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三方入手 介绍无线USB体系结构

来源:编辑:发布于:2011-01-07人围观

前文介绍了无线USB技术的大致情况。那么接下来,为大家分析一下无线USB体系机构的三个方面,包括其拓扑结构,数据流模型,及总线调度。那么就请浏览下文吧。希望对大家有所帮助。

无线USB体系结构

无线USB系统由一个无线USB主机和多个无线USB设备,以及主机和设备之间的互连机制这三部分共同构成。其中,USB互连机制是USB主机与USB设备之间进行连接和通信所使用的一系列策略的总称,涉及到三个方面的内容:

无线USB体系结构之方面 1.拓扑结构

定义了USB设备与主机之间的连接模型。

无线USB系统中主机和设备的连接采用了如图1所示的“hub and spoke”模型。无线USB主机以hub的角色处在模型的正中央,理论上一个USB主机能够支持最多127个USB设备,各无线USB设备处于每段spoke的末端,每段spoke代表着一个无线USB主机到一个无线USB设备之间点到点的连接。如图1所示。


图1 无线USB“hub and spoke”模型

无线USB体系结构之方面 2.数据流模型

制定了USB系统中的数据传输机制。

在基本保留了有线USB 2.O标准的分层结构与通信组件的同时,无线USB标准针对无线传输的特点,在数据流模式,即各层数据和控制信息的传输方式上做了一些改动与增强。图2是简化的无线USB通信拓扑图,图中说明了无线USB标准在有线USB2.0标准基础上对数据流模式所做的相应改动。

其中,功能层与有线USB 2.0标准几乎保持一致,只在同步传输模式增强上作了极小的改动;设备层增加了一些安全性扩展和无线媒介设备管理的控制命令,改动较小;总线接口层是改动较大的一层,主要针对无线传输增加了一个高效安全的通信服务机制,规定了无线USB主机和设备通信之前,必须先建立一个安全关联圈,之后加密的数据才能通过无线通道传输,很大程度上保证了无线传输的可靠性。如图2所示。


图2 无线USB的通信拓扑图

无线USB体系结构之方面 3.USB总线调度

制定了多个无线USB设备与一个USB主机之间通信的总线策略。

类似于有线USB 2.0标准的总线调度,无线USB标准采用的也是基于TDMA(time division multiple access,时分多路复用)轮询方式的总线调度协议。协议规定了由主机控制器发起数据传输,每次传输过程由三类分组构成:令牌分组、数据分组和握手分组。为了提高无线传输的信道利用效率,无线USB标准去除了有线USB 2.0标准中原有的一些发送和接收之间低效的状态转移过程,将多个令牌信息放到一个特定分组中传输,主机同时指示相应设备发送、接收或参与握手的恰当时机,极大的提高了无线物理层的传输效率。

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