CN105593782B - 具有协调的功率和数据通信的信息处理系统对接 - Google Patents

Abstract

扩展坞通过对接端口和对接电缆与信息处理系统连接以支持信息处理系统与扩展坞的外围设备之间的通信。在初始对接时，对接端口的一个数据道建立临时管理接口，例如I2C管理总线，以配置扩展坞。在配置之后，对接管理器、虚拟无线接入点和功率块协作以基于在信息处理系统执行的处理和通信任务来将对接端口的数据道和无线通信资源分配给信息传输和功率传输功能。

Description

具有协调的功率和数据通信的信息处理系统对接

相关申请的交叉引用

在本申请的发明人于2013年8月8日提交的题为“Information Handling SystemDocking with Coordinated Power and Data Communication”的美国专利申请No.13/962,222中描述了示意性的方法和系统，其全部内容通过引用的方式并入本文。

在本申请的发明人于2013年8月8日提交的题为“Information Handling SystemDocking with Coordinated Power and Data Communication”的美国专利申请No.13/962,255中描述了示意性的方法和系统，其全部内容通过引用的方式并入本文。

技术领域

本发明一般涉及信息处理系统对接的领域，且更具体地涉及具有协调的功率和数据通信的信息处理系统对接。

背景技术

随着设备之间的信息的价值和使用持续增加，个人和企业正寻求另外的方式来处理和存储信息。一种提供给用户的选择是信息处理系统。信息处理系统一般处理、汇编、存储和/或通信用于商业、个人或其他目的的信息或数据，因此允许用户利用信息的价值。由于技术和信息处理需要和要求在不同的用户或应用之间有不同，因此信息处理系统对于处理什么信息，如何处理信息，处理、存储或通信多少信息以及可以多快多有效地处理、存储或通信信息也是可以变化的。信息处理系统的这些变化允许信息处理系统通用或配置用于特定用户或特定使用，例如金融交易处理、机票预订、企业数据存储、或全球通信。此外，信息处理系统可以包括多种硬件和软件组件，其可以被配置成处理、存储和通信信息并可以包括一个或多个计算机系统、数据存储系统和网络系统。

信息处理系统执行可用于个人和商业使用的很多功能。一般地，信息处理系统通过执行存储在本地存储器中的应用来执行这些功能，该应用产生或改变本地存储或存储在网络位置的信息。作为示例，企业典型地具有包括中央信息存储和通过网络提供信息给客户端信息处理系统的一个或多个服务器信息处理系统的数据中心。在常规办公室环境中，员工有具有专用台式机信息处理系统的工作区，该台式机信息处理系统执行文字处理、电子表格、网页浏览和电子邮件应用以及到外围设备和平台的连接，还可以生成或使用数据，由此员工能够执行企业职责。一般地，每个工作区具有专用局域网以太网接口以给台式机信息处理系统提供到数据中心的通信。此外，每个区域包括专用和/或共享外围设备，例如显示器、键盘、鼠标和共享网络的打印机。家庭办公环境通常具有围绕提供因特网接入和外围共享的路由器或调制解调器建立(而不是围绕数据中心和服务器信息处理系统建立)的相似配置。

这种常规的网络区配置对在工作时间仅在工作区工作的员工是有意义的，但是，越来越多的员工在不太常规的配置中工作。例如，许多企业已经采用家庭办公政策，其允许员工在某些天或某些环境下在家工作。一般来说，这样的员工被提供便携式信息处理系统来执行企业职责。随着与这些便携式系统相关联的费用随时间下降，企业已经使得便携式系统可用于更多数量的员工，由此员工具有一般由对企业信息的改善接入而提供的改善的生产率。此外，员工一般已经充分利用便携式信息处理系统的成本降低而购买个人使用的系统。员工通常购买以用于个人使用的便携式信息处理系统的一个常见示例是智能手机，其允许员工打电话，通过短信和电子邮件通信，以及通过个人无线广域网(WWAN)电话账号或因特网热点浏览因特网。

虽然便携式信息处理系统给终端用户提供在工作空间外接入信息的增加的便利，但是便携式信息处理系统趋于具有不太便利的输入/输出接口。例如，便携式信息处理系统基本是具有比台式机系统显示外围设备提供的显示器要小的显示器和具有较小和/或不是很符合人体工程学的按键配置的集成键盘。在平板电脑信息处理系统的情况中，例如智能手机，集成键盘典型地是呈现在触摸屏上的虚拟键盘，这一般不能给终端用户提供有效的界面来进行输入。通常，终端用户会通过使用外围设备(例如无线键盘和鼠标)连接到智能手机和其他平板电脑信息处理系统；但是，由于终端用户必须带着外围设备并设置便携式系统与该外围设备交互，因此使用便携式信息处理系统的便捷性被破坏了。

一种帮助使得便携式信息处理系统在工作空间中更有效的工具的常规的方案是将便携式信息处理系统与工作空间资源对接的扩展坞。常规的扩展坞典型地包括耦合到便携式信息处理系统的专用连接器，其提供对与该扩展坞连接的外围设备的直接系统接入。例如，具有专用连接器的扩展坞在工作空间中被设置在台式机上，且然后与工作空间中的外围设备对接。扩展坞可以例如包括：显示端口，其通过显示端口电缆将该扩展坞耦合到常规显示器；USB端口，其通过USB电缆将该扩展坞耦合到键盘、鼠标和打印机；以太网端口，其将该控制器耦合到局域网(LAN)；以及电源电缆，其接受AC电能以及将AC电能转换成DC电能的适配器。便携式信息处理系统在其底面具有专用端口，其在台式机上的固定位置中接受扩展坞连接器。专用端口在主板级与便携式信息处理系统的组件对接，由此终端用户实际上通过一个扩展坞连接器分别连接到每一个外围设备，就好像终端用户直接将每个外围设备对接到便携式信息处理系统的端口一样。

常规扩展坞带来的优点是终端用户能够通过将便携式系统置于扩展坞而有效地将具有有限I/O能力的便携式信息处理系统转到具有多个外围设备的台式机系统。常规扩展坞的缺点是添加专用对接端口和直接的主板连接增加了便携式信息处理系统的设计和制造成本以及便携式设系统的尺寸。其还限制了与扩展平台连接/对接的客户端设备的类型。一种可替换方式是将扩展坞与信息处理系统的标准化端口(例如USB端口)对接。这种扩展坞接口的缺点是外围设备信息能够超出通过标准化端口可提供的带宽。此外，使用外围设备端口协议来与扩展坞通信往往由于本地和端口协议之间的转译而产生滞后时间。一些带宽限制可通过为一些外围设备使用无线接口(例如蓝牙)以将便携式系统与键盘对接来解决；但是，使用多个接口往往破坏与具有单个接口的扩展坞相关联的简单性。

发明内容

因此，需要扩展由到外部扩展坞的功率和IO接口组成的统一接口的系统和方法。

根据本发明，提供了一种系统和方法，其大大地降低了与用于在工作空间中将信息处理系统对接到的扩展坞的之前的方法和系统相关联的缺点和问题。对接电缆将扩展坞连接到信息处理系统，其中初始配置是通过将对接端口数据道临时设置为管理总线而确定的。在配置对接之后，扩展坞、信息处理系统和外围设备的有线或无线通信资源被动态管理以基于与扩展坞相关联的通信任务和处理任务提供平衡的视频、数据和功率通信。

更具体地，扩展坞包括一个或多个对接端口以支持与一个或多个信息处理系统的电缆对接，一个或多个外围设备端口以支持与一个或多个外围设备的电缆通信，以及无线资源以支持信息处理系统与外围设备之间的信息的无线通信。扩展坞和信息处理系统的对接管理器在初始检测电缆连接时，通过临时利用对接端口数据道建立管理总线以交换配置信息来响应。在扩展坞和信息处理系统被配置之后，根据该配置信息，管理接口被拆除且数据道用于通信信息，例如使用显示端口或USB协议通信。有线数据道和无线资源被动态地分配到通信任务以适应在工作空间中的操作的变化。例如，数据道传输具有繁重的带宽需求的视频，但在视频带宽要求缓解时被重新分配为传输功率。无线资源被分配通信任务以提供对有线数据道的降低的要求。通过在在工作空间的工作负荷改变时重新分配任务来维持通信和功率传输之间的平衡。

本发明提供多个重要的技术优点。其中一个重要的技术优点的示例是通过以动态方式对数据道复用任务，更小尺寸的对接端口可适用于功率和通信任务。初始配置由信息处理系统的嵌入控制器或其他固件驱动并包括临时管理总线的建立和拆除。数据道基于在信息处理系统处执行的任务的带宽需求和对于额外功率传输的需求选择性地提供显示端口或USB格式化的信息。通过将数据道适于各种任务，信息处理系统占用的空间被减少，这是因为不需要直接的主板连接来支持扩展坞的操作。此外，对接端口通过接受相关的电缆(例如显示端口或USB电缆)而适应非对接任务。

附图说明

通过参考附图可以更好地理解本发明，且本领域的技术人员可以更好地理解其各种目的、特征和优点。附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的元件。

图1示出了在工作空间中与扩展坞和相关联的外围设备对接的便携式信息处理系统；

图2示出了信息处理系统的电路框图，该信息处理系统临时在对接端口接口配置管理总线以控制扩展坞资源的配置；

图3示出了将对接端口数据道临时配置为管理总线接口的过程的流程图；

图4示出了与可用的外围端口比较具有低Z因子的对接端口；

图5示出了用于通过一个或多个信息处理系统与外围设备之间的扩展坞分配无线和有线通信媒介的系统的框图；

图6示出了用于基于与扩展坞相关联的处理任务来分配通信媒介的过程的流程图；

图7示出了用于选择性地分配对接端口数据道以从扩展坞向信息处理系统传输功率的系统的电路框图；以及

图8示出了用于选择性地分配对接端口数据道以从扩展坞向信息处理系统传输功率的过程的流程图。

具体实施方式

扩展坞的无线资源和有线资源被动态分配以实现信息处理系统的通信和处理任务。在本说明书中，信息处理系统可以包括可操作以计算、分类、处理、传送、接收、获取、发起、切换、存储、显示、表现、检测、记录、复制、操纵或使用任意形式的信息、情报或用于商业、科学、控制或其他目的的数据的任意工具或工具集合。例如，信息处理系统可以是个人计算机、网络存储设备、或任意其他合适的设备，且可以在尺寸、形状、性能、功能和价格上不同。信息处理系统可以包括随机存取存储器(RAM)、一个或多个处理资源(例如中央处理单元(CPU))或硬件或软件控制逻辑、ROM和/或其他类型的非易失性存储器。信息处理系统另外的组件可以包括一个或多个硬盘、用于与外部设备通信的一个或多个网络端口以及各种输入和输出(I/O)设备，例如键盘、鼠标和图像显示器。信息处理系统还可以包括可操作以在各种硬件组件之间传送通信的一个或多个总线。

现在参考图1，便携式信息处理系统10在工作空间14中与扩展坞12和相关联的外围设备对接。在该示例实施方式中，信息处理系统10是便携式信息处理系统，其具有可转动地连接的显示器16和与便携式外壳20集成的键盘18，该便携式信息处理系统例如是具有翻盖配置的常规笔记本电脑。在可替换的实施方式中，其他类型的便携式信息处理系统(例如移动电话22或类似的平板式信息处理系统)可以与扩展坞12对接。在该示例实施方式中，便携式信息处理系统12与对接电缆24对接，该对接电缆24将扩展坞12的端口与便携式信息处理系统10耦合。在可替换的实施方式中，便携式信息处理系统10直接耦合到扩展坞12，例如通过将便携式信息处理系统10的集成对接端口对准在扩展坞12的对接端口上。

扩展坞12使得终端用户能够在工作空间14中将便携式信息处理系统10随时转换为与多个外围设备对接的固定配置的台式机类型。例如，扩展坞12支持信息处理系统10与外围键盘26、外围鼠标28、多个外围显示器30、外围扬声器32、外围打印机34和外围电话36(例如VoIP台式机电话)之间的通信。扩展坞12通过电缆与外围设备耦合，其中电缆将每个外围设备耦合到扩展坞12的外围端口。可替换地，扩展坞12通过无线通信经由WLAN/WPAN天线38利用无线资源与外围设备耦合。信息处理系统10通过对接电缆24与扩展坞12通信以接收外围输入和在耦合到扩展坞12的外围设备提供输出。扩展坞12提供单个连接点，通过该单个连接点信息处理系统10与多个外围设备交互。此外，扩展坞12对便携式信息处理系统10提供基础结构支持以用于供电和网络功能。例如，以太局域网(LAN)接口40向扩展坞12提供网络通信以路由和/或切换到便携式信息处理系统10。作为另一示例，扩展坞12的外部AC功率连接器42从AC电源接收电能并将该电能转换成DC电源以通过对接电缆24传输到信息处理系统10。

在操作中，扩展坞12利用通过对接电缆24的多个数据道复用信息来通过单个对接电缆24支持信息处理系统10的操作。例如，对接电缆24将具有四个数据道的显示端口接口，辅助道和功率接口组合，以及具有两个数据道的USB 2.0接口组合来通信视觉和其他外围设备信息。扩展坞12配置数据道和可用的无线资源以使得便携式信息处理系统10以有效率且有效的方式操作。在对接电缆24初始连接到便携式信息处理系统10时，扩展坞12上的对接管理器和信息处理系统10上的对接管理器通过临时将数据道建立为管理总线(例如I2C或系统管理总线)来提供初始配置。管理总线交换关于便携式信息处理系统10和扩展坞12的能力的信息以建立通信和基础结构资源的初始配置。例如，除非信息处理系统10中的嵌入式控制器通过管理总线提供不同的配置，否则扩展坞12提供默认配置。在信息处理系统10和扩展坞12都具有通过管理总线通信的初始配置之后，管理总线被移除且根据初始配置建立数据道。在该示例实施方式中，初始配置的一些示例包括：四个数据道用于显示端口和两个数据道用于USB 2.0；两个数据道用于显示端口且四个数据道用于USB 3.0；以及两个数据道用于第一显示端口接口，两个数据道用于第二显示端口接口，以及两个数据道用于USB 2.0接口。在可替换的实施方式中，可以包括额外的数据道以支持另外的配置。

一旦在扩展坞12和信息处理系统10之间建立了配置，扩展坞12的对接管理器和信息处理系统10的对接管理器协调数据道和无线资源的分配以满足信息处理系统10的终端用户的处理需求和目标。例如，在一个实施方式中，扩展坞12分配信息处理系统10的无线资源以直接与外围设备建立网络通信以完成处理任务。例如，如果终端用户有在信息处理系统10处处理且在一个显示外围设备30显示的一部电影，以及有在信息处理系统10处处理且在第二显示外围设备30显示的一个电子表格，则扩展坞12的对接管理器和信息处理系统10的对接管理器协作以分配对接电缆24的多达四个数据道来以高分辨率传输该电影，并分配无线个域网(WPAN)(例如802.11(ad)信道)来传输该电子表格。在这样的示例中，在外围显示器30处显示的不同图像的刷新率被比较以将具有最大可用带宽的媒介分配给具有最大带宽消耗的图像信息。但是，对接管理器会因应工作空间14的情况来根据需要调整对接端口电缆24和无线资源通信媒介的分配以补偿其他处理任务。例如，在以上示例中，可能需要对接电缆24的两个数据道来提供网络接入或功率以使得无线传送电影图像和通过对接电缆24的两个数据道传输电子表格图像可产生最佳的图像分辨率。如在以下的示例实施方式中提出的，对接管理器可以考虑的其他类型的外围设备信息和基础结构支持。

现在参考图2，电路框图示出了临时在对接端口44接口配置管理总线以控制扩展坞资源的配置的信息处理系统10。信息处理系统10通过对接电缆24与扩展坞12对接，该对接电缆24耦合到在信息处理系统10和扩展坞12的每一个处的对接端口44。在该示例实施方式中，对接端口扩展坞接口在由对接端口集成电路上执行的指令提供的对接管理器46的管理下建立扩展坞功能。对接管理器46复用来自多个不同的源48的信息以通过对接数据道50传输信息。例如，到对接管理器46的输入包括通过显示端口接口52发送的未压缩视觉信息和通过USB 2.0和3.0接口54和56发送的其他类型的数据。此外，通过在对接端口44的功率接口从功率块58提供功率。扩展坞12和信息处理系统10中的每一个的对接管理器46都为对接数据道协调任务并然后在对接数据道50上复用信息。例如，来自显示端口接口52的四个道的输入被限制到对接数据道50的两个道，从而提供额外的对接数据道50以使用USB 3.0协议通信信息。可替换地，通过分配四个对接数据道50以传输显示端口信息来支持高分辨率显示图像，同时限制USB协议通信为USB 2.0。

在信息处理系统10和扩展坞12处的对接管理器46通过利用对接数据道50通信配置信息来协调对接数据道50的使用。对于通过对接数据道50通信配置信息的一个困难是道必须建立初始配置以通信根据终端用户偏好建立终端用户的扩展坞的配置信息。为了基于存储在信息处理系统10的存储器中的偏好提供更快速的初始扩展坞配置，对接管理器46在与扩展坞12的初始连接时建立临时管理总线接口并使用该管理总线接口来建立初始扩展坞配置。在该示例实施方式中，嵌入式控制器60(例如在便携式信息处理系统中的键盘控制器)执行例如BIOS指令的固件指令来与对接管理器46协调以根据存储在闪存64中的扩展坞配置表62建立初始扩展坞配置。在可替换的实施方式中，可替换硬件、软件或固件设备可以通过管理总线接口协调初始扩展坞配置的建立。例如，对接管理器46可以包括通过设置在信息处理系统10和扩展坞12中的各种组件的固件或软件分布的指令。

作为示例，当电缆24耦合到信息处理系统10和扩展坞12二者的对接端口44时，在每个对接管理器46处的地检测使得临时将数据道50配置为管理总线(例如I2C或系统管理总线)。一旦管理总线被建立，信息处理系统10的嵌入式控制器60上的指令获得扩展坞12的标识符并在扩展坞配置表62中查找该标识符。如果与该标识符相关联的扩展坞配置被存储在闪存64中，那么嵌入式控制器60将通过到对接管理器46的管理总线66提供该扩展坞配置。该对接管理器46通过临时管理总线接口、对接端口44和到在扩展坞12的对接管理器46和嵌入式控制器60复用扩展坞配置。一旦这两个对接管理器46具有该初始扩展坞配置，则每个对接管理器46应用该扩展坞配置以给对接数据道50的每一个配置合适的协议，例如显示端口和/或USB协议。在数据道50的配置期间，临时管理接口被拆除以使得用于支持该管理接口的数据道50可以用于通信视觉或其他数据。允许信息处理系统10的嵌入式控制器60具有I2C控制给信息处理系统提供扩展坞12的配置如何在配置期间通过利用对接端口44传递I2C总线数据被实行的灵活性。在已经发生初始配置之后，数据道50可被另外的临时用作管理总线以执行来自信息处理系统10的配置设定，例如在操作系统发生中断或在需要管理总线控制的其他原因的情况下。

除了建立数据道50的初始配置之外，扩展坞配置表62还建立用于其他扩展坞资源的初始配置，例如无线通信资源68和额外的功率容量70。扩展坞12资源的初始配置可以由存储在表62中的值来设定或通过应用存储在表62中的规则和/或值来设定。例如，终端用户能够为将两个道用于显示端口视觉信息和将四个道用于USB信息的数据道50存储设定。此外，终端用户的设定能够包括用于与扩展坞12相关联的无线键盘和鼠标的蓝牙接口和用于与扩展坞12相关联的显示器的802.11(ad)接口和用于WLAN接入的802.11(n)接口。在这样的示例中，信息处理系统10以之前由终端用户设置和保存的方式适配扩展坞12的资源。但是，在扩展坞12的资源可能随时间改变，由此对接管理器46应用的规则还能够增强初始扩展坞配置。例如如果在扩展坞12处无线显示器不可用，则存储在表62中的规则可以基于来自扩展坞12的指示仅有线显示器可用的通信来改变该初始配置。在信息处理系统10的嵌入式控制器60应用的一个示例规则可以改变数据道50的初始分配以通过两对显示端口道通信两组视觉信息。另一示例规则按照刷新率的顺序在两个显示器之间分配数据道50和无线资源，该顺序具有以下配对配置的顺序列表：显示端口的四个道和802.11(ad)；802.11(ad)和显示端口的两个道；以及显示端口的两个道和USB 3.0的四个道且具有压缩视频。

在一个可替换实施方式中，如果在电缆24耦合到端口44之前在扩展坞12无线资源68与信息处理系统10之间建立了无线接口，则可以基于无线通信建立初始扩展坞配置，由此能够绕过管理接口的设置。例如，信息处理系统10与WLAN对接并在扩展坞配置表62中查找WLAN标识符以确定该WLAN是否与存储的扩展坞12相关联。如果是，则信息处理系统10尝试通过WLAN或通过WPA接口(例如蓝牙)与该扩展坞12对接以交换配置信息。作为另一个示例，信息处理系统10与扩展坞12之间的近场通信(NFC)可以在信息处理系统10与扩展坞12之间提供配置信息。如果配置信息被成功交换，则可以避免使用临时管理总线接口，或将对临时管理总线接口的使用缩短到仅确认被配置的扩展坞12通过电缆24耦合到信息处理系统10。

现在参考图3，流程图示出了将对接端口数据道临时配置为管理总线接口的过程。该过程开始于步骤72，监视对接端口以检测与扩展坞的初始对接。在步骤74中，确定对接端口是否与由信息处理系统无线资源检测的任意无线网络(例如工作空间14的WLAN或扩展坞的无线资源的WPAN)相关联。如果检测到无线网络，则该过程继续到步骤80以发起以下的扩展坞配置。如果没有检测到无线网络，则该过程继续到步骤76以确定信息处理系统的对接端口有没有物理连接。如果在步骤76没有建立无线或物理接口，则该过程返回到步骤72以继续监视对接端口连接。

如果在步骤76中信息处理系统检测到对接端口连接，则该过程继续到步骤78以将对接端口的一个或多个数据道配置为管理接口。在初始检测到连接时，在数据道的管理总线的配置在信息处理系统和扩展坞两者处发生，由此信息处理系统在固件级(例如利用其BIOS)向扩展坞通信。在步骤80中，基于通过管理总线接口或无线接口(如果存在)进行的通信在信息处理系统和扩展坞建立扩展坞配置。建立管理总线接口允许信息处理系统嵌入式控制器与扩展坞的嵌入式控制器直接通信，由此不需要操作系统的参与来发起对扩展坞资源的使用。为信息处理系统嵌入式控制器提供控制以配置扩展坞允许快速设置存储或默认的配置，其可以依据在信息处理系统被执行的对于可用扩展坞资源的分析。在步骤82中，扩展坞配置被应用以将对接端口的该数据道设置为存储的配置。将数据道设置为存储配置拆除管理总线接口，由此用于建立管理总线的数据道被用于主机操作系统级通信。在步骤84中，信息处理系统和扩展坞的无线资源然后根据存储的扩展坞配置而被设定，且在步骤86中，该过程结束。

现在参考图4，对低Z因子对接端口94与可用的外围端口进行比较。端口的高度(称为Z因子)影响包括该端口的外壳的尺寸。对显示端口88、迷你显示端口90和USB 3.0端口的尺寸与支持与如上所述的扩展坞对接的对接端口94的一个示例实施方式的尺寸进行比较。在对接端口94中数据道的有效率使用提供用于未压缩视频信息和USB数据的带宽。例如，来自显示端口88可用于未压缩视频的四个道与另外的两个道复用以选择性地提供两个道的迷你显示端口功能，两个道的USB 2.0或四个道的USB 3.0。在显示端口中找到的辅助道由USB配置支持，且在USB中找到的功率传输由显示端口中找到的功率传输支持；因此通过组合功率和复用通信减少道的总数。如上所述的临时管理总线接口允许根据需要从信息处理系统嵌入式控制器通过端口94对扩展坞直接控制。此外，如下面提出的，功率接口的选择性接合提高了通过上述端口94可得到的功率，这通过包括USB功率接口从显示端口可得到。

现在参考图5，框图示出了通过扩展坞12在一个或多个信息处理系统10、22和98与多个外围设备之间分配无线和有线通信媒介的系统。信息处理系统10通过对接电缆24与扩展坞12对接，该对接电缆24如上所述的连接在对接端口44之间。信息处理系统10和扩展坞12上的对接管理器46和在扩展坞12的处理资源上执行的虚拟无线接入点100协调以将对接端口44的数据道和无线通信信道分配给使得设置在工作空间14中的外围设备被有效使用的任务。虚拟无线接入点100动态聚合与扩展坞12相关联的无线技术，例如WiGig、WiFi、蓝牙、WPAN、WLAN等，由此外围设备与信息处理系统和扩展坞12通信，以使得除了对接电缆24的有线带宽之外还有带宽可用。作为示例，WiGig WPAN资源支持无线显示呈现，而WiFi资源支持其他数据，例如因特网接口。作为进一步的扩展，用于视频和数据的无线资源是基于设备具有有线资源(例如PCIE、显示端口和USB总线)的接口而被分配给任务的，由此由有线资源支持的设备不消耗无线带宽。除了有效共享无线和有线连接之外，对接管理器46和虚拟无线接入点100协调以在工作空间外围设备之间共享外围资源。例如，翻盖、平板和智能电话信息处理系统共享显示器30上的显示空间，其中每个信息处理系统被分配该显示空间的一部分。例如，在扩展坞12上执行的显示端口复用器102(例如选择性地接受多个显示输入信号的定时控制器)将由压缩的WiFi信号接收的智能电话信息处理系统22显示呈现104和由WiGig 802.11(ad)信号接收的平板电脑信息处理系统98显示呈现106覆盖到通过对接电缆24接收的显示端口电缆信号，并在显示外围设备30呈现组合的显示。终端用户能够使用鼠标108或键盘110拖放平板显示器106，该鼠标108或键盘通过蓝牙对接到平板电脑信息处理系统98并然后通过WiFi对接到扩展坞12用于在显示端口复用器102处的控制。

在图5示出的示例上所述中，扩展坞12和信息处理系统10被配置有在多个频带与多个协议通信的无线资源，其中该频带具有多个通信信道。一个一般类别的无线资源是无线局域网(WLAN)资源112，其在2.4和5GHz频带中在大约100米的距离通信数据。WLAN资源112典型地提供由局域网(LAN)资源118提供的有线以太网通信的替换方式。WLAN资源的一些示例包括802.11(b、g、n和ac)兼容的收发信机。另一个一般类别的无线资源是无线个域网(WPAN)资源114，其在较短距离(例如10米)在2.4与60GHz之间的较高频率范围进行通信，以作为与外围设备的有线连接的替代。WPAN资源的一些示例包括蓝牙和802.11(ad)。在一个示例实施方式中，WLAN和WPAN资源被提供有WiGig或其他所提出的标准接口。近场通信(NFC)资源116使用低能量的无线电传输以在短距离通信数据。扩展坞12和信息处理系统10的无线资源68彼此对接并与由外围设备支持的外围设备对接。在各种实施方式中，扩展坞12和信息处理系统10上的无线资源具有相似或不同的能力，其被虚拟无线接入点100跟踪。例如，在信息处理系统10与扩展坞12的初始配置时，其每个的无线能力被彼此共享并被本地存储。在一个示例实施方式中，虚拟无线接入点100是分布的应用，其至少部分在信息处理系统10上执行，由此扩展坞12的无线资源和有线资源的分配在信息处理系统10处被管理。

以下阐述虚拟无线接入点100的操作性，以作为基于与工作空间14相关联的任务管理有线和无线资源分配的示例。该示例不是为了限制该功能性，而是可以根据工作空间14工作负载和通信资源与各种实施方式结合。在该示例实施方式中，虚拟无线接入点100与对接管理器46协作以基于任务消耗的带宽和任务的用户可选择的优先级来协调任务到无线和/或有线通信媒介的分配。

被选择性地分配给多个有线和无线通信媒介的任务的一个示例是根据在多个信息处理系统10、22和98被处理的信息在外围显示器30处呈现视觉图像。具有高刷新率的视觉图像，例如电影或游戏，倾向于消耗更大量的带宽以及在带宽不可用时具有降级的呈现。相比之下，具有低刷新率的视觉图像，例如文字处理文件或电子表格，倾向于消耗较少带宽且实际上可能当在没有主动使用时仅从显示器30的内存刷新以使得带宽消耗有时候实际上是零。例如观看静止图像的其他任务在新显示呈现被加载到显示器30时有带宽使用的尖峰。在一个示例实施方式中，虚拟无线接入点100将用于在显示外围设备30处的显示的被信息处理系统10处理的电影呈现分配给在到扩展坞12的对接电缆24中定义的四个显示端口道的通信媒介且然后通过到显示器30的显示端口电缆120的四个道。如果对接电缆24的四个道不可用，则虚拟无线接入点100建立从信息处理系统10到扩展坞12的60GHz通信信道以无线通信视觉图像，然后使用显示端口电缆120来从扩展坞12向显示器30通信视觉信息。可替换地，如果60GHz通信带具有最小限度的使用并因此干扰不明显，则虚拟无线接入点100通过对接管理器46协调以在信息处理系统10与显示器30之间建立直接无线通信。

除了管理用于呈现视觉图像的显示端口电缆和60GHz无线通信媒介之外，虚拟无线接入点100还管理用于呈现视觉图像的WLAN和USB协议通信。例如，如果对接电缆24的两个数据道被分配用于视觉信息且其余的道被分配给USB和/或功率传输，则虚拟无线接入点100随着任务的刷新率增加而选择性地将显示任务分配给具有视觉信息的数据道，由此允许未压缩的视觉信息具有快速通信速率，而将具有低刷新率的显示任务分配给通过USB数据道以压缩的视觉信息的方式来通信。因此，例如，正在观看图片的用户在对接电缆24上具有高带宽的显示端口道可用以使得图片被快速加载，且在图片的加载之间当不需要带宽时具有较低带宽的USB道。类似地，如果在WLAN信道中有足够的带宽可用，虚拟无线接入点100通过其自己的802.11无线资源或通过无线接入点122协调压缩的视觉信息的无线传输。在评估为特定任务分配的通信媒介时，虚拟无线接入点100评估可用的带宽和对其他网络任务的干扰的风险来在通信带内分配信道以执行任务。虚拟无线接入点权衡任务的优先级来部分地基于可用的有线带宽量和特定任务的时间敏感性来确定哪些任务应当接收无线带宽。在各种实施方式中，一些外围设备可能没有到扩展坞外围端口的实体电缆连接，由此与该外围设备的无线通信具有更高优先级。

被选择性地分配给多个有线和无线通信媒介的任务的另一示例是在信息处理系统之间传输数据，例如文件。例如，希望从信息处理系统10向平板电脑信息处理系统98传输信息的终端用户可以使得该传输通过虚拟无线接入点100来自动协调。信息处理系统10通过对接电缆24USB数据道发送文件以通过无线通信来传输到平板电脑信息处理系统98，其中无线通信是由虚拟无线接入点100基于可用无线带宽(例如在2.4、5和60GHz带)和与平板电脑信息处理系统98的无线通信的质量来确定的。在一个实施方式中，虚拟无线接入点100在信息处理系统10与平板电脑98之间建立直接端到端通信以实现文件传输，例如在虚拟无线接入点100分配的通信信道中使用特设的WLAN。虚拟无线接入点100可以在其他类型的环境中和在其他通信带中分配端到端通信。作为一些示例，虚拟无线接入点100以选择的方式协调从移动电话22的无线视频104传输：通过对接电缆24和显示端口电缆120与信息处理系统10的端到端；无线地从移动电话22到扩展坞12然后通过显示端口电缆120；或直接无线地到显示器30，其中在由扩展坞12确定的位置中显示器30的定时控制器执行覆盖。可以具有通过有线和无线资源的类似选择性地通信的其他类型的设备包括键盘设备110、鼠标设备108和打印机124。

现在参考图6，流程图示出了基于与扩展坞相关联的处理任务分配通信媒介的过程。该过程在步骤126开始，清点在扩展坞有可用的通信媒介，例如有线数据道和无线通信带。该清点包括例如可用于传输数据的对接端口数据道的数目、信息处理系统和扩展坞的无线资源和扩展坞外围设备的有线和无线资源。在步骤128中，该过程继续，其中清点与扩展坞相关联的通信任务。通信任务例如是基于在与扩展坞对接的信息处理系统处执行的处理任务，并包括每个任务的带宽消耗的评级和对及时响应的需求。例如，电影有具有高带宽消耗和高实时性，而电子表格具有低带宽消耗和低实时性。对每个处理任务的相对重要性的评级可以由终端用户输入。在步骤130中，通信任务基于其相对重要性、其带宽消耗、其对实时性的需求以及可用的通信媒介而被分配给有线和无线通信媒介。在步骤132中，确定有没有发生任务改变。任务改变可以在新任务被添加或已有的任务被删除的情况下发生或在已有的任务改变操作约束的情况下(例如给终端用户示出的图像改变时)发生。如果任务的改变被检测到，则该过程返回到步骤128以清点任务。如果没有检测到任务改变，则过程继续到步骤134以确定是否发生通信媒介改变。通信媒介改变可以在扩展坞端口的数据道被分配为用于功率的情况下(如下所述)或在任务的带宽消耗或附近的扩展坞改变的情况下(例如可能增加频率拥塞和干扰由此影响无线传输速率)发生。如果检测到通信媒介改变，则该过程返回到步骤126以清点通信媒介。如果没有检测到通信媒介改变，则该过程返回到步骤130以基于任务和通信媒介的当前清单监视任务分配。

现在参考图7，电路框图示出了选择性地分配对接端口44数据道50以从扩展坞12向信息处理系统10传输功率的系统。对接管理器46将显示端口、USB 2.0和USB 3.0输入复用到共享数据道50，由此数据道50能够维持与显示端口或USB协议的通信。功率块58使用由显示端口标准定义的65W功率传输管理从扩展坞12到信息处理系统10的功率分配。此外，如果信息处理系统10需要额外的功率，则功率块58选择性地分配数据道50的一个或多个以基于USB 3.0标准提供额外的功率。例如，在信息处理系统10的功率块58和扩展坞12协作以接合功率开关逻辑136从而使得功率通过否则会选择性地支持显示端口道2和3或USB 3.0道的数据道50进行。例如，通过数据道50传输的功率能够在信息处理系统10需要功率时(例如在电池充电或繁重的处理任务期间)以19.5V提供额外的65W。在一个实施方式中，额外的功率通过根据USB 3.0标准定义将单个数据道50适配给功率传输并与由显示端口标准支持的功率传输共享地线来提供。在可替换的实施方式中，共享功率地端允许多个数据道在每个数据道上以多个USB 3.0功率传输来提供功率。

功率块58动态地与对接管理器46和虚拟无线接入点100协调以在通信任务和功率消耗随时间改变时将数据道50分配给功率传输。例如，如果通过对接端口44的通信相对较少，则功率块58可以分配数据道50用于功率传输以得到更快速的电池充电。如果通信增加，例如与在显示器呈现图片相关联的尖峰，则功率块58释放数据道50用于显示信息的通信并接受较慢的电池充电。类似地，如果网络通信增加，例如由于下载文件，则功率块58释放数据道50用于使用USB的网络通信。作为另一示例，如果需要密集处理的电子表格增加CPU功率消耗同时需求相对少的通信带宽，则功率块58分配数据道50用于功率传输以防止CPU被限制(throttling)。在另一示例中，功率块58可以在通过将通信分配给无线资源而在无线通信足够用来通信与数据道相关联的信息的情况下分配数据道50用于功率传输。将数据道50动态分配给功率传输还可以根据需要用于从信息处理系统向外部设备提供功率，例如用于给移动电话充电。用于确定何时分配数据道50给功率传输的逻辑可以仅位于信息处理系统10，仅位于扩展坞12，或被分布在信息处理系统10和扩展坞12。

现在参考图8，流程图示出了用于选择性地分配对接端口数据道以从扩展坞向信息处理系统传输功率的过程。该过程在步骤138开始，其检测耦合到信息处理系统的扩展坞电缆。在步骤140中，根据显示端口标准在高达65W建立功率传输。在步骤142中，对通信媒介执行资源清点以确定可用于信息传输的媒介，包括扩展坞、与该扩展坞相关联的信息处理系统和与扩展坞相关联的外围设备的有线和无线媒介。在步骤144中，对于通信媒介相关联的通信任务(例如视频和网络数据的传输)执行资源清点。在步骤146中，基于对功率的需求和对用于传输数据的数据道的使用需求的比较来确定是否通过USB协议的数据道建立功率。如果需要额外的功率和/或对通信的影响可接受，则该过程继续到步骤148以配置数据道用于功率传输并返回到步骤144以继续监视通信任务。如果在步骤146中，额外功率传输对信息通信造成不必要的影响，则该过程继续到步骤150以清点处理需求与功率需求。在步骤152中，确定在信息处理系统处功率需求是否优先于通信需求。如果是，则在数据道上的通信被分配给不同的通信媒介且该过程继续到步骤148以通过数据道配置额外的功率传输。如果在步骤152中功率需求不优先于通信需求，则该过程返回到步骤144以继续监视通信任务。

虽然详细地描述了本发明，但是应当理解，在没有背离权利要求书定义的本发明的精神和范围的情况下，能够对本发明进行各种改变、替代和变化。

Claims (15)

1.一种信息处理系统，包括：

外壳；

设置在所述外壳中的处理器，该处理器可操作以执行用于处理信息的指令；

设置在所述外壳中的存储器，该存储器与所述处理器对接并可操作以存储所述指令和信息；

设置在所述外壳中的对接管理器，该对接管理器可操作以通过对接端口管理与外部扩展坞的交互；

设置在所述外壳中的所述对接端口，该对接端口具有多个数据道，所述对接管理器可操作以将所述数据道适配到所选择的多个协议；

设置在所述外壳中的无线网络资源，该无线网络资源可操作以通过一个或多个无线协议支持无线网络接口；

与所述外壳分开的所述外部扩展坞，所述外部扩展坞具有另一对接管理器和具有多个数据道的另一对接端口，并具有另一无线网络资源；

设置在所述外部扩展坞中的虚拟无线接入点，该虚拟无线接入点可操作以与所述外壳的所述对接管理器通信以将所述外部扩展坞的所述另一无线网络资源分配给与所述信息处理系统相关联的任务；

对接电缆，该对接电缆可操作以连接到所述扩展坞的所述另一对接端口和所述外壳的所述对接端口；

其中所述外部扩展坞被配置为管理多个外围设备，所述多个外围设备的至少一些被配置为通过电缆与所述外部扩展坞对接以及所述多个外围设备的至少一些被配置为通过无线网络资源与所述外部扩展坞对接；

其中所述对接管理器还可操作以与所述外部扩展坞协作来协调给网络任务的所述无线网络资源的分配；以及

其中所述虚拟无线接入点还可操作以选择性地分配所述多个外围设备的第一外围设备与所述无线网络资源直接通信以及分配所述多个外围设备的第二外围设备通过连接所述信息处理系统和所述扩展坞的电缆与所述信息处理系统通信。

2.根据权利要求1所述的信息处理系统，其中所述虚拟无线接入点还可操作以选择性地分配所述多个外围设备的至少一个以与所述另一无线网络资源直接通信。

3.根据权利要求1所述的信息处理系统，其中：

所述多个外围设备中的所述第一外围设备包括与所述信息处理系统直接对接的具有无线个域网接口的显示器；以及

所述多个外围设备中的所述第二外围设备包括与所述扩展坞对接的具有串联电缆接口的显示器。

4.根据权利要求1所述的信息处理系统，其中所述多个外围设备中的所述第一外围设备和所述多个外围设备中的所述第二外围设备每一者包括第一显示器和第二显示器，所述第一显示器和所述第二显示器的每一个都具有到所述外部扩展坞的无线个域网接口和串联电缆接口，所述虚拟无线接入点至少基于来自所述信息处理系统的在所述第一显示器和所述第二显示器处呈现的图像的刷新率来选择性地分配所述第一显示器和所述第二显示器通过所述无线个域网接口或所述串联电缆接口与所述信息处理系统通信。

5.根据权利要求2所述的信息处理系统，其中所述无线网络资源支持通过具有多个无线信道的多个无线协议的通信，所述虚拟无线接入点还可操作以将所述多个无线信道分配给所述外部扩展坞的所述另一无线网络资源、所述信息处理系统的所述无线网络资源和由所述外部扩展坞管理的所述多个外围设备。

6.根据权利要求5所述的信息处理系统，其中所述无线网络资源包括802.11ad资源。

7.一种用于将信息处理系统与扩展坞对接的方法，该方法包括：

检测所述扩展坞与所述信息处理系统之间的电缆连接；

配置所述电缆连接的一个或多个数据道在所述扩展坞与所述信息处理系统之间通信外围设备信息；以及

基于所述扩展坞进行的无线网络资源的分配在所述信息处理系统与多个外围设备之间选择性地通过所述电缆和通过无线网络资源通信；

其中选择性地通信还包括：

通过所述电缆和所述扩展坞将视觉信息从所述信息处理系统通信到第一显示器以在所述第一显示器处呈现；

直接通过所述信息处理系统与第二显示器之间的无线接口将视觉信息从所述信息处理系统通信到所述第二显示器；

确定在所述第一显示器和所述第二显示器处呈现的图像的图像刷新率；以及

基于所述第一显示器和所述第二显示器的所述图像刷新率的比较来将所述第一显示器分配给与所述信息处理系统的基于电缆的通信并将所述第二显示器分配给与所述信息处理系统的基于无线的通信。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述电缆包括可操作以通信信息的多个数据道，所述多个数据道的至少一个选择性地可被配置成通信信息或功率，该方法还包括基于所述多个数据道的所述至少一个被配置成通信信息或功率来通过所述电缆和通过无线网络资源在所述信息处理系统和多个外围设备之间选择性地通信。

9.根据权利要求7所述的方法，还包括：

通过无线接口将第二信息处理系统与所述扩展坞对接；以及

基于从所述扩展坞发起的指令在所述信息处理系统和所述第二信息处理系统之间选择性地建立端到端通信。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第二信息处理系统包括移动电话。

11.一种扩展坞，包括：

外壳；

设置在所述外壳处的一个或多个对接端口，所述一个或多个对接端口的每个对接端口被配置成与信息处理系统的对接连接器对接；

设置在所述外壳处的一个或多个外围端口，所述一个或多个外围端口每个外围端口被配置成与外围设备对接；

设置在所述外壳中的无线网络资源，该无线网络资源被配置成通过一个或多个无线协议与一个或多个信息处理系统和一个或多个外围设备对接；

设置在所述外壳中的对接管理器，该对接管理器与所述一个或多个对接端口对接，该对接管理器可操作以将任务分配给所述一个或多个对接端口的数据道以支持信息处理系统的操作；

设置在所述外壳中的虚拟无线接入点，该虚拟无线接入点与所述对接管理器对接，该虚拟无线接入点可操作以基于分配给所述数据道的任务来将无线通信任务分配给所述无线网络资源；

第一显示器，具有与所述多个外围端口的第一外围端口对接的有线接口和与所述无线网络资源对接的无线接口；以及

第二显示器，具有与所述多个外围端口的第二外围端口对接的有线接口和与所述无线网络资源对接的无线接口；

其中所述虚拟无线接入点还可操作以基于一个或多个预定因素选择性地分配所述无线网络资源和所述数据道以在所述信息处理系统和所述第一显示器和所述第二显示器之间通信显示信息。

12.根据权利要求11所述的扩展坞，其中所述预定因素包括在所述第一显示器和所述第二显示器处呈现的图像的刷新率。

13.根据权利要求11所述的扩展坞，其中所述预定因素包括一个或多个数据道用于向所述信息处理系统提供功率的配置。

14.根据权利要求11所述的扩展坞，其中所述虚拟无线接入点通过使用所述信息处理系统和所述第一显示器和所述第二显示器中的一个或多个的无线网络资源引导从所述信息处理系统到所述第一显示器和所述第二显示器中的一个或多个的显示信息的直接通信来分配无线网络资源。

15.根据权利要求11所述的扩展坞，其中所述虚拟无线接入点还可操作以通过在所述信息处理系统和另一信息处理系统之间建立端到端无线通信来管理使用所述无线网络资源在所述信息处理系统和所述另一信息处理系统之间的信息传输。