Bezprzewodowe USB

Logo Certified Wireless USB

Wireless USB ( Universal Serial Bus ) był protokołem bezprzewodowej komunikacji radiowej o krótkim zasięgu i dużej przepustowości, stworzonym przez grupę Wireless USB Promoter Group, której celem było zwiększenie dostępności ogólnych technologii opartych na USB. Nie było to związane z Wi-Fi i różniło się od oferty Cypress WirelessUSB. Był utrzymywany przez WiMedia Alliance , który zaprzestał działalności w 2009 roku. Wireless USB jest czasami określany skrótem „WUSB”, chociaż Forum Implementatorów USB odradza tę praktykę i zamiast tego woli nazywać technologię Certified Wireless USB , aby odróżnić ją od konkurencyjnego standardu UWB.

Bezprzewodowe USB było oparte na (nieistniejącej już) wspólnej platformie radiowej Ultra-WideBand (UWB) WiMedia Alliance , która jest zdolna do wysyłania 480 Mbit / s na odległości do 3 metrów (9,8 stopy) i 110 Mbit / s z prędkością do do 10 metrów (33 stóp). Został zaprojektowany do pracy w zakresie częstotliwości od 3,1 do 10,6 GHz , chociaż lokalne przepisy mogą ograniczać legalny zakres działania w niektórych krajach.

Standard jest już przestarzały i przez wiele lat nie produkowano nowego sprzętu. [ potrzebne źródło ]

Obsługa standardu została wycofana w Linuksie 5.4 i usunięta w Linuksie 5.7

Przegląd

Uzasadnieniem tej specyfikacji był przytłaczający sukces USB jako podstawy dla urządzeń peryferyjnych na całym świecie: cytowane powody obejmują wyjątkową łatwość użytkowania i niski koszt, które umożliwiają istnienie wszechobecnej dwukierunkowej, szybkiej architektury portów . Definicja Ultra-WideBand (UWB) bardzo ściśle odpowiada możliwościom i szybkościom transferu USB (od 1,5 i 12 Mbit/s do 480 Mbit/s dla USB 2.0) i stanowi naturalne bezprzewodowe rozszerzenie USB w krótkim zasięgu (3 metry, do 10 przy obniżonej szybkości 110 Mbit/s). Nadal nie było fizycznego autobusu do zasilania urządzeń peryferyjnych, a brak przewodów oznacza, że ​​niektóre właściwości, które są zwykle uważane za oczywiste w systemach USB, muszą zostać osiągnięte innymi sposobami.

Celem specyfikacji było zachowanie funkcjonalnego modelu USB, opartego na inteligentnych hostach i prostych behawioralnie urządzeniach, przy jednoczesnym umożliwieniu działania w środowisku bezprzewodowym i zachowaniu bezpieczeństwa na poziomie oferowanym przez tradycyjne systemy przewodowe. Ma również być porównywalnie energooszczędny. Aby to osiągnąć, wykorzystuje istniejący standard, który definiuje odpowiednią warstwę fizyczną i kontrolę dostępu do medium , dzięki którym można osiągnąć pożądaną wydajność, i dodaje do tego warstwę konwergencji, aby połączyć oba wysiłki architektoniczne.

W-USB został zdefiniowany jako magistrala, choć logiczna, a nie fizyczna, która może jednocześnie łączyć hosta z wieloma urządzeniami peryferyjnymi. Host dzieli dostępną przepustowość za pomocą wielokrotnego dostępu z podziałem czasu (TDMA). Utrzymuje zdolność USB do bezpiecznego zarządzania urządzeniami w locie . Hosty mogą komunikować się z urządzeniami znajdującymi się w odległości do 10 metrów.

Używa

Bezprzewodowe złącze USB było używane w kontrolerach gier , drukarkach , skanerach , aparatach cyfrowych , przenośnych odtwarzaczach multimedialnych , dyskach twardych i dyskach flash USB . [ potrzebne źródło ] Nadawał się również do przesyłania równoległych strumieni wideo przy użyciu USB przez protokoły ultraszerokopasmowe .

Rozwój

Grupa Wireless USB Promoter Group została utworzona w lutym 2004 roku w celu zdefiniowania protokołu Wireless USB . Grupa składała się z Agere Systems (obecnie połączonej z LSI Corporation ), Hewlett-Packard , Intel , Microsoft , NEC Corporation , Philips Semiconductors i Samsung .

W maju 2005 grupa Wireless USB Promoter Group ogłosiła wydanie wersji 1.0 specyfikacji Wireless USB.

W czerwcu 2006 r. pięć firm zaprezentowało pierwszą demonstrację interoperacyjności bezprzewodowego USB przez wielu dostawców. Laptop z adapterem hosta Intel wykorzystującym Alereon PHY został użyty do przesyłania wideo wysokiej rozdzielczości z bezprzewodowego półprzewodnika Philips z PHY Staccato Communications, a wszystko to przy użyciu sterowników Microsoft Windows XP opracowanych dla bezprzewodowego USB.

W październiku 2006 r. amerykańska Federalna Komisja ds. Łączności (FCC) zatwierdziła adaptery przewodu hosta (HWA) i adaptery przewodu urządzenia (DWA) firmy WiQuest Communications do użytku zarówno na zewnątrz, jak iw pomieszczeniach. Pierwszy produkt detaliczny został wysłany przez IOGEAR za pomocą Alereon , Intel i NEC krzem w połowie 2007 roku. Mniej więcej w tym samym czasie firmy Belkin, Dell, Lenovo i D-Link zaczęły dostarczać produkty wykorzystujące technologię WiQuest. Produkty te obejmowały karty wbudowane w notebookach lub adaptery do tych komputerów, które obecnie nie zawierają bezprzewodowego USB. W 2008 roku firma Dell udostępniła nową bezprzewodową stację dokującą USB firmy Kensington. Ten produkt był wyjątkowy, ponieważ był pierwszym produktem na rynku obsługującym wideo i grafikę przez połączenie USB za pomocą DisplayLink Technologia grafiki USB. Firma Kensington wypuściła w sierpniu 2008 r. uniwersalną stację dokującą Wireless USB do bezprzewodowej łączności między notebookiem a zewnętrznym monitorem, głośnikami i istniejącymi przewodowymi urządzeniami peryferyjnymi USB. Firma Imation ogłosiła dostępność nowego zewnętrznego bezprzewodowego dysku twardego w czwartym kwartale 2008 roku.

16 marca 2009 r. WiMedia Alliance ogłosiło umowy transferowe dotyczące specyfikacji ultraszerokopasmowych (UWB) WiMedia. WiMedia przesłała specyfikacje do Bluetooth Special Interest Group (SIG), Wireless USB Promoter Group i USB Implementers Forum . Po transferze technologii WiMedia Alliance zakończyło działalność. W październiku 2009 roku Bluetooth Special Interest Group porzuciła rozwój UWB w ramach alternatywnej technologii MAC / PHY, Bluetooth 3.0 / High Speed. Niewielka, ale znacząca liczba byłych członków WiMedia nie podpisała i nie chciała podpisać niezbędnych umów dotyczących własności intelektualnej . Następnie grupa zajmująca się technologią Bluetooth przeniosła swoją uwagę z UWB na 60 GHz .

29 września 2010 roku ogłoszono wersję 1.1 specyfikacji Wireless USB. Zapewnił kilka wstecznych ulepszeń: obsługę górnego pasma UWB dla częstotliwości 6 GHz i wyższych, ulepszone zarządzanie energią i zużyciem oraz obsługę NFC i powiązania opartego na bliskości.

Architektura protokołu

Bezprzewodowy stos protokołów USB

Jak wspomniano, model USB został zachowany i ogólnie wprowadzono drobne poprawki, aby dopasować je do specyficznych potrzeb systemu bezprzewodowego. Zmiany są następujące, od góry do dołu:

  • W warstwie funkcjonalnej wprowadzono tylko niewielkie zmiany w celu zwiększenia wydajności i wsparcia izochronizmu .
  • Warstwa urządzeń obejmuje zabezpieczenia zorientowane na łączność bezprzewodową i funkcje zarządzania urządzeniami.
  • Warstwa magistrali nie zmienia swojej funkcjonalności, ale jest zasadniczo dostosowana pod kątem wydajności i bezpieczeństwa w sieciach bezprzewodowych.

Zmiany na USB

Zastąpienie przewodów miedzianych w warstwie magistrali wprowadza niejednoznaczność w rzeczywisty stan połączeń host-urządzenie i, co ważniejsze, potencjalnie w pełni naraża komunikację na działanie dowolnego innego urządzenia w zasięgu propagacji, podczas gdy były one w miarę bezpieczne w przewodzie. W związku z tym należy ustanowić jawną bezpieczną relację. W tym celu warstwy magistrali i urządzeń zawierają niezbędne zasoby do wykorzystania przez warstwę funkcyjną. Każda transmisja W-USB jest szyfrowana przez warstwę magistrali bez zakłócania komunikacji poziomej między warstwami.

Magistrala postępuje zgodnie z podejściem odpytywania opartym na TDMA , nadzorowanym przez hosta. Przelew składa się z trzech części: tokena , danych i uścisku dłoni . Ze względu na wydajność kilka tokenów zawierających informacje o taktowaniu urządzeń można zgrupować w jeden, tworząc w ten sposób grupy transakcji . Kontrola przepływu i rozmiary pakietów są dostosowywane pod kątem efektywności energetycznej, przy jednoczesnym przestrzeganiu modelu potokowego wysokiego poziomu komunikacji między źródłem a miejscem docelowym.

Nawet zachowanie typowego dla modelu USB współczynnika błędów w mediach bezprzewodowych wymaga modyfikacji mechanizmów wykorzystywanych do osiągnięcia tego modelu: m.in. uzgadniania danych i buforowania.

UWB definiuje zarówno warstwy PHY, jak i MAC, które muszą być zintegrowane w modelu W-USB. W szczególności MAC jest połączony z kontroli łącza logicznego (LLC), tworząc warstwę łącza , odpowiedzialną za szyfrowanie/deszyfrowanie, zarządzanie błędami PHY i synchronizację, podczas gdy sama PHY obejmuje poprawność nagłówków, a nie ładunków.

Warstwa MAC jest szczególnie istotna dla W-USB. Wykorzystuje superramki podzielone na 256 szczelin czasowych , z których pierwsza jest przeznaczona do przesyłania informacji o sygnalizacji świetlnej . Gniazda mogą być ponadto przydzielane w celu zaspokojenia potrzeb klastrów urządzeń, również identyfikowanych przez MMC (patrz poniżej). Host utrzymuje jeden lub więcej kanałów komunikacyjnych W-USB i jest w pełni świadomy warstwy MAC, podczas gdy urządzenie musi używać tylko zdefiniowanego interfejsu W-USB do komunikacji za pośrednictwem istniejących kanałów.

Istnieją trzy stopnie świadomości MAC w urządzeniach. Najwyższa z nich odpowiada urządzeniu samonawigacyjnemu , które jest w stanie samodzielnie wykonać nawigację. Następujący stopień reprezentuje urządzenia z sygnalizacją kierunkową , które nie są świadome ramek MAC i mają ograniczone możliwości sygnalizowania, w zależności od hosta do wykrycia i sygnalizacji dla pobliskich urządzeń. Wreszcie istnieją urządzenia bez sygnalizacji świetlnej , które mają bardzo ograniczoną zdolność nadawania i odbierania; z drugiej strony urządzenia, które są niewykrywalne przez hosta, nie mogą mieć na nie wpływu ani nie mogą na nie wpływać.

W związku z tym urządzenia niebędące latarniami mogą działać tylko w bardzo bliskiej odległości od hosta. Sterowane i samonastawne urządzenia nawigacyjne muszą być w stanie zidentyfikować swoich ukrytych sąsiadów, co robią, emitując sygnały nawigacyjne. Po swojej stronie hosty zarządzają globalnymi licznikami czasu z precyzją wymaganą przez nośnik fizyczny (20 ppm ). Czas kanału jest wysyłany w MMC i jest używany do przydzielania slotów, dlatego ważne jest, aby hosty wykonywały dokładne sygnalizowanie. Urządzenia mogą równie dobrze beaconować deklaracje rezerwacji.

Superramka zawiera przedziały czasowe powiadomień urządzeń dla asynchronicznych transferów inicjowanych przez urządzenia (które nie używają potoków, ale zamiast tego dotykają bezpośrednio warstwy magistrali); host dynamicznie przydziela miejsca w razie potrzeby. Poza tym transakcje W-USB między hostem a punktami końcowymi są przeprowadzane jak w przypadku USB.

Architektura transportu danych

Transakcje wykorzystują mikroplanowanie TDMA przy zachowaniu semantyki USB. Protokół podzielonej transakcji służy do jednoczesnego przeprowadzania wielu transakcji. Jest to związane z koncepcją grupy transakcji, która składa się z mikrozaplanowanego polecenia zarządzania (MMC) i przydzielonych przedziałów czasowych do wykonania związanego z nim obciążenia.

Bezprzewodowe przesyłanie danych wiąże się zwykle z bardzo wysokimi kosztami ogólnymi; aby złagodzić ten W-USB, zastępuje je fazą danych w trybie serii , która grupuje jeden lub więcej pakietów danych, co zmniejsza ograniczniki pakietów i przerwy w separacji, w przeciwieństwie do zasady USB jednego pakietu danych na transakcję. Zakres, w jakim ta praktyka jest stosowana, można dostosować, co skutkuje różnym stopniem równości między konkurencyjnymi urządzeniami.

Specyfikacja definiuje cztery konkretne typy przesyłania danych; ich cechy identyfikacyjne są podsumowane tutaj.

  • Transfery zbiorcze dotykają kanału, gdy przepustowość jest dostępna. Dostawa jest gwarantowana, ale ani szybkość transferu, ani opóźnienie nie są, chociaż host może próbować wykorzystać oczekujące transfery lub punkty końcowe. Są używane do transferów o dużej objętości, wykazujących ostre zachowanie zmieniające się w czasie. Używają rur jednokierunkowych.
  • Transfery przerwań obsługują krótkie transakcje, które wymagają wysokiej niezawodności i małych opóźnień. Maksymalny okres usługi jest gwarantowany, podobnie jak liczba ponownych prób w tym okresie.
  • Transfery izochroniczne zapewniają gwarantowane szybkości transferu i ograniczone opóźnienia dla prób transmisji, a także średnio stałą szybkość transmisji danych (choć zależną od medium, zwykle porównywalną z szybkościami osiągalnymi przez przewodowe USB). Istnieje również co najmniej jedna gwarantowana ponowna próba w okresie usługi i zapewnia dodatkową niezawodność w przypadku serii błędów , dodając opóźnienie do strumienia zgodnie z pojemnością buforowania; rozmiary ładunku można regulować. Mimo to ostatecznie może być konieczne odrzucenie najstarszych danych w buforach (odbiornik może zostać poinformowany o ilości informacji odrzucanych w czasie, gdy kanał nie nadaje się do użytku). Hosty odrzucą dane tylko wtedy, gdy czas prezentacji pakietu.
  • Transfery sterowania są takie same jak w USB 2.0. W systemie stosowane są zasady dołożenia wszelkich starań, ale oprogramowanie może ograniczać dostęp do kanałów i dostępną przepustowość dla urządzeń.

Zarządzanie energią może również wpływać na przesyłanie danych, ponieważ urządzenia mogą kontrolować zużycie energii według własnego uznania. Fakt, że protokół komunikacyjny jest oparty na TDMA oznacza, że ​​zarówno host, jak i urządzenia wiedzą dokładnie, kiedy ich obecność nie jest wymagana i mogą to wykorzystać do wejścia w tryb oszczędzania energii. Urządzenia mogą wyłączać swoje radia w sposób przezroczysty dla hosta, zachowując jednocześnie swoje połączenia. Mogą również wyłączać się na dłuższy czas, jeśli wcześniej powiadomią hosta, ponieważ będą ignorować całą komunikację od wspomnianego hosta. W końcu urządzenie uruchomi procedurę budzenia i sprawdzi oczekujące prace.

Z kolei gospodarz zwykle wyłącza swoje radio, gdy nie jest potrzebne. Jeśli zdecyduje się zatrzymać kanał, być tymczasowo lub wejść w stan hibernacji lub wyłączenia, musi powiadomić urządzenia, zanim będzie mógł to zrobić.

Opcje zgodności dla starszego sprzętu

Architektura WUSB umożliwia bezpośrednie połączenie do 127 urządzeń z hostem. Ponieważ nie ma przewodów ani portów, koncentratory nie są już potrzebne.

Jednak, aby ułatwić migrację z sieci przewodowej na bezprzewodową, firma WUSB wprowadziła nową klasę Device Wire Adapter (DWA) . Czasami nazywany „koncentratorem WUSB”, DWA umożliwia bezprzewodowe korzystanie z istniejących urządzeń USB 2.0 z hostem WUSB.

Możliwości hosta WUSB można dodać do istniejących komputerów za pomocą adaptera Host Wire Adapter (HWA) . HWA to urządzenie USB 2.0, które podłącza się zewnętrznie do portu USB komputera stacjonarnego lub laptopa lub wewnętrznie do interfejsu MiniCard laptopa.

WUSB obsługuje również urządzenia o podwójnej roli (DRD) , które oprócz tego, że są urządzeniami WUSB, mogą działać jako host o ograniczonych możliwościach. Na przykład aparat cyfrowy może działać jako urządzenie po podłączeniu do komputera i jako host podczas przesyłania zdjęć bezpośrednio do drukarki.

Łączność

W-USB współpracuje z przewodowym USB za pomocą adapterów przewodowych

W-USB może tworzyć prawdziwe systemy USB, utworzone przez hosta, urządzenia i obsługę połączeń. Implementuje model USB hub-spoke , w którym do 127 urządzeń bezprzewodowych może tworzyć połączenia punkt-punkt (szprychy) z hostem (hubem). Kontroler hosta jest unikalny w systemie i zwykle jest wbudowany w działający komputer, chociaż można go do niego podłączyć za pomocą prostego połączenia USB, być może również bezprzewodowego. Taka topologia jest podobna do sieci gwiaździstej (ale cała komunikacja odbywa się wyłącznie w trybie punkt-punkt, nigdy między urządzeniami).

Aby umożliwić podłączenie typowych przewodowych urządzeń USB, w specyfikacji zdefiniowano adaptery przewodów urządzeń . Podobnie hosty łączą się z systemami W-USB za pomocą adaptera przewodowego hosta . Mimo że warstwa fizyczna oparta jest na Ultra-WideBand, urządzenia W-USB mają w pełni zgodny interfejs USB. Warstwa fizyczna może obsługiwać szeroki zakres szybkości transmisji, z których trzy są zdefiniowane jako obsługiwane obowiązkowo: 53,3, 106,7 i 200 Mbit/s, wszystkie inne możliwe szybkości UWB są opcjonalne dla urządzeń (hosty muszą je wszystkie obsługiwać).

Urządzenia W-USB są podzielone na kategorie w taki sam sposób, jak tradycyjne USB. Ze względu na istnienie adapterów przewodowych tradycyjne koncentratory USB nie są potrzebne. Urządzenie obsługuje jeden lub więcej potoków komunikacyjnych do hosta i przydziela punkt końcowy 0 dla potoku sterującego USB. Informacje o typie urządzenia są dostępne za pośrednictwem tego potoku.

Połączenia z hostem są tworzone za pomocą komunikatu ustanawiającego wysyłanego w pewnym momencie. Zarówno host, jak i urządzenie mogą następnie przystąpić do uwierzytelniania przy użyciu swoich unikalnych kluczy; jeśli proces się powiedzie, host przypisuje urządzeniu unikalny adres USB, po czym urządzenie staje się widoczne dla protokołu USB. Ponieważ model łączności umożliwia natychmiastowe, niezapowiedziane rozłączanie, połączenia muszą zawsze pozostać aktywne. Oprócz rozłączeń wymuszonych przez hosta lub urządzenie, długie okresy bezczynności mogą uruchamiać te same mechanizmy zakończenia.

Ponadto hosty W-USB mają inne obowiązki, które wykraczają poza obowiązki hosta przewodowego; mianowicie ich podwarstwa MAC jest odpowiedzialna za nadzorowanie przydatności warstw MAC urządzenia. W razie potrzeby wymaga to pomocy im w wykonywaniu obowiązków związanych z sygnalizacją nawigacyjną i przetwarzaniem danych nawigacyjnych, które mogą zostać do nich wysłane. Ponadto radio UWB i związana z nim przepustowość mogą być współdzielone z innymi podmiotami, a host musi upewnić się, że określone zasady są spełnione; zgodnie ze wspólnym użytkowaniem (które może być skoordynowane w celu uniknięcia zakłóceń) będzie w stanie oferować pełną lub częściową funkcjonalność.

Stosunek do ultraszerokopasmowego

UWB to ogólny termin określający komunikację radiową wykorzystującą impulsy energii, które rozpraszają emitowaną energię o częstotliwości radiowej na ponad 500 MHz widma lub przekraczając 20% ułamkowej szerokości pasma w zakresie częstotliwości od 3,1 GHz do 10,6 GHz zgodnie z orzeczeniem FCC wydanym dla UWB w lutym 2002. UWB nie jest specyficzny dla WiMedia ani żadnej innej firmy lub grupy, aw rzeczywistości istnieje wiele grup i firm rozwijających technologię UWB całkowicie niezwiązanych z WiMedia. WUSB był protokołem ogłoszonym przez USB Implementers Forum który korzystał z platformy radiowej UWB firmy WiMedia. Inne protokoły, które ogłosiły zamiar wykorzystania platformy radiowej UWB firmy WiMedia, obejmowały Bluetooth i WiMedia Logical Link Control Protocol. [ potrzebne źródło ]

Bezprzewodowe USB a 60 GHz

Kilka problemów odróżnia Wireless USB od innych proponowanych/konkurencyjnych standardów wykorzystujących pasmo 60 GHz, takich jak WiGig :

Linia widoczności
Przy 60 GHz komunikacja radiowa jest blokowana przez jakikolwiek obiekt zakłócający, co implikuje potrzebę otwartej linii widoczności . Bezprzewodowe USB zostało oparte na Ultra-WideBand (UWB), która działa w zakresie częstotliwości od 3,1 do 10,6 GHz, dzięki czemu może przechodzić przez pośredniczące organy.
Mobilność
Technologia 60 GHz była atrakcyjna dla rynku bezprzewodowego wideo, ponieważ miała zapewniać wielogigabitową komunikację bezprzewodową. Aby sprostać tak dużym wymaganiom, podstawowy MAC powinna być w stanie przetworzyć tak ogromną ilość danych. Aby spełnić te wymagania, produkty oparte na częstotliwości 60 GHz wymagały większego zużycia energii i większej ilości elektroniki, która jest mniej odpowiednia dla jednostek mobilnych lub urządzeń.

Porównanie cyfrowych systemów RF

Bezprzewodowe USB a 802.11a/b/g i Bluetooth [ potrzebne źródło ]
Specyfikacja Specyfikacja sieci bezprzewodowej USB wersja 1.1 Bluetooth 4.0 Wi-Fi (IEEE 802.11n) Wi-Fi ( IEEE 802.11ac ) Bluetooth 2.1 + EDR
Pasmo częstotliwości 3,1–10,6 GHz 2,4 GHz 2,4 GHz i/lub 5 GHz 5 GHz 2,4 GHz
Przepustowość łącza 53–480 Mb/s 24 Mb/s Maks. 600 Mbit/s na pasmo Maks. 6,93 Gbit/s na pasmo Maks. 3 Mbit/s
Dystans 3–10 m nieznana odległość 100 m nieznany 1–100 m w zależności od mocy
Modulacja MB-OFDM MB-OFDM DSSS , DBPSK , DQPSK , CCK , OFDM OFDM GFSK
Normalizacja wrzesień 2010 r czerwiec 2010 wrzesień 2009 Grudzień 2013 lipiec 2007 r

Bezpieczeństwo

Solidność jest jedną z głównych kwestii, na których zbudowana jest specyfikacja, dlatego zarządzanie zasobami i podłączanie/odłączanie urządzeń staje się jeszcze ważniejsze niż w przewodowym USB. Utrata i uszkodzenie pakietów są rozwiązywane za pomocą limitów czasu , buforowania sprzętowego, gwarantowanych ponownych prób (jak wspomniano w opisie modeli przesyłania) i innych metod kontroli przepływu . Jeśli nie można utrzymać zasad synchronizacji, błędy mogą być obsługiwane przez sprzęt lub oprogramowanie (ponowne próby, maksymalna liczba ponownych prób zakończonych niepowodzeniem, decyzje dotyczące odzyskiwania po awarii itd.).

Host W-USB próbuje złagodzić zawodność nośników bezprzewodowych (10% wskaźnik błędu jest uważany za akceptowalny dla pakietów 1 kB; w mediach przewodowych ta wartość wynosi zwykle około 10-9 ) utrzymywanie liczników i statystyk dla każdego urządzenia oraz ewentualne żądanie informacji od nich. Może również uzyskiwać dostęp i modyfikować sterowania mocą transmisji każdego urządzenia, a także zmieniać parametry transmisji, takie jak wielkość ładunku danych i regulacja przepustowości.

Nacisk kładziony jest zawsze na zapewnienie jakości usług porównywalnej z jakością tradycyjnego USB. Przewody oferują bardzo wysoki poziom bezpieczeństwa (jak na typowe zaufane środowisko pracy), więc standardowe USB sobie z tym nie radzi, choć nie przeszkadza to w jego stosowalności czy implementacji; W-USB wyraźnie zarządza bezpieczeństwem, ale zamiast wykorzystać podstawę UWB, projektuje model, który jest ogólnie ważny dla USB. Z tego powodu musi być dodany do wspólnej płaszczyzny sterowania urządzeniami USB .

Aby komunikacja istniała, muszą zostać ustanowione bezpieczne relacje. Muszą one mieć określony cel i ograniczać członkostwo do grupy, która służy jako podstawa zaufania do wykonywania pożądanej pracy. W systemach przewodowych przesyłanie danych wymaga kontrolowanego połączenia fizycznego; przekłada się to na domenę bezprzewodową poprzez koncepcję własności : użytkownik obdarza zaufaniem urządzenia, które z kolei dowodzą tego zaufania innym (interakcja w tzw . ) w celu utworzenia pożądanych skojarzeń. Identyfikator adresu USB jest wyrazem zaufania właściciela. Aplikacje mogą wymagać innych podstaw zaufania, które nie są bezpośrednio obsługiwane przez ten model specyficzny dla USB, w takim przypadku można je zaimplementować na podstawowym stosie USB.

Co więcej, zaufanie należy utrzymać, w przeciwnym razie wygaśnie. Po otrzymaniu klucza grupowego klastra urządzenie musi utrzymać aktywne połączenie, przynajmniej potwierdzając swoją obecność w ramach każdej limitu czasu zaufania , która jest ustawiona na cztery sekundy. Jeśli nie uda się nadążyć za tym wymaganiem, wymagane jest ponowne uwierzytelnienie.

Zgodnie z naturalną asymetrią USB host inicjuje wszystkie procesy (z wyjątkiem sygnalizacji), bezpieczeństwo nie jest wyjątkiem. Żądania bezpieczeństwa są wysyłane do urządzeń w celu znalezienia ich możliwości bezpieczeństwa, po czym można wybrać odpowiednie urządzenia. Standardową, symetryczną metodą szyfrowania jest AES-128 z CCM , choć szyfrowanie z kluczem publicznym może być użyte do wstępnego uwierzytelnienia (a mianowicie wysłania tylko początkowego klucza CCM), pod warunkiem, że osiągnięty poziom bezpieczeństwa jest porównywalny (w praktyce przy użyciu 3072 -bitowe RSA i SHA-256 do haszowania).

Należy zauważyć, że istnieje różnica między kluczami głównymi a kluczami sesyjnymi . Klucze główne są trwałe i zwykle działają jako wspólny sekret lub środek do dystrybucji kluczy sesyjnych, które z kolei nie żyją dłużej niż połączenie, dla którego zostały utworzone, i zwykle służą jako funkcjonalny mechanizm szyfrowania/deszyfrowania. Określone pole nagłówka wskazuje, który z możliwych kluczy ma zostać użyty. Należy również zauważyć, że mechanizmy zapobiegania powtórkom wymagają utrzymywania liczników, które są aktualizowane o ważne odbiory. Zakres tych liczników dodatkowo ogranicza żywotność kluczy sesyjnych.

Zawodnicy

Istnieją inne formy USB przez sieć bezprzewodową, takie jak te oparte na konkurencyjnej technologii ultraszerokopasmowej z sekwencją bezpośrednią firmy Cable-Free USB. To samo dotyczyło innych systemów wymiany przewodów opartych na częstotliwości radiowej, które mogą przenosić USB. W rezultacie przyjęto nazwę Certified Wireless USB, aby umożliwić konsumentom określenie, które produkty będą zgodne ze standardem i będą obsługiwać właściwy protokół i szybkość transmisji danych.

Istniało również USB over IP, które mogło wykorzystywać sieci oparte na protokole IP do bezprzewodowego przesyłania ruchu USB. Na przykład przy odpowiednich sterownikach strona hosta mogła używać Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac (lub przewodowego Ethernetu ) do komunikacji z urządzeniem.

USB niezależne od mediów

Od 2013 r. Media Agnostic USB ( MA USB ) to specyfikacja opracowywana przez USB Implementers Forum . Ma umożliwić komunikację za pomocą Universal Serial Bus (USB) za pośrednictwem szerokiej gamy fizycznych mediów komunikacyjnych, w tym sieci bezprzewodowych WiFi i WiGig . Protokół jest opracowywany na podstawie poprzedniej specyfikacji Wi-Fi Alliance WiGig Serial Extension.

Media Agnostic USB różni się i nie należy go mylić z poprzednimi protokołami bezprzewodowego USB, takimi jak Certified Wireless USB.

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Wireless_USB&oldid=1134684921 ”