英语原文共 6 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
移动终端之间使用多媒体卡标准接口和蓝牙作为控制无线电的UWB文件传输
Didier Helait，HaraldKaaja *，LjubicaBlazevict
理论上 - 本文探讨了使用超宽带（UWB）无线技术的高数据速率（HDR）功能在多媒体卡（MMC）之间进行大量传输。 首先，我们分析在UWB上增加一个UWB收发器的难题。 其次，我们研究使用从MMC主机提供的蓝牙（BT）无线电作为控制链路。 这种解决方案可以充分利用UWB高数据速率的能力进行数据传输，同时限制了现有MMC的必要修改以及终端升级到应用软件。 还提出了一种高效的自动重发请求机制，以实现可靠的传输。 最后，我们描述了基于移动终端，多媒体卡接口和脉冲UWB无线电的原型实现。
Index Terms-UWB，BT，MMC，无线，文件传输，控制无线电，高数据速率，ARQ，移动终端。
主机“，具有UWB无线电能力的MMC卡表示为”UWB MMC“，图1示出了从大容量存储器到大容量记录的无线文件传输。
第二章首先介绍了在MMC中增加UWB无线电产生的系统级约束的分析。第三章专门介绍蓝牙窄带无线电作为控制链路，UWB作为快速数据单向链路的具体情况。第四章，我们提供了基于现有移动终端，MMC仿真平台和基于FPGA设计和0.13um CMOS芯片组的UWB收发器的演示器。 第五章描述了原型性能，第六章总结了论文的结论。
, ,
UWB无线链路
- 介绍
涉及图片，视频和音乐传输的移动设备应用迅速发展。 由于这种发展需要一种在移动终端之间以及在终端与例如PC或打印机之间无线传输大数据文件或流的快速和方便的方式。 两项技术趋势正在推动这一发展：数据存储介质的容量和本地无线连接速度都在快速增长。 数据可以存储在设备的存储器或不同种类的可移动内存储器中不同种类的可移动存储器附件，例如SD卡，Multimedia Cards（MMC）和USB存储器。本地无线电技术包括红外线，蓝牙，无线局域网和最新的超宽带（UWB）选项。UWB对其他无线技术的承诺主要在于其高数据速率能力 - 高达400 Mbits/s [1]。
在本文中，我们提出将UWB无线电添加到MMC上的概念，其主要目标是实现快速用户访问大文件的快速传输。在下面，插入MMC的移动终端被标记为“MMC
手稿于2005年3月31日收到; 2005年7月4日修订。
t D. Helal与意法半导体公司合作，瑞士Swirt Switzerland的Plan-Les-Ouates CH-1228 Adlanced System Technology公司（电子邮件：didier.helal@st.com）
* H Kaaja与诺基亚研究中心，ltamerenkatu 11-13，
00180 - 芬兰赫尔辛基（电子邮件：harald.kaaja@nokia.com）。
700M Bytes文件可以在480 Mbps UWB
链路上10S内传输完毕
图。1。 从MMC到MMC的移动终端之间的大文件传输
- UWB ON MMC
- 对MMC的影响
以下高层次分析重点关注如何通过对现有MMC和MMC主机技术进行最低程度的修改来实现UWB技术。我们首先介绍将UWB收发器添加到传统MMC系统的影响，然后检查对MMC主机系统的影响。 图2显示了MMC卡上的UWB实例，以说明以下内容。分析主要是基于3.30版本的MMC标准[2]。
- 形状因素：MMC的原始外形因素是24mm x 32 mm x1.4mm。UWB物理层的尺寸可以大概为25mm2。考虑到目前最新的NAND闪存和芯片堆叠技术，MMC的768mm2在PCB上的存储器周围留下了足够的空间放置UWB Soc，尽管路由可能有点棘手。
1568962254
主机设备处理。 UWB链路应该只处理纯数据传输。 文件传输意味着MMC主机的逻辑块地址（LBA）预约。 在UWB MMC的情况下，传输文件的大尺寸可能导致通过MMC接口产生重要的LBA流。
图2. UWB多媒体卡的体系结构示例
在文献中没有看到集成在MMC外形中的UWB天线的例子。 但是，可以在主机结构上使用MMC支持来辐射UWB功率。
- 功耗：MMC标准规定了一个从0.5mA到200mA的数值范围。 通常，影响卡的电流的主要因素是在读/写/擦除操作期间存储器芯片的电流消耗。 最低的高电源电压是2.7V。 在通常的MMC操作和UWB接收器操作之间，瞬时最大功率为540mW。预计UWB PHY的通用功耗总共大约为200m W[1]，这应该与MMC标准限制兼容。
- 内存访问：在MMC上添加UWB意味着内存可以由来自主机和空中接口的数据填充。 这可能意味着更复杂的总线仲裁功能。 由于最高的MMC接口数据速率是2.5MByte / s，UWB肯定会产生最高的数据流。 再者，最新的NAND闪存技术
5）微控制器要求：现在有可能使用有限性能的微控制器（8051级或略高于）MMC。 实现一个完整的UWB堆栈当然需要一个更先进和更强大的微控制器。 大多数便携式主机都配备适度的数据速率无线PAN无线电。 因此，实施UWB的所有网络功能可能是无用的重复由于超宽带PAN在标准化机构中的定义 。文件传输的要求是建立一个点对点的链接，并确保传输安全可靠。
- 在MM C主机上的影响
我们设想不要修改MMC的低层功能，因此避免提高它的处理能力、增加总线容量或者更新其低层驱动程（LLD）。 目标是仅在应用软件级别上行动。 通常，一片MMC卡仅被主机设备看作是额外的存储器，应用软件会看到并使用此处所述的附加连接（UWB）功能。配备快速无线电的快速存储器缓冲高速数据速率突发，以便通过有限的（R / W）MMC接口本身进行数据处理。 从规范的角度来看，MMC标准接口受总线宽度和时钟频率的限制。 最新的MMC系统规范4.0 [3]改进了这些特性，以52字节模式工作时，数据传输速率可达52MByte / s（或416Mbit / s）。
- 综合和设计选择
最适合与UWB的非常高的数据速率匹配。
从以前的分析，我们可以说没有重大的
通用可用的读/写访问大约为10MByte / s，可以通过并行存储器访问乘以因子2。数据流的限制在于写操作，因为它们通常比读操作慢。 此外，由于磨损平衡操作（将固件存储阵列中的逻辑块区域重新映射到不同的存储器阵列），NAND闪存技术操作可能在写访问中表现出延迟。 必须考虑到潜在因素，并可能导致需要缓冲区。
4）文件系统：有可能将MMC视为具有其专用文件系统管理的器件或可移动磁盘的设备。 我们选择研究后一种管理MMC数据的常用方法。 另外，考虑到存储器是NAND FLASH存储器，MMC通常导出能够提供闪存转换层的扇区级接口（SLI）。SLI是管理（读/写）扇区（通常为512字节）的文件分配表（FAT）驱动程序的低层。 为了简化UWB MMC的使用，所有的FAT操作都应该由
技术障碍去搭建UWB MMC。 然而，考虑到为用户提供对这种文件传输技术的快速访问的意愿，该分析倾向于选择重用现有MMC主机上可用的窄带无线电的联网能力，从而简化MMC上的UWB无线电的需求，也限制了MMC主机的升级应用。
- 在BT无线电控制下使
用UWB无线电的文件传输
该方法是一种点对点连接，在两个终端之间共享和下载大量数据，从大容量存储器到大容量存储器。
我们研究了一种方法的技术可行性，其中具有最高比特率（UWB）的本地无线电技术与MMC结合，而蓝牙无线电被用作控制链路。这种方法（如图3所示）涉及MMC之间的初始化阶段主机，在UWB上具有单一协议的文件传输阶段，特定的自动重发请求（ARQ）机制和关闭阶段。
1568962254
1 Usbull;dkl lt;：发送lllwkll UIIJII
UWB1n n Jftr。 BTAO（I / NACKbull;
IL“，.;”TlHEcDc.I; _ACllflnt gt;
- M ersuu e5jful发送，canuctlon
tarrnlnatlon和UIMllntbull;t; u：1wltcb
[OffltrllY SIi / ing mod！
在传统的SRP方案中，接收器（Rx）在接收时确认正确接收的帧。 通过窗口机制确保帧排序。 我们提出的SRP计划考虑到了我们的一些系统特定的要求和假设：
- 对于有针对性的文件传输应用，不需要帧订购保证;
- ACK帧通过相对较慢的BT信道发送
- Usercl ck！ 发送DK
图3演示示例
A 初始化和结束阶段
7. Usard1dc Rac.tnd OK
相比于UWB（相比之下，BT链路数据速率最高为1Mbps，而UWB链路用户数据速率为几十Mbps）。 由于通过慢速BT链路发送确认帧，接收机不能及时确认收到的帧;
- BT链路中的数据传输是可靠的; 但是，BT链接可以
主机之间的初始化阶段是通过BT无线电完成的，涵盖了文件传输的目标主机的选择，传输协议的握手以及内存可用空间的基本验证。
初始化阶段也允许建立UWB链路的主参数作为调制参数，同步码序列以及成帧参数。 尽管在没有窄带无线电的帮助下UWB同步是完全可能的，但是在这种情况下，参数交换允许放松其持续时间和处理要求（例如，没有码序列检测）。
B UWB数据传输
UWB MAC负责单工UWB链路上数据传输的时间。 MMC主机文件服务器（FS）被定义为通过UWB的发射机，并被表示为TxFS，并且MMC主机文件客户机（FC）被定义为通过UWB的接收机并被表示为RxFC。UWB帧的确认是通过被认为是可靠无线链路的BT链路完成的。TxFS使用收到的ACK帧来决定要重传的帧。基于UWB的MAC协议是无竞争和时分多址（TDMA）的。UWB帧是基于超帧定时发送的。 超帧由两个周期组成：信标和信道时间分配周期（CTA）。 信标周期用于设置超帧的时间参考和CTA中数据传输的时间分配。TxFS在每个超帧的开始处的信标周期期间发送信标帧。RxFC获取同步并从信标的接收恢复超帧时间参考。CTA用于UWB数据帧的传输。UWB数据帧以无应答策略发送。UWB帧格式基于IEEE
802.15.3，但已经稍作改动。
暂时丢失。
因此，在我们的SRP方案中，Rx为每个接收到的帧发送确认帧是不合适的，但是更适合为多个接收到的帧发送聚合确认帧。不需要窗口机制来确保帧排序。Rx将所有正确接收的帧存储在文件存储中，而不管文件中的数据帧片段位置（FID）如何。
- 系统模型
我们的系统模型受到了[4]的启发，如图4所示。
该模型使用前向UWB链路和反向BT链路，我们使用它来确定当UWB和BT链路容量被充分利用时系统中存在多少帧。
前向链路上成功的帧传输速率是吞吐量。 正向和反向链路的业务速率分别表示为mu;和mu;r。 沿正向和反向链路的传播延迟表示为tr和t。假设信源始终发送帧，我们考虑一个前向链路，其容量为每秒钟的帧数
大小为Bf 个帧的前向缓冲区。正向缓冲区包含
已发送但尚未确认的帧，以及计划发送的帧。 对于在目的地处接收的每个帧，生成确认信息。 假设反向链路的容量是mu;r ACK帧每秒，反向缓冲区大小是Br ACK帧。在我们的例子中，一个ACK帧包含许多数据帧的确认信息。
Br
C. ARQ方案
目标是提供一个低开销的ARQ机制，
数据帧
Tr
I I I I I I
以适应BT是低速率反向信道的事实。 我们的错误控制方案是对传统的选择性重复协议（SRP）的稍作修改。 SRP比Go-Back-N更复杂，但是它提供了更高的信道效率，因为它仅重传丢失的帧。
- - - - - - - -
B, ACK帧
图4.系统模型
我们假设帧传输过程在帧离开前向缓冲器传输时开始，当接收到帧ACK信息时结束。当前向和反向链路都忙时管道已满，包括前向和反向缓冲器已满，并有尽可能多的包在飞行中。
让我们表示正在处理的帧的数量（已发送的未完成帧，但尚未确认）。
Little的定律[4]
全文共9577字，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[15366]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
