JP2003101518A - ライブモバイルカメラシステム - Google Patents

ライブモバイルカメラシステム

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JP2003101518A
JP2003101518A JP2002156321A JP2002156321A JP2003101518A JP 2003101518 A JP2003101518 A JP 2003101518A JP 2002156321 A JP2002156321 A JP 2002156321A JP 2002156321 A JP2002156321 A JP 2002156321A JP 2003101518 A JP2003101518 A JP 2003101518A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リアルタイムのデジタルマルチメディアデー
タをより少ない伝送遅延と低い誤り率で送信し、異なる
ネットワークの複数のサーバ間で通信負荷を均衡化す
る。 【解決手段】 可変セグメントサイズの通信プロトコル
と２層のサーバクラスタを備えたライブモバイルカメラ
システムを提供する。可変セグメントサイズ通信プロト
コルは、アプリケーション層においてデジタルデータを
セグメントに区分し、インターネットプロトコル層にお
いてこれらのセグメントをパケット化する。一態様にお
いて、この通信プロトコルは無線リンクで用いられ、Ｕ
ＤＰ（UserDatagram Protocol）と呼ばれるインターネ
ットのプロトコルを使用する。２層のサーバクラスタは
第１層に属する複数のサーバを含み、この第１層サーバ
の各々は１以上の第２層サーバを管理し、これら第２層
サーバは他の第１層サーバの配下に再割り当てしても良
い。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、概して電子ネット
ワークに関し、特にクライアントとサーバ間の通信に関
する。
【０００２】
【従来の技術】クライアント−サーバ間のネットワーク
化技術の発達により、数多くの通信アプリケーションが
利用可能になったが、現在のネットワーキングアプリケ
ーションの殆どは限られた機能しか具備していない。典
型的なアプリケーションは、１以上の独立したサーバと
通信する数個のクライアントから成る。サーバはアクセ
ス可能なデータをクライアントからのリクエストにより
記憶するので、一般にアプリケーションサーバまたはデ
ータベースサーバと呼ばれている。
【０００３】有用性のより大きいネットワーキングアプ
リケーションとしては、ライブモバイルカメラシステム
がある。通常、ライブモバイルカメラシステムにはネッ
トワークに接続されたモバイルクライアントが含まれて
いる。このモバイルクライアントは通常無線リンクを介
してネットワークに接続されているため、ネットワーク
との有線接続を行わなくても場所から場所へ自由に移動
できるようになっている。このモバイルクライアントは
自機周辺の領域の視覚画像を取得するためのカメラに加
え、自機の地理的位置を検索するためのＧＰＳ受信機を
さらに備えている。つまり、モバイルクライアントは、
視覚画像および地理情報をアプリケーションサーバに返
送することが可能である。一方、ブラウザクライアント
は、サーバシステムを介してモバイルクライアントに対
してコマンドを送信することにより、モバイルクライア
ントの一定の機能を制御することが可能である。また、
ブラウザクライアントは、特定のモバイルクライアント
または複数のモバイルクライアントのグループをある領
域の指定された地域において監視することもできる。ラ
イブモバイルカメラシステムは、自動車交通量のライブ
レポート、店舗や銀行の監視、タクシーの追跡や警察活
動の記録など多種の用途に適用し得る。
【０００４】一般に、ライブモバイルカメラシステムに
用いられるネットワークはインターネットプロトコルを
用いたインターネット網である。サーバシステムとモバ
イルクライアント間の通信にインターネットを用いる利
点としては、現存のネットワークアプリケーションとの
互換性が維持できる点である。また、標準化されたネッ
トワーキングの装置を使うことができるので、インター
ネットを利用することにより、ライブモバイルカメラシ
ステムをより容易に、安価に、そして迅速に実行するこ
とができる。
【０００５】しかしながら、ライブモバイルカメラシス
テムにインターネットを用いるにあたっての問題点とし
て、現行のインターネットプロトコルはリアルタイムの
デジタルマルチメディアデータを低誤り率で送信するに
は適していない点が挙げられる。周知のインターネット
プロトコルには、ＴＣＰ（Transmission Control Pro
tocol）と呼ばれるものがあり、このＴＣＰはデータを
低い誤り率で確実に送信することができる。しかしなが
ら、リアルタイムのデジタルマルチメディアデータを送
信する際に無線リンクに依存するライブモバイルカメラ
システムにこのＴＣＰを用いた場合、大きな伝送遅延が
頻繁に発生する。この遅延の原因は、ＴＣＰが、有線の
送信リンクと比較して伝送品質が不良である場合が多い
無線システムで利用するように設計されたものではない
ことに拠る。むしろＴＣＰは、伝送誤りはすべてネット
ワークの輻輳が原因で発生すると仮定しており、送信リ
ンクの低品質が原因で発生するデータ損失を想定してい
ない。結果として、ＴＣＰは伝送の過程において損失ま
たは破損したデータパケットを繰り返し再送信するため
著しい伝送遅延を招くことになる。
【０００６】別のインターネットプロトコルで既知のも
のとしては、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）と呼ば
れるものがある。ＵＤＰは、そのデフォルト設定の処理
手順において、損失または破損したパケットをすべて無
視するようになっているためＴＣＰに比べ速くデータを
伝送することができる。しかしながら、ＵＤＰは信頼性
の低いプロトコルであるため、高い誤り率が許容されな
いライブモバイルカメラシステムのようなアプリケーシ
ョンには通常適していない。このように、リアルタイム
のデジタルマルチメディアデータをより少ない伝送遅延
と低い誤り率で送信する方法が求められている。
【０００７】また、ライブモバイルカメラシステムは、
送信されたリアルタイムのマルチメディアデータを受信
するデータサーバ側にも重い負荷をかけてしまう。従来
からのクライアント−サーバ間のネットワークにおいて
は、多数のクライアントと通信するために単数のサーバ
が用いられる。大量の通信負荷が予測される場合には、
バックアップサーバを備えることにより、メインサーバ
の混雑時やメインサーバ全体がオフラインになった際に
通信の一部または全部をバックアップサーバが処理でき
るようにしている場合もある。
【０００８】しかしながら、従来型のサーバネットワー
クは、異なるネットワークにおいて数個のサーバ間で通
信負荷を均衡化することができない。複数のサーバ間で
の負荷の均衡化は多くのネットワーキングアプリケーシ
ョンにおいて有用であるが、特にライブモバイルカメラ
システムでは大きな通信負荷が予測され且つ高い信頼性
が必要とされるのでこのようなアプリケーションにおい
ては特に重要である。つまり、異なるネットワークの複
数のサーバ間で通信負荷を均衡化するサーバクラスタが
必要とされている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、以上説明
した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、リ
アルタイムのデジタルマルチメディアデータをより少な
い伝送遅延と低い誤り率で送信する方法および異なるネ
ットワークの複数のサーバ間で通信負荷を均衡化するサ
ーバクラスタを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係るライブモバイルカメラシステムは、無
線リンクに特に好適な通信プロトコル、および異なるネ
ットワークにおける１以上のサーバ間の通信負荷を均衡
化するためのサーバクラスタを提供する。
【００１１】本発明に係る通信プロトコルは、アプリケ
ーション層においてリアルタイムのデジタルマルチメデ
ィアデータをセグメントに区分し、インターネットプロ
トコル層においてパケット化する。このセグメントのサ
イズは、セグメントの伝送中に発生するパケット誤りに
応じて可変である。また、インターネットプロトコル層
としてはＵＤＰ(User Datagram Protocol)を用いるのが
好ましい。
【００１２】本発明の実施の一態様において、上記通信
プロトコルは、第１のアプリケーション層においてデジ
タルデータをセグメントに区分し、第１のインターネッ
トプロトコル層において前記セグメントをパケット化
し、第２のインターネットプロトコル層において前記パ
ケットを再組み立てし、第２のアプリケーション層にお
いて前記セグメントを再組み立てることを特徴としてい
る。好ましくは、パケット化と前記パケットの再組み立
ての過程の間に、無線リンクを介して前記パケットを送
受信する過程を有する。
【００１３】別の好ましい態様において、前記パケット
に誤りがあるか否か検査し、前記パケット検査の結果に
応じて前記セグメントサイズを変更する。この場合、前
記パケット検査により前記デジタルデータにパケット誤
りが検出されなかった場合、前記セグメントサイズを拡
大し、前記パケット検査により前記デジタルデータにパ
ケット誤りが検出された場合、前記セグメントサイズを
縮小させる。このセグメントサイズは、下限と上限の間
で変更されるようにしても良い。さらに、前記パケット
検査によりデジタルデータにパケット誤りが検出されず
且つ前記セグメントサイズが前記上限である場合、前記
セグメントサイズは変更されず、前記パケット検査によ
りデジタルデータにパケット誤りが検出されず且つ前記
セグメントサイズが前記上限ではない場合、前記セグメ
ントサイズを拡大し、前記パケット検査によりデジタル
データにパケット誤りが検出され且つ前記セグメントサ
イズが下限の場合、前記セグメントサイズは変更され
ず、前記パケット検査によりデジタルデータにパケット
誤りが検出され且つ前記セグメントサイズが下限ではな
い場合、前記セグメントサイズを縮小する。
【００１４】さらに別の好ましい態様において、本発明
に係る通信プロトコルは、前記パケットに誤りがあるか
否かを検査し、パケット誤りを有しないセグメントは再
送信せず、パケット誤りを有するセグメントのみを再送
信することを特徴としている。好ましくは、前記パケッ
ト検査の結果に応じて前記セグメントの少なくとも１
を、前記第１のインターネットプロトコル層からではな
く前記第１のアプリケーション層から再送信する。ま
た、モバイルクライアント周辺の視覚環境のデジタル化
画像である前記デジタルデータはライブモバイルカメラ
システムにおいて生成するのが好ましい。さらに、前記
パケット化と前記パケットの再組み立てとの過程の間
に、無線リンクを介して前記パケットを送受信する過程
を有するようにしてもよい。
【００１５】本発明に係るサーバクラスタは、第１層サ
ーバおよび第２層サーバを有する。第１層サーバの各々
は、１以上の第２層サーバを管理する。第２層サーバに
対する通信負荷は、他の第２層サーバより負荷が少ない
第２層サーバに通信接続を転送することにより均衡化さ
れる。また、第１層サーバは、第２層サーバを他の第１
層サーバの配下に再割り当てすることにより第１層サー
バのダウンタイムや他の負荷不均衡の問題に対応しても
よい。
【００１６】本発明の実施の一態様において、上記サー
バクラスタは、第１層および第２層を有するサーバクラ
スタであって、前記第１層および前記第２層の各々は少
なくとも１のサーバを有し、前記第１層は前記第２層を
管理し、前記第１層は通信接続を求める要求を受信し、
前記第２層に前記要求を送信することにより、前記第２
層が前記要求に応答することを特徴としている。好まし
くは、前記第２層は、少なくとも２のサーバを有するこ
とを特徴とする。各第２層サーバは前記要求に応答し、
最初の第２層サーバが応答すると通信接続が設定され
る。
【００１７】さらに別の好ましい態様において、前記第
１層は少なくとも２のサーバから成り、前記第１層サー
バの各々は少なくとも２の第２層サーバを管理するよう
にしてもよい。この場合、前記複数の第１層サーバの１
のサーバは自身が管理する前記複数の第２層サーバの１
のサーバを前記複数の第１層サーバの他の１のサーバの
配下に再割り当てしてもよい。この再割り当てにおい
て、前記再割り当てを行う第１層サーバは、前記複数の
第２層サーバの前記１のサーバの受け入れを求めるメッ
セージを前記複数の第１層サーバの前記他の１のサーバ
に送信し、前記複数の第１層サーバの前記他の１のサー
バは、前記要求メッセージを受け付けると、前記複数の
第２層サーバの前記１のサーバの管理を行うように設定
することができる。
【００１８】好ましくは、前記第１層サーバの少なくと
も２のサーバが、インターネットプロトコルを用いて互
いに通信し、前記少なくとも２のサーバは異なるサーバ
ネットワークである。
【００１９】さらに別の好ましい態様におけるサーバク
ラスタでは、要求者が前記通信接続を求める要求を送信
し、前記要求者は前記要求の送信先のデフォルトサーバ
として前記複数の第１層サーバのいずれかの識別情報を
記憶するようにしてもよい。この場合、前記要求者は記
憶した前記複数の第１層サーバの識別情報を更新し、前
記要求者は前記要求の送信先として前記複数の第１層サ
ーバのいずれかを選択することができる。好ましくは、
前記第１層は、インターネットプロトコルを用いて前記
第２層と通信し、前記第１層と前記第２層は異なるサー
バネットワークである。この場合、前記第２層の少なく
とも２のサーバは、異なるサーバネットワークとしても
よい。
【００２０】さらに別の態様において、無線リンクが前
記要求された通信接続に連結されてもよい。また、ライ
ブモバイルカメラシステムはカメラ付のモバイルクライ
アントを有し、前記カメラにより前記モバイルクライア
ント周辺の視覚画像を撮影し、前記画像は前記通信接続
を介して送信されるようにしてもよい。
【００２１】なお、本発明に係るライブモバイルカメラ
システムは、上記諸態様を挙げた通信プロトコルおよび
サーバクラスタを様々な組み合わせにおいて含む種々の
態様を取り得ることは、本願明細書に開示された本発明
の実施方法とを検討することにより、当業者にとって明
らかであろう。
【００２２】
【発明の実施の形態】添付図のうち特に図１を参照しな
がら、ライブモバイルカメラシステム１０について説明
する。ライブモバイルカメラシステム１０により、ユー
ザは、モバイルクライアント１６周辺の視覚環境および
モバイルクライアント１６の地理的位置を監視すること
が可能になる。一般的に、ユーザはデータサーバクラス
タ２０、データベースサーバ２２、地図サーバ２４、ウ
ェブサーバ２６を含むサーバシステムおよびブラウザク
ライアント２８を介してモバイルクライアント１６と通
信する。
【００２３】ライブモバイルカメラシステム１０は、本
願明細書で説明されている構成要素をすべて含む形態で
あっても、一部のみを含む形態であっても良い。また、
本願明細書に説明されていない他の構成要素を含む形態
も取り得る。一般に、ライブモバイルカメラシステム１
０はモバイルクライアント１６を含む。このモバイルク
ライアント１６は標準のラップトップ型ＰＣでも良い
が、自動車に実装されるかモニター局に収容された特化
型コンピュータが好ましい。モバイルクライアント１６
は自機周辺の視覚環境のリアルタイムのデジタルマルチ
メディアデータを受け取るためのカメラ１２に接続され
ている。また、モバイルクライアント１６は、自機の地
理的位置のデータを取得するためのＧＰＳ（Global Pos
itioning System）受信機に接続されている。
【００２４】ブラウザクライアント２８は、ＨＴＴＰ
（Hypertext Transfer Protocol）を用いるデータサー
バクラスタ２０、データベースサーバ２２、地図サーバ
２４、ウェブサーバ２６を含むサーバシステムを介して
モバイルクライアント１６を監視する。モバイルクライ
アント１６は、地上電話線などの各種通信接続を介して
このサーバシステムに接続されてもよい。しかしなが
ら、無線リンクを用いた方がモバイルクライアント１６
の自由度が向上するのでより好ましい。また、以下に説
明するが、無線リンクによるリアルタイムのデジタルマ
ルチメディアデータ通信の信頼性と効率的なスループッ
トを向上させるために、可変セグメントサイズ通信プロ
トコル７０が用いられる。
【００２５】データサーバクラスタ２０は、モバイルク
ライアント１６からデータを受信する他、ブラウザクラ
イアント２８からモバイルクライアント１６にデータを
送信する。後に説明するが、信頼性およびデータサーバ
クラスタ２０の設備能力を向上させる目的で、データサ
ーバクラスタ２０を２層に構成して設けている。また、
データサーバクラスタ２０は、モバイルクライアント１
６が位置し得る地理的位置の典型例として複数の地図を
格納する地図サーバ２４に接続されている。
【００２６】データベースサーバ２２および地図サーバ
２４は、ブラウザクライアント２８からコマンドを受け
取るウェブサーバ２６に接続されており、要求されたデ
ータをブラウザクライアント２８に送信する。ブラウザ
クライアント２８は、データサーバクラスタ２０、デー
タベースサーバ２２、地図サーバ２４、ウェブサーバ２
６を含むサーバシステムとの通信が可能で、ユーザから
の入力の受付ができ、要求されたデータの表示が可能で
あればいずれの種類のコンピュータでもよい。
【００２７】上記から明らかなように、ライブモバイル
カメラシステム１０は、ユーザが、離れた位置から、あ
る場所を視覚的に監視したい場合、各種適用例において
有用である。また、ライブモバイルカメラシステム１０
により、ユーザはモバイルクライアント１６が収集した
視覚画像の地理的な位置を監視することが可能になる。
さらに、モバイルクライアント１６とサーバシステム
（データサーバクラスタ２０、データベースサーバ２
２、地図サーバ２４、ウェブサーバ２６を含む）間で無
線リンクを用いると、更なる自由度が可能となり、モバ
イルクライアント１６が複数の場所間を移動できように
なり、ユーザがこれらの複数の場所を監視するのが容易
になる。
【００２８】次に図２を参照して、可変セグメントサイ
ズ通信プロトコル７０について説明する。一般的に、通
信プロトコル７０は、リアルタイムのデジタルマルチメ
ディアデータがインターネットプロトコル層においてパ
ケット化される前にこのデジタルデータを小部分にセグ
メント化する。このセグメントの大きさは、無線リンク
の品質に応じて後のステップで変更可能である。可変セ
グメントサイズ通信プロトコル７０は、ＵＤＰ（User D
atagram Protocol）という標準インターネットプロトコ
ル層と共に用いる。一般に、ＵＤＰはＴＣＰ（Transmis
sion Control Protocol）に比べ伝送速度が速い。何故
なら、ＵＤＰにおいては、デジタルデータフレームから
データパケットが損失または損傷した場合に自動的にデ
ータを再送信する構成になっていないからである。従っ
て、アプリケーション層は、損失または損傷パケットを
含むセグメントのみを再送信することにより、無線リン
クにおける送信効率が向上するようになっている。
【００２９】可変セグメントサイズ通信プロトコル７０
はまず、リアルタイムのデジタルマルチメディアデータ
フレームの生成手順から開始される（Ｓ４０）。各種の
リアルタイムのデジタルマルチメディアデータを可変セ
グメントサイズ通信プロトコル７０に用いることができ
るが、モバイルクライアント１６がライブモバイルカメ
ラシステム１０において生成したリアルタイムのデジタ
ルマルチメディアデータは可変セグメントサイズ通信プ
ロトコル７０に特に適している。例えば、典型的なデジ
タルマルチメディアデータフレームのサイズは約１０キ
ロバイトである。このデジタルマルチメディアデータフ
レームは、アプリケーション層によって小部分つまりセ
グメントにセグメント化される（Ｓ４２）。すなわち、
デフォルトのセグメントサイズが例えば５００バイトの
場合、１０キロバイトのデジタルデータフレームが２０
セグメント生成されることになる。尚、好ましくは、デ
フォルトのセグメントサイズは、アプリケーションシス
テムを設計する際に設定するのが良い。
【００３０】次に、ＵＤＰ層において、各セグメント
は、ネットワーク上を送信可能な数個の離散的データパ
ケットに分割される（Ｓ４４）。リアルタイムのデジタ
ルマルチメディアデータパケットを無線リンクを介して
送信する場合はＵＤＰ層を用いるのが好ましい。何故な
ら、ＵＤＰはＴＣＰに比べ、送信リンクの品質が劣悪な
場合において伝送速度がかなり高速だからである。無線
リンクを本発明に用いた場合、次に、データパケットが
モバイルクライアントから送信される（Ｓ４６）。
【００３１】次に、無線データパケットは第２層サーバ
Ｔ２ａ、Ｔ２ｂ、Ｔ２ｃのいずれか、または適当な受信
機によって受信される（Ｓ４８）。そして、データパケ
ットは、元のセグメントに再組み立てされる（Ｓ５
０）。すなわち、前述の例において、データパケットは
元の２０セグメントに別個に再組み立てされる。次に、
各セグメントを検査してセグメント内のデータパケット
で損傷または損失しているものがあるか否かを判定する
（Ｓ５２）。セグメントに損傷または損失データパケッ
トがあると判定された場合、モバイルクライアントに対
してメッセージを返送し、損傷また損失データパケット
を含む特定のデータセグメントを再送信するよう要求す
る（Ｓ４７）。すべてのセグメントがデータパケットの
損傷または損失なしに送信された場合、セグメントは原
データフレームに再組み立てされる（Ｓ５４）。
【００３２】次に、セグメントサイズを検査して、次の
リアルタイムのデジタルマルチメディアデータフレーム
送信のためのセグメントサイズを最適化する。送信リン
クの品質が劣悪な場合には、パケット誤りの可能性を最
小化し且つ再送信が必要になった場合のセグメントのサ
イズを小さくするために、セグメントサイズは小さい方
がよい。一方、ネットワークが目的地にセグメントをル
ーティングする際に用いられるヘッダを各セグメントに
個々に付加する必要があるので、セグメントを小さくす
ると伝送効率が低下することになる。従って、送信リン
クの品質が良い場合には、大きめのセグメントサイズが
良い。
【００３３】従って、最初のリアルタイムのデジタルマ
ルチメディアデータフレームのデータパケットで送信中
に損傷または損失したものがない場合、セグメントサイ
ズは許容可能と判断されるか、あるいは小さすぎると判
断される。そして、送信システムに適していると考えら
れているセグメントサイズの最大値を示す限界値と、現
在のセグメントサイズの値が比較される（Ｓ５６）。現
在のセグメントサイズがすでに上限に達しているのであ
れば、セグメントサイズは変更されず、許容最大値のま
ま据え置かれる（Ｓ５８）。一方、現在のセグメントサ
イズが上限に達していない場合、セグメントサイズを１
０％拡大する。
【００３４】同様に、最初のリアルタイムのデジタルマ
ルチメディアデータフレームのデータパケットで送信中
に損傷または損失したものが存在した場合、セグメント
サイズが大きすぎると判断される。そして、現在のセグ
メントサイズの値が、送信システムに適していると考え
られるセグメントサイズの最小値を示す限界値と比較さ
れる（Ｓ６２）。現在のセグメントサイズがすでに下限
に達している場合、セグメントサイズは許容最小値のま
ま設定される（Ｓ６４）。しかしながら、現在のセグメ
ントサイズが下限に達していない場合、セグメントサイ
ズは１０％縮小される（Ｓ６６）。
【００３５】次に、新セグメントサイズはモバイルクラ
イアント１６に返送されて次のリアルタイムのデジタル
マルチメディアデータフレームで使用される（Ｓ６
８）。このように、セグメントサイズはデジタルデータ
フレームの送信の度に検査され、上限と下限の範囲内で
セグメントの最適なサイズを判定する。すなわち、可変
セグメントサイズ通信プロトコル７０により、無線リン
クに特に好適な迅速かつ信頼性の高い送信が可能となる
ことは明白である。
【００３６】図１、３、４を参照しながら、２層データ
サーバクラスタ２０について説明する。２層データサー
バクラスタ２０は、第１層サーバＴ１ａ、Ｔ１ｂと、こ
の第１層サーバに管理される第２層サーバＴ２ａ、Ｔ２
ｂ、Ｔ２ｃ、Ｔ２ｄ、Ｔ２ｅ、Ｔ２ｆとを有する。２層
のサーバ間の関係、および２層データサーバクラスタ２
０とライブモバイルカメラシステム１０との関係の概要
は図１に示すとおりである。従って、通信接続の要求は
第１層サーバであるＴ１ａに受信される。通常、１以上
の第１層サーバＴ１ａ、Ｔ１ｂが設けられ、各第１層サ
ーバＴ１ａ、Ｔ１ｂは多くの第２層サーバＴ２ａ、Ｔ２
ｂ、Ｔ２ｃ、Ｔ２ｄ、Ｔ２ｅ、Ｔ２ｆを管理している。
【００３７】第１層サーバであるＴ１ａのアドレスは通
常モバイルクライアント１６において通信相手のデフォ
ルト第１層サーバＴ１ａとして記憶される。また、モバ
イルクライアント１６の設定は、バックアップの第１層
サーバＴ１ｂのアドレスに変更してもよいし、あるい
は、デフォルトの第１層サーバＴ１ａを代替第１層サー
バＴ１ｂに変更して主要第１層サーバＴ１ａのダウンタ
イムを吸収したり、他の負荷不均衡の問題に対処するよ
うにしてもよい。
【００３８】第１層サーバＴ１ａが通信接続の要求を受
信すると、第１層サーバＴ１ａは該要求と要求者の識別
情報を第１層サーバＴ１ａが管理する第２層サーバＴ２
ａ、Ｔ２ｂ、Ｔ２ｃの各々に送信する。図３に示すとお
り、第２層サーバＴ２ａ、Ｔ２ｂ、Ｔ２ｃの各々はモバ
イルクライアント１６に応答することにより、通信接続
のための各サーバの可用性を示し、第２層サーバＴ２
ａ、Ｔ２ｂ、Ｔ２ｃ各々の各アドレスを提供する。第２
層サーバＴ２ａ、Ｔ２ｂ、Ｔ２ｃ各々の通信負荷とその
他可用性状況の結果、第２層サーバＴ２ｃが他の第２層
サーバＴ２ａ、Ｔ２ｂより前に該通信接続要求に応答す
る。そして、モバイルクライアント１６は、最初に応答
した第２層サーバＴ２ｃとの通信接続を設定し、後で応
答した第２層サーバＴ２ａ、Ｔ２ｂとの通信を終了す
る。次に、通信接続を設定した第２層サーバＴ２ｃは、
受信したデータをデータベースサーバ２２、地図サーバ
２４、ウェブサーバ２６に送信することにより、モバイ
ルクライアント１６とブラウザクライアント２８間のリ
ンクを提供する。
【００３９】図４は、第１層サーバＴ１ａ、Ｔ１ｂと第
２層サーバＴ２ａ、Ｔ２ｂ、Ｔ２ｃ、Ｔ２ｄ、Ｔ２ｅ、
Ｔ２ｆ間の管理／被管理の関係が、第１層サーバのダウ
ンタイム吸収やその他負荷均衡化などの目的で変化した
場合を示している。第１層サーバＴ１ａが今にも停止し
そうな場合、サーバＴ１ａは配下にある第２層サーバＴ
２ａ、Ｔ２ｂ、Ｔ２ｃを他の第１層サーバＴ１ｂの配下
に再配置する。つまり、停止を間近に控えた第１層サー
バＴ１ａは、第１層サーバＴ１ｂに対して、第２層サー
バＴ２ａを配下に置いて管理するようにとの要求を送信
する。停止予定の第１層サーバＴ１ａと再配置された第
２層サーバＴ２ａの管理／被管理関係はここで終了す
る。停止予定の第１層サーバＴ１ａは、配下の第２層サ
ーバの残りのＴ２ｂ、Ｔ２ｃが再配置されるまで、他の
第１層サーバに要求を送信することにより、再配置処理
を繰り返す。
【００４０】以上の点より、２層データサーバクラスタ
２０において、より負荷の少ない他のサーバに通信接続
を転嫁することにより、多数のサーバ間の負荷均衡を保
つことが可能になることは明らかである。データサーバ
クラスタ２０が通信負荷を均衡させることが可能なの
で、従来型のサーバシステムに比べより高い負荷の総ト
ラフィックを処理することが可能になる。従って、処理
速度のより速い高価なサーバが現在処理しているトラフ
ィック許容荷重と同じ処理量を、より小型で安価なサー
バを使って達成することができる。また、この２層デー
タサーバクラスタ２０では、第１層サーバと第２層サー
バ間の通信および第１層サーバ間の通信に標準のインタ
ーネット通信プロトコルを用いることができる。つま
り、第１層サーバと第２層サーバは互いに異なる離散的
ネットワークであっても良いことになる。同様に、第１
層サーバの各々の配下に配置されるグループ内の第２層
サーバの各々も、別個の離散的サーバネットワークであ
ってもよい。
【００４１】本発明の好ましい実施形態を説明してきた
が、本発明はこの実施形態に限定されず、発明から逸脱
しない範囲内で修正が可能である。発明の範囲は付記さ
れた請求項に定義され、請求項の意味の範囲内に該当す
る装置はすべて、文字通りであるか均等物であるかにか
かわらず、該請求項に包含される。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るライ
ブモバイルカメラシステムによれば、リアルタイムのデ
ジタルマルチメディアデータをより少ない伝送遅延と低
い誤り率で送信することができ、また、異なるネットワ
ークの複数のサーバ間で通信負荷を均衡化することが可
能になる。
【図面の簡単な説明】
本発明は、その構成と動作方法を含み、添付図中におい
て大方にして図示されている。
【図１】 ライブモバイルカメラシステムのブロック図
である。
【図２】 通信プロトコルのフローチャートである。
【図３】 ライブモバイルカメラシステムのブロック図
であり、移動局が第２層サーバと通信接続を設定する場
合を示している。
【図４】 サーバクラスタのブロック図であり、第１層
サーバが第２層サーバを他の第１層サーバの配下に再割
り当てする場合を示している。
フロントページの続き (72)発明者 ユー ソン アメリカ合衆国，カリフォルニア州 95110，サンノゼ，スイート300，メトロ ドライブ181 Ｆターム(参考） 5B089 GA04 HB12 KF00 5K014 AA01 EA08 FA13 GA02 5K030 HA08 HB02 HB28 JA05 LA01 LE17 MB11

Claims (38)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１のアプリケーション層においてデジ
    タルデータをセグメントに区分し、 第１のインターネットプロトコル層において前記セグメ
    ントをパケット化し、 第２のインターネットプロトコル層において前記パケッ
    トを再組み立てし、 第２のアプリケーション層において前記セグメントを再
    組み立てすることを特徴とする通信プロトコル。
  2. 【請求項２】 前記パケットに誤りがあるか否か検査
    し、 前記パケット検査の結果に応じて前記セグメントサイズ
    を変更することを特徴とする請求項１に記載の通信プロ
    トコル。
  3. 【請求項３】 前記パケット検査により前記デジタルデ
    ータにパケット誤りが検出されなかった場合、前記セグ
    メントサイズを拡大し、前記パケット検査により前記デ
    ジタルデータにパケット誤りが検出された場合、前記セ
    グメントサイズを縮小させることを特徴とする請求項２
    に記載の通信プロトコル。
  4. 【請求項４】 前記セグメントサイズは、下限と上限の
    間で変更されることを特徴とする請求項２に記載の通信
    プロトコル。
  5. 【請求項５】 前記パケット検査によりデジタルデータ
    にパケット誤りが検出されず且つ前記セグメントサイズ
    が前記上限である場合、前記セグメントサイズは変更さ
    れず、 前記パケット検査によりデジタルデータにパケット誤り
    が検出されず且つ前記セグメントサイズが前記上限では
    ない場合、前記セグメントサイズを拡大し、 前記パケット検査によりデジタルデータにパケット誤り
    が検出され且つ前記セグメントサイズが下限の場合、前
    記セグメントサイズは変更されず、 前記パケット検査によりデジタルデータにパケット誤り
    が検出され且つ前記セグメントサイズが下限ではない場
    合、前記セグメントサイズを縮小することを特徴とする
    請求項４に記載の通信プロトコル。
  6. 【請求項６】 前記パケット化と前記パケットの再組み
    立ての過程の間に、無線リンクを介して前記パケットを
    送受信する過程を有することを特徴とする請求項１に記
    載の通信プロトコル。
  7. 【請求項７】 前記パケットに誤りがあるか否かを検査
    し、 パケット誤りを有しないセグメントは再送信せず、パケ
    ット誤りを有するセグメントのみを再送信することを特
    徴とする請求項１に記載の通信プロトコル。
  8. 【請求項８】 前記パケットに誤りがあるか否かを検査
    し、 前記パケット検査の結果に応じて前記セグメントの少な
    くとも１を、前記第１のインターネットプロトコル層か
    らではなく前記第１のアプリケーション層から再送信す
    ることを特徴とする請求項１に記載の通信プロトコル。
  9. 【請求項９】 前記パケットに誤りがあるか否かを検査
    し、 前記パケット検査の結果に応じて前記セグメントのサイ
    ズを変更し、 前記パケット検査の結果に応じて前記セグメントの少な
    くとも１を、前記第１のインターネットプロトコル層か
    らではなく、前記第１のアプリケーション層から再送信
    することを特徴とする請求項１に記載の通信プロトコ
    ル。
  10. 【請求項１０】 前記パケット検査により前記デジタル
    データにパケット誤りが検出されなかった場合は前記セ
    グメントサイズを拡大し、前記パケット検査により前記
    デジタルデータに誤りが検出された場合は前記セグメン
    トサイズを縮小し、 前記セグメントサイズは下限と上限の範囲で変更され、 パケット誤りを有する前記セグメントのみが再送信さ
    れ、パケット誤りを有しない前記セグメントは再送信さ
    れないことを特徴とする請求項９に記載の通信プロトコ
    ル。
  11. 【請求項１１】 前記パケット化と前記パケットの再組
    み立てとの過程の間に、無線リンクを介して前記パケッ
    トを送受信する過程を有し、 前記インターネットプロトコル層はユーザデータグラム
    プロトコルであることを特徴とする請求項１０に記載の
    通信プロトコル。
  12. 【請求項１２】 モバイルクライアント周辺の視覚環境
    のデジタル化画像である前記デジタルデータをライブモ
    バイルカメラシステムにおいて生成することを特徴とす
    る請求項１または１１に記載の通信プロトコル。
  13. 【請求項１３】 前記パケットに誤りがあるか否か検査
    し、前記パケット検査の結果に応じて前記セグメントの
    サイズを変更し、 前記パケット化と前記パケットの再組み立てとの過程の
    間に、無線リンクを介して前記パケットを送受信する過
    程を有することを特徴とする請求項１に記載の通信プロ
    トコル。
  14. 【請求項１４】 前記インターネットプロトコル層はユ
    ーザデータグラムプロトコルであることを特徴とする請
    求項１または１３に記載の通信プロトコル。
  15. 【請求項１５】 第１層および第２層を有するサーバク
    ラスタであって、 前記第１層および前記第２層の各々は少なくとも１のサ
    ーバを有し、前記第１層は前記第２層を管理し、 前記第１層は通信接続を求める要求を受信し、前記第２
    層に前記要求を送信することにより、前記第２層が前記
    要求に応答することを特徴とするサーバクラスタ。
  16. 【請求項１６】 前記第２層は、少なくとも２のサーバ
    を有することを特徴とする請求項１５に記載のサーバク
    ラスタ。
  17. 【請求項１７】 各第２層サーバは前記要求に応答し、
    最初の第２層サーバが応答すると通信接続が設定される
    ことを特徴とする請求項１６に記載のサーバクラスタ。
  18. 【請求項１８】 前記第１層は少なくとも２のサーバか
    ら成り、前記第１層サーバの各々は少なくとも２の第２
    層サーバを管理することを特徴とする請求項１５に記載
    のサーバクラスタ。
  19. 【請求項１９】 前記複数の第１層サーバの１のサーバ
    は自身が管理する前記複数の第２層サーバの１のサーバ
    を前記複数の第１層サーバの他の１のサーバの配下に再
    割り当てすることを特徴とする請求項１８に記載のサー
    バクラスタ。
  20. 【請求項２０】 前記再割り当てにおいて、前記再割り
    当てを行う第１層サーバは、前記複数の第２層サーバの
    前記１のサーバの受け入れを求めるメッセージを前記複
    数の第１層サーバの前記他の１のサーバに送信し、 前記複数の第１層サーバの前記他の１のサーバは、前記
    要求メッセージを受け付けると、前記複数の第２層サー
    バの前記１のサーバの管理を行うように設定することを
    特徴とする請求項１９に記載のサーバクラスタ。
  21. 【請求項２１】 前記第１層サーバの少なくとも２のサ
    ーバが、インターネットプロトコルを用いて互いに通信
    し、前記少なくとも２のサーバは異なるサーバネットワ
    ークであることを特徴とする請求項１８に記載のサーバ
    クラスタ。
  22. 【請求項２２】 要求者が前記通信接続を求める要求を
    送信し、前記要求者は前記要求の送信先のデフォルトサ
    ーバとして前記複数の第１層サーバのいずれかの識別情
    報を記憶することを特徴とする請求項１８に記載のサー
    バクラスタ。
  23. 【請求項２３】 前記要求者は記憶した前記複数の第１
    層サーバの識別情報を更新し、前記要求者は前記要求の
    送信先として前記複数の第１層サーバのいずれかを選択
    することを特徴とする請求項２２に記載のサーバクラス
    タ。
  24. 【請求項２４】 前記第１層は、インターネットプロト
    コルを用いて前記第２層と通信し、前記第１層と前記第
    ２層は異なるサーバネットワークであることを特徴とす
    る請求項１５に記載のサーバクラスタ。
  25. 【請求項２５】 前記第２層の少なくとも２のサーバ
    は、異なるサーバネットワークであることを特徴とする
    請求項２４に記載のサーバクラスタ。
  26. 【請求項２６】 無線リンクが、前記要求された通信接
    続に連結されることを特徴とする請求項１５に記載のサ
    ーバクラスタ。
  27. 【請求項２７】 ライブモバイルカメラシステムはカメ
    ラ付のモバイルクライアントを有し、前記カメラにより
    前記モバイルクライアント周辺の視覚画像を撮影し、前
    記画像は前記通信接続を介して送信されることを特徴と
    する請求項１５に記載のサーバクラスタ。
  28. 【請求項２８】 各第２層サーバは前記要求に応答し、
    最初の第２層サーバが応答すると通信接続が設定され、 前記第１層は少なくとも２のサーバから成り、これによ
    り前記複数の第１層サーバの各々は、少なくとも２の第
    ２層サーバを管理し、 前記複数の第１層サーバの１のサーバは、自身が管理す
    る前記第２層サーバの１のサーバを、前記複数の第１層
    サーバの他の１のサーバの配下に再割り当てし、 前記少なくとも２の第１層サーバは、インターネットプ
    ロトコルを用いて互いに通信し、前記少なくとも２の第
    １層サーバは異なるサーバネットワークであり、 前記第１層はインターネットプロトコルを用いて前記第
    ２層と通信し、前記第１層サーバと前記第２層サーバは
    異なるサーバネットワークであることを特徴とする請求
    項１６に記載のサーバクラスタ。
  29. 【請求項２９】 前記再割り当てにおいて、前記再割り
    当てを行う第１層サーバは、前記複数の第２層サーバの
    前記１のサーバの受け入れを求めるメッセージを前記複
    数の第１層サーバの前記他の１のサーバに送信し、前記
    複数の第１層サーバの前記他の１のサーバは、前記要求
    メッセージを受け付けると、前記複数の第２層サーバの
    前記１のサーバの管理を行うように設定し、 要求者が前記通信接続を求める要求を送信し、前記要求
    者は前記要求の送信先のデフォルトサーバとして前記複
    数の第１層サーバのいずれかの識別情報を記憶し、 前記要求者は記憶した前記複数の第１層サーバの識別情
    報を更新し、前記要求者は前記要求の送信先として前記
    複数の第１層サーバのいずれかを選択し、無線リンクが
    前記要求された通信接続に連結され、 ライブモバイルカメラシステムはカメラ付のモバイルク
    ライアントを有し、前記カメラにより前記モバイルクラ
    イアント周辺の視覚画像を撮影し、前記画像は前記通信
    接続を介して送信されることを特徴とする請求項２８に
    記載のサーバクラスタ。
  30. 【請求項３０】 前記第１層は少なくとも２のサーバか
    ら成り、前記第１層サーバの各々は少なくとも２の第２
    層サーバを管理し、 要求者は前記通信接続を求める要求を送信し、前記要求
    者は前記要求の送信先のデフォルトサーバとして前記複
    数の第１層サーバのいずれかの識別情報を記憶し、 前記要求者は記憶した前記複数の第１層サーバの識別情
    報を更新し、前記要求者は前記要求の送信先として前記
    第１層サーバのいずれかを選択し、 無線リンクが前記要求された通信接続に連結され、 ライブモバイルカメラシステムはカメラ付のモバイルク
    ライアントを有し、前記カメラにより前記モバイルクラ
    イアント周辺の視覚画像を撮影し、前記画像は前記通信
    接続を介して送信されることを特徴とする請求項１６に
    記載のサーバクラスタ。
  31. 【請求項３１】 前記複数の第１層サーバの１のサーバ
    は自身が管理する前記複数の第２層サーバの１のサーバ
    を前記複数の第１層サーバの他の１のサーバの配下に再
    割り当てし、 前記再割り当てにおいて、前記再割り当てを行う第１層
    サーバは、前記複数の第２層サーバの前記１のサーバの
    受け入れを求めるメッセージを前記複数の第１層サーバ
    の前記他の１のサーバに送信し、前記複数の第１層サー
    バの前記他の１のサーバは、前記要求メッセージを受け
    付けると、前記複数の第２層サーバの前記１のサーバの
    管理を行うように設定し、 前記第１層サーバの少なくとも２のサーバが、インター
    ネットプロトコルを用いて互いに通信し、前記少なくと
    も２のサーバは異なるサーバネットワークであり、 要求者は前記通信接続を求める要求を送信し、前記要求
    者は前記要求の送信先のデフォルトサーバとして前記複
    数の第１層サーバのいずれかの識別情報を記憶し、 前記要求者は記憶した前記複数の第１層サーバの識別情
    報を更新し、前記要求者は前記要求の送信先として前記
    複数の第１層サーバのいずれかを選択し、 前記第１層は、インターネットプロトコルを用いて前記
    第２層と通信し、前記第１層と前記第２層は異なるサー
    バネットワークであることを特徴とする請求項３０に記
    載のサーバクラスタ。
  32. 【請求項３２】 リアルタイムな周囲の視覚画像を生成
    するカメラ付のモバイルクライアントと、 前記画像を送信する無線リンクと、 前記無線リンクを受信するサーバクラスタとを具備し、 前記無線リンクにおいて、第１のアプリケーション層に
    おいてデジタルデータをセグメントに区分し、第１のイ
    ンターネットプロトコル層において前記セグメントをパ
    ケット化し、第２のインターネットプロトコル層におい
    て前記パケットを再組み立てし、第２のアプリケーショ
    ン層において前記セグメントを再組み立てする通信プロ
    トコルに従って、前記画像が前記無線リンクを介して送
    信され、 前記サーバクラスタは第１層および第２層を有し、前記
    第１層は少なくとも１のサーバ、前記第２層は少なくと
    も２のサーバを有し、前記第１層は第２層を管理し、前
    記第１層は通信接続を求める要求を受信し前記第２層に
    前記要求を送信することにより前記第２層が前記要求に
    応答することを特徴とするライブモバイルカメラシステ
    ム。
  33. 【請求項３３】 前記通信プロトコルは前記パケットに
    誤りがあるか否か検査し、前記パケット検査の結果に応
    じて前記セグメントのサイズを変更し、 前記インターネットプロトコル層はユーザデータグラム
    プロトコルであることを特徴とする請求項３２に記載の
    ライブモバイルカメラシステム。
  34. 【請求項３４】 前記パケット検査により前記デジタル
    データにパケット誤りが検出されなかった場合は前記セ
    グメントサイズを拡大し、前記パケット検査により前記
    デジタルデータに誤りが検出された場合は前記セグメン
    トサイズを縮小し、 前記セグメントサイズは下限と上限の範囲で変更され、 前記通信プロトコルは、パケット誤りを有しない前記セ
    グメントは再送信せずパケット誤りを有する前記セグメ
    ントのみを再送信し、前記パケット検査の結果に応じて
    少なくとも１の前記セグメントを前記第１のインターネ
    ットプロトコル層からは再送信せず前記第１のアプリケ
    ーション層から再送信することを特徴とする請求項３３
    に記載のライブモバイルカメラシステム。
  35. 【請求項３５】 各第２層サーバは前記要求に応答し、
    最初の第２層サーバが応答すると通信接続が設定され、 前記第１層は少なくとも２のサーバから成り、これによ
    り前記複数の第１層サーバの各々は、少なくとも２の第
    ２層サーバを管理し、 前記要求の送信先のデフォルトサーバとして前記複数の
    第１層サーバのいずれかの識別情報を記憶することを特
    徴とする請求項３２に記載のライブモバイルカメラシス
    テム。
  36. 【請求項３６】 前記複数の第１層サーバの１のサーバ
    は自身が管理する前記複数の第２層サーバの１のサーバ
    を前記複数の第１層サーバの他の１のサーバの配下に再
    割り当てし、 前記再割り当てにおいて、前記再割り当てを行う第１層
    サーバは、前記複数の第２層サーバの前記１のサーバの
    受け入れを求めるメッセージを前記複数の第１層サーバ
    の前記他の１のサーバに送信し、前記複数の第１層サー
    バの前記他の１のサーバは、前記要求メッセージを受け
    付けると、前記複数の第２層サーバの前記１のサーバの
    管理を行うように設定し、 前記複数の第１層サーバの少なくとも２のサーバが、イ
    ンターネットプロトコルを用いて互いに通信し、前記少
    なくとも２のサーバは異なるサーバネットワークであ
    り、 要求者は前記通信接続を求める要求を送信し、前記要求
    者は前記要求の送信先のデフォルトサーバとして前記複
    数の第１層サーバのいずれかの識別情報を記憶し、 前記モバイルクライアントは記憶した前記複数の第１層
    サーバの識別情報を更新し、前記モバイルクライアント
    は前記要求の送信先として前記複数の第１層サーバのい
    ずれかを選択し、 前記第１層は、インターネットプロトコルを用いて前記
    第２層と通信し、前記第１層と前記第２層は異なるサー
    バネットワークであることを特徴とする請求項３５に記
    載のライブモバイルカメラシステム。
  37. 【請求項３７】 前記通信プロトコルは、前記パケット
    に誤りがあるか否かを検査し、前記パケット検査の結果
    に応じて前記セグメントサイズを変更し、 前記インターネットプロトコル層は、ユーザデータグラ
    ムプロトコルであり、 各第２層サーバは前記要求に応答し、最初の第２層サー
    バが応答すると前記通信接続が設定され、 前記第１層は少なくとも２のサーバから成り、これによ
    り前記第１層サーバの各々は少なくとも２の第２層サー
    バを管理し、 前記要求の送信先のデフォルトサーバとして前記複数の
    第１層サーバのいずれかの識別情報を記憶することを特
    徴とする請求項３２に記載のライブモバイルカメラシス
    テム。
  38. 【請求項３８】 前記パケット検査により前記デジタル
    データにパケット誤りが検出されなかった場合は前記セ
    グメントサイズを拡大し、前記パケット検査により前記
    デジタルデータに誤りが検出された場合は前記セグメン
    トサイズを縮小し、 前記セグメントサイズは下限と上限の範囲で変更され、 前記通信プロトコルは、パケット誤りを有しない前記セ
    グメントは再送信せずパケット誤りを有する前記セグメ
    ントのみを再送信し、前記パケット検査の結果に応じて
    前記セグメントの少なくとも１を前記第１のインターネ
    ットプロトコル層からはではなく前記第１のアプリケー
    ション層から再送信し、 前記複数の第１層サーバの１のサーバは自身が管理する
    前記複数の第２層サーバの１のサーバを前記複数の第１
    層サーバの他の１のサーバの配下に再割り当てし、 前記再割り当てにおいて、前記再割り当てを行う第１層
    サーバは、前記複数の第２層サーバの前記１のサーバの
    受け入れを求めるメッセージを前記複数の第１層サーバ
    の前記他の１のサーバに送信し、前記複数の第１層サー
    バの前記他の１のサーバは、前記要求メッセージを受け
    付けると、前記複数の第２層サーバの前記１のサーバの
    管理を行うように設定し、 前記第１層サーバの少なくとも２のサーバが、インター
    ネットプロトコルを用いて互いに通信し、前記少なくと
    も２のサーバは異なるサーバネットワークであり、 要求者は前記通信接続を求める要求を送信し、前記要求
    者は前記要求の送信先のデフォルトサーバとして前記複
    数の第１層サーバのいずれかの識別情報を記憶し、 前記モバイルクライアントは記憶した前記複数の第１層
    サーバの識別情報を更新し、前記モバイルクライアント
    は前記要求の送信先として前記第１層サーバのいずれか
    を選択し、 前記第１層は、インターネットプロトコルを用いて前記
    第２層と通信し、前記第１層と前記第２層は異なるサー
    バネットワークであることを特徴とする請求項３７に記
    載のライブモバイルカメラシステム。
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