TWI519108B - 遠端匯流排之傳輸系統、裝置與其傳輸方法 - Google Patents

Description

遠端匯流排之傳輸系統、裝置與其傳輸方法

一種控制傳輸系統、裝置與其處理方法，特別有關於一種遠端匯流排之傳輸系統、裝置與其傳輸方法。

隨著網際網路的快速發展，許多的電子裝置也加入遠端控制的功能。例如具有影音功能的播放器可以透過網路的方式，藉以達到遠端播放的目的。對於網路的不可靠的傳輸特性是可以被應用在影像傳輸或聲音傳輸。由於使用者對於小片段的影音資料的遺失是可以接受的。

但並非所有電子裝置都適合遠端控制。特別是對串行介面(serial port)與並行介面(parallel port)的匯流排傳輸。由於該些控制介面需要完整的控制指令才能正確的驅動。因此不完整的控制指令勢必會對前述介面的電子裝置造成錯誤的控制或毀損。對於作業系統而言，現有的串行介面的電子設備的控制需要位址空間的劃分與傳輸命令的設定。因此前述的各種通訊介面都需要連續性的傳輸。換言之，在習知技術中的電子裝置是直接電性連接於主控電腦，因此主控電腦可以透過匯流排用於控制目標設備130。習知技術的主控電腦是透過匯流排(bus)對時脈(clock)、定址(addressing)或中斷控制(interrupt)等方式用以實現控制目標設備的目的。

但習知的網路傳輸的架構是將資料轉換成框架(frame)的方式進行傳輸。透過滑動框架的方式對資料分時傳遞，但這樣的傳輸過程中就會產生封包遺失等不可靠性的缺點。一旦發生封包遺落，則遠端的電子裝置可能會出現錯誤的操作或持續的等待的行為。當電子裝置發生操作錯誤，小則可能會造成機器的毀損，大則可能會造成公安意外。

雖然乙太網路的TCP協議可以實現可靠性傳輸的目的。由於前述傳輸介面的命令特性，使得TCP封包的傳輸順序仍無法達到即時性 的要求。因此透過網路還是無法實現對前述目標設備的即時操控的目的。

本發明提供一種遠端匯流排之傳輸系統，可提供主控電腦操作遠端的目標設備的存取動作。

本發明的遠端匯流排之傳輸系統包括：主控電腦、橋接裝置與目標設備。主控電腦，具有第一處理單元、存儲單元與第一網路接口，第一處理單元連接於存儲單元與第一網路接口，第一處理單元運行存儲單元中的中介程序，第一處理單元根據所接收的識別資訊調派中介程序建立位址空間與多個連線通道(channel)；橋接裝置，其係包括第二處理單元、第二網路接口與異質介面接口，第二處理單元連接於第二網路接口與異質介面接口，第二網路接口連接於主控電腦與第一網路接口，異質介面接口連接於目標設備，橋接裝置透過第二網路接口發送識別資訊；中介程序根據這些連線通道對操作指令分段並將每一分段結果封裝為第一網路封包，主控電腦透過第一網路接口向橋接裝置發送這些第一網路封包；橋接裝置判斷所接收的這些第一網路封包的順序，並組合這些第一網路封包再還原為操作指令，橋接裝置根據操作指令驅動目標設備。

本發明更提出一種遠端匯流排的橋接裝置。本發明的遠端匯流排的橋接裝置包括：主要網路接口、異質介面接口與處理單元；主要網路接口網路連接於主控電腦，用於接收來自於主控電腦的多個第一網路封包或傳送多個第二網路封包至主控電腦；異質介面接口電性連接於目標設備；處理單元連接於主要網路接口與異質介面接口，處理單元根據每一第一網路封包的連線通道用於辨識第一網路封包的排列順序，處理單元對網路封包進行重組並得到操作指令，處理單元透過異質介面接口向目標設備發送操作指令。

本發明另提出一種遠端匯流排的傳輸方法。本發明的傳輸方法包括以下步驟：主控電腦接收橋接裝置的識別資訊，用於建立位址空間與多個連線通道；主控電腦根據位址空間與連線通道對操作指令進行分段處理，並將每一個分段結果封裝為第一網路封包；主控電腦透過網路將第一網路封包發送至橋接裝置；橋接裝置根據第一網路封包的連線通道的順 序進行重組藉以得到操作指令；橋接裝置將操作指令轉發向目標設備。

本發明所提出的網路遠端控制的傳輸系統、橋接裝置與傳輸方法可以對目標設備轉換網路封包的抽象化，使得主控電腦可以快速的進行網路封包的轉換。而且橋接裝置可以針對網路封包的傳輸順序進行反應，藉以確保對目標設備的即時控制。

有關本發明的特徵與實作，茲配合圖式作最佳實施例詳細說明如下。

110‧‧‧主控電腦

111‧‧‧第一處理單元

112‧‧‧存儲單元

113‧‧‧第一網路接口

114‧‧‧中介程序

120‧‧‧橋接裝置

121‧‧‧第二處理單元

122‧‧‧第二網路接口

123‧‧‧異質介面接口

130‧‧‧目標設備

第1圖係為本發明的架構細部示意圖。

第2A圖係為本發明的運作流程示意圖。

第2B圖係為本發明的運作架構示意圖。

第3A圖係為本發明的操作指令傳輸過程示意圖。

第3B圖係為本發明的回應訊息傳輸過程示意圖。

第4A圖係為本發明的封包確認傳輸示意圖。

第4B圖係為本發明的封包未確認傳輸示意圖。

請參考第1圖所示，其係為本發明的系統示意圖。本發明的處理系統包括主控電腦110、橋接裝置120與目標設備130。主控電腦110透過網路連接於橋接裝置120。橋接裝置120另電性連接目標設備130。在本發明中所述的網路可以是網際網路(internet)也可以是區域網路(intranet)。而為方便說明，以下係以區域網路作為解說，但實際上熟悉本領域者可以將其技術應用在網際網路之中。

主控電腦110具有第一處理單元111、存儲單元112與第一網路接口113。第一處理單元111電性連接於存儲單元112與第一網路接口113。本發明中的主控電腦110泛指具有網路連線能力的計算機裝置。第一網路接口113可以透過有線連接或無線連接(wireless)的方式實現。所述的計算機裝置可以是但不限定為個人電腦、筆記型電腦或平板電腦等。

主控電腦110透過第一網路接口113可發送操作指令至橋接 裝置120，或者接收來自於橋接裝置120的輸出訊息。第一網路接口113的種類可以是但不限定為有線的乙太網路，也可以是無線網路(wireless network)。存儲單元112存儲中介程序114。處理單元111運行中介程序114。中介程序114除了用以搜尋橋接裝置120、發送操作指令或接收回應訊息，更對於前述的操作指令進行網路封包的拆分處理。而中介程序114可以是獨立的應用程序，也可以內建於作業系統(Operation System)之中。第一處理單元111根據橋接裝置120所發出的識別資訊調派中介程序114，用於建立位址空間(address space)與多個連線通道(channel)。中介程序114透過位址空間與多個連線通道用以模擬目標設備與主控電腦間的匯流排的傳輸方式。

橋接裝置120包括第二處理單元121、第二網路接口122與至少一個異質介面接口123。第二處理單元121電性連接於第二網路接口122與異質介面接口123。第二處理單元121用以重組所接收的網路封包，或將目標設備130所返回的訊息轉換為網路封包。橋接裝置120的第二網路接口122網路連接於主控電腦110的第一網路接口113。橋接裝置120透過第二網路接口122發送識別資訊給主控電腦110。識別資訊中記錄橋接裝置120的型號與異質介面接口123的數量。異質介面接口123連接於目標設備130，異質介面接口123的種類對應於目標設備130的種類。異質介面接口123的種類係為並列串口(parallel port)、序列串口(serial port)或數位輸入/輸出(digital I/O，D/IO)或通用異步收發傳輸器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)。換言之，目標設備130若為RS-232接口的設備，則異質介面接口123係為RS-232接口。本發明中主控電腦110傳向橋接裝置120的網路封包定義為第一網路封包。而橋接裝置120傳向主控電腦110的封包則另定義為第二網路封包。

本發明運作方式請參考第2A圖所示，本發明的傳輸方法包括以下步驟：步驟S210：主控電腦運行中介程序，中介程序搜尋網路中的橋接裝置；步驟S220：橋接裝置接獲設備搜尋命令後，橋接裝置返回識別資訊；步驟S230：主控電腦接收橋接裝置的識別資訊，用於建立位址空間與 多個連線通道；步驟S240：主控電腦根據位址空間與這些連線通道對操作指令進行分段處理，並將每一個分段結果封裝為第一網路封包；步驟S250：主控電腦透過網路將這些第一網路封包發送至橋接裝置；步驟S260：橋接裝置根據這些第一網路封包的連線通道的順序進行重組藉以得到操作指令；步驟S270：橋接裝置將操作指令轉發向目標設備；步驟S280：目標設備執行操作指令，並輸出回應訊息至橋接裝置；步驟S290：橋接裝置根據連線通道的數量對回應訊息進行分段，並對每一分段的結果進行封裝，藉以輸出多個第二網路封包；以及步驟S300：將這些第二網路封包發送至主控電腦。

為能清楚說明整理的運作方式，請配合第2B圖、第3A圖與第3B圖所示。首先，主控電腦110開始執行中介程序114。中介程序114對網路搜尋橋接裝置120。當橋接裝置120接獲設備搜尋命令後，橋接裝置120會返回對應的識別資訊。識別資訊記錄橋接裝置120的串口種類、串口數量、目標設備130、或者是橋接裝置120的型號。

主控電腦110接獲識別資訊後，主控電腦110可以根據識別資訊產生位址空間與多個連線通道。位址空間的大小是根據目標設備130的種類所決定。而連線通道的數量可根據目標設備130所決定，或者預設成固定數量。位址空間用於模擬目標設備130在連接主控電腦110時的記憶體空間。因為本發明的目標設備130是透過網路連接於主控電腦110，因此需要在主控電腦110中對應的產生位址空間，提供主控電腦110進行定址存取的目的。

當主控電腦110向目標設備130發出操控命令(或操控資料)時，中介程序114會對操控命令進行分段的處理。在本發明中中介程序114會根據連線通道的數量對操控命令進行分段。因此中介程序114會輸出與連線通道相同數量的分段結果。中介程序114根據切分後的操控命令進而取得對應的每一個資料偏移量(offset)。由於每一個資料偏移量所傳輸的順 序受到控制，因此可以確保收發的兩方(主控電腦110與目標設備130)都可以確認接收的順序。而此一方式可以透過硬體方式所實現，且硬體處理的速度相較於軟體層解析的速度更加來的有效率。

為能方便說明經過切分後的操控命令(或操控資料)，將每一切分的部分定義為已切分區塊。中介程序114將已切分區塊與對應的資料偏移量透過連線通道依序的進行轉換為第一網路封包，並將第一網路封包發送給橋接裝置120。

橋接裝置120接獲第一網路封包後，橋接裝置120根據連線通道所記載資料偏移量順序判斷所接收到的第一網路封包的順序是否正確。請配合第4A圖與第4B圖所示，其係分別為第一網路封包的接收順序示意圖。在第4A圖與第4B圖的左方為主控電腦110的第一網路封包的發送順序，右方為橋接裝置120的接收順序。

本發明的橋接裝置120會判斷接獲的連續第一網路封包的數量是否大於預設數量。若是大於預設數量時，橋接裝置120會返回確認信息(Acknowledgment，ACK)給主控電腦110。主控電腦110接獲確認信息後再發送剩餘的第一網路封包給橋接裝置120。舉例來說，主控電腦110依序將第一網路封包001、002、003與004發送至橋接裝置120。橋接裝置120若依序接獲第一網路封包001、002、003與004時，則橋接裝置120返回一確認信息給主控電腦110並要求主控電腦110再傳送後續的第一網路封包005、006。之後，橋接裝置120會從第一網路封包005開始計算所接獲的連續的第一網路封包的數量是否大於預設數量。

若是橋接裝置120所接獲的第一網路封包的順序不連續時，橋接裝置120則會向主控電腦110要求重新傳送遺落的第一網路封包。從第4B圖中可以知道橋接裝置120並未接獲第一網路封包003，而是先接到了第一網路封包004。因此橋接裝置120會向主控電腦110發出第一網路封包003的未確認信息(Negative-Acknowledgment，NAK)。橋接裝置120同時停止接收第一網路封包003以後的封包。所以橋接裝置會將第一網路封包004(與之後的第一網路封包005、006)丟棄，並等待第一網路封包003。

一旦主控電腦110接獲未確認信息，主控電腦110會停止發 送當前欲傳送的第一網路封包，而是改重送未被橋接裝置120接獲的第一網路封包003。在第4B圖中，橋接裝置120並未接獲第一網路封包003。因此主控電腦110會從第一網路封包003開始重新發送剩餘的第一網路封包004、005、006。

接著，橋接裝置120將所接獲的第一網路封包進行重組，藉以取得對目標設備130的操作指令。橋接裝置120將操作指令透過異質介面接口123發送至目標設備130。目標設備130根據操作指令進行相應的動作。目標設備130完成所述的動作後，可能會輸出對應的結果。此時，目標設備130將運作結果輸出至橋接裝置120。

橋接裝置120同樣根據連線通道的數量對運作結果進行切分。橋接裝置120對每一切分封裝為第二網路封包，並將第二網路封包發送至主控電腦110。對於第二網路封包的傳送處理方式與前述第一網路封包的傳送過程相同，在此對於第二網路封包的傳送不重複敘述。主控電腦110接獲第二網路封包後，主控電腦110對第二網路封包進行重組並得到目標設備130的運作結果。

本發明除了前述的操作指令與資料的傳輸外，也可以針對中斷要求進行相同的切分與傳輸處理。本發明可以透過不同的連線通道用於傳輸各種不同的中斷要求(interrupt request，IRQ)。藉由前文所述的的傳送方式，可以確保目標設備130對於中斷要求的接收順序。所以目標設備130可以根據正確的中斷要求進行相應的處理。

本發明所提出的網路遠端控制的傳輸系統、橋接裝置120與傳輸方法可以對目標設備130轉換網路封包的抽象化，使得主控電腦110可以快速的進行網路封包的轉換。而且橋接裝置120可以針對網路封包的傳輸順序進行反應，藉以確保對目標設備130的即時控制。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

110‧‧‧主控電腦

111‧‧‧第一處理單元

112‧‧‧存儲單元

113‧‧‧第一網路接口

114‧‧‧中介程序

120‧‧‧橋接裝置

121‧‧‧第二處理單元

122‧‧‧第二網路接口

123‧‧‧異質介面接口

130‧‧‧目標設備

Claims (8)

1. 一種遠端匯流排之傳輸系統，透過網路用於控制遠端的目標設備，該遠端匯流排之傳輸系統包括：一主控電腦，具有一第一處理單元、一存儲單元與一第一網路接口，該第一處理單元連接於該存儲單元與該第一網路接口，該第一處理單元運行該存儲單元中的一中介程序，該第一處理單元根據所接收的一識別資訊調派該中介程序建立一位址空間與多個連線通道；一橋接裝置，其係包括一第二處理單元、一第二網路接口與一異質介面接口，該第二處理單元連接於該第二網路接口與該異質介面接口，該第二網路接口連接於該主控電腦的該第一網路接口，該異質介面接口連接於一目標設備，該橋接裝置透過該第二網路接口發送該識別資訊；以及其中，該中介程序根據該些連線通道對一操作指令分段並將每一分段封裝為一第一網路封包，該些連線通道用於傳輸該操作指令的一資料偏移量，該主控電腦透過該第一網路接口向該橋接裝置發送該些第一網路封包；該橋接裝置判斷所接收的該些第一網路封包的順序，並組合該些第一網路封包再還原為該操作指令，該橋接裝置根據該操作指令驅動該目標設備。
2. 如請求項1所述之遠端匯流排之傳輸系統，其中該主控電腦發出一設備搜尋命令，用以搜尋網路中的該橋接裝置，該橋接裝置接收該設備搜尋命令後，該橋接裝置向該主控電腦發出該識別資訊。
3. 如請求項1所述之遠端匯流排之傳輸系統，該橋接裝置接獲該目標設備所返回的一回應訊息，該橋接裝置根據該些連線通道對該回應訊息分段並將分段結果輸出為多個第二網路封包，該橋接裝置將該些第二網路封包傳送至該主控電腦。
4. 一種遠端匯流排的橋接裝置，其係包括：一主要網路接口，網路連接於一主控電腦，用於接收來自於該主控電腦的多個第一網路封包或傳送多個第二網路封包至該主控電腦；一異質介面接口，電性連接於一目標設備；以及一處理單元，連接於該主要網路接口與該異質介面接口，該處理單 元根據每一該第一網路封包的一連線通道用於辨識該第一網路封包的排列順序，且該些連線通道用於傳輸一操作指令的一資料偏移量，該處理單元對該些第一網路封包進行重組並得到該操作指令，該處理單元透過該異質介面接口向該目標設備發送該操作指令。
5. 如請求項4所述之遠端匯流排的橋接裝置，其中該橋接裝置接收來自於該目標設備的一輸出訊息，該橋接裝置根據該些連線通道對該輸出訊息進行分段用於輸出該第二網路封包。
6. 一種遠端匯流排的傳輸方法，其係包括以下步驟：一主控電腦接收一橋接裝置的一識別資訊，用於建立一位址空間與多個連線通道；該主控電腦根據該位址空間與該些連線通道對一操作指令進行分段處理，並將每一個分段結果封裝為一第一網路封包，該些連線通道用於傳輸該操作指令的一資料偏移量；該主控電腦根據該些連線通道的順序並透過網路將該些第一網路封包發送至該橋接裝置；該橋接裝置根據該些第一網路封包的順序進行重組藉以得到該操作指令；以及該橋接裝置將該操作指令轉發向一目標設備。
7. 如請求項6所述之遠端匯流排的傳輸方法，其中該目標設備接收該操作指令後，該目標設備更執行以下步驟：該目標設備執行該操作指令，並輸出一回應訊息至該橋接裝置；該橋接裝置根據該些連線通道的數量對該回應訊息進行分段，並對每一分段的結果進行封裝，藉以輸出多個第二網路封包；以及將該些第二網路封包發送至該主控電腦。
8. 如請求項6所述之遠端匯流排的傳輸方法，其中該橋接裝置接收該些第一封包時更包括以下步驟：若該橋接裝置接收到未按照順序的至少一第一網路封包，該橋接裝置根據已接收且依序的該些第一網路封包的最後該第一網路封包，並向該主控電腦發出一未確認信息，用於要求該主控電腦從所述的最後該第一網路封包重新傳送；以及 若該橋接裝置按照順序接收該些第一網路封包且該些第一網路封包的數量大於預設數量時，該橋接裝置向該主控電腦發送一確認信息。