웹캠 또는 메모리 스틱을 포함하는) 적어도 하나의 USB 디바이스(230)에 접속된 USB 호스트 컨트롤러(220)(예를 들면, 개인용 컴퓨터)를 포함한다. USB 접속은 두 개의 DiiVA 디바이스, 즉, DiiVA 디바이스 A(참조번호 205로 도시됨) 및 DiiVA 디바이스 B(참조번호 206로 도시됨)를 요구하며, 그 중 하나는 USB 호스트(220)에 접속되고, 다른 하나는 USB 디바이스(230)에 접속된다.
도 2에 도시된 실시예에서, USB 호스트(220)는 DiiVA 디바이스 A(205)의 USB 업스트림 포트(225)에 연결되고, USB 디바이스(230)는 DiiVA 디바이스 B(206)의 USB 다운스트림 포트(226)에 연결된다. 일반적으로, DiiVA 디바이스는, 도 2에 도시된 바와 같이, 다수의 USB 업스트림 포트 또는 다수의 USB 다운스트림 포트를 구비할 수 있다. 요약하면, 시스템(200)은 따라서 업스트림 USB 포트(225)를 통해 USB 호스트 컨트롤러(220)에 연결된 제1 DiiVA 디바이스(205), 다운스트림 USB 포트(226)를 통해 USB 디바이스(230)에 연결된 제2 DiiVA 디바이스(206), 및 두 개의 DiiVA 디바이스(205 및 206)을 연결하는 DiiVA 네트워크(210)를 포함한다.
DiiVA 네트워크(210)는 적어도 하나의 양방향 DiiVA 하이브리드 링크(240)를 포함하고, USB 프로토콜에 따라 제1 DiiVA 디바이스(205)와 제2 DiiVA 디바이스(206) 간의 링크를 통해 데이터를 전송한다.
제한적인 것은 아니지만, 하이브리드 링크(240), 및 제1 및 제2 DiiVA 디바이스(205 및 206)를 포함하는 DiiVA 네트워크(210) 내의 구성요소들 모두 본 발명에서 설명된 기능을 수행하도록 구성된 프로세서 또는 컨트롤러와 같은 하드웨어를 포함한다.
네트워크(210)는 USB 호스트 컨트롤러(220)에 응답하여 하이브리드 링크(240)를 통해 업스트림 USB 포트(225)와 다운스트림 USB 포트(226) 간에 적어도 하나의 라인 상태 정보 패킷 및 적어도 하나의 USB 데이터 패킷을 전송함으로써 USB 프로토콜에 대한 콘텐츠를 전달한다.
제1 DiiVA 디바이스(205) 및 제2 DiiVA 디바이스(206) 각각은 인터페이스(236)를 통해 논리 모듈(234)에 연결된 USB PHY(물리 계층)(232)을 포함한다. 논리 모듈(234)은 양방향 접속을 갖는 송수신기일 수 있고 멀티프로토콜 데이터를 전달하고 공유하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 인터페이스(236)는 UTMI(USB 2.0. Transceiver Microcell Interface) 또는 ULPI(UTMI+Low Pin Interface)이다. 다른 실시예에서, UTMI 또는 ULPI 이외의 인터페이스가 사용될 수 있다.
일반적으로, USB 프로토콜은 라인 상태 정보, 또는 상태 D+ 및 D-에 의존하고, 턴-어라운드 시간 및 케이블 길이에 대한 제한을 갖는다. 그러나, DiiVA 네트워크는 전달 시간을 보장하지 못하고 따라서 긴 시간이 걸린다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 그러한 USB에서의 턴-어라운드 시간 제한을 도시한다. USB 프로토콜은 버스 턴-어라운드 시간 제한을 정의하고, 응답이 주어진 시간 내에 도착하지 않으면 에러로서 고려된다. 그러나, DiiVA 프로토콜 자체는 하이브리드 링크 패킷 지연을 보장하지 않는다. 이러한 제한을 극복하기 위해, DiiVA에서의 USB는 Bulk/Control/Interrupt 전송을 위한 NAK를 갖는 USB 플로우-제어 프로토콜을 사용한다.
USB 프로토콜은 턴-어라운드 시간 및 패킷간 지연의 최소 및 최대 기간 모두를 정의한다. 최소 기간은 USB 데이터 패킷을 버퍼링함으로써 제어될 수 있다. 그러나, 최대 기간은 DiiVA 네트워크가 고유의 네트워크 지연을 각고 또한 패킷간 지연을 보장하지 않기 때문에 용이하게 충족될 수 없다. 이러한 이슈는 두 방식에서의 버스 턴-어라운드 타이밍에 영향을 미친다. 도 3에 도시된 바와 같이, 하나는 USB 호스트가 대기할 때이고, 다른 하나는 USB 디바이스가 대기할 때이다.
본 발명에서, 이들 제한을 극복하는 USB를 위한 DiiVA 특정 프로토콜이 설명된다. 예들은 제한없이 라인 상태 일람, 플로우-제어 메커니즘, 및 이론적(speculative) ACK/NAK을 포함한다. 이들 프로토콜을 사용함으로써, 임의의 USB 호스트 대 임의의 USB 호스트 디바이스 두 지점간 접속은 DiiVA 네트워크를 통해 이루어질 수 있다. 다수의 두 지점간 접속 또한 DCL 관리하에서 가능하다.
USB 라인 상태 정보는 단지 USB 호스트와 USB 디바이스가 물리적으로 연결될 때에만 이용가능하다. 그러나, 도 2에 도시된 바와 같이, DiiVA 네트워크(210), USB 호스트(220) 및 USB 디바이스(230)는 직접적으로 연결되지 않고, 따라서, 라인 상태 정보가 용이하게 이용할 수 없다.
DiiVA에서, 모든 라인 상태 정보와 일반적인 USB 패킷은 하이브리드 링크 패킷의 형태로 전달된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, USB 호스트(220)와 USB 디바이스(230)의 UTMI(또는 ULPI) 인터페이스(260)에서 라인 상태 정보가 USB 호스트(220)와 USB 디바이스(230)의 다른 측으로 하이브리드 링크 USB 패킷에 의해 DiiVA 네트워크(210)를 통해 전달된다. 하이브리드 링크(240)를 통해 전송된 라인 상태 정보 패킷은 하나 이상의 이벤트에 관한 패킷화된(packetized) 라인 상태 정보를 포함한다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따라 그러한 하이브리드 링크 USB 패킷(400)의 일 예를 도시한다. 소스 및 목적지 정보, 즉, 정확한 USB 포트는 CH_ID와 서비스 ID 정보의 조합으로 특정될 수 있다.
그러한 소스 및 목적지 정보 이외에, 하이브리드 링크 USB 패킷은 다양한 USB 관련 정보를 포함한다. 하이브리드 링크 USB 패킷의 SSINFO 필드는 이 정보를 전달한다. 도 4b는 도 4a에 도시된 하이브리드 링크 USB 패킷의 SSINFO 필드의 정보가 포함된 라인 상태 이벤트를 도시하는 테이블이다.
도 4b에 도시된 테이블에서, 프리픽스(prefix) UU_는 USB 업스트림-페이싱(facing) 포트로부터 USB 다운스트림-페이싱 포트로의 패킷 방향을 나타낸다. UD_프리픽스는 역 방향을 나타낸다. 도 4b의 J 상태 및 K 상태 정의가 USB 2.0 사양에 설명된 바와 같이 풀-속도 USB에 대한 것들 다음에 이어진다. 비트 16과 27 사이의 어드레스 및 엔드포인트 필드는 일반적인 USB 패킷 USB 어드레스 및 USB 엔드포인트를 나타낸다.
도 4a 및 도 4b와 결합하여 설명된 라인 상태 정보 패킷을 이용하여, USB 일람(enumeration), USB 중지/재개 및 플로우 제어와 같은 동작은 DiiVA 네트워크를 통해 수행될 수 있다. 도 2에 도시된 시스템(200)에서, 전송 USB 포트는 모든 라인 상태 정보를 패킷화하고 패킷화된 정보를 수신 USB 포트로 전송한다. 수신 USB 포트는 UTMI 또는 ULPI 인터페이스를 설정하여 전송 USB 포트의 라인 상태 거동을 일람한다.
몇몇 실시예에서, 업스트림 USB 포트(225)는 송신 USB 포트이고, 다운스트림 USB 포트(226)는 수신 USB 포트이다. 다른 실시예에서, 업스트림 USB 포트(225)는 수신 USB 포트이고, 다운스트림 USB 포트(226)는 송신 USB 포트이다.
USB에서의 일람은 어떤 디바이스가 버스에 방금 접속되었는지, 그리고 요구하는 파라미터(예를 들면, 전력 소모, 엔드포인트의 번호 등)가 무엇인지를 결정하는 프로세스이다. 따라서, USB 디바이스 일람은 USB 디바이스가 USB 호스트에 처음 접속될 때 시작한다. USB 호스트는 디바이스에게 고유의 어드레스를 할당하고 디바이스가 버스 상에 데이터를 전송하게 할 수 있는 구성을 셋업한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 DiiVA 네트워크에서 고속 USB 일람을 수행하는 방법(500)의 일 예를 개략적으로 도시한다.
이 실시예에서, 단계 510에 도시된 바와 같이, 고속 USB 디바이스가 USB 다운스트림 포트(515)에 부착되는데, 즉, USB 디바이스 부착. UD_FS_DEVICE_READY 패킷(518)이 USB 업스트림 포트(516)로 전송된다. 단계 520에 도시된 바와 같이, USB 호스트가 부착되는데, 즉, USB 호스트 플러그 인. USB 업스트림 포트(516)에서의 VBus 표명(assertion)이 검출된다. USB 업스트림 포트(516)는 UU_VBUS_DETECT(524)를 USB 다운스트림 포트(515)에 전송하고, UST 다운스트림 포트(515)는 표명해제(deassertion) 단계 525에 도시된 바와 같이 VBus를 표명해제한다.
USB 업스트림 포트(516)는 UU_VBUS_ENABLE(532)를 USB 다운스트림 포트(515)로 전송하고 USB 다운스트림 포트(515)는 단계 522에서 버스를 표명한다. USB 다운스트림 포트(515)는 J 상태를 검출하고(단계 534), UD_J_STATE(536)를 USB 업스트림 포트(516)로 전송한다. USB 업스트림 포트(516)는 USB 호스트로부터 USB 리셋을 검출하고(단계 540) UU_USB_RESET(542)을 전송한다.
다음에, USB 다운스트림 포트(515)는 단계 546에서 K 칩을 검출하고, UD_K_STATE를 전송한다. USB 다운스트림 포트(515)는 SE0 상태를 검출하고 UD_SEO_STATE(548)를 전송한다.
단계 550에서, 토글링 K-J 처프(Chirps)가 검출되고 UU_K_STATE(552) 및 UU_J_STATE(554)가 USB 다운스트림 포트(515)으로 전송된다. 마지막으로 단계 560에서 USB 호스트로부터 SOF가 검출되고 고속 일람이 완료된다.
본 발명의 다른 실시예에서, USB 풀 속도 일람 및/또는 USB 저속 일람이 수행될 수 있다. 이들 실시예에서, 풀 속도 일람을 수행하는 것은,
다운스트림 USB 포트에 풀-속도 USB 디바이스를 부착하고 FS 디바이스 준비 이벤트 패킷을 업스트림 USB 포트로 전송하는 단계;
USB 호스트 컨트롤러를 부착하고, 버스가 표명될 때, 업스트림 USB 포트가 BUS 검출 이벤트 패킷을 다운스트림 USB 포트로 전송하고 다운스트림 USB 포트에서 BUS를 표명해제하는 단계 ;
업스트림 USB 포트가 버스 인에이블 이벤트 패킷을 다운스트림 USB 포트로 전송하고 다운스트림 USB 포트가 버스를 표명하는 단계;
다운스트림 USB 포트가 J 상태를 검출하고, J 상태 이벤트 패킷을 전송하는 단계;
업스트림 USB 포트가 USB 호스트 컨트롤러로부터 USB 리셋을 검출하고 USB 리셋 이벤트 패킷을 전송하는 단계; 및
업스트림 USB 포트에서 J 상태를 검출하고 J 상태 이벤트 패킷을 다운스트림 USB 포트로 전송하는 단계; 및
풀-속도 일람이 이루어지도록 USB 호스트로부터 SOF 패킷을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 저속 일람이 수행될 수 있다. 이들 실시예에서, 저속 일람을 수행하는 것은,
다운스트림 USB 포트에 저속 USB 디바이스를 부착하고 LS 디바이스 준비 이벤트 패킷을 업스트림 USB 포트로 전송하는 단계;
USB 호스트 컨트롤러를 부착하고, VBus가 표명될 때, 업스트림 USB 포트가 VBus 검출 이벤트 패킷을 다운스트림 USB 포트로 전송하고 다운스트림 USB 포트에서 VBus를 표명해제하는 단계;
업스트림 USB 포트가 VBus 인에이블 이벤트 패킷을 다운스트림 USB 포트로 전송하고 다운스트림 USB 포트가 Vbus를 표명하는 단계;
다운스트림 USB 포트가 K 상태를 검출하고, K 상태 이벤트 패킷을 전송하는 단계;
업스트림 USB 포트가 USB 호스트 컨트롤러로부터 USB 리셋을 검출하고 USB 리셋 이벤트 패킷을 전송하는 단계;
업스트림 USB 포트가 K 상태를 검출하고 K 상태 이벤트 패킷을 다운스트림 USB 포트로 전송하는 단계; 및
저속 일람이 이루어지도록 USB 호스트로부터 SOF 패킷을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, USB 중지 및 재개 동작이 수행될 수 있다. 이들 실시예에서,
3 ms 아이들 상태(Idle State)를 검출하고, 3 ms 아이들 이벤트 패킷을 생성하고 이것을 다운스트림 포트로 전달하는 단계;
이전 속도가 고속 USB였다면, 업스트림 포트는 3 ms 아이들이 USB 사양 및 UTMI 사양에 따라 상태를 중지하거나 USB 리셋하는지를 검사하는 단계; 및
업스트림 USB 포트가 K 상태를 검출한다면, 업스트림 USB 포트는 K 상태 이벤트 패킷을 생성하고 재개 상태로 진행하는 단계가 수행될 수 있다.
IN 트랜잭션(transaction) 동안, USB 호스트는 IN이 최대 버스 턴-어라운드 시간 내에 발행된 후에 데이터 패킷 또는 핸드세이크를 예상한ㄴ다. OUT 트랜잭션은 OUT/SETUP 및 데이터가 전송된 후 핸드세이크에 대한 동일한 제한을 요구한다. USB 호스트 측에서의 이러한 이슈를 해결하기 위해, DiiVA 디바이스에서의 USB 업스트림-페이싱 포트는 본 발명의 일 실시예에서 도 6에 도시된 플로우 제어 메커니즘을 갖는 NAK를 사용한다.
셋업 단계(610)에서, USB 업스트림 포트(625)는 SETUP을 수신하고 SETUP USB 패킷을 USB 다운스트림 포트(626)로 전달한다. 다운스트림 USB 포트(626)는 다음 DATA가 다운스트림 USB 포트 상에서 이용가능할 때까지 이 SETUP을 버퍼링한다. 한편, 업스트림 USB 포트(625)는 USB 디바이스로부터의 ACK가 이용가능하지 않더라도 이론적인 ACK를 전송한다. DATA가 다운스트림 USB 포트(626)에 도착할 때, 다운스트림 USB 포트(626)는 SETUP 및 DATA를 전송하기 시작하고 ACK를 수신한다.
데이터/상태 단계 610에서, IN 트랜잭션 및 OUT 트랜잭션은 다음과 같이 발생한다: 업스트림 USB 포트(625)가 IN을 수신하고 다운스트림 USB 포트(626)에 전달한다. 다운스트림 USB 포트(626)가 IN을 전송하고 USB 디바이스로부터 응답을 얻는다. 한편, 업스트림 USB 포트(625)는 DATA 또는 핸드세이크가 USB 디바이스로부터 이용가능할 때까지 IN 또는 OUT/DATA에 대해 NAK를 우선 전송한다.
USB 디바이스 측에서, USB 디바이스는 IN 또는 OUT/DATA에 대한 NAK를 전송하고 NAK가 USB 업스트림 포트(625)에 도착하면, USB 업스트림 포트(625)가 다음에 오는 IN 또는 OUT/DATA를 언블록킹(unblock)하고 NAK 핸드세이크를 USB 호스트로 다시 보내면서 IN 또는 OUT/DATA를 USB 디바이스로 전송하도록 USB 다운스트림 포트(626)로 전달한다. USB 디바이스가 IN을 위한 DATA 또는 OUT/DATA를 위한 ACK를 전송하고 DATA 또는 ACK가 USB 업스트림 포트(625)에 도착하면, USB 다운스트림 포트(626)는 IN 트랜잭션을 위해 ACK로 응답하고 IN을 위한 이 DATA 또는 OUT을 위한 ACK를 USB 업스트림 포트(625)로 전달한다. USB 업스트림 포트(625)는 다음의 이용가능한 IN을 위한 DATA 또는 다음의 이용가능한 OUT/DATA를 위한 ACK를 전송한다.
USB 업스트림 포트(625)는 USB 사양에 따라 SETUP 및 DATA를 수신하고 ACK로 응답할 것이 요구되기 때문에 SETUP 트랜잭션을 위해 항상 ACK로 응답한다.
USB 다운스트림 포트(626)는 OUT/SETUP과 DATA 사이의 패킷간 지연을 보장하기 위해 다음에 오는 DATA가 USB 다운스트림 포트(626)에서 이용가능할 때까지 OUT 또는 SETUP을 버퍼링한다.
USB는 많은 상이한 타입의 데이터 전달, 즉, 등시성(isochronous), 인터럽트, 벌크 및 제어 전송을 지원한다. 등시성 전달은 몇몇의 보장된 데이터 레이트에서 발생하지만, 예를 들면, 실시간 오디오 또는 비디오에 대해 데이터 손실이 가능하다. 인터럽트 전달은 포인팅 디바이스 및 키보드 같은 보장된 빠른 응답(유계의 레이턴시(bounded latency))을 필요로 하는 디바이스용으로 사용된다. 벌크 전달은 파일 전달과 같이 모든 나머지의 이용가능한 대역폭을 이용하지만, 대역폭 또는 레이턴시에 대해 보장할 수 없는 대규모의 산발적인 전달이다. 제어 전달은 디바이스로의 짧고 간단한 커맨드 및 예를 들면, 버스 제어 파이프 번호 0에 의해 사용되는 상태 응답을 위해 전형적으로 사용된다.
IN 또는 OUT/DATA를 위해 NAK를 전송함으로써 플로우 제어 메커니즘을 사용하는 대신, 등시성 전달은 제로 데이터 및 파이프라인 IN 트랜잭션 기법을 사용한다. 제1의 다수의 등시성 IN에 대해, USB 업스트림 포트는 제로 데이터로 응답하고, 이는 USB 사양에 부합한다. 이러한 제1 IN은 USB 다운스트림 포트에 전달되고 등시성 USB 디바이스로부터 DATA를 얻는다. 이러한 제1 DATA는 USB 업스트림 모듈에 도착할 때 다음 등시성 IN에 응답하기 위해 사용된다. 이 방식에서, USB 호스트는 USB 디바이스로부터 지연되고 파이프라인된 등시성 DATA를 수신한다.
USB 호스트가 등시성 IN을 전송하는 것을 중지하면, 마지막 나머지 DATA 패킷들은 드롭된다(dropped).
등시성 OUT 트랜잭션은 NAK없이 USB 다운스트림 포트로 전달된다. OUT과 DATA 사이의 패킷간 지연은 USB 다운스트림 포트에서 DATA가 이용가능할 때까지 OUT을 버퍼링함으로써 유지되어야 한다.
NAK 응답없이 등시성 IN에 적절히 응답하기 위해, USB 업스트림 포트는 등시성 전달을 위해 어떤 USB 어드레스 및 USB 엔드포인트가 사용되는지를 알아야 한다. 이 정보를 얻기 위해, DiiVA USB는 USB 디바이스로부터의 기술자(descriptor)를 디코딩하는 능력을 가져야 한다.
기술자를 디코딩하는 것은 하이브리드 링크 USB 패킷을 분석함으로써 행해지거나, 또는 USB 업스트림 포트를 USB 다운스트림 포트에 연결하기 전에 USB 디바이스로부터 기술자를 일람하고 판독하기 위한 능력을 USB 다운스트림 포트가 가질 수 있다. 기술자 디코딩 방법은 구현에 의존적이고 다른 구현이 가능하다.
USB 사양에 따라, 높은 대역폭의 등시성 IN 엔드포인트는 DATA 크기에 따라 데이터 PID 시퀀싱을 지원해야 한다. 등시성 USB 디바이스로부터의 DATA 크기가 변하기 때문에, 마이크로 프레임당 IN의 수는 매 프레임에서 상이하다. 따라서, 등시성 IN을 USB 업스트림 포트로부터 USB 다운스트림 포트로 간단히 전달하는 메커니즘은 USB 사양를 충족할 수 없다.
DiiVA USB는 다음의 방법에 의해 높은 대역폭의 등시성 IN 엔드포인트를 지원한다: 마이크로 프레임 당 단지 제1 등시성 IN이 전달된다. USB 다운스트림 포트가 등시성 IN을 위한 DATA를 수신하는 경우, DATA PID에 기초하여 그 자체가 얼마나 많은 IN이 전송될 필요가 있는지를 결정해야 한다. 제1 데이터 PID가 DATA 0이면, USB 다운스트림 포트는 상기 파이프라이닝 등시성 전달 기법과 같이 행동한다. 제1 데이터 PID가 DATA 2이면, USB 다운스트림 포트는 동일한 마이크로 프레임에 두 개보다 많은 동일한 IN을 생성한다. 제1 데이터 PID가 DATA 1이면, USB 다운스트림 포트는 하나보다 많은 동일한 IN을 생성한다. USB 업스트림 포트는 높은 대역폭의 등시성 엔드포인트에서 프레임 당 최대 DATA 크기를 수용하도록 충분한 버퍼를 가져야 한다.
몇몇 실시예에서, 등시성 IN 토큰을 이용하여 USB 데이터를 하이브리드 링크를 통해 전달하는 방법은,
DATA 패킷이 제로 데이터를 사용하고 IN DATA를 파이프라이닝하는 단계 - IN DATA를 위한 상태의 수는 연결의 레이턴시에 의존함 - ;
제1, 또는 제1의 다수의 등시성 IN 패킷을 위해, 업스트림 포트는 하나 이상의 제로 데이터 패킷으로 응답하는 단계;
제1, 또는 제1의 다수의 IN 패킷을 다운스트림 포트로 전달하고, 등시성 USB 디바이스로부터 DATA0 또는 DATA1 또는 DATA 2 패킷을 수신하는 단계;
이들 DATA 패킷을 파이프라이닝하여 등시성 IN 패킷으로 응답하는 단계;
USB 호스트가 등시성 IN 패킷을 전송하는 것을 중지하면, 마지막 및 나머지 데이터를 드롭하는 단계; 및
업스트림 USB 포트가 DATA 패킷 스트림으로부터 USB 기술자를 모니터링하고 디코딩함으로써 등시성 엔드포인트를 위해 어떤 엔드포인트 및 어드레스가 사용되는지를 발견하는 단계를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 등시성 OUT 토큰을 이용하여 USB 데이터를 하이브리드 링크를 전달하는 방법은,
등시성 OUT 트랜잭션을 다운스트림 포트로 전송하는 단계 - 업스트림 포트는 USB 프로토콜에 따라 전송하지 않음 -;
DATA0 또는 DATA1 또는 DATA2 또는 MDATA 패킷이 이용가능할 때까지 다운스트림 USB 포트가 OUT 패킷을 버퍼링하는 단계;
DATA0 또는 DATA1 또는 DATA2 또는 MDATA 패킷이 이용가능할 때, OUT 패킷 및 DATA0 또는 DATA1 또는 DATA2 또는 MDATA 패킷을 USB 디바이스로 전송하는 단계; 및
업스트림 USB 포트가 DATA 패킷 스트림으로부터 USB 기술자를 모니터링하고 디코딩함으로써 등시성 엔드포인트를 위해 어떤 엔드포인트 및 어드레스가 사용되는지를 발견하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에서, USB 데이터의 비등시성(non-isochronous) 전달은 또한 DiiVA 특정 프로토콜을 이용하여 또한 수행될 수 있다. 몇몇 실시예에서, USB 데이터는,
업스트림 USB 포트가 IN 패킷을 수신하고 이것을 다운스트림 USB 포트로 전달하는 단계;
다운스트림 USB 포트가 IN 패킷을 전송하고 USB 디바이스로부터의 데이터 패킷 또는 핸드세이크 패킷을 수신하는 단계;
업스트림 USB 포트가 NAK 패킷을 전송하고 USB 디바이스로부터의 응답이 이용가능할 때까지 NAK 패킷으로 다음에 오는 IN 패킷을 블록킹하는 단계;
USB 디바이스가 IN 패킷에 대한 NAK를 전송하고 NAK 패킷이 다운스트림 USB 포트로부터 업스트림 USB 포트에 도착하면, 업스트림 USB 포트는 다음에 오는 IN 패킷을 블록킹하고 IN 패킷을 USB 디바이스로 다시 전송하기 위해 다운스트림 포트로 전달하는 단계;
USB 디바이스가 DATA0 또는 DATA1 패킷을 전송하고 DATA0 또는 DATA1 패킷이 업스트림 USB 포트에 도달하면, 다운스트림 포트는 ACK 패킷으로 응답하고 DATA0 또는 DATA1 패킷을 업스트림 포트로 전달하는 단계; 및
업스트림 포트가 다음에 이용가능한 IN 패킷을 위해 DATA0 또는 DATA1을 전송하는 단계를 수행함으로써 비등시성 IN 토큰과 함께 전달될 수 있다.
몇몇 실시예에서, USB 데이터는,
업스트림 USB 포트가 OUT 패킷 및 DATA0 또는 DATA1 패킷 중 어느 하나를 수신하고 이것을 다운스트림 USB 포트로 전달하는 단계;
다운스트림 USB 포트가 DATA0 또는 DATA1 패킷이 이용가능할 때까지 OUT 패킷을 버퍼링하고, DATA0 또는 DATA1 패킷이 이용가능할 때, OUT 패킷 및 DATA0 또는 DATA1 패킷을 USB 디바이스로 전송하는 단계;
USB 디바이스가 OUT 트랜잭션을 위해 NAK 패킷을 전송하고 USB 디바이스로부터의 응답이 이용가능할 때까지 다음에 오는 OUT 패킷 및 DATA0 또는 DATA1 패킷을 전달하지 않는 단계;
다운스트림 USB 포트가 NAK 패킷을 업스트림 USB 포트로 전송하면, 업스트림 USB 포트는 다음에 오는 OUT 패킷 및 DATA0 또는 DATA1 패킷을 다운스트림 포트로 다시 전달하는 단계; 및
USB 디바이스가 ACK 패킷을 전송하면, 업스트림 포트가 다음의 OUT 트랜잭션을 위해 ACK를 전송하는 단계를 수행함으로써 비등시성 IN 토큰을 이용하여 전달될 수 있다.
본 발명에서, USB 데이터의 전달은 PING 패킷을 이용하여 수행될 수 있다.
몇몇 실시예에서, PING 프로토콜은 USB 호스트가 OUT 트랜잭션을 위한 NAK를 얻을 때 구현된다. 이들 실시예에서, USB 업스트림 포트는 NAK로 응답하고 PING 패킷을 USB 다운스트림 포트로 전달하지 않는다. USB 업스트림 포트는 PING을 블록킹하고 USB 디바이스로부터 OUT 트랜잭션을 위한 응답이 이용가능할 때까지 NAK를 전송하는 것을 유지한다.
USB 디바이스가 OUT 트랜잭션을 위해 ACK로 응답하면, USB 업스트림 포트는 다음의 PING을 위해 ACK로 응답하고 또한 다음의 OUT 트랜잭션을 위해 ACK로 응답한다. 이 마지막 OUT 트랜잭션은 USB 디바이스가 이미 제1 OUT 트랜잭션을 수용하였기 때문에 USB 다운스트림 포트로 전달되지 않는다.
USB 디바이스가 OUT 트랜잭션을 위해 NACK로 응답하면, USB 업스트림 포트는 다음 PING을 USB 다운스트림 포트로 전달한다.
USB 디바이스가 PING을 위해 ACK로 응답하고 PING이 USB 업스트림 모듈에 도달하면, USB 업스트림 모듈은 다음 PING을 위해 ACK로 응답하고 다음 OUT 트랜잭션을 위해 ACK로 응답한다. 이 마지막 OUT 트랜잭션은 USB 디바이스로 전달되고 ACK로 응답되도록 예상된다.
USB 디바이스가 PING을 위해 NAK로 응답하고 PING이 USB 업스트림 포트에 도달하면, USB 업스트림 포트는 다음 PING을 위해 NAK로 응답하고 PING은 다시 USB 디바이스로 전달된다. 이 단계는 USB 디바이스가 PING을 위해 ACK로 응답할 때까지 반복된다. 그리고, 시나리오는 USB 디바이스가 ACK로 응답할 때 상기 단계를 따른다.
요약하면, USB PING 패킷을 이용하여 하이브리드 링크를 통해 데이터를 전달하는 방법은,
업스트림 USB 포트가 OUT 트랜잭션을 위해 NAK 패킷으로 응답하고;
업스트림 USB 포트가 NAK 패킷으로 응답하고 PING 패킷을 다운스트림 USB 포트로 전달하고;
업스트림 USB 포트가 PING 패킷을 전달하지 않고, USB 디바이스로부터의 응답이 이용가능할 때까지 NAK 패킷을 계속해서 전송하고;
USB 디바이스가 OUT 트랜잭션을 위해 ACK 패킷으로 응답하면, 업스트림 USB 포트가 다음에 들어오는 PING 패킷을 위해 ACK 패킷으로 응답하고 다음 OUT 트랜잭션을 위해 ACK 패킷으로 응답하고 - 마지막 OUT 트랜잭션은 다운스트림 USB 포트로 전달되지 않음 -;
USB 디바이스가 OUT 트랜잭션을 위해 NAK 패킷으로 응답하고 NAK 패킷이 업스트림 USB 포트로 전달되면, 업스트림 USB 포트가 다음의 PING 패킷을 다운스트림 USB 포트로 전달하고;
USB 디바이스가 PING 패킷과 함께 NAK 패킷으로 응답하고 NAK 패킷이 업스트림 USB 포트로 전달되면, 업스트림 USB 포트는 다음의 PING 패킷을 다운스트림 USB 포트로 전달하고;
USB 디바이스가 PING 패킷과 함께 ACK 패킷으로 응답하고 ACK 패킷이 업스트림 USB 포트로 전달되면, 업스트림 USB 포트는 다음 PING 패킷을 위해 ACK 패킷으로 응답하고;
다음 OUT 트랜잭션은 ACK 패킷으로 응답하고;
USB 디바이스로 전송하기 위해 이들 OUT 패킷과 DATA0 또는 DATA1 패킷을 다운스트림 USB 포트로 전달하는 것을 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 이전의 OUT 트랜잭션없이 PING이 사용된다. 이들 실시예에서, USB 업스트림 포트가 NAK로 응답하고 PING을 USB 다운스트림 포트로 전달한다. USB 업스트림 포트는 PING을 전달하지 않고 USB 디바이스로부터의 응답이 이용가능할 때까지 NAK를 전송하는 것을 유지한다.
USB 디바이스가 PING을 위해 ACK로 응답하면, USB 업스트림 포트는 다음의 PING을 위해 ACK로 응답하고 또한 다음 OUT 트랜잭션을 위해 ACK로 응답한다. 이 경우, 이 마지막 OUT 트랜잭션은 USB 디바이스로 전달되는 OUT 트랜잭션이 아직 없기 때문에 제1 시나리오와는 달리 USB 다운스트림 포트로 전달된다.
USB 디바이스가 PING을 위해 NAK로 응답하고 PING이 USB 업스트림 포트에 도달하면, USB 업스트림 포트가 다음의 PING을 위해 NAK로 응답하고 PING을 USB 다운스트림 포트로 전달한다. 이 단계는 USB 다운스트림 포트가 USB 디바이스로부터 ACK를 얻을 때까지 반복된다. 전술한 바와 같이 USB 디바이스가 ACK로 응답하는 단계가 이어진다.
USB 디바이스가 OUT 트랜잭션을 위해 NYET로 응답하는 경우, DiiVA USB 모듈은 ACK로서 NYET을 고려하고 USB 업스트림 포트는 항상 NYET 대신 ACK를 전송한다.
요약하면, USB PING 패킷을 이용하여 하이브리드 링크를 통해 데이터를 전달하는 방법은,
업스트림 USB 포트가 NAK 패킷으로 응답하고 PING 패킷을 다운스트림 USB 포트로 전달하는 단계;
업스트림 USB 포트가 PING 패킷을 전달하지 않고 USB 디바이스로부터의 응답이 이용가능할 때까지 NAK 패킷을 계속해서 전송하는 단계;
USB 디바이스가 PING 패킷을 위해 ACK 패킷으로 응답하고 ACK 패킷이 업스트림 USB 포트로 전달되면, 업스트림 USB 포트는 다음의 PING 패킷을 위해 ACK 패킷으로 응답하고 다음의 OUT 트랜잭션을 위해 ACK로 응답하는 단계; 및
OUT 패킷 및 DATA0 또는 DATA1 패킷을 다운스트림 포트로 전달하는 단계를 포함하고,
업스트림 USB 포트가 PING 패킷을 수신하기 전에는 이전의 OUT 트랜잭션이 없다.
몇몇 실시예에서, DiiVA 네트워크에서의 USB 어드레스 관리는 다음과 같이 수행될 수 있다. USB 업스트림 포트가 임의의 허브 다운스트림 포트에 부착될 수 있고, 다양한 USB 어드레스를 갖는 패킷이 USB 업스트림 포트로 브로드캐스팅될 수 있다. USB 업스트림 포트는 어떤 USB 어드레스가 USB 업스트림 포트에 할당되는지를 인식할 수 있어야 하고 임의의 다른 USB 디바이스를 위한 일반적인 USB 패킷에는 응답해서는 안된다.
USB 리셋이 USB 업스트림 포트에서 검출된 후, USB 업스트림 포트는 USB 어드레스 0을 갖는 일반적인 USB 패킷만을 수용한다. SET_ADDRESS 표준 USB 디바이스 요청을 모니터링하고 디코딩함으로써, USB 업스트림 포트는 어떤 USB 어드레스가 USB 다운스트림 포트 내의 USB 디바이스에 할당되는지를 인식한다.
SET-ADDRESS 표준 USB 디바이스 요청을 검출한 후, USB 업스트림 포트는 새롭게 할당된 USB 어드레스를 갖는 일반적인 USB 패킷으로만 응답한다. USB 리셋이 USB 업스트림 포트에서 검출되면, 할당된 USB 어드레스를 0으로 리셋하고 SET_ADDRESS 표준 USB 디바이스 요청을 다시 대기한다. SET_ADDRESS 디바이스 요청을 디코딩하는 것은 특정적인 구현예이다.
요약하면, DiiVA 네트워크에서 USB 어드레스 관리 방법은,
USB 리셋이 업스트림 USB 포트에서 검출된 후, 업스트림 USB 포트는 USB 어드레스 0을 갖는 패킷만을 수용하는 단계;
업스트림 포트가 SET_ADDRESS 표준 USB 디바이스 요청을 모니터링하고 디코딩함으로써 다운스트림 포트 내에 USB 디바이스에 어떤 USB 어드레스가 할당되는지를 인식하는 단계;
SET_ADDRESS 표준 USB 디바이스 요청을 검출한 후, 업스트림 포트는 SET_ADDRESS 표준 USB 디바이스 요청이 할당된 새로운 USB 어드레스를 갖는 패킷으로만 응답하는 단계;
USB 리셋이 할당된 USB 어드레스를 0으로 리셋하고 SET_ADDRESS 표준 USB 디바이스 요청을 다시 대기하는 단계를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, DiiVA 네트워크에서 활성 유지(Keep-Alive) 전달은 다음과 같이 수행될 수 있다. 일람 상태가 LS_ENUM_DONE으로 진행하면, USB 업스트림 포트는 라인 상태를 모니터링하기 시작한다. 라인 상태의 제1 토글링이 검출되면, 이것이 제1 활성 유지 시그널링으로서 고려된다. USB 업스트림 포트는 T_KEEP_ALIVE를 위한 내부 타이머를 설정하고, 만료되면, 활성 유지를 검출하기 위해 라인 상태 토글링을 다시 모니터링하기 시작한다. 몇몇 실시예에서, T_KEEP_ALIVE는 0.98 ms로 설정된다. 활성 유지 시그널링은 UU_KEEP_ALIVE를 통해 USB 다운스트림 모듈로 전달된다.
요약하면, DiiVA 네트워크에서 USB 저속 활성 유지 시그널링을 수행하는 방법은,
저속 USB 일람이 행해진 후, 업스트림 USB 포트가 라인 상태를 모니터링하기 시작하는 단계;
라인 상태의 제1 변화가 검출되면, 제1 활성 유지 시그널링리 것으로 고려하는 단계;
업스트림 USB 포트가 T_KEEP_ALIVE를 위해 내부 타이머를 설정하고, 만료될 때, 업스트림 USB 포트는 라인 상태가 다시 토글링되는지를 모니터링하여 활성 유지를 검출하고 활성 유지 이벤트 패킷을 다운스트림 USB 포트로 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에서, DIIVA를 통한 멀티미디어 데이터 및 USBDML 전송 및 DiiVA에서의 네트워크 관리에 관한 방법 및 시스템이 설명되었다. 설명된 컴포넌트, 단계, 특징, 목적, 이점 및 장점은 단지 예시적인 것이다. 이들 중 어느 것도, 또한 그들에 관한 어떠한 논의도 보호 범위를 어떠한 방식으로든 제한하고 의도된 것이 아니다. 임의의 실시예가 DiiVA를 통한 USB 데이터 전송에 관한 시스템 및 방법을 설명하였지만, 이들 실시예에 내포된 개념은 다른 실시예에서도 사용될 수 있다. 더 적거나, 부가적이거나 및/또는 상이한 컴포넌트, 단계, 특징, 목적, 이점 및 장점을 갖는 실시예들을 포함하는 다수의 다른 실시예들 또한 상정된다. 컴포넌트 및 단계 또한 상이하게 배열되고 정렬될 수 있다. 설명되고 도시된 어떠한 것도 임의의 컴포넌트, 단계, 특징, 목적, 이점, 장점 또는 균등물을 공중에게 제공하는 것을 의도하지 않는다.
본 발명에서, 요소를 단수로 지칭하는 것은 특별히 그렇게 언급되지 않는 한은 "단지 하나"를 의미하는 것이 아니라, "하나 이상"을 의미하는 것을 의도한다. 본 사양서 전반에서 설명된 다양한 실시예들의 요소들에 대한 이 분야의 통상의 기술자들에게 공지된 또는 나중에 공지될 모든 구조 및 기능적 균등물들은 본 사양서에 참조로서 명백히 통합된다.
Claims (26)
- 시스템으로서,
USB(Universal Serial Bus) 호스트 컨트롤러 및 적어도 하나의 USB 디바이스와,
업스트림 USB 포트를 통해 상기 USB 호스트 컨트롤러에 연결된 제1 디바이스와,
다운스트림 USB 포트를 통해 상기 USB 디바이스에 연결된 제2 디바이스와,
USB 프로토콜에 따라 상기 제1 디바이스와 상기 제2 디바이스 간에 데이터를 전송하도록 구성되고 또한 하이브리드 링크를 포함하는 네트워크를 포함하고,
상기 하이브리드 링크는 상기 업스트림 USB 포트와 상기 다운스트림 USB 포트 간에 적어도 하나의 라인 상태 정보 패킷 및 적어도 하나의 USB 데이터 패킷을 전송함으로써 상기 USB 프로토콜을 위한 콘텐츠를 전달하도록 구성되고, 상기 라인 상태 정보 패킷은 하나 이상의 이벤트에 관한 패킷화된 라인 상태 정보를 포함하는
시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 하이브리드 링크는 상기 라인 상태 정보 패킷에 따라 상기 네트워크를 통해 USB 일람(enumeration) 프로토콜 및 USB 중지/재개 프로토콜을 구현하도록 구성되고, 상기 USB 일람 프로토콜은 고속 일람 프로토콜, 풀(full) 속도 일람 프로토콜, 및 저속 일람 프로토콜 중 하나를 포함하는
시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 디바이스 및 상기 제2 디바이스 중 적어도 하나는 DiiVA 디바이스이고,
상기 네트워크는 DiiVA 네트워크이고 상기 하이브리드 링크는 데이터 전달 시간을 보장하지 않으면서 양방향 다중프로토콜 데이터를 전송하도록 구성되는 DiiVA 양방향 링크인
시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 이벤트는 라인 변경 이벤트, USB 리셋 이벤트, 3ms 아이들 이벤트, VBus 검출 이벤트, VBus 인에이블 이벤트, USB_Host_Not 준비 이벤트, 활성 유지 이벤트, FS 디바이스 준비 이벤트, LS 디바이스 준비 이벤트, 및 디바이스 접속해제 이벤트 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 라인 변경 이벤트는 SE0(Single Ended Zero) 이벤트, J 상태 이벤트, 및 K 상태 이벤트 중 적어도 하나를 포함하는
시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 디바이스 및 상기 제2 디바이스 각각은 인터페이스를 통해 논리 모듈에 접속된 USB PHY(물리 계층)을 포함하고,
상기 제1 디바이스 및 상기 제2 디바이스는 또한 양방향 접속을 갖는 송수신기를 포함하고 멀티프로토콜 데이터를 전달하고 공유하도록 구성되는
시스템.
- 제5항에 있어서,
상기 인터페이스는 UTMI(USB 2.0 Transceiver Macrocell Interface) 및 ULPI(UTMI+Low Pin Interface) 중 하나를 포함하는
시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 업스트림 USB 포트 및 상기 다운스트림 USB 포트는 각각,
모든 라인 상태 정보를 패킷화하고 전송하도록 구성된 전송 USB 포트, 및
상기 전송 USB 포트의 LineState 동작을 일람하도록 상기 인터페이스를 설정하게 구성된 수신 USB 포트 중 하나인
시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 디바이스 및 상기 제2 디바이스 중 적어도 하나는 복수의 USB 포트를 포함하는
시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 USB 호스트 컨트롤러는 또한 상기 네트워크를 통해 USB 플로우 제어 프로토콜, USB PING 프로토콜, USB 어드레스 관리, 및 USB 저속 활성 유지 시그널링 중 적어도 하나를 수행하도록 구성되는
시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 네트워크는 단방향 및 양방향 링크 모두를 구비한 케이블을 포함하는
시스템.
- 제1 디바이스를 제2 디바이스에 연결하는 네트워크를 통해 USB 데이터를 통신하는 방법으로서,
상기 네트워크 내의 양방향 하이브리드 링크를 통해 업스트림 USB 포트 및 다운스트림 USB 포트 간에 적어도 하나의 라인상태 정보 패킷을 통신하는 단계 - 상기 업스트림 USB 포트는 상기 제1 디바이스를 USB 호스트 콘트롤러에 연결하고, 상기 다운스트림 USB 포트는 상기 제2 디바이스를 USB 디바이스에 연결함 - 와,
상기 업스트림 USB 포트와 상기 다운스트림 USB 포트 간에 양방향 하이브리드 링크를 통해 적어도 하나의 USB 데이터 패킷을 통신하는 단계와,
상기 라인 상태 정보 패킷을 이용하여 USB 일람 및 USB 중지/재개 동작을 수행하는 단계를 포함하고,
상기 라인 상태 정보 패킷은 하나 이상의 이벤트에 관한 정보를 패킷화하는
USB 데이터 통신 방법.
- 제11항에 있어서,
상기 하나 이상의 이벤트는, 라인 변경 이벤트, USB 리셋 이벤트, 3ms 아이들 이벤트, VBus 검출 이벤트, VBus 인에이블 이벤트, USB_Host_Not 준비 이벤트, 활성 유지 이벤트, FS 디바이스 준비 이벤트, LS 디비이스 준비 이벤트, 및 디바이스 접속 해제 이벤트 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 라인 변경 이벤트는 SE0(Single Ended Zero) 이벤트, J 상태 이벤트, 및 K 상태 이벤트 중 적어도 하나를 포함하는
USB 데이터 통신 방법.
- 제11항에 있어서,
상기 네트워크는 DiiVA 네트워크이고, 상기 양방향 하이브리드 링크는 데이터 전달 시간을 보장하지 않으면서 양방향 다중프로토콜 데이터를 전송하도록 구성되는
USB 데이터 통신 방법.
- 제11항에 있어서,
상기 USB 일람(enumeration)은 고속 일람을 포함하고,
고속 일람을 수행하는 단계는,
고속 USB 디바이스가 상기 다운스트림 USB 포트에 부착된 후, 상기 업스트림 USB 포트로 FS Device Ready 이벤트 패킷을 전송하는 단계와,
상기 USB 호스트 컨트롤러를 부착하고, VBus가 표명(assert)되었을 때, 상기 업스트림 USB 포트가 VBus 검출 이벤트 패킷을 상기 다운스트림 USB 포트로 전송하고 다운스트림 USB 포트에 VBus를 표명해제하는 단계와,
상기 업스트림 USB 포트가 VBus 인에이블 이벤트 패킷을 상기 다운스트림 USB 포트로 전송하고 다운스트림 USB 포트가 Vbus를 표명하는 단계와,
상기 다운스트림 USB 포트가 J 상태를 검출하고, J 상태 이벤트 패킷을 전송하는 단계와,
상기 업스트림 USB 포트가 상기 USB 호스트 컨트롤러로부터 USB 리셋을 검출하고 USB 리셋 이벤트 패킷을 전송하는 단계와,
상기 업스트림 USB 포트에서 J 상태를 검출하고, 상기 J 상태 이벤트 패킷을 상기 다운스트림 USB 포트로 전송하는 단계와,
상기 업스트림 USB 포트에서 K 첩(Chirp)를 검출하고, 상기 K 상태 이벤트 패킷을 상기 다운스트림 USB 포트로 전송하는 단계와,
상기 업스트림 USB 포트에서 SE0 상태를 검출하고, 상기 SE0 상태 이벤트 패킷을 상기 다운스트림 USB 포트로 전송하는 단계와,
상기 다운스트림 USB 포트에서 토글링 K-J 첩을 검출하고, K 상태 이벤트 패킷 및 J 상태 이벤트 패킷을 상기 업스트림 USB 포트로 전송하는 단계와,
고속 일람이 행해지도록 상기 USB 호스트로부터 SOF 패킷을 검출하는 단계를 포함하는
USB 데이터 통신 방법. - 제11항에 있어서,
USB 일람은 풀(Full) 속도 일람을 포함하고,
풀-속도 일람을 수행하는 단계는,
상기 다운스트림 USB 포트에 풀-속도 USB 디바이스를 부착하고 FS 디바이스 준비 이벤트 패킷을 상기 업스트림 USB 포트로 전송하는 단계와,
상기 USB 호스트 컨트롤러를 부착하고, VBus가 표명될 때, 상기 업스트림 USB 포트가 VBus 검출 이벤트 패킷을 상기 다운스트림 USB 포트로 전송하고 상기 다운스트림 USB 포트에서 VBus를 표명해제하는 단계와,
상기 업스트림 USB 포트가 VBus 인에이블 이벤트 패킷을 다운스트림 USB 포트로 전송하고 상기 다운스트림 USB 포트가 Vbus를 표명하는 단계와,
상기 다운스트림 USB 포트가 J 상태를 검출하고, J 상태 이벤트 패킷을 전송하는 단계와,
상기 업스트림 USB 포트가 상기 USB 호스트 컨트롤러로부터 USB 리셋을 검출하고 USB 리셋 이벤트 패킷을 전송하는 단계와,
상기 업스트림 USB 포트에서 J 상태를 검출하고 J 상태 이벤트 패킷을 상기 다운스트림 USB 포트로 전송하는 단계와,
풀-속도 일람이 이루어지도록 상기 USB 호스트로부터 SOF 패킷을 검출하는 단계를 포함하는
USB 데이터 통신 방법. - 제11항에 있어서,
USB 일람은 저속 일람을 포함하고,
저속 일람을 수행하는 단계는,
상기 다운스트림 USB 포트에 저속 USB 디바이스를 부착하고 LS 디바이스 준비 이벤트 패킷을 상기 업스트림 USB 포트로 전송하는 단계와,
상기 USB 호스트 컨트롤러를 부착하고, VBus가 표명될 때, 상기 업스트림 USB 포트가 VBus 검출 이벤트 패킷을 상기 다운스트림 USB 포트로 전송하고 상기 다운스트림 USB 포트에서 VBus를 표명해제하는 단계와,
상기 업스트림 USB 포트가 VBus 인에이블 이벤트 패킷을 상기 다운스트림 USB 포트로 전송하고 상기 다운스트림 USB 포트가 Vbus를 표명하는 단계와,
상기 다운스트림 USB 포트가 K 상태를 검출하고, K 상태 이벤트 패킷을 전송하는 단계와,
상기 업스트림 USB 포트가 상기 USB 호스트 컨트롤러로부터 USB 리셋을 검출하고 USB 리셋 이벤트 패킷을 전송하는 단계와,
상기 업스트림 USB 포트가 K 상태를 검출하고 K 상태 이벤트 패킷을 상기 다운스트림 USB 포트로 전송하는 단계와,
상기 저속 일람이 이루어지도록 USB 호스트로부터 SOF 패킷을 검출하는 단계를 포함하는
USB 데이터 통신 방법. - 제11항에 있어서,
중지 및 재개를 수행하는 단계를 더 포함하고,
상기 중지 및 재개를 수행하는 단계는,
3 ms 아이들 상태(Idle State)를 검출하고, 3 ms 아이들 이벤트 패킷을 생성하고 다운스트림 포트로 전달하는 단계와,
이전 속도가 고속 USB였다면, 업스트림 포트가 3 ms 아이들이 USB 사양 및 UTMI 사양에 따라 중지 상태 또는 USB 리셋 상태인지를 검사하는 단계와,
업스트림 USB 포트가 K 상태를 검출한다면, 업스트림 USB 포트가 K 상태 이벤트 패킷을 생성하고 재개 상태로 진행하는 단계를 포함하는
USB 데이터 통신 방법.
- 제11항에 있어서,
비등시성(non-isochronous) IN 토큰을 이용하여 하이브리드 링크를 통해 상기 USB 데이터를 전달하는 단계를 더 포함하고,
상기 전달하는 단계는,
상기 업스트림 USB 포트가 IN 패킷을 수신하고 이것을 상기 다운스트림 USB 포트로 전달하는 단계와,
상기 다운스트림 USB 포트가 IN 패킷을 전송하고 상기 USB 디바이스로부터 데이터 패킷 또는 핸드세이크 패킷을 수신하는 단계와,
상기 업스트림 USB 포트가 NAK 패킷을 전송하고 상기 USB 디바이스로부터의 응답이 이용가능할 때까지 NAK 패킷으로 다음에 오는 IN 패킷을 블록킹하는 단계와,
상기 USB 디바이스가 IN 패킷에 대한 NAK를 전송하고 NAK 패킷이 다운스트림 USB 포트로부터 업스트림 USB 포트에 도착하면, 상기 업스트림 USB 포트는 다음에 오는 IN 패킷을 블록킹 해제하고 IN 패킷을 상기 USB 디바이스로 다시 전송하기 위해 다운스트림 포트로 전달하는 단계와,
상기 USB 디바이스가 DATA0 또는 DATA1 패킷을 전송하고 DATA0 또는 DATA1 패킷이 상기 업스트림 USB 포트에 도달하면, 상기 다운스트림 USB 포트는 ACK 패킷으로 응답하고 DATA0 또는 DATA1 패킷을 상기 업스트림 포트로 전달하는 단계와,
상기 업스트림 포트가 다음에 이용가능한 IN 패킷을 위해 DATA0 또는 DATA1을 전송하는 단계를 수행하는 단계를 포함하는
USB 데이터 통신 방법.
- 제11항에 있어서,
비등시성 OUT 토큰을 이용하여 상기 USB 데이터를 전달하는 단계를 더 포함하고,
상기 전달하는 단계는,
상기 업스트림 USB 포트가 OUT 패킷 및 DATA0 또는 DATA1 패킷을 수신하고 상기 다운스트림 USB 포트로 전달하는 단계와,
상기 다운스트림 USB 포트가 DATA0 또는 DATA1 패킷이 이용가능할 때까지 OUT 패킷을 버퍼링하고, DATA0 또는 DATA1 패킷이 이용가능할 때, OUT 패킷 및 DATA0 또는 DATA1 패킷을 상기 USB 디바이스로 전송하는 단계와,
상기 업스트림 USB 포트가 OUT 트랜잭션을 위해 NAK 패킷을 전송하고 상기 다운스트림 USB 포트로부터의 응답이 이용가능할 때까지 다음에 오는 OUT 패킷 및 DATA0 또는 DATA1 패킷을 전달하지 않는 단계와,
상기 USB 디바이스가 OUT 트랜잭션을 위한 NAK를 전송하고 상기 다운스트림 USB 포트가 NAK 패킷을 상기 업스트림 USB 포트로 전송하면, 상기 업스트림 USB 포AC트는 다음에 오는 OUT 패킷 및 DATA0 또는 DATAT1 패킷을 상기 다운스트림 포트로 다시 전달하는 단계와
상기 USB 디바이스가 ACK 패킷을 전송하면, 상기 업스트림 포트는 다음 OUT 트랜잭션을 위해 ACK를 전송하는 단계를 포함하는
USB 데이터 통신 방법.
- 제11항에 있어서,
상기 USB 디바이스는 등시성 USB 디바이스를 포함하고, 등시성 IN 토큰을 이용하여 상기 USB 데이터를 전달하는 단계를 더 포함하고,
상기 전달하는 단계는,
DATA 패킷이 제로 데이터를 사용하고 IN DATA를 파이프라이닝하는 단계 - IN DATA를 위한 상태의 수는 연결의 레이턴시에 의존함 - 와,
제1, 또는 제1의 다수의 등시성 IN 패킷을 위해, 상기 업스트림 포트는 하나 이상의 제로 데이터 패킷으로 응답하는 단계와,
성가 제1, 또는 제1의 다수의 IN 패킷을 상기 USB 다운스트림 포트로 전달하고, 상기 등시성 USB 디바이스로부터 DATA0 또는 DATA1 또는 DATA 2 패킷을 수신하는 단계와,
이들 DATA 패킷을 파이프라이닝하여 등시성 IN 패킷으로 응답하는 단계와,
상기 USB 호스트가 등시성 IN 패킷을 전송하는 것을 중지하면, 상기 마지막 및 나머지 데이터를 드롭하는 단계와,
상기 업스트림 USB 포트가 DATA 패킷 스트림으로부터 USB 기술자를 모니터링하고 디코딩함으로써 등시성 엔드포인트를 위해 어떤 엔드포인트 및 어드레스가 사용되는지를 발견하는 단계를 포함하는
USB 데이터 통신 방법.
- 제11항에 있어서,
등시성 OUT 토큰을 이용하여 하이브리드 링크를 통해 USB 데이터를 전달하는 단계를 더 포함하고,
상기 전달하는 단계는,
등시성 OUT 트랜잭션을 상기 다운스트림 포트로 전송하는 단계 - 상기 업스트림 포트는 USB 프로토콜에 따라 전송하지 않음 -와,
DATA0 또는 DATA1 또는 DATA2 또는 MDATA 패킷이 이용가능할 때까지 상기 다운스트림 USB 포트가 OUT 패킷을 버퍼링하는 단계와,
DATA0 또는 DATA1 또는 DATA2 또는 MDATA 패킷이 이용가능할 때, OUT 패킷 및 DATA0 또는 DATA1 또는 DATA2 또는 MDATA 패킷을 상기 USB 디바이스로 전송하는 단계와,
상기 업스트림 USB 포트가 DATA 패킷 스트림으로부터 USB 기술자를 모니터링하고 디코딩함으로써 등시성 엔드포인트를 위해 어떤 엔드포인트 및 어드레스가 사용되는지를 발견하는 단계를 포함하는
USB 데이터 통신 방법.
- 제11항에 있어서,
상기 업스트림 USB 포트는 OUT 트랜잭션에 대해 NAK 패킷으로 응답하도록 구성되고,
상기 방법은 USB PING 패킷을 이용하여 상기 USB 데이터를 전달하는 단계를 더 포함하며, 상기 전달하는 단계는,
상기 업스트림 USB 포트가 OUT 트랜잭션에 대해 NAK 패킷으로 응답하는 단계와,
상기 업스트림 USB 포트가 NAK 패킷으로 응답하고 PING 패킷을 상기 다운스트림 USB 포트로 전달하는 단계와,
상기 업스트림 USB 포트가 PING 패킷을 전달하지 않고, 상기 USB 디바이스로부터의 응답이 이용가능할 때까지 NAK 패킷을 계속해서 전송하는 단계와,
상기 USB 디바이스가 OUT 트랜잭션을 위해 ACK 패킷으로 응답하면, 상기 업스트림 USB 포트가 다음에 들어오는 PING 패킷을 위해 ACK 패킷으로 응답하고 다음의 OUT 트랜잭션을 위해 ACK 패킷으로 응답하는 단계 - 마지막 OUT 트랜잭션은 상기 다운스트림 USB 포트로 전달되지 않음 - 와,
상기 USB 디바이스가 OUT 트랜잭션을 위해 NAK 패킷으로 응답하고 상기 NAK 패킷이 업스트림 USB 포트로 전달되면, 상기 업스트림 USB 포트가 다음의 PING 패킷을 상기 다운스트림 USB 포트로 전달하는 단계와,
상기 USB 디바이스가 PING 패킷과 함께 NAK 패킷으로 응답하고 상기 NAK 패킷이 상기 업스트림 USB 포트로 전달되면, 상기 업스트림 USB 포트는 다음의 PING 패킷을 상기 다운스트림 USB 포트로 전달하는 단계와,
상기 USB 디바이스가 PING 패킷과 함께 ACK 패킷으로 응답하고 상기 ACK 패킷이 업스트림 USB 포트로 전달되면, 상기 업스트림 USB 포트는 다음 PING 패킷을 위해 ACK 패킷으로 응답하는 단계와,
다음 OUT 트랜잭션은 ACK 패킷으로 응답하는 단계와,
상기 USB 디바이스로 전송하기 위해 이들 OUT 패킷과 DATA0 또는 DATA1 패킷을 상기 다운스트림 USB 포트로 전달하는 단계를 포함하는
USB 데이터 통신 방법.
- 제11항에 있어서,
상기 업스트림 USB 포트 전에 선행하는 OUT 트랜잭션이 없고, 상기 방법은 USB PING 패킷을 이용하여 상기 USB 데이터를 전달하는 단계를 더 포함하고, 상기 전달하는 단계는,
상기 업스트림 USB 포트가 NAK 패킷으로 응답하고 PING 패킷을 상기 다운스트림 USB 포트로 전달하는 단계와,
상기 업스트림 USB 포트가 PING 패킷을 전달하지 않고 상기 USB 디바이스로부터의 응답이 이용가능할 때까지 NAK 패킷을 계속하여 전송하는 단계와,
상기 USB 디바이스가 PING 패킷에 대해 ACK로 응답하고 ACK 패킷이 상기 업스트림 USB 포트로 전달되면, 상기 업스트림 USB 포트는 다음의 PING 패킷에 대해 ACK 패킷으로 응답하고 다음 OUT 트랜잭션에 대해 ACK로 응답하는 단계와,
상기 OUT 패킷 및 DATA0 또는 DATA1 패킷을 상기 다운스트림 USB 포트로 전달하는 단계를 포함하는
USB 데이터 통신 방법.
- 제11항에 있어서,
상기 네트워크에서 USB 어드레스 관리 단계를 더 포함하며, 상기 관리 단계는,
USB 리셋이 상기 업스트림 USB 포트에서 검출된 후, 상기 업스트림 USB 포트는 USB 어드레스를 갖는 패킷만을 수용하는 단계와,
상기 업스트림 포트가 SET_ADDRESS 표준 USB 디바이스 요청을 모니터링하고 디코딩함으로써 다운스트림 포트 내에 상기 USB 디바이스에 어떤 USB 어드레스가 할당되는지를 인식하는 단계와,
SET_ADDRESS 표준 USB 디바이스 요청을 검출한 후, 상기 업스트림 포트는 SET_ADDRESS 표준 USB 디바이스 요청이 할당된 새로운 USB 어드레스를 갖는 패킷으로만 응답하는 단계와,
USB 리셋이 할당된 USB 어드레스를 0으로 리셋하고 SET_ADDRESS 표준 USB 디바이스 요청을 다시 대기하는 단계를 포함하는
USB 데이터 통신 방법.
- 제11항에 있어서,
상기 네트워크에서 USB 활성 유지(Keep_Alive) 시그널링의 단계를 더 포함하고, 상기 시그널링 단계는,
저속 USB 일람이 완료된 후, 상기 업스트림 USB 포트가 라인 상태를 모니터링하기 시작하는 단계와,
라인 상태의 제1 변화가 검출되면, 제1 활성 유지 시그널링일 것으로 간주하는 단계와,
상기 업스트림 USB 포트가 T_KEEP_ALIVE를 위해 내부 타이머를 설정하고, 내부 타이머가 만료될 때, 상기 업스트림 USB 포트는 라인 상태가 다시 토글링되는지를 모니터링하여 활성 유지를 검출하고 활성 유지 이벤트 패킷을 상기 다운스트림 USB 포트로 전달하는 단계를 포함하는
USB 데이터 통신 방법.
- 제25항에 있어서,
T_KEEP_ALIVE는 약 0.95ms와 약 0.99ms 사이에 설정되는
USB 데이터 통신 방법.
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