CN100566269C - 用于信息处理系统任务可选无线联网的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

根据一个或多个因素，诸如信息内容或网络拥塞，在个人和局域无线网络之间分配信息处理系统联网任务。任务分配模块管理网络通信，所述通信通过协同定位无线局域网和个人区域网络收发器，以便更加有效地使用联网带宽。举个例子，办公室应用通过个人区域网络诸如超宽带网络通信以完成多媒体任务，诸如视频显示、VoIP通信和个人网络附属存储访问，而不会导致普遍使用的企业网，诸如802.11(b)局域网络上的拥塞。

Description

用于信息处理系统任务可选无线联网的系统和方法
技术领域
本发明一般涉及信息处理系统联网的领域，更确切地涉及用于任务可选无线联网的系统和方法。
背景技术
随着信息的价值和使用不断增长，个人和商家都在寻找处理和存储信息的其它途径。用户可使用的一种选择是信息处理系统。信息处理系统通常处理、编辑、存储、和/或通信用于商业、个人、和其它目的的信息或数据，从而允许用户利用信息的价值。由于技术和信息处理的需要和需求在不同用户或应用之间变化，因此信息处理系统也可以根据处理什么信息，如何处理信息，处理、存储或通信了多少信息，以及能够多么迅速和有效地处理、存储、通信的信息而变化。信息处理系统中的变化允许信息处理系统成为通用的或者为特定用户或特定用途而配置，诸如金融交易处理、航空预定、企业数据储存、或全球通信。此外，信息处理系统可以包括各种硬件和软件组件以配置来处理、存储、和通信信息，并且可以包括一个或多个计算机系统、数据储存系统、和联网系统。
信息处理系统通常彼此交互并且通过网络与大量不同类型的外围设备交互，以便通信、打印或处理信息。典型的局域网络以对等或服务器-客户机结构通过导线，诸如以太网电缆，接入信息处理系统和外围设备。商家通常投资相当可观数目的资金以购买信息处理系统并通过架线电缆(stringing cable)以联网该信息处理系统。然而，由于其成本和复杂性，家用的(home-based)信息处理系统趋向于避免有线的网络结构。对于商用来说，通过提高能够最快地访问和使用相关信息的雇员的生产率，在有效的信息技术和联网中的投资常常提供实质上的红利。在信息处理系统应用和外围设备的近年来的改善已经使得有效地联网对商业更有意义。举个例子，雇员日益依赖台式机、笔记本和PDA信息处理系统来执行办公室环境中的各种任务，其范围从诸如IP语音(Voice over Internet Protocol，VoIP)所提供的电话服务的基本任务到诸如多媒体任务的数据密集型任务，所述多媒体任务包括比如在LCD显示器上显示的HDTV信号的相对大量数据的通信。类似地，越来越多的家用电脑依赖信息处理系统来管理繁忙的调度、复杂的金融和各式各样的涉及音乐和电影的储存和显示的多媒体应用。
由于商家增加了对信息处理系统联网的依赖，工业通过发展用于商用和家用的无线联网公约来响应。带有无线电波的无线网络通信信息从而减少了使用电缆连接信息处理系统和外围设备的需要。举个例子，IEEE 802.11标准包括许多无线协议，诸如以5GHz频率操作的802.11a标准，按照直接序列扩展频谱以2.4GHz频率、并在大约100米范围内进行相对快速数据传送的802.11b标准，以及在2.4GHz操作、并在大约10米范围内进行相对较低速的数据传送的公知蓝牙操作的802.11g标准。使用无线局域网络(WLAN)的商家在整个商业结构中典型地采用802.11b适应性接入点，其中每个商家依次典型地接入到接入点，并通过以太网连接交换机以支持网络的连通性。在WLAN中，每个联网的信息处理系统和外围设备都具有通过无线接入点与服务器通信的无线卡。无线接入点通常协定在预先定义的频谱中使用的频率以协调多个设备之间的同时通信，不会过度的干扰和拥塞。WLAN的一个难点是在802.11b标准下、在繁忙网络使用期间导致拥塞的共享访问平等体系结构的使用，诸如会出现多用户或在多媒体操作期间，这减慢了整个网络的通信量和效率。在无线个人区域网络(WPAN)中典型地使用蓝牙标准，然而，由于蓝牙标准相对低的数据传送速率，其应用通常局限于基本外围设备，诸如键盘和鼠标。为了改善WPAN环境中的数据传送速率，工业已经发展了使用3.1至10.6GHz频带和优良的协议组的超宽带标准(UWB)，来提供在短范围对等体系结构中的低噪声、低功率和无需电缆装置和外围设备连接的快速数据传送。UWB标准具有10至20米的相对局限范围，然而UWB标准支持超过那些通过802.11b可获得的高数据传送率。
发明内容
因此需要一种在多个无线网络之间可选择地分配任务的系统和方法，以改善信息处理系统联网的负载量和效率。
根据本发明，所提供的系统和方法基本上减小了与前述的用于信息处理系统的无线联网的方法和系统相关的缺点和问题。第一和第二无线发送器是协同定位的，以便在一个或多个信息处理系统和一个或多个外围设备之间通信信息。根据一个或多个期望的因素，在与第一收发器相联的第一局域网络和与第二收发器相联的第二局域网络之间分配信息。
更确切地说，通过在无线局域和个人区域网络之间分配信息通信，多模式交换机协调在一个或多个信息处理系统和一个或多个外围设备之间的信息通信。接入天线的无线局域网络模块将无线局域网络信息与诸如802.11b适应性信号通信。通过诸如蓝牙或超宽带适应性信号，接入天线的无线个人区域网络模块通信无线个人区域网络信息。根据一个或多个因素，诸如各网络的相对拥塞或信息内容，对用于通过本地网对个人区域网进行通信的信息进行分类。与本地和个人区域网络模块接口的任务分配模块分配用于通过各个网络进行通信的信息。诸如用于执行多媒体语音视频和数据功能的强带宽(bandwidth-intensive)通信偏向于个人区域网络以保存用于企业应用的局域带宽。
本发明提供许多重要的技术优势。重要技术优势的一个实例是为本地和个人区域网络之间的通信而分配信息，以便更有效地使用可利用的带宽。在通常的容纳或支持基本结构中的本地和个人区域网络模块的协同定位，诸如通过普通的天线，减小了制造成本并改善了分配在个人和局域网络之间的信息通信的协调。使用个人区域网络以便通信与强带宽办公任务相关的信息降低了在企业网络应用中的拥塞。
附图说明
通过参考附图，可以更好地理解本发明，并且其诸多目的、特点和优势对本领域技术人员将变得显而易见。在几幅附图中相同的参考标记的使用表示相同或相似的元件。
图1描述了由多模式交换机支持的信息处理系统以及外围设备的框图；
图2描述了以通常基本结构配置以支持无线本地和个人区域网络的多模式交换机框图；以及
图3描述了在商用结构中采用的以支持多个用户的多节点交换机的框图。
具体实施方式
企业和办公室网络通信由无线局域网与个人区域网络之间的分配所支持，所述分配可选择地根据一个或多个因素在信息处理系统和外围设备之间通信信息。为了说明的目的，信息处理系统可以包括任何可操作以计算、分类、处理、发送、接收、检索、起源、切换、存储、显示、表明、探测、记录、重现、处理或利用用于商业的、科学的、控制、或其它目的的任何形式的信息、智能、或数据的手段和手段的集合。举个例子，信息处理系统可以是个人计算机、网络储存设备、或任何其它适合的设备，并且可以在尺寸、形状、性能、功能、和价格上进行变化。信息处理系统可以包括随机访问存储器(RAM)，一个或多个处理资源诸如中央处理单元(CPU)或者硬件或软件控制逻辑，ROM，和/或其它类型非易失性存储器。信息处理系统的其它组件可以包括一个或多个硬盘驱动，一个或多个网络端口以便与外部设备以及诸如键盘、鼠标、和视频显示器的各种输入和输出(I/O)设备进行通信。信息处理系统也可以包括一个或多个可操作总线以在各种硬件组件之间传输通信。
现在参照图1，框图描述了多模式交换机所支持的信息处理系统和外围设备，所述多模式交换机分配无线本地和个人区域网络之间的信息通信。台式信息处理系统10、笔记本信息处理系统12和PDA信息处理系统14包括处理组件以处理和传达信息。信息处理系统10，12，14与各种外围设备交互以处理、传达、存储和显示信息，所述外围设备诸如但不局限于显示器16、打印机18、个人网络附属存储设备20和VoIP设备22。信息处理系统和外围设备通过经由多模式无线交换机26支持的无线网络24进行通信。每个信息处理系统和外围设备通过天线28传达信息，所述天线28支持无线局域网络收发器和无线个人区域网络收发器。无线局域网络支持企业范围内的通信，其允许信息处理系统和外围设备通过诸如工厂的局域进行通信。安置在局域网络内的多个无线个人区域网络分别支持诸如在办公室立体区域内的个人办公室空间信息处理系统和外围设备通信。
多模式无线交换机26集合多个无线联网模式以支持集成无线局域网和个人区域网络连接性。集成多模式普通无线收发器和天线结构根据作为局域或个人区域信息的信息的分类选择性地支持通信。举个例子，信息处理系统和外围设备所执行的选择任务被分配给802.11(b)局域网络带，诸如在信息处理系统10、12和14之间的信息通信以及与VoIP设备22通过企业局域网的通信。信息处理系统和外围设备所执行的其它选择任务被分配给超宽带个人区域网，诸如通过个人网络附属存储设备20支持多媒体任务的信息通信或者用于在HDTV或LCD显示器16上显示视频。作为另一个实例，蓝牙个人区域网支持基础外围设备的通信，诸如键盘和鼠标。分类规则是可通过用户接口选择的，其允许特定类型信息作为个人或本地的固定分类，并允许基于相对的网络拥塞诸如可利用的带宽的其它类型信息的可变分类。多模式无线交换机26在插入诸如子板卡的信息处理系统的单个机壳，或者可选择地，单个结构中集成双收发器性能。
现在参考图2框图，描述了多模式交换机，其具有单个机壳中安置的普通基础结构，配置以便支持无线局域网和个人区域网络。无线局域网络模块30和无线个人区域网络模块32与普通天线28连接，以在各个网络中通信信息。有线模块34通过以太网接口36与常规有线网络通信。电源模块38获得电源以便根据802.3af标准使用以太网电源(PoE)操作多模式交换机26。
任务分配模块40通过无线局域网络模块30、无线个人区域网络模块32和有线模块34分配用于通信的信息。例如，由分配交换机模块42执行信息分类，以便分配到选择的网络，所述分配交换机模块42分配网络以根据任务通信信息。由优先化模块44根据通信类型、频带和应用类型，诸如与数据、视频、语音或其它特定多媒体应用相联的信息来优先化任务的分配。举个例子，优先化模块根据信息的源或目的地路由信息，或者作为另一个实施例，根据信息量或个人和本地无线网络的可利用带宽的监视，来确定优先权。语音模块46通过WLAN模块30和有线模块34支持VoIP信息的优先化通信。举个例子，语音模块46周期地扫描以寻找移动VoIP电话，并且当开始VoIP通信时，语音模块46激活服务质量引擎48以标记按照优先化通信的语音分组。防火墙模块50提供所选择用户对交换机26的安全的访问，并且无线电传播模块52支持诸如可移动、同信道干扰、链接失败和拥塞管理的特征。
现在参考图3，框图描述了在商用联网方案中采用多模式无线交换机26的实例。第一和第二建筑结构60各个支持具有多个办公室间62的办公室环境，其中各个办公室间62都支持商业雇员。采用多模式无线交换机26以支持多个间(cubicle)62，诸如图3中描述的4个间。根据雇员的联网需求，多模式无线交换机26可以支持具有WLAN和WPAN环境的十或十五个之多的间。多模式无线交换机26通过电缆64和商业网络云24诸如常规交换机和路由器系列，与数据中心66通信信息。间62内的信息处理系统访问商业信息技术资源，诸如储存设备68、外部路由器70和电话交换机72，以执行所想要的商业功能，如电子邮件、数据、语音和视频信息的通信。
通过在WLAN和WPAN之间分配通信，多模式无线交换机26内的分配模块管理其分配间62内的信息处理系统和外围设备的网络使用。举个例子，当分配给交换机26的间之外的台式信息处理系统可以选择性地禁止交换机26的使用以限制拥塞时，位于所分配的间中的台式信息处理系统10可以通过WLAN与网络云状物(cloud)通信。与此相反，便携式的笔记本信息处理系统12通过商用环境可以与通过商用环境所采用的各种交换机26所支持的WLAN热点交互。作为另一个实例，移动VoIP电话通过整个商用环境所采用的交换机26所支持的WLAN热点，并且通过电话交换机72与外部电话通信。包括无线VoIP和蜂窝功能的电话自动地寻找，以便如果可使用WLAN则利用WLAN通信，并且如果不能使用WLAN则利用蜂窝塔76，因此降低了外部网络通信成本。通过将WLAN带宽优先化分配至VoIP电话以有助于达到所想要的VoIP服务质量，并且增加相关的WPAN的可靠性以便传达其它信息。分配给交换机26的各个间62的外围设备主要通过由交换机26定义的WPAN通信，以降低WLAN上的拥塞。随着变化网络通信需求任务的出现，诸如变化数据内容和传送速率，多模式交换机26优先化信息的传送并分配WLAN和WPAN之间的任务以最优化网络使用。
尽管已经详细描述了本发明，然而应当理解，在不脱离由所附权利要求所定义的本发明的精神的范围的情况下，可以作出各种变化、替换和改变。

Claims (20)

1.一种用于在无线网络之间分配任务的系统，该系统包括：
信息处理系统，可操作以处理信息并具有第一和第二无线联网接口，第一无线联网接口通过第一无线网络可操作地支持通信，第二无线联网接口通过第二无线网络可操作地支持通信；
多个外围设备，每个外围设备通过第一和第二无线网络中的至少一个可操作地与信息处理系统交互；以及
交换机，其具有位于机壳中的第一和第二无线接口，并且通过第一和第二无线网络可操作地分配信息处理系统和外围设备之间的通信。
2.如权利要求1所述的系统，其中第一无线联网接口与无线局域网络通信，并且第二无线联网接口与无线个人区域网络通信。
3.如权利要求2所述的系统，其中无线个人区域网络包括蓝牙网络。
4.如权利要求2所述的系统，其中无线个人区域网络包括超宽带网络。
5.如权利要求4所述的系统，其中无线局域网络包括802.11(b)网络。
6.如权利要求5所述的系统，还包括任务分配模块，其与交换机相关联并且根据网络拥塞可操作地在第一和第二无线网络之间分配信息处理系统和外围设备之间的信息通信。
7.如权利要求6所述的系统，其中外围设备包括具有第一和第二无线网络接口的个人网络附属存储设备。
8.如权利要求6所述的系统，其中外围设备包括具有第一和第二无线网络接口的VoIP电话。
9.如权利要求6所述的系统，其中任务分配模块进一步可操作以优先化任务的分配以用于信息通信的无线网络接口的选择。
10.一种信息处理系统联网交换机，包括：
天线，可操作地通信在与第一无线网络相联的第一频带中和在与第二无线网络相联的第二频带中的信息；
无线局域网络模块，其与天线接口并且可操作地在第一频带中传递信息；
无线个人区域网络模块，其与天线接口并且可操作地在第二频带中传递信息；以及
任务分配模块，其与无线局域网络模块和无线个人区域网络模块接口，该任务分配模块根据通信类型、频带和应用类型中的一个或多个因素可操作地在第一或第二频带上传递信息。
11.如权利要求10所述的信息处理系统联网交换机，其中传递信息还包括确定信息是否是局域网络类型或个人区域网络类型，在第一频带中传递局域网络类型信息，并且在第二频带中传递个人区域网络类型信息。
12.如权利要求11所述的信息处理系统联网交换机，其中个人区域网络类型的信息包括VoIP信息。
13.如权利要求11所述的信息处理系统联网交换机，其中个人区域网络类型的信息包括个人网络附属数据存储数据。
14.如权利要求11所述的信息处理系统联网交换机，其中个人区域网络类型的信息包括用于在视频显示器上展示的多媒体信息。
15.如权利要求10所述的信息处理系统联网交换机，其中一个或多个因素包括第一和第二频带上的拥塞。
16.如权利要求10所述的信息处理系统联网交换机，还包括：
有线模块，其与任务分配模块接口并且可操作地通过以太网介质传递信息；以及
电源模块，其与有线模块接口并且可操作地从以太网介质接受电源。
17.一种用于在一个或多个信息处理系统和一个或多个外围设备之间通信信息的方法，该方法包括：
协同定位第一无线网络收发器和第二无线网络收发器，所述第一无线网络收发器在第一网络频带中通信信息，所述第二无线网络收发器在第二网络频带中通信信息；
根据一个或多个因素将网络信息分类为局域网络信息和个人区域网络信息；
将局域网络信息分配给第一无线网络收发器以便在一个或多个信息处理系统和一个或多个外围设备之间通信；以及
将个人区域网络信息分配给第二无线网络收发器，以便在一个或多个信息处理系统和一个或多个外围设备之间通信。
18.如权利要求17所述的方法，其中将网络信息分类还包括：
确定与第一无线网络收发器相关联的信息拥塞；以及
将信息分类偏向于第二无线网络收发器。
19.如权利要求17所述的方法，其中将网络信息分类还包括分析信息内容以便将信息与局域或个人联网任务相关联。
20.如权利要求19所述的方法，其中个人联网任务包括强带宽语音、视频和数据任务。
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