無(wú)線(xiàn)USB技術(shù)探微

無(wú)線(xiàn)USB技術(shù)探微
飛利浦半導體主任工程師   張振宇
飛利浦半導體高級工程師   Saravana Kumar

隨著(zhù)超帶寬（UWB）技術(shù)的普及無(wú)線(xiàn)技術(shù)日趨成熟，成本的日益降低, 無(wú)線(xiàn)USB（Wireless USB）也浮出水面，WUSB是由杰爾系統、惠普、英特爾、微軟、NEC、飛利浦和三星共同開(kāi)發(fā)的，能在3米的距離內實(shí)現480 Mbps的等效帶寬。通過(guò)兼顧安全性、可靠性、降低功耗及其他挑戰，和提供移動(dòng)外設連接，WUSB 擺脫了繁多的線(xiàn)纜，增強了用戶(hù)體驗。
為USB廠(chǎng)商向WUSB演進(jìn)提供了正確的途徑。

無(wú)線(xiàn)USB綜述
WUSB的運行利用了MBOA-MAC架構，同時(shí)保留了主從架構，和USB 2.0一樣，它也能處理控制、突發(fā)、中斷和同步所有這4種傳輸形式。主機和WUSB設備合稱(chēng)WUSB集群，采用星型拓撲；與USB 2.0. A的樹(shù)型拓撲不同，不需要WUSB 集線(xiàn)器 （HUB）, WUSB主機能直接連接多達127個(gè)設備。另外由于 WUSB沒(méi)有線(xiàn)纜，所有的WUSB設備都是自行供電的。
USB 2.0支持高速480 Mbps、全速12 Mbps和低速1.5 Mbps的數據傳輸。WUSB主機支持以下數據率：53.3 Mbps、80 Mbps、106.7 Mbps、200 Mbps、160 Mbps、320 Mbps、400 Mbps和480 Mbps。WUSB設備必須支持53.3 Mbps、106.7 Mbps和200 Mbps，其他5種為可選數據率。53.3 Mbps為基本信號速率具有最高的可靠性。所有的標準USB控制請求、MMC(微調度管理指令)特殊控制令牌、應答交換和設備請求（DN）都使用這個(gè)基本信號速率。
WUSB主機必須符合MBOA 信標協(xié)議，以解決多集群共存、干擾問(wèn)題。WUSB設備有以下3種選擇：
* 全面支持MBOA 信標協(xié)議，成為獨立的信標設備。 這一選擇會(huì )有最大的功耗。
* 作為 WUSB主機引導信標設備，以避免將功率浪費在指示每個(gè)超級幀上，并可降低處理的復雜性。這一選擇會(huì )有適中的功耗。
* 將所有相鄰設備整合在主機內，作為非信標設備部署。 這一選擇會(huì )有最低的功耗。
WUSB和USB 2.0的數據通信拓撲類(lèi)似，共分3層：功能層、設備層和總線(xiàn)層。除了準同步設備之外，USB 2.0的其他大多數功能層軟件, 無(wú)需修改可以直接在WUSB中重新使用。WUSB設備需要 一個(gè)重試機制，以在欠佳的無(wú)線(xiàn)媒體上進(jìn)行可靠的數據包傳輸；由于服務(wù)周期從1毫秒延伸至4毫秒或更長(cháng), WUSB設備還需要一個(gè)更大的緩沖器。通過(guò)在設備層加密與擴展無(wú)線(xiàn)媒體管理，WUSB設備可以安全可靠地與主機通訊。因傳輸媒體性質(zhì)的不同，總線(xiàn)層將被完全替換。

WUSB的數據傳輸  
一般而論，每次USB傳輸都需要經(jīng)過(guò)3個(gè)階段：令牌、數據和應答交換。在一次集總（integral）傳輸中，令牌、數據和應答交換階段是不分割的，階段間的周轉時(shí)間為18全速位時(shí)間（18納秒