[发明专利]终端移动式无线超宽带动态联接集群计算机及其运行方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种集群计算机，特别是一种终端移动式的无线超宽带动态联接集群计算机及其运行方法。

背景技术

随着科技的发展，个人计算机(Personal Computer，PC)日益成为人们工作、学习、生活、交流、娱乐等方面的重要工具，不但在家庭等只有少量用户的场合下普遍使用，而且在很多实验室、电化教学教室、办公室等具有多个用户的场合下也得到了广泛的应用。

现有的PC主要为个人使用而设计的，每台主机通常与一套终端设备(包括显示器、键盘、鼠标等)通过相应的信号线连接，使用时每个用户独占一套完整的包含主机以及各种终端设备的计算机。独立PC设计及使用方式比较适合于个人或家庭等在同一场所中只有少量用户的场合，但在实验室、办公室等在同一场所中有多个用户、需要多台PC的情况下，则存在着许多不足之处，未能利用用户多的特点来实现计算机软硬件资源的共享，进而降低成本：(1)随着PC运算能力的提高，特别是超线程、多核技术的出现，一般用户在绝大多数时间内只使用了计算机的小部分运算能力，但其他PC用户却无法利用其剩余的运算能力，这就造成了运算资源的闲置，未能利用用户多的特点来降低硬件的成本。(2)每台PC必须独立安装自己要用的软件，未能利用用户多的特点来降低软件和版权的成本。

通过将PC联网组成集群计算机，可以部分解决上述问题，但是仍然存在其他不足。(1)受网络传输能力的限制，PC之间的通信数率不高。以100兆以太网为例，当用户数为20时，平均分配给每台PC的通信数率只有5兆，无法满足视频等大量数据实时传输的要求，这样终端设备必须与主机有线连接才能工作，因而难以做到终端设备的可移动。为了保证每个用户的使用空间，实验室、办公室等场合的PC通常都均匀分布在室内，这就要求对整个室内环境的温度、湿度、粉尘等进行控制，运行成本高。并且每当有PC发生故障时，该集群计算机的用户数会相应地减少，影响用户的正常工作。(2)对于均匀分布在室内的PC进行联网，需要使用大量的连线，并且部分连线常在装修时就铺设了暗线，因而PC摆放位置一经确定后通常就难以再作大的变动，令实验室、办公室等场所的一旦布置好后，重新布置、增加用户或变更用途等都变得不容易，使用起来很不灵活方便。

总之，造成PC在多人使用场合下具有以上缺点的主要原因：(1)每台PC主机位置分散布置，需要专门的布线才能实现相互间联网，因而重新布置、增加用户不便；(2)PC主机与终端之间用有线连接，将终端束缚在一台特定的主机上，导致终端用户无法移动，使用不方便。尽管目前已有一些外部设备可以与主机之间使用无线方式进行连接，如无线键盘、无线鼠标等，但由于以往的无线传输技术传输速率太低，无法满足视频等大量数据传输的要求，因此目前PC的显示终端仍无法做到与主机脱离，从而未能从根本上改变终端需要与主机有线连接的现状。

随着技术的发展，近年来出现了多种无线传输的新技术，使得近距离内高速无线传输数据成为可能，例如，目前的超宽带(UWB)无线传输技术能在3.1GHz到10.6GHz频率之间提供最高达到480Mbps数据传输速率，为解决上述问题提供了良好的技术基础。

发明内容

针对目前在实验室、办公室等多人使用PC的场合下存在的上述缺点，本发明提供了一种终端移动式无线超宽带动态联接集群计算机及其运行方法，可降低成本、实现用户移动、简化运行维护。

本发明的终端移动式无线超宽带动态联接集群计算机，包括主机群和终端群。主机群计算机或服务器主机及与之连接的主机无线传输模块构成，主机之间采用有线或无线的方式连接成为局域网，主机采用多用户操作系统；所述终端群由计算机终端及与之连接的终端无线传输模块构成；主机群中的任一主机可以与终端群中的任一终端通过主机无线传输模块和终端无线传输模块建立点对点的高速无线连接。

主机无线传输模块由视频或/和数据接口电路、控制转发器、UWB无线传输模块共同构成，其中视频或/和数据接口电路与主机和控制转发器连接，用于完成主机与主机无线传输模块之间视频或数据的编码与传输；控制转发器与视频或/和数据接口电路和UWB无线传输模块连接，用于实现多路信号的汇接、分发以及数据的封装、解封装、格式转换，并控制视频或/和数据接口电路和UWB无线传输模块的工作；UWB无线传输模块与控制转发器连接，用于信号的无线发送和接收。