JP4745069B2 - 高速無線内部バス - Google Patents

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Description

本発明は、一般に、コンピューティング装置間での接続性の技術に関する。本発明は、より詳細には、高速無線バスを介して2つ以上のコンピューティング装置を互いに接続可能にする方法およびシステムに関する。
コンピューティング装置が広く利用可能になったことで、デジタル革命がもたらされた。その進行は、現在もやむことなく、今では第2の波が押し寄せようとしている。そのデジタル革命の第2の波では、ユーザが移動性の向上および/またはより安定したユーザ経験を求める中で、利用可能な様々なコンピューティング装置の相互接続性を高めることが必要である。たとえば、従来のデスクトップPCは、多種多様なユーティリティを提供することができる。しかし、ユーザは通常、マシンのサイズならびにそれ自体の様々な有線接続の故に、場所の点で束縛されている。
近年、多くのハンドヘルドおよび小型のコンピューティング装置は、高度なコンピューティング能力および柔軟性をユーザにもたらしている。様々なサービスに無線で接続して、自由に移動することが可能になることによって、かかる柔軟性が実現される。たとえば、セルラー電話、携帯情報端末(personal digital assistants)、ノート型コンピュータ、およびその他の装置は、無線での通信が行え、携帯可能な装置である。そうした理由から、これらの装置は、特に移動性が非常に重要な場合に、ますます広く受け入れられるようになっている。
しかし、携帯型装置には、その性質上、様々な環境で複雑なアプリケーションを走らせるのに十分なコンピューティング能力およびメモリ資源がないことが多い。たとえば、携帯型装置は、顧客資源管理(customer resource management:CRM)、およびユーザが常に期待する豊富な環境を提示するのに十分なフロントエンド処理を行うために膨大なコンピューティング資源を必要とする、他のビジネスアプリケーションを走らせるために、しばしば利用することができない。他のアプリケーションは、マルチメディア環境を提示し、また/あるいはプロセッサを多用する(processor−intensive)処理に依存する。そうしたアプリケーションは現在、動画および/または音声、あるいはマルチモニタの使用などの入出力要求の増大により、携帯型装置では実行することができない。したがって、かかる豊富なアプリケーション環境を携帯型装置および他の装置のユーザが経験できるようにする新規な方法を検討する必要がある。
以下では、読者に基本的な理解を与えるために、この開示の簡単な概要を提示する。この概要は、この開示の排他的なまたは限定的な概説ではない。この概要は、何らかの方法で本発明の重要な(key)および/または極めて重要な(critical)要素を識別し、本発明の範囲を定め、あるいは本発明の範囲を限定するために示すものではない。この概要の唯一の目的は、後に提示されるより詳細な説明の序論として、開示される概念のいくつかを簡略化した形で提示することである。
本発明の一実施形態では、そのように接続された場合に、装置がユーザにとって単一の論理コンピューティングエンティティに見えるように、装置の資源を共用することができる。
本発明の一実施形態では、移動ホストコンピューティング装置が、高速無線リンクを使用して固定ホストコンピューティング装置と接続される。かかるリンクは、各装置用の中央処理装置(CPU)のフロントサイドバスにそれぞれ接続された高速無線バスを用いて確立することができる。それにより、揮発性メモリ資源、不揮発性メモリ資源、およびホストプロセッサのうちの1つまたは複数など、ある種のコンピューティング資源を増大させることが可能になる。この無線リンクは、オペレーティングシステムの上位層およびユーザに見えないようになっている。このようにすると、ホストは、ユーザにとって複数の物理装置の利用可能な資源を含んでいる論理ホストに見える。
本発明の他の特徴ならびに利点は、添付の図面を参照しながら行う、例示的な実施形態についての以下の詳細な説明を読めば明らかとなるであろう。
添付の特許請求の範囲で本発明の特徴を詳しく記載するが、以下の詳細な説明を添付の図面と併せて読めば、本発明ならびにその利点が最もよく理解される。
本発明は、一般に、少なくとも2つのコンピューティング装置間の高速無線リンクを使用した接続性に関する。本発明の一実施形態では、その無線リンクにより、揮発性メモリ資源、不揮発性メモリ資源、およびホストプロセッサのうちの1つまたは複数など、コンピューティング装置の利用可能な資源にアクセスすることが可能になる。好ましい一実施形態では、この高速無線リンクは、オペレーティングシステムの上位層およびユーザに見えないようになっている。このようにすれば、ホストコンピューティング装置は、複数の物理装置の利用可能な資源を含んでいるように見える。
本明細書で用いる「高速接続(high−speed connection)」という用語は、コンピューティング装置上のプロセッサとインターフェース可能なデータ転送速度(data transfer rates)に対応できるのに十分な帯域幅を有する接続を指し、好ましくは無線接続を指す。たとえば、この用語は、コンピューティング装置のフロントサイドバスへの無線接続を指すこともある。
図1は、本発明の一実施形態を示す。この実施形態では、固定ホスト(stationary host)コンピューティング装置12と移動ホスト(mobile host)コンピューティング装置14とから、単一の論理ホストコンピューティングエンティティ(logical host computing entity)10を確立する。図1では、固定コンピューティング装置12は、デスクトップPCとして示され、移動ホスト14は、ペン入力式(pen−based)の携帯型コンピューティング装置として示されている。ただし、当業者は、これらのコンピューティング装置がどのようなやり方でも実装され得ることを理解されたい。
それらの装置が比較的近い位置にある場合、移動ホスト14は、高速無線リンク16を介して固定ホスト12との無線ブリッジ接続を確立する。後でさらに詳細に説明するように、その媒体を介して利用可能な帯域幅の故に、好ましくは超広帯域(Ultra Wideband:UWB)無線通信技術を用いて、この無線リンク16が実現される。UWBは現時点で好ましい実施形態であるが、本明細書で説明する技術は、他の通信技術を実装した装置に対しても使用可能であることを理解されたい。実際、より優れた性能特性を有する無線通信技術が後に開発され、将来登場することが企図されている。そうした後に開発される技術は、本明細書および特許請求の範囲に開示するUWB通信技術と同じまたは構造上の等価物と見なすべきである。
後で説明するように、図1に示す高速無線リンク16は、それぞれのコンピューティング装置のフロントサイドバスまたはそれと同等のバスをブリッジする。このようにして、装置のうちの1つが、それ自体のプロセッサ、揮発性メモリ、および不揮発性メモリなどその他の装置の極めて重要な資源にアクセスすることができる。このようにして、この無線ブリッジは、コンピューティング装置の利用可能な資源に対する即時アクセスを可能にする、仮想バックプレーン(virtual back−plane)を提供する。
好ましい一実施形態では、その高速無線リンクが確立された後、移動ホスト14などのホスト装置のうちの1つにあるオペレーティングシステムが、接続された装置の利用可能な資源を決定する。次いで、処理能力および/またはメモリ容量が拡張した論理ホストを形成するために、かかる利用可能な資源が、移動ホスト装置14にまで拡張される。この実施形態では、移動ホストのオペレーティングシステムは、かかるタスクを、上記の拡張された論理ホストのメモリ管理、プロセッサ間での作業割当ての細分化、プロセッサとメモリ資源との間の帯域幅の問題への対応、およびこれらに類似のタスクとして処理する。この実施形態では、フロントサイドバスおよび無線接続は、移動ホストのオペレーティングシステムにとって単一の仮想エンティティに見える。
一代替実施形態では、その移動ホストのオペレーティングシステムは、接続および追加資源の存在を認識した後、無線チャネルの帯域幅を考慮に入れて資源の割振りを行う。この実施形態では、移動ホストのオペレーティングシステムは、無線チャネルの帯域幅制限に基づいて、利用可能な資源のスケジューリングを最適化することができる。このオペレーティングシステムは、無線チャネルの帯域幅制限と資源の可用性とのバランスを取る機能を含むことができる。たとえば、あるタスクが、無線接続の帯域幅の故に、移動ホストのプロセッサによってより効率的に実行されることもある。あるいは、ファイルサイズによって、また移動ホストと固定ホストのコンピュータ間でデータを転送するのに利用可能な資源によっては、固定ホストコンピュータのプロセッサに、ビットマップ画像または類似の画像の生成などプロセッサを多用する(processor−untensive)タスクを処理するための装備を設けた方がよいこともある。
図2は、本発明の一代替実施形態を示す。この実施形態では、第1のコンピューティング装置が、固定ホストのPC22として示されており、移動ホストのコンピューティング装置24と接続されている。この実施形態では、コンピューティング装置22と24の間にハブ28を介して高速無線リンク26が確立される。ハブ28は、コンピューティング装置22と24の間のデータトラフィックを管理することによって高速無線接続を調整するように動作する、アクセスポイントを提供する。この構成は、無線モニタ、プリンタ、および他の周辺装置など、他のUWB装置がハブ28の位置の近傍に存在する場合には、特に有利である。無線通信ブリッジが確立された後は、図1に関して上記で説明した動作と同様である。
上記で指摘したとおり、本明細書では、本発明の現時点で好ましい実施形態を、UWB無線通信技術を参照して説明する。UWBは、その代わりに、インパルス、ベースバンド、またはゼロキャリアテクノロジ(zero−carrier technology)と呼ばれることもある。UWBは、広帯域の周波数スペクトルにわたる極短超小電力無線信号(very short ultra−low power radio signals)を伝送する無線通信技術である。UWB受信機は、送信機から送信された特定のパルス列を認識することにより受信したバーストを変換することができる。FCCでは、UWBは3.1GHzから10.6GHzの帯域において500MHz超を占めまたは比帯域幅(fractional bandwidth)が20%を超えるすべての信号を含むと定義している。UWB信号の帯域幅は、通常、中央周波数の約25%である。たとえば、「2GHz」のUWB信号は、500MHzの帯域幅を有することができる。
UWBに許可されているスペクトルは、7500MHzである。これは、現在使用されている他の技術向けのスペクトルより大幅に広い。たとえば、2.4GHz帯のISMは、83.5MHzのスペクトルに及び、5GHz帯のU−NIIは、300MHz(555MHzに拡大される予定)を占める。
UWB信号の電力は、通常小さい。たとえば、UWB信号は、Wi−Fi無線伝送に現在使用されている電力の約1000分の1であることもある。この小電力要件は、UWB信号が容易に検出される、すなわちUWB信号が背景雑音(background noise)から容易に抽出できることによって実現される。
UWBに使用される変調技術は、通常、2相位相偏移変調(binary phase−shift keying:BPSK)である。BPSKでは、各パルスは、0°または180°すなわち正相(right side up)または逆相(inverted)で送られる。したがって、BPSK変調は、スペクトル使用の点で効率的であり、同等のパルス位置変調システムの約半分の帯域幅で済む。
現在、UWBに関する2つの手法が提案されている。すなわち、シングルバンド手法と、マルチバンド手法である。シングルバンド手法では、7.5GHzのスペクトル全体を1つの搬送波として使用することを提案している。マルチバンド手法では、その7.5GHzを複数の等しいチャネルに分割する。その基本的な前提は、複数の周波数帯が同時に複数のUWB信号を伝送することによってUWBスペクトルを効率的に使用することである。信号は、UWBスペクトル内の異なる周波数で動作するので、互いに干渉しない。非常に高いデータ速度(data rate)を実現するために、それらの各信号を同時に伝送してもよく、あるいはそれらの各信号を、複数のユーザが同時に通信可能となる多重アクセス手段として使用してもよい。いくつかの標準デジタル変調技術は、個々の各UWB信号に対して可能である。変調された複数のUWB信号の出力が、伝送前に互いに加算されることもある。
UWBシステムのマルチバンド設計には、以下の複数の利点がある。すなわち、シングルバンド設計よりも拡張性および適応性が高く、また802.11aなどのシステムとの共存性も高く、従来の無線設計技術を多く利用するため実装リスクも低いことなどがある。シングルバンド設計と同様の複雑さおよび電力消費レベルを保ちながら、こうした利点を維持することができる。
拡張性および適応性を有することに関するマルチバンド手法の利点は、たとえば、低ビットレートのシステムでは少ない帯域を使用することができ、高ビットレートのシステムでは多くの帯域を使用することができる点である。別の利点は、WiFiでは2.4GHz帯が、またBluetoothでは5GHz帯が使用されているように、スペクトルが同じに調和して割り付けられていない場合でも、世界中の様々な無線法規に対して潜在的に適応性を有することである。
共存性に関するマルチバンド手法の別の利点は、IEEE802.11aなど他のサービスとの共存性レベルが高まる点である。受信機が、干渉の影響を受ける帯域を取り除くことによって帯域内干渉を動的に調整することができ、あるいは送信機が、近接する別のサービスによって既に使用されている帯域内では送信を行わないようにすることもできる。
最後に、このマルチバンド技術は、UWBスペクトルに使用するために修正されたよく知られた無線通信スキームに基づいており、より低い実装リスクを提示する技術である。このため、マルチバンドは、マルチバンドが広範に採用されるには各種標準技術および複数のベンダが必要である商業的適用向けの最有力候補となる。
マルチバンドシステムは、帯域の適応性のある選択によって高い耐干渉性および共存性が提供できるようにする。たとえば、マルチバンドシステムは、802.11aシステムの存在を検出した場合、5.35GHzまたは5.85GHzを中心周波数とする帯域の使用を回避することができる。この同じ特徴が、アメリカ合衆国外の異なるスペクトル割付けについての規定に利用されることもあり、したがって、極めて高感度なシステムとスペクトルを共用する帯域を避けることができる。
シングルバンドUWBシステムでは、同じ結果を実現するためにノッチフィルタを利用することが必要になるはずである。ノッチフィルタは、受信機の雑音指数(noise figure)を高め、あるいはより高性能な低雑音増幅器を必要とするため、理想的な解決策ではない。ノッチフィルタに伴う問題は、それらが適応性がなく、オフチップの専用ハードウェアを用いて実現する必要があることである。さらに、ノッチフィルタは、ほとんどの場合受信パルスに歪みを生じさせ、その影響を補償するにはより複雑なものが必要となる。
本発明を、適切なコンピューティング環境で実施されるものとして説明する。本発明は、必ずしもそうする必要はないが、パーソナルコンピュータによって実行されるプロシージャなど、コンピュータ実行可能な命令の一般的なコンテキストで説明される。一般に、プロシージャには、特定のタスクを実行する、または特定の抽象データ型を実装した、プログラムモジュール、ルーチン、ファンクション、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などがある。さらに、本発明が、ハンドヘルド型装置、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースのまたはプログラム可能な大衆消費電子製品装置(consumer electronics devices)など、様々なコンピュータシステム構成で実施できることは当業者には、理解されよう。本発明は、タスクが通信ネットワークを介してリンクされるリモート処理装置(remote processing devices)によって実行される分散コンピューティング環境でも実施することができる。分散コンピューティング環境では、プログラムモジュールが、ローカルとリモートの両方のメモリ記憶装置に置かれることもある。コンピュータシステムという用語を、分散コンピューティング環境で見受けることがあるようなコンピュータシステムを指すために使用することもできる。
図3は、本発明が実施され得る適切なコンピューティングシステム環境300の一例を示す。このコンピューティングシステム環境300は、適切なコンピューティング環境の一例に過ぎず、本発明の使用範囲または機能に関して何らの制限を示唆するものでもない。コンピューティング環境300はまた、その例示的な動作環境300に示されるコンポーネントのいずれか1つまたはそれらの組合せに関して何らかの依存関係または要件を有すると解釈されるべきではない。本発明の実施形態の少なくとも1つは、実際に、例示的な動作環境300中で示されている各コンポーネントを含んでいるが、本発明のより典型的な別の実施形態は、ネットワーク通信に必要な以外の、不可欠でないコンポーネントの一部または全部、たとえば入出力装置を除外している。
本発明を実施するためのシステムの一例は、コンピュータ310の形の汎用コンピューティング装置を含む。このコンピュータ310のコンポーネントとしては、それだけに限らないが、処理ユニット320、システムメモリ330、およびシステムメモリを含めた様々なシステムコンポーネントを処理ユニット320に結合するシステムバス321などを挙げることができる。後にさらに詳細に説明するように、このシステムバス321は、メモリバスまたはメモリ制御装置、周辺バス、および様々なバスアーキテクチャのいずれかを使用するローカルバスを含めて、任意のいくつかのタイプのバス構造とすることができる。
コンピュータ310は通常、様々なコンピュータ読取り可能な媒体を含んでいる。コンピュータ読取り可能な媒体は、コンピュータ310によってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体とすることができ、揮発性媒体と不揮発媒体の両方を含み、取外し可能な(removable)媒体と固定(non−removable)媒体の両方を含むことができる。限定ではなく例を挙げると、コンピュータ読取り可能な媒体は、コンピュータ記憶媒体および通信媒体を備えることができる。コンピュータ記憶媒体としては、コンピュータ読取り可能な命令、データ構造、プログラムモジュールまたはその他のデータなどの情報を記憶するための、任意の方法または技術で実装される、揮発性および不揮発性の、取外し可能および固定の媒体がある。コンピュータ記憶媒体としては、それだけに限らないが、RAM、ROM、EEPROM、フラッシュメモリもしくは他のメモリ技術、光ディスク記憶装置、または磁気記憶装置、または所望の情報を記憶するのに使用することができる、コンピュータ310によってアクセスされ得る他の任意の媒体がある。通信媒体は通常、コンピュータ読取り可能な命令、データ構造、プログラムモジュール、または搬送波や他の移送メカニズムなど変調データ信号の形の他のデータを実施しており、また任意の情報送達媒体を含んでいる。「変調データ信号」という用語は、それ自体の特徴の1つまたは複数がその信号内の情報を符号化するように設定または変更された信号を指す。限定ではなく例を挙げると、通信媒体としては、有線ネットワークや直接有線接続(direct−wired connection)などの有線媒体、ならびに音響(acoustic)、RF、赤外線、および他の無線媒体などの無線媒体がある。上述の任意の組合せは、コンピュータ読取り可能な媒体の範囲に含まれる。
システムメモリ330は、読出し専用メモリ(ROM)331やランダムアクセスメモリ(RAM)332などの揮発性および/または不揮発性メモリの形のコンピュータ記憶媒体を含んでいる。限定ではなく例示のため、図3には、オペレーティングシステム334、アプリケーションプログラム335、他のプログラムモジュール336、およびプログラムデータ337が示してある。
コンピュータ310はまた、他の取外し可能および固定の、揮発性および不揮発性のコンピュータ記憶媒体を含むことができる。単なる例示のため、図3には、固定式の不揮発性磁気媒体に対して読み書きを行うハードディスクドライブ341、取外し可能な不揮発性磁気ディスク352に対して読み書きを行う磁気ディスクドライブ351、およびCDROMなどの取外し可能な不揮発性光ディスク356に対して読み書きを行う光ディスクドライブ355が示してある。例示的な動作環境で使用することができる他のコンピュータ記憶媒体としては、それだけに限らないが、磁気テープカセット、フラッシュメモリカード、DVD、デジタルビデオテープ、ソリッドステートRAM、ソリッドステートROMなどがある。ハードディスクドライブ341は通常、インターフェース340などの固定メモリインターフェースを介してシステムバス321と接続され、磁気ディスクドライブ351および光ディスクドライブ355は通常、インターフェース350などの取外し可能なメモリインターフェースによってシステムバス321と接続される。
このコンピュータシステムは、追加のタイプの取外し可能な不揮発性記憶装置用のインターフェースを含むことができる。たとえば、コンピュータは、USBフラッシュドライブ(UFD)354を受け入れることができるUSBポート353、またはSD(Secure Digital)メモリカード358を受け入れることができるSDカードスロット357を備えることができる。USBフラッシュドライブは、様々なコンピューティング装置上のUSBポートに差し込むことができるUSBコネクタに嵌合されるフラッシュメモリ装置である。SDメモリカードは、切手サイズのフラッシュメモリ装置である。USBフラッシュドライブとSDカードはどちらも、小さな筐体で高い記憶容量をもたらし、高いデータ転送速度を提供する。本発明を実施するために、他のタイプの取外し可能な記憶媒体も使用することができる。
上述し図3に示したドライブおよびそれに関連するコンピュータ記憶媒体は、コンピュータ310のコンピュータ読取り可能な命令、データ構造、プログラムモジュール、および他のデータの記憶を行う。たとえば、図3では、ハードディスクドライブ341が、オペレーティングシステム344、アプリケーションプログラム345、他のプログラムモジュール346、およびプログラムデータ347を記憶するドライブとして示されている。これらのコンポーネントは、オペレーティングシステム334、アプリケーションプログラム335、他のプログラムモジュール336、およびプログラムデータ337と同じまたは異なるコンポーネントでもよいことに留意されたい。オペレーティングシステム344、アプリケーションプログラム345、他のプログラムモジュール346、およびプログラムデータ347には、本明細書で少なくともそれらが異なるコピーであることを示すために、異なる番号が付されている。ユーザは、コマンドおよび情報を、キーボード362、および一般にマウス、トラックボール、またはタッチパッドと呼ばれるポインティング装置361などの入力装置を介してコンピュータ310に入力することができる。これらおよび他の入力装置は、しばしば、システムバスに結合されているユーザ入力インターフェース360を介して処理ユニット320と接続されるが、パラレルポート、ゲームポート、またはユニバーサルシリアルバス(USB)など他のインターフェースおよび他のバス構造によって接続することもできる。モニタ391または他のタイプの表示装置も、ビデオインターフェース390などのインターフェースによってシステムバス321と接続されている。モニタ391に、タッチスクリーンパネルなどが組み込まれていることもある。そのモニタおよび/またはタッチスクリーンパネルは、タブレット型パーソナルコンピュータの場合のように、コンピューティング装置310が組み込まれた筐体(housing)に物理的に結合され得ることに留意されたい。さらに、コンピューティング装置310などのコンピュータは、出力周辺インターフェース395などを介して接続することができるスピーカ397およびプリンタ396などの他の周辺出力装置も含むことができる。
コンピュータ310は、リモートコンピュータ380など1つまたは複数のリモートコンピュータへの論理接続を使用するネットワーク環境において動作しまたはそう動作するように適応可能であることが好ましい。リモートコンピュータ380は、パーソナルコンピュータ、サーバ、ルータ、ピア装置(peer device)、または他のネットワークノードでよく、図3にはメモリ記憶装置381だけが示されているが、リモートコンピュータ380は通常、コンピュータ310に関する上述の諸要素の一部または全部を含んでいる。図3に示した論理接続は、LAN371およびWAN373を含んでいるが、他のネットワークも含むことができる。たとえば、本発明では、コンピュータ310は、データの移動元となるソースマシン(source machine)を備えることができ、リモートコンピュータ380は、宛先マシン(destination machine)たとえばシンクライアント装置を備えることができる。しかし、ソースマシンおよび宛先マシンを最初にネットワークによってまたはその他の方法で接続する必要はなく、その代わりに、ソースプラットフォーム(source platform)によって書込みを行うことができ、1つまたは複数の宛先プラットフォーム(destination platform)によって読出しを行うことができる任意の媒体を用いて、データを移動させることもできることに留意されたい。たとえば、かかる媒体の非限定的な一例は、携帯フラッシュメモリ媒体である。
コンピュータ310は、LAN環境で使用される場合、ネットワークインターフェースまたはアダプタ370を介してLAN371と接続可能である。コンピュータ310は、モデム372またはWAN373を介して通信を確立する他の手段も含むことができる。モデム372は、内部モデムでも外部モデムでもよく、ユーザ入力インターフェース360または他の適当なメカニズムを用いてシステムバス321に接続することができる。あるネットワーク環境では、コンピュータ310に関して示したプログラムモジュールまたはその一部を、リモートメモリ記憶装置内に記憶することができる。限定ではなく例示のため、図3には、メモリ装置381上に常駐するプログラムとしてリモートアプリケーションプログラム385が示してある。図示したネットワーク接続は例示的な接続であり、コンピュータ間の通信リンクを確立する他の手段を使用することもできることが理解されるであろう。
図3はコンピューティング環境の詳細を全体的に示す図であり、一方図4は、通常従来のPCまたは同様のコンピューティング装置のマザーボード上に置かれている、ある種のハードウェアコンポーネントの簡略化したブロック図である。図4に示す実施形態では、固定ホスト12は、フロントサイドバス414を介してノースブリッジ集積回路412と接続されたCPU410を含んでいる。ノースブリッジ412は通常、RAM416へのおよびRAM416からのデータ転送を求める要求、ならびにCPUとアクセラレーテッドグラフィックスポートすなわちAGP418との間でのデータ転送を求める要求の処理など、ミッションクリティカルなタスクを処理する。したがって、ノースブリッジ412は、メモリ制御装置、ならびにプロセッサ、メモリモジュール、およびAGPの間でのデータ移動を効率的に管理する関連ハードウェアを含んでいる。
フロントサイドバス414は、CPUが、データが転送されている間アイドル状態のままにならず、システムの様々な資源にアクセスできるように、比較的高いクロック速度で動作する。たとえば、フロントサイドバス414は、4.2GB/秒の最大データ帯域幅要件(peak data bandwidth requirement)に相当する800MHzの速度で動作することができる。こうした理由から、本発明の現時点で好ましい実施形態では、UWB技術を利用する。ただし、他の高速無線技術が開発されても、それらの技術を本発明で同様に利用することができる。
ノースブリッジ412は、CPUとRAMの間のデータ転送管理に加えて、サウスブリッジ集積回路420との、その間にある高速リンクを介したデータの送受信を行う。そのサウスブリッジは、通常バス速度およびバス設計が異なる様々な入力装置および出力装置をサポートするように機能する。たとえば、サウスブリッジは、大容量記憶装置(mass storage devices)へのアクセスを提供するインターフェースドライブエレクトロニクス422と通信する。
サウスブリッジをLANインターフェース424と結合することもできる。さらに、サウスブリッジは、拡張カードを固定ホストに追加できるようにする周辺コンポーネント相互接続(Peripheral Component Interconnect:PCI)バス426と接続されている。サウスブリッジ420はさらに、音声出力428およびシリアルポート430をサポートすることができる。最後に、サウスブリッジ420は、BIOSソフトウェア432へのインターフェースを提供する。しかし、サウスブリッジは、ノースブリッジにおけるミッションクリティカルなタスクは実行しないので、ノースブリッジのデータ転送速度を必要としない。
図4の実施形態に示されるように、移動ホスト14も同様に構成することができる。固定ホストの場合と同じく、移動ホスト14は、フロントサイドバス454を介してノースブリッジ集積回路452と接続されるCPU450を含んでいる。ノースブリッジ452も同様に、グラフィックスポート454およびRAM456への高速インターフェースを提供する。固定ホストの場合と同じく、ノースブリッジ452は、高速接続を介してサウスブリッジ458と接続されている。サウスブリッジ458は、IDE460、Firewireポート462、USBポート464など様々な内部および外部周辺コンポーネントを許容する。最後に、サウスブリッジ458は、BIOS466が置かれているフラッシュメモリと結合されている。図示した実施形態では、移動ホスト14は、固定ホストよりも少ない周辺コンポーネントを含んでいる。当業者なら、いくつかの構成のうちのどの構成も可能であることを理解するであろう。
図4に関して説明した実施形態では、フロントサイドバスアーキテクチャを利用しているが、当業者なら、本発明を他のボードレベル(board−level)のアーキテクチャに関して実施することができることを理解するであろう。たとえば代わりに、本発明を、高速無線接続を介したHyperTransport(商標)リンクを使用するボードアーキテクチャに接続するために実施することもできる。この実施形態では、コンピューティング装置の少なくとも1つは、図3で全体的に示したような完全組込み型(fully integrated)のフロントサイドバスとして動作するHyperTransportテクノロジを用いて設計される。この実施形態では、ノースブリッジ/サウスブリッジ構造(NorthBridge−SouthBridge structure)が除外されている。
図5は、本発明のある種の特徴をより概念的なレベルで示している。図に示されるように、高速無線バス16は、固定ホストコンピューティング装置12と移動ホストコンピューティング装置14の間に無線ブリッジを形成する。かかる2つの装置は、無線バスインターフェースをそれぞれ公開(expose)しており、それによってそれらの装置の極めて重要なまたは不可欠な資源にアクセスすることが可能になる。したがって、たとえば固定ホスト12の極めて重要な資源が、移動ホスト14にとって利用可能な状態になる。本明細書では、かかる「極めて重要な資源(critical resources)」という用語は、固定ホストプロセッサ、RAM、および不揮発性記憶装置のいずれかを指す。移動ホスト14の極めて重要な資源も同様に、それ自体の無線バスインターフェースを介して公開される。それぞれの無線バスインターフェースがコンピューティング装置のフロントサイドバスを介して直接接続されるため、そのような資源は、この接続が確立されるとすぐに利用可能となり、コンピューティング装置のクレデンシャルの検証が行われる。
現在、既知の技術では、コンピューティング装置間のある種の接続性が可能になるが、それらの技術は、本発明の利点を実現することができないことに留意されたい。たとえば、既知のサーバ技術によって、ユーザは、フロントサイドバスを介して追加のプロセッサを「ホットプラグ」することが可能になる。しかし、そうした特徴は、対象のサーバに追加の処理能力をもたらすだけである。最近のドッキングステーション技術およびレプリケータ技術も同様に、せいぜいドッキング式システム(docked and docking systems)のサウスブリッジ回路と相互接続されている程度なので、本発明の利点を実現することができない。したがって、後者の各技術は、それぞれのコンピューティング装置における極めて重要な資源の共用を実現することができない。
図6には、固定ホストとの接続の確立を試みる移動ホストから見た、高速無線接続を形成するプロセスを示してある。図6では、分かりやすいように、本発明の一実施形態の態様に焦点を当てており、当業者によく知られているある種の詳細は省略してある。
流れ図では、図1に示した移動ホストコンピューティング装置14などのコンピューティング装置は、まずステップ610から開始し、移動ホストコンピューティング装置14が、1つまたは複数の他のUWB対応(UWB−enabled)コンピューティング装置がそれ自体の伝送範囲内にあると検出した場合、ステップ612に進む。当業者には理解されるように、この検出は、任意の適切な接続モジュールによって実行することができる。このステップでは、移動コンピューティング装置14は、1つまたは複数の他の検出されたコンピューティング装置、この場合は固定ホストコンピューティング装置12と物理無線接続(physical wireless connection)を確立する。無線接続が確立されると、ステップ614で、移動ホストコンピューティング装置14は、高速無線バスを介した固定ホスト装置との接続性が生じ得るかどうか判定する。このステップを実行するために、移動ホスト装置14は、それ自体のクレデンシャルを発行する。同様に、移動ホスト14は、固定ホストから、接続の利用可能性に関するクレデンシャルを受け取る。次いで、ステップ616に進み、コンピューティング装置間で交換されたクレデンシャルに基づいて、接続を確立できるかどうか判定する。確立できない場合には、ステップ618で終了する。
一方、移動ホストが、ステップ616の間に接続を確立することができると決定した場合には、次のステップ620に進み、固定ホスト12からの利用可能な資源のリストを受け取る。次のステップ622で、移動ホスト14は、システムが利用可能な資源を拡張する。資源の拡張としては、とりわけ、追加の揮発性メモリの割振り、論理ディスクまたは不揮発性メモリの拡張、および第2プロセッサの使用などを挙げることができる。利用可能な資源の割振りの結果、ステップ624によって示されるように、移動ホスト装置14は、移動ホストと固定ホストの組み合わされた資源を用いる、単一の論理コンピューティングエンティティをユーザに提示する。すなわち、移動ホスト装置は、ユーザにとって、両方の物理装置のすべての利用可能な資源を含んでいる装置に見える。
好ましい一実施形態では、移動ホスト装置14のオペレーティングシステムは、利用可能な資源の制御を行い、資源に対するタスクの割当てを実施する。この実施形態では、作成された論理エンティティに割り当てられた資源は、単一のオペレーティングシステムの制御の下で機能する。
ステップ626で示されるように、移動ホスト装置14は、単一の論理ホスト装置の動作中に、固定ホスト12から割込み要求を受け取ることがある。割込み要求を受け取った場合には、ステップ628に進んで、その要求を処理する。割込み要求の処理としては、とりわけ、ある資源が利用不可能になった場合に論理ユニットを再設定することを挙げることができる。移動ホスト上で走っているオペレーティングシステムは、知覚し得るどんな影響もユーザが受けることがないように、かかる要求を論理的に処理する。その後、他の割込み要求が発行されるまで処理を続行する。同様に、移動ホスト装置は、たとえば資源の状況に変化が生じた場合、固定ホスト装置に割込み要求を発行することができる。
本発明の一代替実施形態では、複数のコンピューティング装置間で高速無線接続を確立することができる。また、コンピューティング装置間の接続性を確立するのに、複数の並列の無線通信チャネルを使用することもできる。
本発明を説明するコンテキストでの(特に添付の特許請求の範囲のコンテキストでの)、「a」および「an」という用語、ならびに「the」および同様の指示語の使用は、本明細書に別段の指示がない限りまたは文脈上明らかに矛盾が生じない限り、単数形と複数形の両方を含むものと解釈すべきである。「備える(comprising)」、「有する(having)」、「含む(including)」、および「含んでいる(containing)」という用語は、別段の指摘がない限り、オープンの(open−ended)用語(すなわち、「それだけに限らない(including, but not limited to,)」を意味する)として解釈すべきである。本明細書での値の範囲の列挙は、本明細書に別段の指示がない限り、単にその範囲内にある個々の各値を個別に参照する簡略的方法として働くものに過ぎず、個々の各値は、あたかもそれが本明細書において個別に列挙されているかのように、本明細書に組み込まれる。本明細書に記載するすべての方法は、本明細書に別段の指示がない限りまたはコンテキスト上明らかに矛盾が生じない限り、任意の適切な順序で実施することができる。本明細書で与えられるいかなる例または例示的な表現(たとえば、「などの(such as)」など)の使用も、単に本発明をより分かりやすくするためのものに過ぎず、特許請求の範囲に別段の記載がない限り、本発明の範囲に限定をもたらさない。本明細書におけるどの表現も、特許請求の範囲に記載されていない何らかの要素を本発明の実施に不可欠な要素として示すものと解釈すべきではない。
本明細書では、本発明の好ましい実施形態が、本発明者らに知られている本発明を実施するための最高のレベルの形態も含めて説明されている。上記の詳細な説明を読めば、それらの好ましい実施形態の変形形態が当業者には明らかになるであろう。本発明者らは、当業者が適当な変形形態を利用することを予期しており、また本発明が本明細書で具体的に記載されているのとは別の方法で実施されることも意図している。したがって、本発明は、適用される法律が許す限り、本明細書に添付の特許請求の範囲に記載された主題のすべての変更形態および等価物を含む。さらに、本明細書に別段の指示がない限りまたはコンテキスト上明らかに矛盾が生じない限り、上述した要素のすべての可能な変形形態におけるあらゆる組合せが、本発明に組み込まれる。
本発明の実施形態が実施され得る2つのコンピューティング装置の概略図である。 複数のコンピューティング装置がハブを介してリンクされる、本発明による代替実施形態の概略図である。 本発明の実施形態を実装するのに適した、例示的な汎用コンピュータネットワーキング環境を示す概略図である。 2つのコンピューティング装置の、それぞれの装置のフロントサイドバスを介した接続を示すハードウェア概略図である。 2つのコンピューティング装置の高速無線リンクを介した接続を概念的に示す概略図である。 本発明の一実施形態に従って無線接続の許可および実行を行うプロセスに関する流れ図である。
符号の説明
12 固定ホスト
14 移動ホスト
16 高速無線バス
22 固定ホスト
24 移動ホスト
26 高速無線バス
28 ハブ
320 処理装置
321 システムバス
330 システムメモリ
334 オペレーティングシステム
335 アプリケーションプログラム
336 他のプログラムモジュール
337 プログラムデータ
340 固定不揮発性メモリインターフェース
344 オペレーティングシステム
345 アプリケーションプログラム
346 他のプログラムモジュール
347 プログラムデータ
350 取外し可能な不揮発性メモリインターフェース
353 USBポート
354 USBフラッシュドライブ
357 SDカードスロット
358 SDカード
360 ユーザ入力インターフェース
361 マウス
362 キーボード
370 ネットワークインターフェース
371 ローカルエリアネットワーク
372 モデム
373 ワイドエリアネットワーク
380 リモートコンピュータ
385 リモートアプリケーションプログラム
390 ビデオインターフェース
395 出力周辺インターフェース
396 プリンタ
397 スピーカ

Claims (20)

  1. 無線ネットワークを介して、第1の中央処理装置と、第1のメモリと、前記第1の中央処理装置を前記第1のメモリに接続する第1のフロントサイドバスとを有する第1のコンピューティング装置を、第2の中央処理装置と、第2のメモリと、前記第2の中央処理装置を前記第2のメモリに接続する第2のフロントサイドバスとを有する第2のコンピューティング装置に接続する方法であって、
    前記無線ネットワーク上での前記第2のコンピューティング装置の存在を、前記第1のコンピューティング装置で検出するステップと、
    前記第1のコンピューティング装置と前記第2のコンピューティング装置の間に無線ブリッジを作成するステップであって、前記無線ブリッジが、前記第1のフロントサイドバスを当該無線ブリッジに接続する第1の無線インターフェースと、前記第2のフロントサイドバスを当該無線ブリッジに接続する第2の無線インターフェースとを含むものと、
    前記無線ブリッジを介して、前記第1のコンピューティング装置の第1のフロントサイドバスと前記第2のコンピューティング装置の第2のフロントサイドバスとの間で情報を送ることによって、前記第1のコンピューティング装置による、前記第2のコンピューティング装置の極めて重要な資源へのアクセスを可能にするステップと
    を含むことを特徴とする方法。
  2. 前記無線ネットワークは、超広帯域(UWB)ネットワークであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 前記第1のコンピューティング装置が、前記第1のコンピューティング装置の資源と、前記第2のコンピューティング装置の前記極めて重要な資源とから、単一の論理コンピューティングエンティティを作成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  4. 前記第2のコンピューティング装置の前記極めて重要な資源は、前記第2のコンピューティング装置の中央処理装置、揮発性メモリ、および不揮発性メモリのうちの1つまたは複数を含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
  5. 前記第1のコンピューティング装置によるアクセスを可能にする前記ステップは、前記第1のコンピューティング装置が前記第2のコンピューティング装置にクレデンシャルを発行するステップを含むことを特徴とする請求項4に記載の方法。
  6. 前記第1のコンピューティング装置が、前記第2のコンピューティング装置からの利用可能な極めて重要な資源のリストを受け取るステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  7. 前記第1のコンピューティング装置が、前記第1のコンピューティング装置の資源と、前記第2のコンピューティング装置の前記極めて重要な資源とから、単一の論理コンピューティングエンティティを作成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。
  8. 前記第1のコンピューティング装置は、前記第2のコンピューティング装置の前記極めて重要な資源を管理することを特徴とする請求項7に記載の方法。
  9. 前記第1のコンピューティング装置が、前記第2のコンピューティング装置からの割込み要求を受け取るステップと、
    前記第1のコンピューティング装置と前記第2のコンピューティング装置との間で、高速の前記無線ブリッジを終端させるステップとをさらに含むことを特徴とする請求項7に記載の方法。
  10. 無線ネットワークを介して、第1の中央処理装置と、第1のメモリと、前記第1の中央処理装置を前記第1のメモリに接続する第1のフロントサイドバスとを有する第1のコンピューティング装置を、第2の中央処理装置と、第2のメモリと、前記第2の中央処理装置を前記第2のメモリに接続する第2のフロントサイドバスとを有する第2のコンピューティング装置に接続する方法を実施するための、コンピュータ実行可能な命令を有するコンピュータ読取り可能な媒体であって、前記命令は、
    前記無線ネットワーク上での前記第2のコンピューティング装置の存在を、前記第1のコンピューティング装置で検出する命令と、
    前記第1のコンピューティング装置と前記第2のコンピューティング装置の間に無線ブリッジを作成する命令であって、前記無線ブリッジが、前記第1のフロントサイドバスを当該無線ブリッジに接続する第1の無線インターフェースと、前記第2のフロントサイドバスを当該無線ブリッジに接続する第2の無線インターフェースとを含むものと、
    前記無線ブリッジを介して、前記第1のコンピューティング装置の第1のフロントサイドバスと前記第2のコンピューティング装置の第2のフロントサイドバスとの間で情報を送ることによって、前記第1のコンピューティング装置による前記第2のコンピューティング装置の資源へのアクセスを可能にする命令と、
    前記第1のコンピューティング装置が、前記第1のコンピューティング装置の資源と、前記第2のコンピューティング装置の前記資源とから、単一の論理コンピューティングエンティティを作成する命令と
    を含んでいることを特徴とするコンピュータ読取り可能な媒体。
  11. 前記無線ネットワークは、超広帯域(UWB)ネットワークであることを特徴とする請求項10に記載のコンピュータ読取り可能な媒体。
  12. 前記第2のコンピューティング装置の前記資源は、前記第2のコンピューティング装置の中央処理装置、揮発性メモリ、および不揮発性メモリのうちの1つまたは複数を含むことを特徴とする請求項11に記載のコンピュータ読取り可能な媒体。
  13. 前記第1のコンピューティング装置が前記第2のコンピューティング装置からの利用可能な極めて重要な資源のリストを受け取る命令を含むことを特徴とする請求項12に記載のコンピュータ読取り可能な媒体。
  14. 中央処理装置と、
    前記中央処理装置を携帯型コンピューティング装置資源に結合する第1のフロントサイドバスと、
    前記第1のフロントサイドバスを介して、前記中央処理装置と第2のフロントサイドバスを有する第2のコンピューティング装置の極めて重要なコンピューティング資源の間に無線ブリッジを確立する手段であって、前記無線ブリッジが、前記第1のフロントサイドバスを当該無線ブリッジに接続する第1の無線インターフェースと、前記第2のフロントサイドバスを当該無線ブリッジに接続する第2の無線インターフェースとを含むものと
    を備えることを特徴とする携帯型コンピューティング装置。
  15. 前記第2のコンピューティング装置の前記極めて重要な資源は、中央処理装置、不揮発性メモリ、および揮発性メモリを含むことを特徴とする請求項14に記載の携帯型コンピューティング装置。
  16. 前記第2のコンピューティング装置からの利用可能な1組の資源を決定する手段と、
    前記携帯型コンピューティング装置資源と、前記第2のコンピューティング装置の前記極めて重要な資源とから、単一の論理コンピューティングエンティティを作成する手段と をさらに備えることを特徴とする請求項14に記載の携帯型コンピューティング装置。
  17. 前記確立する手段は、超広帯域(UWB)ネットワークを含むことを特徴とする請求項16に記載の携帯型コンピューティング装置。
  18. 前記確立する手段に応答して、前記第2のコンピューティング装置からの利用可能な資源のリストを取得する手段をさらに備えることを特徴とする請求項14に記載の携帯型コンピューティング装置。
  19. 前記第2のコンピューティング装置の前記極めて重要な資源を管理する手段をさらに備えることを特徴とする請求項14に記載の携帯型コンピューティング装置。
  20. 前記第1のフロントサイドバスを介して、前記中央処理装置と第3のコンピューティング装置の極めて重要なコンピューティング資源の間に無線ブリッジを確立する手段をさらに備えることを特徴とする請求項14に記載の携帯型コンピューティング装置。
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