JP2023507770A - データ送信経路選択のためのデータヒエラルキープロトコル - Google Patents

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Abstract

データフローヒエラルキープロトコルは、１つ以上のデバイスがネットワーク通信のためのデータグラムをどのように処理するかを最適化するために、１つ以上のデバイスによって実施される。データフローヒエラルキーは、データフローについての様々な利用可能なネットワーク経路を考慮する。データフローヒエラルキーを実施するデバイスは、１つ以上の利用可能なネットワーク経路を選択して、他のデバイスとのデータ通信において低レイテンシを提供する。デバイスは、経路メトリック（例えば、レイテンシ）を決定し、メトリックに基づいて１つ以上のネットワーク経路を選択するために、様々な利用可能なネットワーク経路をサンプリングしうる。利用可能なネットワーク経路は、ゲームサーバを通る経路、セルタワーを通る経路、及びネットワークを通る経路などの、１つ以上の中間ノードを通る経路を含むことができる。

Description

本出願は、２０１９年１２月２０日に提出された米国仮出願第62/951,926号の利益を主張し、その全体が参照によって組み込まれる。
本開示は、コンピュータネットワークプロトコルに関し、特に、互いに物理的に近い範囲にあるデバイス間の低レイテンシ無線通信を提供するためのプロトコルに関する。
コンピュータネットワークは、インターネットなど、データを交換する相互接続されたコンピューティングデバイスの集合である。ユーザデータグラムプロトコル（UDP）などの通信プロトコルは、コンピュータネットワークを利用してデータを交換するルールの仕組みを定義する。ＵＤＰは、データグラムの保証された配送、順序、又は非重複のないコネクションレス型通信モデルに従う。データグラムは、通信の基本ユニットであり、ヘッダ及びペイロードを含む。ヘッダは、送信元ポート、宛先ポート、データグラムの長さ、及びデータグラムのチェックサムなど、データグラムの態様を指定するメタデータである。ペイロードは、データグラムによって通信されるデータである。ＵＤＰを利用して通信するコンピューティングデバイスは、コンピュータネットワークを介して互いにデータグラムを送信する。
ＵＤＰなどのコネクションレス型通信プロトコルは、概して、データを送信する前にコンピューティングデバイス間の接続を確立する伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）のようなコネクション型通信プロトコルより低いオーバーヘッド及びレイテンシを有する。しかし、既存のコネクションレス型通信プロトコルは、既存技術によって適応されるものより低いレイテンシを要求するデータ転送に対して不十分である。例えば、毎秒６０フレーム（ＦＰＳ）での拡張現実（ＡＲ）環境ストリーミングは、レイテンシに、現在の技術によって提供されるものより低いオーダを要求しうる。そのようなＡＲ環境において、フレームは、約１６ミリ秒間隔で配置されることがあり、一方で、現在のネットワークプロトコルは、典型的に約１００ミリ秒（又はそれより大きい）レイテンシを提供する。
かくして、既存の技術では、ユーザは、ＡＲ環境内で相互作用（interact）するとき、ある程度のレイテンシに遭遇する。このレイテンシは、ＡＲ位置データの古い状態を伴う相互作用を引き起こすことがある。例えば、パラレルリアリティゲームにおいて、プレイヤーは、古い位置（例えば、オブジェクトが１００ミリ秒前にいた位置）にあるＡＲオブジェクトを見ることがある一方、実際のＡＲ位置データは、新しいオブジェクトの位置を有する（例えば、ＡＲオブジェクトは、他のプレイヤーによって既に動かされている）。クライアントと、パラレルリアリティゲームをホストし又はコーディネートするサーバとの間の通信において、このレイテンシは、ユーザ体験を妨げる結果に繋がりうる。レイテンシは、ＡＲ環境の他のプレイヤーの視界に見える一人のプレーヤのアクション間の顕著な遅延を引き起こすことがあるため、この問題は、特に、一人より多くのユーザがパラレルリアリティゲームに参加する場面で深刻になりうる。さらに、プレイヤーの数が増えるにつれ、遅延に起因するミスマッチがさらにひどくなりうる。
拡張現実（ＡＲ）システムは、コンピュータが生成したコンテンツで現実世界の視界を補う。ＡＲをパラレルリアリティゲームに組み込むことは、現実世界と仮想世界との間の統合を改善しうる。ＡＲは、プレーヤーらが相互作用する共有ゲーミング体験に参加する機会をプレーヤーらに提供することによって、プレーヤー間のインタラクティブ性も増加させうる。例えば、戦車バトルゲームにおいて、プレーヤーは、現実世界位置の周りにある仮想戦車をナビゲートして、互いの戦車を破壊することを企てることがある。戦車の移動は、現実世界の地形によって制限されうる（例えば、戦車は、川をよりゆっくりと移動し、道路をより速く移動し、壁を通っては移動できないなど）。
既存のＡＲセッション技術は、マスタ状態を管理し、定期的に、ネットワーク（例えば、インターネット）を介して、クライアントでの環境のローカル状態をマスタ状態に同期させるサーバを含む。しかし、デバイスのローカル状態を同期させることは、かなりの時間（例えば、～１００ミリ秒）を要することがあり、ゲーム体験に有害である。プレイヤーは、事実上、現在のゲーム状態というよりむしろ、過去のゲーム状態と相互作用している。レイテンシは、他のプレイヤーの視界に見える一人のプレーヤのアクション間の顕著な遅延を引き起こすため、この問題は、特に、一人より多くのユーザがパラレルリアリティゲームに参加する場面で深刻になりうる。例えば、一人のプレーヤーがその世界でＡＲオブジェクトを移動する場合、他のプレイヤーは、人間が知覚可能な遅延である１００ミリ秒（又はそれより大きい）後まで、それが動いたことが見えないことがある。かくして、他のプレイヤーは、その以前の位置内のオブジェクトに相互作用しようと試みるが、ゲームが遅延を正すときに（例えば、プレイヤーによって要求されるアクションを実施することを拒否するか、又は最初にアクションを実行し、次いで、プレイヤーのクライアントが次にサーバと同期するときに、それを呼び出すことによって）妨げられることがある。
この問題及び他の問題は、どのようにして１つ以上のデバイスがデータグラムを処理するかを最適化するデータフローヒエラルキープロトコルを実装することによって対処されうる。データフローヒエラルキーは、データフローのための様々なネットワーク経路を含む。データフローヒエラルキーを実装するデバイスは、１つ以上のネットワーク経路を利用して、他のデバイスとのデータ通信における低レイテンシを保証しうる。いくつかの実施形態において、デバイスは、様々なネットワーク経路をサンプリングして、中間ノードを通るデータ通信に利用するための最小レイテンシのネットワーク経路を決定する。様々なネットワーク経路は、ゲームサーバを通る経路、セルタワーを通る経路、及びネットワークを通る経路などの、１つ以上の中間ノードを通る経路を含みうる。ネットワーク経路は、（例えば、ブルートゥースを利用する）デバイス間の直接接続も含みうる。データフローヒエラルキーを利用することは、レイテンシをミリ秒のオーダ、例えば、５ミリ秒未満に改善しうる。さらに、データフローヒエラルキーは、バンド幅利用可能性に従ってバンド幅利用を最適化しうる。
実施形態による、データフローヒエラルキープロトコルが実装されうるネットワーク環境を示す。 一実施形態による、クライアントを示すブロック図である。 一実施形態による、ゲームサーバを示すブロック図である。 一実施形態による、セルタワーを示すブロック図である。 実施形態による、データフローヒエラルキープロトコルを利用するプロセスを示す。 実施形態による、セルタワー周辺の地域内のクライアント間でデータを送信するプロセスを示す。 実施形態による、図１に示したコンピュータネットワーク内の利用に適した例示的なコンピュータを示す高レベルブロック図である。
図及び以下の説明では、例示のみを目的として特定の実施形態について説明する。当業者は、構造及び方法の代替的な実施形態が、説明された原理から逸脱することなく採用されうることを、以下の説明から直ちに認識するだろう。ここでは、参照が様々な実施形態に対してなされることがあり、その例は、添付図に例示される。どこでも、実質的に類似又は同様の参照番号が、類似又は同様の機能性を示すために図中で利用される。要素が共通の番号を共有し、その後に異なる文字が続く場合、要素は類似又は同一である。数字のみが、そのような要素の任意の１つ又は任意の組み合わせを指す。
ネットワーク環境
ここで開示されるように、データフローヒエラルキープロトコルは、以前のアプローチと比較すると、減少したコンピュータネットワークレイテンシを提供しうる（例えば、一実施形態において、レイテンシは～１０ミリ秒である）。図１は、一実施形態による、データフローヒエラルキープロトコルを利用して通信するコンピュータネットワーク１００を示す。図は、明確にする目的でブロック図を利用して簡単化した例を示す。コンピュータネットワーク１００は、２つのクライアント１１０と、ゲームデータベース１１５と、ゲームサーバ１２０と、セルタワー１３０と、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１４０とを含む。他の実施形態において、コンピュータネットワークは、追加的なクライアント１１０、追加的なゲームサーバ１２０、追加的なセルタワー１３０、又は他のネットワークノードなどの、より少ない要素、追加的な要素、又は他の要素を含んでよい。クライアント１１０は、パラレルリアリティゲームをホストするゲームサーバ１２０と通信する。クライアント１１０は、パラレルリアリティゲームの間、パラレルリアリティゲームの他のプレイヤーと相互作用するプレイヤーとして互いに通信する。
クライアント１１０は、パーソナルコンピュータ、ラップトップ、タブレットコンピュータ、スマートフォンなどのようなコンピューティングデバイスである。クライアント１１０は、例えば、パラレルリアリティゲームをプレイしている間、データフローヒエラルキープロトコルを利用して互いに通信することができる。実施形態において、各クライアント１１０は、ローカルＡＲモジュールを含み、ゲームサーバ１２０は、マスタＡＲモジュールを含む。各ローカルＡＲモジュールは、ＡＲデータを、他のクライアント１１０上のローカルＡＲモジュール及び／又はゲームサーバ１２０上のマスタＡＲモジュールと通信する。クライアント１１０については、図２でさらに説明されよう。
ゲームサーバ１２０は、同様に、様々なクライアント１１０によってプレイされるパラレルリアリティゲームをホストするコンピューティングデバイスである。ゲームサーバ１２０は、クライアント１１０の間の接続を確立して、パラレルリアリティゲーム状態の情報を受信及び送信する。ゲームサーバ１２０は、プレイヤープロファイル、ゲーム状態、マップ（リアル及びバーチャル）、及びゲームデータベース１１５内のパラレルリアリティゲームに関する他の情報を格納する。ゲームサーバ１２０については、図３でさらに説明されよう。
セルタワー１３０は、クライアント１１０間のデータ通信のために構成されたネットワークである。セルタワー１３０は、例えば、ＵＤＰを介して、クライアント１１０間のデータ転送を容易にしうる。１つ以上の実施形態において、セルタワー１３０は、セルタワー１３０に接続されたクライアント１１０間でパラレルリアリティゲームをホストすることを補助するように構成されるローカルＡＲモジュールを有する。セルタワー１３０は、例えば、周期的に又はリアルタイムで、ゲームサーバ１２０とゲーム状態を共有しうる。セルタワー１３０については、図４でさらに説明される。
ＬＡＮ１４０は、クライアントが接続しうるローカルネットワークである。ＬＡＮ１４０は、クライアント１１０が接続しうる１つ以上のルータを含む。ＬＡＮ１４０は、Ｗｉ－Ｆｉ及びイーサネットを伴って動作する。セルタワー１３０と同様に、ＬＡＮ１４０は、ＬＡＮに接続されたクライアント１１０間でパラレルリアリティゲームをホストすることを補助するように構成されたローカルＡＲモジュールを含みうる。同様に、ＬＡＮ１４０は、ゲーム状態をゲームサーバ１２０と共有する。
クライアント１１０は、データフローヒエラルキープロトコル、又は他の実施形態における他のプロトコルを利用して互いに通信しうる。互いに通信するために、２つ以上のクライアントが、１つ以上の経路を介してデータを送信する。図１に示すように、クライアント１１０Ａとクライアント１１０Ｂとの間に、コンピュータネットワーク１１０内に存在する３つの経路がある。第１の経路においては、クライアント１１０は、例えば、ＴＣＰを利用して、ゲームサーバ１２０を介して互いに通信しうる。第２の経路においては、クライアント１１０は、例えば、ＴＣＰ又はＵＤＰを利用して、セルタワー１３０を介して互いに通信しうる。第３の経路においては、クライアント１１０は、例えば、ＴＣＰ又はＵＤＰを利用して、ＬＡＮ１４０を介して互いに通信しうる。他の実施形態（不図示）においては、例えば、イーサネット、ブルートゥース、近距離無線通信（ＮＦＣ）などを介する、クライアント間の通信のための他の経路がありうる。経路のそれぞれにおいて、クライアント１１０は、中間ノード、例えば、ゲームサーバ１２０、セルタワー１３０、又はＬＡＮ１４０を介して通信する。データフローヒエラルキープロトコルは、クライアント１１０間の利用可能な通信経路を評価し、クライアント１１０間でデータを通信する際に利用する１つ以上の経路を最適化する。
実施形態において、クライアント１１０通信は、ゲームサーバ１２０を通じてルーティングされるか又はピアトゥピア（Ｐ２Ｐ）でありうる。ゲームサーバ１２０を通じてルーティングされる通信は、セルタワー１３０を介して、第１のクライアント１１０Ａからゲームサーバ１２０へと進み、次いで、セルタワー１３０を通じて第２のクライアント１１０Ｂへと戻る。対称的に、Ｐ２Ｐ通信は、第１のクライアント１１０Ａからセルタワー１３０へと進み、次いで、直接的に第２のクライアント１２０Ｂへと進む。いくつかのケースでは、通信は、信号ブースターなどの他の中間デバイスを通過しうることに留意されたい。ここで利用されるように、ゲームサーバ１２０を通過せずにターゲットクライアント１１０Ｂへとルーティングされる場合、通信は、Ｐ２Ｐとみなされる。例えば、ターゲットクライアント１１０Ｂが、送信クライアント１１０Ａと同じセルタワー１３０に接続されている場合にはメッセージ（例えば、データグラム）がＰ２Ｐで送信され、そうでない場合にはゲームサーバ１２０を介してルーティングされうる。他の実施形態において、クライアント１１０は、完全にＰ２Ｐを利用して通信する。さらに、いくつかの実施形態では、ＵＤＰホールパンチング、又はネットワークアドレストランスレーション（ＮＡＴ）を含むＰ２Ｐ通信のための他の技術が、２つ以上のクライアント１１０間の接続を確立するために利用されうる。
一実施形態において、クライアント１１０は、（例えば、ゲームサーバ１２０でホストされ、ＴＣＰを介して通信される）コーディネーションサービスを利用してＩＰアドレスを同期する。クライアント１１０は、次いで、公開ＩＰアドレス又はＬＡＮ１４０を利用して（例えば、ＵＤＰを介して）通信することができる。例えば、第１のクライアント１１０Ａは、ローカルＡＲ共有環境に接続するために、ＴＣＰを介してコーディネーションサービスに要求を送信することがある。コーディネーションサービスは、第１のクライアント１１０Ａに、（例えば、同じセルタワー１３０を介して）ＡＲ環境に接続された第２のクライアント１１０ＢのＩＰアドレスを提供しうる。コーディネーションサービスは、第１のクライアントのＩＰアドレスを第２のクライアント１１０Ｂに提供してもよいし、又は、第１のクライアント１１０Ａは、第２のクライアントのＩＰアドレスを利用して、（コーディネーションサービスによって提供されるように）それを直接提供してもよい。いくつかの実施形態において、コーディネーションサービスは、第２のクライアントのＩＰアドレスが提供される前に、第２のクライアント１１０Ｂに対し、（例えば、ユーザ認証を要求するか、又は、第２のクライアント１１０Ｂに接続するために承認されたクライアント１１０のリストをチェックすることによって）第１のクライアント１１０Ａを承認するように促しうる。
一実施形態において、クライアント１１０は、ＵＤＰを介して公開ＩＰアドレスで通信し、通信は、公開鍵暗号で保護される。特定の実施形態においては、楕円曲線暗号（ＥＣＣ）が実装される。ＥＣＣは、他のコンピューティングシステム及びネットワークに公に提供される公開鍵を暗号化するための一方向性及び決定論的関数である有限体上の楕円曲線を利用する。他の公開鍵暗号方式に対するＥＣＣの１つの利点は、ＥＣＣがよりシンプルな関数であり、より小さな鍵サイズを可能にし、結果としてバンド幅利用量を低減することである。
クライアント
図２は、実施形態による、クライアント１１０のブロック図である。クライアント１１０は、プレーヤによって利用され、ゲームサーバ１２０とインターフェースで接続することができる任意のポータブルコンピューティングデバイスでありうる。例えば、クライアント１１０は、ワイヤレスデバイス、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ポータブルゲーミングデバイス、セルラフォン、スマートフォン、タブレット、ナビゲーションシステム、ハンドヘルドＧＰＳシステム、ウェアラブルコンピューティングデバイス、１つ以上のプロセッサを持つディスプレイ、又は他のそのようなデバイスでありうる。他の例では、クライアント１１０は、デスクトップ又はラップトップコンピュータなどの従来のコンピューティングシステムを含む。さらに、クライアント１１０は、コンピューティングデバイスを持つ車両であってよい。端的に言えば、クライアント１１０は、プレイヤーがゲームサーバ１２０と相互作用することを可能にしうる任意のコンピュータデバイス又はシステムであってよい。コンピューティングデバイスとして、クライアント１１０は、１つ以上のプロセッサと、１つ以上のコンピュータ可読記憶媒体とを含みうる。コンピュータ可読記憶媒体は、プロセッサに動作を実行させる命令を格納することができる。クライアント１１０は、好適には、スマートフォン又はタブレットなど、容易に持ち運ぶことができるか又はそうでなければプレーヤーが携帯することができるポータブルコンピューティングデバイスである。
クライアント１１０は、ゲームサーバ１２０と通信して、ゲームサーバ１２０に物理環境の感覚データを提供する。クライアント１１０は、クライアント１１０が位置する物理環境内のシーンの２次元のイメージデータをキャプチャするカメラアセンブリ２１０を含む。クライアント１１０は、例えば、ゲームサーバ１２０によってトレーニングされた機械学習モデルである深度評価モデル１３０も含む。図１に示した実施形態において、各クライアント１１０は、ゲーミングモジュール２２０及びポジショニングモジュール２３０などのソフトウェアコンポーネントを含む。クライアント１１０は、プレーヤーから情報を受信し及び／又はプレーヤーに情報を提供するための様々な他の入力／出力デバイスを含んでよい。例示的な入力／出力デバイスは、ディスプレイ画面、タッチ画面、タッチパッド、データ入力キー、スピーカー、及び音声認識に適したマイクロフォンを含む。クライアント１１０は、それらに限定されないが、動きセンサ、加速度計、ジャイロスコープ、他の慣性計測ユニット（ＩＭＵｓ）、気圧計、測位システム、温度計、光センサなどを含む、クライアント１１０からのデータを記録するための他の様々なセンサを含んでもよい。クライアント１１０は、ネットワーク１０５を介して通信を提供するためのネットワークインターフェースをさらに含みうる。ネットワークインターフェースは、１つ以上のネットワークとインターフェースで接続するための任意の適したコンポーネントを含むことができ、例えば、トランスミッタ、レシーバ、ポート、コントローラ、アンテナ、又は他の適したコンポーネントを含む。
カメラアセンブリ２１０は、クライアント１１０がいる環境のシーンのイメージデータをキャプチャする。カメラアセンブリ２１０は、様々なキャプチャレートで、様々なカラーキャプチャ範囲を持つ様々なフォトセンサを利用しうる。カメラアセンブリ２１０は、広角レンズ又はテレフォトレンズを含みうる。カメラアセンブリ２１０は、単一画像又はビデオをイメージデータとしてキャプチャするように構成されうる。加えて、カメラアセンブリ２１０の向きは、カメラアセンブリ２１０が水平に向けられた状態で、地面に平行でありうる。カメラアセンブリ２１０は、イメージデータをキャプチャし、クライアント１１０上のコンピューティングデバイスとイメージデータを共有する。イメージデータは、感覚データ（例えば、温度、環境の明るさ）又はキャプチャデータ（例えば、露出、暖かさ、シャッタースピード、焦点距離、撮影時間など）を含む、イメージデータの他の詳細を記述するメタデータが追加できる。カメラアセンブリ２１０は、イメージデータをキャプチャすることができる１つ以上のカメラを含みうる。１つの例では、カメラアセンブリ２１０は、１つのカメラを含み、単眼イメージデータをキャプチャするように構成される。他の例では、カメラアセンブリ２１０は、２つのカメラを含み、立体イメージデータをキャプチャするように構成される。様々な他の実装では、カメラアセンブリ２１０は、それぞれがイメージデータをキャプチャするように構成された複数のカメラを含む。
ゲーミングモジュール２２０は、プレーヤーに、パラレルリアリティゲームに参加するためのインターフェースを提供する。ゲームサーバ１２０は、クライアント１１０のゲーミングモジュール２２０で利用するゲームデータをクライアント１１０に送信し、ゲームサーバ１２０から離れた位置のプレーヤーにゲームのローカルバージョンを提供する。ゲームサーバ１２０は、図１で説明した様々な経路で通信を提供するためのネットワークインターフェースを含みうる。ネットワークインターフェースは、１つ以上のネットワークとインターフェースで接続するための任意の適したコンポーネントを含むことができ、例えば、トランスミッタ、レシーバ、ポート、コントローラ、アンテナ、又は他の適したコンポーネントを含む。
クライアント１１０によって実行されるゲーミングモジュール２２０は、プレーヤーとパラレルリアリティゲームとの間のインターフェースを提供する。ゲーミングモジュール２２０は、ゲームに関連付けられた仮想世界を表示する（例えば、仮想世界の画像をレンダリングする）クライアント１１０に関連付けられたディスプレイデバイス上にユーザインターフェースを提示し、ユーザが仮想世界で相互作用して様々なゲーム目標を実行できるようにする。いくつかの他の実施形態では、ゲーミングモジュール２２０は、パラレルリアリティゲームからの仮想要素で拡張された現実世界からの（例えば、カメラアセンブリ２１０によってキャプチャされた）イメージデータを提示する。これらの実施形態では、ゲーミングモジュール２２０は、クライアントの他のコンポーネントから受信した他の情報に従って、仮想コンテンツを生成し及び／又は仮想コンテンツを調整しうる。例えば、ゲーミングモジュール２２０は、イメージデータでキャプチャされたシーンの（例えば、深度評価モデル１３０によって決定された）深度マップに従って、ユーザインターフェース上に表示される仮想オブジェクトを調整しうる。
ゲーミングモジュール２２０は、また、様々な他の出力を制御して、ディスプレイ画面を見るようにプレーヤーに要求することなしに、プレーヤーがゲームと相互作用することを可能にする。例えば、ゲーミングモジュール２２０は、様々な音声、振動、又はディスプレイ画面を見ることなくプレーヤーがゲームをプレイすることを可能にする他の通知を制御することができる。ゲーミングモジュール２２０は、ゲームサーバ１２０から受信したゲームデータにアクセスして、ゲームの正確な表現をユーザに提供することができる。ゲーミングモジュール２２０は、プレーヤの入力を受信して処理し、ネットワーク１０５を介してゲームサーバ１２０にアップデートを提供することができる。ゲーミングモジュール２２０は、クライアント１１０によって表示されるゲームコンテンツを生成及び／又は調整してもよい。例えば、ゲーミングモジュール２２０は、（例えば、深度評価モジュール１３０によって決定されるような）深度情報に基づいて仮想要素を生成しうる。
ポジショニングモジュール２３０は、クライアント１１０の位置をモニタリングするための任意のデバイス又は回路でありうる。例えば、ポジショニングモジュール２３０は、サテライトナビゲーションポジショニングシステム（例えば、ＧＰＳシステム、ガリレオポジショニングシステム、グローバルナビゲーションサテライトシステム（ＧＬＯＮＡＳＳ）、ＢｅｉＤｏｕサテライトナビゲーション及びポジショニングシステム）、慣性ナビゲーションシステム、三角測量及び／又はセルラタワー又はＷｉ－Ｆｉホットスポットへの近接を利用したＩＰアドレスに基づく推測航法システム、及び／又は位置を決定するための他の適した技術を利用することによって、実際の又は相対的な位置を決定しうる。ポジショニングモジュール２３０は、正確にクライアント１１０の位置を測位するのに役立ちうる様々な他のセンサをさらに含みうる。いくつかの実施形態では、クライアント１１０は、パラレルリアリティゲームでローカルに利用されるマップの位置を格納する。ポジショニングモジュール２３０は、ローカルに格納されたマップに関してクライアント１１０を位置決めすることができる。ポジショニングモジュール２３０は、周期的に、ローカルに格納された（又はキャッシュされた）マップと、ゲームサーバ１２０によって管理されているマップデータとを同期することもできる。
プレーヤーが現実世界でクライアント１１０と共に動き回ると、ポジショニングモジュール２３０は、プレーヤーの位置をトラッキングし、プレーヤー位置情報をゲーミングモジュール２２０に提供する。ゲーミングモジュール２２０は、現実世界におけるプレーヤーの実際の位置に基づいて、ゲームに関連付けられた仮想世界におけるプレーヤーの位置をアップデートする。従って、プレーヤーは、現実世界でシンプルにクライアント１１０を携帯又は輸送することによって仮想世界と相互作用することができる。特に、仮想世界におけるプレーヤーの位置は、現実世界におけるプレーヤーの位置に対応しうる。ゲーミングモジュール２２０は、ネットワーク１０５を介して、プレーヤー位置情報をゲームサーバ１２０に提供することができる。これに応答して、ゲームサーバ１２０は、不正行為者がクライアント１１０の位置を偽装するのを防止するために、クライアント１１０の位置を検証するための様々な技術を制定しうる。プレーヤーに関連付けられた位置情報は、プレーヤーの位置情報にアクセスすること、及び位置情報がゲームのコンテキストでどのように利用されるか（例えば、仮想世界におけるプレーヤーの位置をアップデートするため）をプレーヤーに通知した後、許可が与えられた場合にのみ利用されると理解すべきである。加えて、プレーヤーに関連付けられた任意の位置情報は、プレーヤーのプライバシーを保護する方法で格納されて管理されるだろう。
データフローモジュール２４０は、他のコンピューティングコンポーネントと通信する。データフローモジュール２４０は、任意のタイプの有線及び／又は無線接続を利用し、様々な通信プロトコル（例えば、ＴＣＰ／ＩＰ、ＨＴＴＰ、ＳＭＴＰ、ＦＴＰ）、エンコーディング又はフォーマット（例えば、ＨＴＭＬ、ＸＭＬ、ＪＳＯＮ）、及び／又は保護スキーム（例えば、ＶＰＮ、セキュアＨＴＴＰ、ＳＳＬ）を利用して、通信を確立しうる。
１つ以上の実施形態において、データフローモジュール２４０は、ゲームサーバ１２０と通信する。データフローモジュール２４０は、アクション、ゲーム状態のアップデート、様々なコンテンツアイテム（例えば、パラレルリアリティゲーム）の要求、又はゲームサーバ１２０への他の通信を提供する。データフローモジュール２４０は、例えば、ＴＣＰを介して、ゲームサーバ１２０との接続を確立する。ＴＣＰは、データの送信においてロバストな方法を提供する。ＴＣＰでは、データフローモジュール２４０は、データの送信中にロスパケットを検出し、ロストパケットの再送信を要求することができる。さらに、ＴＣＰは、意図したメッセージを生成するために、順不同で受信されたシーケンシャルデータパケットの再構築を可能にする。
データフローモジュール２４０は、１つ以上の他のクライアント１１０との通信も管理する。データフローモジュール２４０は、他のクライアント１１０と通信するための１つ以上の経路を識別する。所与の時間にクライアント１１０が利用可能な経路は、ゲームサーバ１２０を通る経路、セルタワー１３０を通る経路、ＬＡＮ１４０を通る経路、他のネットワークを通る他の経路、及び直接接続（例えば、ブルートゥース経由）の任意の組み合わせを含みうる。データフローモジュール２４０は、データフローヒエラルキープロトコルを実装して、クライアント１１０間でデータを送信する際に利用するための１つ以上の利用可能な経路を選択する。単一の利用可能な経路がある状況では、データフローヒエラルキープロトコルは、唯一の識別された経路を介してデータを送信するように指示する。
複数の利用可能な経路がある状況では、データフローヒエラルキープロトコルは、１つ以上の利用可能な経路を選択して、データ通信のレイテンシを改善する。データフローモジュール２４０は、利用可能な経路によるデータ送信パフォーマンスを示す利用可能な経路の１つ以上のメトリック（即ち、パフォーマンスメトリック）を計算する。メトリックは、レイテンシ（ｐｉｎｇ）、ジッタ、データロス、接続強度（接続の安定性）、バンド幅、他のデータ送信メトリックなどを含む。一実施形態では、データフローヒエラルキープロトコルは、データ通信に利用する最低のレイテンシを持つ経路（又はいくつかの経路）を選択する。他の実施形態では、データフローヒエラルキープロトコルは、レイテンシに加えて又は代替的に１つ以上の他のメトリックを考慮する。例えば、データフローヒエラルキープロトコルは、各経路の総合スコア（即ち、経路スコア）を決定するために、各経路に対する１つ以上のメトリックを組み合わせうる。経路スコアは、利用可能な経路をランキングし、ある経路（例えば、最高ランクの経路）又は複数の経路（例えば、いくつかの最高ランクの経路）を選択するために利用されうる。
複数の経路がデータフローヒエラルキープロトコルに基づいて選択される場合、複数の選択された経路はそれぞれ、データ送信レートを改善するために、同じデータの別々のコピーを送信するために利用されうる。しかし、そのようなケースでは、異なる経路を介して同じデータの複数のコピーを送信することがバンド幅の利用量を増加するという点で、より多くの経路を利用することにはトレードオフがある。いくつかの実施形態では、データフローヒエラルキープロトコルは、周期的に利用可能な経路をサンプリングして、どの経路が利用に最適かを再評価する。例えば、データフローヒエラルキープロトコルは、定期的に（例えば、３０秒毎に）利用可能な経路を評価し、通信に利用する１つ以上の経路の最適なセットを決定する。データフローヒエラルキープロトコルは、クライアント１１０Ａからクライアント１１０Ｂへなど、データを利用可能な経路のエンドポイントへと送信することによって利用可能な経路をサンプリングしうる。追加的に又は代替的に、データフローヒエラルキープロトコルは、クライアント１１０Ａからゲームサーバ１２０又はセルタワー１３０へなど、データを多くのエンドポイントに接続された中間ノードへと送信することによって、１つ以上の利用可能な経路をサンプリングしうる。いくつかの実施形態では、データフローヒエラルキープロトコルは、通信で利用する全ての利用可能な経路を選択する。データフローヒエラルキープロトコルは、バンド幅の利用可能性に従って、経路選択を調整しうる。例えば、帯域利用可能性が高い状況では、データフローヒエラルキープロトコルは、全ての利用可能な経路の選択を指示しうる。対称的に、バンド幅の利用可能性が制限されるとき、データフローヒエラルキープロトコルは、最適な経路（例えば、最小レイテンシ経路）を選択しうる。
いくつかの実施形態では、データフローモジュール２４０は、例えば、パラレルリアリティゲームにおける共有ＡＲ体験の間、クライアント間で送信されるデータを暗号化する。データフローモジュール２４０は、様々な暗号化方法を実装しうる。特定の実装では、ＥＣＣは、例えば、セルタワー１３０を介して、又はＬＡＮ１４０を介して、クライアント１１０間のＵＤＰ送信を保護するために実装される。
ゲームサーバ
図３は、実施形態による、ゲームサーバを示すブロック図である。ゲームサーバ１２０は、任意のコンピューティングデバイスであることができ、１つ以上のプロセッサと、１つ以上のコンピュータ可読記憶媒体とを含むことができる。コンピュータ可読記憶媒体は、プロセッサに動作を実行させる命令を格納することができる。ゲームサーバ１２０は、ゲームデータベース１１５を含むことができるし、又はゲームデータベース１１５と通信することができる。ゲームデータベース１１５は、パラレルリアリティゲームで利用され、クライアント１２０に供給又は提供されるゲームデータを格納する。
ゲームデータベース１１５に格納されるゲームデータは、
（１）パラレルリアリティゲーム内の仮想世界に関連付けられたデータ（例えば、ディスプレイデバイス上で仮想世界をレンダリングするために利用される画像データ、仮想世界内の位置の地理的座標など）、
（２）パラレルリアリティゲームのプレーヤーに関連付けられたデータ（例えば、それらに限定されないが、プレーヤー情報、プレーヤー経験レベル、プレーヤー通貨、仮想世界／現実世界内の現在のプレーヤーの位置、プレーヤーのエネルギーレベル、プレーヤーの好み、チーム情報、派閥情報などを含むプレーヤープロファイル）、
（３）ゲーム目標に関連付けられたデータ（例えば、現在のゲーム目標に関連付けられたデータ、ゲーム目標のステータス、過去のゲーム目標、将来のゲーム目標、望ましいゲーム目標など）、
（４）仮想世界内の仮想要素に関連付けられたデータ（例えば、仮想要素の位置、仮想要素のタイプ、仮想要素に関連付けられたゲーム目標；仮想要素のための対応する実際の世界の位置情報；仮想要素の振る舞い、仮想要素の関連性など）、
（５）現実世界のオブジェクト、ランドマーク、仮想世界要素にリンクした位置に関連付けられたデータ（例えば、現実世界オブジェクト／ランドマークの位置、現実世界オブジェクト／ランドマークの説明、現実世界オブジェクトにリンクした仮想要素の関連性など）、
（６）ゲームステータス（例えば、現在のプレーヤー数、現在のゲーム目標のステータス、プレーヤーリーダーボードなど）、
（７）プレーヤーアクション／入力に関連付けられたデータ（例えば、現在のプレーヤーの位置、過去のプレーヤーの位置、プレーヤーの動き、プレーヤーの入力、プレーヤーのクエリ、プレーヤーの通信など）、
（８）パラレルリアリティゲームの実施期間に利用され、関連付けられ、又は取得される任意の他のデータ、
を含むことができる。
ゲームデータベース１１５に格納されるゲームデータは、システム管理者によって及び／又はクライアント１１０から受信されたデータによって、オフライン又はリアルタイムに事前設定されることができる。
ゲームサーバ１２０は、ゲームデータについての要求をクライアント１１０から（例えば、リモートプロシージャコール（ＲＰＣｓ）を介して）受信し、それらの要求に応答するように構成されうる。例えば、ゲームサーバ１２０は、１つ以上のデータファイル内のゲームデータをエンコードし、データファイルをクライアント１１０に提供することができる。加えて、ゲームサーバ１２０は、クライアント１１０からゲームデータ（例えば、プレーヤーの位置、プレーヤーのアクション、プレーヤーの入力など）を受信するように構成されうる。例えば、ゲームサーバ１２０が、ゲームデータベース１１５内のゲームデータをアップデートして、任意の及び全ての変更された状態をゲームに反映させるために利用する、プレーヤーの入力及び他のアップデートを、クライアント１１０が、周期的にゲームサーバ１２０に送信するように構成されうる。
示された実施形態において、サーバ１２０は、ユニバーサルゲーミングモジュール３１０と、データコレクションモジュール３２０と、イベントモジュール３３０とを含む。上記のように、ゲームサーバ１２０は、ゲームサーバ１２０の一部であるか又はリモートでアクセスされてよいゲームデータベース１１５と相互作用する（例えば、ゲームデータベース１１５は、ネットワークを介してアクセスされる分散型データベースであってよい）。他の実施形態では、ゲームサーバ１２０は、異なる及び／又は追加的な要素を含む。加えて、機能は、説明されたものとは異なる方式で要素間で分散されてよい。例えば、ゲームデータベース１１５は、ゲームサーバ１２０に統合されうる。
ユニバーサルゲーミングモジュール３１０は、全てのプレーヤーに対してパラレルリアリティゲームをホストし、パラレルリアリティゲームの現在のステータスについての全てのプレーヤーに対する信頼できる情報源としての役割を演じる。ホストとして、ユニバーサルゲーミングモジュール３１０は、プレーヤーに、例えば、それらの個々のクライアント１１０を介して提示するためのゲームコンテンツを生成する。ユニバーサルゲーミングモジュール３１０は、パラレルリアリティゲームをホストするとき、ゲームデータベース１１５にアクセスしてゲームデータを取り出し及び／又は格納しうる。ユニバーサルゲーミングモジュール３１０は、また、クライアント１１０からゲームデータ（例えば、深度情報、プレーヤーの入力、プレーヤーの位置、プレーヤーのアクション、ランドマークの情報など）を受信し、パラレルリアリティゲームの全プレーヤーについて、受信したゲームデータをパラレルリアリティゲーム全体に組み入れる。ユニバーサルゲーミングモジュール３１０は、また、ネットワーク１０５を介したクライアント１１０へのゲームデータの搬送を管理しうる。ユニバーサルゲーミングモジュール３１０は、また、それらに限定されないが、クライアント１１０とゲームサーバ１２０との間の接続をセキュアにすること、様々なクライアント１１０間の接続を確立すること、及び様々なクライアント１１０の位置を検証することを含む、クライアント１１０のセキュリティ面を管理しうる。
ゲームサーバ１２０は、データコレクションモジュール３２０をさらに含みうる。データコレクションモジュール３２０は、それが含まれる実施形態において、ユニバーサルゲーミングモジュール３１０から分離するか又はその一部とすることができる。データコレクションモジュール３２０は、現実世界でのデータ収集活動にリンクするパラレルリアリティゲーム内の様々なゲーム特徴の包含を管理することができる。例えば、データコレクションモジュール３２０は、パラレルリアリティゲーム内のデータ収集活動にリンクしたゲーム特徴を含めるように、ゲームデータベース１１５に格納されたゲームデータを修正することができる。データコレクションモジュール３２０は、また、データ収集活動に従ってプレーヤーによって収集されたデータを分析し、様々なプラットフォームによるアクセスのためのデータを提供することができる。
イベントモジュール３３０は、パラレルリアリティゲーム内のイベントに対するプレーヤーのアクセスを管理する。用語「イベント」が便利に利用されるけれども、この用語は、特定の場所又は時間での特定のイベントを指す必要がないと理解すべきである。むしろ、プレーヤーがそのコンテンツにアクセスしうるかどうかを決定するために１つ以上のアクセス基準が利用される、アクセス制御されたゲームコンテンツの任意の提供を指しうる。そのようなコンテンツは、アクセス制御がより少ない又は全く無いゲームコンテンツを含む、より大きなパラレルリアリティゲームの一部であってもよいし、又は、スタンドアローンの、アクセス制御されたパラレルリアリティゲームであってもよい。
セルタワー
図４は、実施形態による、セルタワーを示すブロック図である。示した実施形態では、セルタワー１３０は、ルーティングモジュール４１０と、データ取り込みモジュール４２０と、ＡＲ環境モジュール４３０と、マップ処理モジュール４４０と、権限チェックモジュール４５０と、ローカルデータストア４６０とを含む。セルタワー１３０は、また、データを交換するためにゲームサーバ１２０及びクライアント１１０に対する接続を確立するためのハードウェア及びファームウェア又はソフトウェア（不図示）を含む。例えば、セルタワー１３０は、光ファイバ又は他の有線インターネット接続を介してゲームサーバ１２０に接続され、無線接続（例えば、４Ｇ又は５Ｇ）を利用してクライアント１１０に接続されうる。他の実施形態では、セルタワー１３０は、異なる又は追加的なコンポーネントを含みうる。加えて、機能は、説明されたものとは異なる方式で要素間に分散されてよい。１つ以上の実施形態において、ＬＡＮ１４０は、セルタワー１３０について説明されたものと類似のモジュールを含んでよく、同様に、ＬＡＮがパラレルリアリティゲームをホストするのに役立ちうる。
ルーティングモジュール４１０は、データパケットを受信し、それらのパケットを１つ以上の受信デバイスに送信する。一実施形態では、ルーティングモジュール４１０は、データグラムをクライアント１１０から受信し、受信したデータグラムを適切な宛先に送信する。ルーティングモジュール４１０は、また、特定のクライアント１１０又はセルタワー１３０に接続されている全てのクライアントのいずれかにアドレス指定されたサーバからデータパケットを受信しうる。ルーティングモジュール４１０は、データパケットを、アドレス指定されているクライアント１１０に転送する。いくつかの実施形態では、ルーティングモジュール４１０は、他のクライアント１１０へと直接的に又はゲームサーバ１２０を介して、データパケット（例えば、データパケット内の情報）をルーティングするために、送信クライアント１１０によって選択された経路を示す情報を受信する。この場合、ルーティングモジュール４１０は、選択された経路を利用してデータパケット。
データ取り込みモジュール４２０は、接続されたクライアント１１０を介してセルタワー１３０が共有ＡＲ体験をプレーヤーに提供するために利用する１つ以上の送信元からデータを受信する。一実施形態では、データ取り込みモジュール４２０は、（例えば、サードパーティサービスから）現実世界状況についてのリアルタイムの又は実質的にリアルタイムの情報を受信する。例えば、データ取り込みモジュール４２０は、周期的に（例えば、１時間毎に）、セルタワー周囲の地域内の気象条件を示す気象データを気象サービスから受信することがある。他の例として、データ取り込みモジュール４２０は、公園、美術館、又は他の公共空間の開場時間を取り込むことがある。さらに他の例として、データ取り込みモジュール４２０は、どのくらい多くの車両が、セルタワー１３０周辺の地域内の道路を走行しているかを示す交通データを受信することがある。そのような現実世界の状況についての情報は、仮想世界と現実世界との間のシナジーを改善するために利用されうる。
ＡＲ環境モジュール４３０は、セルタワー１３０周辺の地域内のプレーヤーが共有ＡＲ体験に参加しうるＡＲ環境を管理する。一実施形態では、クライアント１１０は、パラレルリアリティゲームを実行している間、セルタワー１３０に接続し、ＡＲ環境モジュール４３０は、クライアントをゲーム用のＡＲ環境に接続する。セルタワー１３０に接続するゲームの全プレーヤーは、単一のＡＲ環境を共有しうるか、又はプレーヤーは、複数のＡＲ環境間に分けられうる。例えば、特定のＡＲ環境内ではプレーヤーの最大数（例えば、１０、２０、１００など）が存在することがある。複数のＡＲ環境がある場所では、新たに接続するクライアント１１０は、ランダムにセッションに配置されうるし、又はクライアントは、ユーザインターフェース（ＵＩ）を提供して、プレーヤーがどのセッションに参加するかを選択できるようにしうる。従って、プレーヤーは、友人と一緒にＡＲ環境に参加することを選択しうる。いくつかの実施形態では、プレーヤーは、（例えば、参加するためにパスワード又はコードを要求する）アクセスが保護されているプライベートＡＲ環境を構築しうる。
様々な実施形態において、ＡＲオブジェクト（例えば、生物、乗り物など）が現実世界の特徴と相互作用するように見える（例えば、障害物を通り抜けるのではなく、障害物を飛び越える）ようにするため、ＡＲ環境モジュール４３０は、接続されたクライアント１１０に、クライアントの近くの現実世界を表す（例えば、ローカルデータストア４６０に格納された）マップデータを提供する。ＡＲ環境モジュール４３０は、クライアント１１０についてのローカルデータ（例えば、ＧＰＳ位置）を受信し、（例えば、クライアントの現在位置の閾値距離範囲内の）クライアント周囲の地域についてのマップデータを提供しうる。
受信されたマップデータは、１つ以上の現実世界の表示を含むことができる。例えば、マップデータは、ポイントクラウドモデル、プレーンマッチングモデル、ラインマッチングモデル、ジオグラフィック情報システム（ＧＩＳＴ）モデル、ビルディング認識モデル、ランドスケープ認識モデルなどを含むことができる。マップデータは、また、異なる詳細レベルで、所与のタイプの１つ以上の表示を含みうる。例えば、マップデータは、２つ以上のポイントクラウドモデルを含んでよく、それぞれは、異なる数のポイントを含む。
クライアント１１０は、マップデータと、１つ以上のセンサによって収集されたデータとを比較して、クライアントの位置を精錬する。例えば、クライアント１１０のカメラによってキャプチャされた画像をポイントクラウドモデルにマッピングすることによって、クライアントの位置及び向きは、正確に（例えば、１センチメートル及び０．１度の範囲で）決定されうる。クライアント１１０は、プレーヤーが行った任意のアクション（例えば、射撃、相互作用する仮想アイテムの選択、仮想アイテムのドロップなど）と共に、決定された位置及び向きをＡＲ環境モジュール４３０に返す。従って、ＡＲ環境モジュール４３０は、ＡＲ環境に参加する全てのプレーヤーについてのゲームのステータスをアップデートすることができる。
マップ処理モジュール４４０は、現在の状況（例えば、データ取り込みモジュール４２０からのデータ）に基づいてマップデータをアップデートする。現実世界が静的でないため、ローカルデータストア４６０内のマップデータは、現在の現実世界の状況を表していないことがある。例えば、バーモント州の同じ公園の小道は、季節によって大きく異なるように見えることがある。夏なら、小道は、クリアでありるうし、周囲の木々は、葉で覆われているだろう。対照的に、冬なら、小道は、雪の吹きだまりによってブロックされていることがあるし、木々は露出しているかもしれない。マップ処理モジュール４４０は、マップデータを変形して、そのような変化を近似する。
一実施形態では、マップ処理モジュール４４０は、現在状況データを取得して変容を認識し、その変容をマップデータに適用する。異なる状況に対する変容は、ヒューリスティックルールによって定義されうるし、トレーニングされた機械学習モデルの形式をとったり、又は両方のアプローチの組み合わせを利用しうる。例えば、マップ処理モジュール４４０は、現在の気象状況データを受信し、現在の気象状況についての変容を選択し、マップデータにその変容を適用することがある。代替的に、マップ処理モジュール４４０は、変容したマップを事前計算し、それらを（例えば、ローカルデータストア４６０に）格納することがある。この場合、クライアント１１０がセルタワーに接続するとき、マップ処理モジュールは、現在の状況を決定し、適切な事前計算されたバージョンのマップデータを選択し、そのバージョンをクライアントに提供する。
権限チェックモジュール４５０は、異なるクライアント１１０のゲーム状態間の同期を管理する。一実施形態では、権限チェックモジュール４５０は、クライアント１１０から受信されたゲームアクションが、ＡＲ環境モジュール４３０によって管理されるゲーム状況と一致することを確認する。例えば、二人のプレーヤーが両方とも同じゲーム内のアイテムをピックアップしようとする場合、権限チェックモジュール４５０は、（例えば、要求に関連付けられたタイムスタンプに基づいて）どちらのプレーヤーがアイテムを受け取るかを決定する。説明されたように、Ｐ２Ｐプロトコル及びセルタワーでのローカル処理の利用は、他のプレーヤーのクライアント１１０で見られるプレーヤーのアクションのレイテンシを大きく低減させうる。従って、そのような競合が発生し、権限チェックモジュール４５０によって解決されるべきインスタンスの尤度（及び数）が低減される。従って、ＡＲ体験が改善されうる。
権限チェックモジュール４５０は、また、そのＡＲ環境の状態のコピー（中間ノード状態）と、ゲームサーバ１２０によって管理されるマスタ状態との間の同期を管理しうる。一実施形態では、権限チェックモジュール４５０は、周期的に（例えば、１～１０秒毎に）、ＡＲ環境の状態に関するグローバルアップデートをゲームサーバ１２０から受信する。権限チェックモジュール４５０は、中間ノード状態に対するこれらのアップデートを比較し、あらゆる矛盾を解決する。例えば、アイテムをピックアップするプレーヤーの要求が最初に権限チェックモジュール４５０によって承認されたが、プレーヤーがそれをピックアップしようとする前に、ゲームサーバ１２０からのゲームアップデートが、他のプレーヤーによってアイテムがピックアップされた（又は、そうでなければ、利用不可能であるとされた）ことを示す場合、権限チェックモジュール４５０は、プレーヤーのクライアント１１０に、そのアイテムはプレーヤーの目録から削除されるべきである旨を示すアップデートを送信することがある。
このプロセスは、２つ以上の異なるセルタワー１３０によって提供されるカバレッジ間の境界近くに位置するクライアント１１０についての値を提供しうる。この場合、異なるセルタワー１３０に接続されるクライアント１１０のプレーヤーが両方とも、同じ仮想要素に相互作用することができることがある。従って、個別のセルタワー１３０はそれぞれ、異なるクライアント１１０からの要素との競合する相互作用を最初に承認することがある。この場合、サーバ１２０は、異なるセルタワー１３０との同期後に競合を検出し、競合を解決するためのアップデートを送信することができる（例えば、セルタワーの１つが、アクションのその最初の承認を取り消し、それに従って、そのローカル状態をアップデートするように指示する）。
ローカルデータストア４６０は、セルタワーによって利用されるデータを格納するように構成された１つ以上の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体である。一実施形態では、格納されたデータは、マップデータ、現在の状況データ、現在（又は最近）接続されているクライアント１１０のリスト、地域に対するゲーム状態のローカルコピーなどを含みうる。ローカルデータストア４６０は、単一のエンティティとして表示されているけれども、データは、複数の記憶媒体に分割されてよい。さらに、いくつかのデータは、通信ネットワーク内の別の場所に格納されてよいし、又はリモートアクセスされてよい。例えば、セルタワー１３０は、現在の状況データに必要に応じてリモートで（例えば、サードパーティーサーバから）アクセスしてよい。
例示的な方法
図５は、実施形態による、データフローヒエラルキープロトコルを利用するためのプロセス５００を示す。図５のステップは、方法５００を実行するクライアント１１０Ａの視点から説明されている。しかし、ステップの一部又は全部は、他のエンティティ又はコンポーネントによって実行されうる。加えて、いくつかの実施形態は、ステップを並列に実行してよいし、異なる順序でステップを実行してよいし、又は異なるステップを実行してよい。
クライアント１１０Ａは、５１０、データ送信のために１つ以上の利用可能なネットワーク経路を識別する。クライアント１１０Ａは、ターゲットクライアント１１０Ｂへの事前設定された経路のセットのいずれが、クライアント１１０Ａに現在利用可能であるかを決定することによって、そのようなネットワーク経路を識別する。クライアント１１０Ａがゲームサーバ１２０との接続を確立でき、ターゲットクライアント１１０Ｂもゲームサーバ１２０と接続している場合、クライアント１１０Ａは、ゲームサーバ１２０を介する他のクライアント１１０とのネットワーク経路を識別する。クライアント１１０Ａがセルタワー１３０に接続されている場合、クライアント１１０は、他のクライアント１１０Ｂが同様にセルタワー１３０に接続されているかどうかを決定しうる。もしそうならば、クライアント１１０Ａは、セルタワー１３０を通る他のネットワーク経路を識別する。さらに、クライアント１１０Ａと他のクライアント１１０Ｂとが同じＬＡＮ１４０に接続されている場合、クライアント１１０Ａは、ＬＡＮ１４０を通るネットワーク経路を識別しうる。クライアント１１０Ａは、両方のクライアント１１０が接続する他のネットワーク又は経路を、他の利用可能なネットワーク経路（例えば、ブルートゥース接続などの、クライアント１１０間の直接接続）として識別しうる。１つ以上のネットワーク経路は、データ送信のためのＵＤＰを実装しうる。 ＵＤＰ経路について、クライアント１１０は、データの暗号化のために公開鍵暗号を利用しうる。特に、クライアント１１０は、ＥＣＣを実装しうる。
クライアント１１０Ａは、５２０、利用可能なネットワーク経路のそれぞれについて１つ以上のパフォーマンスメトリックを検出する。クライアント１１０Ａは、利用可能なネットワーク経路を通じてテストデータパケットを送信することによってパフォーマンスメトリックを検出する。データパケットは、他のクライアント１１０Ｂからの他のテストデータパケットの返送を要求しうる。これらのテストパケットの送信成功に基づいて、クライアント１１０Ａは、ネットワーク経路のメトリックを計算（又は検出）することができる。メトリックは、レイテンシ（ping）、ジッタ、データロス、接続強度、バンド幅利用可能性などを含む。
クライアント１１０Ａは、５３０、検出されたメトリックに従って、データ送信に利用する１つ以上の利用可能なネットワーク経路を選択する。クライアント１１０Ａは、ネットワーク経路を選択するとき、１つ以上の特定のメトリックを考慮しうる。一実施形態では、クライアント１１０Ａは、レイテンシ（ping）のみを考慮する。他の実施形態では、クライアント１１０Ａは、レイテンシと接続強度とを考慮する。先に説明したように、クライアント１１０Ａは、「最良の」経路又は（１つ以上のメトリックによって示されるような）経路を選択してよく、又は、データ送信に利用する全ての利用可能なネットワーク経路を選択してよい。
クライアント１１０Ａは、５４０、１つ以上の選択されたネットワーク経路を介してデータを送信する。パラレルリアリティゲームのコンテキストにおいては、クライアント１１０Ａは、ゲームデータを他のクライアント１１０及びゲームサーバ１２０に送信する。クライアント間の通信は、特に、パラレルリアリティゲームにおけるＡＲ体験を共有するときに有効であり、それらのクライアント１１０上の複数のプレーヤーは、互いに及びゲームサーバ１２０と相互作用しうる。ゲーム状態がゲームサーバ１２０によって同期される必要がないように、いくつかの相互作用は、クライアント１１０又は他のネットワーク（例えば、セルタワー１３０又はＬＡＮ１４０）によってローカルでホストされる。ローカルにＡＲ体験をホストすることは、より合理化されたＡＲ体験を低レイテンシで提供する。
クライアント１１０Ａは、プロセス５００を繰り返して、周期的に利用可能な経路をサンプリングし、デバイス間のデータ送信を管理するために利用する経路を反復的に最適化する。
図６は、実施形態による、セルタワー周辺の地域内のクライアント１１０間でデータを送信するための方法６００を示す。図６のステップは、地域内のクライアントデバイス１１０間でのＰ２Ｐ通信を提供するための方法６００を実行するセルタワー１３０の視点から説明されている。しかし、ステップの一部又は全部は、他のエンティティ又はコンポーネントによって実行されてよい。加えて、いくつかの実施形態は、並列にステップを実行してよいし、異なる順序でステップを実行してよいし、又は異なるステップを実行してよい。
図６に示した実施形態において、セルタワー１３０は、６１０、セルタワー周辺の地域内のクライアント１１０のためのネットワーク経路を介してＰ２Ｐ通信を提供する。例えば、セルタワー１３０は、（例えば、ゲームサーバ１２０によってホストされる）パラレルリアリティゲームを提供するクライアントｓ＝１１０にＰ２Ｐ通信を提供しうる。セルタワー１３０は、６２０、第１のクライアント１１０Ａからネットワーク経路を介してデータを受信する。特に、ネットワーク経路は、利用可能なネットワーク経路のそれぞれに対する１つ以上のメトリックに基づいて、第１のクライアント１１０Ａによって、利用可能なネットワーク経路から選択される。例えば、第１のクライアントデバイスは、上記のように、データフローヒエラルキープロトコルを利用してＰ２Ｐ通信を提供するネットワーク経路を選択しうる。第１のクライアント１１０Ａから受信されたデータは、地域内の地理的位置に対応するＡＲデータのように、ＡＲ環境の仮想コンテンツに関連付けられてよい。
ネットワーク経路を利用して、セルタワー１３０は、６３０、地域内の第２のクライアント１１０Ｂにデータを送信する。例えば、データが、パラレルリアリティゲームに関連付けられたＡＲ環境の仮想コンテンツに対するアップデートを記述する場合、セルタワー１３０は、セルタワー１３０に接続される、パラレルリアリティゲームのクライアント１１０の一部又は全部に対するアップデートを提供しうる。他の例として、メッセージ又は第２のクライアントを利用するプレーヤーに関連付けられた仮想コンテンツとの相互作用など、データは、第２のクライアント１１０Ｂに特にアドレス指定されうる。
例示的なコンピュータ
図７は、実施形態による、図１に示したコンピュータネットワーク内での利用に適した例示的なコンピュータ６００を示す高レベルブロック図である。例示的なコンピュータ７００は、チップセット７０４に結合された少なくとも１つのプロセッサ７０２を含む。チップセット７０４は、メモリコントローラハブ７２０と、入力／出力（Ｉ／Ｏ）コントローラハブ７２２とを含む。メモリ７０６及びグラフィックアダプタ７１２は、メモリコントローラハブ７２０に結合され、ディスプレイ７１８は、グラフィックアダプタ７１２に結合される。ストレージデバイス７０８、キーボード７１０、ポインティングデバイス７１４、及びネットワークアダプタ７１６は、Ｉ／Ｏコントローラハブ７２２に結合される。コンピュータ７００の他の実施形態は、異なるアーキティクチャを有する。
図７に示した実施形態において、ストレージデバイス７０８は、ハードドライブ、コンパクトディスクリードオンリーメモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、ＤＶＤ、又はソリッドステートメモリデバイスなどの非一時的なコンピュータ可読記憶媒体である。メモリ７０６は、プロセッサ７０２によって利用される命令及びデータを保持する。ポインティングデバイス７１４は、マウス、トラックボール、タッチスクリーン、又は他のタイプのポインティングデバイスであり、コンピュータシステム７００にデータを入力するために、キーボード７１０（オンスクリーンキーボードであってもよい）と組み合わせて利用される。グラフィックアダプタ７１２は、ディスプレイ７１８上に画像及び他の情報を表示する。ネットワークアダプタ７１６は、コンピュータシステム７００を１つ以上のコンピュータネットワークに結合する。
図１のエンティティによって利用されるコンピュータのタイプは、実施形態及びエンティティによって要求される処理パワーに依存して変わりうる。例えば、ゲームサーバ１２０は、説明した機能を提供するために一緒に動作する複数のブレード型サーバを含む分散型データベースシステムを含むことがある。さらに、コンピュータは、キーボード７１０、グラフィックアダプタ７１２、及びディスプレイ７１８など、上述したコンポーネントの一部を省略することができる。
当業者は、説明された概念から逸脱することなく、本明細書に開示された装置及び技術の多数の使用及び修正、及びそれらからの拡張を行うことができる。例えば、本開示で図示又は説明されたコンポーネント又は特徴は、図示又は説明された場所、設定、又はコンテキストに限定されない。本開示による装置の例は、１つ以上の前述の図を参照しながら説明されたものの全て、より少数、又は異なるコンポーネントを含むことができる。本開示は、従って、本明細書で説明された特定の実装に限定されず、むしろ、添付の特許請求の範囲及びその均等物と一致する可能な限り広い範囲が与えられるべきである。
追加的な考察
実施形態の前述の説明は、例示を目的として提示されたものであり、 網羅的であること又は特許権を開示された正確な形式に限定することを意図したものではない。当業者は、上記の開示に照らして多くの修正及び変更が可能であることを理解することができる。
この説明のいくつかの部分は、情報に対する操作のアルゴリズム及び記号表現に関して実施形態を説明する。これらのアルゴリズムの説明及び表現は、その動作の要旨を他の当業者に効果的に伝えるためにデータ処理技術の当業者によって一般的に使用される。これらの操作は、機能的、計算的、又は論理的に説明されているが、コンピュータプログラム又は等価な電気回路、マイクロコードなどによって実装されることが理解される。さらに、一般性を失うことなく、これらの操作の配置をモジュールと呼ぶことが便利な場合もある。説明された動作及びそれらに関連するモジュールは、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、又はそれらの任意の組み合わせで具体化されうる。
本明細書で説明されたステップ、動作、又はプロセスのいずれも、単独で又は他のデバイスと組み合わせて、1つ以上のハードウェア又はソフトウェアモジュールで実行又は実装されうる。一実施形態では、ソフトウェアモジュールは、コンピュータプログラムコードを含むコンピュータ可読媒体を含むコンピュータプログラム製品で実装され、コンピュータプロセッサによって実行されて、説明されたステップ、動作、又はプロセスのいずれか又は全てを実行できる。
実施形態は、本明細書の動作を実行するための装置にも関連しうる。この装置は、必要な目的のために特に構築されることがあり、及び／又はコンピュータに格納されたコンピュータプログラムによって選択的にアクティブ化されるか又は再構成される汎用コンピューティングデバイスを含みうる。そのようなコンピュータプログラムは、コンピュータシステムバスに結合されうる、非一時的な実体的なコンピュータ可読記憶媒体、又は電子命令を格納するのに適した任意のタイプの媒体に格納されうる。さらに、本明細書で言及される任意のコンピューティングシステムは、単一のプロセッサを含んでもよいし、又はコンピューティング能力を向上させるために複数のプロセッサ設計を採用するアーキテクチャであってもよい。
実施形態は、また、本明細書で説明されたコンピューティングプロセスによって生成される製品に関連しうる。そのような製品は、コンピューティングプロセスから生じる情報を含むことがあり、情報は、非一時的な実体的なコンピュータ可読記憶媒体に格納され、コンピュータプログラム製品の任意の実施形態又は本明細書で説明された他のデータの組み合わせを含みうる。
本明細書で利用されるように、「一実施形態」又は「ある実施形態」への任意の参照は、実施形態に関連して説明される特定の要素、特徴、構造、又は特徴が少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。本明細書の様々な箇所に現れる「一実施形態において」という語句は、必ずしも全て同じ実施形態を参照しているわけではない。同様に、要素又はコンポーネントの前の「ａ」又は「ａｎ」は、単に利便性のために利用されているに過ぎない。この説明は、別の意味であることが明白でない限り、要素又はコンポーネントの１つ以上が存在することを意味すると理解されるべきである。
値が「近似的に」又は「実質的に」（又はその派生物）と説明されている場合、そのような値は、コンテキストから別の意味が明らかでない限り、精度が＋／－１０％として解釈されるべきである。例えば、「約１０」は、「９～１１までの範囲」を意味すると理解されるべきである。
本明細書で使用されるように、用語「備える」「備える」「含む」「有する」「有する」又はそれらの任意の他の変形は、非排除的な包含をカバーすることを意図している。例えば、要素のリストを含むプロセス、方法、物品、又は装置は、必ずしもそれらの要素のみを限定するわけではなく、明示的に列挙されていない、又はそのようなプロセス、方法、物品、又は装置に固有ではない他の要素を含んでよい。さらに、反対のことが明確に述べられていない限り、「又は」は、包含的離接及び排他的離接を指す。例えば、条件Ａ又はＢは、以下のいずれか１つによって充足される。Ａが真（又は存在する）かつＢが偽（又は存在しない）、Ａが偽（又は存在しない）かつＢが真（又は存在する）、そして、Ａ及びＢの両方が真（又は存在する）。
この開示を読むと、当業者は、説明された技術及びアプローチを採用するために利用されうる、さらに追加的な代替的な構造及び機能設計を理解するだろう。従って、特定の実施形態及びアプリケーションが例示されて説明されたが、説明された構成要素は、開示された正確な構造及びコンポーネントに限定されないと理解されるべきである。保護範囲は、以下の特許請求の範囲によってのみ制限されるべきである。
最後に、明細書で利用される文言は、主に読みやすさ及び説明を目的として選択されたものであり、特許権を描写又は制限するために選択されたものではないことがある。従って、特許権の範囲は、この詳細な説明によってではなく、むしろ本明細書に基づく出願に関して発行されるいずれかの請求項によって制限されることが意図されている。従って、実施形態の開示は、以下の特許請求の範囲に記載される特許権の範囲の例示を意図するものであり、限定するものではない。
本出願は、２０１９年１２月２０日に提出された米国仮出願第62/951,926号の利益を主張し、その全体が参照によって組み込まれる。
本開示は、コンピュータネットワークプロトコルに関し、特に、互いに物理的に近い範囲にあるデバイス間の低レイテンシ無線通信を提供するためのプロトコルに関する。
コンピュータネットワークは、インターネットなど、データを交換する相互接続されたコンピューティングデバイスの集合である。ユーザデータグラムプロトコル（UDP）などの通信プロトコルは、コンピュータネットワークを利用してデータを交換するルールの仕組みを定義する。ＵＤＰは、データグラムの保証された配送、順序、又は非重複のないコネクションレス型通信モデルに従う。データグラムは、通信の基本ユニットであり、ヘッダ及びペイロードを含む。ヘッダは、送信元ポート、宛先ポート、データグラムの長さ、及びデータグラムのチェックサムなど、データグラムの態様を指定するメタデータである。ペイロードは、データグラムによって通信されるデータである。ＵＤＰを利用して通信するコンピューティングデバイスは、コンピュータネットワークを介して互いにデータグラムを送信する。
ＵＤＰなどのコネクションレス型通信プロトコルは、概して、データを送信する前にコンピューティングデバイス間の接続を確立する伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）のようなコネクション型通信プロトコルより低いオーバーヘッド及びレイテンシを有する。しかし、既存のコネクションレス型通信プロトコルは、既存技術によって適応されるものより低いレイテンシを要求するデータ転送に対して不十分である。例えば、毎秒６０フレーム（ＦＰＳ）での拡張現実（ＡＲ）環境ストリーミングは、レイテンシに、現在の技術によって提供されるものより低いオーダを要求しうる。そのようなＡＲ環境において、フレームは、約１６ミリ秒間隔で配置されることがあり、一方で、現在のネットワークプロトコルは、典型的に約１００ミリ秒（又はそれより大きい）レイテンシを提供する。
かくして、既存の技術では、ユーザは、ＡＲ環境内で相互作用（interact）するとき、ある程度のレイテンシに遭遇する。このレイテンシは、ＡＲ位置データの古い状態を伴う相互作用を引き起こすことがある。例えば、パラレルリアリティゲームにおいて、プレイヤーは、古い位置（例えば、オブジェクトが１００ミリ秒前にいた位置）にあるＡＲオブジェクトを見ることがある一方、実際のＡＲ位置データは、新しいオブジェクトの位置を有する（例えば、ＡＲオブジェクトは、他のプレイヤーによって既に動かされている）。クライアントと、パラレルリアリティゲームをホストし又はコーディネートするサーバとの間の通信において、このレイテンシは、ユーザ体験を妨げる結果に繋がりうる。レイテンシは、ＡＲ環境の他のプレイヤーの視界に見える一人のプレーヤのアクション間の顕著な遅延を引き起こすことがあるため、この問題は、特に、一人より多くのユーザがパラレルリアリティゲームに参加する場面で深刻になりうる。さらに、プレイヤーの数が増えるにつれ、遅延に起因するミスマッチがさらにひどくなりうる。
拡張現実（ＡＲ）システムは、コンピュータが生成したコンテンツで現実世界の視界を補う。ＡＲをパラレルリアリティゲームに組み込むことは、現実世界と仮想世界との間の統合を改善しうる。ＡＲは、プレーヤーらが相互作用する共有ゲーミング体験に参加する機会をプレーヤーらに提供することによって、プレーヤー間のインタラクティブ性も増加させうる。例えば、戦車バトルゲームにおいて、プレーヤーは、現実世界位置の周りにある仮想戦車をナビゲートして、互いの戦車を破壊することを企てることがある。戦車の移動は、現実世界の地形によって制限されうる（例えば、戦車は、川をよりゆっくりと移動し、道路をより速く移動し、壁を通っては移動できないなど）。
既存のＡＲセッション技術は、マスタ状態を管理し、定期的に、ネットワーク（例えば、インターネット）を介して、クライアントでの環境のローカル状態をマスタ状態に同期させるサーバを含む。しかし、デバイスのローカル状態を同期させることは、かなりの時間（例えば、～１００ミリ秒）を要することがあり、ゲーム体験に有害である。プレイヤーは、事実上、現在のゲーム状態というよりむしろ、過去のゲーム状態と相互作用している。レイテンシは、他のプレイヤーの視界に見える一人のプレーヤのアクション間の顕著な遅延を引き起こすため、この問題は、特に、一人より多くのユーザがパラレルリアリティゲームに参加する場面で深刻になりうる。例えば、一人のプレーヤーがその世界でＡＲオブジェクトを移動する場合、他のプレイヤーは、人間が知覚可能な遅延である１００ミリ秒（又はそれより大きい）後まで、それが動いたことが見えないことがある。かくして、他のプレイヤーは、その以前の位置内のオブジェクトに相互作用しようと試みるが、ゲームが遅延を正すときに（例えば、プレイヤーによって要求されるアクションを実施することを拒否するか、又は最初にアクションを実行し、次いで、プレイヤーのクライアントが次にサーバと同期するときに、それを呼び出すことによって）妨げられることがある。
この問題及び他の問題は、どのようにして１つ以上のデバイスがデータグラムを処理するかを最適化するデータフローヒエラルキープロトコルを実装することによって対処されうる。データフローヒエラルキーは、データフローのための様々なネットワーク経路を含む。データフローヒエラルキーを実装するデバイスは、１つ以上のネットワーク経路を利用して、他のデバイスとのデータ通信における低レイテンシを保証しうる。いくつかの実施形態において、デバイスは、様々なネットワーク経路をサンプリングして、中間ノードを通るデータ通信に利用するための最小レイテンシのネットワーク経路を決定する。様々なネットワーク経路は、ゲームサーバを通る経路、セルタワーを通る経路、及びネットワークを通る経路などの、１つ以上の中間ノードを通る経路を含みうる。ネットワーク経路は、（例えば、ブルートゥースを利用する）デバイス間の直接接続も含みうる。データフローヒエラルキーを利用することは、レイテンシをミリ秒のオーダ、例えば、５ミリ秒未満に改善しうる。さらに、データフローヒエラルキーは、バンド幅利用可能性に従ってバンド幅利用を最適化しうる。
実施形態による、データフローヒエラルキープロトコルが実装されうるネットワーク環境を示す。 一実施形態による、クライアントを示すブロック図である。 一実施形態による、ゲームサーバを示すブロック図である。 一実施形態による、セルタワーを示すブロック図である。 実施形態による、データフローヒエラルキープロトコルを利用するプロセスを示す。 実施形態による、セルタワー周辺の地域内のクライアント間でデータを送信するプロセスを示す。 実施形態による、図１に示したコンピュータネットワーク内の利用に適した例示的なコンピュータを示す高レベルブロック図である。
図及び以下の説明では、例示のみを目的として特定の実施形態について説明する。当業者は、構造及び方法の代替的な実施形態が、説明された原理から逸脱することなく採用されうることを、以下の説明から直ちに認識するだろう。ここでは、参照が様々な実施形態に対してなされることがあり、その例は、添付図に例示される。どこでも、実質的に類似又は同様の参照番号が、類似又は同様の機能性を示すために図中で利用される。要素が共通の番号を共有し、その後に異なる文字が続く場合、要素は類似又は同一である。数字のみが、そのような要素の任意の１つ又は任意の組み合わせを指す。
ネットワーク環境
ここで開示されるように、データフローヒエラルキープロトコルは、以前のアプローチと比較すると、減少したコンピュータネットワークレイテンシを提供しうる（例えば、一実施形態において、レイテンシは～１０ミリ秒である）。図１は、一実施形態による、データフローヒエラルキープロトコルを利用して通信するコンピュータネットワーク１００を示す。図は、明確にする目的でブロック図を利用して簡単化した例を示す。コンピュータネットワーク１００は、２つのクライアント１１０と、ゲームデータベース１１５と、ゲームサーバ１２０と、セルタワー１３０と、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１４０とを含む。他の実施形態において、コンピュータネットワークは、追加的なクライアント１１０、追加的なゲームサーバ１２０、追加的なセルタワー１３０、又は他のネットワークノードなどの、より少ない要素、追加的な要素、又は他の要素を含んでよい。クライアント１１０は、パラレルリアリティゲームをホストするゲームサーバ１２０と通信する。クライアント１１０は、パラレルリアリティゲームの間、パラレルリアリティゲームの他のプレイヤーと相互作用するプレイヤーとして互いに通信する。
クライアント１１０は、パーソナルコンピュータ、ラップトップ、タブレットコンピュータ、スマートフォンなどのようなコンピューティングデバイスである。クライアント１１０は、例えば、パラレルリアリティゲームをプレイしている間、データフローヒエラルキープロトコルを利用して互いに通信することができる。実施形態において、各クライアント１１０は、ローカルＡＲモジュールを含み、ゲームサーバ１２０は、マスタＡＲモジュールを含む。各ローカルＡＲモジュールは、ＡＲデータを、他のクライアント１１０上のローカルＡＲモジュール及び／又はゲームサーバ１２０上のマスタＡＲモジュールと通信する。クライアント１１０については、図２でさらに説明されよう。
ゲームサーバ１２０は、同様に、様々なクライアント１１０によってプレイされるパラレルリアリティゲームをホストするコンピューティングデバイスである。ゲームサーバ１２０は、クライアント１１０の間の接続を確立して、パラレルリアリティゲーム状態の情報を受信及び送信する。ゲームサーバ１２０は、プレイヤープロファイル、ゲーム状態、マップ（リアル及びバーチャル）、及びゲームデータベース１１５内のパラレルリアリティゲームに関する他の情報を格納する。ゲームサーバ１２０については、図３でさらに説明されよう。
セルタワー１３０は、クライアント１１０間のデータ通信のために構成されたネットワークである。セルタワー１３０は、例えば、ＵＤＰを介して、クライアント１１０間のデータ転送を容易にしうる。１つ以上の実施形態において、セルタワー１３０は、セルタワー１３０に接続されたクライアント１１０間でパラレルリアリティゲームをホストすることを補助するように構成されるローカルＡＲモジュールを有する。セルタワー１３０は、例えば、周期的に又はリアルタイムで、ゲームサーバ１２０とゲーム状態を共有しうる。セルタワー１３０については、図４でさらに説明される。
ＬＡＮ１４０は、クライアントが接続しうるローカルネットワークである。ＬＡＮ１４０は、クライアント１１０が接続しうる１つ以上のルータを含む。ＬＡＮ１４０は、Ｗｉ－Ｆｉ及びイーサネットを伴って動作する。セルタワー１３０と同様に、ＬＡＮ１４０は、ＬＡＮに接続されたクライアント１１０間でパラレルリアリティゲームをホストすることを補助するように構成されたローカルＡＲモジュールを含みうる。同様に、ＬＡＮ１４０は、ゲーム状態をゲームサーバ１２０と共有する。
クライアント１１０は、データフローヒエラルキープロトコル、又は他の実施形態における他のプロトコルを利用して互いに通信しうる。互いに通信するために、２つ以上のクライアントが、１つ以上の経路を介してデータを送信する。図１に示すように、クライアント１１０Ａとクライアント１１０Ｂとの間に、コンピュータネットワーク１００内に存在する３つの経路がある。第１の経路においては、クライアント１１０は、例えば、ＴＣＰを利用して、ゲームサーバ１２０を介して互いに通信しうる。第２の経路においては、クライアント１１０は、例えば、ＴＣＰ又はＵＤＰを利用して、セルタワー１３０を介して互いに通信しうる。第３の経路においては、クライアント１１０は、例えば、ＴＣＰ又はＵＤＰを利用して、ＬＡＮ１４０を介して互いに通信しうる。他の実施形態（不図示）においては、例えば、イーサネット、ブルートゥース、近距離無線通信（ＮＦＣ）などを介する、クライアント間の通信のための他の経路がありうる。経路のそれぞれにおいて、クライアント１１０は、中間ノード、例えば、ゲームサーバ１２０、セルタワー１３０、又はＬＡＮ１４０を介して通信する。データフローヒエラルキープロトコルは、クライアント１１０間の利用可能な通信経路を評価し、クライアント１１０間でデータを通信する際に利用する１つ以上の経路を最適化する。
実施形態において、クライアント１１０通信は、ゲームサーバ１２０を通じてルーティングされるか又はピアトゥピア（Ｐ２Ｐ）でありうる。ゲームサーバ１２０を通じてルーティングされる通信は、セルタワー１３０を介して、第１のクライアント１１０Ａからゲームサーバ１２０へと進み、次いで、セルタワー１３０を通じて第２のクライアント１１０Ｂへと戻る。対称的に、Ｐ２Ｐ通信は、第１のクライアント１１０Ａからセルタワー１３０へと進み、次いで、直接的に第２のクライアント１１０Ｂへと進む。いくつかのケースでは、通信は、信号ブースターなどの他の中間デバイスを通過しうることに留意されたい。ここで利用されるように、ゲームサーバ１２０を通過せずにターゲットクライアント１１０Ｂへとルーティングされる場合、通信は、Ｐ２Ｐとみなされる。例えば、ターゲットクライアント１１０Ｂが、送信クライアント１１０Ａと同じセルタワー１３０に接続されている場合にはメッセージ（例えば、データグラム）がＰ２Ｐで送信され、そうでない場合にはゲームサーバ１２０を介してルーティングされうる。他の実施形態において、クライアント１１０は、完全にＰ２Ｐを利用して通信する。さらに、いくつかの実施形態では、ＵＤＰホールパンチング、又はネットワークアドレストランスレーション（ＮＡＴ）を含むＰ２Ｐ通信のための他の技術が、２つ以上のクライアント１１０間の接続を確立するために利用されうる。
一実施形態において、クライアント１１０は、（例えば、ゲームサーバ１２０でホストされ、ＴＣＰを介して通信される）コーディネーションサービスを利用してＩＰアドレスを同期する。クライアント１１０は、次いで、公開ＩＰアドレス又はＬＡＮ１４０を利用して（例えば、ＵＤＰを介して）通信することができる。例えば、第１のクライアント１１０Ａは、ローカルＡＲ共有環境に接続するために、ＴＣＰを介してコーディネーションサービスに要求を送信することがある。コーディネーションサービスは、第１のクライアント１１０Ａに、（例えば、同じセルタワー１３０を介して）ＡＲ環境に接続された第２のクライアント１１０ＢのＩＰアドレスを提供しうる。コーディネーションサービスは、第１のクライアントのＩＰアドレスを第２のクライアント１１０Ｂに提供してもよいし、又は、第１のクライアント１１０Ａは、第２のクライアントのＩＰアドレスを利用して、（コーディネーションサービスによって提供されるように）それを直接提供してもよい。いくつかの実施形態において、コーディネーションサービスは、第２のクライアントのＩＰアドレスが提供される前に、第２のクライアント１１０Ｂに対し、（例えば、ユーザ認証を要求するか、又は、第２のクライアント１１０Ｂに接続するために承認されたクライアント１１０のリストをチェックすることによって）第１のクライアント１１０Ａを承認するように促しうる。
一実施形態において、クライアント１１０は、ＵＤＰを介して公開ＩＰアドレスで通信し、通信は、公開鍵暗号で保護される。特定の実施形態においては、楕円曲線暗号（ＥＣＣ）が実装される。ＥＣＣは、他のコンピューティングシステム及びネットワークに公に提供される公開鍵を暗号化するための一方向性及び決定論的関数である有限体上の楕円曲線を利用する。他の公開鍵暗号方式に対するＥＣＣの１つの利点は、ＥＣＣがよりシンプルな関数であり、より小さな鍵サイズを可能にし、結果としてバンド幅利用量を低減することである。
クライアント
図２は、実施形態による、クライアント１１０のブロック図である。クライアント１１０は、プレーヤによって利用され、ゲームサーバ１２０とインターフェースで接続することができる任意のポータブルコンピューティングデバイスでありうる。例えば、クライアント１１０は、ワイヤレスデバイス、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ポータブルゲーミングデバイス、セルラフォン、スマートフォン、タブレット、ナビゲーションシステム、ハンドヘルドＧＰＳシステム、ウェアラブルコンピューティングデバイス、１つ以上のプロセッサを持つディスプレイ、又は他のそのようなデバイスでありうる。他の例では、クライアント１１０は、デスクトップ又はラップトップコンピュータなどの従来のコンピューティングシステムを含む。さらに、クライアント１１０は、コンピューティングデバイスを持つ車両であってよい。端的に言えば、クライアント１１０は、プレイヤーがゲームサーバ１２０と相互作用することを可能にしうる任意のコンピュータデバイス又はシステムであってよい。コンピューティングデバイスとして、クライアント１１０は、１つ以上のプロセッサと、１つ以上のコンピュータ可読記憶媒体とを含みうる。コンピュータ可読記憶媒体は、プロセッサに動作を実行させる命令を格納することができる。クライアント１１０は、好適には、スマートフォン又はタブレットなど、容易に持ち運ぶことができるか又はそうでなければプレーヤーが携帯することができるポータブルコンピューティングデバイスである。
クライアント１１０は、ゲームサーバ１２０と通信して、ゲームサーバ１２０に物理環境の感覚データを提供する。クライアント１１０は、クライアント１１０が位置する物理環境内のシーンの２次元のイメージデータをキャプチャするカメラアセンブリ２１０を含む。クライアント１１０は、例えば、ゲームサーバ１２０によってトレーニングされた機械学習モデルである深度評価モデルも含む。図１に示した実施形態において、各クライアント１１０は、ゲーミングモジュール２２０及びポジショニングモジュール２３０などのソフトウェアコンポーネントを含む。クライアント１１０は、プレーヤーから情報を受信し及び／又はプレーヤーに情報を提供するための様々な他の入力／出力デバイスを含んでよい。例示的な入力／出力デバイスは、ディスプレイ画面、タッチ画面、タッチパッド、データ入力キー、スピーカー、及び音声認識に適したマイクロフォンを含む。クライアント１１０は、それらに限定されないが、動きセンサ、加速度計、ジャイロスコープ、他の慣性計測ユニット（ＩＭＵｓ）、気圧計、測位システム、温度計、光センサなどを含む、クライアント１１０からのデータを記録するための他の様々なセンサを含んでもよい。クライアント１１０は、ネットワークを介して通信を提供するためのネットワークインターフェースをさらに含みうる。ネットワークインターフェースは、１つ以上のネットワークとインターフェースで接続するための任意の適したコンポーネントを含むことができ、例えば、トランスミッタ、レシーバ、ポート、コントローラ、アンテナ、又は他の適したコンポーネントを含む。
カメラアセンブリ２１０は、クライアント１１０がいる環境のシーンのイメージデータをキャプチャする。カメラアセンブリ２１０は、様々なキャプチャレートで、様々なカラーキャプチャ範囲を持つ様々なフォトセンサを利用しうる。カメラアセンブリ２１０は、広角レンズ又はテレフォトレンズを含みうる。カメラアセンブリ２１０は、単一画像又はビデオをイメージデータとしてキャプチャするように構成されうる。加えて、カメラアセンブリ２１０の向きは、カメラアセンブリ２１０が水平に向けられた状態で、地面に平行でありうる。カメラアセンブリ２１０は、イメージデータをキャプチャし、クライアント１１０上のコンピューティングデバイスとイメージデータを共有する。イメージデータは、感覚データ（例えば、温度、環境の明るさ）又はキャプチャデータ（例えば、露出、暖かさ、シャッタースピード、焦点距離、撮影時間など）を含む、イメージデータの他の詳細を記述するメタデータが追加できる。カメラアセンブリ２１０は、イメージデータをキャプチャすることができる１つ以上のカメラを含みうる。１つの例では、カメラアセンブリ２１０は、１つのカメラを含み、単眼イメージデータをキャプチャするように構成される。他の例では、カメラアセンブリ２１０は、２つのカメラを含み、立体イメージデータをキャプチャするように構成される。様々な他の実装では、カメラアセンブリ２１０は、それぞれがイメージデータをキャプチャするように構成された複数のカメラを含む。
ゲーミングモジュール２２０は、プレーヤーに、パラレルリアリティゲームに参加するためのインターフェースを提供する。ゲームサーバ１２０は、クライアント１１０のゲーミングモジュール２２０で利用するゲームデータをクライアント１１０に送信し、ゲームサーバ１２０から離れた位置のプレーヤーにゲームのローカルバージョンを提供する。ゲームサーバ１２０は、図１で説明した様々な通信経路を提供するためのネットワークインターフェースを含みうる。ネットワークインターフェースは、１つ以上のネットワークとインターフェースで接続するための任意の適したコンポーネントを含むことができ、例えば、トランスミッタ、レシーバ、ポート、コントローラ、アンテナ、又は他の適したコンポーネントを含む。
クライアント１１０によって実行されるゲーミングモジュール２２０は、プレーヤーとパラレルリアリティゲームとの間のインターフェースを提供する。ゲーミングモジュール２２０は、ゲームに関連付けられた仮想世界を表示する（例えば、仮想世界の画像をレンダリングする）クライアント１１０に関連付けられたディスプレイデバイス上にユーザインターフェースを提示し、ユーザが仮想世界で相互作用して様々なゲーム目標を実行できるようにする。いくつかの他の実施形態では、ゲーミングモジュール２２０は、パラレルリアリティゲームからの仮想要素で拡張された現実世界からの（例えば、カメラアセンブリ２１０によってキャプチャされた）イメージデータを提示する。これらの実施形態では、ゲーミングモジュール２２０は、クライアントの他のコンポーネントから受信した他の情報に従って、仮想コンテンツを生成し及び／又は仮想コンテンツを調整しうる。例えば、ゲーミングモジュール２２０は、イメージデータでキャプチャされたシーンの（例えば、深度評価モデルによって決定された）深度マップに従って、ユーザインターフェース上に表示される仮想オブジェクトを調整しうる。
ゲーミングモジュール２２０は、また、様々な他の出力を制御して、ディスプレイ画面を見るようにプレーヤーに要求することなしに、プレーヤーがゲームと相互作用することを可能にする。例えば、ゲーミングモジュール２２０は、様々な音声、振動、又はディスプレイ画面を見ることなくプレーヤーがゲームをプレイすることを可能にする他の通知を制御することができる。ゲーミングモジュール２２０は、ゲームサーバ１２０から受信したゲームデータにアクセスして、ゲームの正確な表現をユーザに提供することができる。ゲーミングモジュール２２０は、プレーヤの入力を受信して処理し、ネットワークを介してゲームサーバ１２０にアップデートを提供することができる。ゲーミングモジュール２２０は、クライアント１１０によって表示されるゲームコンテンツを生成及び／又は調整してもよい。例えば、ゲーミングモジュール２２０は、（例えば、深度評価モジュールによって決定されるような）深度情報に基づいて仮想要素を生成しうる。
ポジショニングモジュール２３０は、クライアント１１０の位置をモニタリングするための任意のデバイス又は回路でありうる。例えば、ポジショニングモジュール２３０は、サテライトナビゲーションポジショニングシステム（例えば、ＧＰＳシステム、ガリレオポジショニングシステム、グローバルナビゲーションサテライトシステム（ＧＬＯＮＡＳＳ）、ＢｅｉＤｏｕサテライトナビゲーション及びポジショニングシステム）、慣性ナビゲーションシステム、三角測量及び／又はセルラタワー又はＷｉ－Ｆｉホットスポットへの近接を利用したＩＰアドレスに基づく推測航法システム、及び／又は位置を決定するための他の適した技術を利用することによって、実際の又は相対的な位置を決定しうる。ポジショニングモジュール２３０は、正確にクライアント１１０の位置を測位するのに役立ちうる様々な他のセンサをさらに含みうる。いくつかの実施形態では、クライアント１１０は、パラレルリアリティゲームでローカルに利用されるマップの位置を格納する。ポジショニングモジュール２３０は、ローカルに格納されたマップに関してクライアント１１０を位置決めすることができる。ポジショニングモジュール２３０は、周期的に、ローカルに格納された（又はキャッシュされた）マップと、ゲームサーバ１２０によって管理されているマップデータとを同期することもできる。
プレーヤーが現実世界でクライアント１１０と共に動き回ると、ポジショニングモジュール２３０は、プレーヤーの位置をトラッキングし、プレーヤー位置情報をゲーミングモジュール２２０に提供する。ゲーミングモジュール２２０は、現実世界におけるプレーヤーの実際の位置に基づいて、ゲームに関連付けられた仮想世界におけるプレーヤーの位置をアップデートする。従って、プレーヤーは、現実世界でシンプルにクライアント１１０を携帯又は輸送することによって仮想世界と相互作用することができる。特に、仮想世界におけるプレーヤーの位置は、現実世界におけるプレーヤーの位置に対応しうる。ゲーミングモジュール２２０は、ネットワークを介して、プレーヤー位置情報をゲームサーバ１２０に提供することができる。これに応答して、ゲームサーバ１２０は、不正行為者がクライアント１１０の位置を偽装するのを防止するために、クライアント１１０の位置を検証するための様々な技術を制定しうる。プレーヤーに関連付けられた位置情報は、プレーヤーの位置情報にアクセスすること、及び位置情報がゲームのコンテキストでどのように利用されるか（例えば、仮想世界におけるプレーヤーの位置をアップデートするため）をプレーヤーに通知した後、許可が与えられた場合にのみ利用されると理解すべきである。加えて、プレーヤーに関連付けられた任意の位置情報は、プレーヤーのプライバシーを保護する方法で格納されて管理されるだろう。
データフローモジュール２４０は、他のコンピューティングコンポーネントと通信する。データフローモジュール２４０は、任意のタイプの有線及び／又は無線接続を利用し、様々な通信プロトコル（例えば、ＴＣＰ／ＩＰ、ＨＴＴＰ、ＳＭＴＰ、ＦＴＰ）、エンコーディング又はフォーマット（例えば、ＨＴＭＬ、ＸＭＬ、ＪＳＯＮ）、及び／又は保護スキーム（例えば、ＶＰＮ、セキュアＨＴＴＰ、ＳＳＬ）を利用して、通信を確立しうる。
１つ以上の実施形態において、データフローモジュール２４０は、ゲームサーバ１２０と通信する。データフローモジュール２４０は、アクション、ゲーム状態のアップデート、様々なコンテンツアイテム（例えば、パラレルリアリティゲーム）の要求、又はゲームサーバ１２０への他の通信を提供する。データフローモジュール２４０は、例えば、ＴＣＰを介して、ゲームサーバ１２０との接続を確立する。ＴＣＰは、データの送信においてロバストな方法を提供する。ＴＣＰでは、データフローモジュール２４０は、データの送信中にロスパケットを検出し、ロストパケットの再送信を要求することができる。さらに、ＴＣＰは、意図したメッセージを生成するために、順不同で受信されたシーケンシャルデータパケットの再構築を可能にする。
データフローモジュール２４０は、１つ以上の他のクライアント１１０との通信も管理する。データフローモジュール２４０は、他のクライアント１１０と通信するための１つ以上の経路を識別する。所与の時間にクライアント１１０が利用可能な経路は、ゲームサーバ１２０を通る経路、セルタワー１３０を通る経路、ＬＡＮ１４０を通る経路、他のネットワークを通る他の経路、及び直接接続（例えば、ブルートゥース経由）の任意の組み合わせを含みうる。データフローモジュール２４０は、データフローヒエラルキープロトコルを実装して、クライアント１１０間でデータを送信する際に利用するための１つ以上の利用可能な経路を選択する。単一の利用可能な経路がある状況では、データフローヒエラルキープロトコルは、唯一の識別された経路を介してデータを送信するように指示する。
複数の利用可能な経路がある状況では、データフローヒエラルキープロトコルは、１つ以上の利用可能な経路を選択して、データ通信のレイテンシを改善する。データフローモジュール２４０は、利用可能な経路によるデータ送信パフォーマンスを示す利用可能な経路の１つ以上のメトリック（即ち、パフォーマンスメトリック）を計算する。メトリックは、レイテンシ（ｐｉｎｇ）、ジッタ、データロス、接続強度（接続の安定性）、バンド幅、他のデータ送信メトリックなどを含む。一実施形態では、データフローヒエラルキープロトコルは、データ通信に利用する最低のレイテンシを持つ経路（又はいくつかの経路）を選択する。他の実施形態では、データフローヒエラルキープロトコルは、レイテンシに加えて又は代替的に１つ以上の他のメトリックを考慮する。例えば、データフローヒエラルキープロトコルは、各経路の総合スコア（即ち、経路スコア）を決定するために、各経路に対する１つ以上のメトリックを組み合わせうる。経路スコアは、利用可能な経路をランキングし、ある経路（例えば、最高ランクの経路）又は複数の経路（例えば、いくつかの最高ランクの経路）を選択するために利用されうる。
複数の経路がデータフローヒエラルキープロトコルに基づいて選択される場合、複数の選択された経路はそれぞれ、データ送信レートを改善するために、同じデータの別々のコピーを送信するために利用されうる。しかし、そのようなケースでは、異なる経路を介して同じデータの複数のコピーを送信することがバンド幅の利用量を増加するという点で、より多くの経路を利用することにはトレードオフがある。いくつかの実施形態では、データフローヒエラルキープロトコルは、周期的に利用可能な経路をサンプリングして、どの経路が利用に最適かを再評価する。例えば、データフローヒエラルキープロトコルは、定期的に（例えば、３０秒毎に）利用可能な経路を評価し、通信に利用する１つ以上の経路の最適なセットを決定する。データフローヒエラルキープロトコルは、クライアント１１０Ａからクライアント１１０Ｂへなど、データを利用可能な経路のエンドポイントへと送信することによって利用可能な経路をサンプリングしうる。追加的に又は代替的に、データフローヒエラルキープロトコルは、クライアント１１０Ａからゲームサーバ１２０又はセルタワー１３０へなど、データを多くのエンドポイントに接続された中間ノードへと送信することによって、１つ以上の利用可能な経路をサンプリングしうる。いくつかの実施形態では、データフローヒエラルキープロトコルは、通信で利用する全ての利用可能な経路を選択する。データフローヒエラルキープロトコルは、バンド幅の利用可能性に従って、経路選択を調整しうる。例えば、帯域利用可能性が高い状況では、データフローヒエラルキープロトコルは、全ての利用可能な経路の選択を指示しうる。対称的に、バンド幅の利用可能性が制限されるとき、データフローヒエラルキープロトコルは、最適な経路（例えば、最小レイテンシ経路）を選択しうる。
いくつかの実施形態では、データフローモジュール２４０は、例えば、パラレルリアリティゲームにおける共有ＡＲ体験の間、クライアント間で送信されるデータを暗号化する。データフローモジュール２４０は、様々な暗号化方法を実装しうる。特定の実装では、ＥＣＣは、例えば、セルタワー１３０を介して、又はＬＡＮ１４０を介して、クライアント１１０間のＵＤＰ送信を保護するために実装される。
ゲームサーバ
図３は、実施形態による、ゲームサーバを示すブロック図である。ゲームサーバ１２０は、任意のコンピューティングデバイスであることができ、１つ以上のプロセッサと、１つ以上のコンピュータ可読記憶媒体とを含むことができる。コンピュータ可読記憶媒体は、プロセッサに動作を実行させる命令を格納することができる。ゲームサーバ１２０は、ゲームデータベース１１５を含むことができるし、又はゲームデータベース１１５と通信することができる。ゲームデータベース１１５は、パラレルリアリティゲームで利用され、クライアント１１０に供給又は提供されるゲームデータを格納する。
ゲームデータベース１１５に格納されるゲームデータは、
（１）パラレルリアリティゲーム内の仮想世界に関連付けられたデータ（例えば、ディスプレイデバイス上で仮想世界をレンダリングするために利用される画像データ、仮想世界内の位置の地理的座標など）、
（２）パラレルリアリティゲームのプレーヤーに関連付けられたデータ（例えば、それらに限定されないが、プレーヤー情報、プレーヤー経験レベル、プレーヤー通貨、仮想世界／現実世界内の現在のプレーヤーの位置、プレーヤーのエネルギーレベル、プレーヤーの好み、チーム情報、派閥情報などを含むプレーヤープロファイル）、
（３）ゲーム目標に関連付けられたデータ（例えば、現在のゲーム目標に関連付けられたデータ、ゲーム目標のステータス、過去のゲーム目標、将来のゲーム目標、望ましいゲーム目標など）、
（４）仮想世界内の仮想要素に関連付けられたデータ（例えば、仮想要素の位置、仮想要素のタイプ、仮想要素に関連付けられたゲーム目標；仮想要素のための対応する実際の世界の位置情報；仮想要素の振る舞い、仮想要素の関連性など）、
（５）現実世界のオブジェクト、ランドマーク、仮想世界要素にリンクした位置に関連付けられたデータ（例えば、現実世界オブジェクト／ランドマークの位置、現実世界オブジェクト／ランドマークの説明、現実世界オブジェクトにリンクした仮想要素の関連性など）、
（６）ゲームステータス（例えば、現在のプレーヤー数、現在のゲーム目標のステータス、プレーヤーリーダーボードなど）、
（７）プレーヤーアクション／入力に関連付けられたデータ（例えば、現在のプレーヤーの位置、過去のプレーヤーの位置、プレーヤーの動き、プレーヤーの入力、プレーヤーのクエリ、プレーヤーの通信など）、
（８）パラレルリアリティゲームの実施期間に利用され、関連付けられ、又は取得される任意の他のデータ、
を含むことができる。
ゲームデータベース１１５に格納されるゲームデータは、システム管理者によって及び／又はクライアント１１０から受信されたデータによって、オフライン又はリアルタイムに事前設定されることができる。
ゲームサーバ１２０は、ゲームデータについての要求をクライアント１１０から（例えば、リモートプロシージャコール（ＲＰＣｓ）を介して）受信し、それらの要求に応答するように構成されうる。例えば、ゲームサーバ１２０は、１つ以上のデータファイル内のゲームデータをエンコードし、データファイルをクライアント１１０に提供することができる。加えて、ゲームサーバ１２０は、クライアント１１０からゲームデータ（例えば、プレーヤーの位置、プレーヤーのアクション、プレーヤーの入力など）を受信するように構成されうる。例えば、ゲームサーバ１２０が、ゲームデータベース１１５内のゲームデータをアップデートして、任意の及び全ての変更された状態をゲームに反映させるために利用する、プレーヤーの入力及び他のアップデートを、クライアント１１０が、周期的にゲームサーバ１２０に送信するように構成されうる。
示された実施形態において、サーバ１２０は、ユニバーサルゲーミングモジュール３１０と、データコレクションモジュール３２０と、イベントモジュール３３０とを含む。上記のように、ゲームサーバ１２０は、ゲームサーバ１２０の一部であるか又はリモートでアクセスされてよいゲームデータベース１１５と相互作用する（例えば、ゲームデータベース１１５は、ネットワークを介してアクセスされる分散型データベースであってよい）。他の実施形態では、ゲームサーバ１２０は、異なる及び／又は追加的な要素を含む。加えて、機能は、説明されたものとは異なる方式で要素間で分散されてよい。例えば、ゲームデータベース１１５は、ゲームサーバ１２０に統合されうる。
ユニバーサルゲーミングモジュール３１０は、全てのプレーヤーに対してパラレルリアリティゲームをホストし、パラレルリアリティゲームの現在のステータスについての全てのプレーヤーに対する信頼できる情報源としての役割を演じる。ホストとして、ユニバーサルゲーミングモジュール３１０は、プレーヤーに、例えば、それらの個々のクライアント１１０を介して提示するためのゲームコンテンツを生成する。ユニバーサルゲーミングモジュール３１０は、パラレルリアリティゲームをホストするとき、ゲームデータベース１１５にアクセスしてゲームデータを取り出し及び／又は格納しうる。ユニバーサルゲーミングモジュール３１０は、また、クライアント１１０からゲームデータ（例えば、深度情報、プレーヤーの入力、プレーヤーの位置、プレーヤーのアクション、ランドマークの情報など）を受信し、パラレルリアリティゲームの全プレーヤーについて、受信したゲームデータをパラレルリアリティゲーム全体に組み入れる。ユニバーサルゲーミングモジュール３１０は、また、ネットワークを介したクライアント１１０へのゲームデータの搬送を管理しうる。ユニバーサルゲーミングモジュール３１０は、また、それらに限定されないが、クライアント１１０とゲームサーバ１２０との間の接続をセキュアにすること、様々なクライアント１１０間の接続を確立すること、及び様々なクライアント１１０の位置を検証することを含む、クライアント１１０のセキュリティ面を管理しうる。
ゲームサーバ１２０は、データコレクションモジュール３２０をさらに含みうる。データコレクションモジュール３２０は、それが含まれる実施形態において、ユニバーサルゲーミングモジュール３１０から分離するか又はその一部とすることができる。データコレクションモジュール３２０は、現実世界でのデータ収集活動にリンクするパラレルリアリティゲーム内の様々なゲーム特徴の包含を管理することができる。例えば、データコレクションモジュール３２０は、パラレルリアリティゲーム内のデータ収集活動にリンクしたゲーム特徴を含めるように、ゲームデータベース１１５に格納されたゲームデータを修正することができる。データコレクションモジュール３２０は、また、データ収集活動に従ってプレーヤーによって収集されたデータを分析し、様々なプラットフォームによるアクセスのためのデータを提供することができる。
イベントモジュール３３０は、パラレルリアリティゲーム内のイベントに対するプレーヤーのアクセスを管理する。用語「イベント」が便利に利用されるけれども、この用語は、特定の場所又は時間での特定のイベントを指す必要がないと理解すべきである。むしろ、プレーヤーがそのコンテンツにアクセスしうるかどうかを決定するために１つ以上のアクセス基準が利用される、アクセス制御されたゲームコンテンツの任意の提供を指しうる。そのようなコンテンツは、アクセス制御がより少ない又は全く無いゲームコンテンツを含む、より大きなパラレルリアリティゲームの一部であってもよいし、又は、スタンドアローンの、アクセス制御されたパラレルリアリティゲームであってもよい。
セルタワー
図４は、実施形態による、セルタワーを示すブロック図である。示した実施形態では、セルタワー１３０は、ルーティングモジュール４１０と、データ取り込みモジュール４２０と、ＡＲ環境モジュール４３０と、マップ処理モジュール４４０と、権限チェックモジュール４５０と、ローカルデータストア４６０とを含む。セルタワー１３０は、また、データを交換するためにゲームサーバ１２０及びクライアント１１０に対する接続を確立するためのハードウェア及びファームウェア又はソフトウェア（不図示）を含む。例えば、セルタワー１３０は、光ファイバ又は他の有線インターネット接続を介してゲームサーバ１２０に接続され、無線接続（例えば、４Ｇ又は５Ｇ）を利用してクライアント１１０に接続されうる。他の実施形態では、セルタワー１３０は、異なる又は追加的なコンポーネントを含みうる。加えて、機能は、説明されたものとは異なる方式で要素間に分散されてよい。１つ以上の実施形態において、ＬＡＮ１４０は、セルタワー１３０について説明されたものと類似のモジュールを含んでよく、同様に、ＬＡＮがパラレルリアリティゲームをホストするのに役立ちうる。
ルーティングモジュール４１０は、データパケットを受信し、それらのパケットを１つ以上の受信デバイスに送信する。一実施形態では、ルーティングモジュール４１０は、データグラムをクライアント１１０から受信し、受信したデータグラムを適切な宛先に送信する。ルーティングモジュール４１０は、また、特定のクライアント１１０又はセルタワー１３０に接続されている全てのクライアントのいずれかにアドレス指定されたサーバからデータパケットを受信しうる。ルーティングモジュール４１０は、データパケットを、アドレス指定されているクライアント１１０に転送する。いくつかの実施形態では、ルーティングモジュール４１０は、他のクライアント１１０へと直接的に又はゲームサーバ１２０を介して、データパケット（例えば、データパケット内の情報）をルーティングするために、送信クライアント１１０によって選択された経路を示す情報を受信する。この場合、ルーティングモジュール４１０は、選択された経路を利用してデータパケットをルーティングする。
データ取り込みモジュール４２０は、接続されたクライアント１１０を介してセルタワー１３０が共有ＡＲ体験をプレーヤーに提供するために利用する１つ以上の送信元からデータを受信する。一実施形態では、データ取り込みモジュール４２０は、（例えば、サードパーティサービスから）現実世界状況についてのリアルタイムの又は実質的にリアルタイムの情報を受信する。例えば、データ取り込みモジュール４２０は、周期的に（例えば、１時間毎に）、セルタワー周囲の地域内の気象条件を示す気象データを気象サービスから受信することがある。他の例として、データ取り込みモジュール４２０は、公園、美術館、又は他の公共空間の開場時間を取り込むことがある。さらに他の例として、データ取り込みモジュール４２０は、どのくらい多くの車両が、セルタワー１３０周辺の地域内の道路を走行しているかを示す交通データを受信することがある。そのような現実世界の状況についての情報は、仮想世界と現実世界との間のシナジーを改善するために利用されうる。
ＡＲ環境モジュール４３０は、セルタワー１３０周辺の地域内のプレーヤーが共有ＡＲ体験に参加しうるＡＲ環境を管理する。一実施形態では、クライアント１１０は、パラレルリアリティゲームを実行している間、セルタワー１３０に接続し、ＡＲ環境モジュール４３０は、クライアントをゲーム用のＡＲ環境に接続する。セルタワー１３０に接続するゲームの全プレーヤーは、単一のＡＲ環境を共有しうるか、又はプレーヤーは、複数のＡＲ環境間に分けられうる。例えば、特定のＡＲ環境内ではプレーヤーの最大数（例えば、１０、２０、１００など）が存在することがある。複数のＡＲ環境がある場所では、新たに接続するクライアント１１０は、ランダムにセッションに配置されうるし、又はクライアントは、ユーザインターフェース（ＵＩ）を提供して、プレーヤーがどのセッションに参加するかを選択できるようにしうる。従って、プレーヤーは、友人と一緒にＡＲ環境に参加することを選択しうる。いくつかの実施形態では、プレーヤーは、（例えば、参加するためにパスワード又はコードを要求する）アクセスが保護されているプライベートＡＲ環境を構築しうる。
様々な実施形態において、ＡＲオブジェクト（例えば、生物、乗り物など）が現実世界の特徴と相互作用するように見える（例えば、障害物を通り抜けるのではなく、障害物を飛び越える）ようにするため、ＡＲ環境モジュール４３０は、接続されたクライアント１１０に、クライアントの近くの現実世界を表す（例えば、ローカルデータストア４６０に格納された）マップデータを提供する。ＡＲ環境モジュール４３０は、クライアント１１０についてのローカルデータ（例えば、ＧＰＳ位置）を受信し、（例えば、クライアントの現在位置の閾値距離範囲内の）クライアント周囲の地域についてのマップデータを提供しうる。
受信されたマップデータは、１つ以上の現実世界の表示を含むことができる。例えば、マップデータは、ポイントクラウドモデル、プレーンマッチングモデル、ラインマッチングモデル、ジオグラフィック情報システム（ＧＩＳＴ）モデル、ビルディング認識モデル、ランドスケープ認識モデルなどを含むことができる。マップデータは、また、異なる詳細レベルで、所与のタイプの１つ以上の表示を含みうる。例えば、マップデータは、２つ以上のポイントクラウドモデルを含んでよく、それぞれは、異なる数のポイントを含む。
クライアント１１０は、マップデータと、１つ以上のセンサによって収集されたデータとを比較して、クライアントの位置を精錬する。例えば、クライアント１１０のカメラによってキャプチャされた画像をポイントクラウドモデルにマッピングすることによって、クライアントの位置及び向きは、正確に（例えば、１センチメートル及び０．１度の範囲で）決定されうる。クライアント１１０は、プレーヤーが行った任意のアクション（例えば、射撃、相互作用する仮想アイテムの選択、仮想アイテムのドロップなど）と共に、決定された位置及び向きをＡＲ環境モジュール４３０に返す。従って、ＡＲ環境モジュール４３０は、ＡＲ環境に参加する全てのプレーヤーについてのゲームのステータスをアップデートすることができる。
マップ処理モジュール４４０は、現在の状況（例えば、データ取り込みモジュール４２０からのデータ）に基づいてマップデータをアップデートする。現実世界が静的でないため、ローカルデータストア４６０内のマップデータは、現在の現実世界の状況を表していないことがある。例えば、バーモント州の同じ公園の小道は、季節によって大きく異なるように見えることがある。夏なら、小道は、クリアでありるうし、周囲の木々は、葉で覆われているだろう。対照的に、冬なら、小道は、雪の吹きだまりによってブロックされていることがあるし、木々は露出しているかもしれない。マップ処理モジュール４４０は、マップデータを変形して、そのような変化を近似する。
一実施形態では、マップ処理モジュール４４０は、現在状況データを取得して変容を認識し、その変容をマップデータに適用する。異なる状況に対する変容は、ヒューリスティックルールによって定義されうるし、トレーニングされた機械学習モデルの形式をとったり、又は両方のアプローチの組み合わせを利用しうる。例えば、マップ処理モジュール４４０は、現在の気象状況データを受信し、現在の気象状況についての変容を選択し、マップデータにその変容を適用することがある。代替的に、マップ処理モジュール４４０は、変容したマップを事前計算し、それらを（例えば、ローカルデータストア４６０に）格納することがある。この場合、クライアント１１０がセルタワーに接続するとき、マップ処理モジュールは、現在の状況を決定し、適切な事前計算されたバージョンのマップデータを選択し、そのバージョンをクライアントに提供する。
権限チェックモジュール４５０は、異なるクライアント１１０のゲーム状態間の同期を管理する。一実施形態では、権限チェックモジュール４５０は、クライアント１１０から受信されたゲームアクションが、ＡＲ環境モジュール４３０によって管理されるゲーム状況と一致することを確認する。例えば、二人のプレーヤーが両方とも同じゲーム内のアイテムをピックアップしようとする場合、権限チェックモジュール４５０は、（例えば、要求に関連付けられたタイムスタンプに基づいて）どちらのプレーヤーがアイテムを受け取るかを決定する。説明されたように、Ｐ２Ｐプロトコル及びセルタワーでのローカル処理の利用は、他のプレーヤーのクライアント１１０で見られるプレーヤーのアクションのレイテンシを大きく低減させうる。従って、そのような競合が発生し、権限チェックモジュール４５０によって解決されるべきインスタンスの尤度（及び数）が低減される。従って、ＡＲ体験が改善されうる。
権限チェックモジュール４５０は、また、そのＡＲ環境の状態のコピー（中間ノード状態）と、ゲームサーバ１２０によって管理されるマスタ状態との間の同期を管理しうる。一実施形態では、権限チェックモジュール４５０は、周期的に（例えば、１～１０秒毎に）、ＡＲ環境の状態に関するグローバルアップデートをゲームサーバ１２０から受信する。権限チェックモジュール４５０は、中間ノード状態に対するこれらのアップデートを比較し、あらゆる矛盾を解決する。例えば、アイテムをピックアップするプレーヤーの要求が最初に権限チェックモジュール４５０によって承認されたが、プレーヤーがそれをピックアップしようとする前に、ゲームサーバ１２０からのゲームアップデートが、他のプレーヤーによってアイテムがピックアップされた（又は、そうでなければ、利用不可能であるとされた）ことを示す場合、権限チェックモジュール４５０は、プレーヤーのクライアント１１０に、そのアイテムはプレーヤーの目録から削除されるべきである旨を示すアップデートを送信することがある。
このプロセスは、２つ以上の異なるセルタワー１３０によって提供されるカバレッジ間の境界近くに位置するクライアント１１０についての値を提供しうる。この場合、異なるセルタワー１３０に接続されるクライアント１１０のプレーヤーが両方とも、同じ仮想要素に相互作用することができることがある。従って、個別のセルタワー１３０はそれぞれ、異なるクライアント１１０からの要素との競合する相互作用を最初に承認することがある。この場合、サーバ１２０は、異なるセルタワー１３０との同期後に競合を検出し、競合を解決するためのアップデートを送信することができる（例えば、セルタワーの１つが、アクションのその最初の承認を取り消し、それに従って、そのローカル状態をアップデートするように指示する）。
ローカルデータストア４６０は、セルタワーによって利用されるデータを格納するように構成された１つ以上の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体である。一実施形態では、格納されたデータは、マップデータ、現在の状況データ、現在（又は最近）接続されているクライアント１１０のリスト、地域に対するゲーム状態のローカルコピーなどを含みうる。ローカルデータストア４６０は、単一のエンティティとして表示されているけれども、データは、複数の記憶媒体に分割されてよい。さらに、いくつかのデータは、通信ネットワーク内の別の場所に格納されてよいし、又はリモートアクセスされてよい。例えば、セルタワー１３０は、現在の状況データに必要に応じてリモートで（例えば、サードパーティーサーバから）アクセスしてよい。
例示的な方法
図５は、実施形態による、データフローヒエラルキープロトコルを利用するためのプロセス５００を示す。図５のステップは、方法５００を実行するクライアント１１０Ａの視点から説明されている。しかし、ステップの一部又は全部は、他のエンティティ又はコンポーネントによって実行されうる。加えて、いくつかの実施形態は、ステップを並列に実行してよいし、異なる順序でステップを実行してよいし、又は異なるステップを実行してよい。
クライアント１１０Ａは、５１０、データ送信のために１つ以上の利用可能なネットワーク経路を識別する。クライアント１１０Ａは、ターゲットクライアント１１０Ｂへの事前設定された経路のセットのいずれが、クライアント１１０Ａに現在利用可能であるかを決定することによって、そのようなネットワーク経路を識別する。クライアント１１０Ａがゲームサーバ１２０との接続を確立でき、ターゲットクライアント１１０Ｂもゲームサーバ１２０と接続している場合、クライアント１１０Ａは、ゲームサーバ１２０を介する他のクライアント１１０とのネットワーク経路を識別する。クライアント１１０Ａがセルタワー１３０に接続されている場合、クライアント１１０は、他のクライアント１１０Ｂが同様にセルタワー１３０に接続されているかどうかを決定しうる。もしそうならば、クライアント１１０Ａは、セルタワー１３０を通る他のネットワーク経路を識別する。さらに、クライアント１１０Ａと他のクライアント１１０Ｂとが同じＬＡＮ１４０に接続されている場合、クライアント１１０Ａは、ＬＡＮ１４０を通るネットワーク経路を識別しうる。クライアント１１０Ａは、両方のクライアント１１０が接続する他のネットワーク又は経路を、他の利用可能なネットワーク経路（例えば、ブルートゥース接続などの、クライアント１１０間の直接接続）として識別しうる。１つ以上のネットワーク経路は、データ送信のためのＵＤＰを実装しうる。 ＵＤＰ経路について、クライアント１１０は、データの暗号化のために公開鍵暗号を利用しうる。特に、クライアント１１０は、ＥＣＣを実装しうる。
クライアント１１０Ａは、５２０、利用可能なネットワーク経路のそれぞれについて１つ以上のパフォーマンスメトリックを検出する。クライアント１１０Ａは、利用可能なネットワーク経路を通じてテストデータパケットを送信することによってパフォーマンスメトリックを検出する。データパケットは、他のクライアント１１０Ｂからの他のテストデータパケットの返送を要求しうる。これらのテストパケットの送信成功に基づいて、クライアント１１０Ａは、ネットワーク経路のメトリックを計算（又は検出）することができる。メトリックは、レイテンシ（ping）、ジッタ、データロス、接続強度、バンド幅利用可能性などを含む。
クライアント１１０Ａは、５３０、検出されたメトリックに従って、データ送信に利用する１つ以上の利用可能なネットワーク経路を選択する。クライアント１１０Ａは、ネットワーク経路を選択するとき、１つ以上の特定のメトリックを考慮しうる。一実施形態では、クライアント１１０Ａは、レイテンシ（ping）のみを考慮する。他の実施形態では、クライアント１１０Ａは、レイテンシと接続強度とを考慮する。先に説明したように、クライアント１１０Ａは、「最良の」経路又は（１つ以上のメトリックによって示されるような）経路を選択してよく、又は、データ送信に利用する全ての利用可能なネットワーク経路を選択してよい。
クライアント１１０Ａは、５４０、１つ以上の選択されたネットワーク経路を介してデータを送信する。パラレルリアリティゲームのコンテキストにおいては、クライアント１１０Ａは、ゲームデータを他のクライアント１１０及びゲームサーバ１２０に送信する。クライアント間の通信は、特に、パラレルリアリティゲームにおけるＡＲ体験を共有するときに有効であり、それらのクライアント１１０上の複数のプレーヤーは、互いに及びゲームサーバ１２０と相互作用しうる。ゲーム状態がゲームサーバ１２０によって同期される必要がないように、いくつかの相互作用は、クライアント１１０又は他のネットワーク（例えば、セルタワー１３０又はＬＡＮ１４０）によってローカルでホストされる。ローカルにＡＲ体験をホストすることは、より合理化されたＡＲ体験を低レイテンシで提供する。
クライアント１１０Ａは、プロセス５００を繰り返して、周期的に利用可能な経路をサンプリングし、デバイス間のデータ送信を管理するために利用する経路を反復的に最適化する。
図６は、実施形態による、セルタワー周辺の地域内のクライアント１１０間でデータを送信するための方法６００を示す。図６のステップは、地域内のクライアントデバイス１１０間でのＰ２Ｐ通信を提供するための方法６００を実行するセルタワー１３０の視点から説明されている。しかし、ステップの一部又は全部は、他のエンティティ又はコンポーネントによって実行されてよい。加えて、いくつかの実施形態は、並列にステップを実行してよいし、異なる順序でステップを実行してよいし、又は異なるステップを実行してよい。
図６に示した実施形態において、セルタワー１３０は、６１０、セルタワー周辺の地域内のクライアント１１０のためのネットワーク経路を介してＰ２Ｐ通信を提供する。例えば、セルタワー１３０は、（例えば、ゲームサーバ１２０によってホストされる）パラレルリアリティゲームを提供するクライアント１１０にＰ２Ｐ通信を提供しうる。セルタワー１３０は、６２０、第１のクライアント１１０Ａからネットワーク経路を介してデータを受信する。特に、ネットワーク経路は、利用可能なネットワーク経路のそれぞれに対する１つ以上のメトリックに基づいて、第１のクライアント１１０Ａによって、利用可能なネットワーク経路から選択される。例えば、第１のクライアントデバイスは、上記のように、データフローヒエラルキープロトコルを利用してＰ２Ｐ通信を提供するネットワーク経路を選択しうる。第１のクライアント１１０Ａから受信されたデータは、地域内の地理的位置に対応するＡＲデータのように、ＡＲ環境の仮想コンテンツに関連付けられてよい。
ネットワーク経路を利用して、セルタワー１３０は、６３０、地域内の第２のクライアント１１０Ｂにデータを送信する。例えば、データが、パラレルリアリティゲームに関連付けられたＡＲ環境の仮想コンテンツに対するアップデートを記述する場合、セルタワー１３０は、セルタワー１３０に接続される、パラレルリアリティゲームのクライアント１１０の一部又は全部に対するアップデートを提供しうる。他の例として、メッセージ又は第２のクライアントを利用するプレーヤーに関連付けられた仮想コンテンツとの相互作用など、データは、第２のクライアント１１０Ｂに特にアドレス指定されうる。
例示的なコンピュータ
図７は、実施形態による、図１に示したコンピュータネットワーク内での利用に適した例示的なコンピュータ７００を示す高レベルブロック図である。例示的なコンピュータ７００は、チップセット７０４に結合された少なくとも１つのプロセッサ７０２を含む。チップセット７０４は、メモリコントローラハブ７２０と、入力／出力（Ｉ／Ｏ）コントローラハブ７２２とを含む。メモリ７０６及びグラフィックアダプタ７１２は、メモリコントローラハブ７２０に結合され、ディスプレイ７１８は、グラフィックアダプタ７１２に結合される。ストレージデバイス７０８、キーボード７１０、ポインティングデバイス７１４、及びネットワークアダプタ７１６は、Ｉ／Ｏコントローラハブ７２２に結合される。コンピュータ７００の他の実施形態は、異なるアーキティクチャを有する。
図７に示した実施形態において、ストレージデバイス７０８は、ハードドライブ、コンパクトディスクリードオンリーメモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、ＤＶＤ、又はソリッドステートメモリデバイスなどの非一時的なコンピュータ可読記憶媒体である。メモリ７０６は、プロセッサ７０２によって利用される命令及びデータを保持する。ポインティングデバイス７１４は、マウス、トラックボール、タッチスクリーン、又は他のタイプのポインティングデバイスであり、コンピュータシステム７００にデータを入力するために、キーボード７１０（オンスクリーンキーボードであってもよい）と組み合わせて利用される。グラフィックアダプタ７１２は、ディスプレイ７１８上に画像及び他の情報を表示する。ネットワークアダプタ７１６は、コンピュータシステム７００を１つ以上のコンピュータネットワークに結合する。
図１のエンティティによって利用されるコンピュータのタイプは、実施形態及びエンティティによって要求される処理パワーに依存して変わりうる。例えば、ゲームサーバ１２０は、説明した機能を提供するために一緒に動作する複数のブレード型サーバを含む分散型データベースシステムを含むことがある。さらに、コンピュータは、キーボード７１０、グラフィックアダプタ７１２、及びディスプレイ７１８など、上述したコンポーネントの一部を省略することができる。
当業者は、説明された概念から逸脱することなく、本明細書に開示された装置及び技術の多数の使用及び修正、及びそれらからの拡張を行うことができる。例えば、本開示で図示又は説明されたコンポーネント又は特徴は、図示又は説明された場所、設定、又はコンテキストに限定されない。本開示による装置の例は、１つ以上の前述の図を参照しながら説明されたものの全て、より少数、又は異なるコンポーネントを含むことができる。本開示は、従って、本明細書で説明された特定の実装に限定されず、むしろ、添付の特許請求の範囲及びその均等物と一致する可能な限り広い範囲が与えられるべきである。
追加的な考察
実施形態の前述の説明は、例示を目的として提示されたものであり、 網羅的であること又は特許権を開示された正確な形式に限定することを意図したものではない。当業者は、上記の開示に照らして多くの修正及び変更が可能であることを理解することができる。
この説明のいくつかの部分は、情報に対する操作のアルゴリズム及び記号表現に関して実施形態を説明する。これらのアルゴリズムの説明及び表現は、その動作の要旨を他の当業者に効果的に伝えるためにデータ処理技術の当業者によって一般的に使用される。これらの操作は、機能的、計算的、又は論理的に説明されているが、コンピュータプログラム又は等価な電気回路、マイクロコードなどによって実装されることが理解される。さらに、一般性を失うことなく、これらの操作の配置をモジュールと呼ぶことが便利な場合もある。説明された動作及びそれらに関連するモジュールは、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、又はそれらの任意の組み合わせで具体化されうる。
本明細書で説明されたステップ、動作、又はプロセスのいずれも、単独で又は他のデバイスと組み合わせて、1つ以上のハードウェア又はソフトウェアモジュールで実行又は実装されうる。一実施形態では、ソフトウェアモジュールは、コンピュータプログラムコードを含むコンピュータ可読媒体を含むコンピュータプログラム製品で実装され、コンピュータプロセッサによって実行されて、説明されたステップ、動作、又はプロセスのいずれか又は全てを実行できる。
実施形態は、本明細書の動作を実行するための装置にも関連しうる。この装置は、必要な目的のために特に構築されることがあり、及び／又はコンピュータに格納されたコンピュータプログラムによって選択的にアクティブ化されるか又は再構成される汎用コンピューティングデバイスを含みうる。そのようなコンピュータプログラムは、コンピュータシステムバスに結合されうる、非一時的な実体的なコンピュータ可読記憶媒体、又は電子命令を格納するのに適した任意のタイプの媒体に格納されうる。さらに、本明細書で言及される任意のコンピューティングシステムは、単一のプロセッサを含んでもよいし、又はコンピューティング能力を向上させるために複数のプロセッサ設計を採用するアーキテクチャであってもよい。
実施形態は、また、本明細書で説明されたコンピューティングプロセスによって生成される製品に関連しうる。そのような製品は、コンピューティングプロセスから生じる情報を含むことがあり、情報は、非一時的な実体的なコンピュータ可読記憶媒体に格納され、コンピュータプログラム製品の任意の実施形態又は本明細書で説明された他のデータの組み合わせを含みうる。
本明細書で利用されるように、「一実施形態」又は「ある実施形態」への任意の参照は、実施形態に関連して説明される特定の要素、特徴、構造、又は特徴が少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。本明細書の様々な箇所に現れる「一実施形態において」という語句は、必ずしも全て同じ実施形態を参照しているわけではない。同様に、要素又はコンポーネントの前の「ａ」又は「ａｎ」は、単に利便性のために利用されているに過ぎない。この説明は、別の意味であることが明白でない限り、要素又はコンポーネントの１つ以上が存在することを意味すると理解されるべきである。
値が「近似的に」又は「実質的に」（又はその派生物）と説明されている場合、そのような値は、コンテキストから別の意味が明らかでない限り、精度が＋／－１０％として解釈されるべきである。例えば、「約１０」は、「９～１１までの範囲」を意味すると理解されるべきである。
本明細書で使用されるように、用語「備える」「備える」「含む」「有する」「有する」又はそれらの任意の他の変形は、非排除的な包含をカバーすることを意図している。例えば、要素のリストを含むプロセス、方法、物品、又は装置は、必ずしもそれらの要素のみを限定するわけではなく、明示的に列挙されていない、又はそのようなプロセス、方法、物品、又は装置に固有ではない他の要素を含んでよい。さらに、反対のことが明確に述べられていない限り、「又は」は、包含的離接及び排他的離接を指す。例えば、条件Ａ又はＢは、以下のいずれか１つによって充足される。Ａが真（又は存在する）かつＢが偽（又は存在しない）、Ａが偽（又は存在しない）かつＢが真（又は存在する）、そして、Ａ及びＢの両方が真（又は存在する）。
この開示を読むと、当業者は、説明された技術及びアプローチを採用するために利用されうる、さらに追加的な代替的な構造及び機能設計を理解するだろう。従って、特定の実施形態及びアプリケーションが例示されて説明されたが、説明された構成要素は、開示された正確な構造及びコンポーネントに限定されないと理解されるべきである。保護範囲は、以下の特許請求の範囲によってのみ制限されるべきである。
最後に、明細書で利用される文言は、主に読みやすさ及び説明を目的として選択されたものであり、特許権を描写又は制限するために選択されたものではないことがある。従って、特許権の範囲は、この詳細な説明によってではなく、むしろ本明細書に基づく出願に関して発行されるいずれかの請求項によって制限されることが意図されている。従って、実施形態の開示は、以下の特許請求の範囲に記載される特許権の範囲の例示を意図するものであり、限定するものではない。

Claims (20)

  1. 非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であって、コンピューティングデバイスによって実行されるとき、前記コンピューティングデバイスに、
    データ送信のための複数の利用可能なネットワーク経路を識別するステップと、
    前記複数の利用可能なネットワーク経路のそれぞれに対する１つ以上のパフォーマンスメトリックを検出するステップと、
    検出された前記１つ以上のパフォーマンスメトリックに従って、データ送信に利用するために、前記複数の利用可能なネットワーク経路から、利用可能なネットワーク経路を選択するステップと、
    選択された前記利用可能なネットワーク経路を介してデータを送信するステップと
    を含む動作を実行させる命令を格納する、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
  2. 前記利用可能なネットワーク経路を選択するステップは、
    検出された前記１つ以上のパフォーマンスメトリックを利用して、前記利用可能なネットワーク経路のそれぞれに対するスコアを決定するステップと、
    決定された前記スコアに従って、前記複数の利用可能な経路のランキングを行うステップと、
    前記ランキングを利用して、前記利用可能なネットワーク経路を選択するステップと、
    を含む、
    請求項１に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
  3. 前記１つ又はパフォーマンスメトリックは、レイテンシを含み、前記利用可能なネットワーク経路を選択するステップは、
    選択された前記ネットワーク経路に対する前記レイテンシが、他の１つ以上の利用可能な経路のレイテンシより小さいと決定するステップと、
    前記決定に基づいて、前記利用可能なネットワーク経路を選択するステップと、
    をさらに含む、
    請求項１に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
  4. 前記１つ又はパフォーマンスメトリックは、バンド幅を含み、前記動作は、
    前記１つ以上の利用可能なネットワーク経路のセットの前記バンド幅が、バンド幅閾値より大きいと決定することに応答して、前記１つ以上の利用可能なネットワーク経路のそれぞれを選択するステップと、
    前記利用可能なネットワーク経路のそれぞれを介して前記データを送信するステップと、
    をさらに含む、
    請求項１に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
  5. 前記動作は、
    前記複数の利用可能なネットワーク経路のそれぞれに対する前記１つ以上のパフォーマンスメトリックを再検出するステップと、
    再検出された前記１つ以上のパフォーマンスメトリックに従って、データ送信に利用するために、前記複数の利用可能なネットワーク経路から、利用可能なネットワーク経路を再選択するステップと、
    再選択された前記利用可能なネットワーク経路を介してデータを送信するステップと、
    をさらに含む、
    請求項１に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
  6. 前記複数の利用可能なネットワーク経路は、サーバを通る経路、セルタワーを通る経路、又はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を通る経路のうちの１つ以上を含む、
    請求項１に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
  7. 前記１つ以上のネットワーク経路は、第１のクライアントと第２のクライアントとの間でデータを送信するためのものであり、前記データを送信するステップは、前記第１のクライアントによって、選択された前記利用可能なネットワーク経路を介して、前記第２のクライアントへと前記データを送信するステップを含む、
    請求項１に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
  8. 前記動作は、
    前記第１のクライアントによって、ネットワークコーディネーションサービスから、共有ネットワーク環境に関連付けられた１つ以上のネットワークアドレスを要求するステップであって、前記共有ネットワーク環境は、地域内のクライアントデバイスに対するネットワークアドレスを含む、ステップと、
    前記要求に応答して、ネットワークコーディネーションサービスから、前記第２のクライアントのネットワークアドレスを受信するステップと、
    前記第２のクライアントの前記ネットワークアドレスを利用して、選択された前記利用可能なネットワーク経路を介してデータを送信するステップと、
    をさらに含む、
    請求項７に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
  9. 前記第１のクライアントと前記第２のクライアントとは、パブリックネットワークアドレスに関連付けられており、前記データを送信するステップは、公開鍵暗号を介して前記データを暗号的に保護するステップを含む、
    請求項７に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
  10. 前記共有ネットワーク環境は、インタラクティブアプリケーションに関連付けられており、前記インタラクティブアプリケーションは、前記地域内の地理的位置に関連付けられた位置情報データに対応する、
    請求項７に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
  11. セルタワーは、前記位置情報データのローカル状態を管理し、前記動作は、
    前記コンピューティングデバイスのユーザによるインタラクションを受信するステップであって、前記インタラクションは、前記位置情報データに関するアクションに向けられており、送信された前記データは、前記アクションを記述する、ステップと、
    前記アクションを記述する前記データを送信した後、前記セルタワーから、前記位置情報データのローカル状態を記述する情報を受信するステップであって、前記情報は、前記アクションを反映するように前記ローカル状態が前記セルタワーによって成功裏に更新されたか否かを示す、ステップと、
    をさらに含む、
    請求項１に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
  12. 前記データを送信するステップは、
    検出された前記１つ以上のパフォーマンスメトリックに従って、前記複数の利用可能なネットワーク経路から、追加的な利用可能なネットワーク経路を選択するステップと、
    前記追加的な利用可能なネットワーク経路を介して、前記データの追加的なコピーを送信するステップと、
    をさらに含む、
    請求項１に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
  13. セルタワーによって、前記セルタワー周辺の地域内のクライアントに対し、ネットワーク経路を介してピアツーピア通信を提供するステップと、
    ネットワーク経路のインジケーションにおいて、前記地域内の第１のクライアントからデータを受信するステップであって、前記第１のクライアントは、複数の利用可能なネットワーク経路のそれぞれに対する１つ以上のパフォーマンスメトリックに基づいて、前記ネットワーク経路を選択した、ステップと、
    前記セルタワーによって、選択された前記ネットワーク経路に従って、前記データを前記地域内の第２のクライアントに送信するステップと、
    を含む、コンピュータ実装方法。
  14. インタラクティブアプリケーションのための位置情報データのローカル状態を前記セルタワーで管理するステップであって、前記位置情報データは、前記セルタワー周辺の前記地域内の地理的位置に関連付けられている、ステップと、
    前記第１のクライアントから、前記位置情報データに関連付けられたアクションを記述する情報を受信するステップと、
    前記アクションを、前記位置情報データの前記ローカル状態と比較するステップと、
    前記比較に基づいて前記アクションが前記ローカル状態と矛盾しないと決定することに応答して、前記アクションを反映するように前記ローカル状態を更新するステップと、
    選択された前記ネットワーク経路に従って、前記位置情報データの更新された前記ローカル状態を記述する情報を前記第２のクライアントに送信するステップと、
    をさらに含む、
    請求項１３に記載のコンピュータ実装方法。
  15. 前記第１のクライアントから、前記位置情報データに関連付けられた追加的なアクションを記述する情報を受信するステップと、
    前記追加的なアクションを前記位置情報データの前記ローカル状態と比較するステップと、
    前記比較に基づいて、前記追加的なアクションが前記位置情報データの前記ローカル状態と矛盾すると決定することに応答して、前記追加的なアクションを拒否するステップと、
    前記位置情報データの矛盾する前記ローカル状態を記述する情報を前記第１のクライアントに送信するステップと、
    をさらに含む、
    請求項１４に記載の方法。
  16. 前記セルタワーによって、前記インタラクティブアプリケーションに関連付けられたサーバから、前記サーバによって管理される位置情報データのマスタ状態を記述する情報を受信するステップと、
    前記位置情報データの前記ローカル状態を前記マスタ状態と同期するステップと、
    をさらに含む、
    請求項１４に記載の方法。
  17. 前記マスタ状態は、前記地域と、追加的なセルタワーの周辺の追加的な地域との間の重複領域内での第３のクライアントデバイスによる追加的なアクションを反映し、前記同期するステップは、
    前記セルタワーによって、前記追加的なアクションが前記アクションと矛盾すると決定するステップと、
    前記追加的なアクションが前記アクションと矛盾すると決定することに応答して、前記アクションに代えて前記追加的なアクションを反映させるように、前記ローカル状態を更新するステップと、
    前記位置情報データの更新された前記ローカル状態を記述する情報を前記第１のクライアントに送信するステップと、
    をさらに含む、
    請求項１６に記載の方法。
  18. 前記第１のクライアントは、
    検出された前記１つ以上のパフォーマンスメトリックを利用して、前記利用可能なネットワーク経路のそれぞれに対するスコアを決定することと、
    決定された前記スコアに従って、前記複数の利用可能な経路のランキングを行うことと、
    前記ランキングを利用して、前記利用可能なネットワーク経路を選択することと、
    によって、前記ネットワーク経路を選択した、
    請求項１３に記載の方法。
  19. 前記１つ以上のパフォーマンスメトリックは、レイテンシ、ジッタ、データロス、接続安定性、又はバンド幅のうちの１つ以上を含む、
    請求項１２に記載の方法。
  20. サーバと、セルタワーと、複数のネットワーク経路を介して第２のクライアントデバイスに接続される第１のクライアントデバイスとを含む、システムであって、
    前記複数のネットワーク経路は、前記サーバを通る第１のネットワーク経路と、前記セルタワーを通る第２のネットワーク経路と、ローカルエリアネットワークを通る第３のネットワーク経路とを含み、
    前記第１のクライアントデバイスは、
    前記複数のネットワーク経路のそれぞれに対する１つ以上のパフォーマンスメトリックを検出し、
    検出された前記１つ以上のパフォーマンスメトリックに従って、データ送信に利用するために、前記複数のネットワーク経路から、ネットワーク経路を選択し、
    選択された前記利用可能なネットワーク経路を介して、データを前記第２のクライアントデバイスに送信する
    ように構成される、システム。
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