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Technisches
Feld
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Informationsprozessor,
auf ein Informationserfassungssystem, ein Kommunikationssystem,
ein Vermittlungsgerät
und ein Kommunikationsgerät,
und insbesondere – für die Übertragung
von Informationen durch einen Server von einem Informationserfassungssystem
auf ein Endgerät – auf einen
Informationsprozessor, auf ein Informationserfassungssystem, ein
Kommunikationssystem, ein Vermittlungsgerät und ein Kommunikationsgerät.
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Hintergrund
der Erfindung
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1 stellt
ein Schema einer Systemkonfiguration eines herkömmlichen Informationsaustauschsystems
dar.
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Das
herkömmliche
Informationsaustauschsystem 1 ist so konfiguriert, dass
die Informationserfassungssysteme 11-1 bis 11-n,
ein Server 12 und die Endgeräte 13-1 bis 13-m über ein
Netzwerk 14 miteinander kommunizieren können.
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Bei
den Informationserfassungssystemen 11-1 bis 11-n kann
es sich z.B. um Videokameras handeln, die Bilder ihrer Umgebung
aufnehmen, um Ausschnitte von Live-Videostreaming-Bildinformationen
zu erfassen. Zu beachten ist, dass die Informationserfassungssysteme 11-1 bis 11-n derart
beschaffen sein können,
dass sie Ausschnitte von Videostreaming-Informationen in Echtzeit
liefern.
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Die
von den Informationserfassungssystemen 11-1 bis 11-n erfassten
n-Ausschnitte von Echtzeit- und/oder Live-Videostreaming-Bildinformationen
werden über
das Netzwerk 14 an den Server 12 geliefert. Der
Server 12 verteilt und liefert diese von den Informationserfassungssystemen 11-1 bis 11-n erfassten
n Ausschnitte von Echtzeit- und/oder Live-Videostreaming-Bildinformationen
als Antwort auf eine Anfrage der Endgeräte 13-1 bis 13-m an
die einzelnen Endgeräte 13-1 bis 13-m.
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Zu
beachten ist, dass die herkömmlichen
Informationserfassungssysteme des beschriebenen Typs für Fälle ausgelegt
sind, in denen die Anzahl der auszutauschenden Ausschnitte der Videostreaming-Bildinformationen
weit größer ist
als die Anzahl der Benutzer, so dass vom Server 12 eine
hohe Prozessorkapazität
gefordert wird.
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Hierzu
sammeln die herkömmlichen
Informationsaustauschverfahren des beschriebenen Typs die Ausschnitte
der von den Informationserfassungssystemen 11-1 bis 11-n erfassten
Videostreaming-Informationen auf dem Server 12, bevor sie
an die Endgeräte 13-1 bis 13-m als
Antwort auf deren Anfragen verteilt und geliefert werden. Probleme
bereitet, dass dies eine enorme Prozessorbelastung im Server 12 verursacht.
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Außerdem wird
auf den Server 12 von allen Endgeräten 13-1 bis 13-m zugegriffen,
die Ausschnitte der von den Informationserfassungssystemen 11-1 bis 11-n erfassten
Videostreaming-Informationen abfragen. Probleme bereitet, dass eine
Erhöhung
der Anzahl der Endgeräte 13-1 bis 13-m die
Kommunikationsrate zunehmend verringert und in einigen Fällen zum
Bildausfall bei den Videostreaming-Informationen führen kann.
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2 stellt
eine Zeichnung zur Erläuterung der
Funktionsweise eines herkömmlichen
Inhaltaustauschsystems dar.
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Ein
Inhaltaustauschsystem 20 ist so konfiguriert, dass ein
Client 21 und ein Server 22 über ein Netzwerk 23 miteinander
kommunizieren können. Bei
einer Anfrage vom Client 21 an den Server 22 liefert
der Server 22 dem Client 21 einen Inhalt, der
vom Client 21 über
das Netzwerk 23 angefordert wird.
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In
diesem Fall muss ein(e) Benutzer(in) an seinem/ihrem Client 21 arbeiten,
um einen Server 22 zu suchen bzw. zu finden, der einen
Inhalt enthält, den
er/sie benötigt,
und auf den Server 22 zugreifen. Außerdem kann er/sie keine Kommunikationsroute vom
Client 21 zum Server 22 wählen.
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Im
Netzwerk 23 können
einzelne Router Rt automatisch die optimale Route für die Kommunikation
ermitteln, und die Daten werden über
die von diesen Routern Rt gewählte
Kommunikationsroute übertragen.
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Aus
den vorstehenden Ausführungen
ist ersichtlich, dass alle Clients 21, die den/die erforderlichen
Inhalt(e) erhalten möchten,
im herkömmlichen Inhaltaustauschsystem 20 auf
einen bestimmten Server 22 zugreifen müssen, und sie müssen den
Server 22 suchen bzw. finden, der den/die gewünschten
Inhalt(e) speichert. Probleme bereitet, dass die benutzerseitige
Bedienung kompliziert wird.
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Außerdem wird
im herkömmlichen
Inhaltaustauschsystem 20 von den im Netzwerk 23 enthaltenen
Routern Rt automatisch eine Kommunikationsroute gewählt. Die
Router Rt bestimmen je nach Auslastung der Kommunikationspfade in
der Umgebung den optimalen Pfad. Sie berücksichtigen die Auslastung
in den stromabwärtigen
Pfaden jedoch nicht. Folglich kann die Gesamtkommunikationsrate
einer gewählten
Route unter Umständen
gering sein. Dies bedeutet, dass nicht das gesamte Routing berücksichtigt
wird.
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Die
vorliegende Erfindung erfolgte unter Berücksichtigung der vorstehend
genannten Probleme. Einen Gegenstand der vorliegenden Erfindung
stellt die Bereitstellung eines Informationsprozessors und eines
Informationserfassungssystems dar, mit denen von verschiedenen Informationserfassungssystemen erfasste
Ausschnitte von Videostreaming-Informationen
effizient ausgetauscht werden können.
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Die
vorliegende Erfindung erfolgte des Weiteren unter Berücksichtigung
der vorstehend genannten Probleme mit dem Ziel, ein Kommunikationssystem,
ein Vermittlungsgerät
und ein Kommunikationsgerät
bereitzustellen, mit dem eine von einem Client angeforderte Information
mit hoher Geschwindigkeit erhalten werden kann.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass jedes Endgerät mit dem
Informationserfassungsgerät
aus der Vielzahl von Informationserfassungsgeräten verbunden wird, das eine
gegebene Anzahl von Ausschnitten von Videostreaming-Informationen
erfasst, die von seinem verbundenen Endgerät angefordert werden, dass
die Informationserfassungsgeräte
angewiesen werden, die gegebene Anzahl von Ausschnitten von Videostreaming-Informationen
direkt an ihr verbundenes Endgerät
zu liefern, und dass durch die Endgeräte ein vordefinierter, bestimmter
Bildschirm einschließlich einer
gegebenen Anzahl gelieferter Videostreaming-Bilder erzeugt und angezeigt
wird.
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Erfindungsgemäß werden
die Videostreaming-Informationen an die Endgeräte direkt von dem/den Informationserfassungsgerät(en) geliefert, das/die
von einem Benutzer ausgewählt
wird/werden. Ein Handling der Videostreaming-Informationen durch
den Server ist nicht erforderlich, wodurch sich die Operationen
im Server verringern. Jedes Endgerät greift direkt auf ein gewähltes Informationserfassungsgerät/-geräte zu. Folglich
verteilt sich der Zugriff auf die Informationserfassungsgeräte. Die
Kapazität
der Informationserfassungsgeräte
muss daher nicht erhöht
werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, dass der
Server eine Verbindungszieladresse der jeweiligen Informationserfassungsgeräte erhält, die
die gegebene Anzahl Videostreaming-Bilder erfassen, die von den
Endgeräten
angefordert wird, und dass er die Endgeräte über ihre entsprechenden Verbindungszieladressen
informiert, wobei jedes der Endgeräte geeignet ist, auf das Informationserfassungsgerät zuzugreifen,
das durch die vom Server erhaltene Verbindungszieladresse spezifiziert
wird, um direkt einen vordefinierten Ausschnitt von Videostreaming-Informationen
zu erhalten.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung muss der Server nur die Verbindungszieladresse der jeweiligen
Informationserfassungsgeräte
erhalten, die die gegebene Anzahl Videostreaming-Bilder erfassen, die
von den Endgeräten
angefordert wird, und er informiert die Endgeräte über ihre entsprechenden Verbindungszieladressen.
Hierdurch wird die Prozesslast verringert.
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Des
Weiteren ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass
der Server eine Anfrage an jedes der Informationserfassungsgeräte richtet,
die eine gegebene Anzahl Videostreaming-Bilder erfassen, die von
den einzelnen Endgeräten
angefordert wird, wobei die Informationserfassungsgeräte angewiesen
werden, die Videostreaming-Informationen
als Antwort auf eine Anfrage vom Server direkt an ihre verbundenen
Endgeräte
zu liefern.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung richtet der Server eine Anfrage an jedes Informationserfassungsgerät, und die
Informationserfassungsgeräte werden
angewiesen, die Videostreaming-Informationen als Antwort auf eine
Anfrage vom Server direkt an ihre verbundenen Endgeräte zu liefern.
Dies verringert die Anzahl der zwischen dem Server und den Endgeräten durchgeführten Kommunikationsschritte. Die
Videostreaming-Informationen
können
daher mit hoher Geschwindigkeit ausgetauscht werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung richtet der Server eine Anfrage an jedes der Informationserfassungsgeräte, und
die Informationserfassungsgeräte
werden angewiesen, die Videostreaming-Informationen als Antwort
auf eine Anfrage vom Server direkt an ihre verbundenen Endgeräte zu liefern,
wodurch die Anzahl der zwischen dem Server und den Endgeräten durchgeführten Kommunikationsschritte reduziert
wird und so die Videostreaming-Informationen mit hoher Geschwindigkeit
ausgetauscht werden können.
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Des
Weiteren ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass
jedes Endgerät
gemäß einer
vom Server erhaltenen Verbindungsziel-Einstellungstabelle auf sein(e)
verbundenes/n Informationserfassungsgerät(e) zugreift.
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Erfindungsgemäß sendet
der Server die Verbindungsziel-Einstellungstabelle an die Endgeräte, und
die einzelnen Endgeräte
greifen gemäß der Verbindungsziel-Einstellungstabelle
auf ihre(n) verbundenen Inhaltserver zu. Hierdurch wird die Konzentration
von Zugriffen auf einen bestimmten Inhaltserver unter den Inhaltservern
vermieden, so dass sich die Belastung der Inhaltserver verteilt.
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Weiterhin
ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die vorher
darin enthaltene Verbindungsziel-Einstellungstabelle mit der vom Server
gelieferten Verbindungsziel-Einstellungstabelle verglichen wird,
die von den Endgeräten
beim Zugriff auf ihre verbundenen Informationserfassungsgeräte gesendet
wird, um den Zugriff durch die Endgeräte zu kontrollieren.
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Erfindungsgemäß kann die
Zugriffskontrolle durch die Vornahme der Autorisierung unter Verwendung
der vom Server erhaltenen Verbindungsziel-Einstellungstabelle sichergestellt
werden.
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Weiterhin
ist die vorliegende Erfindung durch ein Vermittlungsgerät gekennzeichnet,
das zwischen einem Client und einem Server vermittelt und folgendes
umfasst: eine Befehlserkennungsvorrichtung zum Erkennen eines bestimmten
zwischen dem Client und dem Server übertragenen Befehls, eine Routeninformationserkennungsvorrichtung
zum Erkennen von in den zwischen Client und Server übertragenen
Kommunikationsdaten enthaltenen Routeninformationen, und eine Vermittlungssteuervorrichtung,
die geeignet ist, den bestimmten Befehl zu einem Netzwerk zu senden,
nachdem sie zu diesem ihre lokale Adresse hinzugefügt hat,
wenn der bestimmte Befehl erkannt wird, wobei die Vermittlungssteuervorrichtung
die Kommunikationsdaten weiterleitet, wenn ihre lokale Adresse in
den von der Routeninformationserkennungsvorrichtung erkannten Routeninformationen
enthalten ist.
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Erfindungsgemäß fügt jedes
Vermittlungsgerät
dem bestimmten Befehl seine lokale Adresse hinzu. Dadurch ist es
möglich,
eine Kommunikationsroute zwischen einem Client und dem Server zu
identifizieren. Außerdem
werden die in den Kommunikationsdaten enthaltenen Routeninformationen
vom Vermittlungsgerät
zur Weiterleitung der Kommunikationsdaten erkannt. Dies ermöglicht die Übertragung der
Kommunikationsdaten über
die Kommunikationsroute gemäß den Routeninformationen.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Kommunikationssystem zur Durchführung von
Kommunikationen zwischen einem Client und einem Server über ein
Netzwerk dar, das folgendes umfasst: eine Umgehungsvorrichtung,
die die Kommunikation zwischen dem Client und dem Server unter Umgehung
des Netzwerks ermöglicht.
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Die
vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie folgendes
umfasst: eine Messvorrichtung zur Messung einer Kommunikationsleistung
zwischen dem Client und dem Server und eine Kommunikationssteuervorrichtung,
die die Umgehungsvorrichtung zum Umgehen des Netzwerks veranlasst,
wenn die von der Messvorrichtung gemessene Kommunikationsleistung
unter ein bestimmtes Niveau fällt.
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Erfindungsgemäß kann die
Kommunikation mit hoher Geschwindigkeit erfolgen, indem das Netzwerk
unter Nutzung einer Umgehungsvorrichtung umgangen wird, wenn die
Kommunikationsleistung während
der Kommunikation zwischen einem Client und dem Server schlecht
ist.
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Die
vorliegende Erfindung ist durch ein Kommunikationssystem zur Durchführung von
Kommunikationen zwischen einem Client und einem Server über ein
Netzwerk gekennzeichnet, wobei der Server einen Knotenserver umfasst,
der für
das Akzeptieren einer Anfrage vom Client geeignet ist, sowie einen
Inhaltserver, der für
das Senden eines Inhalts – der vom
Client in Beantwortung einer Anfrage vom Knotenserver angefragt
wird - zu einem Client geeignet ist.
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Die
vorliegende Erfindung ist durch ein Kommunikationssystem zur Vornahme
von Kommunikationen zwischen einem Client und einem Server über ein
Netzwerk gekennzeichnet, wobei der Server einen Inhaltserver umfasst,
der dem Client einen Inhalt liefert, und einen Knotenserver, der
für das
Akzeptieren einer Anfrage vom Client geeignet ist und dazu, dem
Client Verbindungszielinformationen des Inhaltservers zu liefern,
der einen Inhalt speichert, der vom Client angefragt wird. Der Client
ist geeignet, einen Inhalt vom Inhaltserver gemäß den Verbindungszielinformationen
des Knotenservers anzufragen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann die Last der Operationen zwischen dem/n Knotenserver(n)
und dem/n Inhaltsserver(n) aufgeteilt werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Knotenserver
eine auf dem Inhalt bzw. auf seinem Verbindungsziel basierende hierarchische
Struktur aufweist. Der Knotenserver verfügt über eine Funktion, Informationen über Inhalte
zu sichern, die von Knotenservern auf der oberen und unteren Ebene
verwaltet werden.
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Erfindungsgemäß sind die
Knotenserver in einer hierarchischen Struktur auf Basis der Clients konfiguriert,
die hierauf zugreifen. Dies verringert die Prozesslast der einzelnen
Knotenserver.
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Die
vorliegende Erfindung ist durch ein Kommunikationsgerät zur Vornahme
von Kommunikationen mit einem Client über ein Netzwerk gekennzeichnet,
wobei das Kommunikationsgerät
geeignet ist, dem Client einen Inhalt zu liefern, indem auf einen
Inhaltserver zugegriffen wird, der Inhalt in Beantwortung einer
Anfrage vom Client liefert, umfassend: Cachevorrichtung, um Inhalte
im Inhaltserver entsprechend der Zugriffshäufigkeit vom Client zwischenzuspeichern;
das Kommunikationsgerät
ist geeignet, an den Client in Beantwortung einer Anfrage vom Client einen
zwischengespeicherten Inhalt zu senden.
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Erfindungsgemäß wird der
Inhaltserver-Inhalt im Knotenserver entsprechend der Zugriffshäufigkeit
vom Client aus zwischengespeichert. Dies ermöglicht es, einen Inhalt - ohne Passieren des
Inhaltservers – vom
Knotenserver an den Client zu liefern. Daher kann ein Inhalt mit
hoher Geschwindigkeit an den Client geliefert werden.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 Schema
einer Systemkonfiguration eines herkömmlichen Informationsaustauschsystems;
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2 Schema
einer Systemkonfiguration eines herkömmlichen Inhaltaustauschsystems;
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3 Schema
einer Systemkonfiguration gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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4 Blockdiagramm
eines Endgeräts 103-i;
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5 Blockdiagramm
eines Servers 102;
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6 Schema
einer Datenstruktur eines Verbindungsziel-Informationsbereichs 123b;
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7 Blockdiagramm
eines Informationserfassungsgeräts 101-i;
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8 Prozess-Flussdiagramm
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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9 Ansicht
eines Player-Bildschirms;
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10 Prozess-Flussdiagramm
einer modifizierten Version des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung;
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11 Prozess-Flussdiagramm
einer zweiten modifizierten Version;
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12 Schema
einer Datenstruktur einer Verbindungsziel-Einstellungstabelle;
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13 Schema
einer Systemkonfiguration eines Inhaltaustauschsystems gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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14 Schema
einer Datenstruktur eines Pakets, das einen Routingbefehl enthält;
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15 Schema
einer Datenstruktur eines Pakets, das eine Anfrage eines Client 301 an
einen Knotenserver 303 enthält;
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16 Schema
einer Datenstruktur eines Pakets, das einen Inhalt von einem Inhaltserver 304 für einen
Client enthält;
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17 Schema
einer Datenstruktur einer Routentabelle;
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18 Schema
einer Datenstruktur einer Routeninformationstabelle;
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19 Schema
einer Systemkonfiguration einer modifizierten Version des zweiten
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung;
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20 Schema
zur Erläuterung
des Betriebs der modifizierten Version des zweiten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung;
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21 Schema
einer Systemkonfiguration gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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22 Schema
einer hierarchischen Struktur der Knotenserver;
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23 Schema
einer Datenstruktur einer Adressentabelle;
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24 Schema
einer Datenstruktur einer Cachetabelle;
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25 Schema
einer Datenstruktur einer Statistiktabelle;
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26 Prozess-Flussdiagramm
eines Knotenservers 902; und
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27 Konfigurationsschema
wesentlicher Teile, das auf einen Fall angewendet wird, in dem ein Knotenserver 902 Adressentabellen 911 auf
der oberen und unteren Ebene der hierarchischen Struktur enthält.
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Beste Art und Weise der
Durchführung
der Erfindung
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[Erstes Ausführungsbeispiel]
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3 stellt
ein Schema einer Systemkonfiguration gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung dar. In dieser Figur sind Komponenten und Teile,
die den in 1 dargestellten Komponenten
und Teilen ähnlich
sind, mit denselben Ziffern gekennzeichnet; auf ihre Beschreibung wird
verzichtet.
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Der
Unterschied eines Informationsaustauschsystems 100 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
gegenüber
herkömmlichen
Systemen besteht in den Operationen der Informationserfassungsgeräte 101-1 bis 101-n,
eines Servers 102 und der Endgeräte 103-1 bis 103-m.
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Im
Informationsaustauschsystem 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel
sendet der Server 102 ein Verbindungsziel zum Endgerät 103-i zurück, wenn
ein Endgerät 103-i der
Endgeräte 103-1 bis 103-m einen
Inhalt beim Server 102 anfragt. Das Endgerät 103-i erhält einen
Inhalt direkt von den verbundenen Informationserfassungsgeräten 101-1 und 101-2 der
Informationserfassungsgeräte 101-1 bis 101-n und
zeigt den Inhalt an.
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Zuerst
wird eine Konfiguration eines vordefinierten Endgeräts 103-i der
Endgeräte 103-1 bis 103-m beschrieben.
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4 stellt
ein Blockdiagramm des Endgeräts 103-i dar.
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Das
Endgerät 103-i ist
so konfiguriert, dass es ein Eingabegerät 111, eine CPU 112,
einen ROM 113, eine Festplatte 114, einen RAM 115,
ein Kommunikationsgerät 116 und
ein Display 117 aufweist.
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Das
Eingabegerät 111 kann
eine Tastatur oder eine Maus sein, die für die Befehls- oder Dateneingabe
verwendet werden. Die CPU 112 führt die Datenverarbeitung gemäß einem
im ROM 113 und auf der Festplatte 114 gespeicherten
Programm durch. Im ROM 113 werden Programme wie das BIOS
und Informationen zu Anfangseinstellungen gespeichert. Auf der Festplatte 114 werden
Programme und Daten wie beispielsweise ein Player für die Anzeige
eines Videostreaming-Bildes von einer Vielzahl von Informationserfassungsgeräten 101-1 bis 101-n gespeichert.
Der RAM 115 dient als temporärer Speicherbereich für die CPU 112.
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Das
Kommunikationsgerät 116 führt die Kommunikationssteuerung
beim Netzwerk 14 durch. Die Anzeigeeinheit 117 in
Bildröhren-
oder LCD-Ausführung
kann Inhalte etc. anzeigen.
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Als
nächstes
erfolgt die Beschreibung einer Konfiguration des Servers 102.
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5 stellt
ein Blockdiagramm des Servers 102 dar.
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Der
Server 102 ist so konfiguriert, dass er eine CPU 121,
einen ROM 122, eine Festplatte 123, einen RAM 124 und
ein Kommunikationsgerät 125 aufweist.
Die CPU 121 verarbeitet die Informationen gemäß einem
im ROM 122 und auf der Festplatte 123 gespeicherten
Programm. Im ROM 122 werden das BIOS und verschiedene Einstellungswerte
gespeichert.
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Die
Festplatte 123 ist so konfiguriert, dass sie einen Programmbereich 123a und
einen Verbindungsziel-Informationsbereich 123b aufweist.
Der Programmbereich 123a speichert ein Programm, das verwendet
wird, um den Verbindungsziel-Informationsbereich 123b zu
suchen bzw. zu finden, ein Verbindungsziel zu bestimmen und das
Endgerät 103-i entsprechend
einer Anfrage vom Endgerät 103-i hierüber zu informieren,
wie nachstehend beschrieben wird.
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6 stellt
ein Schema einer Datenstruktur eines Verbindungsziel-Informationsbereichs 123b dar.
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Der
Verbindungsziel-Informationsbereich 123b weist eine Struktur
auf, in der die Verbindungszieladressen A1 bis Ak für die jeweiligen
Auswahlkanäle
S1 bis Sk definiert sind. Durch Festlegung eines Auswahlkanals Sk
kann eine entsprechende Verbindungszieladresse Ak bestimmt werden.
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Der
RAM 124 dient als temporärer Speicherbereich für die CPU 121.
Das Kommunikationsgerät 125 führt die
Kommunikationssteuerung beim Netzwerk 14 durch.
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Als
nächstes
wird eine Konfiguration eines Informationserfassungsgeräts 101-i der
Informationserfassungsgeräte 101-1 bis 101-n beschrieben.
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7 stellt
ein Blockdiagramm eines Informationserfassungsgeräts 101-i dar.
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Das
Informationserfassungsgerät 101-i ist
so konfiguriert, dass es eine Videokameraeinheit 131, einen
Bildprozessor 132 und ein Kommunikationsgerät 133 aufweist.
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Die
Videokameraeinheit 131 nimmt Videostreaming-Bilder ihrer
Umgebung auf. Die von der Videokameraeinheit 131 aufgenommenen
Videostreaming-Bilder werden zum Bildprozessor 132 geleitet. Der
Bildprozessor 132 führt
Operationen wie beispielsweise Kompressionsoperationen an den Informationen
der von der Videokameraeinheit 131 aufgenommenen Videostreaming-Bilder
durch, die für
die Übertragung
der Videostreaming-Bilder
erforderlich sind. Die vom Bildprozessor 132 verarbeiteten
Videostreaming-Bildinformationen
werden zum Kommunikationsgerät 133 geleitet.
Das Kommunikationsgerät 133 führt Operationen
durch, um entsprechend einer Anfrage vom Endgerät 103-i die Videostreaming-Bildinformationen über das
Netzwerk 14 zum Endgerät 103-i zu
senden, wie nachstehend beschrieben wird.
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Als
nächstes
wird eine Operation für
den Fall – mit
Bezug auf die Zeichnungen - beschrieben, in dem vom Endgerät 103-i eine
Vielzahl Kanäle
gewählt
wird.
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8 stellt
ein Prozess-Flussdiagramm gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dar.
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Wenn
ein Player auf dem Endgerät 103-i abläuft, wird
zuerst ein Player-Bildschirm angezeigt.
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9 zeigt
eine Ansicht eines Player-Bildschirms.
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Der
Player-Bildschirm schließt
die Anzeigebereiche D1 und D2 für
Videostreaming-Bilder
und einen Bereich D3 für
die Kanalmenüanzeige
ein.
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Beispielsweise
wird im Videostreaming-Bildanzeigebereich D1 ein Videostreaming-Bild von einem Informationserfassungsgerät der Informationserfassungsgeräte 101-1 bis 101-n angezeigt.
Außerdem
wird im Videostreaming-Bildanzeigebereich D2 ein Videostreaming-Bild
von einem Informationserfassungsgerät der Informationserfassungsgeräte 101-1 bis 101-n angezeigt.
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Weiter
werden im Kanalmenüanzeigebereich
D3 eine Kanalliste Lch, eine Kanalauswahlschaltfläche B1,
eine Auswahlschaltfläche
B2 und eine OK-Schaltfläche
B3 angezeigt.
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Zuerst
wählt ein(e)
Benutzer(in) in Schritt S1-1 im Player-Bildschirm einen Kanal, über den er/sie
Videostreaming-Bilder empfangen möchte. Als Antwort hierauf sendet
das Endgerät 103-i in
Schritt S1-2 eine Anfrage an den Server 102. Diese Anfrage schließt eine
Auswahlkanalinformation ein, die vom Benutzer verwendet wird, um
den gewünschten
Kanal festzulegen.
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Der/die
Benutzer(in) bezieht sich auf eine Kanalliste Lch im Kanalmenüanzeigebereich
D3 und verwendet die Kanalauswahlschaltfläche B1, um einen gewünschten
Kanal auszuwählen.
Dann verwendet er/sie die Auswahlschaltfläche B2. Durch Aktivierung der
Auswahlschaltfläche
B2 wird der im Videostreaming-Bildanzeigebereich
D1 anzuzeigende Kanal gewählt.
Der im Videostreaming-Bildanzeigebereich
D2 anzuzeigende Kanal wird ebenfalls gewählt. Nach der Auswahl der in
den Videostreaming-Bildanzeigebereichen D1 und D2 anzuzeigenden
Kanäle sendet
der Benutzer über
die OK-Schaltfläche
B3 eine Anfrage an den Server 102.
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Nach
dem Akzeptieren der Anfrage einschließlich der Auswahlkanalinformation
vom Endgerät 103-i in
Schritt S2-1 analysiert der Server 102 die akzeptierte
Anfrage und erhält
die Auswahlkanalinformation in Schritt S2-2. Als nächstes sucht
der Server 102 nach dem Verbindungsziel-Informationsbereich 123b entsprechend
der Auswahlkanalinformation und erhält in Schritt S2-3 eine Verbindungszieladresse.
Anschließend
benachrichtigt der Server 102 in Schritt S2-4 das Endgerät 103-i über die
Verbindungszieladresse.
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Nach
dem Akzeptieren der Verbindungszieladresse für den gewählten Kanal vom Server 102 in Schritt
S1-3 fragt das Endgerät 103-i in
Schritt S1-4 nach einem Inhalt von einem Gerät oder Geräten, das/die durch die akzeptierte
Verbindungszieladresse identifiziert wird/werden, wie beispielsweise
von den Informationserfassungsgeräten 101-1 und 101-2.
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Nach
dem Akzeptieren der Anfrage vom Endgerät 103-i in Schritt
S3-1 sendet das Informationserfassungsgerät 101-1 den Inhalt,
d.h. die von der Videokameraeinheit 131 aufgenommenen Videostreaming-Bildinformationen,
in Schritt S3-2 zum Endgerät 103-i.
Entsprechend sendet das Informationserfassungsgerät 101-2 nach
dem Akzeptieren der Anfrage vom Endgerät 103-i in Schritt
S4-1 den Inhalt, d.h. die von der Videokameraeinheit 131 aufgenommenen
Videostreaming-Bildinformationen, in Schritt S4-2 zum Endgerät 103-i.
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Nach
Erhalt des Inhalts, d.h. der Ausschnitte von Videostreaming-Bildinformationen
von den Informationserfassungsgeräten 101-1 und 101-2 in
Schritt S1-5 erzeugt das Endgerät 103-i in
Schritt S1-6 den Player-Bildschirm mit den empfangenen Videostreaming-Bildern und zeigt
die Ergebnisse an.
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Bei
dem vorgenannten Prozess werden die Videostreaming-Bilder auf den
gewählten
Kanälen – d.h. die
von den Informationserfassungsgeräten 101-1 und 101-2 erfassten
Videostreaming-Bilder – in Echtzeit
auf dem Endgerät 103-i angezeigt.
In diesem Fall werden die Ausschnitte der Videostreaming-Bildinformationen
direkt von den Informationserfassungsgeräten 101-1 und 101-2 zum
Endgerät 103-i geliefert.
Die Endgeräte 103-1 bis 103-m greifen
auf den Server 102 nur zu, um eine Verbindungszieladresse
zu erhalten. Dies kann die Prozesslast des Servers 102 verringern.
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Ist
z.B. eine Anzahl von Informationserfassungsgeräten 101-1 bis 101-n vorhanden,
ist es weniger wahrscheinlich, dass die Endgeräte 103-1 bis 103-m auf
ein einziges Informationserfassungsgerät zugreifen, und entsprechend
wird erwartet, dass der Zugriff von den Endgeräten 103-1 bis 103-m auf
sie verteilt wird. Die Kapazität
der Informationserfassungsgeräte
muss nicht notwendigerweise erhöht werden.
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Im
Endgerät 103-i werden
Inhalte von den Informationserfassungsgeräten 101-1 bis 101-2,
d.h. Ausschnitte von Videostreaming-Bildinformationen mit einem
vom Player spezifizierten vordefinierten Bildschirm kombiniert und
angezeigt. Die resultierende Darstellung lässt den/die Benutzer(in) des
Endgeräts 103-i glauben,
dass er/sie auf den Server 101-2 zugreift. Der Benutzer
ist sich nicht bewusst, dass die Videostreaming- Informationen direkt von den Informationserfassungsgeräten 101-1 bis 102 gesendet werden.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
informiert der Server 102 das Endgerät 103-i über die
Verbindungszieladresse, wenn das Endgerät 103-i eine Anfrage an
den Server 102 richtet, und das Endgerät 103-i greift auf
die Informationserfassungsgeräte 101-1 und 101-2 zu,
um Videostreaming-Bilder zu erhalten. Der Server 102 kann
jedoch direkt eine forcierte Anfrage an die zu verbindenden Informationserfassungsgeräte 101-1 und 101-2 richten,
und jedes der Informationserfassungsgeräte 101-1 und 102-1 kann Videostreaming-Bildinformationen
zum Endgerät 103-i senden.
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10 zeigt
ein Prozess-Flussdiagramm einer modifizierten Version des ersten
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung. In der Figur sind Operationen und Schritte,
die den in 8 gezeigten ähnlich sind, mit denselben
Ziffern gekennzeichnet; auf ihre Beschreibung wird verzichtet.
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In
dieser modifizierten Version richtet der Server 102 in
Schritt S2-11 eine forcierte Anfrage an die durch die Verbindungszieladressen
gekennzeichneten Informationserfassungsgeräte 101-1 und 101-2,
wenn der Server 102 in Schritt S2-3 eine Zugriffszieladresse
erhält.
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Nach
Akzeptieren der forcierten Anfrage vom Server 102 in den
Schritten S3-1 und S4-1 senden die Informationserfassungsgeräte 101-1 und 101-2 entsprechend
der forcierten Anfrage vom Server 102 in den Schritten
S3-2 und S4-2 ein Videostreaming-Bild zum Endgerät 103-i.
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Gemäß dieser
modifizierten Version kann die Kommunikation mit dem Endgerät 103-i vereinfacht werden.
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Das
Informationsaustauschsystem 100 dieses Ausführungsbeispiels
funktioniert in den Fällen besser,
in denen eine Anzahl von Informationserfassungsgeräten vorhanden
ist. So können
z.B. gute Ergebnisse erzielt werden, wenn es sich bei den Informationserfassungsgeräten um Überwachungskameras
entlang eines Flusses handelt.
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Die
Flussüberwachung
erfolgt über
eine Vielzahl von Bereichen. Zu diesem Zweck ist eine Anzahl von Überwachungskameras
erforderlich. Es ist unmöglich,
die Bilder von diesen Überwachungskameras
insgesamt zu überwachen.
In derartigen Fällen wird
mit der Überwachung
auf Bereichsebene ein besseres Ergebnis erzielt.
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Werden
die Bilder von vielen Überwachungskameras
jedoch insgesamt im Server 102 verwaltet und nach Bereichen
aufgeteilt, wie dies herkömmlicherweise
erfolgte, steigt die Prozesslast im Server 102. Hierdurch
ergibt sich die Notwendigkeit, die Kapazität des Servers 102 und
der Kommunikationsleitungen zu erhöhen.
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Andererseits
erhalten in diesem Ausführungsbeispiel
die Endgeräte 103-1 bis 103-m die Echtzeit-
und/oder Live-Videostreaming-Bilder direkt von den Informationserfassungsgeräten 101-1 bis 101-n,
so dass der Server 102 die Echtzeit- und/ oder Live-Videostreaming-Bilder
nicht verarbeiten und nicht an die einzelnen Endgeräte 103-1 bis 103-m verteilen
muss. Dies verringert die Prozesslast im Server 102. Außerdem ist
es nicht notwendig, dass der Server große Datenvolumina wie Videostreaming-Bilder überträgt. Dies
eliminiert die Notwendigkeit der Vergrößerung der Bandbreite beispielsweise der
Kommunikationsleitungen. Die vorerwähnten Vorteile gewährleisten
die zuverlässige
Lieferung der notwendigen Informationen und gestatten die preisgünstige Konfiguration
eines Systems.
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Des
Weiteren werden die Echtzeit- und/oder Live-Videostreaming-Bilder
direkt von den Überwachungskameras
als den Informationserfassungsgeräten 101-1 bis 101-n an
die Endgeräte 103-1 bis 103-m geliefert.
Wenn die Zugriffshäufigkeit
auf ein bestimmtes Informationserfassungsgerät, d.h. auf eine bestimmte Überwachungskamera
der Informationserfassungsgeräte 101-1 bis 101-n nicht
ansteigt, kann eine Konzentration des Datenflusses am Informationserfassungsgerät vermieden
werden, so dass Probleme wie Bildausfälle nicht auftreten. Alle Informationsteile
sind so ohne Ausfall erhältlich.
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Dieses
Ausführungsbeispiel
geht von einem Fall aus, in dem der Zugriff auf ein bestimmtes Informationserfassungsgerät nicht
extrem erhöht
ist, d.h. von einem Fall, in dem die Anzahl n der Informationserfassungsgeräte im Verhältnis größer als
die Anzahl m der Endgeräte
ist. Die Funktion ist in derartigen Fällen besser. Dies gilt z.B.
für Fälle, in
denen eine Anzahl Informationserfassungsgeräte vorhanden ist, und in denen
zahlreiche Standorte für
die Sicherheitsüberwachung
abgedeckt werden müssen,
z.B. eine große
Fläche
wie Flüsse,
Schulen, Büros
und Fabriken, deren gleichzeitige Überwachung schwierig ist.
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Dieses
Ausführungsbeispiel
vermeidet die extreme Zugriffskonzentration auf ein bestimmtes Informationserfassungsgerät. Echtzeit-
und/oder Live-Videostreaming-Informationen
können
ohne Bildausfall reproduziert werden. Es eignet sich daher für die Überwachung
zur Verbrechens- bzw. Unfallverhütung.
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Zu
beachten ist, dass Ausschnitte der Echtzeit- und/oder Live-Videostreaming-Informationen von
den Informationserfassungsgeräten 101-1 bis 101-n an
das Endgerät 103-i geliefert
und hierauf angezeigt werden. Es können jedoch auch andere Informationen, bei
denen es sich um keine Videoinformationen handelt, wie Informationen
zur Unfall-/ Verbrechensverhütung,
Informationen zur Gemeinde, Informationen zur Verwaltung, Umwelt
und Infrastruktur vom Server 102 geliefert und angezeigt
werden.
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Dieses
Ausführungsbeispiel
wurde außerdem
in Zusammenhang mit dem Fall beschrieben, in dem eine Vielzahl von
Videostreaming-Bildern auf einem vordefinierten Bildschirm angezeigt
wird, der vom Player in den Endgeräten 103-1 bis 103-m vorgegeben
ist. Es können
jedoch zwei oder mehr Videostreaming-Bilder auf verschiedenen Bildschirmen angezeigt
werden.
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Alternativ
können
die Endgeräte 103-1 bis 103-m vom
Server 102 mit einer Verbindungsziel-Einstellungstabelle
versorgt werden, bei der die Verbindungsziele so verteilt sind,
dass die Prozesslast der Informationserfassungsgeräte 101-1 bis 101-n verteilt
wird, und einem vordefinierten Endgerät 103-i der Endgeräte 103-1 bis 103-m darf
gestattet werden, lediglich mit dem Informationserfassungsgerät 101 Verbindung
aufzunehmen, das in der Verbindungsziel-Einstellungstabelle spezifiziert
ist, um die Prozesslast der Informationserfassungsgeräte 101-1 bis 101-n zu
verteilen.
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11 zeigt
ein Prozess-Flussdiagramm der zweiten modifizierten Version.
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Der
Server 102 sendet in Schritt S11-1 eine Verbindungsziel-Einstellungstabelle
an die Endgeräte 103-1 bis 103-m.
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12 stellt
ein Schema einer Datenstruktur einer Verbindungsziel-Einstellungstabelle
dar.
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Eine
Verbindungsziel-Einstellungstabelle 200 schließt Genrecodes
und Verbindungsziel-URLs für
die jeweiligen darin gespeicherten Kanäle ein. Für die Endgeräte 103-1 bis 103-m sind
verschiedene Muster der Verbindungsziel-Einstellungstabelle 200 definiert
(sie sind z.B. mit unterschiedlichen Kombinationen von Kanälen und
Verbindungen definiert).
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Ein
vordefiniertes Endgerät 103-i der
Endgeräte 103-1 bis 103-m speichert
in Schritt S12-1 die Verbindungsziel-Einstellungstabelle vom Server 102. Den
Endgeräten 103-1 bis 103-m ist
es gestattet, die gewünschten
Informationen von der Verbindungsziel-Einstellungstabelle 200 zu
erfassen.
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Wählt ein(e)
Benutzer(in) in Schritt S12-2 einen Kanal aus der Verbindungsziel-Einstellungstabelle 200,
den er/sie ansehen und anhören
möchte, sendet
ein vordefiniertes Endgerät 103-i der
Endgeräte 103-1 bis 103-m in
Schritt S12-3 an den Server 102 den gewählten Kanal zusammen mit der
Verbindungsziel-Einstellungstabelle 200. Der Server 102 ermittelt
in Schritt S11-2, ob die Verbindungsziel-Einstellungstabelle 200 vom
Endgerät 103-i zuvor
registriert wurde oder nicht.
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Zeigt
der Schritt S11-2 an, dass die Verbindungsziel-Einstellungstabelle 200 diejenige
ist, die zuvor registriert wurde, gestattet der Server 102 in Schritt
S11-3 die Informationsübertragung
vom Endgerät 103-i und
vom Informationserfassungsgerät 101-i auf
dem gewählten
Kanal.
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Zeigt
der Schritt S11-2 an, dass es sich bei der Verbindungsziel-Einstellungstabelle 200 um
eine vorher nicht registrierte handelt, unterrichtet der Server 102 in
Schritt S11-4 das Endgerät 103-i von
einem Fehler. Als Antwort auf den Empfang der Fehlermeldung vom
Server 102 zeigt das Endgerät 103-i in Schritt
S12-4 den Fehler an.
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Auf
diese Weise ermöglichen
die unterschiedlichen Muster der Verbindungsziel-Einstellungstabelle 200 für die Endgeräte 103-1 bis 103-m die Authentifizierung
unter Verwendung der Verbindungsziel-Einstellungstabelle 200.
Zu beachten ist, dass der unberechtigte Zugriff durch eine regelmäßige Aktualisierung
der Verbindungsziel-Einstellungstabelle 200 vermieden
werden kann.
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Ist
die Verbindung zulässig,
und wird eine Verbindungsanfrage vom Server 102 in Schritt
S13-1 empfangen, sendet das Informationserfassungsgerät 101-i in
Schritt S13-2 die Informationen wie ein erfasstes Echtzeitbild an
das Endgerät 103-i.
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Nach
Empfang der erfassten Informationsausschnitte vom Informationserfassungsgerät 101-1 in
Schritt S12-5 zeigt das Endgerät 103-i die
empfangenen Informationen in einem vordefinierten kleinen Bereich
innerhalb eines Anzeigefensters an.
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Obwohl
in diesem Ausführungsbeispiel
der Server 102 die Verbindungsziel-Einstellungstabelle 200 verwaltet,
kann sie von den Informationserfassungsgeräten 101-1 bis 101-i verwaltet
werden. Durch die Verwaltung der Verbindungsziel-Einstellungstabelle 200 auf
den Informationserfassungsgeräten 101-1 bis 101-i können die
Informationserfassungsgeräte 101-1 bis 101-i die
Authentifizierung durchführen
und die erfassten Informationen liefern, selbst wenn das System
im Server 102 außer
Betrieb ist.
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Das
vorstehende Ausführungsbeispiel
wurde somit in Verbindung mit einem Beispiel von Flussüberwachungskameras
erläutert;
es ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Informationserfassungsgeräte 101-1 bis 101-i können durch
den Inhaltserver ersetzt werden, um einen oder mehrere gewünschte Inhalte
zu liefern.
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Gemäß dieser
modifizierten Version sendet der Server 102 die Verbindungsziel-Einstellungstabelle 200 an
die Endgeräte 103-1 bis 103-m,
und jedes der Endgeräte 103-1 bis 103-m greift
entsprechend der Verbindungsziel-Einstellungstabelle 200 auf
die Informationserfassungsgeräte 101-1 bis 101-n zu.
Eine Zugriffskonzentration auf ein bestimmtes Informationserfassungsgerät der Informationserfassungsgeräte 101-1 bis 101-n tritt
nicht auf, da die Lastverteilung auf die Informationserfassungsgeräte 101-1 bis 101-n zulässig ist.
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Des
Weiteren kann entsprechend diesem modifizierten Beispiel eine sichere
Zugriffskontrolle erfolgen, indem die Authentifizierung mit der
vom Server 102 gelieferten Verbindungsziel-Einstellungstabelle 200 erfolgt.
Zusätzlich
kann dieses modifizierte Beispiel auf eine forcierte Anfrage angewendet werden.
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[Zweites Ausführungsbeispiel]
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13 stellt
ein Schema einer Systemkonfiguration eines zweiten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung dar.
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Ein
Inhaltaustauschsystem 300 dieses Ausführungsbeispiels ist so konfiguriert,
dass es einen Client 301, ein Netzwerk 302, einen
Knotenserver 303 und einen Inhaltserver 304 aufweist.
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Der
Client 301 nimmt über
das Netzwerk 302 eine Anfrage an den Knotenserver 303 vor.
Der Knotenserver 303 führt
als Antwort auf die Anfrage vom Client 301 eine forcierte
Anfrage an den Inhaltserver 304 durch.
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Der
Inhaltserver 304 sendet als Antwort auf die forcierte Anfrage
vom Knotenserver 303 den Inhalt über das Netzwerk 302 an
den Client 301. Der Client 301 zeigt den Inhalt
vom Inhaltserver 304 an. Zu beachten ist, dass der Knotenserver 303 eine
Verbindungszielantwort als Antwort auf eine Anfrage vom Client 301 geben
kann, und der Client 301 kann einen direkten Zugriff auf
den Inhaltserver 304 haben, um den Inhalt an den Client 301 zu
liefern.
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Außerdem verfügt das Netzwerk 302 über eine
netzähnliche
Struktur der Kommunikationsrouten L, die eine Vielzahl von Routern
Rt verbinden. Der Router Rt findet die optimale Kommunikationsroute
L gemäß der IP-Zieladresse
eines empfangenen Pakets und sendet das empfangene Paket zur Kommunikationsroute
L.
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Hier
ist das System dieses Ausführungsbeispiels
so konfiguriert, dass die Route vom Client 301 zum Knotenserver 303 bzw.
die Route vom Inhaltserver 304 zum Client 301 vorab
bestimmt werden kann. Die zu verwendende Route wird dadurch bestimmt, dass
ein Routingbefehl vom Client 301 zum Knotenserver 303 oder
vom Inhaltserver 304 zum Client 301 gesendet wird.
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Zuerst
erfolgt die Beschreibung des Routingbefehls.
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14 stellt
ein Schema einer Datenstruktur eines Pakets dar, das einen Routingbefehl
enthält.
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Ein
Routingbefehl 400 besteht aus einem Kopfbereich 401 und
einem Datenbereich 402. Der Kopfbereich 401 enthält Kopfinformationen 411,
wie beispielsweise eine Identifizierungsnummer eines Datagramms,
eine IP-Adresse 412 eines sendenden Computers und eine
IP-Adresse 413 eines Zielcomputers. Des Weiteren verfügt der Kopfbereich 401 über einen
Optionsbereich 414. Ein Benutzer darf im Optionsbereich 414 Informationen
eintragen.
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Der
Datenbereich 402 enthält
einen Routingbefehl 421 und eine Adressenverlaufsinformation 422.
Der Routingbefehl 421 ist ein Befehl zum Suchen eines Routing,
um die optimale Kommunikationsroute zu erhalten. Die Adressenverlaufsinformation 422 speichert
die Anzahl 431 der Vermittlungen und IP-Adressen 432-1 bis 432-n der
vermittelten Router Rt. Die Adressenverlaufsinformation 422 wird jedes
Mal aktualisiert, wenn das Paket durch einen Router Rt läuft.
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Indem
der vorerwähnte
Routingbefehl 400 vom Client 301 an den Knotenserver 303 gesendet wird,
kann der Knotenserver 303 die Adressenverlaufsinformation 422 vom
Client 301 an den Knotenserver 303 erhalten. Durch
die Sendung vom Inhaltserver 303 zum Client 301 kann
der Client 301 außerdem
die Adressenverlaufsinformation 422 vom Inhaltserver 304 zum
Client 301 erhalten. Diese Adressenverlaufsinformation 422 wird
als Routeninformation vom Client 301 zum Knotenserver 303 bzw.
als Routeninformation vom Inhaltserver 304 zum Client 301 verwendet.
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Der
Client 301 erhält
vom Knotenserver 303 – zum
Zeitpunkt des Sendens einer Anfrage – Routeninformationen vom Client 301 zum
Knotenserver 303, er erstellt die Routeninformationen gemäß der erhaltenen
Adressenverlaufsinformation 422, fügt sie zur Anfrage hinzu und
sendet sie.
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15 stellt
ein Schema einer Datenstruktur eines Pakets dar, einschließlich einer
Anfrage, die vom Client 301 an den Knotenserver 303 gesendet werden
soll. In der Figur sind Komponenten und Teile, die den in 13 dargestellten ähnlich sind,
mit denselben Ziffern gekennzeichnet; auf ihre Beschreibung wird
verzichtet.
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In
einem Paket 500 einschließlich einer Anfrage, die vom
Client 301 zum Knotenserver 303 gesendet werden
soll, enthält
z.B. die Optionsregion 414 des Kopfbereichs 401 die
Anzahl 431 der Vermittlungen und die IP-Adressen 432-1 bis 432-n der vermittelten
Router Rt. Zusätzlich
ist eine Anfrage 511 in den Datenbereich 402 gesetzt.
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Der
Router Rt bezieht sich auf den Optionsbereich 414 des Kopfbereichs 401,
um die dann folgende Route festzulegen. Zu beachten ist, dass bei Lieferung
eines Inhalts vom Inhaltserver 304 zum Client 301 der
Inhalt über
eine gewünschte
Route gesendet werden kann, indem der Inhalt statt der Anfrage in
den Datenbereich 402 gesetzt wird.
-
Die
vom Client 301 an den Knotenserver 303 zu liefernde
Anfrage wird zum Knotenserver 303 über den/die Router Rt geliefert,
der/die der/den Routingadresse(n) entspricht/entsprechen, die mit
der Anfrage verbunden ist/sind. Zusätzlich wird der vom Inhaltserver 304 an
den Client 301 zu liefernde Inhalt an den Client 301 über den/die
Router Rt geliefert, der/die der/den Routingadresse(n) entspricht/entsprechen,
die mit dem Inhalt verbunden ist/sind.
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Als
nächstes
wird der Betrieb eines jeden Routers Rt beschrieben.
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16 stellt
ein Funktions-Flussdiagramm eines Routers Rt dar.
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Bei
Empfang eines Pakets in Schritt S21-1 analysiert der Router Rt das
empfangene Paket in Schritt S21-2. Der Router Rt bestimmt in Schritt S21-3
entsprechend dem Ergebnis der Analyse, ob die empfangenen Daten
ein Routingbefehl sind oder nicht.
-
Zeigt
das Analyseergebnis in Schritt S21-3, dass es sich um den Routingbefehl
handelt, akzeptiert der Router Rt das empfangene Paket und führt in Schritt
S21-4 eine vordefinierte Operation aus. Der Router Rt fügt sodann
seine lokale IP-Adresse zur Adressenverlaufsinformation im Routingbefehl
im Paket hinzu und sendet in Schritt S21-5 das Paket an eine stromabwärtige Kommunikationsroute
L. In diesem Fall sucht der Router Rt die optimale Kommunikationsroute
L gemäß der Ziel-IP-Adresse
im Paket und sendet das Paket.
-
Durch
Wiederholung der vorerwähnten Schritte
S21-1 bis S21-5 kann eine Route vom Client 301 zum Knotenserver 303 erkannt
werden. Die erkannte Route kann benannt und in einer im Knotenserver 303 vorgesehenen
Routentabelle gespeichert werden.
-
17 stellt
ein Schema einer Datenstruktur einer Routentabelle dar.
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Eine
Routentabelle 600 enthält
die IP-Adressen A11 bis A1m ... An1 bis Anm der passierten Router
Rt für
die jeweiligen Routennamen R1 bis Rn.
-
Der
Knotenserver 303 verfügt über eine
Routeninformationstabelle für
jede in der Routentabelle 600 gespeicherte Route.
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18 stellt
ein Schema einer Datenstruktur einer Routeninformationstabelle dar.
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Eine
Routeninformationstabelle 700 enthält Informationen zu den darin
für die
jeweiligen Routennamen R1, R2,..., Rn gespeicherten Routen. Die
Informationen können
z.B. Informationen über
Zeiträume
T11 bis T12 ... Tn1 bis Tn2 darstellen, in denen eine komfortable
Nutzung zulässig
ist, über
Datentransferraten S1 bis Sn und über Reaktionszeiten Tres1 bis
Tresn.
-
Der
Knotenserver 303 bezieht sich als Antwort auf eine Anfrage
vom Client 301 auf die Routeninformationstabelle 700,
sucht bzw. findet die optimale Route, liest deren Routingadresse
aus der Routentabelle 600 und liefert sie an den Client 301.
-
Der
Client 301 setzt die vom Knotenserver 303 erhaltene
Routingadresse in den Optionsbereich 414 des Pakets und
sendet eine Anfrage.
-
Zu
beachten ist, dass die Routentabelle 600 und die Routeninformationstabelle 700 in
diesem Ausführungsbeispiel
im Knotenserver 303 aufbewahrt werden; sie können jedoch
auch im Client 301 aufbewahrt werden.
-
Die
Beschreibung wird nunmehr – wieder
mit Bezug auf 16 – fortgesetzt.
-
Handelt
es sich bei dem gelieferten Paket nicht um den Routingbefehl in
Schritt S21-3, d.h. wenn
es sich beispielsweise um ein Paket handelt, in dem eine Anfrage
bzw. ein Inhalt als Daten gesetzt sind, wird die Routing-Adresseninformation 432-1 bis 432-n im
Optionsbereich 414 des Pakets in Schritt S21-6 analysiert.
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Als
nächstes
wird in Schritt S21-7 ermittelt, ob die Routingadresse die IP-Adresse
des lokalen Routers Rt gemäß dem im
Schritt S21-6 erhaltenen Ergebnis enthält. Wenn in Schritt S21-7 die
IP-Adresse des lokalen Routers Rt in der Routingadresse enthalten
ist, wird der entsprechende Router als der Router Rt angesehen,
den das Paket passieren muss. Der Router akzeptiert das Paket, führt eine vordefinierte
Operation durch und sendet das Paket sodann in Schritt S21-8 an
eine folgende Routingadresse(n).
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Ist
in Schritt S21-7 die IP-Adresse des lokalen Routers Rt nicht in
der Routing-Adresseninformation 432-1 bis 432-n enthalten,
sendet der Router das empfangene Paket in Schritt S21-9 an den das
Paket sendenden Router Rt zurück.
Der das Paket sendende Router Rt sendet das Paket sodann zu einer
anderen stromabwärtigen
Kommunikationsroute L.
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Durch
Wiederholung der Operationen in den vorerwähnten Schritten S21-1 bis S21-3 und S21-6 bis S21-9
durch die Router Rt wird das Paket vom Client 301 über eine
vordefinierte Route an den Knotenserver 303 geliefert.
-
Entsprechend
sendet der Knotenserver 303 gemäß einer Anfrage vom Client 301 einen
Routingbefehl über
den Inhaltserver 304 zum Client 301. Dies ermöglicht es,
eine Route vom Inhaltserver 304 zum Client 301 zu
erhalten. Indem die Routentabelle 600 und die Routeninformationstabelle 700 im
Client 301 verwaltet wird und die Routingadresse z.B. auf eine
Anfrage zum Knotenserver 303 geliefert wird, kann die Route
für den
vom Inhaltserver 304 an den Client 301 zu liefernden
Inhalt optimiert werden.
-
Zu
beachten ist, dass die im Client 301 erhaltene Routingadresse
zum Knotenserver 303 durch den Routingbefehl vom Inhaltserver 304 geliefert werden
kann, und der Knotenserver 303 kann die Routentabelle 600 und
die Routeninformationstabelle 700 zur Festlegung der Route
vom Inhaltserver 304 zum Client 301 verwalten.
In einem derartigen Fall wird die optimale Routingadresse zusammen
mit einer forcierten Anfrage zum Inhaltserver 304 auf eine
Anfrage vom Client 301 hin geliefert. Der Inhaltserver 304 fügt zum Optionsbereich 414 des
Pakets die Routingadresse hinzu, das den an den Client 301 zu
liefernden Inhalt enthält,
und sendet den Inhalt. Hierdurch kann der an den Client 301 zu
liefernde Inhalt über
die durch die Routingadresse bezeichnete optimale Route geliefert
werden.
-
Ist
die durch die Routingadresse bezeichnete Route überlastet, kann ein Satellit
verwendet werden, um den überlasteten
Bereich im Netzwerk 302 zu umgehen.
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19 stellt
ein Schema einer Systemkonfiguration einer modifizierten Version
eines Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung dar. Bei 20 handelt
es sich um ein Schema zur Erläuterung
des Betriebs der modifizierten Version eines Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung. In diesen Figuren sind Komponenten und
Teile, die den in 13 gezeigten ähnlich sind,
mit denselben Ziffern dargestellt; auf ihre Beschreibung wird verzichtet.
-
Diese
modifizierte Version ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Satellitenkommunikationssystem 800 umfasst.
-
Erfolgt
während
eines vordefinierten Zeitraums in Schritt S22-2 keine Antwort, nachdem
der Client 301 in Schritt S22-1 eine Anfrage an den Knotenserver 303 gerichtet
hat, sendet der Client 301 in Schritt S22-3 eine Anfrage
an eine in der Nähe
vorgesehene Satellitenbasis 801. Wenn die Satellitenbasis 801 in
Schritt S22-11 die Anfrage vom Client 301 erhält, sendet
sie in Schritt S22-12 die Anfrage vom Client 301 über den
Satelliten 802 zu einer Satellitenbasis 803 in
der Nähe
des Knotenservers 303. In diesem Fall bestimmt die Satellitenbasis 801 die Satellitenbasis 803 gemäß der Ziel-IP-Adresse
der Anfrage. Die Satellitenbasis 803 sendet in Schritt S22-13
die Anfrage gemäß der Ziel-IP-Adresse
der Anfrage an den Knotenserver 303.
-
Erhält des Weiteren
der Knotenserver 303 in Schritt S22-21 die Anfrage von
der Satellitenbasis 803, sendet er gemäß der von der Satellitenbasis 803 in
Schritt S22-22 gelieferten Anfrage eine forcierte Anfrage an den
Inhaltserver 304. Wenn der Inhaltserver 304 die
Anfrage vom Knotenserver 303 in Schritt S22-31 erhält, sendet
er in Schritt S22-32 gemäß der forcierten
Anfrage vom Knotenserver 303 einen Inhalt zum Client 301.
Der Inhalt vom Inhaltserver 304 wird zuerst zur Satellitenbasis 803,
die in der Nähe vorgesehen
ist, geliefert. Die Satellitenbasis 803 sendet in Schritt
S22-14 über
den Satelliten 802 den Inhalt zur Satellitenbasis 801 in
der Nähe
des Client 301. In diesem Fall bestimmt die Satellitenbasis 803 die
Satellitenbasis 801 gemäß der Ziel-IP-Adresse des
Inhalts. Die Satellitenbasis 801 sendet den Inhalt gemäß der Ziel-IP-Adresse
des Inhalts an den Client 301.
-
Erhält der Client 301 in
Schritt S22-4 den Inhalt von der Satellitenbasis 801, zeigt
er den empfangenen Inhalt in Schritt S22-5 an.
-
Wie
vorstehend beschrieben, können
durch das Senden von Anfragen bzw. Inhalten unter Verwendung des
Satellitensystems 800 Inhalte unabhängig vom Status des Netzwerks 302 mit
hoher Geschwindigkeit ausgetauscht werden.
-
Zu
beachten ist, dass das Netzwerk 302 in dieser modifizierten
Version automatisch die Überlastung
erkennt und das Satellitensystem 800 nutzt; das Satellitensystem 800 kann
jedoch bei Bedarf genutzt werden, indem ein Benutzer den Client 301,
einen Knotenserver 303 oder einen Inhaltserver 304 bedient.
Dadurch ist es möglich,
unabhängig
vom Status des Netzwerks 302 Inhalte ohne Ausfall zu liefern.
-
Alternativ
können
je nach Zugriffshäufigkeit Inhalte
auf einen Knotenserver heruntergeladen werden, um sofort auf eine
Anfrage von einem Client zu antworten.
-
[Drittes Ausführungsbeispiel]
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21 stellt
ein Schema einer Systemkonfiguration eines dritten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung dar. 22 ist
ein Schema einer hierarchischen Struktur eines Knotenservers.
-
Das
Inhaltaustauschsystem 900 dieses Ausführungsbeispiels weist eine
Konfiguration auf, in der Clients 901, Knotenserver 902 und
Inhaltserver 903 über
ein Netzwerk 904 verbunden sind.
-
Der
Knotenserver 902 weist eine hierarchische Struktur auf
einer regionalen Basis auf, wie in 22 gezeigt.
Der Client 901 nimmt normalerweise auf der untersten Ebene
eine Anfrage an den Knotenserver 902 vor. Der Knotenserver 902 verfügt über eine
Adressentabelle, eine Cachetabelle und eine Statistiktabelle. Er
nimmt eine forcierte Anfrage an den/die Inhaltserver 903 und
auch eine Anfrage an einen/die Knotenserver 902 auf der/den
oberen und unteren Ebene(n) gemäß diesen
Tabellen vor.
-
Der
Knotenserver 902 bezieht sich gemäß der Anfrage vom Client 901 zuerst
auf die Adressentabelle.
-
23 stellt
ein Schema einer Datenstruktur einer Adressentabelle dar.
-
Die
Adressentabelle 911 enthält für jeden Inhalt URLs der Inhaltserver 903,
von denen der Inhalt geliefert wird, Anrufzieladressen der Cachetabelle und
Verbindungszieladressen für
die Knotenserver 902, die den Inhalt verwalten.
-
Wenn
der Knotenserver 902 durch die Anfrage vom Client 901 benannt
wird, und ein Inhalt C1 auf einem Kanal ch1 benannt wird, bezieht
er sich auf die Cachetabellenadresse eines entsprechenden Teils
in der Adressentabelle 911. Die Cachetabellenadresse des
Inhalts C1 auf dem Kanal ch1 wird als gültige Adresse angesehen. Deshalb
bezieht er sich dann auf Daten einer entsprechenden Cachetabellenadresse
in der Cachetabelle.
-
Ist
eine ungültige
Cachetabellenadresse gespeichert, wie in einem Inhalt C2 auf dem
Kanal ch1 der in 23 gezeigten Adressentabelle 911,
ist dies ein Fall, in dem der entsprechende Knotenserver 902 nicht
den verlangten Inhalt verwaltet. In einem derartigen Fall wird eine
Verbindungszieladresse L2 des Knotenservers 902 angezeigt.
Die Anfrage vom Client 901 wird an den Knotenserver 902 an
der Verbindungszieladresse L2 weitergeleitet.
-
24 stellt
ein Schema einer Datenstruktur einer Cachetabelle dar.
-
Eine
Cachetabelle 912 enthält
für jede Adresse
einen Verzeichnisnamen, Informationen, die die Gültigkeit des Cache anzeigen,
sowie Zeitmarkeninformationen. Ist der Inhalt C1 auf dem Kanal ch1
bezeichnet, wird auf die Cachetabellenadresse adr11 in der Cachetabelle 912 Bezug
genommen. Der Verzeichnisname der Cachetabellenadresse adr11 in
der Cachetabelle 912 ist d1, die Gültigkeit ist „O", die Zeitmarke t11.
Dies zeigt an, dass sich der Inhalt C1 im Cache eines Speichergeräts mit dem
Verzeichnisnamen d1 im Augenblick t11 befindet, und die Daten sind
aktuell gültig.
Somit kann der Inhalt C1 durch Auslesen der Daten aus dem Speichergerät mit dem
Verzeichnisnamen d1 erhalten werden. Zu beachten ist, dass das Speichergerät der in
den Ansprüchen
beschriebenen Cachevorrichtung entspricht.
-
In
diesem Fall muss der Knotenserver 902 nur den im Cache
befindlichen Inhalt C1 direkt an den Client 901 senden.
Es ist nicht erforderlich, eine forcierte Anfrage an den Inhaltserver 903 zu
richten. Die Gültigkeit
von „X" in der Cachetabelle 912 zeigt
z.B. einen Auszeit-Inhalt an. Ein solcher Inhalt wird erst gelöscht und
anschließend
vom Inhaltserver 903 gelesen und wieder in den Cache genommen.
Der erneut im Cache befindliche Inhalt wird an den Client 901 geliefert.
Außerdem
wird die Gültigkeit
der Cachetabelle 912 durch die Aktualisierung auf den neuesten
Inhalt in „O" geändert.
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Zu
beachten ist, dass der Knotenserver 902 einen Datencache
für ein
nur begrenztes Datenvolumen aufweist, so dass die Daten für den Cache
gemäß einer
Statistiktabelle bestimmt werden.
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25 stellt
ein Schema einer Datenstruktur einer Statistiktabelle dar.
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Eine
Statistiktabelle 913 weist eine Konfiguration auf, in der
Daten wie beispielsweise ein Inhaltsname, ein Verbindungsziel, die
Anzahl der Abrufe, eine Zugriffszeit und ein Volumen für jede Rangebene
gespeichert sind. Der Rang in der Statistiktabelle 913 kann
z.B. in der Reihenfolge der Anzahl der Abrufe festgelegt werden.
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Beispielsweise
werden Inhalte bis zum Rang „5" im Cache gespeichert.
Die Statistiktabelle wird bezüglich
der Anzahl der Abrufe und der Zugriffszeit gemäß einer Anfrage vom Client 901 aktualisiert,
und der Rang wird gemäß der Anzahl
der Abrufe aktualisiert.
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Als
nächstes
werden die Operationen im Knotenserver 902 detailliert
beschrieben.
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26 stellt
ein Prozess-Flussdiagramm des Knotenservers 902 dar.
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Erhält der Knotenserver 902 in
Schritt S23-1 eine Anfrage vom Client 901, bezieht sich
der Knotenserver 902 auf die Adressentabelle 911 und
ermittelt in Schritt S23-2, ob der durch die Anfrage angefragte
Inhalt unter der Verwaltung des lokalen Knotenservers 902 steht.
Die entsprechende Feststellung in Schritt S23-2 kann z.B. gemäß der Gültigkeit der
Knotenserveradresse in der Adressentabelle 911 erfolgen.
Der Status, in dem eine gültige
Verbindungszieladresse in der Knotenserveradresse gespeichert ist
zeigt an, dass der angefragte Inhalt unter der Verwaltung des Verbindungsziel-Knotenservers 902 steht,
so dass die Anfrage in Schritt S23-3 zum Verbindungsziel-Knotenserver
gesendet wird.
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Andererseits
wird die Statistiktabelle 913 aktualisiert, wenn Schritt
S23-3 anzeigt, dass der angefragte Inhalt unter der Verwaltung des
lokalen Knotenservers 902 steht. Als nächstes bezieht sich der Knotenserver
in Schritt S23-5 auf die Cacheadressentabelle 912, um festzustellen,
ob der Cacheinhalt gültig
ist oder nicht.
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Ist
der Cacheinhalt in Schritt S23-5 gültig, liest der Knotenserver
den Inhalt vom Speichergerät mit
der Verzeichnisadresse aus, die von der Cacheadressentabelle 912 benannt
wird, und sendet ihn in Schritt S23-6 an den Client 901.
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Ist
der Cacheinhalt in Schritt S23-5 ungültig, bezieht sich der Knotenserver
in Schritt S23-7 auf die Statistiktabelle 913 und ermittelt
in Schritt S23-8, ob der Rang des angefragten Inhalts gleich oder
höher als
ein vordefinierter Rang ist. Durch Bezugnahme auf die Adressentabelle 911 liest
der Knotenserver den Inhalt vom Inhaltserver 903 und speichert
sodann in Schritt S23-8 den vom Inhaltserver 903 ausgelesenen
Inhalt im Cache.
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Ist
der Rang des angefragten Inhalts in Schritt S23-8 gleich oder niedriger
als der vordefinierte Rang, wird in Schritt S23-10 auf die Adressentabelle 911 Bezug
genommen, um eine forcierte Anfrage an den Inhaltserver 903 zu
richten, der den entsprechenden Inhalt liefert. Der Inhaltserver 903 liest den
Inhalt als Antwort auf die forcierte Anfrage vom Knotenserver 902 und
liefert ihn an den Client 901.
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Wie
vorstehend beschrieben können
häufig abgerufene
Inhalte vom Knotenserver 902 direkt an den Client 901 geliefert
werden. Die Inhalte können daher
mit hoher Geschwindigkeit ausgetauscht werden.
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Zu
beachten ist, dass der Knotenserver redundant Adressentabellen 911 der
Knotenserver 902 in seiner oberen und unteren Ebene aufweisen
kann.
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27 stellt
ein Konfigurationsschema wesentlicher Teile dar, das in einem Fall
angewendet wird, in dem der Knotenserver 902 Adressentabellen 911 auf
der oberen und unteren Ebene der hierarchischen Struktur enthält.
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Wie
in 27 gezeigt, enthält ein Knotenserver 902-i die
Adressentabellen 911 der Knotenserver 902-i+1 und 902-i-1 auf
der oberen und unteren Ebene der hierarchischen Struktur. Dies ermöglicht es, den
Knotenserver 902-1 anstelle der Funktion der Knotenserver 902-i+1 und 902-i-1 in
dem Fall zu verwenden, in dem sie aus irgendwelchen Gründen nicht
verfügbar
sind. Dies erhöht
die Zuverlässigkeit des
Systems.