Bluetooth and WUSB work together to achieve perfect UWB connection

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Bluetooth and WUSB work together to achieve perfect UWB connection [Copy link]

作者：德州仪器，Tami Gaoni Feldman、Danny Kedar、Matt Kurtz、Itay Sherman以及Yoram Solomon合著

第三代(3G)手机可提供带有更多功能的广泛特性。当消费者从其通信设备上获得最新及更好的功能时，他们还继续要求从一块电池上获得更长的工作时间及更小的外形系数。尽管IC集成可帮助解决设备尺寸问题，但同时也会增加设计复杂性及限制设计灵活性。今天的移动电话设计者必须考虑各种因素，以通过有效优化电池功率使用来延长电池工作时间。因此，必须组合使用多种高集成电源管理单元及高性能分立元件来解决电池管理、功率保存及系统管理等问题。

对于无线手持终端制造商来说，新的连接需求既提出了挑战又带来了商机。首要挑战是找到一种速度足够快的手机间数据传输方式，以便在合理的时间内传输大型音乐及视频文件，同时仍然保持其手机之间的语音通信质量。同时，创造出一个将手机同无缝个人域网有机组合的新模式也会给无线手持终端制造商带来巨大商机。

在过去几年中，蓝牙技术成为了市场中最主要的短距离无线技术。这种技术主要用作手持终端之间的链接，不过越来越多的PC、MP3播放器以及数码相机也在采用这种技术。

不过，众所周知，在蓝牙技术处于开发阶段时，手机内存与数据存储能力还比较低，而且不具备捕获静止图像和视频剪辑的能力。因此，蓝牙的设计并未考虑到在标准尺寸的无线手持终端中集成几十、甚至几百兆内存的新技术。它只是用于为语音呼叫以及相对较小的数据文件实现低成本、低功耗、高质量的传输而构建的ad hoc网络。即使是采用新EDR标准规定的1～3Mbps最大传输速率，如果要传输最具有更高存储能力的新型手机中所保存的大型文件，蓝牙仍然需要浪费用户很长的时间。

5月初，由3,400多家推广商、关联公司以及成员公司组成的蓝牙特别兴趣小组(Bluetooth SIG)在克服该技术传输速度局限的战斗中取得一项重大突破。SIG宣布与无线超宽带(UWB)开发商结盟。该项举措得到了WiMedia的支持--WiMedia是最近与多频带OFDM联盟(MBOA)合并的一个组织，以TI、Intel、微软、诺基亚、三星及索尼等多家公司为首要的支持者。此次蓝牙SIG与UWB的联姻意在将蓝牙验证过的应用层及认证程序与UWB每秒200Mbps或更高的传输速率结合起来。

在宣布结盟消息时，蓝牙SIG也承认在实现蓝牙与UWB"幸福联姻"之前仍然需要解决多个问题，如来自WLAN、WiMax与新移动频带的潜在干扰以及UWB缺少全球频谱分配等等。不过，大家相信这些问题会很快得到解决。结合蓝牙／UWB技术的设备随后可以让用户们在手机与其他设备之间轻松而快速地传输文件，消费者们也不必在焦急地等待。

未来发展

不过，关键是蓝牙和UWB仍未完全解决实现市场中心的问题。一个显著趋势是个人电脑会成为第一个全面、统一采用UWB的平台，包括其相关外设。这一点值得大书特书，因为过去PC是市场中各种数字设备的主要重心（另一个是手机）。对于正在考虑采用UWB的其他市场领域来说，无论蓝牙／UWB如何美妙，在融入大行其道的台式电脑之前，这对组合仍然会面临边缘化的尴尬。

对于PC，最近作为PC中高速率、短距离无线连接标准得到广泛支持的UWB协议是基于UWB/WiMedia的WUSB(Wireless USB over UWB/WiMedia)。以USB2.0的成功（速度高达每秒480Mpbs）为基础，能达到相同速率的WUSB是PC中普遍采用的有线USB的自然而然发展方向。由于消除了设备之间的线缆和连接器，因而WUSB提高了价值。随着各类USB连接器（包括标准及专用连接器）不断投入应用，这是一种强大的价值定位。Intel、TI、NEC、飞利浦等厂商为首的WUSB推广组织已经承诺将WiMedia/MBOA标准用作该应用的基础。

对于手机制造商与蓝牙SIG来说，WUSB在PC中的预期普及速度使它们身陷尴尬境地。一方面，为了满足新的无线硬件的传输速度需求，手机OEM厂商希望加入到WUSB更新换代的潮流中来。而另一方面，主要的手机制造商已经在设计及开发依赖蓝牙技术的手机和应用中投入了大量金钱和时间。他们相信蓝牙是成熟而可依赖的连接解决方案。他们也知道已经有2.5亿用户在使用内置蓝牙技术的终端设备，而且他们对蓝牙的工作方式及用户界面已是了如指掌。

新选择

手机厂商认为WUSB与蓝牙是非此即彼的选择，这种传统的思维方式在很大程度上造就了其今天的尴尬局面。按照这种思维方式，如果我们在手机中集成蓝牙和UWB，我们就可以实现高速连接，同时从OEM厂商及消费者对蓝牙技术的投资上获得最大利益。但是，如果在兼容UWB的同时选择WUSB，我们才可以接入更多设备，但其中大部分设备提供的连接解决方案只能以获得高度成功的USB的升级产品为基础。

值得权衡的第三种选择是在单个连接解决方案中整合蓝牙、USB以及UWB，从而同时获得两方面的最大优势。为什么USB和蓝牙必然是非此即彼的选择呢？为什么不能在手机中同时集成两者，从而以最低的连带成本利用每项技术的独特功能为OEM厂商及无线用户带来综合利益呢？

从技术角度来看，这三种解决方案都不难实现。蓝牙可以用作高速（如：文件传输）及低速（如：耳机至手机的语音信道）传输的应用接口。此外，它还可以用于控制与网络维护任务。实现高速传输的最底层(underlying layer)是WUSB/UWB组合物理层。利用WUSB作为实现基础，根据PAN传输的对端设备具有的功能，高速数据传输可以由蓝牙或WUSB处理。在低数据速率时能够最有效处理的语音呼叫及特定的数据传输则通过蓝牙进行。

事实上，对于在保持蓝牙优势、保护蓝牙投资的同时提高数据传输速率这个难题，这种组合方式似乎是一种自然而然的解决方案。蓝牙和WUSB接口都可以与UWB有效配合。如果配置在一起，这两种技术可以共享相同的硬件，两接口获得一个通用的应用层，从而使用户能够获得每一技术的优势。

对于移动电话消费者来说，这种功能组合可以在各种情况下提供透明连接解决方案。手机消费者可以在车中进行免提通话并享受蓝牙带来的其他功能。而且，无需对技术有任何了解，消费者可以使用同一部手机向PC传输或接收来自PC的数码照片，与PC同步收发电子邮件，或者与不同系列的手机间交换彩铃。

For mobile phone OEMs, the combination of these key technologies enables connectivity with a wide range of other devices while continuing to leverage existing investments in Bluetooth. The handset remains backward compatible with devices already in the market and can effectively connect to future products that do not require high data rates, such as headsets. At the same time, it can easily communicate with PCs and a wide range of related digital products (digital cameras, MP3 players, etc.). Most importantly, the connectivity of the handheld terminal can continue to improve as the connectivity technology develops. OEMs can quickly launch new feature phones with Bluetooth capabilities and any high-speed solutions that can be used for services. In addition, by adopting Bluetooth technology based on WUSB, this approach can quickly deploy UWB in mobile phones. Other methods of integrating UWB in mobile phones may require a lot of development work on standardization and interoperability issues, so they are less efficient.

Even when running WUSB, the power management capabilities inherent in Bluetooth technology help to extend battery life because WUSB, which consumes more power than Bluetooth, is only activated when transmitting at high speeds. Users can also take advantage of Bluetooth's superior ability to identify and connect to other devices within the PAN range.

PC manufacturers can also benefit from the three-way combination of Bluetooth, WUSB and UWB. Developing products that can quickly connect to many other devices, including mobile phones, and transmit data to them at high speed can bring advantages to PC manufacturers.

Bluetooth based on WUSB can create a new user experience: mobile phones become simple devices that can be used anytime and anywhere. Users can use the excellent functions of Bluetooth to identify and connect to other devices within the PAN range. If LAN and WAN functions are added, the integration of Bluetooth and WUSB can enable mobile phones to seamlessly support wireless PAN and communicate with Workhorse PCs used as massive information repositories.[ip]