(57)【要約】【課題】制御信号を低減できる移動体通信技術を提供する。【解決手段】アプリケーションプログラムは、ファストドーマンシー機能が実装された携帯端末にネットワークを介してダウンロードされ、携帯端末によって実行される。アプリケーションプログラムは携帯端末にインストールされているオペレーティングシステムによって管理される。アプリケーションプログラムは、携帯端末のユーザからの指示に基づいて、ネットワークを介したパケット交換の開始をオペレーティングシステムに要求する機能と、ネットワーク側で決定される周期で周期的に、ネットワークを介したパケット交換の開始をオペレーティングシステムに要求する機能と、を携帯端末に実現させる。【選択図】図１
2014021966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯端末にネットワークを介してダウンロードされ、携帯端末によって実行されるアプリケーションプログラムであって、本アプリケーションプログラムは携帯端末にインストールされているオペレーティングシステムによって管理され、本アプリケーションプログラムは、
ネットワークを介したパケット交換の開始をオペレーティングシステムに要求する際、他のアプリケーションプログラムとそのような要求について同期を取る機能を携帯端末に実現させることを特徴とするアプリケーションプログラム。
【請求項２】
携帯端末にネットワークを介してダウンロードされ、携帯端末によって実行される複数のアプリケーションプログラムを管理するオペレーティングシステムであって、
少なくとも２つのアプリケーションプログラムから、ネットワークを介したパケット交換の開始要求を受け付けたことを条件のひとつとしてネットワークを介したパケット交換を開始する機能と、
開始されたパケット交換で扱われるパケットに、少なくとも２つのアプリケーションプログラムのそれぞれに関連するパケットを含める機能と、を携帯端末に実現させることを特徴とするオペレーティングシステム。
【請求項３】
携帯端末にネットワークを介してダウンロードされ、携帯端末によって実行されるアプリケーションプログラムを認証する方法であって、アプリケーションプログラムがネットワークを介したパケット交換の開始を携帯端末のオペレーティングシステムに要求する頻度を検査するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
携帯端末にネットワークを介してダウンロードされ、携帯端末によって実行されるアプリケーションプログラムを開発するための環境をコンピュータに実現させるコンピュータプログラムであって、アプリケーションプログラムがネットワークを介したパケット交換の開始を携帯端末のオペレーティングシステムに要求する頻度を検査する機能をコンピュータに実現させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項５】
携帯端末にネットワークを介してダウンロードされ、携帯端末によって実行されるアプリケーションプログラムの製造方法であって、
アプリケーションプログラムを受け付けるステップと、
受け付けられたアプリケーションプログラムがネットワークを介したパケット交換の開始を携帯端末のオペレーティングシステムに要求する頻度を検査するステップと、
検査に合格した場合にのみアプリケーションプログラムをサーバから携帯端末へダウンロード可能とするステップと、を含むことを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アプリケーションプログラム、オペレーティングシステム、認証方法、コンピュータプログラムおよび製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォンが出てくる前まで、通信事業者はモバイルＰＣのトラフィックにどう対処するかを考えていた。すなわち、通信事業者は、移動体通信のネットワークに流れる大容量トラフィックを発生させるのは主にモバイルＰＣであり、それをどうネットワークに収容するかという視点でネットワークを構築してきた。
【０００３】
一方でスマートフォンは、モバイルＰＣに比べると発生するデータのトラフィック量は少なく、ざっと１０分の１程度と考えられていた。そこで、通信事業者は、モバイルＰＣよりもネットワークへの負荷が少ないと考えられるスマートフォンを積極的に展開する作戦に出た。
【０００４】
我が国よりもスマートフォンが先行して普及し始めたヨーロッパや北米では、近年、スマートフォンのせいで、どうやら通信がしにくくなってきたということがわかってきた。スマートフォンとは直接関係がない音声通話やデータ通信までもがつながりにくいという現象が起こってきた。状況からするとスマートフォンの影響だとは考えられる。そこで、通信事業者は、スマートフォンの通信の振る舞いを徹底的に調べた結果、スマートフォンはモバイルＰＣやフィーチャーフォンとは異なる通信の振る舞いをすることを見い出した。
【０００５】
基本的にフィーチャーフォンはユーザが操作している時だけ、ネットワークにつながる。モバイルＰＣはＵＳＢドングル等を使ってネットワークに接続すると、一度つながればそのまま通信をし続ける。しかしながら、スマートフォンは基本的には複数のアプリケーションが同時に動作する。ユーザが明示的には使っておらず、画面が真っ暗の時にも、バックグラウンドでアプリが動作していることが多い。同時に数多くのセッションを張るようなネットワークへの接続の仕方をしているため、負荷のかかり方が既存の端末とは異なっている。
【０００６】
特許文献１、２には、従来の移動体通信システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１２４５０５号公報
【特許文献２】特開２０１１−１７２２５８号公報
【特許文献３】特開２０１１−２２８８０５号公報
【特許文献４】特開２０１１−２２８８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
スマートフォンについて、根本的にネットワークへの接続の仕方が既存の端末と異なることだけでなく、ネットワークに大きな影響を与えているもう１つの事象がある。それが、制御信号（シグナリング）の多発である。
【０００９】
スマートフォンが登場して、ユーザが第一にクレームを付けたのは「バッテリの減りが早い」ということであった。スマートフォンは複数のアプリが稼動していて、それぞれが常時接続（オールウェイズオン）を前提としたネットワーク接続をしていたからである。通信しっぱなしではバッテリが持つはずはない。
【００１０】
そこで端末メーカは独自にバッテリを長持ちさせるための妙案を考えた。それが、「ファストドーマンシー（Fast Dormancy）」という手法である（例えば、特許文献３、４参照）。これは、スマートフォンの端末側のソフトウェア制御により、アプリによるデータ通信が終わるとその都度ネットワークとの接続を切断するというものである。ネットワークへの接続状態を短くできるので、その分だけバッテリの電力消費を減らせる。バッテリの減りが早いというクレームへの対策としては有効であった。
【００１１】
ところが、ファストドーマンシーがネットワークに大きな負荷を与えていることが分かってきた。ファストドーマンシーに対応した端末は、データ通信が終わるとすぐにネットワークとのセッションを切ってしまう。しかしながら、アプリは常時接続をベースに作られているので、数分間隔で接続確認の「キープアライブ」メッセージを送受信して、ネットワークに接続し続けようとする。切断したネットワークへの再接続が頻繁に繰り返されるわけである。要するに、バッテリを長持ちさせるために強制的に眠っていた端末が、数分間隔で接続し直すわけである。複数のアプリがあれば、その数だけ頻繁にネットワークへの接続と切断を繰り返すことになる。これらのネットワーク接続と切断の制御に用いられる信号がシグナリングであり、フィーチャーフォンとは次元が違うものすごい量のシグナリングを発生させている。
【００１２】
実際に通信のコネクションを確立するまでに、スマートフォンは約３０種類のシグナリングのメッセージをやり取りしている。この一連の処理に２秒ほどの時間がかかる。端末が接続していることを確認する「キープアライブ」のメッセージに対する応答等、データとしてはごくごく小さなものを送るためだけに、３０ものシグナリングを飛ばしていたのである。こうしたシグナリングが、スマートフォン上で稼動している複数のアプリから発生し、データ通信を再開するごとに飛び交う。これは、シグナリングを制御する装置に重大なインパクトを与えうる。直接のデータトラフィックに影響を及ぼさなくても、制御のためのシグナリングを処理できずに通信しにくくなってしまっていたのである。
【００１３】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、制御信号を低減できる移動体通信技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のある態様はアプリケーションプログラムに関する。このアプリケーションプログラムは、ファストドーマンシー（Fast Dormancy）機能が実装された携帯端末にネットワークを介してダウンロードされ、携帯端末によって実行されるアプリケーションプログラムであって、本アプリケーションプログラムは携帯端末にインストールされているオペレーティングシステムによって管理される。本アプリケーションプログラムは、携帯端末のユーザからの指示に基づいて、ネットワークを介したパケット交換の開始をオペレーティングシステムに要求する機能と、ネットワーク側で決定される周期で周期的に、ネットワークを介したパケット交換の開始をオペレーティングシステムに要求する機能と、を携帯端末に実現させる。
【００１５】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、システム、コンピュータプログラム、コンピュータプログラムを格納した記録媒体などの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態に係るアプリケーションプログラムを実行する携帯端末の状態の遷移を時系列で示す図である。
【図２】第２の実施の形態に係るアプリケーションプログラムを実行する携帯端末における一連の処理を示すフローチャートである。
【図３】第３の実施の形態に係るオペレーティングシステムを実行する携帯端末における一連の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。
【００１８】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態に係るアプリケーションプログラムは、サーバからインターネットなどのネットワークを介して携帯電話などの携帯端末にダウンロードされ、その携帯端末によって実行されるコンピュータプログラムである。携帯端末には、Windows（登録商標） Mobile、android、BlackBerry、iOSなどのオペレーティングシステム（ＯＳ、Operating System）がプリインストールされている。携帯端末のオペレーティングシステムは本実施の形態に係るアプリケーションプログラムを管理する。
【００１９】
携帯端末は、タッチパネル、通話機能およびＷｅｂ通信機能を有し、ウェブブラウザを有していてもよい。携帯端末はパケット交換網および回線交換網の両方と無線で通信可能に構成される。特に携帯端末はバッテリ駆動であるが、携帯端末にはファストドーマンシー（Fast Dormancy）機能が実装されており、オールウェイズオンを前提として設計されているアプリケーションプログラムに対してもバッテリ消費量の低減が図られている。
【００２０】
図１は、本実施の形態に係るアプリケーションプログラムを実行する携帯端末１０の状態の遷移を時系列で示す図である。本実施の形態に係るアプリケーションプログラムはメーラーである（以下、本メーラーと称す）。以下、携帯端末１０が本メーラーを実行することにより実現する機能について説明する。
【００２１】
本メーラーは、受信メールの確認をするためにメールサーバに周期的に接続すると共に、ユーザからメールの送受信指示があればその都度メールサーバに接続する。メールの送受信が完了すると、ファストドーマンシー機能により携帯端末１０は非接続状態すなわちアイドル状態に遷移する。
【００２２】
図１の上側には本メーラーが第１接続周期Ｔ１で周期的に受信メールの確認を行う場合が示されている。本メーラーは、受信メールの確認を行う場合、ネットワークを介したパケット交換の開始をオペレーティングシステムに要求する。オペレーティングシステムはその要求に応じて携帯端末１０の状態をアイドル状態から接続状態１２に遷移させ、パケット交換を開始する。
パケット交換は、ネットワークとの間での制御信号のやりとりの後に続く一連のパケットのやりとりであってもよい。
【００２３】
パケット交換が開始されると、本メーラーは受信メールを確認するための確認信号を生成する。本メーラーは、オペレーティングシステムに、生成された確認信号をパケット化してメールサーバ宛に送信させる。新着メールが存在しない場合、メールサーバとのパケット交換は途絶え、携帯端末１０のファストドーマンシー機能により携帯端末１０の状態は接続状態１２からアイドル状態に遷移する。新着メールが存在する場合は、本メーラーは新着メールをダウンロードする。ダウンロード後はやはりメールサーバとのパケット交換が途絶えるので、携帯端末１０の状態はアイドル状態に遷移する。
【００２４】
また、携帯端末１０のユーザから例えばタッチパネルを介してメールの送受信指示を受け付けると、本メーラーは、ネットワークを介したパケット交換の開始をオペレーティングシステムに要求する。オペレーティングシステムはその要求に応じて携帯端末１０の状態をアイドル状態から接続状態１４に遷移させ、パケット交換を開始する。
【００２５】
本メーラーの接続周期はネットワーク側で決定される。例えば、ネットワーク側のネットワーク機器（ＭＳＣ（Mobile Switching Center）やｅＮＢ（eNodeB）やゲートウエイなど）は、ネットワーク側が処理する制御信号の量に応じて接続周期を決定する。特に、ネットワーク機器は、単位時間当たりに処理する制御信号の量が多いほど接続周期を長く設定する。ネットワーク機器は、決定された接続周期を携帯端末１０に通知する。例えば、ネットワーク機器は報知チャネル（ＢＣＣＨ（Broadcast Control CHannel））を介して接続周期を報知する。
【００２６】
携帯端末１０のオペレーティングシステムは、ネットワーク側で決定された接続周期をネットワークから取得する。オペレーティングシステムは、本メーラーを含む接続周期を更新可能なアプリケーションプログラムに、取得された接続周期を通知する。例えば本メーラーは新たな接続周期をオペレーティングシステムから取得し、取得された新たな接続周期で既存の接続周期を書き換える、または更新する。
【００２７】
例えば、図１に関して、ネットワーク側の制御信号の処理量が増え、それに伴い第１接続周期Ｔ１より長い第２接続周期Ｔ２がネットワーク側によって決定されたとする。オペレーティングシステムはその第２接続周期Ｔ２を取得し、本メーラーはオペレーティングシステムからその第２接続周期Ｔ２を取得する。本メーラーは接続周期を第１接続周期Ｔ１から第２接続周期Ｔ２に更新する。図１の下側には本メーラーが第２接続周期Ｔ２で周期的に受信メールの確認を行う場合が示されている。
【００２８】
本実施の形態に係るアプリケーションプログラムによると、ネットワーク側の制御信号の処理量に応じて、携帯端末１０にインストールされているアプリケーションプログラムのネットワークへの接続頻度を制御することができる。特に、制御信号の処理量が増大しているときに、アプリケーションプログラムのネットワークへの接続頻度を低減することができる。これにより、ネットワークをより安定化させることができ、制御信号由来の輻輳が発生する可能性を低減できる。また、携帯端末１０のファストドーマンシー機能は維持されているので、携帯端末１０のバッテリをより効率的に使用することができる。
【００２９】
また、本実施の形態では、オペレーティングシステムが同じ接続周期を異なる複数のアプリケーションプログラムに通知する構成とされている。オペレーティングシステムは、ネットワーク機器から端末を指定せずに報知される接続周期を取得する。したがって、ネットワーク側は端末ごと、アプリケーションごとに接続周期を設定する必要はないので、接続周期をネットワーク側で決定することによるネットワーク側の処理量の増大を抑えることができる。
【００３０】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係るアプリケーションプログラムは、ネットワークを介したパケット交換の開始をオペレーティングシステムに要求する際、オペレーティングシステムに管理されている他のアプリケーションプログラムとそのような要求について同期を取る機能を携帯端末に実現させる。
【００３１】
図２は、第２の実施の形態に係るアプリケーションプログラムを実行する携帯端末における一連の処理を示すフローチャートである。本実施の形態に係るアプリケーションプログラム（以下、本アプリと称す）の実行過程で、送信データをネットワークに送信したいという送信要求が発生する（Ｓ２０２）。本アプリは、本アプリとは異なる他のアプリケーション（以下、他のアプリと称す）で送信要求が発生したか否かを判定する（Ｓ２０４）。本アプリはオペレーティングシステムを介して他のアプリの情報を取得してもよい。本アプリは、他のアプリで送信要求が発生していないと判定された場合（Ｓ２０４のＮ）、所定の期間待機した後、再度ステップＳ２０４の判定を行う。本アプリは、他のアプリで送信要求が発生したと判定された場合（Ｓ２０４のＹ）、他のアプリの送信データを取り込む（Ｓ２０６）。本アプリは、取り込まれた他のアプリの送信データと自己の送信データとを結合する（Ｓ２０８）。本アプリは、パケット交換の開始をオペレーティングシステムに要求する（Ｓ２１０）。本アプリは、オペレーティングシステムに、ステップＳ２０８で結合された送信データをパケット化してネットワークに送信させる（Ｓ２１２）。
【００３２】
本実施の形態に係るアプリケーションプログラムによると、本アプリの送信要求および他のアプリの送信要求の両方を、本アプリによるパケット交換の開始要求一回で処理することができる。すなわち、従来であればパケット交換の開始要求が本アプリについて一回、他のアプリについて一回の合計二回生じていたところ、本実施の形態ではそれが一回で済む。したがって、制御信号のやりとりの発生頻度を低減することができる。
【００３３】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態に係るオペレーティングシステムは、携帯端末にネットワークを介してダウンロードされ、携帯端末によって実行される複数のアプリケーションプログラムを管理する。このオペレーティングシステムは、少なくとも２つのアプリケーションプログラムから、ネットワークを介したパケット交換の開始要求を受け付けたことを条件のひとつとしてネットワークを介したパケット交換を開始する機能と、開始されたパケット交換で扱われるパケットに、少なくとも２つのアプリケーションプログラムのそれぞれに関連するパケットを含める機能と、を携帯端末に実現させる。
【００３４】
図３は、第３の実施の形態に係るオペレーティングシステムを実行する携帯端末における一連の処理を示すフローチャートである。
本実施の形態に係るオペレーティングシステム（以下、本ＯＳと称す）は、管理下の第１アプリケーションプログラム（以下、第１アプリと称す）からパケット交換の開始要求を受け付ける（Ｓ３０２）。本ＯＳは、管理下の第１アプリとは異なる管理下の第２アプリケーションプログラム（以下、第２アプリと称す）からパケット交換の開始要求を受け付けたか否かを判定する（Ｓ３０４）。受け付けていないと判定された場合（Ｓ３０４のＮ）、本ＯＳは所定の期間待機した後、再度ステップＳ３０４の判定を行う。受け付けたと判定された場合（Ｓ３０４のＹ）、本ＯＳはネットワーク側と制御信号をやりとりする（Ｓ３０６）。本ＯＳは、第１アプリの送信データをパケット化する（Ｓ３０８）。本ＯＳは、第１アプリの送信データに対応するパケットをネットワークに送信する（Ｓ３１０）。本ＯＳは、第２アプリの送信データをパケット化する（Ｓ３１２）。本ＯＳは、第２アプリの送信データに対応するパケットをネットワークに送信する（Ｓ３１４）。
【００３５】
本実施の形態に係るオペレーティングシステムによると、第１アプリからのパケット交換の開始要求および第２アプリからのパケット交換の開始要求の両方を、一回の制御信号のやりとりで処理することができる。すなわち、従来であれば制御信号のやりとりが第１アプリと第２アプリとで二回生じていたところ、本実施の形態ではそれが一回で済む。したがって、制御信号のやりとりの発生頻度を低減することができる。
【００３６】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態では、個々のアプリケーションプログラムやオペレーティングシステムをどのように作るかという観点ではなく、作られたアプリケーションプログラムを「ふるいにかける」ことにより制御信号を抑制する手法が開示される。
【００３７】
第４の実施の形態に係るアプリケーション認証方法は、携帯端末にネットワークを介してダウンロードされ、携帯端末によって実行されるアプリケーションプログラムを認証する方法である。この認証方法は、アプリケーションプログラムがネットワークを介したパケット交換の開始を携帯端末のオペレーティングシステムに要求する頻度を検査するステップと、検査に合格したアプリケーションプログラムを認証されたアプリケーションプログラムとするステップと、を含む。検査するステップは、頻度が所定の上限値以下であるか否かを判定するステップを含む。
【００３８】
本実施の形態に係る認証方法によると、制御信号を発生させる頻度が基準以下のアプリケーションプログラムを認証アプリケーションプログラムとすることで、そのようなアプリケーションプログラムをより普及させることができる。または逆に、制御信号を頻発させるアプリケーションプログラムを認証しないことで、そのようなアプリケーションプログラムの普及を阻害し、制御信号のやりとりの発生頻度を低減することができる。
【００３９】
（第５の実施の形態）
第５の実施の形態では、第４の実施の形態に係る技術的思想をアプリケーションプログラムを開発するための環境に適用する。すなわち、第５の実施の形態に係るコンピュータプログラムは、携帯端末にネットワークを介してダウンロードされ、携帯端末によって実行されるアプリケーションプログラムを開発するための環境をコンピュータに実現させる。このコンピュータプログラムは、アプリケーションプログラムがネットワークを介したパケット交換の開始を携帯端末のオペレーティングシステムに要求する頻度を検査する機能をコンピュータに実現させる。
本実施の形態に係るコンピュータプログラムによると、第４の実施の形態に係るアプリケーション認証方法によって奏される作用効果と同様の作用効果が奏される。
【００４０】
（第６の実施の形態）
携帯端末にネットワークを介してダウンロードされ、携帯端末によって実行されるアプリケーションプログラムは、多くの場合、ネットワーク上のダウンロードサイト（ダウンロードサーバ）からダウンロードされる。ここでダウンロードサーバは、アプリケーションプログラムを製造して、携帯端末に提供している。したがって、ダウンロードサーバは、携帯端末にネットワークを介してダウンロードされるアプリケーションプログラムの製造装置である。
【００４１】
第６の実施の形態に係る製造方法は、そのようなアプリケーションプログラムの製造装置において実行される製造方法である。この製造方法は、企業や個人などのアップロード元からアップロードされたアプリケーションプログラムを受け付けるステップと、受け付けられたアプリケーションプログラムがネットワークを介したパケット交換の開始を携帯端末のオペレーティングシステムに要求する頻度を検査するステップと、検査に合格した場合にのみアプリケーションプログラムをサーバから携帯端末へダウンロード可能とするステップと、を含む。
【００４２】
本実施の形態に係る製造方法によると、第４の実施の形態に係るアプリケーション認証方法によって奏される作用効果と同様の作用効果が奏される。
【００４３】
以上、実施の形態について説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【図１】
2014021966.tif 000003
【図２】
2014021966.tif 000004
【図３】
2014021966.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成25年1月17日(2013.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯端末にネットワークを介してダウンロードされ、携帯端末によって実行されるアプリケーションプログラムであって、本アプリケーションプログラムは携帯端末にインストールされているオペレーティングシステムによって管理され、本アプリケーションプログラムは、
ネットワークを介したパケット交換の開始をオペレーティングシステムに要求する際、他のアプリケーションプログラムとそのような要求について同期を取る機能を携帯端末に実現させ、
前記同期を取る機能は、
本アプリケーションプログラムの実行過程で、送信データをネットワークに送信したいという送信要求が発生すると、他のアプリケーションプログラムで送信要求が発生したか否かを判定する機能と、
前記判定する機能において発生したと判定された場合、他のアプリケーションプログラムの送信データを取り込む機能と、
取り込まれた送信データと自己の送信データとを結合する機能と、
結合された送信データを送信するためのパケット交換の開始をオペレーティングシステムに要求する機能と、を含むことを特徴とするアプリケーションプログラム。