[发明专利]实现无线通用串行总线数据传输的方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线数据传输技术，特别是涉及一种实现低功耗无线通用串行总线(WUSB，Wireless Universal Serial Bus)数据传输的方法。

背景技术

通用串行总线(USB，Universal Serial Bus)是用于访问外围设备和个人计算机的公用接口标准，近年来，USB的应用领域已经被扩大到大量的消费电子设备和移动设备。与其它通信接口比较，USB接口的最大特点是易于使用，支持热插拔，且所有的配置过程都由系统自动完成而无需用户干预。现有USB使用模式中，每一外围设备通过插入到计算机系统上的标准化USB接口的电缆与计算机相连接。

随着短距离无线通信技术的发展以及无线通信在可靠性、可操作性方面的逐步提高，目前在数据采集系统中，以无线数据传输代替有线数据传输已成为一种发展趋势。并且，由于无线数据传输比有线数据传输更便于使用，所以，基于超宽带(UWB，Ultra Wideband)技术的WUSB正逐渐形成标准化。现有无线USB具有抗干扰能力强、可靠性高、安全性好、受地理条件限制少、安装施工简便灵活等特点，且具有与USB2.0标准相匹敌的通信速度，一般能达到480Mb/s或更高。

目前，无线网络最为迫切需要解决的是无线数据传输设备的能源消耗和电池续航能力。虽然消费者的PDA或其他手持移动终端，在没有进行WUSB连接时消耗的电力不多，但在连接以后消耗电力明显增多，这显然会妨碍WUSB技术的应用。WUSB的能耗应该控制在蓝牙、红外等短距离通信技术之下，才能更好地体现WUSB作为一种新技术的优势。

图1为现有技术中WUSB接口的结构示意图，该接口包括射频芯片1、微控制器(MCU)2和USB接口芯片3。其中，射频芯片1负责无线接收和发送数据；USB接口芯片3用于实现WUSB接口与USB总线之间的连接；微控制器2负责射频芯片1与USB接口芯片3之间的数据交互，并实现对射频芯片1和USB接口芯片3的管理。

为降低WUSB接口的功耗，目前通常采用动态电源管理(DPM，DynamicPower Management)等技术使系统各部分都运行在节能模式下。具体来说，由于WUSB接口的大部分功耗都消耗在其射频模块上，因此现有技术的DPM策略主要是由微控制器控制周期性关闭射频模块或将射频模块置于低功耗状态，但这种方案的缺点在于无法预测数据到来时间，如果射频模块处于关闭状态时有数据到达，就会造成数据的丢失。

在2006年7月的WUSB开发者会议(July 2006 Certified Wireless USBDevelopers Conference)上，Intel公司的Brad Hosler提出一种典型低功耗WUSB数据传输的实现方法，其通信原理如图2所示，其中图2(a)表示WUSB数据传输主机一端的操作流程，图2(b)表示WUSB数据传输外围设备一端的操作流程。WUSB外围设备向主机发送三种标志信号来实现休眠与唤醒状态的交互，三种标志信号分别为：DN_Sleep(no matter what)、DN_Sleep(ifnot work)、DN_Alive。在WUSB外围设备确定需要直接休眠的情况下，其向主机发送DN_Sleep(nomatter what)标志信号，此时无论主机发送何种信号，WUSB外围设备均不作响应，直接进入休眠，主机收到此标志信号也中断与该WUSB外围设备的任何连接；在WUSB外围设备确定需要进行选择性休眠的情况下，其向主机发送DN_Sleep(if not work)标志信号，此时WUSB外围设备在主机的要求下选择是否休眠；WUSB外围设备休眠一段时间后，向主机发送DN_Alive标志信号，表明自己尚处在主机无线通信范围之内，唤醒和主机之间的连接，之后一定时间段内保持连接，连接时间段内可以完成数据传输，该连接时间段结束后，WUSB外围设备再次进入休眠状态。这种WUSB低功耗设计方法降低功耗是通过降低传输效率来实现的，一旦数据传输发生在设备休眠时间段内，要么加大主机和WUSB外围设备的缓存空间，将这些数据缓存起来等待WUSB外围设备唤醒时再完成传输；要么只能放弃该次数据传输，显然，这种方案对于功耗降低的作用也十分有限。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现WUSB数据收发的方法，能在保证数据传输可靠性的同时，有效降低WUSB的功耗。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种无线USB数据传输方法，该方法包括：