Mitsubishi-Electric unterstützt CC-Link-IE
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Drahtgebundenes USB | Wireless USB |
| Start of Frame (SOF) | Micro-scheduled Management Command (MMC) |
| IN Token | Device Transmit (DT CTA) |
| OUT Token | Device Receive (DR CTA) |
| Datenflusssteuerung & Steuerung elektrischer Zustände | Device Notification Time Slot (DNTS CTA) |
| Tabelle 1. USB-Transaktionen und ihre Entsprechungen in drahtlosem USB | |
Strom-Management
Neu an WUSB ist ein fortschrittliches Strom-Managementsystem, das entwickelt wurde, um die Lebensdauer der Batterie zu maximieren. Es ist natürlich für den Anwender des Gerätes völlig transparent. Hier ein Beispiel für einen diesbezüglichen Protokollverkehr (siehe auch Bild 5).
Sobald ein drahtloses USB-Gerät angeschaltet wird, beginnt es einen Host zu suchen. Das Device sucht auf jedem Funkkanal nach MMC-Paketen. Sobald ein gültiges MMC entdeckt wurde, bleibt es auf diesem Kanal und wartet auf ein Host-Information-Element. Wenn das Device dem Host vertraut, wartet es auf ein DNTS und sendet eine DN_Connect-Ankündigung. Wenn der Host diese empfängt, beginnt er mit dem Authentifizierungsprozess. Ist dieser erfolgreich abgelaufen, teilt der Host dem Device Zeitscheiben für die Datenübertragung mit Hilfe eines Channel Time Allocation-IE (CTA) zu.
Das Gerät untersucht weitere MMCs, um zu überprüfen, ob eine Datenübertragung zugeteilt wurde. Wenn dies nicht der Fall ist, kann es bis zum nächsten MMC "schlafen" (seinen Stromverbrauch senken), indem es den Funk und alle nicht benötigten Elemente abschaltet. Wenn eine Datenübertragung angesetzt wurde, wird ein Timer programmiert, um den Funk einzuschalten und somit im richtigen Moment "aufzuwachen", um die angeforderte Datenübertragung durchzuführen.
Drahtloses USB basiert auf WiMedia Ultrawideband (UWB) und nutzt dessen Fähigkeiten. Das fundamentale Element des WUSB-Protokolls ist das "Micro-Scheduled Management Command" (MMC). MMCs werden von Geräten verwendet, um Informationen über einen WUSB-Verbund herauszufinden, ihre Absichten kundzutun, den Stromverbrauch zu verwalten und Datenübertragungen effektiv zeitlich festzulegen, um einen sehr hohen Durchsatz zu erreichen.
MMCs sind UWB-Controllframes, die aus Informationselementen (IE) bestehen. Natürlich gibt es verschiedene Arten von IEs für jeweils unterschiedliche Zwecke. Das Host-Information-Element hilft einem Gerät z.B. dabei, einem bestimmten Verbund beizutreten.
Bei USB werden regelmäßig "Start of Frame"-Pakete (SOF) versandt und zur Synchronisierung verwendet. Diese stellen auch sicher, dass sich die Geräte nicht in den Stromsparmodus schalten. Drahtloses USB verwendet keine SOF-Pakete, sondern überträgt von Zeit zu Zeit MMCs an alle Geräte Bild 1).
Ein wichtiges Informationselement ist das "Channel Time Allocation"-IE (CTA; Bild 2), das jedem Gerät mitteilt, wann es Daten senden oder empfangen kann. Es gibt davon drei Arten: Device Transmit (DT), Device Receive (DR) und Device Notification Time Slot (DNTS, Bild 3).
Im drahtgebundenen USB werden Datenübertragungen mithilfe der IN- und OUT-Pakete durchgeführt. IN wird vom Host verwendet, um Daten von einem Device zu lesen, OUT hingegen schreibt Daten vom Host an ein Device. Also entspricht ein WUSB DT CTA einem USB IN, und ein WUSB DR CTA einem USB OUT.
Das DNTS CTA ist eher den elektrischen Zuständen im drahtgebundenen USB ähnlich. Wenn ein drahtgebundenes USB-Gerät seine Präsenz dem Host mitteilen möchte, schaltet es einen Widerstand an eine der beiden Datenleitungen, um eine Zustandsänderung zu erzeugen. Da elektrische Zustände nicht auf ein drahtloses Medium übertragbar sind, benötigen die Geräte eine andere Methode, um eine Datenübertragung zu starten. Die Device Notification Time Slots erlauben es Geräten, bei Bedarf Ankündigungen zu versenden, zum Beispiel wenn sie eine Verbindungsabsicht ankündigen wollen.
Solche konzeptuellen Ähnlichkeiten erlauben es, nützliche Entsprechungen zwischen USB- und WUSB-Paketen darzustellen. Einige sind in der Tabelle aufgelistet (siehe Tabelle). Es ist wichtig zu verstehen, dass dies nicht genaue Entsprechungen sind, aber einen guten Anfang für jemand darstellen, der sich bereits mit dem USB-Protokoll auskennt. Ein Unterschied zwischen WUSB und USB ist außerdem, dass Richtungen in USB auf den Host bezogen waren (OUT bedeutet, dass der Host sendet), wohingegen sie in WUSB auf die Geräte bezogen werden: DR bedeutet, dass das Gerät empfängt.
