三方入手 介紹無線USB體系結構
前文介紹了無線USB技術的大致情況。那么接下來,為大家分析一下無線USB體系機構的三個方面,包括其拓撲結構,數據流模型,及總線調度。那么就請瀏覽下文吧。希望對大家有所幫助。
無線USB體系結構
無線USB系統由一個無線USB主機和多個無線USB設備,以及主機和設備之間的互連機制這三部分共同構成。其中,USB互連機制是USB主機與USB設備之間進行連接和通信所使用的一系列策略的總稱,涉及到三個方面的內容:
無線USB體系結構之方面 1.拓撲結構
定義了USB設備與主機之間的連接模型。
無線USB系統中主機和設備的連接采用了如圖1所示的“hub and spoke”模型。無線USB主機以hub的角色處在模型的正中央,理論上一個USB主機能夠支持最多127個USB設備,各無線USB設備處于每段spoke的末端,每段spoke代表著一個無線USB主機到一個無線USB設備之間點到點的連接。如圖1所示。
圖1 無線USB“hub and spoke”模型
無線USB體系結構之方面 2.數據流模型
制定了USB系統中的數據傳輸機制。
在基本保留了有線USB 2.O標準的分層結構與通信組件的同時,無線USB標準針對無線傳輸的特點,在數據流模式,即各層數據和控制信息的傳輸方式上做了一些改動與增強。圖2是簡化的無線USB通信拓撲圖,圖中說明了無線USB標準在有線USB2.0標準基礎上對數據流模式所做的相應改動。
其中,功能層與有線USB 2.0標準幾乎保持一致,只在同步傳輸模式增強上作了極小的改動;設備層增加了一些安全性擴展和無線媒介設備管理的控制命令,改動較小;總線接口層是改動較大的一層,主要針對無線傳輸增加了一個高效安全的通信服務機制,規定了無線USB主機和設備通信之前,必須先建立一個安全關聯圈,之后加密的數據才能通過無線通道傳輸,很大程度上保證了無線傳輸的可靠性。如圖2所示。
圖2 無線USB的通信拓撲圖
無線USB體系結構之方面 3.USB總線調度
制定了多個無線USB設備與一個USB主機之間通信的總線策略。
類似于有線USB 2.0標準的總線調度,無線USB標準采用的也是基于TDMA(time division multiple access,時分多路復用)輪詢方式的總線調度協議。協議規定了由主機控制器發起數據傳輸,每次傳輸過程由三類分組構成:令牌分組、數據分組和握手分組。為了提高無線傳輸的信道利用效率,無線USB標準去除了有線USB 2.0標準中原有的一些發送和接收之間低效的狀態轉移過程,將多個令牌信息放到一個特定分組中傳輸,主機同時指示相應設備發送、接收或參與握手的恰當時機,極大的提高了無線物理層的傳輸效率。