CN101114960B - 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 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集群计算机及其运行方法，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。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，主机群由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，主机采用多用户操作系统；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。本发明的集群计算机的运行方法包括以下步骤：主机初始化、终端登陆、主机为终端提供服务、终端退出、主机退出。本发明的集群计算机及其运行方法可以实现主机群与终端群之间的无线超宽带连接，使用起来更加灵活方便；减少主机的故障率，降低运行与维护的难度和成本；提高了系统的可靠性。

Description

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

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。

终端无线传输模块由UWB无线传输模块、控制转发器、外设接口电路共同构成。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；控制转发器与UWB无线传输模块和外设接口电路连接，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UWB无线传输模块和外设接口电路的工作；外设接口电路与控制转发器及各种终端设备连接，为终端无线传输模块与各种终端设备提供接口。

本发明提供的终端移动式无线超宽带动态联接集群计算机主机群和终端群的运行包括以下步骤：主机初始化、终端登陆、主机为终端提供服务、终端退出、主机退出，其中，主机初始化按如下步骤进行：

1、主机开机并完成软硬件初始化。

2、如果该主机为局域网中第一台开机的计算机，则建立主机——终端连接关系表，该表用于记录系统中每台主机与其所服务的终端之间的连接关系。初始化该表中与该主机对应的项后，转步骤4。

3、如果该主机不是局域网中第一台开机的计算机，则复制其他已开机主机中的主机——终端连接关系表，初始化表中该主机对应的项后，向其他主机广播主机——终端连接关系表的更新信息，其他主机收到更新信息后，更新本机的主机——终端连接关系表。

4、进入正常工作状态。

终端登陆按如下步骤进行：

1、终端开机并完成软硬件初始化。

2、用户使通过终端输入登陆信息。

3、终端无线传输模块向主机群广播用户登陆信息。

4、主机群收到终端登陆信息后，将该终端分配给一台主机。

5、对应的主机与终端之间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无线连接。

6、更新所有主机的主机——终端连接关系表。

7、进入主机为终端提供服务阶段。

终端登陆的步骤4中，采用以下步骤进行：

1、设置多个用户登陆的服务等级，并按服务等级的高低分配一个对应的权重。

2、主机——终端连接关系表中，每台主机设置一个服务权重累加器，并在初始化时清零。

3、每台主机在接到一个终端的登陆信息后，检查所有主机对应的服务权重累加器，如果本机未达到最大连接数，且在未达到最大连接数的主机中累积权重最小，则成为该终端的服务主机，将当前终端的权重加到本机的服务权重累加器。

4、当某终端退出时，对应的服务主机将本机的服务权重累加器减去该终端的服务权重。

主机为终端提供服务按如下步骤进行：

1、用户通过终端输入命令或数据，并通过终端无线传输模块向主机发送。

2、主机无线传输模块将接收到的命令或数据送至主机，由主机完成相应的处理和操作，并将处理后的结果及当前需显示的视频通过主机无线传输模块向终端发送。

3、终端无线传输模块将接收到的数据和视频信号送至相应的终端设备进行处理。

终端退出按如下步骤进行：

1、用户通过终端向主机发出退出命令。

2、终端通过终端无线传输模块向对应的主机发出该终端退出信息。

3、主机收到终端退出信息后，停止并注销与该终端有关的服务，删除主机——终端连接关系表中对应的连接关系，并断开主机与该终端的无线连接。

4、主机通过局域网向其他主机广播主机——终端连接关系表的更新信息，

5、其他主机收到更新信息后，更新本机的主机——终端连接关系表。

主机退出按如下步骤进行；

1、停止并注销其负责的所有终端的服务，并断开与终端的无线连接。

2、向其他主机广播退出消息并退出。

3、其他主机收到该消息后，删除主机——终端连接关系表中与该主机相关的连接信息。

本发明与现有技术相比将带来以下有益之处：

1、由于主机与终端之间采用无线超宽带连接，使得终端的位置可以随意摆放和调整，还可以做成便携式一体化用户终端，使得室内的重新布局、增加用户或变更用途等变得非常简单，使用起来更加灵活方便。

2、由于主机与终端之间没有连线的束缚，因此可以将主机集中存放在一起，例如可将主机统一放在机柜内，可避免外露连线的损坏。这样不仅使得主机之间的联网非常方便，联网形式也可以多样化，如可以是高速以太网、中心交换网以及无中心的自组织网络等，此外温度、湿度、粉尘等主机运行环境参数也更容易得到保障与控制，从而可减少主机的故障率，降低运行与维护的难度和成本。

3、由于每个终端可以与任意一台主机相连接，因此当某台(或几台)主机发生故障后，与之连接的终端用户可马上切换到另一台主机工作，也就是说某台(或几台)主机发生故障不会影响系统所能服务的总人数，至多使得用户的平均计算能力有所下降，从而提高了系统的可靠性。

4、由于本发明的主机数目与终端数目的连接比例可动态改变，因此可为不同需要的用户提供不同的性能配置。如既可以是多个用户共享某台主机(适合于对计算资源要求不高的用户，如一般的文字处理)，又可以是多台主机同时为某个用户提供服务(适合于对计算资源要求很高的用户，如网格科学计算)，从而可以充分地发挥PC主机的强大功能，满足不同用户对计算能力的不同需求。采用少量主机即能为多个用户提供服务，可充分实现计算、服务、版权等软硬件资源的共享，从而降低实验室、办公室等PC使用场所的软硬件和建设成本，而性能却还可以提高。

附图说明

图1为终端可移动式无线超宽带动态联接集群计算机结构示意图。

图2为终端可移动式无线超宽带动态联接集群计算机中主机无线传输模块硬件结构示意图。

图3为终端可移动式无线超宽带动态联接集群计算机中终端无线传输模块硬件结构示意图。

图4为主机无线传输模块硬件结构框图。

图5为终端无线传输模块硬件结构框图。

图6为初始化的工作流程图。

图7为终端登陆的工作流程图。

图8为主机为终端提供服务的工作流程图。

图9为终端退出的工作流程图。

图10为主机退出的工作流程图。

图11为终端登陆中将待登陆终端分配给一台主机的处理流程图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的具体实施方式。

如图1所示，终端移动式无线超宽带动态联接集群计算机一较佳实施结构，包括主机群和终端群。主机群由多台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，主机之间采用有线的方式连接成局域网，每台主机均采用多用户操作系统(如Linix、Window 2000Sever等)，并配备四张具有DVI数字视频输出接口的显卡(如ATI Radeon 7500等)及USB接口，即每台主机最多可同时为四个终端服务。每台主机与一个主机无线传输模块连接，实施例中，主机无线传输模块为一与主机连接的外置无线传输盒，通过视频线和USB连接线与主机连接。由于主机与终端之间完全采用无线的方式连接，因此可以将主机及与之连接的主机无线传输模块集中放在室内的机柜中，进行统一的管理和维护。终端群由多个计算机终端及与之连接的终端无线传输模块构成，实施例中，每套计算机终端包括显示器、键盘、鼠标、USB设备、音箱/耳机、麦克风等终端设备，这些终端设备均通过各自的信号线与无线终端传输模块连接，终端无线传输模块则为一具有各种终端设备连接接口的无线传输盒。由于与主机之间完全采用无线的方式连接，各终端及与之连接的终端无线传输模块可以在室内任意摆放或移动位置。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，实施例中，无线传输模块和终端无线传输模块之间可以提供50Mbps以上的无线连接速率。

本发明的主机无线传输模块的硬件实施方式之一可采用图2所示结构，由1个或多个视频或/和数据接口电路、控制转发器、1个或多个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。实施例中，上述结构可采用如图4所示的一种具体实施方式，主机无线传输模块由4组视频输入接口电路和视频压缩模块、4个UWB无线传输模块、1个嵌入式处理器和1个USB接口电路共同构成，视频输入接口电路和视频压缩模块与嵌入式处理器顺次连接，构成了图2中的视频接口电路，主机显卡的四路视频输出端通过视频信号线与视频输入接口电路连接，原始数字视频信号经视频输入接口电路送至视频压缩模块，转换为压缩的视频信号后，由嵌入式处理器转发到对应的UWB传输模块进行发送。视频输入接口采用DVI数字视频接口，视频压缩模块可以采用单片机、DSP、MCU、FPGA或专用的视频压缩芯片来实现。USB接口电路与嵌入式处理器连接，构成了图2中的数据接口电路，主机中对不同终端的数据通过USB接口电路传送至控制转发器，再由嵌入式处理器转发至对应的UWB传输模块进行发送。嵌入式处理器与视频压缩模块、USB接口电路和UWB传输模块连接，构成了图2中的控制转发器，可以采用DSP、MCU等芯片来实现，主要完成以下两个功能：1、控制UWB传输模块的工作，对无线连接进行管理，例如无线连接的建立、撤消等；2、根据建立的无线连接关系，将主机视频通道和数据通道传送过来的视频和数据转送至对应的UWB传输模块进行发送，同时把终端通过UWB传输模块传送过来的数据通过USB接口电路送至主机。4个UWB传输模块与嵌入式处理器连接，为主机无线传输模块提供了4个无线传输的通道，每个UWB传输模块负责一个终端的视频和数据传输任务，可以采用专用的UWB芯片来实现，如Alereon公司的AL4100和AL4300。

本发明的终端无线传输模块的硬件实施方式之一可以采用图3所示的结构实现，由1个或多个UWB无线传输模块、控制转发器、1个或多个外设接口电路共同构成。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；控制转发器与UWB无线传输模块和外设接口电路连接，用于实现多路信号的汇接、分发以及数据的封装、解封装、格式转换等功能，并控制UWB无线传输模块和外设接口电路的工作；外设接口电路与控制转发器及各种终端设备(如显示器、键盘、鼠标、USB设备、音频输入/输出设备等)连接，为终端无线传输模块与各种终端设备提供接口。实施例中，上述结构可采用如图5所示的一种具体实施方式，终端无线传输模块由UWB传输模块、嵌入式处理器、视频解压模块、视频显示模块、键盘接口电路、鼠标接口电路、USB接口电路、音频输入/输出接口电路共同构成，UWB传输模块与嵌入式处理器连接，完成信号的无线传输，将接收到的信号传送给嵌入式处理器，同时接收嵌入式处理器送来的信号并进行发送，可以采用Alereon公司的AL4100和AL4300等专用的UWB芯片来实现。嵌入式处理器与UWB传输模块、视频解压模块、键盘接口电路、鼠标接口电路、USB接口电路、音频输入/输出接口电路连接，构成了图3中的控制转发器，可以采用DSP、MCU等芯片来实现，主要完成以下功能：1、控制UWB模块的工作，对无线连接进行管理，如无线连接的建立、撤消等；2、接收键盘接口电路、鼠标接口电路、USB接口电路、音频输入/输出接口电路的输入信号，打包封装后转至UWB传输模块进行发送；对主机通过UWB传输模块传送过来的数据进行解封装，并按数据包上的设备标识转发到相应的接口，如视频解压模块、USB接口、音频输出接口。视频解压模块和视频显示模块、键盘接口电路、鼠标接口电路、USB接口电路、音频输入/输出接口电路均与嵌入式处理器连接，构成了图3中的外设接口电路，视频解压模块和视频显示模块为终端提供视频输出通道，嵌入式处理器提供的视频信号经视频解压模块解压后，通过视频显示模块转换为可显示的视频信号，在终端启动时，视频显示模块还提供开机登陆画面的显示。键盘接口电路、鼠标接口电路、USB接口电路、音频输入/输出接口电路分别与键盘、鼠标、USB外设、音箱和麦克风连接，接收或输出信号。

采用如图4、图5所示实施方式的主机无线传输模块和终端无线传输模块，可以通过其中的UWB无线传输模块为主机和终端之间提供高速的无线超宽带连接，以传输视频信号和各种终端设备的数据。为实现主机与不同终端设备之间的通信，采用了以下方法将数据从主机发送到特定的终端设备：

1、主机在将要发送给某终端中特定设备的数据中加入目标无线连接的标识以及目标终端设备的标识，并使用USB接口将数据传送给主机无线传输模块。

2、数据通过主机无线传输模块中的USB接口传送至嵌入式处理器，嵌入式处理器根据目标无线连接的标识，将数据转送至与该无线连接对应的UWB传输模块进行发送

3、目标终端的终端无线传输模块中，UWB传输模块将接收到的数据传送给嵌入式处理器，嵌入式处理器根据接收数据中的目标终端设备标识，把数据转转送到相应的输出接口进行输出。

采用如图4、图5所示实施方式的主机无线传输模块和终端无线传输模块，为实现主机与不同终端设备之间的通信，采用了以下方法将数据从终端设备传送至主机进行处理：

1、终端无线传输模块中，嵌入式处理器通过某接口接收到与之相连的终端设备传输的数据后，在数据中加入该终端设备的标识，然后送至UWB传输模块进行发送；

2、主机无线传输模块中相应的UWB传输模块收到数据后，将数据送至嵌入式处理器，嵌入式处理器在该数据中加入该无线连接的标识，并通过USB接口将数据送至主机；

3、主机从USB接口接收到数据后，根据其中的无线连接标识和终端设备标识辨别出是哪个终端用户的何种终端设备，并据此进行相应的处理。

采用如图4、图5所示实施方式的主机无线传输模块和终端无线传输模块，为了实现主机对主机无线传输模块中无线连接的管理，采用以下方法对无线连接的建立、撤消等操作进行控制：

1、给所有UWB传输模块的控制命令分配一组命令码；

2、主机要对无线连接进行设置时，通过USB接口向主机无线传输模块中的嵌入式处理器发送目标无线连接的标识及命令码；

3、嵌入式处理器检测到命令码后，根据目标无线连接标识确定当前与之对应的UWB传输模块，并根据命令码对该UWB模块进行相应的设置。

在本发明的另一实施例中，将终端无线传输模块和显示器、键盘等外设集成到一起，设计成与手提电脑相似的便携式移动终端。

本发明提供的终端移动式无线超宽带动态联接集群计算机，其主机群与终端群之间完全采用无线的方式进行连接，每台主机在所连接的终端数未达到最大值时，均可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，为该终端提供服务，从而实现主机共享、终端可移动、动态连接等功能。

为了实现主机群、终端群及其间无线连接的有效运行，本发明提供的终端移动式无线超宽带动态联接集群计算机运行方法按如下步骤进行：主机初始化、终端登陆、主机为终端提供服务、终端退出、主机退出。

如图6所示，主机初始化按如下步骤进行；

1、主机开机并完成软硬件初始化。

2、如果该主机为局域网中第一台开机的计算机，则建立主机——终端连接关系表，该表用于记录系统中每台主机与其所服务的终端之间的连接关系，实施例中，该表包含了局域网中所有已开机的主机、各已开机主机与哪几个终端连接等项。初始化该表中与该主机对应的项后，转步骤4；

3、如果该主机不是局域网中第一台开机的计算机，则复制其他已开机主机中的主机——终端连接关系表，初始化表中该主机对应的项后，向其他主机广播主机——终端连接关系表的更新信息，其他主机收到更新信息后，更新本机的主机——终端连接关系表；

4、进入正常工作状态。

如图7所示，终端登陆按如下步骤进行：

1、终端开机并完成软硬件初始化。实施例中，终端完成初始化工作后，由终端无线传输模块中的视频显示模块提供登陆画面的视频显示，等待用户的输入。

2、用户使通过终端输入登陆信息。用户的登陆信息可以包括帐号、密码和服务等级等。实施例中，服务等级用于表示该终端本次登陆后所要执行的任务所需运算量的大小。

3、终端无线传输模块向主机群广播用户登陆信息。实施例中，用户登陆信息经由键盘接口电路送至嵌入式处理器，再由嵌入式处理器控制UWB传输模块向主机群进行广播。

4、主机群收到终端登陆信息后，将该终端分配给一台主机。实施例中，主机群的每台主机在其无线传输模块中任一UWB传输模块接收到终端的登陆信息后，将该信息通过嵌入式处理器、USB接口传送至与之连接的主机，主机收到该信息后，如果本机已连接的终端数未达到最大连接数4，则根据主机——终端连接关系表中记录的当前各主机与终端的连接关系和登陆信息中的服务级别，按一定的策略决定本机是否可以为该终端提供服务，从而从主机群中选出待登陆终端的服务主机。

5、对应的主机与终端之间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无线连接。实施例中，成为新终端服务主机的主机，通过USB口向主机无线传输模块中的嵌入式处理器发送建立无线连接的命令码，选择主机无线传输模块中空余的UWB模块与终端无线传输模块中的UWB模块建立无线连接，并在嵌入式处理器中记录下该无线连接的相关信息，如UWB模块与终端的对应关系、转发路径等。

6、更新所有主机的主机——终端连接关系表。实施例中，新终端的服务主机在建立了主机与终端的无线连接后，通过局域网向其他主机广播更新主机——终端连接关系表的信息，其他主机收到该信息后，更新本机的主机——终端连接关系表。

7、终端登陆操作完成后，即进入主机为终端提供服务阶段。

如图8所示，主机为终端提供服务按如下步骤进行：

1、用户通过终端输入命令或数据，并通过终端无线传输模块向主机发送。实施例中，用户利用键盘、鼠标、USB设备、音箱、麦克风等终端设备输入命令或数据，并通过终端无线传输模块按前面所述的方法向该终端的服务主机进行发送。

2、主机无线传输模块将接收到的命令或数据送至主机，由主机完成相应的处理和操作，并将处理后的结果及当前需显示的视频通过主机无线传输模块向终端发送。实施例中，终端服务主机的无线传输模块将接收到的终端的命令或数据用前面所述的方法送至主机，由主机完成相应的处理和操作，根据用户要求的服务等级的不同，主机可以采用单机运行的方式来完成用户的任务，或启用并行计算软件，通过多机并行处理的方式为用户提供高速的运算。主机将处理后的结果及当前需显示的视频采用前面所述的方法通过主机无线传输模块向终端发送

3、终端无线传输模块将接收到的数据和视频信号送至相应的终端设备进行处理。实施例中，终端无线传输模块将接收到的数据和视频信号按前述方法进行分离，并送至显示器、USB设备、音箱/耳机等终端设备进行处理。

如图9所示，终端退出按如下步骤进行：

1、用户通过终端向主机发出退出命令。

2、终端通过终端无线传输模块向对应的主机发出该终端退出信息。

3、主机收到终端退出信息后，停止并注销与该终端有关的服务，删除主机——终端连接关系表中对应的连接关系，并断开主机与终端的无线连接。实施例中，断开主机与终端的无线连接是通过USB口向主机无线传输单元中的嵌入式处理器发出终止某通道的无线连接的命令码来进行，嵌入式处理器接收到该命令码后，控制与要退出终端连接的UWB传输模块终止与该终端无线传输模块中的UWB传输模块之间的无线连接，并删除所记录的该无线连接的相关信息。

4、主机通过局域网向其他主机广播主机——终端连接关系表的更新信息，

5、其他主机收到更新信息后，更新本机的主机——终端连接关系表的信息，

如图10所示，主机退出按如下步骤进行：

1、停止并注销其负责的所有终端的服务，并断开与终端的无线连接。实施例中，主机将要退出时，停止并注销其负责的所有终端的服务，并通知仍与其连接的终端本机即将退出服务，然后控制主机无线传输模块断开与这些终端的无线连接，终端如果仍需继续工作，则需要登陆到另一台主机。

2、向其他主机广播退出消息并退出。

3、其他主机收到该消息后，删除主机——终端连接关系表中与该主机相关的连接信息。

终端登陆步骤中，实施例中采用了如图11所示的方法：

1、设置多个用户登陆的服务等级，并按服务等级的高低分配一个对应的权重。实施例中，将终端要求的服务划分为3个等级：等级0为普通服务等级，主要用于上网、文字处理等需要运算量不大的普通任务；等级1为需要一定运算量的任务，例如从事一些一台主机可完成的运算量中等的计算；等级2为需要大量运算量的任务，例如需要大量数学运算的实时任务等，此时需要启动主机间的并行运算功能来加快运算速度。对应的权重可以设置为1，2，4。

2、主机——终端连接关系表中，每台主机设置一个服务权重累加器，并在初始化时清零；

3、每台主机在接到一个终端的登陆信息后，检查所有主机对应的服务权重累加器，如果本机未达到最大连接数，且在未达到最大连接数的主机中累积权重最小，则成为该终端的服务主机，将当前终端的权重加到本机的服务权重累加器。实施例中，最大连接数为4。

4、当某终端退出时，对应的服务主机将本机的服务权重累加器减去该终端的服务权重。

以上所述仅为结合附图描述了本发明的实施方式，并非用来限定本发明实施范围。凡依本发明权利要求的保护范围所做的各种变化与修饰，均为本发明所涵盖。

Claims (8)

1.一种终端移动式无线超宽带动态联接集群计算机系统，包括主机群和终端群，其特征在于：所述主机群由计算机主机或服务器主机及与计算机主机或服务器主机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，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速率为50Mbps以上的高速无线连接；

所述主机无线传输模块由视频或/和数据接口电路、控制转发器、超宽带无线传输模块构成；

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/和数据的编码与传输；

控制转发器与视频或/和数据接口电路和超宽带无线传输模块连接，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/和数据接口电路和超宽带无线传输模块的工作；

超宽带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。

2.根据权利要求1所述的集群计算机系统，其特征在于所述终端无线传输模块由超宽带无线传输模块、控制转发器、外设接口电路构成；

超宽带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；

控制转发器与超宽带无线传输模块和外设接口电路连接，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，并控制超宽带无线传输模块和外设接口电路的工作；

外设接口电路与控制转发器及终端设备连接，为终端无线传输模块与终端设备提供接口。

3.一种如权利要求1或2所述的集群计算机系统的运行方法，包括以下步骤：主机初始化、终端登陆、主机为终端提供服务、终端退出、主机退出；所述的主机初始化按如下步骤进行：

(1)主机开机并完成软硬件初始化；

(2)如果该主机为局域网中第一台开机的计算机，则建立主机——终端连接关系表，该表用于记录系统中每台主机与其所服务的终端之间的连接关系，初始化该表中与该主机对应的项后，转步骤(4)；

(3)如果该主机不是局域网中第一台开机的计算机，则复制其他已开机主机中的主机——终端连接关系表，初始化表中该主机对应的项后，向其他主机广播主机——终端连接关系表的更新信息，其他主机收到更新信息后，更新本机的主机——终端连接关系表；

(4)进入正常工作状态。

4.根据权利要求3所述的运行方法，其特征在于所述的终端登陆按如下步骤进行：

(1)终端开机并完成软硬件初始化；

(2)用户通过终端输入登陆信息；

(3)终端无线传输模块向主机群广播用户登陆信息；

(4)主机群收到终端登陆信息后，将该终端分配给一台主机；

(5)对应的主机与终端之间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无线连接；

(6)更新所有主机的主机——终端连接关系表；

(7)进入主机为终端提供服务阶段。

5.根据权利要求4所述的运行方法，其特征在于所述步骤(4)采用以下方法进行：

(1)设置多个用户登陆的服务等级，并按服务等级的高低分配一个对应的权重；

(2)主机——终端连接关系表中，每台主机设置一个服务权重累加器，并在初始化时清零；

(3)每台主机在接到一个终端的登陆信息后，检查所有主机对应的服务权重累加器，如果本机未达到最大连接数，且在未达到最大连接数的主机中累积权重最小，则成为该终端的服务主机，将当前终端的权重加到本机的服务权重累加器；

(4)当某终端退出时，对应的服务主机将本机的服务权重累加器减去相应的服务权重。

6.根据权利要求3所述的运行方法，其特征在于所述的主机为终端提供服务按如下步骤进行：

(1)用户通过终端输入命令或数据，并通过终端无线传输模块向主机发送；

(2)主机无线传输模块将接收到的命令或数据送至主机，由主机完成相应的处理和操作，并将处理后的结果及当前需显示的视频通过主机无线传输模块向终端发送；

(3)终端无线传输模块将接收到的数据和视频信号送至相应的终端设备进行处理。

7.根据权利要求3所述的运行方法，其特征在于所述的终端退出按如下步骤进行：

(1)用户通过终端向主机发出退出命令；

(2)终端通过终端无线传输模块向对应的主机发出该终端退出信息；

(3)主机收到终端退出信息后，停止并注销与该终端有关的服务，删除主机——终端连接关系表中对应的连接关系，并断开主机与该终端的无线连接；

(4)主机向其他主机广播主机——终端连接关系表的更新信息；

(5)其他主机收到更新信息后，更新本机的主机——终端连接关系表。

8.根据权利要求3所述的运行方法，其特征在于所述的主机退出按如下步骤进行：

(1)停止并注销其负责的所有终端的服务，并断开与终端的无线连接；

(2)向其他主机广播退出消息并退出；

(3)其他主机收到该消息后，删除主机——终端连接关系表中与该主机相关的连接信息。

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