無線技術百花齊放，各種無線技術，無線上網方式，無線網絡，層出不窮。在融合“熱”的今天，各種無線網絡也相互融合。那么現在要介紹給大家的是，一種新的無線技術：無線USB。本文針對的是無線USB協議的介紹。

認證無線 USB(CertifiedWirelessUSB)是一種新技術，它提供的無線連接能力建立在強大的WiMedia超寬帶(UWB)公共射頻平臺之上。WiMediaUWB可以提供高達480Mb/s的帶寬，這也是有線USB2.0的帶寬。因此，它吸引終端用戶與應用開發人員將現有USB應用遷移到無線領域。USB無線技術應用將使便攜硬盤驅動、打印機、數碼相機、以及諸如PDA或手機一類的手持設備受益。

現在人們對新協議到底能為應用或類驅動(classdriver)提供多大的有效帶寬表示關注。由于其無線特性，總開銷中必須計入一些額外的部分。無線USB能否提供足夠的帶寬以支持應用USB的設備，尤其是那些基于龐大結構和高帶寬要求的應用設備?本文特別關注無線USB協議的效率問題。首先，我們將詳細分析降至幀級的無線協議開銷，并提供其與USB的簡單比較作為參考。接下來，我們將研究幾個應用實例。***，我們會簡單討論系統實現中的潛在瓶頸以及可能的解決方案。

無線USB協議開銷的分析

由于無線USB的自身特性，與有線USB相比，它要有一些“額外”的開銷。無線USB建立在WiMediaUWB平臺之上，該平臺包含用于點對點(adhoc)　個人域網絡(piconet)的一個UWB物理(PHY)層，以及整套的分布式介質訪問控制(MAC)協議。WiMediaMAC將空中時間劃分成一種65ms的基本時序結構，名為超幀(super)。然后再進一步劃分為256個介質訪問隙(mediumaccessslot)。每個超幀都開始于一個占16個介質分配隙(MAS)的信標期(beaconperiod)。信標是WiMediaMAC的核心；每個活動的WiMedia設備嘗試在信標周期內傳輸自己的信標時，都必須聆聽其他的信標。換句話說，空中時間的1／16必須用于WiMediaMAC協議的信標操作。UWB技術也不可避免地帶來了數據包級的開銷，如前導(preamble)、PHY與MAC頭(PLCP頭)、IFS。需要注意的是，即使是***的有線USB技術，雖然一般情況下比無線技術要小得多。也同樣存在著通信方法的開銷。一個典型實例就是“位填充”。同樣，從應用觀點看，在數據包級也存在著一些可以看作開銷的部分，如SYNC、EOP和CRC等。

無線USB協議中的改進

為提高無線USB協議的效率，引入了事務類型和流量兩種增強方法。在USB2.0中，傳入或傳出一個設備當中的任何一個數據包都需要來自USB主機的一個令牌。在無線USB中，數據傳輸則以事務組(transactiongroup)的形式完成。事務組是指微調度管理指令(MMC)與被分配協議時間隙的組合，在時間隙期間執行一個或多個無線USB事務。即，對無線USB，并非每個空中傳輸數據包都需要一個令牌，一組針對不同端點(EP)管道(甚至是不同設備)的事務可以共享同一令牌。

無線USB中的傳輸率改進是通過定義一種較大的包尺寸(***為3584應用負荷)與數據的突發模式來實現的。通過使用數據突發模式，幀間距可以從10us減小到1.875us。另外，還可以使用突發先導(5.625us)來代替標準先導(9.875us)。無線USB的拓撲結構產生了大的有效帶寬。由于其無線特性，不再需要傳統的“樹”狀拓撲，這樣集線器就被省略了。原來消耗在集線器輪詢上的時間現在可以用于數據傳輸。

***，無線USB在高級協議上作了一些優化。例如，對bulk-in(批量傳入)事務，無線USB不需要一個主機來發送獨立的握手包，而是將握手信息嵌入在其后的MMC中。這樣進一步提高了信道的使用效率。另外，還省略了控制傳輸設置階段的握手(handshake)，如果數據段后緊接著控制傳輸，則數據段令牌將嵌入到設置令牌中。

從上述分析可見，無線USB有一些由于無線特性以及介質訪問控制層所可以無縫地遷移到無線USB上。至于海量存儲這種“貪婪”的應用，無線USB的性能與USB2.0相比會受到一些影響。這種情況下必須作進一步研究，從而確保在提供特定應用及無線解決方案時，性能的降級程度在可承受范圍內。

實現建議

如前所述，無線USB協議通過傳輸批量數據可以獲得更好的帶寬性能，系統設計者應有效地管理緩存，即當主機給出一個用于數據傳輸的時間窗口(CTA)時，設備應總是保有足夠用于發送的數據，或有足夠保存數據的緩存空間。緩存管理不僅要考慮來自應用的需求，還要考慮無線USB的端點成對描述符(endpoint　companiondeor)。否則，主機仍要根據包尺寸與突發尺寸來安排一個大的時間窗口，而事實上，設備實際只用到一部分時間。這也會浪費整體的總線帶寬。

同樣，如果無線USB主機可以積累來自較高層的多個事務請求，并將它們高效地組織成事務組，也將提升多設備配置的總體系統性能。當然，主機實現應有充足的本地緩存，以保存該事務組中發射或接收的數據包。