Wireless USB

WUSB (Kablosuz USB Teknolojisi)

WUSB (Wireless USB – Kablosuz USB), bilgisayar ve çevre birimlerinin aralarında kısa mesafede, yüksek bant genişliğinde kablosuz USB bağlantısı kurmak amacıyla geliştirilen teknolojidir. USB’nin kurulum kolaylığı sağlaması ve yığın bellekleme, ses v.b. HID(Human Interface Device – İnsan Arayüz Aygıtı) ürünlerini destekleyen geniş yelpaze ürün desteğinin bulunması; USB’yi günümüzde en çok kullanılan ve en başarılı bilgisayar çevre birimi bağlantı yöntemi haline getirmiştir. Bu bağlantıları kablodan bağımsız olarak gerçekleştirebilmek için WUSB uygulaması geliştirilmektedir.

Kablosuz USB (WUSB)’ nin amacı kablolardan bağımsız olarak sunucu ve istemciler arasında USB 2.0 kalitesinde ve hızında veri iletişimi sağlamaktır. Bu amaçla USB 2.0′ da kullanılan kabloların yerini radyo dalgalarının alması ilk etapta önemli bir şekilde güvenlik açığı oluşturmaktadır. Bu nedenle kablosuz USB nin kullanılabilmesi için başka mekanizmalar geliştirilmiştir.

WUSB’ nin genel anlamda iletişim topolojisi USB 2.0 ile hemen hemen özdeş yapıdadır. Bu yapı halihazırda varolan USB 2.0 cihazların yeni bir düzenleme yapılmadan kablosuz USB ile birlikte çalışmasına imkan sağlamaktadır.

Aşağıda Wireless USB teknolojisi ile 802.11 a/b/g ve Bluetooth teknolojilerinin karşılaştırılmış tablosu bulunmaktadır.

Özellikler Wireless USB Specification Rev. 1.0 Bluetooth 3.0 (önerilen) IEEE 802.11 a/b/g Bluetooth 2.0+EDR
Frekans Bandı 3.1 GHz-10.6 GHz UWB (karar verilmedi) 2.4 GHz/5 GHz 2.4 GHz
Band Genişliği 480 Mbit/s / 110 53-480 Mbit/s Max. 54 Mbit/s Max. 3 Mbit/s
Mesafe 3 m / 10 m bilinmiyor 100 m 1 m-100 m, çıkışa bağlı
Modülasyon MB-OFDM MB-OFDM DSSS, DBPSK, DQPSK, CCK, OFDM GFSK

WUSB cihazlar, UWB (Ultra-wideband – Ultra Geniş Bant) platformunu kullanaraktan veri alışverişini gerçekleştirir. Sinyaller 3.1 GHz-10.6 GHz frekans aralığında iletilir. WUSB teknolojisi ile bluetooth’tan daha uzun mesafede ve de daha yüksek hızda veri aktarımı gerçekleştirilebilir. (0-3m 480 Mbits/s; 3-10m 110 Mbits/s)

wusb

USB 2.0 dan kablosuz USB ye geçişte değişiklikler şekilde gösterilmektedir. USB 2.0 ile Kablosuz USB’ nin Fonksiyon katmanları hemen hemen aynıdır. Aralarındaki tek fark BUS katmanında azalan güvenilirliğin giderilmesi için eşsüreli(izokron) transfer modeline bazı eklemelerin getirilmesidir. Mantıksal Cihaz katmanı, güvenilirliği ve kablosuz iletişim ortamında yönetilebilirliği artırmak için bir kaç anaçatı eklentileri içermektedir. BUS katmanı ise kablosuz ortamda verimli ve güvenilir bir iletişim sağlanması amacıyla önemli değişiklikler içermektedir.

WUSB cihazlarından oluşan bir kümede veri iletişimi, kümedeki sunucu cihazın kendisini bağlı cihazların her birine bir zaman aralığı ve bant genişliği ayırmasıyla başlar. Sunucu ve istemciler arasında noktadan noktaya (point to point) bağlantı kurulur. WUSB iletişimi için iki nokta arasında bir kanal oluşturulur. Kablosuz fiziksel katman, gönderilecek olan bit akışını bir kanala belli bir frekans aralığında radyo iletileri halinde kodlar. Veri iletim (data link) katmanı bu bitleri paketler haline getirir ve bu sırada ileti protokol bilgilerini ekler ve akış kontrolü, frame (çerçeve) senkronizasyonu ile hata kontrolü yapar. Veri iletim katmanı, verilerin bir kanal boyunca yönetimi için MAC (Media Access Control – Ortam Erişim Kontrolü) ve LLC (Logical Link Control – Mantıksal Bağ Kontrolü) bilgilerini içerir.

Kablosuz USB, veri iletişiminin sağlanması için DRP (Distributed Reservation Protocol – TDMA tipi veri iletişimi için) kullanır. İletişim kanalı üzerinde kontrol ve keşif için Beacon adı verilen uyarı işaretleri kullanılır. MAC katmanı, kanal zamanı şekilde gösterildiği gibi süper çerçevelerden (superframe) oluşur. Süper çerçeveler, Beacon Periyodu(BP) ile başlayan 65 milisaniye süren zaman dilimlerinden oluşur. Süper çerçeveleri mantıksal olarak ayrılmış ve her biri 256 mikro saniyeden oluşan 256 Medya Erişim Yuvası (MEY) oluşturur.

Kablosuz USB kanalı, MMC (Micro-scheduled Management Commands – Mikro-Programlanmış Yönetim Komutları) adı verilen bağlı uygulamalara özel kontrol paket sıralarından oluşur. MMC’ ler, sunucu tarafından iletilen MAC katmanı rezervasyonlarının içinde bulunur. MMC’ ler sunucu tanımlama bilgileri, I/O (Input/Output – Giriş/Çıkış) kontrol yapıları ve sıradaki MMC’ yi gösteren zaman belirteçlerini içerir. Bu şifrelenmiş kanal kablosuz USB kümesindeki sunucu ile istemci cihazlar arasında iletim yolu olarak kullanılan yapının oluşmasını sağlar.

Kablosuz USB kanalı, düşük seviyede gecikme ve bant genişliği kontrolü sağlayan, verimli, genişletilebilir ortam erişim protokolüdür. Kablosuz USB kanalı hızlı ve verimli bir şekilde her bir bağlantı noktasına ayrılan kanal bağlantı süresinin değişmesine imkan sağlar. Kablosuz USB kanalı hem küme içi broadcast (yayım), hemde iki nokta arası veri iletişiminde kullanılır.

WUSB uyumlu cihazlar aralarında bir sunucu cihazın ve bu sunucu cihaza bağlı diğer istemci cihazların bulunduğu hub topolojisini kullanan kümeler halinde faaliyet gösterirler. Bir WUSB sunucu cihazı en fazla 127 WUSB uyumlu cihaz ile bir küme oluşturabilir. WUSB bir diğer avantajı da aynı alanda birden fazla kümelenmelere izin vermesidir.

WUSB cihazlar ile kablolu USB cihazlar arası veri iletişimini sağlamak için cihazların USB portlarına DWA (Device Wire Adapter) bağlanarak cihazlar WUSB uyumlu hale getirilebilir ve bilgisayarlara yine USB portlarından takılabilecek HWA (Host Wire Adapter) ile WUSB sunucu özelliği kazandırılabilir. WUSB teknolojisi cihazların çift rollü çalışmasını da destekler. Yani bir cihaz hem istemci hem de sınırlı olarak sunucu görevi üstlenebilir.

WUSB cihazlar arasındaki iletişim esnasında veriler şifrelenerek gönderilirler. İletişim esnasında verilerin güvenliğini sağlamak için, iletişim öncesinde cihazlar bir dizi yetkilendirme aşamasına tabi tutulurlar. İlk nesil WUSB’ lerde standart şifreleme yöntemi AES-128 Counter ile CBC-Mac (Cipher Block Chaining Message Authentication Code) yöntemleridir.

Ahmet Uncu – Mehmet Burak Uysal – Onur Çiçek

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir