信号延展系统及其本地端、远端模组

摘要

本发明揭示一种KVM信号延展(KVM Extender)系统，包括第一模组及第二模组，分别具有各自之处理器、介面以及乙太网络收发器。KVM信号延展系统于第一、二模组间之传输线间传送或接收第一数据包与第二数据包。前述第一、二数据包是自第一、二大量(bulk)数据存储装置之第一、二大量数据、键盘/鼠标数据以及音讯数据转换而成。于第一、二乙太网络收发器间传输之第一、二数据包是藉由传输线之两条导线，以半双工传输方式所控制。第一模组更包括一第三介面，以与所连接之电脑间收发第三大量数据。第三大量数据亦可转换成为第三数据包与前述第一、二数据包同时作传输。

权利要求

1.一种KVM信号延展系统，其特征在于，该系统至少包括：

一第一模组，连接至电脑，该第一模组至少包括：

一第一处理器，转换第一大量数据成为至少一第一数据包，转换至少一第二数据包成为第二大量数据；

一第一介面，于一第一大量数据存储装置与该第一处理器之间收发该第一大量数据，且于该第一处理器与该第一大量数据存储装置之间收发该第二大量数据；以及一第一乙太网络收发器，自一传输线接收及传送该第二数据包至该第一处理器，并自该第一处理器接收及传送该第一数据包至该传输线；以及一第二模组，连接至远端操控台的键盘、鼠标与屏幕，该第二模组至少包括：

一第二处理器，转换该第二大量数据成为该第二数据包，转换该第一数据包成为该第一大量数据；

一第二介面，于一第二大量数据存储装置与该第二处理器之间传送及接收该第二大量数据，且于该第二处理器与该第二大量数据存储装置之间传送及接收该第一大量数据；以及一第二乙太网络收发器，自该第二处理器接收及传送该第二数据包至该传输线，并自该传输线接收及传送该第一数据包至该第二处理器。

2.根据权利要求1所述的KVM信号延展系统，其特征在于：该第一模组更至少包括一第三介面，于一电脑与该第一处理器之间传送或接收第三大量数据，且于该第一处理器与该电脑之间传送及接收该第一大量数据及该第二大量数据，其中该第一介面于该第一处理器与该第一大量数据存储装置之间传送或接收该第三大量数据。

3.根据权利要求1所述的KVM信号延展系统，其特征在于：该第一模组更至少包括一第三介面，于一电脑与该第一处理器之间传送或接收第三大量数据，且于该第一处理器与该电脑之间传送或接收该第一大量数据及该第二大量数据，其中该第一处理器转换该第三大量数据成为至少一第三数据包，该第一乙太网络收发器自该第一处理器接收及传送该第三数据包至该传输线，该第二乙太网络收发器自该传输线接收及传送该第三数据包至该第二处理器，该第二处理器转换该第三数据包成为该第三大量数据，并且该第二介面于该第二处理器与该第二大量数据存储装置间传送及接收该第三大量数据。

4.根据权利要求1所述的KVM信号延展系统，其特征在于：该第一模组更至少包括一差动信号电路，传送一影像信号至该第二模组，该第二模组更包括一解差动信号电路，接收来自该第一模组之该影像信号。

5.根据权利要求1所述的KVM信号延展系统，其特征在于：该第一模组更至少包括一第一音讯转换器，转换来自该电脑之音讯信号成为音讯数据，该第二模组更包括一第二音讯转换器，转换来自该第一模组之音讯数据成为音讯信号。

6.根据权利要求5所述的KVM信号延展系统，其特征在于：该第一处理器转换该音讯数据成为该第一数据包，该第二处理器转换该第一数据包成为该音讯数据。

7.根据权利要求1所述的KVM信号延展系统，其特征在于：该第一模组更至少包括一第一麦克风连接器，用以接收一第一声频信号，该第二模组更至少包括一第二麦克风连接器，用以接收一第二声频信号，其中该第一模组之一切换器可选择该第一声频信号或该第二声频信号输出至该电脑。

8.根据权利要求7所述的KVM信号延展系统，其特征在于：该第二模组更至少包括一第二音讯转换器，转换该第二声频信号成为第二声频数据，其中该第二处理器转换该第二声频数据成为该第二数据包，该第一处理器转换该第二数据包成为该第二声频数据，其中该第一模组更至少包括一第一音讯转换器转换来自该第一处理器之第二声频数据成为该第二声频信号以传送至该切换器。

9.根据权利要求1所述的KVM信号延展系统，其特征在于：于该第一乙太网络收发器与该第二乙太网络收发器间传送或接收之该第一数据包与该第二数据包是藉由该传输线之两条导线，以半双工传输方式所控制。

10.根据权利要求1所述的KVM信号延展系统，其特征在于：该第二处理器将接收自一操控台之键盘及鼠标数据转换成为该第二数据包，且该第一处理器将该第二数据包转换成为该键盘及鼠标数据并传送至该电脑。

说明书

信号延展系统及其本地端、远端模组

技术领域

[0001] 本发明关于一种KVM信号延展(KVM Extender)系统，尤指一种能以连接之传输线收发数据包、音讯信号及影像信号之KVM信号延展系统。

背景技术

[0002] KVM信号延展(KVM Extender)系统能使远端控制台之使用者存取耦接至该系统之电脑，作为更远传输距离时，使用之远端操控解决方案。一般而言，当远端控制台之使用者对电脑进行存取，键盘/屏幕/鼠标控制之功能为基本必要且亦仅为信号延展系统之唯一目的。然而，有时使用者可能会有远端操控前述电脑并下载前述电脑之操作数据至远端控制台的需要。再者，使用者亦可能会有上传数据至前述电脑，例如：当执行安装软件之动作、更新操作系统、或者对操作数据进行备份时等。对于此些操作而言，信号延展系统便需具备存储之功能。

[0003] 然，现今之KVM信号延展系统并未提供远端操控台之使用者，实现支持存储之功能。并且，一般以集线器连接形式，延长缆线传输距离之USB延展器亦仅延展下游接口(downstream ports)之传输，如美国专利第6,584,519号中所揭示之技术。此类USB延展器所考量仅单就USB数据传输而言，而无键盘、鼠标、音讯及声频数据等之传输，当然更不包括在信号延展系统中复杂之影像数据传输。信号延展系统包括两个延展器，均利用RS485UART规格相互连接以传送数据及信号。再者，另一种以RS485UART连接延长缆线传输距离之USB规格延展器，其最大波特率(baud rate)一般无法大于1Mbps，即限制了前述存储相关操作之速度。

发明内容

[0004] 因此，确有必要发展一种KVM信号延展(KVM Extender)系统，能以连接之传输线收发数据包及影像信号，以解决前述习知技术之缺点。

[0005] 本发明之目的在于提供一种KVM信号延展系统，能以连接之传输线传送或接收数据包及影像信号。

[0006] 本发明之又一目的在于提供一种KVM信号延展系统，除键盘、鼠标及影像之远端操控功能外，更进一步支持存储之功能。

[0007] 本发明之KVM信号延展系统包括第一模组及第二模组。第一模组具有第一处理器、第一介面以及第一乙太网络收发器。第二模组具有第二处理器、第二介面以及第二乙太网络收发器。第一处理器转换第一大量数据成为至少一第一数据包，转换至少一第二数据包成为第二大量数据。第一介面于一第一大量数据存储装置与该第一处理器之间传送或接收该第一大量数据，且于该第一处理器与该第一大量数据存储装置之间传送或接收该第二大量数据。第一乙太网络收发器自一传输线接收及传送该第二数据包至该第一处理器，并自该第一处理器接收及传送该第一数据包至该传输线。

[0008] 第二处理器转换该第二大量数据成为该第二数据包，转换该第一数据包成为该第一大量数据。第二介面于一第二介大量数据存储装置与该第二处理器之间传送或接收该第二大量数据，且于该第二处理器与该第二大量数据存储装置之间传送或接收该第一大量数据。第二乙太网络收发器自该第二处理器对该传输线接收及传送该第二数据包，并自该第二处理器接收及传送该第一数据包至该传输线。

[0009] 第一模组更包括一第三介面，于一电脑与该第一处理器之间收发第三大量数据，且于该第一处理器与该电脑之间收发该第一大量数据及该第二大量数据，其中该第一介面于该第一处理器与该第一大量数据存储装置之间收发该第三大量数据。并且，该第一处理器转换来自该电脑之该第三大量数据成为至少一第三数据包。该第一乙太网络收发器自该第一处理器接收及传送该第三数据包至该传输线。该第二乙太网络收发器自该传输线接收及传送该第三数据包至该第二处理器。该第二处理器转换该第三数据包成为该第三大量数据，并且该第二介面于该第二处理器与该第二介大量数据存储装置收发该第三大量数据。

[0010] 该第一模组更包括一差动信号电路，传送一影像信号至该第二模组，该第二模组更包括一解差动信号电路，通过该传输线接收来自该第一模组的差动信号电路之该影像信号。

[0011] 为让本发明之上述和其他目的、特徵、和优点能更明显易懂，配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

[0012] 图1是依据本发明信号延展(KVM Extender)系统之简单方块图；

[0013] 图2是依据本发明信号延展系统之详细方块图；

[0014] 图3是依据本发明，用于信号延展系统之第一模组及第二模组间收发数据包之传输线之说明图；

[0015] 图4是依据本发明于第一模组及第二模组间收发数据包时，传输实施例之说明图；以及

[0016] 图5是应用于本发明中，藉由传输线之两条导线，用以控制之半双工传输的说明图。

具体实施方式

[0017] 请参考图1，为依据本发明KVM信号延展(KVM Extender)系统之示意方块图。KVM信号延展系统5具有第一模组10(本地端模组)及第二模组20(远端模组)。第一模组10连接至电脑30。第二模组20连接至远端操控台的键盘、鼠标与屏幕。第一模组10与第二模组20利用至少一传输线110(例如：CAT-5传输线或其他类似传输线)以相互连接。
并且，第一模组10亦通过一第一介面(未显示)连接至一第一大量数据存储装置(mass storage)108。第二模组20可通过一第二介面(未显示)连接至一第二大量数据存储装
208。当远端操控台之使用者位于第二模组20旁，对耦接之电脑30进行操控时，其可将大量数据转换成为数据包，而在第二模组20、电脑30、第一大量数据存储装置108以及第二大量数据存储装208间相互传送或接收。再者，键盘数据、鼠标数据、音讯数据及声频数据亦可如同大量数据般转换成为数据包，于第一模组10与第二模组20间通过传输线110相互传送收发。并且，来自电脑的影像信号亦通过传输线110，以差动信号之形式传送。于本发明之实施例中，前述大量存储之数据是通过KVM信号延展系统5，可于第一大量数据存储装置108、第二大量数据存储装208以及电脑30间相互传送，当然亦可在远端操控台与前述些对象间相互传送。

[0018] 请参考图2，为依据本发明图1中KVM信号延展系统5之详细方块图。第一模组10具有第一处理器102、第一介面104、第一乙太网络收发器106、差动信号电路112、第一音讯转换器114、第一麦克风连接接口116以及切换器118。第一模组10以USB装置控制器通过第三介面104-1连接至电脑30。第一模组10更包括一电脑声频接口及电脑音讯接口连接至电脑对应之连接接口。第一模组10更包括一USB主机控制器及第一VGA接口，以对应连接靠近第一模组10的本地端远端操控台(localconsole)之键盘、鼠标及屏幕。同时，第一模组10亦包括一影像增幅器(video amplifier)，用以于差动信号电路112转换影像信号成为差动影像信号前，对前述影像信号进行增幅。同时，亦会传送一量测传输线110长度之8M-Hz之信号。

[0019] 第二模组20具有第二处理器202、第二介面204、第二乙太网络收发器206、解差动信号电路212、第二音讯转换器214以及第二麦克风连接接口216。第二模组20亦包括一USB主机控制器及第一VGA接口，以对应连接靠近第二模组20的远端操控台(console)之键盘、鼠标及屏幕。第二模组20亦包括一声频扩音连接接口及前述第二麦克风连接接口216，用以连接前述靠近第二模组20的远端操控台(console)对应之连接接口。同时，第二模组20亦包括一影像增幅器(video amplifier)，于解差动信号电路212转换来自连接接口220的差动影像信号成为影像信号后，对前述影像信号进行增幅。同时，接收前述8M-Hz之信号，以量测影像信号之衰减并确认传输线110之长度。

[0020] 第一模组10可连接第一大量数据存储装置108。第二模组20可连接第二大量数据存储装208。第一模组10与第二模组20以各别之连接器120、220(例如：RJ-45连接器)以传输线110(于后详述)连接，于其间传送或接收第一数据包及第二数据包。第一处理器102转换来自第一大量数据存储装置108的第一大量数据成为第一数据包，且转换第二数据包成为第二大量数据。第一介面104于第一大量数据存储装置108与第一处理器102之间传送或接收第一大量数据，且于第一处理器102与第一大量数据存储装置108之间传送或接收第二大量数据。第一乙太网络收发器106自传输线110接收及传送第二数据包至第一处理器102，并自第一处理器102接收及传送第一数据包至传输线110。

[0021] 同时，第二处理器202转换来自第二大量数据存储装208的第二大量数据成为第二数据包，且转换第一数据包成为第一大量数据。第二介面204于第二大量数据存储装置208与第二处理器202之间传送或接收第二大量数据，且于第二处理器202与第二大量数据存储装置208之间传送或接收第一大量数据。第二乙太网络收发器206自第二处理器202接收及传送第二数据包至传输线110，并自传输线110接收及传送第一数据包至第二处理器202。

[0022] 再者，第一处理器102转换来自电脑30的第三大量数据成为至少一第三数据包。第一乙太网络收发器106自第一处理器102接收及传送第三数据包至传输线110。第二乙太网络收发器206自传输线110接收及传送第三数据包至第二处理器202。第二处理器202将第三数据包转换成为第三大量数据，并且第二介面204于第二处理器202与第二介大量数据存储装置208间传送或接收第三大量数据。于本发明之一实施例中，第二处理器202更可转换来自第二大量数据存储装置208的第四大量数据成为至少一第四数据包。第二乙太网络收发器206自第二处理器202接收及传送第四数据包至传输线110。第一乙太网络收发器106自传输线110接收及传送第四数据包至第一处理器102。第一处理器102转换第四数据包成为第四大量数据，并且第一介面104对电脑30传送或接收第四大量数据。于本发明另一实施例中，第一处理器102安排第一大量数据存储装置108及电脑30间之数据流路径。

[0023] 是以，第一、第二、第三及第四大量数据均可转换成为数据包，依照来自远端操控台或本地端远端操控台之指令，而于电脑30、第一大量数据存储装置108以及第二大量数据存储装208间传送或接收。再者，键盘、鼠标、音讯及声频数据亦均可转换成为数据包，亦如同前述第一至第四大量数据通过传输线110，于第一模组10与第二模组20间传送或接收。同时，来自电脑30之影像信号亦通过传输线110，藉由差动信号电路112以差动形式传送，然后由第二模组20之解差动信号电路212接收。

[0024] 值得一提的是，使用者能利用本地端远端操控台通过第一模组10控制电脑30，或者亦能利用远端操控台通过第二模组20与第一模组10对电脑30进行存取。前述两种方式均可允许使用者将前述第一至第四大量数据转换成为第一至第四数据包，而于电脑30、第一大量数据存储装置108以及第二大量数据存储装208间传送收发。第一音讯转换器114转换来自电脑30之音讯信号成为音讯数据，反之，亦可转换音讯数据成为音讯信号再传送至电脑30。第二音讯转换器214转换音讯数据成为音讯信号，或转换音讯信号成为音讯数据。并且，第一处理器102转换音讯数据成为第一数据包，第二处理器202转换第一数据包成为音讯数据。第一音讯转换器114与第二音讯转换器214亦用于处理来自本地端远端操控台之第一声频信号以及来自远端操控台之第二声频信号。第一麦克风连接接口116能接收来自本地端远端操控台之第一声频信号，第二麦克风连接接口216则可接收来自远端操控台之第二声频信号。第一模组10之切换器118可根据本地端远端操控台或远端操控台使用者之指令，选择将第一声频信号或第二声频信号输出至电脑30。

[0025] 请连同图2，一并参考图3。图3为依据本发明，用于信号延展系统之第一模组及第二模组间收发数据包之传输线之说明图。传输线110可为特殊设计过之CAT-5传输线，例如：具独立端点单端特性(single end，一般CAT-5传输线当中两两导线可相互对绞(双绞线)，而具独立端点之传输线则为每一导线均不与其他导线接触)特徵之RJ-45接头连接器120与220。即如前述，第一乙太网络收发器106与第二乙太网络收发器206于第一模组10及第二模组20之间传送或接收收发由自第一至第四大量数据转换成而来之第一至第四数据包。同时如图3所示，均亦藉由第一乙太网络收发器106与第二乙太网络收发器206以两条导线标示为TxD及RxD之两条导线传送或接收由收发自键盘、鼠标、音讯及声频数据转换而来而成之数据包。如图2所示，差动信号电路112通过传输线110之六条导线(R，/R，G，/G，B，/B)传送影像信号之红、绿、蓝成份。解差动信号电路212接收通过传输线
110之此六条导线(R，/R，G，/G，B，/B)传来之影像信号之红、绿、蓝成份。

[0026] 两条传输R与/R之导线可为第一对导线。两条传输G与/G之导线可为第二对导线。两条传输B与/B之导线则可为第三对导线。传输键盘、鼠标、音讯、声频及大量数据之导线为第四对导线。水平及垂直同步信号(H sync，V sync)可并于R，/R，G，/G，B，/B中任何一对导线中同时传输。前述8M-Hz之信号则可并于R，/R，G，/G，B，/B中另一对导线中同时传输。

[0027] 请参考图4，为依据本发明于第一模组及第二模组间收发数据包时，传输实施例之说明图。请连同图2，一并参考图4，显示利用前述第一乙太网络收发器106与第二乙太网络收发器206于第一模组10及第二模组20间传送或接收数据包之实施例。是以，第一处理器102必需通过媒体存取控制(Media Access Control)单元及第一乙太网络收发器106，与第二模组20之第二处理器202进行通联。同样地，第二处理器202亦需通过媒体存取控制器(未显示)及第二乙太网络收发器206与第一处理器102进行通联。然RS485 UART收发器与乙太网络收发器间之差异在于：RS485 UART之波特率(baud rate)一般不大于1Mbps，而乙太网络之波特率则可为10Mbps。

[0028] 请参考图5，为应用于本发明中藉由传输线之两条导线以之半双工方式进行传输的之说明图。一般网络通联技术来说，全双工传输用于传输数据包，但全双工传输需要四条导线以建立传输。于本发明乙太网络传输之实施例中，是使用仅需利用两条导线之半双工传输方法。因此，第一乙太网络收发器106与第二乙太网络收发器206并不同步传输数据包。然而利用半双工传输方法，仅需利用到传输线110的两条导线即可传输数据包。是以，传输线110的其他六条导线便可利用于分别传送电脑影像信号之三成份至远端操控台或本地端远端操控台。