(57)【要約】【課題】広域停電からの復旧時における端末装置からセンタ装置への通信の開始時刻を分散させ輻輳を回避する。【解決手段】端末装置１に電源から電力が供給（Ｓ１：電源投入）されると、ＣＰＵ１１は、乱数を取得する（Ｓ３）。ＣＰＵ１１は、乱数に応じた待機時間の長さを計算し、待機時間の間は待機状態となる（Ｓ５）。待機時間が経過すると、ＣＰＵ１１は、通信装置１６にセンタ装置３との通信を行わせる（Ｓ７）。ＣＰＵ１１は、センタ装置３との通信が正常に終了したか否かを判別し（Ｓ９）、正常に終了した場合（ＯＫ）は、通常動作を実行する（Ｓ１１）。【選択図】図３
2010109866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源によって動作する端末装置において、
通信回線を介して接続されたセンタ装置に対して通信を行う通信手段と、
乱数を発生する乱数発生手段と、
前記電源から電力が出力されてから前記乱数に応じた時間が経過した際に前記通信手段に通信を開始させる制御手段と
を含むことを特徴とする端末装置。
【請求項２】
前記乱数発生手段は、
ノイズを発生するノイズ発生手段と、
前記ノイズの数を予め定めた長さを有する期間中においてカウントするカウント手段とを含み、
前記制御手段は、
前記カウント手段によりカウントされたノイズの数を前記乱数として扱うことを特徴とする請求項１記載の端末装置。
【請求項３】
電源によって動作し、通信回線を介して接続されたセンタ装置に対して通信を行う通信手段と、乱数を発生する乱数発生手段とを含む端末装置における制御方法であって、
前記端末装置に設けられた制御手段が、
前記電源から電力が出力されてから前記乱数に応じた時間が経過した際に前記通信手段に通信を開始させることを特徴とする端末装置における制御方法。
【請求項４】
前記乱数発生手段は、
ノイズを発生するノイズ発生手段と、
前記ノイズの数を予め定めた長さを有する期間中においてカウントするカウント手段とを含み、
前記制御手段は、
前記カウント手段によりカウントされたノイズの数を前記乱数として扱うことを特徴とする請求項３記載の端末装置における制御方法。
【請求項５】
請求項３または４記載の端末装置における制御方法を端末装置に実行させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源によって動作し、通信回線を介して接続されたセンタ装置に対して通信を行う端末装置に関する。詳しくは、本発明は、電話網、インターネットなどの公衆回線を介して接続されるセンタ装置及び多数の端末装置から構成される通信システムにおける、端末装置に関する。さらに詳しくは、例えば、端末装置の電源投入時に当該端末装置内のプログラムとデータの整合を保つために当該端末装置がセンタ装置と通信と起動処理を行う構成の通信システムにおける、端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
端末装置の電源投入時に、端末装置の良否の判断を行うための仕組みとして航空機器などで用いられているBITE（built-in test equipment）（非特許文献１参照）がある。BITEは端末装置を構成するユニットの正常性確認、故障個所の表示を行う。なお正常性確認の範囲と手段は当該端末装置内に限られており、BITEにおいては外部と通信を行うことはない。
【０００３】
端末装置の電源投入時に、端末装置が正常動作を行うために、端末装置がセンタ装置へ通信と起動処理行うものには、PXEネットワークブート（非特許文献２参照）などがある。これらの端末装置は電源投入時にセンタ装置から必要なプログラムとデータ（以後、両者を合わせてソフトウェアと呼称）をダウンロードし起動処理を行う。端末装置にダウンロードさせるためにセンタ装置に配置するソフトウェアを変更することで、端末装置の問題改修や機能追加ができる。
【非特許文献１】日本航空ホームページ「航空実用事典」http://www.jal.co.jp./jiten/dict/p199.html
【非特許文献２】PreBoot Execution Environment(PXE Specification) Version 2.1, Sep20, 1999, Intel Corporation (http://download.intel.com/design/archives/wfm/downloads/pxespec.pdf)
【非特許文献３】東京電力プレスリリース「クレーン船の接触に伴う当社特別高圧送電線損傷による停電事故について」http://www.tepco.co.jp/cc/press/06081401-j.html
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
BITEでは端末装置内のハードウェア正常性確認と故障箇所表示のみが可能であり、問題改修はできない。PXE（Preboot eXecution Environment）ネットワークブートのように電源投入時にセンタ装置と通信・起動処理を行う方法では、ダウンロードさせるソフトウェアを変更することにより問題改修、機能追加が可能である。後者において端末装置がソフトウェアをダウンロードする契機は、(1)ユーザがリセットボタン押下やコマンドなどによりダウンロード操作を行った時、(2)端末装置がタイマにより定期的に実施、(3)端末装置の電源投入時、が考えられる。
【０００５】
従来の技術によれば、広域停電からの復旧時には後者の端末装置は電源を投入した場合と同じ処理、即ち上記(3)の処理を実行する。この場合非常に多数の端末装置から同時にセンタ装置に対してソフトウェアの通信が発生する。例えば2006年８月14日午前７時38分に発生した首都圏での停電では約139.1万世帯が影響を受けた（非特許文献３参照）。もし後者の端末装置がこれらの影響を受けた世帯で使用されていたとしたら復旧時にセンタ装置に対し多量の通信が発生しセンタ装置が輻輳を起こすという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、広域停電からの復旧時における端末装置からセンタ装置への通信の開始時刻を分散させ輻輳を回避できる端末装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、第１の本発明に係る端末装置は、電源によって動作する端末装置において、通信回線を介して接続されたセンタ装置に対して通信を行う通信手段と、乱数を発生する乱数発生手段と、前記電源から電力が出力されてから前記乱数に応じた時間が経過した際に前記通信手段に通信を開始させる制御手段とを含むことを特徴とする。
【０００８】
例えば、前記乱数発生手段は、ノイズを発生するノイズ発生手段と、前記ノイズの数を予め定めた長さを有する期間中においてカウントするカウント手段とを含み、前記制御手段は、前記カウント手段によりカウントされたノイズの数を前記乱数として扱うことを特徴とする。
【０００９】
第２の本発明に係る端末装置における制御方法は、電源によって動作し、通信回線を介して接続されたセンタ装置に対して通信を行う通信手段と、乱数を発生する乱数発生手段とを含む端末装置における制御方法であって、前記端末装置に設けられた制御手段が、前記電源から電力が出力されてから前記乱数に応じた時間が経過した際に前記通信手段に通信を開始させることを特徴とする。
【００１０】
例えば、前記乱数発生手段は、ノイズを発生するノイズ発生手段と、前記ノイズの数を予め定めた長さを有する期間中においてカウントするカウント手段とを含み、前記制御手段は、前記カウント手段によりカウントされたノイズの数を前記乱数として扱うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、電源から電力が出力されてから乱数に応じた時間が経過した際に通信を開始させるので、広域停電からの復旧時における端末装置からセンタ装置への通信の開始時刻が分散され、よって輻輳を回避できる。また輻輳に備えた、センタ装置への過大な設備投資を控えることができる。
【００１２】
また、ノイズの数を予め定めた長さを有する期間中においてカウントし、カウントされたノイズの数を乱数として扱うことで、通信の開始時刻が一層分散され、輻輳を一層確実に回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、一実施の形態に係る端末装置を使用した通信システムの構成図である。
【００１５】
複数の端末装置１が通信回線２を介してセンタ装置３と接続される。各端末装置１は、通信回線２を介してセンタ装置３と通信を行う。端末装置１の数は、例えば、数十万台から数千万台になることがある。
【００１６】
各端末装置１は、自身が保持するソフトウェアを実行することで、端末装置１の利用者に、各種サービスを提供する。ここでサービスすなわちソフトウェアを実行する権利は、サービスを提供する者（法人もしくは自然人）と利用者（法人もしくは自然人）の間の契約に基づき、センタ装置３で管理される。端末装置１は電源投入時、通信回線２を介してセンタ装置３との通信を行い、契約に基づいて、端末装置１のソフトウェアを最新の状態に更新する。
【００１７】
一般には、電源投入の契機は、例えば、各世帯における端末装置１の購入、設置時など、時間的に分散している。しかしながら、広域停電から復旧した際には、非常に多くの端末装置１がソフトウェアの更新をセンタ装置３に同時要求する。センタ装置３をこうした災害時にも対応できるように大規模に構築することは現実的ではない。また、通常時の負荷を元にセンタ装置３を構築すると、災害時にはセンタ装置３が輻輳を起こす。
【００１８】
端末装置１は、フラッシュメモリ、ハードディスク装置などの永続メモリを有し、自律的に動作可能であれば、輻輳を避けるために電源投入後、直ちにセンタ装置３に通信を行うのでなく、ランダムな間隔をおいて通信を開始することで、上記問題を回避する。
【００１９】
図２は、端末装置１の構成図である。
【００２０】
端末装置１は、図示しない電灯線などから電力を供給されるものであり、端末装置１では、演算装置（ＣＰＵ）１１、メモリ１２、永続メモリ１３、乱数発生装置１４、入出力装置１５、通信装置１６およびリアルタイムクロック装置１７がバス１８に接続されている。通信装置１６は、通信回線２に接続され、センタ装置との通信を行う。乱数発生装置１４は乱数を発生する。ＣＰＵ１１は、乱数を取得し、乱数に応じた待機時間の長さを計算する。ＣＰＵ１１は、電源から電力が供給されてから待機時間が経過した際に通信装置２６に通信を開始させる。例えば、永続メモリ１３には、ＣＰＵ１１に制御を実行させるためのコンピュータプログラムが格納され、ＣＰＵ１１はこれを電源投入時に読み込み実行する。
【００２１】
図３は、電源投入時における端末装置１の動作を示すフローチャートである。
【００２２】
端末装置１に電源から電力が供給（Ｓ１：電源投入）されると、ＣＰＵ１１は、乱数を取得する（Ｓ３）。
【００２３】
ＣＰＵ１１は、乱数に応じた待機時間の長さを計算し、待機時間の間は待機状態となる（Ｓ５）。待機時間が経過すると、ＣＰＵ１１は、通信装置１６にセンタ装置３との通信を行わせる（Ｓ７）。ＣＰＵ１１は、センタ装置３との通信が正常に終了したか否かを判別し（Ｓ９）、正常に終了した場合（ＯＫ）は、通常動作を実行する（Ｓ１１）。通常動作とは、端末装置１が利用者に提供する全てのサービスの処理の総称である。判別処理（Ｓ９）で、異常終了と判別した場合（ＮＧ）は、乱数の取得（Ｓ３）に戻り、図３の処理を継続する。
【００２４】
このような処理の流れにしたがい、端末装置１とセンタ装置３との通信（Ｓ７）の開始時刻を端末装置１ごとに分散させることで、センタ装置３での輻輳を回避することができる。
【００２５】
図４は、乱数発生装置１４の構成図である。
【００２６】
乱数は、広域停電からの復旧時に、非常に多くの端末装置１からセンタ装置３への通信が同じタイミングに集中しないように、時間的に分散させることを目的として使用されるものである。このため、特定の数値を種にした擬似乱数列を乱数としたのでは、多くの端末装置１で同じ乱数が使用され、通信の集中を回避できない。また、時刻を種とする方法でも、端末装置１のリアルタイムクロック装置１７が標準時刻と同期するので、やはり同じ乱数が使用され、通信の集中を回避できない。
【００２７】
図４に示す乱数発生装置１４は、真にランダムな乱数を発生させることで、この問題を回避する。乱数発生装置１４は、ツェナーダイオードなどを用いたノイズ発生器４１と、ノイズを２値化し２値信号へ変換する２値化処理装置４２、２値化信号を一定時間カウントするカウント装置４３、カウント装置４３とバス１８を接続するバスインタフェース４４を含む。
【００２８】
ノイズ発生器４１から発生するノイズは、ホワイトノイズの様相を呈する。例えば、アジレント社３４６Ａノイズソース（Agilent Technologies 社ホームページ「346Aノイズソース、10MHz-18GHz, 6db ENR」  http://www.home.agilent.com/agilent/product.jspx?nid=536902744.536881978.00&cc=JP&lc=jpn)では、10MHz-18GHzの広帯域ノイズを発生する。２値化処理装置４２は、ノイズ発生器４１から発生するノイズを２値化する。カウント装置４３は、Ｈ／Ｌの２値信号を予め定められた期間の間（例えば１０ミリ秒）カウントする。得られた数値は、計算機により生成する擬似乱数列でなく、物理的手段で発生させた真にランダムな乱数となる。２値信号において、Ｈレベルがノイズに対応する場合、カウント装置４３は、Ｈレベルとなる回数つまりノイズの数をカウントする。バスインタフェース４４は、カウントの結果の数値をバス１８に出力する。これにより、ＣＰＵ１１は、数値を乱数として扱う。
【００２９】
図５は、ノイズ発生器４１の一例として、ツェナーダイオードを用いた構成を示す回路図である。ノイズ発生器４１は、制御電圧源５１、抵抗器５２、ツェナーダイオード５３、キャパシタ５４、５５、出力端子５６を含む。
【００３０】
ツェナーダイオード５３は、制御電圧源５１により、逆バイアスとなる。制御電圧源５１を可変してツェナーダイオード５３の両端の電位差をツェナー電圧付近とし抵抗器５２によりツェナーダイオード５３に流れる電流を減じることで、ツェナーダイオード５３のアバランシェ降伏に伴い発生するノイズを大きくできる。キャパシタ５４は、ノイズの直流成分をカットし、ノイズは出力端子５６から出力される。
【００３１】
ノイズの発生方法としては、他に、放射線源とガイガーミュラー計数管を用いる方法などがある。
【００３２】
また、擬似乱数列を生成する種として、端末装置１ごとに異なった値を有することが保証されているもの、例えば、ＭＡＣアドレスを用いて擬似乱数列をソフトウェアにより生成し、この擬似乱数列を乱数として用いることも可能である。
【００３３】
以上説明したように、本実施の形態の端末装置１によれば、乱数を発生する乱数発生装置１４と、電源から電力が出力されてから乱数に応じた時間が経過した際に通信装置１６に通信を開始させるＣＰＵ１１とを含むので、通信の開始時刻が端末装置１ごとに分散され、もって、広域停電からの復旧時におけるセンタ装置３での輻輳を回避することができる。
【００３４】
また、乱数発生装置１４は、ノイズを発生するノイズ発生器４１と、ノイズの数を予め定めた長さを有する期間中においてカウントするカウント装置４３とを含み、ＣＰＵ１１は、カウントされたノイズの数を乱数として扱うので、通信の開始時刻が一層分散され、もって、センタ装置３での輻輳を一層確実に回避することができる。
【００３５】
また、上記の端末装置１における制御方法を実行させるためのコンピュータプログラムは、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納し、陳列などして流通させたり、当該コンピュータプログラムをインターネットなどの通信網を介して伝送させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】一実施の形態に係る端末装置を使用した通信システムの構成図である。
【図２】端末装置１の構成図である。
【図３】電源投入時における端末装置１の動作を示すフローチャートである。
【図４】乱数発生装置１４の構成図である。
【図５】ノイズ発生器４１の構成を例示する回路図である。
【符号の説明】
【００３７】
１…端末装置
２…通信回線
３…センタ装置
１１…ＣＰＵ
１２…メモリ
１３…永続メモリ
１４…乱数発生装置
１５…入出力装置
１６…通信装置
１７…リアルタイムクロック装置
１８…バス
４１…ノイズ発生器
４２…値化処理装置
４３…カウント装置
４４…バスインタフェース
５１…制御電圧源
５２…抵抗器
５３…ツェナーダイオード
５４…キャパシタ
５６…出力端子
【図１】
2010109866.tif 000003
【図２】
2010109866.tif 000004
【図３】
2010109866.tif 000005
【図４】
2010109866.tif 000006
【図５】
2010109866.tif 000007