CN101262248A - 超宽带无线多跳多终端网状计算机群及其构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超宽带无线多跳多终端网状计算机群及其构建方法，计算机群由若干计算机主机、若干主机收发/中转单元、若干计算机终端、若干终端收发/中转单元构成，所述主机收发/中转单元与计算机主机有线连接，所述终端收发/中转单元与计算机终端有线连接，所述计算机主机与计算机终端通过主机收发/中转单元和终端收发/中转单元构成无线的网状网络，并通过该网络形成若干套多终端计算机系统；所述方法包括：主机或终端通过主机节点或终端节点搜索并加入网状网络；选择出一台或多台主机为发出登陆请求的计算机终端提供服务。本发明能在一定范围内建立主机之间、主机与终端之间、终端之间的点对点无线网状连接，具有极高可靠性和灵活性。

Description

超宽带无线多跳多终端网状计算机群及其构建方法

技术领域

本发明涉及集群计算机技术领域，特别涉及一种超宽带无线多跳多终端网状计算机群及其构建方法。

背景技术

随着技术的发展，计算机已经日益成为人们工作、学习、娱乐的重要工具。在日常的许多场合中，如学校、图书馆、办公室、考试中心、证券机构、金融单位、网吧等，均需要同时为多个用户提供计算机服务，以满足其工作、学习或娱乐的需要。为了实现多个用户可以同时使用计算机，目前最常见的方法是为每个用户配备一台个人计算机，计算机之间根据需要连接成局域网或连接到广域网，其结构如图1所示。这种方法虽然设置简单，但需要为每个用户配备一台计算机，因此软硬件的建设成本高；服务人数的上限与当前可以使用的计算机相当，使用不灵活；此外，当某台计算机出现故障，整个系统的服务人数上限将会下降，提供计算服务的可靠性不高。

随着计算机技术的提高，特别是多线程、多核技术的出现，使得一台普通个人计算机PC的运算处理能力完全可以满足几个用户同时进行一些中低运算量的任务的需要，例如上网、文字处理、编写调试程序等。上述单机单用户的做法使得计算机的性能无法充分发挥，造成软硬件资源的浪费，是其建设成本较高的主要原因。为此，近年来出现了一些多个终端共享一台或多台主机的系统，这些系统通过用少量主机支持多个用户的方法来达到充分利用计算机的性能，降低建设成本的目的。图2和图3为常见的两种多终端共享主机的方法。

图2为单主机多终端的连接方式，俗称一拖多，由一台计算机主机通过多个显卡、一个共享器与多套计算机终端相连，同时为多个用户提供服务。这种主机共享的方式可以显著地降低系统的成本，但其缺点也是明显的，例如当某台主机或共享器出现故障时，与该主机相连的多个用户将不能获得服务，服务的可靠性差；终端与主机使用有线连接，布线、安装、使用不便；终端与主机之间的有线连接使得终端不能根据需要在主机之间进行切换，使用的灵活性差。

图3为多个终端通过网络共享主机的方式，多个终端通过交换机、路由器等设备与局域网连接，共同使用局域网中的计算机主机。这种方式可以让多个终端共享数个主机，当某个主机出现问题时，用户的工作可以转到另一些主机上继续进行，因此对主机故障的可靠性比一拖多的方式要高，但这种共享的方式依赖于计算机网络，因此当网络中的交换机或路由器等设备发生故障时，所有用户都无法使用，整个系统的服务可靠性问题仍没有得到解决，此外，还存在着终端和主机之间仍通过有线连接，安装布线麻烦，网络带宽有限，终端难以支持高质量的视频信号等缺点。造成现有多终端系统可靠性不高、使用不灵活的主要原因，一是现有的系统主要采用星型或环型等简单的拓扑结构，当系统中某个关键的环节发生故障时，会对整个系统产生巨大的影响，另一方面，由于现有的系统均采用有线连接，不易实现更复杂的拓扑结构，因此无法从根本上克服上述缺点，此外，此前无线高速数据传输技术的不成熟，无法支持高质量的音视频和数据的传输，也阻碍了这些问题的解决。近年来，随着网状组网技术、超宽带无线传输技术、多跳路由技术的出现，为解决现有多终端系统的上述缺点提供了有效的手段。网状网的每个节点都可以与一个或多个对等节点进行直接通信，在组网时无需得到预先的基础设施支持，因此可以实现灵活机动的快速组网，在最优的情况下是一种全连接的拓扑结构，网络中的任意节点失效，其他节点都可以通过另外的途径进行连接通信，具有强大的容错能力；超宽带(UWB)无线传输技术能在10米范围内提供最高达到480Mbps数据传输速率，可以有效地进行音视频和数据的传输；多跳路由技术允许网络中的每个节点作为节点间通信的中继，可以对覆盖范围有限的无线网络作非规则形状的拓展，能有效地绕开障碍物，拓宽无线网络的覆盖范围。这些技术的出现使得通过改变多终端系统的拓扑结构和连接方式来提高其可靠性和灵活性成为可能。

发明内容

本发明的目的是针对目前多终端系统可靠性低、使用不灵活、布线麻烦等缺点，提供了一种超宽带无线多终端网状计算机群及其构建方法，该计算机群利用超宽带无线传输技术和网状组网技术，可以在一定范围内建立主机之间、主机与终端之间、终端之间的点对点网状连接，使系统具有极高的可靠性，并且无需布线，使用灵活，该系统还通过多跳路由技术来拓展使用范围以及实现不规则区域的无线覆盖，并能方便地提供分级服务，广泛适用于学校、考场、图书馆、证券公司、金融机构、网吧等多种场合。

本发明提供的超宽带无线多跳多终端网状计算机群，由若干计算机主机、若干主机收发/中转单元、若干计算机终端、若干终端收发/中转单元构成，所述主机收发/中转单元与计算机主机有线连接，完成本计算机主机与所述计算机群中各节点之间的超宽带无线数据收发、网状组网以及多跳路由功能，所述终端收发/中转单元与计算机终端有线连接，完成本计算机终端和系统中各节点之间的超宽带无线数据收发、网状组网、以及多跳路由功能，所述计算机主机与计算机终端通过主机收发/中转单元和终端收发/中转单元构成无线的网状网络，并通过该网络形成若干套多终端计算机系统；所述节点包括主机节点和终端节点，主机节点由计算机主机及与其连接的主机收发/中转单元构成，终端节点由计算机终端及与其连接的终端收发/中转单元构成。

上述主机收发/中转单元由顺次连接的主机接口模块、数据传输控制模块、无线网络控制模块和超宽带无线传输模块共同构成，所述主机接口模块为主机收发/中转单元与主机之间提供接口；数据传输控制模块完成主机接口模块与无线网络控制模块传送过来的数据的协议转换，控制主机与终端数据的双向传输；无线网络控制模块实现网状组网和多跳路由的功能，完成所述单元数据的传输以及为各节点的数据传输提供中继。

上述主机收发/中转单元中，主机接口模块为标准的外设接口电路或标准的总线接口电路，数据传输控制模块、无线网络控制模块为处理器电路或ASIC集成电路。

上述终端收发/中转单元由顺次连接的超宽带无线传输模块、无线网络控制模块、数据传输控制模块及终端接口模块构成，其中超宽带无线传输模块完成数据的无线传输；无线网络控制模块实现网状组网和多跳路由的功能，完成本节点数据的传输以及为其他节点的数据传输提供中继；数据传输控制模块完成无线网络控制模块和终端接口模块传送过来的数据的协议转换，控制主机与终端数据的双向传输；终端接口模块为终端收发/中转单元与终端之间接口。

上述终端收发/中转单元中，终端接口模块为标准的外设接口电路，数据传输控制模块、无线网络控制模块为处理器电路或ASIC集成电路。

上述的超宽带无线多跳多终端网状计算机群，还包括用于扩展所述计算机群的覆盖范围的中继传输节点，该节点由顺次连接的超宽带无线传输模块、无线网络控制模块及有线数据接口电路构成，超宽带无线传输模块完成数据的无线传输；无线网络控制模块实现网状组网和多跳路由的功能，并为各节点的数据传输提供中继；有线数据接口电路为中继传输节点与外部连接提供接口。

上述的超宽带无线多跳多终端网状计算机群，其特征在于所述中继传输节点中，有线数据接口模块为数据传输口电路，无线网络控制模块为处理器电路或ASIC集成电路。

用于所述超宽带无线多跳多终端网状计算机群的构建方法，包括如下步骤：

(1)计算机主机或计算机终端启动后，通过计算机主机收发/中转单元或计算机终端收发/中转单元搜索并加入网状网络；

(2)计算机终端加入网状网络后，通过该网络向已开机的计算机主机发送登陆请求；

(3)从已开机的计算机主机中选择出一台或多台为发出登陆请求的计算机终端提供服务，选出的计算机主机和该终端之间通过网状网络进行数据的双向传输及处理；

(4)计算机终端使用完毕后，在为其提供服务的计算机主机中注销后，退出网状网络。

上述的方法，步骤(3)中，采用以下步骤为发出登陆请求的计算机终端选择服务的主机：

(1)设置多个终端的服务等级，并为每个服务等级分配一个权重；

(2)在已开机的主机中建立并维护一张全局的表，用以记录主机与各终端的连接关系、终端的服务等级以及主机所连接的终端的服务等级累积权重，所述服务等级累计权重为某台主机所连接的所有终端的服务等级权重之和；

(3)当主机收到终端的登陆信息时，根据累积权重由小到大选出一台或多台主机作为新终端的服务主机，并记录下新的连接关系和服务累积权重。

上述方法中，当所述超宽带无线多跳多终端网状计算机群的任意两个节点之间无法直接建立无线连接时，利用所述计算机群的其他主机节点或终端节点或中继传输节点作为中继，建立连接。

与现有技术相比，本发明的有益之处在于：

1、可靠性高。本发明采用网状网的拓扑结构，从根本上克服了现有的星型或环型结构的系统可靠性低的缺点，系统中的主机之间、主机与终端之间、终端之间在无线传输范围内均可以建立点对点的直接连接，当某一主机发生故障时，各终端可以登陆到其他主机上继续工作，系统中的其他设备发生故障也只能影响到该设备本身，不影响其他主机或终端的正常工作

2、无需布线，使用灵活。现有的多终端系统均为有线连接，不但无法实现复杂的拓扑结构，而且常常需要在装修时预先布设好连线，终端位置一旦确定后难以再调整，同时也难以再增加用户，使用起来非常不方便。本发明由于采用了无线的连接，不但可以方便地实现网状结构，而且无须预先布线，用户可以随时增加或减少，并且连接关系也可以随时改变，使用起来非常灵活。

3、成本低。本发明继承了多终端系统成本低的优点，可以方便地实现多个终端共享一台或数台主机，充分地利用现代主机的强大运算功能，有效的节约了系统的成本。

4、可以在一定范围内实现多种形状(如窄条状、环状)的覆盖。超宽带技术尽管传输速率很高，但传输距离有限，是一种近距离的高速无线传输技术。本发明通过多跳的方式，可以以多种形状拓展以超宽带传输为基础的无线网络的覆盖范围，可以使相邻两套系统互不干扰，适用于多种场合。

5、可以动态地实现分级服务。由于本发明的灵活连接方式，可以实现一台主机为多个终端服务，也可以实现多台主机为一个终端服务，即主机与终端的比例可以根据需要灵活改变，能动态地实现分级服务。

附图说明

图1为传统的局域网结构示意图

图2为一拖多方式的多终端计算机系统结构示意图

图3为网络共享式多终端计算机系统结构示意图

图4为本发明实施例的系统结构示意图

图5为本发明实施例中主机节点和终端节点利用另一终端节点进行多跳连接的示意图

图6为本发明实施例中主机节点和终端节点利用中继传输节点进行多跳连接的示意图

图7为本发明实施例的主机收发/中转单元结构示意图

图8为本发明实施例的终端主机收发/中转单元结构示意图

图9为本发明实施例的中继传输节点结构示意图

图10为本发明超宽带无线多终端网状计算机群的构建流程示意图

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。

本发明的一个较佳实施例如图4所示，由若干计算机主机401、若干主机收发/中转单元402、若干计算机终端403、若干终端收发/中转单元404共同构成。每台计算机主机与一个或多个主机收发/中转单元有线连接(根据本实施例，本领域的专业人员还可以很容易地实现多台主机共用一个主机收发/中转单元，例如，可以将本实施例中的多个主机收发/中转单元集成为一个主机收发/中转单元，同时连接多台主机)，构成上述实施例中的一个主机节点。计算机主机与主机收发/中转单元之间的连接可以通过标准的外设接口(例如USB接口、数字或模拟的视频接口、串行接口、并行接口等)或标准的总线接口(如PCI、AGP、VESA、EISA、PCMCIA等)来进行，上述实施例中，计算机主机采用多用户操作系统(如Linix、Window 2000Sever等)，并配备多张具有DVI数字视频输出接口的显卡及USB接口，通过DVI和USB接口与主机收发/中转单元连接，每张显示卡对应于一个终端的视频处理，例如，如果一台计算机主机配备了4张显示卡，则最多可同时为4个终端服务。每套计算机终端与一个终端收发/中转单元连接(类似地，本领域的专业人员跟据本实施例也可以很容易地实现多套终端共用一个终端收发/中转单元)，构成上述实施例中的一个终端节点，计算机终端包含显示器、键盘、鼠标、USB设备、音箱/耳机、麦克风等终端设备，与终端收发/中转单元通过标准的外设接口连接(例如USB接口、数字或模拟的视频接口、串行接口、并行接口等)。主机节点中，主机收发/中转单元完成计算机主机和系统中其他节点之间的超宽带数据传输、网状组网、以及多跳路由；终端节点中，终端收发/中转单元完成计算机终端和系统中其他节点之间的超宽带数据传输、网状组网、以及多跳路由；计算机主机与计算机终端通过主机收发/中转单元和终端收发/中转单元在一定范围内构成无线的网状网络，并通过该网络形成若干套多终端计算机系统为用户提供服务。当系统中任意两个节点之间无法直接建立无线连接时，可以通过多跳路由技术，利用所述计算机群的其他主机节点或终端节点作为中继，建立连接。图5为主机节点和终端节点利用另一终端节点进行多跳连接的示意图。所述计算机群还包含用于扩展所述计算机群的覆盖范围的中继传输节点，该节点具有超宽带数据传输、网状组网、以及多跳路由功能，可以采用多跳路由技术为其他节点之间的数据传输提供中继，能够让系统绕开或穿透障碍物，更方便、灵活地拓展其的覆盖范围，图6为主机节点和终端节点利用中继传输节点穿透障碍物、进行多跳连接的示意图。由于主机与终端之间采用了无线的传输方式，主机可以集中放置在专门的计算机柜中，便于管理和维护。集中放置的计算机主机之间采用有线的方式连接成局域网进行通信，在有线网络失效的情况下，则通过已建立的无线网状网络来进行主机之间的通信。

上述实施例中，主机收发/中转单元为一与主机连接的外置无线传输盒，可以处理1个或多个终端的信号，图7为一种可以同时处理4个终端的主机收发/中转单元硬件结构示意图，由顺次连接的主机接口模块701、数据传输控制模块702、无线网络控制模块703、超宽带无线传输模块704共同构成。主机接口模块为主机收发/中转单元与主机之间提供接口，可以采用标准的外设接口电路(例如USB接口电路、数字或模拟的视频接口电路、串行接口电路、并行接口电路等)来实现，上述实施例中，主机接口模块由4组视频输入接口电路705、1组USB接口电路706构成，视频输入接口电路采用DVI数字视频接口，通过视频信号线将主机显卡的视频输出端输出的视频数据送至数据传输控制模块，主机送给各终端的其他数据则通过USB接口电路传送至数据传输控制模块；数据传输控制模块完成主机接口模块与无线网络控制模块传送过来的数据的协议转换，控制主机与终端数据的双向传输，可以采用处理器电路(如DSP、MCU等)或ASIC集成电路来实现；无线网络控制模块实现网状组网和多跳路由的功能，完成本节点数据的传输以及为其他节点的数据传输提供中继，可以采用处理器电路(如DSP、MCU等)或ASIC集成电路来实现；超宽带无线传输模块完成数据的无线传输，可以采用专用的UWB芯片707来实现，如Alereon公司的AL4100，实施例中，超宽带无线传输模块采用了4片UWB芯片来实现，以提供足够的数据传输速率。

在另外一些实施例中，主机收发/中转单元也可以设计为插卡的形式，通过主板上标准的总线插槽与主机连接，其主机接口电路也相应地是标准的总线接口电路(如PCI、AGP、VESA、EISA、PCMCIA等总线的接口电路)。

上述实施例中，终端收发/中转单元为一与终端设备连接的外置无线传输盒，其结构如图8所示，由顺次连接的超宽带无线传输模块801、无线网络控制模块802、数据传输控制模块803、终端接口模块804共同构成，其中超宽带无线传输模块完成数据的无线传输，可以采用UWB芯片805来实现，上述实施例中采用了单片Alereon公司的AL4100；无线网络控制模块实现网状组网和多跳路由的功能，完成本节点数据的传输以及为其他节点的数据传输提供中继，可以采用处理器电路(如DSP、MCU等)或ASIC集成电路来实现；数据传输控制模块完成无线网络控制模块和终端接口模块传送过来的数据的协议转换，控制主机与终端数据的双向传输，可以采用处理器电路(如DSP、MCU等)或ASIC集成电路来实现；终端接口模块为终端收发/中转单元与终端之间接口，实施例中，终端接口模块包含视频输出接口电路806、键盘接口电路807、鼠标接口电路808、USB接口电路809、音频输入/输出接口电路810，分别为显示器、键盘、鼠标、USB外设、音箱和麦克风提供接口，接收或输出信号。

在另外一些实施例中，终端收发/中转单元可以与终端设备(如显示器、键盘、手写输入板等)集成到一起，设计成与手提电脑相似的便携式移动终端。

上述实施例中的中继传输节点，其结构如图9所示，由顺次连接的超宽带无线传输模块901、无线网络控制模块902、有线数据接口电路903共同构成，用于主机的无线信号覆盖不到或强度较弱的地方，例如有墙体等障碍物阻隔、主机与终端之间距离过远的场合，使用多跳技术扩展系统的使用范围。超宽带无线传输模块完成数据的无线传输，可以采用单片AL4100来实现；无线网络控制模块实现网状组网和多跳路由的功能，为其他节点的数据传输提供中继，可以采用处理器电路(如DSP、MCU等)或ASIC集成电路来实现。有线数据接口为中继传输节点之间或其他设备提供有线连接的接口，控制中继传输节点与其他设备的数据传输，可以采用标准的数据传输口电路来实现(例如USB接口电路、串行接口电路、并行接口电路等)。

图10为超宽带无线多终端网状计算机群的构建流程示意图，本实施方式中，计算机主机与计算机终端通过主机收发/中转单元和终端收发/中转单元在一定范围内构成网状网络，组合形成多套多终端计算机系统为用户提供服务，具体采用以下步骤进行：

步骤1001：计算机主机或计算机终端启动后，通过计算机主机收发/中转单元或计算机终端收发/中转单元搜索并加入网状网络。网状网的组网可以采用IEEE 802.11中的相关网状网组网协议，网络的结构如图4、5、6所示，在超宽带通信范围以内，各主机节点和终端节点之间均建立点对点的无线连接；当主机节点或终端节点无法与全部的节点进行连接时，可以与临近的主机节点或终端节点建立点对点的无线连接，通过它们利用多跳的方式来与远端的主机节点或终端节点进行通信；当利用主机节点或终端节点的中继功能无法满足覆盖要求时，例如有墙壁等障碍物遮挡时，可以在系统中设置中继传输节点来拓宽系统的覆盖范围。当新启动的主机节点或终端节点没检测到网络时，则进入待机状态，等待新的主机节点或终端节点加入。多跳路由可以采用MR-LQSR等路由协议。

步骤1002：计算机终端加入网状网络后，通过该网络向已开机的主机发送登陆请求。计算机终端开启并加入本地的网状网络后，通过网状网络搜索已开机的主机，如果没有已开机的主机，则进入待机状态，否则则向已开机的主机发送登陆请求。用户的登陆信息包括用户帐号、用户密码，此外，为了实现用户的分级服务，还可以设置服务等级，例如，将终端要求的服务划分为3个等级：等级0为普通运算服务等级，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，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，如需要大量数学运算的实时任务等，需要启动多台计算机的并行计算功能来加快运算速度。

步骤1003：在已开机的计算机主机中选择出一台或多台为该计算机终端提供服务，选出的计算机主机和该终端之间通过网状网络进行数据的双向传输及处理。

一种选择服务主机的方法，首先每台已开机的主机检查已与本机连接的终端数目，如果本机所连接的终端数未达到最大的4个，则可以参与竞争成为新开启的终端的服务主机。竞争的准则可以是选择所有主机中运算负荷最小的主机成为新终端的服务主机，具体采用以下步骤实现：1)为每个服务等级分配一个权重，例如，可以为等级0分配权重1，等级1分配权重2，等级2分配权重4，等等。2)在各已开机的主机中建立并维护一张全局的表，用以记录主机与各终端的连接关系、终端的服务等级以及主机所连接的终端的服务等级累积权重。所述服务等级累计权重为某台主机所连接的所有终端的服务等级权重之和。3)主机收到终端的登陆信息后，检查用户帐号、用户密码及服务等级，当用户帐号、用户密码有效，且服务等级为0或1时，在所有连接终端数未达到4个的主机中选出累积权重最小的一台主机作为新终端的服务主机，并记录下新的连接关系和服务累积权重；当用户帐号、用户密码有效，且服务等级为2时，在所有连接终端数未达到4个的主机中根据累积权重由小到大的顺序选出2台或2台以上的主机作为新终端的服务主机，并记录下新的连接关系和服务累积权重。选中的主机中，累计权重最小的主机作为该终端的主服务主机，负责完成该终端一般性的服务请求，其他选中的主机则作为从服务主机，可以看作是系统为该终端大运算量服务预留的运算资源，在主服务主机启动并行计算时，这些选中的从服务主机可以从主服务主机中分配到子任务并进行运算。4)新终端的服务主机确定后，记录下终端的标识及登陆信息，并向该终端发送应答信息。终端收到服务主机的应答后，记录下服务主机的标识，完成登陆操作。

上述实施例中，主机与终端的双向通信通过主机收发/中转单元和终端收发/中转单元，采用一种简单的包交换协议来进行。对于从主机发送到各终端的视频数据及其他数据，采用了以下方法进行传输：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终端和目标设备的标识，形成数据包，通过USB接口将数据传送给主机收发/中转单元；视频数据则通过显卡直接传送到主机收发/中转单元；2)对于主机通过USB接口传送过来的数据，主机收发/中转单元根据目标终端的标识直接向目标终端进行发送；对于主机通过视频输入接口传送过来的视频数据，主机收发/中转单元中的数据传输控制模块将其分帧，加上目标终端及视频设备的标识，形成视频数据包后再向目标终端进行发送；3)终端收发/中转单元接收到数据包后，由其中的数据传输控制模块根据包中的目标设备标识，取出数据，并通过与目标设备连接的接口向目标设备进行发送。对于从终端发送到主机的视频数据及其他数据，采用了以下方法进行传输：1)终端收发/中转单元中的数据传输控制模块将各终端设备传送过来的数据加入源终端和源设备的标识，形成数据包后向主机进行发送；2)主机收发/中转单元接收到终端的数据包后，通过USB接口将数据送至主机；3)主机从USB接口接收到数据包后，根据其中的源终端和源设备标识辨别出是哪个终端用户的何种终端设备传送过来的数据，并据此进行相应的处理。

步骤1004：计算机终端使用完毕后，在为其提供服务的计算机主机中注销后，退出网状网络。用户使用完毕后，用户通过终端向主机发出注销命令。主机收到终端注销命令后，停止并注销与该终端有关的服务，各主机删除全局表中与该终端相关的项，并相应修改相关主机的累积权重。完成以上操作后，可以关闭终端退出网状网络。

Claims (10)

1、一种超宽带无线多跳多终端网状计算机群，其特征在于由若干计算机主机、若干主机收发/中转单元、若干计算机终端、若干终端收发/中转单元构成，所述主机收发/中转单元与计算机主机有线连接，完成本计算机主机与所述计算机群中各节点之间的超宽带无线数据收发、网状组网以及多跳路由功能，所述终端收发/中转单元与计算机终端有线连接，完成本计算机终端和系统中各节点之间的超宽带无线数据收发、网状组网、以及多跳路由功能，所述计算机主机与计算机终端通过主机收发/中转单元和终端收发/中转单元构成无线的网状网络，并通过该网络形成若干套多终端计算机系统；所述节点包括主机节点和终端节点，主机节点由计算机主机及与其连接的主机收发/中转单元构成，终端节点由计算机终端及与其连接的终端收发/中转单元构成。

2、根据权利要求1所述的超宽带无线多跳多终端网状计算机群，其特征在于所述主机收发/中转单元由顺次连接的主机接口模块、数据传输控制模块、无线网络控制模块和超宽带无线传输模块共同构成，所述主机接口模块为主机收发/中转单元与主机之间提供接口；数据传输控制模块完成主机接口模块与无线网络控制模块传送过来的数据的协议转换，控制主机与终端数据的双向传输；无线网络控制模块实现网状组网和多跳路由的功能，完成所述单元数据的传输以及为各节点的数据传输提供中继。

3、根据权利要求2所述的超宽带无线多跳多终端网状计算机群，其特征在于所述主机收发/中转单元中，主机接口模块为标准的外设接口电路或标准的总线接口电路，数据传输控制模块、无线网络控制模块为处理器电路或ASIC集成电路。

4、根据权利要求1所述的超宽带无线多跳多终端网状计算机群，其特征在于所述终端收发/中转单元由顺次连接的超宽带无线传输模块、无线网络控制模块、数据传输控制模块及终端接口模块构成，其中超宽带无线传输模块完成数据的无线传输；无线网络控制模块实现网状组网和多跳路由的功能，完成本节点数据的传输以及为其他节点的数据传输提供中继；数据传输控制模块完成无线网络控制模块和终端接口模块传送过来的数据的协议转换，控制主机与终端数据的双向传输；终端接口模块为终端收发/中转单元与终端之间接口。

5、根据权利要求4所述的超宽带无线多跳多终端网状计算机群，其特征在于所述终端收发/中转单元中，终端接口模块为标准的外设接口电路，数据传输控制模块、无线网络控制模块为处理器电路或ASIC集成电路。

6、根据权利要求1所述的超宽带无线多跳多终端网状计算机群，其特征在于还包括用于扩展所述计算机群的覆盖范围的中继传输节点，该节点由顺次连接的超宽带无线传输模块、无线网络控制模块及有线数据接口电路构成，超宽带无线传输模块完成数据的无线传输；无线网络控制模块实现网状组网和多跳路由的功能，并为各节点的数据传输提供中继；有线数据接口电路为中继传输节点与外部连接提供接口。

7、根据权利要求6所述的超宽带无线多跳多终端网状计算机群，其特征在于所述中继传输节点中，有线数据接口模块为数据传输接口电路，无线网络控制模块为处理器电路或ASIC集成电路。

8、用于权利要求1～7任一项所述超宽带无线多跳多终端网状计算机群的构建方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)计算机主机或计算机终端启动后，通过计算机主机收发/中转单元或计算机终端收发/中转单元搜索并加入网状网络；

(2)计算机终端加入网状网络后，通过该网络向已开机的计算机主机发送登陆请求；

(3)从已开机的计算机主机中选择出一台或多台为发出登陆请求的计算机终端提供服务，选出的计算机主机和该终端之间通过网状网络进行数据的双向传输及处理；

(4)计算机终端使用完毕后，在为其提供服务的计算机主机中注销后，退出网状网络。

9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于步骤(3)中，采用以下步骤为发出登陆请求的计算机终端选择服务的主机：

(1)设置多个终端的服务等级，并为每个服务等级分配一个权重；

(2)在已开机的主机中建立并维护一张全局的表，用以记录主机与各终端的连接关系、终端的服务等级以及主机所连接的终端的服务等级累积权重，所述服务等级累计权重为某台主机所连接的所有终端的服务等级权重之和；

(3)当主机收到终端的登陆信息时，根据累积权重由小到大选出一台或多台主机作为新终端的服务主机，并记录下新的连接关系和服务累积权重。

10、根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述超宽带无线多跳多终端网状计算机群，当任意两个节点之间无法直接建立无线连接时，利用所述计算机群的其他主机节点或终端节点或中继传输节点作为中继，建立连接。

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