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無線USB 1.0規格正式推出 軟體和頻譜障礙仍存

上網時間: 2005年07月25日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:WUSB  無線USB  UWB,specification  interoperability  超寬頻 

在美國加州舉行的第一屆無線USB(WUSB)開發商大會上,USB應用論壇(USB-IF)正式發佈了無線USB 1.0版規格,因而向該技術的標準化邁出了一大步。

“我們已經實現承諾,在2004年完成規格的制訂,在2005年正式公佈該規格,”英特爾技術策略專家兼USB-IF主席Jeff Ravencraft表示。該規格是在英特爾、Agere、微軟、NEC、飛利浦、三星和HP這七大公司主導下聯合其他100家公司一起定義的。

為了趕上他們自己設定的期限,七大支持廠商不得不在兩個對立的超寬頻版本之間做出選擇:一種是WiMedia聯盟正力推的MAC和PHY;另一種是來自與UWB論壇不相容的直接序列UWB(DS-UWB)技術,該論壇的主要支持者是飛思卡爾半導體公司。

最終的無線USB規格採用了WiMedia聯盟的MB-OFDM超寬頻MAC和PHY,其設計目的是達到與有線高速USB相當的速度:3公尺距離時傳輸速率為480Mbps;10公尺距離時為110 Mbps。UWB實體層晶片的功耗預計為130到160mW,首批能互通作業的晶片和設備將於年底上市。

Ravencraft並不認為競爭者會妨礙其WUSB計畫。他指出,飛思卡爾的產品只是為USB 2.0提供了一個無線介面的直接埠,而不是重新開始一款無線設計;除此之外,它背後還缺乏USB-IF的支援。

Ravencraft在英特爾展示
平台上展示利用WUSB代替
有線連接。

WUSB將盡可能採用現有有線USB技術,包括支援一台主機連接127台設備的拓樸結構。此外,WUSB增加了安全性能,要求所有傳輸均採用AES-128硬體加密。

藉助WiMedia聯盟開發的‘融合層’(convergence layer)軟體,WUSB底層的UWB射頻能夠支援1394、藍芽、網際網路協定(IP)或USB協議的軟體堆疊。許多觀察家同意USB是UWB第一個合理的應用目標,因為迄今為止全球已經開始出貨了20億個USB埠,其中僅在PC上的就佔了5億個。

市場調查公司In-Stat預測,用戶對有線連接的不滿將促使OEM在2009年推出1.4億個WUSB連接。

但目前的WUSB規格要想成為主流配置,其間還要克服重重障礙。符合標準的晶片組必須透過互通性測試。規格的某些部份及幾個軟體層還需繼續編寫。成本需要從最初預計的10美元/節點大幅下降。此外,歐洲和亞洲的法規也要為已獲美聯邦通訊委員會(FCC)批准的相關設計敞開大門。

下一個里程碑將產生在今年9月,屆時,英特爾將在其位於奧勒岡州的實驗室內進行符合WUSB 1.0規格的WiMedia媒體存取控制層(MAC)和實體層(PHY)晶片測試。目前有7款PHY及大約40種MAC正設計之中,LeCroy公司的市場行銷總監James Wright表示。該公司在WUSB開發者會議上發佈了一款UWB協議分析儀。

“那些想趕在2006年聖誕假期銷售WUSB產品的公司正開發自己的MAC,但明年那個時候沒有人會需要分離的MAC/PHY晶片,”Wright表示。對Alereon、Staccato和Wisair等UWB新興公司來說,如果不能提供IP或盡快推出晶片,到時候可能會面臨很多麻煩。

飛利浦半導體表示,它將推出一款採用90nm製程、採用ARM7的WUSB局端設備MAC,它包含一個第三方的PHY,售價將低於10美元。NEC也展示了選用第三方PHY的自主MAC,並表示自己的PHY正在開發之中。Wipro科技公司則展示了一款支援AES-128的通用UWB MAC,並計畫於明年初推出一款WUSB局端設備MAC。

這次會上展出的所有晶片都採用WiMedia MAC和PHY規格的0.9版本,並且全部利用FPGA建置。“最大的問題是如何進行互通性作業。”Alereon公司的CEO Eric Broockman表示。

Wipro公司的一名代表介紹,WUSB的AES加密功能佔用MAC中30%的閘面積。局端設備晶片還需要具有微排程(microscheduler)的功能。

軟體障礙

規格的某些部份及其相關軟體仍在開發過程中。WiMedia的融合軟體層要到九月底才能完成,而WUSB和其它協議堆疊要以該軟體層為基礎進行建構。

用於點對點傳輸的IP over UWB協議堆疊應該會在同一時間完成。用於WiMedia晶片的無線1394規格則將在年底完成。

另一個問題是WUSB設備如何互相識別。一個專門工作小組正從事此項研究,並預計在9月底完成相關規格。研究小組考慮了多達5個關聯模式,其中包括搭配若干個主機和局端設備或需要一個PIN的方案。

無線USB發展規劃時間表

用戶或系統如何針對特定工作選擇協議也是WUSB工作組討論的問題。因為針對低速率數據串流(如音樂)傳輸,藍芽是最具功效的協議,而UWB在傳輸大量數據串流時最為省電,所以協議選擇並非難事。微軟定於2006年底推出的下一代視窗作業系統Longhorn預計將不會自動支援UWB或WUSB,所以微軟尋求OEM的協助以開發試用版驅動程式。微軟表示,它有15個針對無線應用的USB類驅動程式,並已經成功測試了其中的13個。

“在這個能夠透過網路升級Windows的年代,我們能夠更加方便地獲得軟體支援,”惠普的USB專家Ed Beeman說,並表示良好的驅動程式支援是他最關注的事情之一。

WUSB的支援者預期兩個早期市場將有助於這個產業開創新局面。將於2006年推出的第一批產品可能是用於PC或週邊設備的可選配接器。一旦晶片的價格在2006年底降至5美元,採用PCI或PCI Express的內建配接器卡就會接踵而至,並率先用於高階系統。

但是如果要進入主流應用,WUSB功能就需要變成模組,被整合進PC晶片組和數位相機或MP3播放器的控制器中。

“向WUSB的移轉之路不會像向USB 2.0升級那樣一路平坦,”Beeman表示,“USB 2.0採用了上一代軟體,從制訂規格到被整合進晶片組只花了大約1年時間。”

世界各地的管制條例

要使歐洲和亞洲為UWB開放頻譜將是最棘手的任務之一。英特爾的技術策略專家兼WiMedia聯盟主席Stephan Wood透露,歐盟告知英特爾,歐盟預計於2006年6月前完成的法規不可能與FCC保持一致。“頻段的變化還比較容易處理,但如果他們要求降低發射功率,那麼一些已計畫的應用將就此夭折,”他表示。

韓國已經發放了UWB產品的測試執照,並可能在年底發放完全的執照。Wood希望亞洲其它國家在2006年中期也能有所行動。

作者:麥利




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