统一的计算和通信体系结构(ucca)的制作方法

专利名称：统一的计算和通信体系结构(ucca)的制作方法
本申请享有1998年11月19日提交的、标题为“交互通信网络”的、序列号为60/109,420的美国临时专利申请的优先权。
本发明涉及基于计算机的通信体系结构并且更特别地，涉及全双工实时多点对点以及多点对多点通信网拓扑结构，其通过基于受控服务质量(QoS)分组的数据传输便利于把音频、视频、图像、数据和用户交互无缝结合到基于计算机的通信过程中。
不管其大小或市场如何，每个组织具有相同的信息流问题，就是在正确的时间向正确的人提供正确的信息。音频、视频、图像、表单、电子表格、记录、应用、书籍、报告、设计、投影、课程、训练材料、短信等等，全部都包含需要操作的内容组织的不同的阵列。统一的计算和通信体系结构(UCCA)的目的是提供一种基于计算机的通信解决方案，其支持必需的信息流并且允许内容创建、内容管理、内容分发、内容安全性以及内容使用的评估。
通信的加强在组合作以及训练的环境中是必须的。为了使这些努力成功，主题专家必须在动态的方式下进行内容通信以及管理并激励多个参与者的交互作用。主题专家必须促进该交互作用，最好近似面对面合作或者＂实践性(hands-on)＂学习。最后，主题专家必须具有监视参与级别或者个人参与者以及作为一个整体的组的成功的功能。因此，评估功能变得很重要。
完美的网络将同时地便利于内容的不同阵列使用的创建、管理、分发、安全以及评估。当参加使用此网络的通信会话中时，所经历的动态和有效程度就如同两个或更多的人进行直接的个人通信。两个或更多个人实时地通信并完全地以＂实践＂情形合作表示最高可能的通信带宽。它实时发生，是完全的双向交互，并且产生所有人需要有效地保持信息时所需要的激励。
注意同样重要的是评估是此信息流过程最关键的方面。所有的这些性能中，评估对测量成功以及增加任何过程的生产力以及效率具有直接的影响。例如，医疗计划，课程系列，生产线，分发渠道，战斗任务，以及用户买卖活动全部都具有对评估的通常需要以便确定他们是否成功。没有评估就不会有任何过程的生产力和效率的不断改善。
所有这些意味着基于计算机的有效率的通信也应该实时地进行。这也意味着在该过程期间，必须在视觉上地、可听见地并且在情绪上激励参与者的同时还允许参与者与信息进行交互作用。信息流问题的任何解决方案必须以可行的通信基础设施开始。很遗憾的是，现有的电话、局域网(LAN)、广域网(WAN)、互联网、卫星、无线以及有线电视技术是信息流的障碍。所有这些都有固有的限制，其阻碍了实时、双向的、有保证的、全球的、相等访问的、可靠的、连续可升级的、高质量的业务。实际上电话基础设施是实时双向的，但其是基于统计的，并且它只可处理音频而不是处理真正的信息流所需要的内容的不同阵列。而当以实时双向的形式配置卫星时，则太复杂而且太昂贵。有线电视设备是单向的。LAN,WAN，以及互联网技术是基于统计的并且不能传送解决信息流问题所需要的服务质量(QoS)、性能、安全以及可靠性的任何保证。


图1是管理信息流解决方案的一个概念模型，其适合于通过基于分布式计算机的通信网的合作和训练。通常，需要六个不同名称的参与。
(1)管理员(监督者或教师)开始会话，执行会话管理，以实时音频、视频、图像、文本等等的形式把内容提供到一个或多个参与者(用户或学生)，并管理评估以及来自会话参与者(用户或学生)的反馈。
(2)参与者(用户或学生)首先以网络中心形式验证他们自己。在一次有效会话期间，参与者(用户或学生)可以实时地以各种方法与管理员(监督者或教师)或任何数量的其他参与者(用户或学生)直接地进行通信。参与者(用户或学生)以实时的形式对内容进行接收、增加、编辑以及与内容进行交互并提供反馈以便允许各自的管理员(监督者或教师)对进程的个人和组评估。
(3)对于可能出现的任何问题，对所有的参与者来说可使用助手台。
(4)网络管理员建立新的网络帐户并通过对所有网络访问的审计跟踪的分析维护该网络的帐户、安全以及记费。
(5)为了提供先前的和可选择的通信性能，辅助的通信是可用的。这包括互联网、电话、传真、电视、有线电视、广播等等。
(6)内容开发者有责任产生由任何数量的管理员(监督者或教师)和参与者(用户或学生)使用和传送的内容的不同阵列。
以上描述的参与者的所有类型在网络内部必须具有无缝点对点以及点对多点的通信能力，所有的通信格式(音频、视频、图像、数据等等)必须是无缝地结合到网络中，并且所有格式的通信本质上必须是实时的。
遗憾的是，如果通信解决方案中，各个参与者的计算机不同时具有主处理机中非常高计算能力和高速双向的数据吞吐量的恰当的平衡，则在这样基于计算机的通信解决方案中无法实现上面描述的信息流模型。为了符合集中要求，这些特性是必须的，其表示对于所有的媒体格式(音频、视频、图像、数据等等)的同时支持。而且，信息流模型要求实时性能、完全的无条件的交互性以及广泛的跟踪要求。传统的技术以及处理功能已经使上述要求受到抑制。然而，已经有在前的努力。例如，Deaton,Jr.等人的美国专利No.5,790,553介绍了基于开放系统互连模型(＂OSI＂)的分层通信体系结构，其中，在任意给出的层中的各个站之间的通信的发生不需要通过任何更高层站进行路由或者与任何更高层站进行任何其他的交互作用。当然，这显著地减少了开销并且极大加速了交互式通信过程。上面描述的′553专利仅仅以通信协议的形式提供了一部分软件解决方案。′553专利没有讲授或者建议如何实现有关动态的实时多用户通信的网络体系结构的软件。实际的点对多点通信网必须通过基于分组的通信将下列性能无缝地结合到计算机通信过程中高级电视会议；分布式的2D和3D图像处理；分布式的虚拟现实；高级数据处理；以及流线型内容开发过程，其还促进了高效率的内容分发。
上面仅仅是强大的体系结构必须支持的音频、视频、图像、数据以及用户交互作用性能阵列的一部分列表。更多新近的硬件发展已经导致在更小物理空间中使用更少功率进行更快的处理。而且，并行处理允许计算机的链接以便以并行的形式完成任务。存储器在密度上已经增加并且在尺寸上已经减小。而且，随着硬件发展，随后的软件开发工具利用了上面的进步。所有这些，首先对于上面的市场需求已经带来了价格下降。现在，提供一种高性能、低成本、容易使用、安全、以及可靠的通信基础设施以便实现图1的模型是商业上和技术上可行的并且将是非常理想的。这样一个体系结构将同时允许会话管理员(监督者或教师)、已验证的参与者(用户或学生)、网络管理员、助手台、任意必要的辅助通信业务、以及内容开发者的全部参与。在网络内，所有的这些名称将具有同时的并且无缝的点对点以及点对多点通信能力，包括所有的通信格式(音频、视频、图像、数据等等)，并且本质上是实时的。
本发明的目的是提供一种节省成本的、强大的、可靠的、统一的计算和通信体系结构(UCCA)。
另一个目的是提供一种管理的信息流解决方案，其中，管理员(监督者或教师)、参与者(用户或学生)、网络管理员、助手台、以及内容开发者共享通过UCCA来参与合作和训练的无缝点对多点通信功能，其中包括所有的通信格式(音频、视频、图像、数据等等)，并且本质上是实时的。
本发明的另一个目的是提供一种如上所述的UCCA，其中，同时地支持标准互联网业务，标准电话业务，高级电视会议，视频点播业务，分布式的2D和3D图像，分布式的虚拟现实，资产管理，数据库存，内容分发，以及要求有保证的访问，高性能，安全，以及通过高分布式的网络基础设施的服务质量(QoS)的控制的多种多样的其他高级能力。
按照如上所述的目的，在此处披露的UCCA包含一个或多个互连业务单元。一个业务单元包含一个或多个注册服务器，可选地，可包含一个或多个专用服务器，多个客户机(通信终端)，都连接到一个中央异步传输模式(ATM)无阻塞交换机阵列。每个客户机包含一个或多个超级计算机类主处理机，数字照相机，扬声器，麦克风，一个或多个显示器，高速数据存储器，生物测定学装置，以及用于向各自的业务单元的中央ATM交换机的专用连接的基于高级ATM的通信接口。客户机可以是多种形式，例如台式机，无线手持设备，或者类似高清晰度电视(HDTV)监视器的外设的接口设备。每个注册服务器包含连接到可升级的超高速数据存储器阵列的计算机，该可升级的超高速数据存储器具有用于到各自的业务单元的中央ATM交换机的专用连接的基于高级ATM的通信卡。在单个业务单元中，由注册服务器控制的数据通过它们各自的数据存储阵列进行镜像并且每个注册服务器控制预定的最大数目的同时客户机连接。通过ATM交换机，使用在客户机和它的指定的注册服务器网络之间的全双工交换虚拟电路(SVC)或者永久性虚电路(PVC)由永久地指定的注册服务器以双向的点对点的形式直接地对每个客户机服务。保证了由具有其各自的注册服务器的客户机进行的网络和存储数据的访问。专用服务器包括与注册服务器相同的元件，但是网络和存储数据访问从各自的业务单元内部的任意客户机的角度是基于统计的。由每个业务单元维护多个网络和客户机业务以便保证适当的信息管理流。网络业务包含可用性，质量，可靠性，可服务性，可维护性，可扩展性，验证业务，安全业务，注册业务，高可用性业务，容错业务，资源管理业务，带宽管理业务，数据存储业务，通信业务，互联网业务，电话业务，以及超级计算业务。客户机业务包含联络业务，会话管理业务，会话状态业务，时间排定业务，音频业务，视频业务，消息业务，聊天业务，评估业务，投影业务，合作业务，展示业务，创作业务，资产管理业务，互联网业务，媒体业务，帮助业务，网络管理业务，业务管理业务，安全业务，电话业务，仿真和游戏业务，以及超级计算业务。
本发明的UCCA具有更接近近似事实的处理功能。而且，该通信体系结构适用于具有很多不同的计算机操作系统、计算机体系结构、通信协议、以及物理上的网络计算机方法的跨平台操作。该通信基础设施是向后兼容的并且不必改变用户如何与该解决方案进行交互作用就可进行升级。另外，可以通过软件不断地升级该UCCA来消除为了定期地增加新的业务和功能所必需的频繁的硬件升级。
由优选的实施例及其修改的下列详细叙述和随后的附图，本发明的其他目的、特点及优点将变得更显而易见图1是有效管理信息流解决方案的概念模型。
图2是根据本发明的UCCA的通信流程图。
图3是包括单个注册服务器30-1的最小配置的业务单元10的方框图。
图4阐明了能够把客户机A1-An连接到它们各自的业务单元上的各种专用通信数据路径。
图5说明了具有多个注册服务器30-1...3以及一个专用服务器30-4的单个业务单元。
图6阐明了由使用于注册服务器、专用服务器以及客户机中的基于高级ATM的通信接口使用的通信协议层。
图7是表示使用在图3-5的体系结构中的相关的网络和客户机业务阵列的方框图。
在此所述的通用的计算和通信体系结构(＂UCCA＂)包括基本网络基础设施加上＂集中＂了传统的话音、电子邮件、电视会议、传真以及数据网络的网络和客户机业务。得到的UCCA允许创建、分发、管理、保证内容的不同阵列，以及通过实际的双向实时有保证的接入多“点对点”以及多“点对多点”通信网评估它的使用。
虽然应该理解本系统在范围上没有这样受限，但是，在此，在理想地用于合作和训练的管理信息流解决方案的特别的环境中叙述了本发明的UCCA。在合作和训练的环境中，本系统实现了图2的通信流程图。该系统便利于注册用户1-6的六个有效名称的参与。
管理员(监督者或教师)1开始会话，执行会话管理和控制，以实时音频、视频、图像、文本等等的形式把课程内容提供到多个用户，进行评估并且监视评估结果和来自参与者(用户或学生)3的会话反馈。
网络管理员4维护所有的注册用户1-6的帐户和特权。网络管理员4利用如指纹扫描仪一样的生物测定学装置的使用来进行所有的注册用户1-6的初始注册。网络管理员4还要维护注册用户1-6的所有的使用的审计跟踪。
通过生物测定学装置和密码验证的结合，参与者(用户或学生)3到该网络验证它们自己，在此之后发布他们可即时访问的所有经认可的通信业务。
合作监督者2监督有效的合作会话，该有效的合作会话涉及在使用在此叙述的系统的公用信息上合作的多个参与者。管理员(监督者或教师)1或者有效的合作监督者2可以在某些点上对任意注册用户1-6进行作业以便监督有效的通信会话，其授予他们特权以便管理、控制以及终止会话。
在可能出现任何问题时，助手台5对所有的注册用户1-6来说是可用的。
一个或多个内容开发者6负责产生用于由管理员(监督者或教师)1发送的课程内容和媒体，并且在某些情况下，单个注册用户可能满足内容开发者6和管理员(监督者或教师)1两个角色。
另外，申请者(新用户或学生)7可以搜索UCCA上的帐户并且如果他们被认可则他们将变成注册用户。
最后，在任何有效的UCCA主持的通信会话期间，辅助的通信业务8的阵列可用于提供对类似互联网业务和电话业务之类的先前技术的直接访问。另外，客户机上的注册用户，如果被授予该特权，则其具有对任何或所有发布的辅助通信业务8的按需访问。
预定用于作为注册并发布了的内容组成部分使用的任何媒体9储存在包含每个业务单元10-1...n的注册服务器上(随后描述)。这便利于使用评估(还有测验和考试)和在管理的信息流过程中的受版权保护媒体的跟踪。
如上所述的注册用户被给予在网络内部同时且无缝的点对点以及点对多点的通信功能。该网络通过基于受控服务质量(QoS)分组的数据传输来把下列媒体性能结合到基于计算机的通信过程中-高级电视会议-UCCA使用较窄带宽来支持高分辨率的全动感视频图像的分发。每个客户机的高计算功能和数据吞吐功能支持更高的压缩比和更短的等待时间。这也便利于任何视频流的实时处理。绘图、缩放、记录甚至进行图像识别的功能是可能的。UCCA可以在任何规模的点对多点通信会话中使用双向的实时视频并且不具有现有的视频桥接或者单向的视频广播解决方案的任何缺点或限制。
-分布式的2D和3D图像处理-代替等待高质量3D图像在屏蔽上绘图以及缓慢地移动，可以实时地绘制并操作图象。在点对多点合作会话期间，任意规模的组可以同时与相同的2D和3D图像实时地进行交互作用。这个性能支持高级仿真以及当前是不可能的＂如果怎么(what if)＂情况。可以创建更接近现实的信息元以便增强个人或者组通信会话。
-分布式的虚拟现实(VR)-传统的VR解决方案提供了低质量3D图象单元，其给出物体身体上的视角。为了在通信会话期间引入和激励用户；UCCA可以实时地支持实际照片的逼真的VR。在点对多点合作会话期间，任意规模的组可以与相同的VR场景同时实时地进行交互作用。本体系结构提供可以更正确地反映现实体验的反馈以及显象。
-高级数据处理-本体系结构支持超高速率的大量数据的索引、搜索、以及分析的功能。例如，在通信会话期间，可以实时地把支持3D图的数据多点发送到适当的客户机，允许关键数据可由组容易地观察。
-内容开发-本体系结构便利于内容的不同阵列的流线型创建和有效分发，包括编辑视频剪辑，创建3D模拟或者创建VR场景的能力。上面仅仅是本发明支持的音频、视频、图像、数据以及用户交互作用的无缝结合的一部分列表。
下面叙述本发明的网络体系结构。
1．网络体系结构由一种独有的分布式的网络体系结构来实现图2的通信和信息流图，其同时支持多“点对点”以及多“点对多点”实时全双工连接而没有任何网络性能的降低。现在参考图3-7来叙述根据本发明的网络体系结构。
本UCCA的基本构件被称作业务单元。图3是最小配置的业务单元10的方框图，其包括单个注册服务器30-1，一个中央无阻塞ATM交换机60以及多个客户机通信终端(例如，＂客户机＂)A1,A2...A80。
在业务单元10内部，注册服务器30-1被指定负责将有保证的网络和数据访问传送到定义的最大数目的客户机A1,A2...An。在图3中，给出的客户机最大数目是80，例如，A1,A2...A80。每个客户机A1,A2...A80具有交换虚拟电路(SVC)或者永久性虚拟电路(PVC)，其具有允许通过ATM交换机60与它各自的注册服务器30-1进行实时通信的服务质量(QoS)特征。所有的客户机A1,A2...A80的总的全双工数据率不能超过在100％带宽使用时注册服务器传送内容和业务的能力。因此，由注册服务器保证建立的通信业务组的数据传送的性能来限制每一注册服务器30-1的客户机A1,A2...An的最大数目。由于保持大量的虚拟路径(VP)或虚拟电路(VC)的能力，有保证的访问和性能的需求可以以逐业务的基础应用，而不必只是总的带宽使用。对于非关键任务应用，这允许支持较低成本的UCCA实现。换言之，更多的客户机A1,A2...An可以连接到单个注册服务器30-1上，其随后以较低的整个网络性能作为代价引入统计特征。
客户机A1,A2...A80通过各自的专用数据路径130、通信干线40以及ATM交换机60连接到它们的指定注册服务器30-1上。正如将要描述的，各种类型的专用数据路径130是可能的。在现有的高分布环境中，特别是在美国大陆中，典型情况下，小型ATM交换机使用在本地中心局中。专用数据路径130依赖本地中心局ATM交换机27以便通过与ATM交换机60直接连接的现有通信干线40把来自客户机A1,A2...A80的ATM业务集中。ATM交换机60是＂无阻塞＂的，其中支持任何同时的点对点以及点对多点SVC组合。在此情形下，任何客户机A1,A2...An可以以无阻塞(保证访问)的形式与业务单元10中的任何其他客户机建立一个全双工点对点通信会话。一个客户机A1,A2...A80可以与在业务单元10中的所有其他客户机同时建立通信会话。可以同时进行客户机A1,A2...A80之间的多“点对多点”通信会话而任意会话参与者不会感到性能降低。最后，每个客户机A1,A2...A80具有对由它们各自的注册服务器传送的内容以及业务的无阻塞(保证的)访问。通过这些关系，图3反映了UCCA的以下功能支持多维的连接，其使用由现有互联网和电话基础设施应用的连接的基于统计的认购超额的方法是不可能的。
A．传输协议。
ATM是一种传输协议，例如，把数据、话音以及视频从一个地方发送到另外一个地方的方法。ATM是用于网孔延迟、快速分组交换技术的国际标准。它具有固有的优点，因为它在通用电路上传输话音、视频以及数据业务，并且它按需提供带宽。其他类型的网络是面向电路的，用于传送如同视频或话音的同步信息，或者是面向分组的，用于高速数据传输。这些电路交换网络保证端对端传送和响应时间，但是他们浪费昂贵的带宽。同步分组交换技术使带宽使用最优化，但是具有变化的分组传送时间。因此，分组交换技术可能不适合用于同步的业务，因为分组之间的延迟量导致抖动传输。ATM将电路交换的可靠性与分组交换技术的高效性结合起来。ATM把分组分割为53字节信元。在路径上的分组交换操作高达每秒几十亿比特。正如在此阐明的一样，ATM技术很适合于局部的校园LAN和广域网(WAN)。
B．ATM交换机60。
ATM交换机60最好是无阻塞企业ATM交换机。这是一种已知的设备，其被设计来形成大范围面积的企业网的干线。ATM交换机60应该遵守当前的ATM论坛，ATM用户网络接口规范，国际电信联盟电信标准化部门(ITU-T)以及欧洲电信标准学会(ETSI)规范和建议。以前的系统的ASX-4000每秒40G字节的无阻塞ATM交换机是很适合的并且支持高达每个具有1.28Mbps全双工连接的15,000个客户机。
C．通信干线40。
具有定义了的客户机/注册服务器比的基于ATM的通信干线40的使用去除了集线器、路由器、桥接器、反复用器的需要，并且确保本系统可以保证单个业务单元10内部的任意两个客户机之间的服务质量(QoS)。对于网络多媒体应用这是必须的，其在网络等待时间及抖动上要求严格的控制。ATM的QoS保证和它的基于信元的操作，允许配置单个、多个业务网络，在其上所有的业务类型---话音、视频及数据---可以实时传输，因此降低了与传统网络相关的成本、复杂性及地理的约束。在现在的网络中，典型情况下，网络的物理基础设施(例如，集线器及路由器)规定了终端可以连接到其上的物理LAN段。因此，紧邻的用户必须置于相同的LAN上。相反，ATM网的物理及逻辑拓扑结构不是相互依赖的，并且这创造了一个更灵活的训练环境同时便利于网络管理。本UCCA看不出局域网与广域网之间的区别。客户机A1上的用户不能辨别其与在邻近房间中的客户机A2上的另外一个用户的通信或者与相距4,000英里远的客户机A3上的用户的通信之间有何区别。
D．客户机A1-A80。
客户机A1-A80是管理员(监督者或教师)、参与者(用户或学生)、网络管理员、助手台、以及内容开发者的通信终端。每一个客户机A1-A80都是专门的计算机，其应用了数字照相机120，扬声器，麦克风，一个或多个显示器，生物测定学装置125(指纹扫描仪，视网膜扫描仪等等)，以及足够的主机处理功能和数据吞吐能力，以便同时地传送音频、视频、图像、虚拟现实、文件以及数据的丰富的混合信息。
数字照相机120最好是可从一些厂家买到的高分辨率的火警线(FireWire)摄影机。火警线是曾经开发的快速外设标准之一，这使得它很适合于与诸如视频照相机之类的多媒体外设以及其他高速设备一起使用。火警线支持低等待时间方法以便把视频引入到网络中，其是UCCA要求的关键，并且包括综合服务质量(QoS)控制。这要求每个客户机具有一个或多个符合IEEE-1394的火警线端口。
生物测定学装置125最好是当前可从一些厂家买到的通用串行总线(USB)指纹扫描仪。基于USB的生物测定学装置提供低成本、结合容易，并且由于验证过程的单个事件中断，其代表了USB技术和它的带宽限制的恰当使用。这要求每个客户机具有一个或多个USB端口。
客户机A1-A80的优选的台式计算机变型是支持一个或多个Motorola MPC-7400 PowerPCTM处理器作为主处理机阵列的计算机平台。MPC-7400包括128位AltiVecTM执行单元而处理器被分类为超级计算机。IBM是具有AltiVeCTM处理器的PowerPCTM的第二供应商。具有加速绘图端口(AGP)、外设元件接口(PCI)总线、USB，以及火警线的整体基于PowerPCTM的计算机体系结构是一种工业标准并且是可从一些厂家得到。PowerPC平台运行当今正在使用中的所有的主要的操作系统，允许在UCCA环境中使用所有的Macintosh,Unix,以及Windows应用程序。这对进行向UCCA的下一代性能过渡的组织的先前应用提供了更强大的支持。
通过在单个芯片解决方案中同时地编址高带宽数据处理和算术集中计算的同时提供前沿的、通用处理性能，Motorola的AltiVeCTM技术扩展了Power PC平台的性能。特别地，代替在以前的处理器中使用的较小的32位或者64位数据，MPC-7400处理器可以处理128位数据。另外，单个450MHz MPC-7400处理器可以以每秒高达45亿次操作的速率执行浮点计算并且以每秒高达210亿次操作的速率执行整数计算。MPC-7400与Power PC平台协调工作以便加速同时地传送话音、视频和数据所需要的数据集中处理。
由于ATM的服务质量(QoS)性能和通过单个直接的物理或者无线连接来集中话音、视频以及数据的功能，本体系结构使用＂QoS到客户机(QoS-to-the-Client)＂。
利用基于PCI总线的安装在每个客户机A1-A80中的ATM通信接口，实现客户机A1-A80连接。
图4阐明了适于把客户机A1-An连接到业务单元10的专用数据路径130的各种类型。给出此变化性，则客户机ATM通信接口25(参见图3)将支持包括T1、E1、DS-3、OC-3、OC-12、SDSL、MMDS无线、LMDS无线、卫星在内的全部。另外，现在正在开发连接标准。通过实现具有专用数据路径130性能的广泛范围的单个ATM通信接口25，提供下列优点ⅰ．去除通信层并对将来更快的带宽技术支持低成本升级。
ⅱ．允许客户机A1-A80利用较低成本的地域性传送的专用数据路径130，同时仍然支持整个业务单元10的受控服务质量(QoS)。
ⅲ．允许客户机A1-A80位于实际上的全世界的任意位置。
ⅳ．在T1,E1,DS-3等等上的ATM是低成本、快速且可靠的，并且其已经变成国际性标准。
ⅴ．允许记录所有应用而不必考虑允许将来把更强大的功能经济地加到每个客户机A1-An上的UCCA基础设施的复杂性。本UCCA设计的一个部分就是成为第一个连续地可升级的通信技术。
为了达到这个目的，最好存在客户机A1-A80的多个硬件变型以便完成图2的六个不同的名称1-6的多方面的需要。在成本成为一个问题时，为了高容量的应用而设计标准结构。这些变型包括所需要的不同的外设，更多存储器，更大的硬盘驱动器，更多的显示器以及其他附加组件。例如，内容开发客户机结构可以包括类似平面扫描仪以及文件照相机之类的传统多媒体外设。此结构允许内容开发者6使用媒体的更多资源来创建业务单元的内容和业务。
客户机A1-A80的优选的台式机变型具有两个显示器。附加的显示器不动产消除了“模式”切换，允许全动作视频图像与其他媒体和交互式控制同时地共存。当前的台式机的客户机实施例可以在两个1024×768像素(每像素32位)视频窗口(每个显示器一个视频窗口)中，以每秒30帧的定时双向方式传送320×240像素(每像素4∶2∶2YUV)数字照相机120源视频。使用单个MPC-7400处理器的客户机消耗不足512Kbps带宽就能对视频和音频进行此操作。这是在对称的纯软件形式的子波视频压缩/解压缩程序(＂CODEC＂)的帮助下进行。已经发现，对称的子波CODEC算法仅仅消耗单个450MHz MPC-7400主处理机的计算能力的40％。而且，这类CODEC可以获得大于60∶1的压缩比，并且考虑了视频很大程度与全部其他信息业务同时共存，在本UCCA中这个比率是必须的以便保存用于集中的业务单元带宽。此压缩规格超过了当前可用的其他提供得起的32或者64位处理器的计算和数据吞吐能力。在多主处理机环境中，以每像素更高比特深度可以支持更高分辨率的源视频(640×480,1280×720,以及4096×4096)。而且，支持类似MPEG-2以及使用在H.323中的CODEC标准的所有标准的视频和音频CODEC。
客户机A1-A80的另外的变型可以包括便携式客户机，手提无线客户机，以及设计为使用一个或多个MPC-7400处理器的HDTV接口的客户机。必须扩展客户机的物理结构，以在任何可能的操作环境中使用，以符合期望级别的灵活性和适用范围。
E．注册服务器30。
注册服务器30-1是在大多数方面与客户机A1-A80相同的计算平台，并且也包括具有外设芯片组和母板的一个或多个处理器。可是，注册服务器30-1唯一地配置有基于PCI总线的连接到母板用于到ATM交换机60的专用连接的高级ATM通信接口32。另外，注册服务器30-1唯一地配置了超高速数据存储阵列36。可能使用一个以上的注册服务器30-1..n来支持每个业务单元10。注册服务器30-1..n表示用于课程内容，服务以及累积的使用数据(审计跟踪)的存储。将每个注册服务器30-1..n故意设计来控制最大数目的客户机，当前的实施例使用了80个客户机A1-A80的连接。这个方法便利于均衡的冗余体系结构。注册服务器30-1的优选的ATM通信接口32应该能够通过对ATM交换机60的直接的光纤连接来传送OC-12(622Mbps)全双工ATM容量。替换实施例可以包括OC-48和OC-192光纤连接。所有的注册服务器内容储存在诸如硬盘驱动器阵列36之类的传统的RAID5阵列上，其通过ANSI标准光纤信道连接到位于注册服务器30中的光纤控制器卡33上。合适的光纤控制器卡33需要传送大于每秒100兆字节的持续容量。
F．业务单元10。
为了完全地实现图2的管理的信息流解决方案，每个业务单元10必须能够适应于任意期望的数目的同步用户。这需要多个注册服务器30和它们各自的多个客户机A1-A80以标准部件的形式连接。
图5阐明了用来管理期望数目的客户机A1-A80,B1-80...N1-80所需的多个注册服务器30-1...3。关于图3，例如，每个客户机A1-A80具有ATM通信接口25，其通过通信干线40依次连接到ATM交换机60。
在图5的业务单元环境中，ATM通信接口25的目的是＂去除＂通信层以便客户机A1-N80没有发觉到用于连接到它们各自的注册服务器30-1…n的专用数据路径130的类型。这提供了使用在任何给定区域可用的或期望的最节省成本的连接业务的灵活性。在大量的客户机是在当前描述为局域网环境内部的情况下，校园ATM交换机55可以用来把各自的客户机的全双工ATM流＂集中＂为单个数据流。在这种情况下，或者到ATM交换机60的直接连接是可能的，或者通过通信干线40建立到ATM交换机60的更高带宽的ATM连接47。在每个业务单元10的顶层，单个ATM交换机60提供必要的无阻塞连接以便使多个注册服务器30-1...3对于客户机站A1...N80的业务单元的整个基础看上去像单个＂虚拟服务器＂。使用如上所述的虚拟服务器结构将提供下列优点ⅰ．通过硬件和数据冗余提供更强的可靠性。
ⅱ．限制同时连接到注册服务器的客户机数目并向每个客户机A1..N80提供更强的处理功能以及更强的性能。
ⅲ．在完全通信带宽上保证客户机A1...N80对它们的注册服务器30-1...N的访问(不是基于统计的解决方案)。
ⅳ．支持业务单元中的附加客户机的增加的资金成本非常低。
ⅴ．注册服务器30的软件(由于网路拓扑优点)相当小且更强大。
ⅵ．由于业务单元拓扑结构的对称性，数据分组等待时间是有限的和可控制的。
ⅶ．支持业务单元的动态和无限制的可缩放性。
ⅷ．本体系结构提供关键任务实时通信所需要的必要的服务质量(QoS)和可靠性。
参见图5，专用服务器30-4的任选使用便利于由互联网当前使用的对业务的基于统计上的访问。专用服务器30-4除了它管理的内容和业务不是镜像的以及任何客户机可以以先到先访问的形式访问它的内容和业务之外，其与注册服务器30-1在每一方面都是完全相同的。因为太多客户机N1-N80访问专用服务器30-4，所以它的性能将开始下降。对于仅仅少数的客户机有需求或者其访问被限定为适当小的百分比的客户机的内容和业务来说，可以在一个业务单元内使用专用服务器。该方法也提供在向完整的UCCA实现的过渡期间的一种理想方法来结合低性能和不可靠的先前技术，像基于微软WindowsNTTM的业务。
G．通信协议。
图6阐明了由使用于每个客户机中的ATM通信接口25和使用于注册服务器30-1...3和专用服务器30-4中的ATM通信接口32所应用的通信协议方法。ATM通信接口25和32使用MPC-7400的一个或多个嵌入版本或者其他提供必要的计算功能的嵌入式处理器。根据本发明的使用于UCCA中的通信协议努力通过应用多层的方法来实现较小带宽的更有效的使用。现在，典型的Windows NTTM服务器只可利用3％的十亿比特以太网数据路径。与Window的操作系统的软件中通信协议堆栈的无效率实现结合的PentiumTM处理器的计算局限造成对本发明实现的实时全双工集中通信的传送的障碍。Windows NTTM网络增加的额外带宽将不能提高性能或者生产力。所需要的是利用当前在电缆、光纤以及无线频谱中的全球投资所必需的对带宽的更有效的利用。
更明确地，参考图6，被称为应用层的顶层，从注册服务器30软件的开发者以及通过客户机A1...N80软件的开发者来除去ATM通信接口25和32的复杂性。代替开发者不得不了解如何建立速率控制，流量控制，多点会话编址以及服务质量(QoS)的精确控制，他们可以集中注意力在向UCCA的最终用户传送更强大的业务组。
下一层是由一些主要的服务器和服务器软件厂家现在使用的工业标准X/Open传输接口(XTI)。这层作为基础通信协议的另外一个抽象层。数据块可以被送给该应用层和从该应用层接收以便随后被XTI层适当地处理。为了先前的应用以及为了通过UCCA传送基于传统标准的互联网业务的功能而提供传输控制协议(TCP)，用户数据报协议(UDP)，以及Intemet协议(IP)。快速传输协议(XTP)版本4.0用于通过ATM传送速率控制，高级流量控制以及第一类多点管理业务。注意TCP,UDP,IP以及XTP在ATM传输层之上分层。XTP已被表示为通过传统的互联网传送比TCP/IP组合多83％的更强大的性能。还要注意XTP既可以通过IP驻留也直接地通过ATM驻留。最后，注意在图6中的＂未来协议＂块。这里存在正处于研究和开发的通信和传输协议的组合，其可以提供比目前优选使用的XTP和ATM更优越的性能。通过使ATM通信接口25和32中具有足够的处理功能和可编程性，在UCCA中可以动态地实现更强大的通信协议。在UCCA的＂ATM到客户机＂体系结构环境中的强大的ATM通信接口25和32的独特特性使得能够在性能上完全没有影响地把安全的数据传输增加到UCCA。当前，把加密加到数据流中的开销导致通信带宽的无法接受的消耗。本质上，通过加密实现的安全现在当前不能提供集中的环境中表现为带宽使用的另外一个降低。ATM通信接口25和32最好利用实时ATM信元加密过程。可以使用许多工业标准加密算法。做为选择，美国联邦政府可以以受约束的形式指定并使用他们自己的算法。在ATM通信接口25和32中提供动态的多层协议将提供下列优点ⅰ．使客户机的主处理机(组)免于传送实时多媒体业务并且通常向同时的用户动作提供更强大的性能。
ⅱ．提供有效地传送大于任意给定的数据路径的100％带宽利用的能力。通过ATM通信接口中的足够的计算功能，峰值信元率(PCR)可以连续保持。通过客户机的主处理机的实时压缩与解压缩，任意给定的数据路径可以有效地以一个大于PCR的速率发送并接收数据。
ⅲ．通过获得更有效的现有带宽的使用，在给定数据路径上同时地支持更完全的双工SVC，从而降低UCCA的操作成本。例如，如果以包价租用OC-12速率通信干线40三年并且同时可以支持更多的客户机，则每一客户机的成本将降低。
ⅳ．通过业务单元10的ATM交换机60支持更同时的全双工SVC来降低建立UCCA的每ATM客户机的资金成本。
ⅴ．提供最高可能程度的安全而不影响UCCA的高性能。
ⅵ．通过以动态按需方式的通信会话基础来提供通信会话的安全。
ⅶ．支持多维方法以便通过以精确的形式实时地传送有关通信业务基础的通信业务的速率控制、流量控制以及服务质量(QoS)控制来传送通信业务。这意味着在给定组的参与者是以实时的形式同时合作时，则每个参与者可以独立并同时地发送并接收多个其他层的信息。通过使ATM通信接口25和32中具有足够的处理功能，可以维持非常大量的ATM虚拟路径(VP)和虚拟电路(VC)。
2．网络与客户机业务除了图2-6的如上所述网络基础设施之外，如图7所示，提供相关的软件业务阵列以便传送管理信息流正如图7所表示的，某些软件业务存在于注册服务器30-1中，而某些存在于客户机A1-80上。提供的特定软件业务(正如将要叙述的)以及网络驻留和客户机驻留之间的分配支持遍及网络的更高水平的信息流，并为了任何目的传送分布式的合作，以便于有效的教育与训练，以及提供保存资源、消除旅行等等的生产力增值率的完整的阵列。网络和客户机业务的类型与位置还允许他们是完全以软件的形式不断地可升级的。这些网络和客户机业务共同的目的是提供如此强大的解决方案以致上述的业务单元10的每一个以及所有伴随的复杂性对于它的用户来说变得完全透明。在解决一个组织的信息流问题中，这些网络和客户机业务确保信息在正确的时间到达正确的人员并且对过程的评估也在正确的时间到达正确的人员手中。将业务组织成为由网络业务200和客户机业务400组成的两个主要类别。
A．网络业务200。
网络业务200表示一种功能，该功能源于从业务单元10的设计实现或在注册服务器30上运行的软件，并且对业务单元10的所有用户来说是按需可用的。网络业务200的阵列一起工作，并且可以根据他们完成的功能分类如下(1)可用性210；(2)质量220；(3)可靠性230；(4)可服务性240；(5)可维护性250；(6)可扩展性260；(7)验证业务270；(8)安全业务280；(9)注册业务290；(10)高可用性业务300；(11)容错业务310；(12)资源管理业务320；(13)带宽管理业务330；(14)数据存储业务340；(15)通信业务350；(16)互联网业务360；(17)电话业务370；(18)超级计算业务380。
(1)可用性210。
如上所述，在每个客户机A1...N80和它的指定的注册服务器30-1...N之间保证全双工CBR SVC数据路径。而且，把连接到单个注册服务器30的客户机的数目限制为在最坏情况的使用环境下访问性能中没有可测量的降低。这样一来，所有用户和内容的访问都是按需的并且访问不被统计的可用性、提供业务的位置、提供业务的时区、或者时间所限制。在客户机A1-A80和它们各自的注册服务器30之间以及在任意客户机A1-A80之间的各个方向上的数据传送速度保持为一个在每个业务单元10内部为常数的绝对最小值上。对于每个业务单元在一个必需的速率上建立＂最小的客户机带宽＂值以符合其各自用户的信息流需要。在业务单元10内部的注册服务器30之间的各个方向上的数据传送速率保持为一个在每个业务单元10内部为常数的绝对最小值上。对于每个业务单元10在一个必需的速率上应该建立＂最小的服务器带宽＂以符合其各自用户的信息流需要。而且，在业务单元10内的客户机A1-A80和它们各自的注册服务器30之间，客户机A1-A80之间以及注册服务器30之间的数据传送的实际速率可升级到超出各自的＂最小的客户机带宽＂和＂最小的服务器带宽＂值的任意值。给出这些操作限制，任意客户机A1-A80可以按需与业务单元10内部的任意其他客户机A1-A80建立双向的数据路径。业务单元10可以在任意两个客户机A1-A80之间支持和总的客户机数除以二之后的数字(下舍去为整数)一样多的双向数据路径的同时建立。在业务单元10内部，任意客户机A1-A80可以单向发送内容到任意数目的其他客户机上。业务单元10能够支持多“点对多点”连接的同时建立，把业务单元的最小的服务器带宽的75％除以最小的客户机带宽(下舍去为整数)来确定连接的总数目。此外，物理上，客户机A1-A80可以位于全球任意位置并运转而与它的业务单元10内部的任何其他客户机A1-A80相比在性能上没有任何可察觉的区别。
(2)质量220。
UCCA具有以每秒30帧在业务单元10内部的任意两个客户机A1-A80之间同时地发射与接收4∶2∶2 YUV格式的数字视频的能力。该系统还具有在业务单元内部的任意两个客户机A1-A80之间同时地发射与接收致密盘(CD)格式的音频的能力。而且，对于任何要求精确同步的传输，该系统支持音频与视频的精确同步。QoS敏感数据(音频与视频)的压缩、解压缩以及传输完全地以软件的形式实现并且将经历不断的质量改善。业务单元内部的任意两个客户机A1-A80之间的单个数据分组的单向转接时间低于十分之一秒(0.1秒)。在客户机中捕获QoS敏感数据(音频与视频)并将其封装为准备用于网络传输的数据分组所用的时间低于十分之一秒(0.1秒)。向用户呈现由客户机的网络接口接收的QoS敏感数据(音频与视频)所用的时间低于十分之一秒(0.1秒)。这样，用户等待将不用超过一秒(1秒)就可看到一个响应或者一个动作或者请求的状态。
(3)可靠性230。
本系统的可靠性是网络基础设施、数据传送、存储数据的功能和在业务上分层以便保持它整个的完整性的过程。下列是对可靠性的考虑。包含业务单元10的注册服务器30最好位于具有冗余电源的状况受控的(climate controlled)、可靠设备中。在整个时间内保持用户数目、最坏情况使用方案、每一用户的处理能力、全部硬件的数据吞吐量以及网络等待时间之间的平衡以便确保所有用户得到他们按需请求数据的99.99％。位于注册服务器上的全部数据的一个备份拷贝要一直保持。要提供任何客户机或注册服务器的遥控，诊断，以及故障排除。
(4)可服务性240。
该软件最好使用下列手段以便增加可服务性。在业务单元10中使用的全部硬件具有便利于操作状态的远程监视的综合能力。每个注册服务器30-1..n以及客户机A1-N80可以报告UCCA软件应用的严重故障。在客户机A1...N80层上，故障被跟踪并保持在业务单元10的使用数据中以便进行事故单处理和故障监视，业务单元10的使用数据由注册业务(随后叙述)保持并随后由网络管理业务(也随后叙述)管理。故障监视过程有两个不同的方面。第一个是监视操作系统和注册的应用失败。第二个是监视系统中的全部硬件。下面总结软件故障监视处理与机理(a)快速开发环境与应用框架-特别地编写以便于利用本UCCA的独特性能的软件应用都是共享一个通常的应用框架。此框架提供通常的＂事件体系结构＂。当使用此软件时由客户机A1..N80上的用户产生的每个动作产生＂事件＂。该框架指定特定的＂事件＂是否足够重要到要记录并通过网络进行发送以用于由注册服务器30存储。当然，每个可能的事件的重要性尚未确定。然而，对于每个＂事件＂提供＂软件开关＂，而且如果指定为重要的，则在应用框架之下可以激活该开关。若一个＂事件＂被指定为对于网络使用来说是重要的，则在将其记录在客户机A1...N80上之前以及/或者在由网络业务将其发送到注册服务器30用于存储之前，该＂事件＂唯一地识别用户、客户机A1...N80、该事件发生的时间以及信息的其他关键的项目。每当注册的应用崩溃时或者当客户机A1..N80的操作系统崩溃时，将产生一种特殊的＂故障事件＂，其被记录在客户机A1-A80上，并发送到注册服务器30。
(b)注册业务-注册业务具有一种用于保持所产生并传送的事件的＂使用＂类。由注册业务管理该＂故障事件＂。
(c)网络管理业务-UCCA的网络操作中心工作人员使用的网络管理业务监视＂故障事件＂。
(d)快速响应组-目前首选的是使快速响应组(程序设计师组)随时待命以便再现并解决软件故障。使用导致故障的事件的储存拷贝，快速响应组可以再现该故障。一旦快速响应组解决了问题，则将校正码进行确认并将其分发给适当的业务单元10。下面总结硬件故障监视处理与机理
(a)远程诊断-包含业务单元10的每个硬件资源具有远程诊断能力，其提供硬件故障已发生的警告或者信号。
(b)注册业务-注册业务具有一种＂设备＂类，其保持包含业务单元10的任意一块硬件的历史记录。
(c)网络管理业务-UCCA的网络操作中心工作人员使用网络管理业务(随后叙述)来监视硬件故障的历史记录。网络管理业务具有定期地轮询包含业务单元10的每块硬件的功能。
(5)可维护性250。
该UCCA最好使用下列手段以便增加可维护性。最好在多个战略的位置上结合，保留(burned in)，测试和分级额外的ATM交换机60与55，注册服务器30以及客户机A1-A80，以便在最短的时间内进行主要元件的快速替换。
(6)可扩展性260。
该系统最好使用下列手段以便增加可扩展性(扩展容量或者增加系统的新功能的能力)。每个客户机A1...N80能够传送每秒最少150亿个操作以通过自动的软件升级来便利于新的实时业务的最大可能的增加。另外，每个客户机A1...N80在它的处理器(组)与主存储器之间传送每秒最少600兆字节(600M字节/秒)的吞吐量。每个客户机A1...N80提供最少256兆字节(256兆字节)的主存储器，以及最少18千兆字节(18GBytes)的硬盘驱动器容量。系统管理员将把注册服务器30的数目保持为相当于没有指定到在＂服务器备用存储池(Server Reserve Pool)＂中的特定的业务单元10的服务器的总的全球安装基础的20％，以便允许任何业务单元10的快速增长。这确保了可以通过来自该＂服务器备用存储池＂的可用的一个或多个注册服务器30的自动增加来快速地扩展业务单元10。
(7)验证业务270。
验证业务270提供唯一地识别业务单元10的注册用户的能力。
(8)安全业务280。
安全业务280是注册服务器驻留业务，其访问注册业务290(在下面定义)保存的注册用户帐户信息。它们提供一种注册的安全代理，其具有远程地验证任意注册用户的唯一身份以及允许任何期望级别的业务访问与权力的功能。此性能对于鉴定或者测验过程的远程电子代理是关键的。
(9)注册业务290。
注册业务290便利于包含信息流的所有资产的管理。在此，资产定义为一种被管理和跟踪的资源，其在客户的组织内便利于有效信息流的过程中对用户来说是必须的。因此，位于注册服务器30上的注册业务存储有关所有注册用户、网络设备、程序、参数选择、文件、媒体单元、使用审计跟踪以及其他资产的关键信息。这一点不同于资产管理业务(将叙述)，资产管理业务是基于客户机A1..N80并且由位于每个客户机A1...N80上的应用来传送。中央注册业务记录包含具有由该系统管理与跟踪的最小逻辑结构的单个字段的字段组。注册业务记录包含至少2的32次幂的字段，并且注册业务记录中的每个字段长度可以达到2的48次幂字节。注册业务记录中的字段可以包括音频、视频、图像、以及文本数据的任意组合。注册业务在叫作记录类的逻辑组中保持相似的记录，并且注册业务支持高达每一记录类2的48次幂个记录。另外，注册业务具有按需把新字段动态地增加到记录类中的全部记录上的能力。注册业务也提供在任意的和所有的记录类上对相关的层级进行分层的能力。特定地，注册业务保持一些基础记录类。例如，在人员基础记录类中保存特许用户。注册业务还要保存设备的每个项目，每个软件应用，媒体的每个项目，每个业务单元中的内容的每个项目，每个注册用户的全部使用数据，在全部业务单元内部和之间发生的所有的通信会话的记录。注册业务还要保存每一业务单元的一个或多个模板基础记录类，其可以迅速地定制以符合任意唯一信息流的需要。
(10)高可用性业务300。
高可用性业务300向服务器提供用于服务器高可用性的基于注册服务器的机理，其消除潜在的停机时间并保证对基于所有的业务单元10的数据和业务的连续访问。
(11)容错业务310。
可选的容错业务310提供传送服务器容错的基于高性能注册服务器的机理，其事实上消除服务器停机时间并保证对基于所有的业务单元10的数据和业务的连续访问。对于那些高可用性业务300带来的好几分钟停机时间是不可接受的关键任务应用，容错是可用的。
(12)资源管理业务320。
资源管理业务320提供基于注册服务器的机理，其管理业务单元10的注册服务器30处理器应用，磁盘阵列容量36，以及ATM交换机55和60的容量。此性能是必须的以便保持UCCA的平衡和对称性以便保证最高可能的服务质量。
(13)带宽管理业务330。
带宽管理业务330提供基于注册服务器的机理，其管理业务单元10提供的每个业务消耗的可用带宽。
(14)数据存储业务340。
数据存储业务340提供基于注册服务器的机理，其提供所有的业务单元10存储数据的数据冗余度。
(15)通信业务350。
通信业务350是注册服务器驻留，并且其便利于任意用户以非常可靠的形式访问内容或者与任意大小的的其他用户组通信的功能。通信业务350包括在通信业务单元内部同时地支持基于任意标准的通信协议的功能。通信业务350还提供对在业务单元中传送的任意数据的服务质量(QoS)的精确控制。通信业务350还提供对在业务单元中传送的任意数据的服务可靠性(RoS)的精确控制。通信业务350还对注册用户提供一种功能，以便其从其许可客户机访问由它们的本地业务单元中它们各自的注册服务器对于特定的注册用户发布为有效的内容并与之进行交互作用。通信业务350还对注册用户提供一种功能，以便其从其许可客户机访问由在远程业务单元中的指定注册服务器对于特定的注册用户发布为有效的内容并与之进行交互作用。通信业务350还对注册用户提供一种功能，以便其从其许可客户机查找任意其他注册用户(或者注册用户组)，并与由在它们的本地或者任何远程业务单元中的它们各自的服务器发布为有效的任意注册用户或用户组建立并保持实时双向的通信会话。通信业务350还提供排定任何过程的时间、向所有的受影响的注册用户发布该时间排定以及当它们出现时解决时间排定冲突的功能。
(16)互联网业务360。
互联网业务360是注册服务器30-1...3以及/或者专用服务器30-4驻留。它们提供无缝地结合到UCCA中的当前互联网的所有业务而不会降低任何其他的UCCA业务能力。所有的互联网业务是适应于互联网工程任务组(IETF)。互联网业务包括邮件服务器业务，文件传送协议(FTP)服务器业务，USENET新闻服务器业务，以及Web服务器业务。所有的互联网业务处于来自中央建立的服务质量(QoS)机理的独立和连续的控制下，其确保它们不降低诸如视频与音频之类的实时业务的性能。互联网业务包括安全软件，其传送所有的互联网业务的侵入检测，验证，中央核查，以及保密控制。从一个可以进行所有功能的可靠的、远程并集中的控制的一体化系统管理控制台来管理它们。
(17)电话业务370。
电话业务370提供顾客对现有的电话基础设施的访问。电话业务370对注册用户提供一种功能，以便其从其许可客户机打出并接收传统的电话呼叫，因此适用所有当前的电话限制与成本。另外，电话业务370对注册用户提供一种功能，以便其从其许可客户机打出并接收登录在相同的业务单元上的任何其他注册用户的电话呼叫而不必经受统计上的访问限制或者承受长途费用。用户还可以使用传统的电话拨叫一个本地电话号码并对登录到客户机的注册用户进行电话呼叫而不必承受长途费用。注册用户还可从其认可的客户机发送并接收工业标准传真文件。
(18)超级计算业务380。
超级计算业务380对顾客提供以整体并行的形式使用任意业务单元上的客户机A1..N80的待用的处理器的功能以便解决如同图像着色、预测性的分析以及落入超级计算问题类别内的许多其他任务之类的问题。
B．客户机业务400。
客户机业务400表示这样一个功能，其来自于运行在客户机A1...An上的软件的实现并且在按需基础上对已验证并注册的用户来说是可用的。在此，将客户机业务400分类并叙述为如下类别(1)联络业务410；(2)会话管理业务420；(3)会话状态业务430；(4)时间排定业务440；(5)音频业务450；(6)视频业务460；(7)消息业务470；(8)聊天业务480；(9)评估业务490；(10)投影业务500；(11)合作业务510；(12)展示业务520；(13)创作业务530；(14)资产管理业务540；(15)互联网业务550；(16)媒体业务560；(17)帮助业务570；(18)网络管理业务580；(19)业务管理业务590；(20)安全业务600；(21)电话业务610；(22)仿真与游戏业务620；(23)超级计算业务630。
(1)联络业务410。
联络业务410在提供建立与任何其他注册用户或者其他注册用户组的通信会话的功能的同时提供管理与任何其他注册用户或者其他注册用户组的联络和联络组的功能。对于输入的任何联络创建基础联络记录，并且注册用户可向基础联络记录自由地增加期望多的字段以便利于期望级别的个人信息管理。例如，如果一个联络不是一个注册用户，一个字段允许标为＂个人联络＂。注册用户可以搜索、编辑打印一个报告，导入、导出以及/或者删除联络记录。另外，注册用户可以通过输入联络组名而把联络记录组织为逻辑组。注册用户可以访问所有的注册联络以及联络组的状态，该所有的注册联络以及联络组包括诸如在查看期间注册联络是否登录或者退出之类的基本可用性信息。
(2)会话管理业务420。
会话管理业务420提供管理任意通信会话的能力。一次会话被定义为注册用户访问储存在注册服务器30上的内容(独立会话)或者注册用户从其客户机与在相应的客户机上的一个或多个其他注册用户进行通信(个人以及组会话)。该系统使用会话管理业务420，其支持独立会话、个人会话以及组会话。唯一地识别在业务单元内部开始的每个会话，并且保留这次会话期间它的存在、持续时间、参与者以及所有的参与者动作的详尽记录。这里有用户可以开始的6种基本的会话类型。独立会话(本地和远程)提供一种方法，通过它注册用户可以从发布的内容列表中选择以便开始一次独立会话。个人会话(局部和远程)提供一种方法以便允许注册用户简单地通过从他们的私人联络记录列表中选择一个联络来开始一次人对人的会话。组会话(局部和远程)提供一种方法以便允许注册用户简单地通过从他们的私人组联络列表中选择一个组来开始一次组会话。会话管理业务420还允许注册用户把任何有效的独立、个人或者组会话保留并接入或开始另外一个会话。为了以后的接入可以暂停、记录以及/或者恢复每个会话，会话管理业务420对注册用户提供查看他们已经参加的会话的历史记录的功能。调节所有个人以及组会话，并且会话的开始者或者有效监督者可以控制在这次会话期间哪些客户机业务400是有效的以及以变化的程度控制会话的参与者的动作。会话管理业务420对于监督者还要保持适当的组协议。例如，虽然该组会话的任何参与者都可以随时退出该会话，但是只有组会话的开始者或者有效监督者可以结束一次有效的组会话。个人或者组会话的有效监督者可以指定另外一个会话参与者作为监督者，可以从这次会话中增加或去掉任意另外一个会话参与者，并且可以选择应用业务或者在这次会话期间传送的业务。下列表示对一个个人或者组会话的监督者来说是可用的客户机业务400的认可的列表音频业务450；视频业务460；消息业务470；聊天业务480；评估业务490；投影业务500；合作业务510；以及展示业务520(都在下面定义)。另外，在会话期间的任何时候，个人或者组会话的有效监督者可以增加、去掉或者封塞其他参与者对认可的客户机业务400的访问。会话管理业务420还提供一种方法，查找已经登录的会话参与者，并通知他们会话是有效的以使他们能参加这次会话。包括参与者(如果可适用的话)和业务(如果可适用的话)的任何类型的会话可以预定，并且会话管理业务420发布预定的会话以使当任何注册用户登录到他们的经认可的客户机上时则在他们的个人时间排定中反映这次会话。如果没有会话参与者登录到网络上的话，则会话管理业务420允许可具有可变的暂停能力的预定会话的自动开始。如果期望的话，则可以限制任何预定会话的持续时间。
(3)会话状态业务430。
会话状态业务430向注册用户提供任何有效会话的状态信息。这包括注册用户查看有效参与者的列表、它是否被记录、该有效会话的本地启动日期、时间和持续时间、以及对于具有预定的时间限度的任何有效会话的剩余时间的功能。每个注册用户还具有查看当前挂起或者中止的全部会话的列表的功能。
(4)时间排定业务440。
由客户机驻留应用来提供时间排定业务440，客户机驻留应用允许注册用户预定任意动作、会话或者他们所期望的任何资源的使用。
(5)音频业务450。
在一次独立、个人或者组会话期间的任何时候，音频业务450都是可用的，并且对于来自任意经认可的客户机的注册用户来说合适的控制是随时可用的。当是流动视频或者与视频无关时自动地可能是音频流，并且支持下列抽样率11KHz8比特单声道抽样；44.1KHz 16比特立体声抽样；对于音频流从11到44.1KHz,8或者16比特，以及单声道或者立体的可变抽样率。另外，音频流可以是半双工或者全双工，并且对于客户机A1...N80 N80来说，各种质量控制都是可用的包括低混响、背景噪声降低以及以实时的形式同时压缩和解压缩双向的音频的功能。该UCCA提供控制包括苹果快速电影(Apple QuickTime movies)、致密盘、视盘、数字万用盘或者盒式录像带的各种音频信号源的功能，可以把特定的段、剪辑、帧、块、歌曲或轨道作为选择声频信道的部分进行识别并播放。音频业务450提供数字照相机120作为一个平移倾斜照相机的功能，其可以跟随有效的扬声器，并且可以结合现有的语音识别软件以便提供识别英语话音并其实时地转换为文本或者将文本转换为英语话音的功能。这便利于紧凑的字幕。
(6)视频业务460。
视频业务460便利于在独立、个人或者组会话期间视频的使用。在一次独立、个人或者组会话期间的任何时候都可以传送视频，并且对于来自任意经许可的客户机的注册用户来说任何时候视频控制都是可用的。视频业务包括用于视频的数字化，分发与合作编辑的软件。视频业务460提供以实时的形式同时地压缩与解压缩双向视频的能力。这是通过基于现有客户机的纯软件的对称子波CODEC来实现。同时也可以使用各种基于其他商业上可用标准的CODEC。视频业务460提供软件来压缩、解压缩、存储以及分发广泛范围的视频格式。缺省视频信息流以每秒30帧发生在320×240(4∶2∶2 YUV)的全双工视频，并且在两个客户机A1…N80的显示器上的160×120,320×240,640×480或者1024×768 32比特每一像素分辨率窗口可以把两个视频信息流独立地有选择地显示。对于D1(SMPTE SDl标准)视频与1280×720的先进的HDTV视频提供支持。视频业务也提供控制包括苹果快速时间电影、视盘、数字万用盘(DVD)以及盒式录像带在内的各种传统的视频源的能力，可以将特定的段、剪辑、帧、块或者轨道作为选择视频信道的部分来进行识别与播放。视频业务提供视频信息流的实时处理功能，加上绘图、缩放、记录甚至进行图像识别的功能。注册用户还可以同时地查看参加在一次组会话中的注册用户的多个视频窗口缩略图。每个视频窗口缩略图是144像素宽，192像素高，每一像素32比特，并且以每秒5帧或者更高的速率显示。因此，以任何视频窗口尺寸与有效视频缩略图和近侧视频信道(远侧缩略图输入)同时地有选择地显示有效的视频信道。组会话的有效监督者可以选择在会话期间使用的有效的音频与视频信道。组会话的所有的参与者既显示在每个缩略图中也显示在主要列表中，并且向组会话的有效监督者提供多层反馈，该多层反馈是有关谁正在请求提供有效的音频与视频信道、在一次会话中他们已经有多少次有效、他们已经参加这次会话多长时间以及将来确定为重要的其他反馈。任何组会话参与者可以请求对有效的音频与视频信道的控制，并且然后突出显示近侧视频窗口的他们的144像素宽、192像素高的部分，以使每个组会话参与者知道正在把他们的视频的什么部分传送给所有其他组会话参与者。
(7)消息业务470。
消息业务470便利于注册用户在包括独立、个人或者组会话期间在内的任何时候发送并接收一类具有媒体类型独立、安全、实时特点的消息的功能。适当的消息控制在任何时候对来自任意经认可的客户机A1...N80的注册用户来说是可用的。每个消息包括创建并发送消息的注册用户、具有原始本、复写本之间适当的差别的要接收它的所有注册用户、以及暗送收件人、主题字段、纯文本主体字段、任何支持的媒体或内容以及任意客户机A1...N80驻留文件的附件。另外，每个消息包括消息始发方建立的安全预防，消息回复的期望最短时间、响应消息中的请求的期望最短时间、截止时间之前剩余的时间、以及创建并传送消息的时间和日期。如果选择安全选项，则消息业务470要求各自的收件人的生物测定学以及/或者密码访问以便查看正文和内容。
(8)聊天业务480。
提供聊天业务480以便利于个人或者组会话的参与者使用实时输入的文本保持连续的对话以及保持根据需求提出的基于音频、视频以及图像的媒体。聊天业务480可以在一次个人或者组会话期间的任何时候开始一次连续的对话，并且在任何时候进行对来自任意经认可的客户机A1...N80的注册用户的控制。聊天业务向有效的个人或者组会话的参与者提供输入被称为对话项目的文本语句的功能。参与者然后可以发送一个完成的对话项目，并且该项目立即被添加到向全部会话参与者显示的对话项目列表中。该对话项目列表包括每个对话项目的发送者的名称以及发送对话项目的日期和时间。
(9)评估业务490。
评估业务490便利于个人或者组会话的的任何参与者以多种多样的方法有效地收集来自会话的其他参与者的反馈。对来自任何经认可的客户机A1...N80的注册用户来说，在任何时候评估控制都是可用的，在个人或者组会话期间，注册用户通过客户机A1...N80可以请求参与者的反馈。一些形式的请求是可能的，包括是单个问题的查询或者与诸如Yes或者No、True或者False、多重选择等等之类的单个类型的评估相结合的指令语句。注册用户还可以提交一个表单，其将任何数目和类型的查询逻辑分组到单个表单中。全部评估被调节评估监督者必须确定呈现哪一查询或者表单，接收评估响应，确定哪一参与者接收该评估，以及控制评估传送的特性。在调节评估中，个人或者组会话的最初的或者有效的监督者总是第一个评估监督者。可是，该有效评估监督者可以从评估存在的组会话的参与者的当前列表中指定新的评估监督者。有效评估监督者还可以增加和删除参与者，以及从现有的查询或者表单的列表中创建或者选择并且将它同时地广播给选定的评估参与者，然后实时地监视评估参与者的响应。除了查询与表单，评估业务允许将查询和表单组组织成为评估箱以便利于快速评估，并且从评估箱中随意添加或删除新查询或表单。如果建立查询或表单的响应时间，则评估将向会话参与者提供倒数时钟以便他们知道要求响应之前剩余的时间。共同的响应的净结果被储存为评估响应，并且评估业务490允许用户分析、创建、显示并打印他们的评估响应的报表。
(10)投影业务500。
投影业务500提供对个人或者组会话的任何参与者的控制，其允许将操作在他们的客户机上的应用程序投影在其他会话参与者的显示器上的窗口中。这允许查看先前的应用程序和它们支持的内容，就如同用户在充满其他会话参与者的会议室中把投影仪连接到他们的计算机上。投影业务支持一次一个应用程序并且筛选出那些由音频、视频、图像、消息、聊天等其他客户机业务400产生的任何非应用程序窗口的投影。投影业务500将重新定向投影的应用可以通过音频业务450和视频业务460支持的任意音频或者视频。投影被调节，其中投影监督者具有使用哪一被验证的应用的控制，对投影的应用程序的用户接口的完全控制，并且具有控制何时还有谁能访问该投影的应用程序的用户接口以及可以访问多长时间的能力。个人或者组会话的最初的或者有效的监督者将总是第一个投影监督者，但是该作业可以再指定到任何其他会话参与者。
(11)合作业务510。
合作业务510被提供以便利于个人或者组会话的任意参与者对任何主题进行合作。合作业务510向注册用户提供文件管理控制，由此他们可以在独立、个人或者组会话期间的任何时候访问合作。对来自任何认可的客户机的注册用户来说合作控制任何时候都是可用的。所有的合作被调节，其中合作监督者必须确定呈现哪些媒体单元或内容，确定哪些参与者是合作过程的部分，确定哪些参与者可以控制本合作过程，以及确定哪些投稿保留为最终的合作结果的永久的方面。个人或者组会话的最初的或者有效的监督者将总是第一个合作监督者，但是该角色可以被再指定。有效的合作监督者提供有一种方法，在合作期间，其可以增加和删除任何其他合作参与者，或者在任何时候允许和禁止任何合作参与者输入或者修改媒体单元和内容的能力。在合作期间经认可的合作参与者可以输入或者修改媒体单元和内容，并且可以在内容箱中组织以把他们快速引入到合作过程中。内容箱易受全部文件管理。在每个参加的客户机A1...N80上的合作工作区中显示合作内容，每一合作工作区被完全定制，并且参与者具有改变增加到工作区的每个媒体单元或内容的能力。另外，合作工作区向合作参与者提供查看有助于工作区的媒体单元和内容的原文的摘要信息的能力，原文的摘要信息包括其是什么时候投稿的，谁投的稿，大小，位置，名称，附记，说明等。为了使用和编辑合作内容，大量的编辑工具和资源的集合是可用的。
(12)展示业务520。
展示业务520在一次个人或者组会话期间便利于内容的显示并且使其由展示监督者控制。该展示监督者具有对使用哪一内容的控制和对通过该有效内容的导航的控制。个人或者组会话的最初的或者有效的监督者将总是第一个展示监督者，但是该角色可以被再指定。展示业务520将向展示监督者提供一种在任何时候改变内容、或者从该展示添加或删除参与者的方法。在展示期间，向所有的参与者显示展示状态信息，包括该展示开始的日期和时间，持续时间，有效内容的名称和说明，以及有效展示监督者。
(13)创作业务530。
创作业务530通过提供产生独立于主题或者媒体类型的内容所必需的工作区和工具以及记录完成的内容的功能来便利于任意经认可的注册用户创建内容。完成之后，可以向指定的注册用户发布该内容。创作业务530向内容创造者提供产品工作区和工具，其允许他们通过可重用的面向对象的逻辑结构的增加、删除、编辑和组织来创建内容。这便利于任意目的的内容的不同阵列的创建。
(14)资产管理业务540。
资产管理业务540便利于任何经认可的注册用户管理他们的个人和组织的资产。这一点是通过保持所有用户帐户信息、协议结合、软件程序设定、用户参数选择、注册程序等等的客户机登记来实现。由位于每个客户机A1...N80上的应用程序来提供资产管理业务540。这不同于先前描述的注册业务，其是基于注册服务器30的。因此，注册业务提供后端注册用户同时资产管理业务540提供前端注册用户功能用于进行数据分析，数据输入，以及创建列表，报告，和表单。资产管理业务540创建包括资产类型、资产记录、资产字段以及资产表单在内的许多嵌入的逻辑结构。资产记录包括资产或者表示资产。资产字段包含任意支持的媒体类型，用一个或多个资产字段定义一个资产记录。资产表单允许单个资产记录的一个或多个资产字段的媒体单元被输入、修改或者查看。资产报告允许在一个列表中查看一个资产类型内的任意多资产记录的资产字段的任意组合。给出这些结构，资产管理过程向经认可的注册用户提供定义资产类型、创建和编辑资产记录和它的资产字段、创建和查看资产表单、以及创建和查看资产报告的功能，这些是便利于任意资产的管理所必需的。资产管理业务540自动地定义一些基础资产，包括人员(基础资产类型和具有适当的资产字段的资产记录，该适当的资产字段定义认可的注册用户要求保持的个人)，设备(基础资产类型和具有适当的资产字段的资产记录，该适当的资产字段定义经认可的注册用户要求保持的该设备、硬件或者存货项目)，应用程序(基础资产类型和具有适当的资产字段的资产记录，该适当的资产字段定义经认可的注册用户要求保持的软件应用程序)，媒体(同上，但是包括经认可的注册用户要求保持的媒体单元)，内容(同上)等。资产管理业务540还向经认可的注册用户提供创建新资产类型、资产类型的新资产记录、资产记录的新资产字段的功能和修改或者增加基础资产类型的新资产字段的功能。这些结构支持实时地索引、搜索、以及分析大数量数据的功能。
(15)互联网业务550。
互联网业务550是基于客户机的应用，其向注册用户提供访问全部业务单元10发布的互联网业务360的功能。这包括选择互联网浏览器，电子邮件应用，或者其他现有互联网应用。
(16)媒体业务560。
媒体业务560是基于客户机的应用，其向注册用户提供从视频到高分辨率图像的媒体编辑工具的丰富阵列。
(17)帮助业务570。
通过任意客户机的全面的助手台业务任何时候都是可用的，而不管用户可能已经在同时开始任何其他过程。该助手台业务包括通过对被指定为助手台支持各自的业务单元10的客户机A1...N80的直接访问的在线帮助和随后对值班助手台职员的访问的在线帮助。每个助手台客户机A1...N80具有被设计来帮助用户故障查找全范围的可以确认的问题的内容。当用户选择帮助业务570提供的助手台访问功能时，需要用户选择把他们的问题进行分类的关键字随后请求作为建立与助手台职员的连接的一个必要条件的本地电子支持。
(18)网络管理业务580。
各种网络管理业务580可用来在协调使用中协助管理员。这些业务包括测量网络使用负荷的使用监视，监视网络故障的故障监视，监视客户机故障的客户机监视，监视注册服务器故障的注册服务器监视，监视重大软件故障的软件监视，跟踪网络故障解析的网络故障解析，跟踪软件故障解析的软件故障解析，保持有关客户机结构数据的客户机结构，保持有关服务器结构数据的注册服务器结构，管理所有的软件版本控制和分发的软件管理，以及保持硬件预防维护程序的预防维护。
(19)业务管理业务590。
业务管理业务590由客户机驻留应用来提供，其允许管理员建立用户帐户，设置用户特权，建立安全措施，以及把内容记录在注册服务器30-1...N上。
(20)安全业务600。
安全业务600由基于客户机的应用来提供，其提供注册的安全代理人，该注册的安全代理人具有控制网络访问、指定特权的功能以及进行用于技术验证和测验的电子代理的功能。安全业务600使用注册服务器30驻留安全业务280。
(21)电话业务610。
电话业务610由客户机驻留应用来提供，其允许注册用户进行和接收标准电话呼叫并发送和接收标准传真。
(22)仿真和游戏业务620。
仿真和游戏业务620由客户机驻留应用来提供，其允许注册用户通过业务单元10参加高级仿真和游戏。
(23)超级计算业务630。
超级计算业务630由客户机驻留应用来提供，其允许注册用户开始并控制基于业务单元10的超级计算业务380性能。上面仅仅是本UCCA支持的性能的一部分列表。
尽管会同本发明的各种优选实施例一起描述了本发明，应该理解可以对其进行进一步的修改。权利要求是用于覆盖通常与本发明的原理一致的本发明的任何变化、使用或者应用，而且包括在本发明所属的技术领域内所熟知的和惯用的那种偏离。
基于实际计算机的通信应该实时进行以便确保在视觉上地、可听见地并在情绪上激励参与者，而且允许参与者在该过程期间与信息进行交互作用。信息流问题的任何解决方案必须以可行的通信基础设施开始。
很遗憾，现有的电话、局域网(LAN)、广域网(WAN)、互联网、卫星、无线以及有线电视技术是信息流的障碍。所有这些都有固有的限制，其阻止实时、双向的、有保证的、全球的、相等接入的、可靠的、连续可升级的、高质量的业务。实际上电话基础设施是实时双向的，但是它是基于统计的并且只可处理音频而非真正的信息流需要的内容的不同阵列。而当以实时双向的形式配置卫星时，则太复杂而且太昂贵。有线电视设备是单向的。LAN,WAN，以及互联网技术是基于统计的并且不能提供解决信息流问题所需要的服务质量(QoS)、性能、安全以及可靠性的任何保证。结果，由于基于传统的计算机的通信解决方案在主处理机中的计算能力的不足、在双向的数据吞吐能力上的局限、对于所有的媒体格式支持的缺乏、非实时性能、以及全交互性的不足，所以在基于传统的计算机的通信解决方案中无法实现真正的有效信息流模型。
这里依然具有对统一的计算和通信体系结构的显著的商业需求，这样一个体系结构将同时允许会话管理员(仲裁人或教师)、已验证的参与者(用户或学生)、网络管理员、助手台、任意必要的辅助的通信业务、以及内容开发者的全部参与。在此提出的统一的计算和通信体系结构(UCCA)的目的是给予全部前述的名称同时并无缝的点对点和点对多点通信性能并且允许内容的创建，内容的管理，内容的分发，内容的安全，内容使用的评估，其中包括所有通信格式(音频，视频，图像，数据等)，并且本质上是实时的。
权利要求
1．一种统一的计算和通信体系结构(UCCA)，包括至少一个业务单元，其由互连计算机的网络形成，以便利于其间的管理多媒体点对多点信息流，每个业务单元进一步包括，ATM通信干线，连接到所述ATM通信干线的中央无阻塞ATM交换机，多个客户机通信终端，其每个都可连接到所述ATM交换机，每个所述客户机通信终端进一步包含包括下列组件的一个计算平台具有外设芯片组和母板的至少一个超级计算机类主处理机，连接到所述母板的数字照相机，连接到所述母板的音频扬声器，连接到所述母板的麦克风，连接到所述母板的可视显示器，连接到所述母板的生物测定学装置，以及连接到所述母板用于到所述ATM交换机的专用连接的一ATM通信接口，和可连接到所述ATM交换机的至少一个注册服务器，每个注册服务器进一步包含包括下列组件的计算平台具有外设芯片组和母板的至少一个处理器，连接到所述母板用于到所述ATM交换机的专用连接的一ATM通信接口，以及超高速数据存储阵列；由此，对所述ATM交换机的许多客户机连接保持在预定最大数目或是在预定最大数目之下以便在每个业务单元内部保持均衡对称的ATM网络拓扑结构，其支持所述客户机之间以及所述客户机的任意组和所述注册服务器之间以及注册服务器之间的有保证的、非统计上的、全双工通信。
2．如权利要求1所述的统一的计算和通信体系结构(UCCA)，其中，每个所述客户机通信终端和所述至少一个注册服务器经它们各自的ATM通信接口连接到所述ATM交换机处的专用连接上，客户机通信终端的数目被限制为所述预定的最大值以便确保有保证的双向的数据路径存在于每个业务单元内部的每个客户机通信终端和注册服务器之间。
3．如权利要求1所述的统一的计算和通信体系结构(UCCA)，进一步包含至少一个专用服务器，每个专用服务器进一步包含包括下列组件的计算平台，具有外设芯片组和母板的至少一个处理器，连接到所述母板用于到所述ATM交换机的专用连接的一ATM通信接口，以及超高速数据存储阵列，由此对所述至少一个专用服务器的访问从各个业务单元内部的客户机通信终端的角度是基于统计的。
4．一种统一的计算和通信体系结构(UCCA)，包括至少一个业务单元，其由互连计算机的网络形成以便利于其间的管理多媒体点对多点信息流，每个业务单元进一步包括，ATM通信干线，连接到所述ATM通信干线的中央无阻塞ATM交换机，多个客户机通信终端，其每个都可连接到所述ATM交换机，每个所述客户机通信终端进一步包含具有用于到所述ATM交换机的专用连接的ATM通信接口的计算平台，以及可连接到所述ATM交换机的至少一个注册服务器，每个注册服务器进一步包含具有连接到所述母板用于到所述ATM交换机的专用连接的ATM通信接口的计算平台，和高速数据存储阵列，配置所述注册服务器用于控制预定最大数目的同时客户机通信终端连接，以致于永久的双向的数据路径存在于每个业务单元内部的每个客户机通信终端和注册服务器之间。
5．如权利要求4所述的统一的计算和通信体系结构(UCCA)，进一步包含保持在各个业务单元中的多个网络业务，以便保证适当的信息管理流。
6．如权利要求5所述的统一的计算和通信体系结构(UCCA)，进一步包含保持在各个业务单元中的多个客户机业务，以便保证适当的信息管理流。
7．如权利要求5所述的统一的计算和通信体系结构(UCCA)，其中所述网络业务包含可用性业务，质量业务，可靠性业务，可服务性业务，可维护性业务，可扩展性业务，验证业务，安全业务，注册业务，高可用性业务，容错业务，资源管理业务，带宽管理业务，数据存储业务，通信业务，互联网业务，电话业务，以及超级计算业务的组中的任何一个或多个业务。
8．如权利要求6所述的统一的计算和通信体系结构(UCCA)，其中所述客户机业务包含联络业务，会话管理业务，会话状态业务，时间排定业务，音频业务，视频业务，消息业务，聊天业务，评估业务，投影业务，合作业务，展示业务，创作业务，资产管理业务，互联网业务，媒体业务，帮助业务，网络管理业务，业务管理业务，安全业务，电话业务，仿真和游戏业务，以及超级计算业务中的组中的任何一个或多个业务。
9．如权利要求4所述的统一的计算和通信体系结构(UCCA)，进一步包含至少一个专用服务器，每个专用服务器进一步包含具有连接到所述母板用于到所述ATM交换机的专用连接的ATM通信接口的计算平台，以及超高速数据存储阵列，由此，对所述至少一个专用服务器的访问从各个业务单元内部的客户机通信终端的角度是基于统计的。
10．如权利要求4所述的统一的计算和通信体系结构(UCCA)，其中任意一个所述客户机和注册服务器的ATM通信接口适合用于到所述中央无阻塞ATM交换机的专用连接。
11．如权利要求10所述的统一的计算和通信体系结构(UCCA)，其中所述ATM通信接口同时支持多个通信协议并允许动态地增加新的通信协议。
12．如权利要求11所述的统一的计算和通信体系结构(UCCA)，其中所述ATM通信接口支持多个工业标准物理层接口，该多个工业标准物理层接口包括来自T1,E1,DS-3,OC-3,OC-12,OC-48,MMDS无线，LMDS无线以及XDSL组成的组中的任何一个。
13．如权利要求12所述的统一的计算和通信体系结构(UCCA)，其中所述ATM通信接口支持提供安全的数据传输的ATM信元的实时加密而不必增加等待时间或者消耗带宽。
14．一种统一的计算和通信体系结构(UCCA)，包含多个业务单元，其每个由互连计算机的网络形成以便利于其间的管理多媒体点对多点信息流，每个业务单元进一步包括，ATM通信干线，连接到所述ATM通信干线的中央无阻塞ATM交换机，多个客户机通信终端，其每个都可连接到所述ATM交换机，每个所述客户机通信终端进一步包含具有用于到所述ATM交换机的专用连接的ATM通信接口的计算平台，以及可连接到所述ATM交换机的至少一个注册服务器，每个注册服务器进一步包含具有连接到所述母板用于到所述ATM交换机的专用连接的ATM通信接口的计算平台，和高速数据存储阵列，配置所述注册服务器用于控制预定最大数目的同时客户机通信终端连接，以致于永久的双向的数据路径存在于每个业务单元内部的每个客户机通信终端和注册服务器之间；和保持在各个业务单元中的多个网络业务，以便保证适当的信息管理流；和保持在各个业务单元中的多个客户机业务，以便保证适当的信息管理流；由此，所述多个业务单元的所述无阻塞ATM交换机可连接到公共的ATM交换机以便在任意客户机通信终端和注册服务器之间创建双向的相互间的业务单元数据路径。
15．如权利要求14所述的统一的计算和通信体系结构(UCCA)，其中所述网络业务和所述客户机业务是完全以软件的形式连续地可升级的。
全文摘要
统一的计算和通信体系结构( UCCA),其提供节省成本的、安全的、实时的、全双工的、强大的、可靠的、向后兼容的、不断可升级的跨平台通信解决方案。该体系结构包括一个或多个业务单元(10),而每个业务单元(10)包括通过中央无阻塞ATM交换机(60)连接到多个客户机通信终端(A1,A80)的一个或多个注册服务器(30—1)。每个客户机通信终端(A1,A80)进一步包含一个计算机平台,其包含一个或多个超级计算机类主处理机,数字照相机(120),扬声器,麦克风,一个或多个显示器,生物测定学装置(125),以及用于与所述ATM交换机(60)进行专用连接的ATM通信接口(25)。每个注册服务器(30—1)进一步包含用于与ATM交换机(60)和超高速硬盘阵列进行专用连接的ATM通信接口(25)。
文档编号H04L12/56GK1299485SQ9980513
公开日2001年6月13日 申请日期1999年11月19日 优先权日1998年11月19日
发明者格兰特·K·霍尔库姆 申请人:泰拉环球通信公司