[发明专利]用于远距离传输USB信号的方法及装置

说明书

 

技术领域：

本发明涉及一种用于远距离传输USB信号的方法及装置，属于信息科学技术领域。

背景技术：

目前USB技术的优越性越来越明显，支持USB技术的设备越来越多，USB设备跟USB主机之间的距离受延长线的限制，必须在指定的长度范围内才可以使用，如果延长USB线，就容易造成传输不稳定，导致传输失败，这给需要远距离使用的场合带来诸多不便。

通过传输线对来传输差分信号的信号传输设备已经得到广泛使用。通过传输线对来传输差分信号在减少噪声方面是有效的，因为它能够利用在传输线上同时出现的具有基本相同的幅度和相位的信号来抵消噪声，并抑制电磁干扰。

USB系统通过传输线对来传输差分信号进行通讯，分别有电压驱动和电流驱动两种。全低速USB通讯采用电压驱动方式，电压驱动方式不适合远距离传输，而且在全低速模式下，事务包结尾还参有两个单端零信号（SE0）。高速USB通讯采用电流驱动方式，受传输线对信号衰减的影响，如果要延长传输距离，就要增加电流驱动强度，提高差分信号的压差，然而USB系统利用差分信号的压差来判断USB设备是否连接和总线是否空闲，提高差分信号的压差，会让USB主机误以为USB设备已经断开。因此，受USB系统差分信号的压差的限制，高速USB通讯也不适合远距离传输。

发明内容：

本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种用于远距离传输USB信号的装置，通过接收USB信号转换成网线信号或者接收网线信号转换成USB信号，使用网线来远距离传输USB信号，在不影响USB系统通讯速度的情况下，USB信号的传输距离可以达到50米以上。本发明的另一个目的是提供这种用于远距离传输USB信号的方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

用于远距离传输USB信号的装置，该装置包括连接面向上游USB口的转换模块和连接面向下游USB口的转换模块，两个所述的转换模块之间通过网线连接，所述的转换模块包括USB I/O端口电路、网线I/O端口电路、控制逻辑模块，所述的USB I/O端口电路和所述的网线I/O端口电路之间通过控制逻辑模块连接。

所述的用于远距离传输USB信号的装置，所述的网线I/O端口电路用于驱动一个差分信号和三个辅助信号到网线的四根传输线上，包括与网线的其中一个线对连接的输入比较器电路一、输入比较器电路二、差分驱动电路、单端驱动电路一、输入比较器电路三，和与网线的另外两根传输线连接的输入比较器电路四、输入比较器电路五、单端驱动电路二、单端驱动电路三，所述的网线的四根传输线上分别并联有终端电阻。

利用上述用于远距离传输USB信号的装置进行远距离传输USB信号的方法，该方法为：在面向上游的USB口上和面向下游的USB口上分别连接所述的转换模块，选用网线来远距离传输USB信号，网线的其中一个传输线对传输差分信号，在传输差分信号的差分传输线对上叠加一个单端信号来传输一个辅助信号，网线的剩余传输线中的两个传输线传输另外两个辅助信号。

所述的利用上述用于远距离传输USB信号的装置进行远距离传输USB信号的方法，所述的网线中的剩余四根传输线用来传输电源信号。

所述的利用上述用于远距离传输USB信号的装置进行远距离传输USB信号的方法，所述的差分信号用来传输USB的差分数据，所述的辅助信号用来传输单端零信号、连接信号、驱动信号或者数据有效信号。

有益效果：

本发明使用网线来传输USB信号，在不影响USB系统通讯速度的情况下，USB信号的传输距离可以达到50米以上。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的网线I/O端口电路中用来传输差分信号和其中一个辅助信号的电路结构示意图。

图3是本发明的网线I/O端口电路中用来传输另外两个辅助信号的电路结构示意图。

图4是图2所示电路结构的差分传输线对上的波形解释示意图。

具体实施方式：

为了详细阐述本发明的技术内容，特举以下实施例。特别地，本实施例的电路结构仅是基于本发明思想的一种实现形式，事实上任意一种电路结构只要能够符合本发明的方法，一样可以实现本发明。