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  舉動電話結(jié)合數(shù)字音樂播映器與照相手機是大勢所趨,，使得手機與PC之間與進行多媒體數(shù)據(jù)同步處置的需求更為火急,。可是以當前的手機接口傳輸速度并缺乏以敷衍傳輸相片,、影片,、核算機數(shù)據(jù)，以及來電鈴聲等巨大信息的需求,。放眼各種接口技能,，藍芽盡管遍及，但速率仍無法滿意同步數(shù)據(jù)傳輸需求,；UWB則因大大都PC不具有UWB接口，機遇沒有老練,。相較之下,，高速USB將成為當前撐持手機高速數(shù)據(jù)同步傳輸?shù)淖罴烟暨x。
盡管藍芽運用率敏捷擴增,，一起超寬帶技能(Ultra Wide Band, UWB)也能夠成為下一個大型無線網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機規(guī)范,，但通用序列總線(Universal Serial Bus, USB)功用仍會繼續(xù)存在于大大都的舉動電話中。為何USB仍然遭到舉動電話的喜愛,？將來USB在舉動電話工業(yè)中的趨勢是什么,？有什么功用會被篩選？
風趣的是,，舉動電話工業(yè)好像其它許多消耗性電子產(chǎn)物的開展景象,，仍沿用著原有的立異與結(jié)合辦法而進行。但跟著今天各種無線傳輸技能逐步遍及,，為何手機廠商仍繼續(xù)仰賴有線技能,？還有哪些技能將開展成為將來舉動電話的功用？
高科技公司一向期望成為消耗者需求的推動者,。跟著舉動電話的遍及,、數(shù)字音樂播映器(iPod與相似產(chǎn)物)與照相手機的大賣、以及消耗者關(guān)于全球各地網(wǎng)絡(luò)存取與數(shù)據(jù)同享的需求,，各家廠商紛繁對準旗下各項消耗性產(chǎn)物進一步描繪新的結(jié)合層,。
例如最新的摩托羅拉SLVR手機具有iTunes軟件接口、數(shù)字相機,、影片擷取及播映,、核算機數(shù)據(jù)傳輸,、多種來電鈴聲、還有圖像電話簿等多種搶先功用(圖1),，這些功用均歸于高頻寬與數(shù)據(jù)密布的運用,。
可是，在處置數(shù)據(jù)的反響,、播映速度,、以及手機數(shù)據(jù)傳輸速度方面仍存在著問題。事實上,，這款最新的SLVR手機聲稱可在30秒內(nèi)傳輸4MB的MP3歌曲,。
但若是您要傳送一切保藏的歌曲，而不是只要一首的時分,，會發(fā)作什么事,？當前為止，也只要等候,。

可是消耗者不喜歡等,，因而廠商如今還能開發(fā)何種功用或技能規(guī)范，能夠讓產(chǎn)物契合消耗者對速度,、效能,，以及長時刻電池續(xù)航力的激烈需求？在一切的技能規(guī)范中,，最能契合將來運用需求的挑選包括藍芽,、超寬帶技能，以及USB,。

藍芽頻寬難以撐持同步數(shù)據(jù)傳輸
藍芽是在1999年由包括手機制造商在內(nèi)的多家公司,，一起制定的一套無線通訊規(guī)范。相較于其它數(shù)據(jù)傳輸技能規(guī)范,，藍芽雖是一項適當合適無線消息銜接的協(xié)議,，但它也面對一些約束。當前藍芽產(chǎn)物最大傳輸速率低于1Mbit/s的理論最大值(1.2版),，盡管滿足進行消息傳輸,，但卻缺乏以撐持同步數(shù)據(jù)傳輸，乃至網(wǎng)頁閱讀等運用,。盡管撐持增強數(shù)據(jù)速率(Enhanced Data Rate, EDR)的藍芽設(shè)備現(xiàn)已上市,，但也只是將最大傳輸速率晉升至3Mbit/s罷了。

藍芽適當合適運用在某些手機運用中,，例如無線耳機,。并且窗口撥號網(wǎng)絡(luò)(Windows Dial-up Networking)也撐持藍芽，讓手機能夠當成無線調(diào)制解調(diào)器運用,，以便上彀,?？墒牵鎸υS多需求大頻寬的數(shù)據(jù)貯存作業(yè),，藍芽自身較低的頻寬卻無法負荷,，例如相片、視訊或音樂(表1),。此外,，由于藍芽是一種無線通訊規(guī)范，所以與核算機聯(lián)機時,，也無法一起進行充電,。

超寬帶機遇沒有老練

關(guān)于將來的無線銜接而言，超寬帶(UWB)技能是當前最佳挑選,。超寬帶技能藉由在十分寬的頻譜中傳輸?shù)凸β实男∶}沖,，而改進展頻的觀念。由于超寬帶接口會跟著信號內(nèi)容,，以極低功率出現(xiàn)十分細小的改動,，因而也答應其它運用同享這段頻譜區(qū)域。這景象與CDMA電話之間頻譜同享的情況十分相似,。依據(jù)業(yè)界從前關(guān)于超寬帶數(shù)據(jù)傳輸速率所知道的信息,，這項技能顯然是可運用于手機數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶暨x(表1)。

超寬帶或許會是將來銜接的一項挑選,，但它的真實機遇還將降臨。并且當機遇老練時,，此技能也能夠面對新接口規(guī)范常會發(fā)生的問題,，例如功耗以及與現(xiàn)有核算機架構(gòu)的兼容性等。由于并非一切核算機都裝備這項規(guī)范規(guī)范,，因而制造商需求供給所謂的「外接設(shè)備(Dongle)」,，將此新規(guī)范交融至既有的規(guī)范上(如USB)。

USB適用于手機寬帶數(shù)據(jù)傳輸

USB盡管不是無線傳輸,，但仍是當前手機寬帶數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴烟暨x,。事實上，舉動電話上會選用USB接口有許多緣由,，例如：銜接到核算機時,，USB所供給的電力可在兩個小時內(nèi)完結(jié)1000毫安小時(mAh)電池容量的充電作業(yè)。此外,，USB也是一個真實的「通用接口」：從1997年以來,，包括麥金塔(Mac)在內(nèi)的每部核算機，不只都具有USB接口,，并且一切首要的操作體系也都撐持USB,。此外,，USB具有兩種傳輸速率，描繪廠商可依需求,，挑選每秒傳輸1.5MB,、本錢較低的全速傳輸速率，或是每秒傳輸60MB的高速傳輸速率,。表1為上述各項規(guī)范數(shù)據(jù)傳輸速率理論值的比擬表,。

對準數(shù)據(jù)傳輸與更新的要害使命而言，當前并沒有任何規(guī)范能夠和USB的速度與遍及度混為一談,。因而,，將來仍能夠看到廠商繼續(xù)推出附有USB轉(zhuǎn)接器銜接線的手機。此外,，在USB面世的這11年以來,，各家廠商也對準包括速度、軟件兼容性,、耗電,、價錢等手機市場所重視的議題，繼續(xù)進行改進,。

可是如上所述,，即便最新如摩托羅拉SLVR手機，仍是需求30秒的時刻來傳輸一首歌,。廠商究竟要怎么晉升這方面的速度,？以廠商的態(tài)度又有哪些技能思考？

在舉動電話上建置USB辦法多元

要在舉動電話上建置USB的辦法有好幾種,，對大都用戶來說,，最簡略的辦法就是采辦一顆內(nèi)建USB的微處置器。USB現(xiàn)已成為德州儀器,、英特爾,，以及其它廠商所供給手機用CPU的規(guī)范功用?？墒?，現(xiàn)有的CPU僅具有全速傳輸形式的USB(12Mbit/s，例如摩托羅拉SLVR),。以久遠來看,，這類的運用處置器勢必要參加高速傳輸形式的USB(480Mbit/s)?？墒?，這樣的芯片在開發(fā)方面較艱難且貴重，并且描繪周期適當長，因而在短期內(nèi),，外接式USB芯片算是僅有的描繪選項,。

為要知道各種不一樣建置辦法，首要有必要知道USB協(xié)議,。好像許多通訊協(xié)議一樣,，USB是一套包括數(shù)個協(xié)議層的通訊倉庫。最底層是實體層(Physical Layer),。USB運用一對傳輸線進行雙向通訊,。高速傳輸形式是以正負400毫伏特電位差表明傳輸信號。協(xié)議向上一層稱為數(shù)據(jù)編碼機制(Data Coding Scheme),。USB選用NRZI編碼,，在數(shù)據(jù)傳輸在線的信號若有電位變換(Transition)則以「0」表明，若無則以「1」表明,。NRZI編碼能夠讓頻率信號跟著數(shù)據(jù)信號,，經(jīng)由一樣接腳傳送。接著,，USB運用位填充(Bit-stuffing)的辦法,，保證在數(shù)據(jù)信號中有滿足的電位變換，能夠正確獲得頻率信號,。此刻,，數(shù)據(jù)就會從本來序列傳輸?shù)臄?shù)據(jù)辦法，轉(zhuǎn)成并排式的數(shù)據(jù)辦法(圖2),。在序列數(shù)據(jù)辦法與并排數(shù)據(jù)辦法之間的接口有一套規(guī)范化規(guī)范,，稱為USB收發(fā)器巨細胞界面鴻溝(UTMI Boundary)規(guī)范，可至英特爾網(wǎng)站(www.intel.com/technology/usb/spec.htm)獲得關(guān)聯(lián)材料,。再往上一層為循環(huán)冗余查看發(fā)生(CRC Generation),。在USB里，操控封包(Control Packet)選用較短的CRC(5位),，而數(shù)據(jù)封包則用較長的CRC(16位)以偵測1位與2位的過錯。再上一層為材料流操控(Flow Control),，負責處置USB關(guān)于封包接納與呼應之間的時刻之嚴格需求,。本層的功用在于保證能夠接納到正確材料，并傳送到運用層(Application),，也就是USB協(xié)議倉庫的最上層,。當前已有數(shù)千種不一樣的USB設(shè)備，它們都需求運用層中的客制化程序或種類協(xié)議(Class
Protocol)的撐持,。盡管對消耗者來說,，USB是十分易于運用的設(shè)備，但這項看似簡略的設(shè)備內(nèi)部卻需求精巧的軟硬件結(jié)合。因而,，廠商若有意在舉動電話芯片組中建置USB時,，有必要知道其雜亂性。運用周邊芯片達到USB高速傳輸要添加高速傳輸USB聯(lián)機最簡略的辦法就是在體系中加上一個全功用的USB周邊芯片,，例如柏士半導體(Cypress Semiconductor)的EZ-USB
FX2LP,。由于這類芯片會負責處置一切USB聯(lián)機的細部作業(yè)，因而業(yè)者僅須投入最少的體系描繪人力即可,。此種微處置器架構(gòu)的USB解決方案,，乃至能夠履行描繪所需的一切或有些特定種類的協(xié)議。這些設(shè)備都是抱負的「擴展型(Bolt-on)」解決方案,，由于其間的USB芯片與運用處置器在通訊時能夠同享既有的總線,。若是舉動電話廠商不想在手機中別的加上USB周邊芯片的話，還有兩種辦法能夠新增高速USB功用,。第一種辦法是該舉動電話的芯片組廠商有必要更改芯片描繪,，參加專用的USB接口以及一切的USB硬件協(xié)議倉庫。第二種辦法是芯片組描繪業(yè)者能夠在其芯片組中供給USB芯片的數(shù)字有些,，并將另一個獨立芯片當成480Mbit/s模仿收發(fā)芯片運用(圖3),。值得注意的是，這兩種解決方案都有必要先知道圖2中所說到的UTMI鴻溝,。
高結(jié)合度芯片危險高關(guān)于芯片組描繪業(yè)者而言,，第一種徹底結(jié)合的挑選是最雜亂且最具危險的辦法。結(jié)合的舉措在一些描繪中確有本質(zhì)效益,，但對其他描繪來說卻未必如此,。在大型、高速且制程面積小的CPU中,，參加高速傳輸USB的功用有許多晦氣之處,。首要，這種辦法會帶來最高的危險,。越小制程表面的屏蔽組越貴重,，因而若是數(shù)字電話芯片組描繪業(yè)者無法成功描繪出模仿USB實體層的有些時，從頭描繪的價值會十分高,。其次,，這種辦法也會招致模仿組件面積擴展。在USB實體層所用的許多架構(gòu)都是模仿設(shè)備,，因而模仿組件不會由于制程減少而有太大的改進,，這也表明，在極為有限的制程面積上,，模仿收發(fā)器能夠會占掉許多貴重的芯片空間,。不只如此，5伏特的電壓容錯度也是一個問題。為了敷衍電源供給線路(VBUS)缺乏的情況,，USB規(guī)范中需求USB接腳上要有5伏特的容錯度,。在較小的制程面積上，5伏特的容錯度在技能上能夠十分艱難,。一樣的情況也會發(fā)作在靜電放電(ESD)充電上,。在高速傳輸USB的實體層中，ESD關(guān)于芯片組描繪業(yè)者是一個隱藏危險的問題,。正由于這些危險,，許多芯片組描繪業(yè)者拖延或掃除自行描繪內(nèi)建高速傳輸USB的實體層與邏輯電路。反而是一些具有搶先技能的廠商,，正投入結(jié)合獨立式UTMI架構(gòu)收發(fā)器的描繪(圖4),。善用UTMI接口加速描繪速度至于第二種辦法，運用程序處置器芯片組描繪業(yè)者有必要描繪USB中心邏輯電路,，而不是在處置器中的各邏輯描繪組件之間運用UTMI接口,，UTMI也能夠用作銜接兩顆芯片的外部接腳規(guī)范。UTMI是一個十分簡略的接口,，運用22～31支有用接腳,，供給十分低階的收發(fā)器存取功用。中心邏輯的有些有必要建置USB狀態(tài)機(State Machine),、暫停偵測,，以及一切較高層的USB協(xié)議。UTMI收發(fā)器的接納有些供給D+/D-的直接存取功用,。事實上,，代號為Monahans的英特爾最新處置器PXA-290，就是選用UTMI接口,，而非運用嵌入式USB實體層,。有了UTMI架構(gòu)的收發(fā)器，就能夠大幅下降手機芯片組廠商在模仿描繪方面的危險,。若能善加運用像是UTMI這類規(guī)范芯片組接口,，就可使得描繪更為疾速，并有更高的機會在第一次描繪就能成功,。如今要害的問題是,，消耗者在哪里才干采辦到具有高速USB的舉動電話？全球有數(shù)個正在描繪中的新平臺,，都是選用上述幾種辦法。消耗者將能夠具有所需的速度效能,，來傳送貯存于舉動電話中的音樂,、相片、與視訊等保藏。盡管老友之間舉動電話的單鍵無線數(shù)據(jù)同步的主意似乎是很棒的功用,，但要完成仍需一些時刻,。UWB的確有潛力改動這個范疇，但要看到價錢合理的UWB手機尚待一段時刻,。在那之前,，有線國際仍將繼續(xù)操縱數(shù)據(jù)傳輸辦法，由于有一件事是斷定的,，那就是：消耗者不喜歡等候,。