[发明专利]降低USB数据透传带宽的输出传输方法、装置及设备

说明书

本发明涉及一种降低USB数据透传带宽的输出传输方法、装置及设备，应用于USB透传系统上，USB透传系统包括USB数据发送端、USB本地端、USB远端和USB数据接收端，通过该降低USB数据透传带宽的输出传输方法完成USB数据发送端与USB数据接收端之间数据集的透传只需要(1024+5)*2＝2058字节带宽，比现有USB数据透传方式减少三分之一的带宽，并提升三分之一的速度，提高了USB数据透传的速率，解决了现有OUT包的USB透传方式USB带宽资源浪费、透传速率低的技术问题。

技术领域

本发明涉及数据通讯传输技术领域，尤其涉及一种降低USB数据透传带宽的输出传输方法、装置及设备。

背景技术

如图4所示，USB透传系统一般包括USB主机(如PC)、USB本地端、USB远端和USB设备；USB本地端连接USB主机的USB口，模拟成USB设备，将USB主机发送的命令转换为其他介质命令发送到其他地方的USB远端；USB远端接收到这些命令后转换回USB命令发给USB设备。这些命令的接收和回复都要遵循USB协议的定义。

在USB透传系统中USB主机发出的命令，往往无法在USB协议规定的响应时间内，得到USB设备的回应。现有USB主机与USB设备之间命令响应方案是让USB本地端对USB主机发出的USB命令包先回一个NAK响应包给USB主机，代表USB设备没准备好，同时将该USB主机命令通过网络等介质发给USB远端。USB远端收到命令后通过USB总线发给USB设备。USB设备的回复数据包反向经网络等介质传回USB本地端。USB主机在收到之前USB本地端返回的NAK响应包后，在一定时间后重新发送之前的命令包给USB本地端，此时USB本地端则可以将USB设备的回复数据作为响应发回USB主机，从而完成一次USB数据透传过程。

在USB协议中OUT命令包负责将数据(DATA)写入USB设备，如将文件写入U盘，占用较多的USB总线带宽。如图5所示，OUT包的USB透传的工作过程为：

1.USB主机发送OUT命令和其对应的DATA0数据包。USB本地端把OUT命令和DATA0数据包发给USB远端，同时USB本地端回复USB主机NAK包；

2.USB远端接收USB设备能处理的OUT命令和DATA0数据包传输的命令后，则向USB本地端返回ACK包，否则返回NAK包；

3.根据USB2.0协议，USB主机在收到OUT命令的NAK回复，一定时间后发送PING命令(无需DATA0数据包)来测试USB设备是否能接收DATA数据，从而降低带宽占用；

4.当USB设备对PING命令回复ACK后，USB本地端对USB主机的PING命令回复ACK包；

5.USB主机认为USB设备已经准备好，USB主体马上发送OUT包和DATA0包，USB本地端同样OUT包和DATA0包给USB远端并回复USB主机NAK。USB主机收到NAK后，一定时间后再次发送PING包；

6.USB设备在接收完DATA0包后返回ACK包，USB本地端记录ACK回复，并对下一个USB主机的PING包进行ACK回复。

7.USB主机收到PING包回复ACK后，再次发送OUT包和DATA0包，此时USB本地端对USB主机回复ACK包，完成OUT包透传过程。

由上述可知，PING命令和OUT命令包各占用5个字节长度，OUT包的长度为0～1024字节。从OUT包的USB透传过程中可算出，同样一个OUT包透传在总线上最少传输了3次，以一个长1024字节的OUT包来计算，最少占用(1024+5)*3＝3087字节，即占用3087个CPU时钟。可以理解为发送一个1024字节的OUT包，需要最少3倍的时间或带宽进行发送。因此，现有的OUT包的USB透传方式不但浪费了USB带宽，同时也导致透传速率大打折扣。

发明内容