17-Mavzu
Simsiz USB va SSSC-ga asoslangan uzatish tizimlari
Reja
1. Simsiz USB standarti va UWB texnologiyasi
2. Birinchi avlod PHYs
Ushbu nashr bilan biz texnologiyaning uzoq xaridoriga rivojlanish, shakllanish va kelishning uzoq safariga bag'ishlangan bir qator maqolalarni yakunlaymiz. Nisbatan ancha oldin - hech bo'lmaganda boshqalarning rivojlanish sur'atlari bilan solishtirganda kompyuter texnologiyasi, Simsiz USB standarti ishchi loyiha sifatida taqdim etildi; keyin uning texnik xususiyatlarining beta -versiyalari yangilanishni boshladi, bu 2005 yilda nashr etilgan nashrlarimizda batafsil bayon qilingan:
Simsiz USB. 1-qism
Simsiz USB. 2 -qism
Simsiz USB qurilmalarining birinchi chakana namunalari allaqachon do'kon javonlarida paydo bo'lgan; ishlab chiqaruvchilar yaqin kelajakdagi rejalarini ozmi -ko'pmi aniq belgilab oldilar; Nihoyat, Wireless USB 1.1 standartining keyingi avlodining yakuniy tavsiflari e'lon qilinadi. Aslida bugungi suhbat nima bo'ladi. Biroq, simsiz USB (WUSB) texnologiyasining hozirgi kuni va uning rivojlanish istiqbollari haqida gapirishdan oldin, men standartning asosiy xususiyatlari va texnik xususiyatlari to'g'risida xotirangizni yangilash uchun qisqacha - amalda tezis taklif qilaman.
Yangi boshlanuvchilar uchun simsiz USB 1.0 texnologiyasi
Kompyuterlar va elektronika uchun FireWire va USB uchun barcha zamonaviy simli interfeyslar hamma uchun yaxshi. "Sekin" qariyalar LPT va COM parallel tipdagi nafaqaga chiqqanidan so'ng (ha, pensionerlar kechqurun pul topishadi, lekin bu endi asosiy oqim emas), yangi ketma -ket interfeyslar hamma joyda ildiz otdi - analogiya sifatida biz Serial ATA va PCI / AGP o'rnini bosadigan SCSI va PCI-Express o'rniga Serial biriktirilgan SCSI (SAS). Ha, hamma FireWire va USB -dan xursand - ular ichida birinchi yangi versiya tezligi 800 Mbit / s ga yetdi, ikkinchisi oxir-oqibat tengdoshga "On-The-Go" kengaytmasini oldi. Bitta muammo - bu bir -ikki metrli doimiy chalkash simlar. Va bu hammasi.
Qisqa masofalarga simsiz nima bor? Bluetooth? Afsuski, hatto zamonaviy versiyada - Bluetooth Version 2.0, uning ishlashi taxminan 2,1 Mbit / s ni tashkil etadi, u katta hajmli fayllarni almashish yoki zamonaviy multimediyali kontentni, shuningdek Zigbeni uzatish uchun juda mos kelmaydi: ovoz hali ham u erda va u erda, lekin video umuman yo'q, hatto standart ta'rifda ham, HD Video haqida gapirmasa ham bo'ladi. Balki Wi-Fi? Balki, lekin davo emas. Birinchidan, ishlash tezligi 54 Mbit / s gacha bo'lgan IEEE802.11a / g standartlari va hatto IEEE802.11n ko'rsatkichi ikki baravar ko'p bo'lsa ham, simli USB / FireWire o'rnini bosmaydi. Ikkinchidan, Wi-Fi fayllarni uzatish interfeysidan ko'ra ko'proq tarmoqdir, agar shunday bo'lsa, "chumchuqlarga qurol" sifatida. Simli USB va FireWire interfeyslariga to'g'ridan -to'g'ri raqobatchilar yo'q edi va oddiy bir fikr paydo bo'ldi: xuddi shu simlarni uzib qo'yish va 10 metrgacha bo'lgan masofada ma'lumotlar almashishni boshlash uchun mavjud protokollar va spetsifikatsiyalar havzasidan foydalanish. radio kanali orqali. USB va FireWire -ning asosiy iste'molchi xususiyatlariga to'liq o'xshashlikni saqlagan holda, ya'ni ulanish qulayligi, identifikatsiya qilish, uzatish tezligi va ma'lumotlar xavfsizligini ta'minlash maqsadga muvofiqdir. E'tibor bering, bu FireWire simsiz texnologiyasini WUSB -ga to'liq o'xshashligini nazarda tutadi, lekin bu bizning bugungi mavzuimiz doirasidan tashqarida.
Shunday qilib, simsiz USB 1.0. Ushbu texnologiyaning ishlash tamoyilini batafsil o'rganmoqchi bo'lganlar avvalgi ikkita nashrga yuboriladi, hozir esa - faqat umumiy ma'noda. Simsiz USB standarti Ultra keng polosali (UWB) simsiz texnologiya platformasi kontseptsiyasiga asoslangan bo'lib, 10 metrgacha qisqa masofalarda ma'lumotlarni uzatish uchun mo'ljallangan; yuqori tarmoqli kengligi (480 Mbit / s gacha) va kam quvvat sarfi bilan. UWB platformasi - bu yechim simsiz uzatish yuqori sifatli multimediyali kontent, masalan, maishiy elektronika qurilmalari va shaxsiy kompyuterlar orasidagi video. UWB texnologiyasining asosiy afzalliklaridan biri shundaki, u hozirda ishlatilayotgan Wi-Fi, WiMAX va uyali aloqa kabi boshqa simsiz texnologiyalarga to'sqinlik qilmaydi. Simsiz USB interfeysi sxematik tarzda quyidagicha ta'riflanishi mumkin: standart ma'lumot almashish uchun ikkita asosiy "qatlam" - transport va jismoniy qatlamlardan foydalanishni nazarda tutadi. Tashish qatlami yuqorida aytib o'tilgan ultra keng polosali (UWB) texnologiyasiga asoslangan; jismoniy - bu ma'lumot uzatish vositasining shakllanish darajasi, bu erda WUSB, W1394 (Simsiz FireWire) dan tashqari, Bluetooth va boshqa ixtiro qilinmagan va shakllanmagan boshqa protokollar paydo bo'lishi mumkin. Simsiz USB standarti tijorat standartiga kiritilgan birinchi UWB interfeysi.
Ultra keng polosali modulyatsiya (UWB, IEEE 802.15.3a), o'z navbatida, Bluetooth standartida ishlatilganiga juda o'xshaydi: transmitter juda keng chastotali spektrda milliardlab impulslar ishlab chiqaradi - bir necha gigagertsli va qabul qiluvchi qismi shunga o'xshash impulslar ketma -ketligini kuzatish orqali impulslarni ma'lumotlarga aylantiradi; modulyatsiya ortogonal tashuvchi chastotalarda (OFDM, ortogonal chastotali bo'linish ko'paytirish) ko'paytirish orqali amalga oshiriladi, ular bir nechta chastota diapazonidan foydalanish printsipi bilan birgalikda MultiBand OFDM texnologiyasini tashkil qiladi. Ma'lumot paketlarini uzatishga kelsak, bu erda hamma narsa oddiy - USB 2.0 printsipi bo'yicha tranzaktsiyalar shakllanishining deyarli to'liq o'xshashligi. Spektral zichligi past bo'lgan ultra keng polosali modulyatsiyani qo'llaganligi sababli, signal "chastotalar diapazonida" oq shovqin "ko'rinishida" bo'yalgan ", tavsiya etilgan spektral nurlanish zichligi o'rtacha darajadan oshmasligi kerak. -41,3 dBm / MGts. Shunday qilib, ikkita foydali amaliy xulosa kelib chiqadi: boshqa aloqa vositalarining ishlashiga ta'siri yo'q va energiya sarfi kam.
Simsiz USB uchun MultiBand OFDM transport qatlami standarti 7,5 gigagertsli spektral diapazonni belgilaydi, u beshta kanalga bo'linadi va har bir kanalda bir nechta 528 MGts alohida diapazonlarga bo'linadi. Natijada har biri 528 MGts chastotali 14 ta kichik diapazon, 5 ta chastota bo'limiga bo'lingan, simsiz USB standartiga nisbatan 14 ta pastki diapazonning har biri 480 Mbit / s gacha tezlikda ma'lumot almashishni qo'llab-quvvatlash imkoniyatiga ega! Yangi simsiz standartning moslashuvchanligi aynan shunda turli mamlakatlar hamma sub-diapazonlardan foydalanishga ruxsat berilmaydi, lekin bu amalda yakuniy ishlash va ishlashga ta'sir qilmaydi.
Simsiz USB topologiyasiga kelsak, simli USB -ga o'xshashlik mavjud - qurilmalar ulanish yoki sanashda o'z manziliga ega, har bir WUSB qurilmasi uy egasi bilan aloqa qilish uchun bir yoki bir nechta kanalni qo'llab -quvvatlaydi va MAC Layer qurilmasi sifatida ishlashi mumkin. . Simsiz USB-ning asosiy topologik farqi shundaki, xost-kontroller klasterlar guruhida 127 tagacha qurilmani qo'llab-quvvatlay oladi, lekin bu alohida holat sifatida nuqta-nuqta variantini istisno qilmaydi. Shunisi qiziqki, Simsiz USB ta'rifidagi uyalar bunday arxitekturaga talabning to'liq etishmasligi tufayli sinf sifatida yo'q: klasterlar bir -biriga mos keladigan minimal interferentsial fazoviy muhitda birga yashaydilar, bu esa bir nechta WUSB klasterlari ichida ishlashiga imkon beradi. umumiy qamrov zonasi. Bu topologiyaning afzalliklari - ikkilamchi foydalanish imkoniyatida, agar qurilma xost vazifalarini cheklangan miqdorda bajarsa - bu model qurilmaga ushbu qurilma hozirda ulangan klasterdan tashqarida joylashgan ma'lumotlarga kirishga imkon beradi; Buning uchun qurilma cheklangan xost vazifasini bajaruvchi ikkinchi klasterni yaratishi kerak. Simsiz USB -ning simsiz USB bilan orqaga qarab muvofiqligi, shuningdek, simli USB -qurilmalar va xost -kontrollerlarni shaffof ko'priklash, ya'ni ikkita klaster o'rtasida ma'lumotlarni uzatishni tashkil qilish imkonini beradi. Aslida, buni USB uchun "xatolarni tuzatish" deb atash mumkin, u erda simli versiya uchun faqat USB 2.0 protokoli-USB-On-The-Go paydo bo'lishi bilan yo'q qilingan. Har bir Simsiz USB qurilmasi, shuningdek uning drayverlari, bu muammoni xost -kontrollerga o'tkazmasdan, o'z quvvatini boshqarish tizimiga ega. Energiyani tejashning uchta sxemasi mavjud: ma'lumotlarning normal almashinuvi (uzatishlar oralig'ida va ayni paytda qaerda mantiqiy bo'lsa, radiatsiyani to'xtatish); uyqu rejimi (kanal mavjudligi uchun so'rovlar oralig'ining ko'payishi); uzilish. Birinchi avlod PHYs uchun simsiz USB qurilmalarining umumiy quvvat sarfi cheklangan maksimal daraja 130 - 160 mVt; bu ko'rsatkichning kuchayishi kutilmoqda. Simsiz USB interfeysining ma'lumot almashish tezligi ko'p jihatdan xost va qurilma orasidagi masofaga bog'liq va ko'p vazifali muhitda 53,3 Mbit / s dan 480 Mbit / s gacha o'zgarishi mumkin: 10 metrgacha bo'lgan masofada taxminan 106,7 Mbit / s; 4 metrdan yuqori 200 Mbit / s va 2 metrdan yuqori 480 Mbit / s gacha. Tez misol: SDTV / DVD sifatiga ega bo'lgan odatiy video oqimi 3-7 Mbit / s va HDTV standartida taxminan 19-24 Mbit / s. Standart ishlab chiquvchilarining fikriga ko'ra, Simsiz USB texnologiyasi kelajakda trafikni ruxsatsiz kirishdan juda ishonchli himoya qiladi, simli USB 2.0 standarti darajasida. Amalda, birinchi avlod Simsiz USB, CES-MAC (CCM) yordamida AES-128 shifrlashdan foydalanadi, AES bloklari yordamida standart oqimli kripto algoritmi. Simsiz USB texnologiyasi trafikni autentifikatsiya qilish uchun ishlatiladigan ochiq kalitlar yordamida shifrlaydi. Ochiq kalitlarni shifrlash odatiy shifrlash darajasi va 3072-bitli kalit va SHA-256 xeshli yanada xavfsiz RSA-dan foydalanishi mumkin. Aralash simli USB / WUSB ulanishlar uchun shifrlash arxitekturasi simli ulanishlar orqali o'tadigan trafikni ham shifrlaydi, bu simli / simsiz trafikni saralashda chalkashlik va xatolarni oldini oladi. Nihoyat, dasturiy ta'minot qismi... Standartni ishlab chiqishning barcha bosqichlarida qatnashgan Microsoft, mavjud bo'lgan drayverlarning mos kelishini deyarli hech qanday o'zgarishsiz, USB -ISOCdan tashqari, simli / simsiz PAL uchun bitta funktsional drayverni (Protokolni ajralish qatlami) ta'minladi. UWB -ni qo'llab -quvvatlash uchun dasturiy ta'minot arxitekturasi interfeysli slot kartalari uchun PCI va PCI Express -ni qo'llab -quvvatlashni, shuningdek CardBus va ExpressCard versiyalari uchun avtomatik ravishda olingan qo'llab -quvvatlashni o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, standart USB donglesli WUSB echimlari qo'llab -quvvatlanadi. Oxir -oqibat, operatsion tizim EHCI (USB 2.0) yoki WHCI (Simsiz USB) tekshiruvi ishlatilishiga ahamiyat bermaydi; Amalda, Simsiz USB ulanishi operatsion tizim tomonidan oddiy simli USB ulanishi sifatida qabul qilinadi.
Ammo IEEE 802.11a / g-da imkoniyatlari 54 Mbit / s gacha bo'lgan trafik almashinuviga ega bo'lgan Wi-Fi haqida nima deyish mumkin? Hech shubha yo'qki, bu allaqachon yaxshiroq, lekin birinchidan, Wi-Fi hali ham boshqa vazifalar uchun ozgina keskinlashtirilgan vositadir, garchi u baliqsizlikka mos kelishi mumkin. Ikkinchidan, shuni esda tutingki, faqat hozirda foydalanuvchi Wi-Fi uchun ajratilgan kanallarda o'zini ancha qulay his qiladi va har ikkinchi kvartirada minigarnituralar, changyutgichlar va boshqa noutbuklar bir-biriga ulanganida nima bo'ladi? Uchinchidan, nima desa bo'ladi, lekin ba'zilar uchun zamonaviy ilovalar 54 Mbit / s dan oshmaydigan Wi-Fi-ning eng yuqori tezligi (biz hozircha trafikni siqish usullari haqida munozarani sahnalar orqasida qoldiramiz) umidsiz past bo'lib chiqadi. Yaqinlashib kelayotgan raqamli uylar va audio / video mazmunini ozmi -ko'pmi yaxshi sifat bilan uzatish / uzatish istagi haqida nima deyishimiz mumkin.
Simsiz USB: birinchi qo'rqinchli qadamlar
2004 yil sentyabr oyining boshi San -Frantsiskodagi Intel Developer Forumining navbatdagi kuz sessiyasi bo'lib o'tdi, unda Intel NEC, Texas Instruments va Wisair bilan birgalikda birinchi marta Simsiz USB standartiga mos keladigan yangi qurilmalarni namoyish etdi. Ma'lumot almashishning yangi texnologiyasi hali bir yoshga to'lmagan, chunki birinchi marta Simsiz USB standartini qo'llab -quvvatlaydigan ishchi guruhi - Simsiz USB Promoter guruhi, 2004 yil fevral oyida mavjudligini e'lon qildi. O'sha paytda WUSB qo'llab -quvvatlash guruhi Agere Systems, HP, Intel, Microsoft, NEC, Philips va Samsungdan iborat edi, ammo oxirgi olti oy ichida Appairent Technologies, Alereon Inc., Staccato Communications, STMicroelectronics, Texas Instruments va Wisair qo'shildi. guruh, yangi texnologiyalarni rivojlantirishga katta hissa qo'shmoqda.
Yangi ishchi guruhining Simsiz USB -ni targ'ib qilishda oldiga qo'ygan asosiy vazifasi - mavjud USB qurilmalarini, haydovchi infratuzilmasini, simli USB qurilmalarining tashqi ko'rinishini va mavjudligini saqlab qolish, shu bilan oldingi investitsiyalarni saqlab qolish uchun zarur shartdir.
Birinchi marta "Simsiz USB" iborasi fevral oyida IDF 2004 bahor forumida yangraganiga va UWB-ni shaxsiy kompyuterlar uchun standart yuqori tezlikdagi interfeys sifatida moslashtirish bo'yicha ishlar bundan oldinroq bo'lganiga qaramay, biz birinchisini ko'p yoki kamroq bilib oldik. Iyul oyida Wireless Japan 2004 konferentsiyasi kunlarida standart spetsifikatsiyalarning mazmunli tafsilotlari aynan o'sha paytda standartni tijoriy joriy etishning nihoyatda yaqin sanalari e'lon qilindi - 2005 yil, va aytish mumkinki, WUSB odamlarni gapira boshladi. birinchi marta o'zlari, garchi interfeysni ommaviy ravishda joriy etish 2006-2007 yillarda boshlanadi. O'sha vaqtga kelib, In Stat Group tahlilchilarining prognozlariga ko'ra, USB interfeysi bilan jihozlangan har xil turdagi qurilmalar soni hozirda 1 milliarddan oshadi va 3,5 milliarddan oshadi. oldindan o'ylab ko'rish kerak.
Nazorat savollari:
Simsiz USB standarti va UWB texnologiyasi haqida ma’lumot bering?
Birinchi avlod PHYs haqida ma’lumot bering?
Do'stlaringiz bilan baham: |