WO2014068879A1 - 配信装置、通信システム、負荷分散方法および負荷分散プログラム - Google Patents

配信装置、通信システム、負荷分散方法および負荷分散プログラム Download PDF

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WO2014068879A1
WO2014068879A1 PCT/JP2013/006159 JP2013006159W WO2014068879A1 WO 2014068879 A1 WO2014068879 A1 WO 2014068879A1 JP 2013006159 W JP2013006159 W JP 2013006159W WO 2014068879 A1 WO2014068879 A1 WO 2014068879A1
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WO
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connection continuation
terminal
continuation signal
time
connection
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健夫 大西
貴弘 城島
川戸　正裕
忠行 多
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/10—Active monitoring, e.g. heartbeat, ping or trace-route
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/16—Threshold monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/12—Avoiding congestion; Recovering from congestion
    • H04L47/125—Avoiding congestion; Recovering from congestion by balancing the load, e.g. traffic engineering
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/28—Timers or timing mechanisms used in protocols
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/28—Flow control; Congestion control in relation to timing considerations

Definitions

  • the present invention relates to a distribution device, a communication system, a load distribution method, and a load distribution program for providing an event notification service to a user.
  • VoIP (Voice over Internet Protocol) incoming notification and SNS (Social Networking Service) update notification such as an VoIP (Voice over Internet Protocol) incoming notification
  • VoIP Voice over Internet Protocol
  • SNS Social Networking Service
  • VoIP Voice over Internet Protocol
  • VoIP Voice over Internet Protocol
  • a server device that transmits a push message sends a notification request such as a VoIP incoming notification, an SNS update notification, chat message distribution, or a cloud storage update notification to a service provider server (hereinafter referred to as an application server).
  • the application server is a server device used by a service provider such as an SNS administrator.
  • the service provider uses the application server to request the push server to deliver a message addressed to application software (hereinafter simply referred to as an application) provided by the service provider.
  • the service provider provides an application for using the service to the user in advance. And a user operates the application provided from the service provider on a terminal.
  • the push server transmits a push message to software (hereinafter referred to as a push client) operating on the terminal in accordance with the message delivery request.
  • the push client passes the received message to the destination application.
  • the application performs processing according to the content of the message received from the push client. For example, the application notifies the user of information or communicates with the content server to acquire updated content from the content server.
  • Terminals use various networks such as mobile networks and wireless LANs.
  • the terminal may be under the NAT (Network Address Translation).
  • NAT Network Address Translation
  • a router having a NAT function may be installed between the push server and the terminal.
  • a router equipped with a NAT function converts a global address and a private address of a terminal using a NAT conversion table.
  • the NAT conversion table is information in which the IP address and port of the terminal are associated with the port of the router.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of the NAT conversion table. “Address” shown in FIG. 8 represents the IP address of the terminal.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing how packets are transferred from the push server to the terminal via the router.
  • a terminal 700 shown in FIG. 9 is connected to a push server 600 via a router 800 having a NAT function. That is, the terminal 700 is arranged under the NAT.
  • the router 800 updates the NAT conversion table. Specifically, the router 800 stores the private address of the terminal and the port number used by the push client in the NAT conversion table.
  • the private address is “192.168.0.2” and the port number is “11111”.
  • the global address of the router is “23.42.64.168”.
  • the router 800 converts the source address to the global address of the own device when transferring the packet received from the terminal 700 to the push server 600. Therefore, the push server 600 recognizes not the private address of the terminal 700 but the global address of the router 800 as the source address. Therefore, when the push server 600 transmits a packet to the terminal 700, the push server 600 transmits the packet to the global address of the router 800. When receiving the packet from the push server 600, the router 800 converts the destination address into the private address of the terminal 700 based on the NAT conversion table, and forwards the packet to the terminal 700.
  • the IP address and port number of the terminal stored in the NAT conversion table are deleted from the NAT conversion table due to timeout when there is no communication for a certain period of time. Thereafter, the router cannot convert the destination address of the packet received from the push server to the terminal into the private address of the terminal. Therefore, packets transmitted from the push server do not reach the terminal. Therefore, in order to maintain the TCP connection between the push server and the terminal normally, it is necessary to periodically communicate between the push server and the terminal so that the NAT conversion table does not time out. In order to maintain the connection, a signal periodically transmitted and received between the push server and the terminal is referred to as a keep alive signal (hereinafter also referred to as a connection continuation signal).
  • a keep alive signal hereinafter also referred to as a connection continuation signal.
  • the terminal When the terminal uses a mobile network such as a 3G line or LTE (Long Term Evolution), the terminal switches the radio state according to the communication state in order to save power. For example, the terminal sets the wireless state to a standby state or an active state according to the communication state. When switching the radio state, the terminal transmits / receives a control signal for switching the radio state to / from the mobile network.
  • the wireless state of the terminal When an application running on a terminal periodically generates communication, the wireless state of the terminal repeatedly alternates between a standby state and an active state, and a large number of control signals flow through the mobile network. Congestion occurs.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the transmission cycle of the keep-alive signal.
  • the NAT conversion table held by the router varies depending on the router. For example, the timeout time of the NAT conversion table is different for each router. Accordingly, various values can be set for the transmission cycle of the keep-alive signal for the terminal depending on the router connected to the terminal.
  • FIG. 10A is a waveform representing a transmission cycle of a keep alive signal transmitted from the push server to each terminal.
  • FIG. 10B is a waveform obtained by superimposing the waveforms for each terminal shown in FIG.
  • FIG. 10A when the transmission cycle of the keep alive signal for each terminal is different, there is a moment (a portion surrounded by a dotted line shown in FIG. 10) where the transmission times of the keep alive signal for each terminal are concentrated. . At that time, the load on the push server may increase.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing an increase / decrease in the number of keep-alive signals when a network failure is recovered.
  • the connection between the push server and each terminal may be interrupted due to a network failure or the like. In that case, when the network failure is recovered, reconnection between the push server and each terminal is performed simultaneously. Thereafter, until each terminal starts communication, a keep-alive signal is periodically transmitted and received between the push server and each terminal. In the meantime, as shown in FIG. 11, moments (locations surrounded by dotted lines shown in FIG. 11) at which the transmission times of keep-alive signals for each terminal are concentrated periodically occur. Therefore, the load on the push server may increase regularly.
  • a communication system that can easily connect to a device in a LAN to which a private IP address is assigned from a terminal on the Internet side at a desired timing (for example, , See Patent Document 1).
  • a server device installed on the Internet side transfers communication between a terminal and a device.
  • a device in the LAN transmits a keep alive packet to the server device in order to maintain a connection with the server device even when the device is not communicating with the terminal.
  • the server device determines the transmission cycle of the keep-alive packet and sets the determined transmission cycle in the device. Therefore, the server device can change the length of the keep-alive packet transmission cycle according to the reception load of the device itself.
  • the server device controls only the transmission cycle of the keep alive packet of each terminal, there is a possibility that the keep alive packet is simultaneously transmitted from many terminals. In this case, the server device is in a high load state, and real time communication between the terminal and the device may be impaired.
  • the present invention provides a distribution device, a communication system, and a load capable of distributing the processing load for continuing the connection with the terminal in time and maintaining the real-time property of message distribution in the event notification service.
  • An object is to provide a distribution method and a load distribution program.
  • the distribution apparatus includes a communication unit that transmits a connection continuation signal for maintaining a connection between the terminal and the terminal to each terminal connected to the terminal when there is no data to be distributed; Divides the period during which the unit transmits the connection continuation signal into a plurality of time intervals, and calculates the number of connection continuation signal transmissions scheduled for each time interval based on the connection continuation signal interval information indicating the connection continuation signal interval for each terminal.
  • a transmission time determination unit that causes the communication unit to transmit a connection continuation signal for the amount exceeding the threshold in a time period before the time period. It is characterized by having.
  • a communication system includes a distribution device and a plurality of terminals capable of communicating with the distribution device, and the terminal specifies a connection continuation signal interval for maintaining a connection between the distribution device and the own terminal.
  • a connection continuation control unit for notifying the distribution device of continuation signal interval information, the distribution device transmitting a connection continuation signal to each terminal when there is no data to be distributed, and the communication unit transmitting a connection continuation signal Dividing the period to be divided into a plurality of time intervals, calculating the number of scheduled connection continuation signal transmissions for each time interval based on the connection continuation signal interval information received from each terminal, and setting a predetermined threshold for the number of scheduled transmissions. If it exceeds, the communication unit includes a transmission time determination unit that transmits a connection continuation signal exceeding the threshold in a time interval before the time interval.
  • a distribution device that transmits a connection continuation signal for maintaining a connection between the device and the terminal to each terminal connected to the device Dividing the period for transmitting the connection continuation signal into a plurality of time intervals, calculating the number of connection continuation signal transmissions scheduled for each time interval based on the connection continuation signal interval information indicating the interval of the connection continuation signal for each terminal, When the scheduled transmission number exceeds a predetermined threshold, a connection continuation signal for the amount exceeding the threshold is transmitted in a time interval before the time interval.
  • the load distribution program is a process for transmitting a connection continuation signal for maintaining the connection between the computer and each terminal to each terminal connected to the computer when there is no data to be distributed. And dividing the period for transmitting the connection continuation signal into a plurality of time intervals, and calculating the number of connection continuation signal transmissions scheduled for each time interval based on the connection continuation signal interval information indicating the connection continuation signal interval for each terminal.
  • a process of transmitting a connection continuation signal corresponding to the threshold value exceeding the predetermined time period is executed. .
  • the processing load for continuing the connection between the push server and the terminal can be distributed over time, and the real-time property of message delivery can be maintained.
  • Embodiment 1 FIG. A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of a communication system according to the present invention.
  • a communication system according to the present invention (hereinafter referred to as a message distribution system) includes a push server 100, terminals 200-1 to 200-n, and a router 300.
  • a router 300 In FIG. 1, one router 300 is illustrated, but any number of routers may be connected.
  • the push server 100 includes a message transmission request reception unit 110, a message queue 120, a message transmission unit 130, a connection continuation signal transmission / reception unit 140, a connection continuation signal transmission time determination unit 150, and a scheduled transmission time information storage unit 160. including.
  • the message transmission request receiving unit 110 receives a message transmission request and a message corresponding to the message transmission request from an application server (not shown) that can communicate with the push server 100.
  • the message transmission request receiving unit 110 receives a push message as a message corresponding to the message transmission request.
  • the message queue 120 stores a push message corresponding to the message transmission request.
  • the message transmission unit 130 transmits a push message to the terminals 200-1 to 200-n. Specifically, the message transmission unit 130 transmits the push message stored in the message queue 120 to the terminals 200-1 to 200-n in response to the message transmission request received by the message transmission request reception unit 110.
  • connection continuation signal transmission / reception unit 140 performs a keep-alive signal transmission / reception process with the terminals 200-1 to 200-n.
  • connection continuation signal transmission time determination unit 150 determines the scheduled transmission time of the keep alive signal that the connection continuation signal transmission / reception unit 140 transmits to each terminal.
  • the scheduled transmission time information storage unit 160 stores information indicating the scheduled transmission time determined by the connection continuation signal transmission time determination unit 150.
  • the message transmission request receiving unit 110, the message transmission unit 130, the connection continuation signal transmission / reception unit 140, and the connection continuation signal transmission time determination unit 150 are realized by a CPU or the like provided in the push server 100.
  • the message queue 120 and the scheduled transmission time information storage unit 160 are realized by a storage device such as a memory provided in the push server 100.
  • the terminals 200-1 to 200-n are communication terminals such as mobile phones.
  • the terminal 200-1 includes a message receiving unit 210, a message notification unit 220, and a connection continuation control unit 230.
  • the message reception unit 210, the message notification unit 220, and the connection continuation control unit 230 operate on the terminal as a push client.
  • the configuration of the terminals 200-2 to 200-n is the same as that of the terminal 200-1, and thus the description thereof is omitted.
  • the message receiving unit 210 receives a push message distributed from the push server 100.
  • the message notification unit 220 passes the push message to the application operating on the terminal.
  • connection continuation control unit 230 transmits and receives a keep alive signal to and from the push server 100.
  • the message reception unit 210, the message notification unit 220, and the connection continuation control unit 230 are realized by a CPU or the like provided in the terminal 200-1.
  • the router 300 is a router device having a NAT function.
  • the router 300 relays communication between the push server 100 and the terminals 200-1 to 200-n using the NAT function.
  • the router 300 includes a packet transfer unit 310 and a NAT conversion table 320.
  • the packet transfer unit 310 transfers a packet transmitted and received between the push server 100 and the terminals 200-1 to 200-n based on information stored in the NAT conversion table 320.
  • the NAT conversion table 320 is information indicating the correspondence between the terminal global address and the private address.
  • the packet transfer unit 310 is realized by a CPU or the like included in the router 300.
  • the NAT conversion table 320 is realized by a storage device such as a memory provided in the router 300.
  • long polling the HTTP long polling method
  • the HTTP response when there is a push message to be delivered to the terminal by the push server in response to the HTTP request from the terminal, an HTTP response including the push message is immediately transmitted, and there is no push message to be delivered to the terminal. In this case, the response is suspended until a push message to be delivered to the terminal is generated.
  • the HTTP response and the subsequent HTTP response are used as a keep alive signal.
  • the push server that has received the HTTP request for long polling transmits, to the terminal, an HTTP response that does not include the push message as a keep-alive signal when the requesting terminal reaches a predetermined time.
  • the terminal that has received the HTTP response transmits a long polling HTTP request again.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the adjustment processing of the scheduled keep-alive signal transmission number.
  • the connection continuation control unit 230 of each of the terminals 200-1 to 200-n previously specifies information for designating the transmission interval of the keep alive signal to the push server 100 (hereinafter referred to as keep alive interval information or connection continuation signal interval information). .)
  • the connection continuation signal transmission / reception unit 140 of the push server 100 holds keep alive interval information received from each terminal.
  • the push server 100 may hold the keep alive interval information of each terminal in advance.
  • the user may store the keep alive interval information of each terminal in advance in a storage unit (not shown) of the push server 100.
  • connection continuation signal transmission time determination unit 150 of the push server 100 creates a time distribution of the number of scheduled keepalive signal transmissions based on the keepalive interval information for each terminal held by the connection continuation signal transmission / reception unit 140 (step S201). ).
  • step S201 a process of creating a time distribution of the number of planned keep-alive signal transmissions in step S201 will be described.
  • the connection continuation signal transmission time determination unit 150 creates a time distribution of the number of scheduled keep-alive signal transmissions for the period in which the connection continuation signal transmission / reception unit 140 transmits the connection continuation signal.
  • the connection continuation signal transmission time determination unit 150 creates a time distribution in units of, for example, 5 minutes.
  • a period that is a unit for creating a time distribution (hereinafter referred to as a distribution creation period) may be set in advance by a user, for example, or the connection continuation signal transmission time determination unit 150 may operate in accordance with the load of the push server 100. It may be set automatically.
  • connection continuation signal transmission time determination unit 150 divides the distribution creation period by the time interval ⁇ t. ⁇ t is set in advance by the user, for example.
  • the connection continuation signal transmission time determination unit 150 calculates the scheduled transmission time of the keep alive signal for each terminal based on the keep alive interval information for each terminal held by the connection continuation signal transmission / reception unit 140.
  • the connection continuation signal transmission time determination unit 150 stores the calculated transmission scheduled time in the transmission scheduled time information storage unit 160.
  • connection continuation signal transmission time determination unit 150 adjusts the scheduled keep-alive signal transmission number for each section (step S202).
  • FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the connection continuation signal transmission time determination unit 150 in step S202.
  • connection continuation signal transmission time determination unit 150 compares the scheduled keep alive signal transmission number Nk in the section k with the threshold T of the planned keep alive signal transmission number per section (step S301).
  • the threshold T may be set in advance by a user or the like, or the connection continuation signal transmission time determination unit 150 may dynamically determine it according to the load of the push server 100.
  • the connection continuation signal transmission time determination unit 150 when the scheduled keep alive signal transmission number Nk in the section k is equal to or less than the threshold T (No in step S301), Do not adjust.
  • the scheduled keep alive signal transmission number Nk in the section k exceeds the threshold T (Yes in step S301)
  • the keep alive signal of the part exceeding the threshold T (Nk ⁇ T) is transmitted in the section before the section k.
  • the connection continuation signal transmission time determination unit 150 keeps the keep alive signal for the portion (Nk ⁇ T) exceeding the threshold T in the section k ⁇ 1 immediately before the section k. Adjust the scheduled number of alive signal transmissions.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing how the scheduled number of keep-alive signal transmissions is adjusted.
  • the graph shown in FIG. 4 represents the planned keep-alive signal transmission count for each section.
  • the shaded portion in the graph represents a keep-alive signal that exceeds the threshold in the interval k.
  • the connection continuation signal transmission time determination unit 150 identifies a keep alive signal whose scheduled keep alive transmission time is included in the interval k, and selects Nk-T keep alive signals from among the keep alive signals. (Step S302).
  • the connection continuation signal transmission time determination unit 150 shifts the scheduled transmission time of the keep alive signal forward so that the transmission of the selected Nk-T keep alive signals is executed in the section k ⁇ 1 (step S303). . That is, the connection continuation signal transmission time determination unit 150 updates the scheduled transmission time of the keep alive signal stored in the transmission scheduled time information storage unit 160 to the time one segment before.
  • the connection continuation signal transmission time determination unit 150 confirms whether or not the adjustment processing of the scheduled keep alive signal transmission number has been completed for all the sections in the distribution creation period (step S203). If the adjustment process has not been completed for all the sections (No in step S203), the connection continuation signal transmission time determination unit 150 returns to the process in step S202. When the adjustment process is completed for all the sections (Yes in step S203), the connection continuation signal transmission time determination unit 150 ends the process for the distribution creation period.
  • TCP original communication is a communication method on TCP originally developed by users and the like.
  • TCP unique communication both a case where a keep-alive signal is transmitted from the push server and a case where a keep-alive signal is transmitted from the terminal are assumed.
  • the side that received the keep-alive signal returns a response to the side that transmitted it.
  • a message (PING message) including a character string “PING” is transmitted as a keep-alive signal in TCP original communication.
  • the side receiving the PING message returns a message including the character string “PONG” as a response.
  • the keep-alive signal in the TCP unique communication may be another message.
  • the adjustment process of the number of scheduled keep-alive signal transmissions in the TCP original communication in which the keep-alive signal is transmitted from the push server is the same as that in the case of using the long polling, so the description is omitted.
  • connection continuation signal transmission time determination unit 150 creates a time distribution of the scheduled keep alive signal reception number instead of the time distribution of the scheduled keep alive signal transmission number.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the adjustment process of the scheduled number of keep-alive signals received.
  • the connection continuation control unit 230 of the terminals 200-1 to 200-n transmits the keep alive signal
  • the next transmission of the keep alive signal to the push server 100 is performed. Notify the time.
  • the connection continuation signal transmission / reception unit 140 of the push server 100 holds the next transmission time received from each terminal.
  • the connection continuation signal transmission time determination unit 150 of the push server 100 creates a time distribution of the number of scheduled keepalive signal receptions based on the next transmission time of the keepalive signal for each terminal held by the connection continuation signal transmission / reception unit 140. (Step S501).
  • the connection continuation signal transmission time determination unit 150 creates a time distribution for the distribution creation period, similarly to the process in step S201.
  • step S501 first, the connection continuation signal transmission time determination unit 150 calculates a keep alive signal reception scheduled time of each terminal based on the next transmission time for each terminal held by the connection continuation signal transmission / reception unit 140.
  • the connection continuation signal transmission time determination unit 150 calculates the number of scheduled keep-alive signal receptions for each section k in which the distribution creation period is divided by ⁇ t, based on the calculated keep-alive signal reception scheduled time.
  • connection continuation signal transmission time determination unit 150 adjusts the number of scheduled keep-alive signal receptions for each section (step S502).
  • step S502 the connection continuation signal transmission time determination unit 150 compares the planned number of keep alive signals received in the section k with the threshold value of the number of scheduled keep alive signals received per section.
  • the connection continuation signal transmission time determination unit 150 keeps the keep alive signal not to be received in the section k when the scheduled number of keep alive signals received in the section k exceeds the threshold. Adjust the number of scheduled signal receptions.
  • the connection continuation signal transmission time determination unit 150 identifies keep alive signals whose keep alive signal reception scheduled time is included in the interval k, and selects the keep alive signals for which the threshold value has been exceeded. To do.
  • the connection continuation signal transmission time determination unit 150 identifies the terminal that is the transmission source of the keep alive signal that exceeds the threshold.
  • the connection continuation signal transmission time determination unit 150 sets the scheduled transmission time of the keep alive signal and transmits the set transmission so that the keep alive signal is transmitted to the identified terminal in the section before the section k.
  • the scheduled time is stored in the scheduled transmission time information storage unit 160.
  • the connection continuation signal transmission time determination unit 150 sets the scheduled transmission time of the keep alive signal so that the keep alive signal is transmitted in the section k ⁇ 1 immediately before the section k.
  • the keep alive signal is transmitted from the connection continuation signal transmission / reception unit 140 to the terminal specified by the connection continuation signal transmission time determination unit 150.
  • the keep alive signal of the terminal is transmitted. Can be deterred. Accordingly, it is possible to prevent the push server 100 from receiving the keep-alive signal for the portion exceeding the threshold in the section k.
  • the connection continuation signal transmission time determination unit 150 confirms whether or not the adjustment processing of the number of scheduled keep-alive signal receptions has been completed for all sections within the distribution creation period (step S503). If the adjustment process has not been completed for all the sections (No in step S503), the connection continuation signal transmission time determination unit 150 returns to the process in step S502. When the adjustment process is completed for all the sections (Yes in step S503), the connection continuation signal transmission time determination unit 150 ends the process for the distribution creation period.
  • the keep-alive signal is transmitted so that the reception time of the keep-alive signal transmitted from each terminal is not concentrated. Adjust the number of scheduled receptions. As a result, the same effect as when using long polling can be obtained.
  • the long-polling or TCP unique communication is used to transmit and receive the keep-alive signal.
  • other methods may be used to transmit and receive the keep-alive signal. Good.
  • connection continuation signal transmission time determination unit 150 exemplifies the case where the time distribution is generated in units of a fixed time (5 minutes). However, a predetermined number of keep-alive signals are transmitted. You may make it produce time distribution for every.
  • the communication system according to the present invention may be applied to services other than the event notification service.
  • Embodiment 2 FIG. Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described.
  • connection continuation signal transmission time determination unit 150 performs transmission / reception of the keep alive signal using long polling, the transmission time of which keep alive signal is transmitted for the section in which the scheduled number of keep alive signals exceeds the threshold T. Is determined based on a preset priority.
  • connection continuation signal transmission time determination unit 150 selects Nk ⁇ T keep alive signals from the keep alive signals whose scheduled keep alive transmission times are included in the section k in step S302.
  • a keep-alive signal having a long transmission interval is preferentially selected.
  • a keep-alive signal with a long transmission interval is preferentially selected, so that all keep-alive signals are selected rather than selecting at random.
  • the average fluctuation rate of the transmission interval can be reduced. Therefore, an increase in the number of keep alive signals can be suppressed.
  • the transmission time of the keep-alive signal is shifted forward when ⁇ t is 1 second, the transmission interval of 10 seconds is 9 seconds. Further, the transmission interval of 300 seconds is 299 seconds.
  • the former may increase the number of signals by 10%, while the latter is 0.3%. Therefore, an increase in the number of keep alive signals can be suppressed by preferentially selecting a terminal having a long transmission interval of keep alive signals.
  • keep-alive signal transmission / reception using TCP original communication in which a keep-alive signal is transmitted from the terminal the same processing may be performed for the scheduled number of keep-alive signals received.
  • the number of keep-alive signals scheduled to be received exceeds the threshold, it is received when selecting the keep-alive signal that exceeds the threshold from the keep-alive signals that are scheduled to be received during the time interval.
  • a keep alive signal having a long interval may be preferentially selected. Thereby, it is possible to preferentially transmit the keep alive signal to the terminal of the source of the keep alive signal having a long reception interval.
  • Embodiment 3 FIG. Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described.
  • connection continuation signal transmission time determination unit 150 uses the long polling to transmit and receive the keep alive signal, as in the second embodiment, the interval in which the scheduled keep alive signal transmission number exceeds the threshold T. Is determined based on the priority set in advance to which terminal the transmission time of the keep-alive signal addressed is shifted.
  • the wireless state of the terminal alternately repeats the standby state and the active state, and a large number of control signals flow through the mobile network. Congestion occurs in the mobile network. Therefore, when the transmission interval of the keep alive signal of the terminal connected to the mobile network is shortened, more control signals flow to the mobile network and congestion is more likely to occur.
  • the connection continuation signal transmission time determination unit 150 selects the Nk ⁇ T keep alive signals from the keep alive signals whose scheduled keep alive signal transmission time is included in the section k.
  • a keep-alive signal is preferentially selected for a terminal that does not use the network, that is, a terminal connected to the push server 100 via a wireless LAN such as WiFi (Wireless Fidelity) (registered trademark).
  • WiFi Wireless Fidelity
  • a keep-alive signal with a terminal that does not use the mobile network as a destination is preferentially selected, so the keep-alive signal is randomly selected.
  • the number of control signals flowing in the mobile network can be reduced as compared with the case of selecting. Therefore, it becomes easier to avoid congestion in the mobile network.
  • the same processing may be performed for the scheduled number of keep-alive signals received.
  • the mobile A keep alive signal destined for a terminal that does not use the network may be preferentially selected. Thereby, a keep-alive signal can be preferentially transmitted to a terminal that does not use the mobile network.
  • FIG. 6 is a block diagram showing the minimum configuration of the distribution apparatus according to the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a minimum configuration of a communication system according to the present invention.
  • the distribution apparatus (corresponding to the push server 100 shown in FIG. 1) is connected to each terminal (terminals 200-1 to 200 shown in FIG. 1) connected to the distribution apparatus when there is no data to be distributed.
  • the communication unit 11 that transmits a connection continuation signal for maintaining the connection between the own device and each terminal (corresponding to the connection continuation signal transmission / reception unit 140 in the push server 110 shown in FIG. 1).
  • the communication unit 11 divides the period during which the connection continuation signal is transmitted into a plurality of time intervals, and transmits the connection continuation signal for each time interval based on the connection continuation signal interval information indicating the interval of the connection continuation signal for each terminal.
  • Transmission time determination unit 12 It corresponds to the connection in progress signal transmission time determination unit 150 in the push server 110 shown in FIG.) And a.
  • the processing load for continuing the connection with the terminal in the distribution apparatus can be distributed over time, and the real-time property of message distribution can be maintained.
  • an increase in the call loss rate of the distribution device can be avoided.
  • the transmission time determination unit 12 calculates the scheduled transmission time of the connection continuation signal for each terminal based on the connection continuation signal interval information received from each terminal, and the time interval based on the calculated transmission scheduled time
  • a distribution device that calculates the planned number of connection continuation signal transmissions for each.
  • the scheduled transmission number of connection continuation signals for each terminal is calculated based on the scheduled transmission time received from each terminal, so that the time distribution of the scheduled transmission number of connection continuation signals is accurately created. be able to.
  • the transmission time determination unit 12 When there is a time interval in which the scheduled number of connection continuation signal transmissions exceeds the threshold, the transmission time determination unit 12 has a time interval before the time interval in which the connection continuation signal exceeds the threshold.
  • the distribution device that updates the scheduled transmission time of the connection continuation signal so that it is transmitted by the communication unit 11 and transmits the connection continuation signal based on the scheduled transmission time.
  • the transmission time determination unit can reliably transmit the connection continuation signal for the amount exceeding the threshold to the communication unit in a time interval before the time interval.
  • the transmission time determination unit 12 When there is a time interval in which the number of connection continuation signals to be transmitted exceeds the threshold, the transmission time determination unit 12 is connected with a long transmission interval among the connection continuation signals scheduled to be transmitted in the time interval. A distribution device that preferentially updates a continuation signal for a scheduled transmission time.
  • the average variation rate of the transmission intervals of all keep-alive signals can be made smaller than when the keep-alive signal to be updated for the scheduled transmission time is selected at random. Therefore, an increase in the number of keep alive signals can be suppressed.
  • the transmission time determination unit 12 does not use the mobile network among the connection continuation signals scheduled to be transmitted in the time interval.
  • a distribution apparatus that preferentially updates a connection continuation signal whose destination is a terminal as a scheduled transmission time.
  • the number of control signals flowing in the mobile network can be reduced as compared with the case where a keep-alive signal to be updated for the scheduled transmission time is selected at random. Therefore, it becomes easier to avoid congestion in the mobile network.
  • the transmission time determination unit 12 divides a period for receiving the connection continuation signal from each terminal into a plurality of time intervals, and each terminal The number of scheduled connection continuation signal receptions is calculated for each time interval based on the transmission time of the connection continuation signal notified from, and if the scheduled reception number exceeds a predetermined threshold, the communication unit 11 A distribution apparatus that causes a terminal that has transmitted a connection continuation signal for a portion exceeding the threshold to transmit a connection continuation signal in a time interval before the time interval.
  • the reception time of the keep-alive signal transmitted from each terminal is not concentrated. In this way, it is possible to adjust the scheduled number of keep-alive signals received. As a result, the same effect as when using long polling can be obtained.
  • FIG. 7 a communication system as shown in FIG. 7 is also disclosed.
  • the distribution apparatus 10 and a plurality of terminals 20-1 to 20-n (corresponding to the terminals 200-1 to 200-n shown in FIG. 1) capable of communicating with the distribution apparatus 10 are provided.
  • 20-n is a connection continuation control unit 21 (terminal shown in FIG. 1) for notifying the distribution device of connection continuation signal interval information for designating a connection continuation signal interval for maintaining the connection between the distribution device and the terminal itself.
  • the distribution device 10 includes a communication unit 11 that transmits a connection continuation signal to each terminal when there is no data to be distributed, and the communication unit transmits a connection continuation signal.
  • the transmission period is divided into a plurality of time intervals, the planned number of connection continuation signal transmissions is calculated for each time interval based on the connection continuation signal interval information received from each terminal, and the predetermined number of transmissions is determined in advance.
  • the processing load for continuing the connection with the terminal in the distribution apparatus can be distributed over time, and the real-time property of message distribution can be maintained.
  • an increase in the call loss rate of the distribution device can be avoided.
  • the transmission time determination unit 12 calculates the scheduled transmission time of the connection continuation signal for each terminal based on the connection continuation signal interval information received from each terminal, and the time interval based on the calculated transmission scheduled time
  • the communication system which calculates the scheduled number of transmission of the connection continuation signal for every.
  • the scheduled transmission number of connection continuation signals for each terminal is calculated based on the scheduled transmission time received from each terminal, so that the time distribution of the scheduled transmission number of connection continuation signals is accurately created. be able to.
  • the communication part 11 which transmits the connection continuation signal for maintaining the connection of an own apparatus and each said terminal to each terminal connected with the own apparatus, and a communication part Dividing the period for transmitting the connection continuation signal into a plurality of time intervals, calculating the number of connection continuation signal transmissions scheduled for each time interval based on the connection continuation signal interval information indicating the interval of the connection continuation signal for each terminal, When the scheduled transmission number exceeds a predetermined threshold, the communication unit 11 transmits a connection continuation signal for the amount exceeding the threshold in a time interval before the time interval. Including distribution device.
  • the transmission time determination part 12 calculates the transmission scheduled time of the connection continuation signal for every terminal based on the connection continuation signal interval information received from each terminal, and time based on the calculated transmission scheduled time
  • the distribution apparatus according to appendix 1, which calculates a planned number of connection continuation signal transmissions for each section.
  • the transmission time determination unit 12 When there is a time interval in which the scheduled number of connection continuation signal transmissions exceeds the threshold, the transmission time determination unit 12 has a time interval before the time interval in which the connection continuation signal exceeds the threshold.
  • the distribution device according to appendix 2 wherein the transmission scheduled time of the connection continuation signal is updated so that the connection is transmitted, and the communication unit 11 transmits the connection continuation signal based on the scheduled transmission time.
  • the transmission time determination unit 12 When there is a time interval in which the number of connection continuation signal transmissions exceeds the threshold, the transmission time determination unit 12 has a long transmission interval among the connection continuation signals scheduled to be transmitted in the time interval.
  • the transmission time determination unit 12 uses the mobile network among the connection continuation signals scheduled to be transmitted in the time interval. 4.
  • the transmission time determination unit 12 divides the period for receiving the connection continuation signal from each terminal into a plurality of time intervals, Based on the transmission time of the connection continuation signal notified from the terminal, the expected number of receptions of the connection continuation signal is calculated for each time interval, and when the scheduled reception number exceeds a predetermined threshold, the communication unit 11
  • the distribution device according to any one of Supplementary Note 1 to Supplementary Note 5, which causes a terminal that has transmitted a connection continuation signal exceeding a threshold to transmit a connection continuation signal in a time interval before the time interval.
  • the transmission time determination unit 12 is the terminal of the transmission source of the connection continuation signal scheduled to be received in that time period.
  • the transmission time determination unit 12 is the terminal of the transmission source of the connection continuation signal scheduled to be received in that time period.
  • the distribution apparatus 10 includes a connection continuation control unit 21 for notifying the distribution apparatus of connection continuation signal interval information for designating the connection continuation signal interval, and the distribution apparatus 10 sends a connection continuation signal to each terminal when there is no data to be distributed.
  • the communication unit 11 to transmit and the period during which the communication unit transmits the connection continuation signal is divided into a plurality of time intervals, and connection continuation signal transmission is performed for each time interval based on the connection continuation signal interval information received from each terminal.
  • the communication unit 11 is caused to transmit a connection continuation signal for the time exceeding the threshold in a time interval before the time interval.
  • Communication system including transmission time determination unit 12 Beam.
  • the transmission time determination unit 12 calculates a connection continuation signal transmission scheduled time for each terminal based on the connection continuation signal interval information received from each terminal, and calculates the time based on the calculated transmission scheduled time.
  • the communication system according to attachment 9 wherein the planned number of connection continuation signal transmissions for each section is calculated.
  • the transmission time determination unit When there is a time interval in which the planned number of connection continuation signal transmissions exceeds the threshold, the transmission time determination unit has a time interval before the time interval in which the connection continuation signal exceeds the threshold.
  • the communication system according to appendix 10 wherein the transmission scheduled time of the connection continuation signal is updated so that the connection is transmitted, and the communication unit transmits the connection continuation signal based on the scheduled transmission time.
  • the transmission time determination unit can reliably transmit the connection continuation signal for the amount exceeding the threshold to the communication unit in a time interval before the time interval.
  • the transmission time determination unit 12 When there is a time interval in which the scheduled transmission number of connection continuation signals exceeds the threshold, the transmission time determination unit 12 has a long transmission interval among the connection continuation signals scheduled to be transmitted in the time interval.
  • the average variation rate of the transmission intervals of all keep-alive signals can be made smaller than when the keep-alive signal to be updated for the scheduled transmission time is selected at random. Therefore, an increase in the number of keep alive signals can be suppressed.
  • the transmission time determination unit 12 uses the mobile network among the connection continuation signals scheduled to be transmitted in the time interval. 12.
  • the number of control signals flowing in the mobile network can be reduced as compared with the case where a keep-alive signal to be updated for the scheduled transmission time is selected at random. Therefore, it becomes easier to avoid congestion in the mobile network.
  • the transmission time determination unit 12 divides the period for receiving the connection continuation signal from each terminal into a plurality of time intervals, Based on the transmission time of the connection continuation signal notified from the terminal, the expected number of receptions of the connection continuation signal is calculated for each time interval, and when the scheduled reception number exceeds a predetermined threshold, the communication unit 11
  • the communication system according to any one of supplementary note 9 to supplementary note 13, wherein the terminal that is the source of the connection continuation signal that has exceeded the threshold is transmitted with a connection continuation signal in a time interval before the time interval.
  • the reception time of the keep-alive signal transmitted from each terminal is not concentrated. In this way, it is possible to adjust the scheduled number of keep-alive signals received. As a result, the same effect as when using long polling can be obtained.
  • the transmission time determination unit 12 is the terminal of the transmission source of the connection continuation signal scheduled to be received in the time interval.
  • the transmission time determination unit 12 is the terminal of the transmission source of the connection continuation signal scheduled to be received in the time interval.

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Abstract

　イベント通知サービスにおいて、端末との接続を継続するための処理負荷を時間的に分散することができ、メッセージ配信のリアルタイム性を維持することができる配信装置、通信システム、負荷分散方法および負荷分散プログラムを提供する。配信すべきデータがない場合に自装置と接続された各端末に、自装置と当該各端末との接続を維持するための接続継続信号を送信する通信部１１と、通信部１１が接続継続信号を送信する期間を複数の時間区間に分割し、各端末に対する接続継続信号の間隔を示す接続継続信号間隔情報をもとに時間区間ごとに接続継続信号の送信予定数を算出し、送信予定数が予め定められた閾値を超えている場合には、通信部１１に、閾値を超えた分の接続継続信号を当該時間区間よりも前の時間区間で送信させる送信時刻決定部１２とを備える。

Description

配信装置、通信システム、負荷分散方法および負荷分散プログラム
　本発明は、イベント通知サービスをユーザに提供するための配信装置、通信システム、負荷分散方法および負荷分散プログラムに関する。
　ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ　ｏｖｅｒ　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の着信通知やＳＮＳ（Ｓｏｃｉａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ　Ｓｅｒｖｉｃｅ）の更新通知など、サーバ装置から端末に対してＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークを通して能動的にイベントを通知するイベント通知サービスがある。イベント通知サービスにおけるサーバ装置から端末への通知は、プッシュ通知（Ｐｕｓｈ　Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）またはプッシュメッセージと呼ばれる。プッシュメッセージを送信するサーバ装置（以下、プッシュサーバという。）は、ＶｏＩＰの着信通知、ＳＮＳの更新通知、チャットメッセージ配信、クラウドストレージの更新通知などの通知要求をサービス事業者サーバ（以下、アプリケーションサーバという。）から受け取る。アプリケーションサーバは、ＳＮＳ管理者等のサービス事業者が使用するサーバ装置である。
　サービス事業者は、アプリケーションサーバを使用して、自身が提供するアプリケーションソフトウェア（以下、単にアプリケーションという。）宛てのメッセージ配信をプッシュサーバに要求する。サービス事業者は、予め、サービスを利用するためのアプリケーションをユーザに提供する。そして、ユーザは、サービス事業者から提供されたアプリケーションを端末上で動作させる。
　プッシュサーバは、メッセージ配信要求に従って端末上で動作するソフトウェア（以下、プッシュクライアントという。）に対してプッシュメッセージを送信する。プッシュクライアントは、受信したメッセージを宛先のアプリケーションに渡す。アプリケーションは、プッシュクライアントから受け取ったメッセージの内容に応じた処理を行う。例えば、アプリケーションは、ユーザに情報を通知したり、コンテンツサーバと通信してコンテンツサーバから更新されたコンテンツを取得したりする。
　端末は、モバイル網や無線ＬＡＮなど様々なネットワークを利用する。端末が、利用するネットワークによって、端末がＮＡＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ａｄｄｒｅｓｓ　Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）配下となる場合がある。つまり、プッシュサーバ・端末間にＮＡＴ機能を備えたルータが設置される場合がある。
　ＮＡＴ機能を備えたルータは、ＮＡＴ変換テーブルを用いて端末のグローバルアドレスとプライベートアドレスとを変換する。ＮＡＴ変換テーブルは、端末のＩＰアドレスおよびポートと、ルータのポートとを対応付けた情報である。図８は、ＮＡＴ変換テーブルの一例を示す説明図である。図８に示す「アドレス」は、端末のＩＰアドレスを表す。図９は、プッシュサーバから端末へルータを介してパケットが転送される様子を示す説明図である。
　図９に示す端末７００は、ＮＡＴ機能を備えたルータ８００を介してプッシュサーバ６００と接続されている。つまり、端末７００は、ＮＡＴ配下に配置されている。この状態で、例えば、端末７００上で動作するプッシュクライアントがルータを介してインターネット上のプッシュサーバにＴＣＰ接続すると、ルータ８００はＮＡＴ変換テーブルを更新する。具体的には、ルータ８００は、当該端末のプライベートアドレスおよび当該プッシュクライアントが使用するポート番号をＮＡＴ変換テーブルに記憶する。ここでは、プライベートアドレスが「１９２．１６８．０．２」であって、ポート番号が「１１１１１」であるとする。また、ルータのグローバルアドレスが「２３．４２．６４．１６８」であるとする。
　ルータ８００は、端末７００から受信したパケットをプッシュサーバ６００に転送するときに、送信元アドレスを自装置のグローバルアドレスに変換する。従って、プッシュサーバ６００は、端末７００のプライベートアドレスではなくルータ８００のグローバルアドレスを送信元アドレスとして認識する。そのため、プッシュサーバ６００は端末７００にパケットを送信するときには、ルータ８００のグローバルアドレス宛てにパケットを送信する。ルータ８００は、プッシュサーバ６００からパケットを受信すると、ＮＡＴ変換テーブルをもとに、宛先アドレスを端末７００のプライベートアドレスに変換して、当該パケットを端末７００に転送する。
　ＮＡＴ変換テーブルが記憶する端末のＩＰアドレスおよびポート番号は、一定時間通信がない場合、タイムアウトによりＮＡＴ変換テーブルから削除される。以後、ルータは、端末宛てにプッシュサーバから受信したパケットの宛先アドレスを、端末のプライベートアドレスに変換できなくなる。そのため、プッシュサーバから送信されたパケットは端末に到達しなくなる。従って、プッシュサーバ・端末間のＴＣＰ接続を正常に維持するためには、ＮＡＴ変換テーブルのタイムアウトを発生させないように、プッシュサーバと端末とが定期的に通信を行う必要がある。接続の維持のため、プッシュサーバと端末との間で定期的に送受信される信号をキープアライブ（ＫｅｅｐＡｌｉｖｅ）信号（以下、接続継続信号ともいう。）という。
　端末は、３Ｇ回線やＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）などのモバイル網を利用するとき、電力を節約するために通信状態に応じて無線状態を切り替える。例えば、端末は、通信状態に応じて、無線状態をスタンバイ状態にしたりアクティブ状態にしたりする。無線状態の切り替えの際、端末は、モバイル網との間で無線状態を切り替えるための制御信号の送受信を行う。端末上で動作するアプリケーションなどが定期的に通信を発生させる場合、端末の無線状態は、スタンバイ状態とアクティブ状態とを交互に繰り返すことになり、モバイル網に多数の制御信号が流れ、モバイル網で輻輳が発生する。
　従って、プッシュサーバと多数の端末との間でキープアライブ信号の送受信が定期的に行われた場合には、プッシュサーバにおけるキープアライブ信号に応答する処理負荷が増大するとともに、モバイル網における制御信号の輻輳がより発生しやすくなる。
　図１０は、キープアライブ信号の送信周期を示す説明図である。ルータが保持するＮＡＴ変換テーブルは、ルータによって様々である。例えば、ＮＡＴ変換テーブルのタイムアウト時間はルータごとに異なる。従って、端末に対するキープアライブ信号の送信周期は、当該端末に接続されるルータに応じて様々な値が設定されうる。図１０（ａ）は、プッシュサーバから各端末に送信されるキープアライブ信号の送信周期を表す波形である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す端末ごとの波形を重ね合わせた波形である。図１０（ａ）に示すように、各端末に対するキープアライブ信号の送信周期が異なる場合、各端末に対するキープアライブ信号の送信時期が集中する瞬間（図１０に示す点線で囲われた箇所）がある。そのとき、プッシュサーバの負荷が高くなる可能性がある。
　図１１は、ネットワーク障害回復時のキープアライブ信号数の増減の様子を示す説明図である。ネットワーク障害などにより、プッシュサーバと各端末との接続が途切れる場合がある。その場合、ネットワーク障害が回復したときに、プッシュサーバと各端末との再接続が一斉に行われる。その後、各端末が通信を開始するまで、プッシュサーバと各端末との間で定期的にキープアライブ信号の送受信が行われる。その間、図１１に示すように、各端末に対するキープアライブ信号の送信時期が集中する瞬間（図１１に示す点線で囲われた箇所）が定期的に発生する。従って、プッシュサーバの負荷が定期的に高くなる可能性がある。
　プッシュサーバが高負荷状態になると、プッシュメッセージの単位時間当たりの配信可能数が減少する。それにより、メッセージ配信のリアルタイム性が損なわれたり、呼損率が増大したりする可能性がある。
　ＬＡＮとインターネットとが接続されたネットワーク環境において、インターネット側の端末からプライベートＩＰアドレスが割り当てられたＬＡＮ内の機器に対する接続を、所望のタイミングで容易に行うことを可能とする通信システムがある（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載された通信システムでは、インターネット側に設置されたサーバ装置が、端末と機器との間の通信を転送する。ＬＡＮ内の機器は、端末と通信を行っていない場合でも、サーバ装置との接続を維持するためにキープアライブパケットをサーバ装置に対して送信する。
特開２００４－１２０５４７号公報
　特許文献１に記載された通信システムでは、サーバ装置が、キープアライブパケットの送信周期を決定し、決定した送信周期を機器に設定する。従って、サーバ装置は、キープアライブパケットの送信周期の長短を、自装置の受信負荷などに応じて変更することができる。しかし、サーバ装置は各端末のキープアライブパケットの送信周期のみを制御するため、多数の端末からキープアライブパケットが同時に送信される可能性がある。その場合、サーバ装置が高負荷状態になり、端末と機器間の通信のリアルタイム性が損なわれる可能性がある。
　そこで、本発明は、イベント通知サービスにおいて、端末との接続を継続するための処理負荷を時間的に分散することができ、メッセージ配信のリアルタイム性を維持することができる配信装置、通信システム、負荷分散方法および負荷分散プログラムを提供することを目的とする。
　本発明による配信装置は、配信すべきデータがない場合に自装置と接続された各端末に、自装置と当該各端末との接続を維持するための接続継続信号を送信する通信部と、通信部が接続継続信号を送信する期間を複数の時間区間に分割し、各端末に対する接続継続信号の間隔を示す接続継続信号間隔情報をもとに時間区間ごとに接続継続信号の送信予定数を算出し、送信予定数が予め定められた閾値を超えている場合には、通信部に、閾値を超えた分の接続継続信号を当該時間区間より前の時間区間で送信させる送信時刻決定部とを備えたことを特徴とする。
　本発明による通信システムは、配信装置と配信装置と通信可能な複数の端末とを備え、端末は、配信装置と自端末との接続を維持するための接続継続信号の間隔を指定するための接続継続信号間隔情報を配信装置に通知する接続継続制御部を含み、配信装置は、配信すべきデータがない場合に各端末に接続継続信号を送信する通信部と、通信部が接続継続信号を送信する期間を複数の時間区間に分割し、各端末から受信した接続継続信号間隔情報をもとに時間区間ごとに接続継続信号の送信予定数を算出し、送信予定数が予め定められた閾値を超えている場合には、通信部に、閾値を超えた分の接続継続信号を当該時間区間より前の時間区間で送信させる送信時刻決定部とを含むことを特徴とする。
　本発明による負荷分散方法は、配信すべきデータがない場合に自装置と接続された各端末に、自装置と当該各端末との接続を維持するための接続継続信号を送信する配信装置が、接続継続信号を送信する期間を複数の時間区間に分割し、各端末に対する接続継続信号の間隔を示す接続継続信号間隔情報をもとに時間区間ごとに接続継続信号の送信予定数を算出し、送信予定数が予め定められた閾値を超えている場合には、閾値を超えた分の接続継続信号を当該時間区間より前の時間区間で送信することを特徴とする。
　本発明による負荷分散プログラムは、コンピュータに、配信すべきデータがない場合に自コンピュータと接続された各端末に、自コンピュータと当該各端末との接続を維持するための接続継続信号を送信する処理と、接続継続信号を送信する期間を複数の時間区間に分割し、各端末に対する接続継続信号の間隔を示す接続継続信号間隔情報をもとに時間区間ごとに接続継続信号の送信予定数を算出し、送信予定数が予め定められた閾値を超えている場合には、閾値を超えた分の接続継続信号を当該時間区間より前の時間区間で送信する処理とを実行させることを特徴とする。
　本発明によれば、イベント通知サービスにおいて、プッシュサーバと端末との接続を継続するための処理負荷を時間的に分散することができ、メッセージ配信のリアルタイム性を維持することができる。
本発明による通信システムの第１の実施形態の構成を示すブロック図である。 キープアライブ信号送信予定数の調整処理を示すフローチャートである。 ステップＳ２０２における接続継続信号送信時刻決定部の動作を示すフローチャートである。 キープアライブ信号送信予定数が調整される様子を示す説明図である。 キープアライブ信号受信予定数の調整処理を示すフローチャートである。 本発明による配信装置の最小構成を示すブロック図である。 本発明による通信システムの最小構成を示すブロック図である。 ＮＡＴ変換テーブルの一例を示す説明図である。 プッシュサーバから端末へルータを介してパケットが転送される様子を示す説明図である。 キープアライブ信号の送信周期を示す説明図である。 ネットワーク障害回復時のキープアライブ信号数の増減の様子を示す説明図である。
実施形態１．
　以下、本発明の第１の実施形態を図面を参照して説明する。
　図１は、本発明による通信システムの第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
　図１に示すように、本発明による通信システム（以下、メッセージ配信システムという。）は、プッシュサーバ１００と、端末２００－１～２００－ｎと、ルータ３００とを備える。なお、図１には、ルータ３００が１つ例示されているが、ルータはいくつ接続されていてもよい。
　プッシュサーバ１００は、メッセージ送信要求受信部１１０と、メッセージキュー１２０と、メッセージ送信部１３０と、接続継続信号送受信部１４０と、接続継続信号送信時刻決定部１５０と、送信予定時刻情報格納部１６０とを含む。
　メッセージ送信要求受信部１１０は、プッシュサーバ１００と通信可能なアプリケーションサーバ（図示せず）から、メッセージ送信要求とメッセージ送信要求に対応するメッセージとを受信する。メッセージ送信要求受信部１１０は、メッセージ送信要求に対応するメッセージとしてプッシュメッセージを受信する。
　メッセージキュー１２０は、メッセージ送信要求に対応するプッシュメッセージを記憶する。
　メッセージ送信部１３０は、端末２００－１～２００－ｎにプッシュメッセージを送信する。具体的には、メッセージ送信部１３０は、メッセージ送信要求受信部１１０が受信したメッセージ送信要求に応じて、メッセージキュー１２０に格納されたプッシュメッセージを端末２００－１～２００－ｎに送信する。
　接続継続信号送受信部１４０は、端末２００－１～２００－ｎとの間でキープアライブ信号の送受信処理を行う。
　接続継続信号送信時刻決定部１５０は、接続継続信号送受信部１４０が各端末に送信するキープアライブ信号の送信予定時刻を決定する。
　送信予定時刻情報格納部１６０は、接続継続信号送信時刻決定部１５０が決定した送信予定時刻を示す情報を記憶する。
　なお、メッセージ送信要求受信部１１０、メッセージ送信部１３０、接続継続信号送受信部１４０および接続継続信号送信時刻決定部１５０は、プッシュサーバ１００が備えるＣＰＵ等によって実現される。また、メッセージキュー１２０、送信予定時刻情報格納部１６０は、プッシュサーバ１００が備えるメモリ等の記憶装置によって実現される。
　端末２００－１～２００－ｎは、例えば、携帯電話機等の通信端末である。
　端末２００－１は、メッセージ受信部２１０と、メッセージ通知部２２０と、接続継続制御部２３０とを含む。メッセージ受信部２１０と、メッセージ通知部２２０と、接続継続制御部２３０は、プッシュクライアントとして端末上で動作する。なお、端末２００－２～２００－ｎの構成は、端末２００－１と同様であるため説明を省略する。
　メッセージ受信部２１０は、プッシュサーバ１００から配信されるプッシュメッセージを受信する。
　メッセージ通知部２２０は、プッシュメッセージを端末上で動作するアプリケーションに渡す。
　接続継続制御部２３０は、プッシュサーバ１００との間でキープアライブ信号の送受信を行う。
　なお、メッセージ受信部２１０、メッセージ通知部２２０および接続継続制御部２３０は、端末２００－１が備えるＣＰＵ等によって実現される。
　ルータ３００は、ＮＡＴ機能を備えたルータ装置である。ルータ３００は、ＮＡＴ機能を用いて、プッシュサーバ１００と端末２００－１～２００－ｎとの通信を中継する。
　ルータ３００は、パケット転送部３１０と、ＮＡＴ変換テーブル３２０とを含む。
　パケット転送部３１０は、プッシュサーバ１００と端末２００－１～２００－ｎとの間で送受信されるパケットを、ＮＡＴ変換テーブル３２０が記憶する情報にもとづいて転送する。
　ＮＡＴ変換テーブル３２０は、端末のグローバルアドレスとプライベートアドレスとの対応を示す情報である。
　パケット転送部３１０は、ルータ３００が備えるＣＰＵ等によって実現される。ＮＡＴ変換テーブル３２０は、ルータ３００が備えるメモリ等の記憶装置によって実現される。
　次に、本実施形態の動作を説明する。
　まず、プッシュサーバ１００と各端末とがＨＴＴＰロングポーリング方式（以下、単にロングポーリングという。）を利用してキープアライブ信号の送受信を行うときのプッシュサーバ１００の動作を説明する。
　ロングポーリングは、プッシュサーバが、端末からのＨＴＴＰ要求に対して、端末に配信するプッシュメッセージが存在する場合は、プッシュメッセージを含むＨＴＴＰ応答を即座に送信し、端末に配信するプッシュメッセージが存在しない場合は、端末に配信するプッシュメッセージが発生するまで応答を保留する方式である。ロングポーリングにおいては、ＨＴＴＰ応答とそれに続くＨＴＴP応答をキープアライブ信号として利用する。ロングポーリングのＨＴＴＰ要求を受け付けたプッシュサーバは、要求元の端末が予め指定した時間になったときに、キープアライブ信号としてプッシュメッセージを含まないＨＴＴＰ応答を当該端末に対して送信する。ＨＴＴＰ応答を受信した端末は、再度ロングポーリングのＨＴＴＰ要求を送信する。
　図２は、キープアライブ信号送信予定数の調整処理を示すフローチャートである。
　端末２００－１～２００－ｎの接続継続制御部２３０は、予め、プッシュサーバ１００に対してキープアライブ信号の送信間隔を指定するための情報（以下、キープアライブ間隔情報または接続継続信号間隔情報という。）を送信する。プッシュサーバ１００の接続継続信号送受信部１４０は、各端末から受信したキープアライブ間隔情報を保持する。なお、各端末のキープアライブ間隔情報は、予めプッシュサーバ１００が保持していてもよい。例えば、ユーザが予め各端末のキープアライブ間隔情報をプッシュサーバ１００の記憶部（図示せず）に格納させてもよい。
　プッシュサーバ１００の接続継続信号送信時刻決定部１５０は、接続継続信号送受信部１４０が保持する端末ごとのキープアライブ間隔情報をもとに、キープアライブ信号送信予定数の時間分布を作成する（ステップＳ２０１）。
　ここで、ステップＳ２０１におけるキープアライブ信号送信予定数の時間分布の作成処理を説明する。
　接続継続信号送信時刻決定部１５０は、接続継続信号送受信部１４０が接続継続信号を送信する期間について、キープアライブ信号送信予定数の時間分布を作成する。接続継続信号送信時刻決定部１５０は、例えば５分単位で時間分布を作成する。時間分布の作成単位となる期間（以下、分布作成期間という。）は、例えば、予めユーザが設定してもよいし、接続継続信号送信時刻決定部１５０がプッシュサーバ１００の負荷に合わせて、動的に設定するようにしてもよい。
　接続継続信号送信時刻決定部１５０は、分布作成期間を時間区間Δｔで区切る。Δｔは、例えば、予めユーザが設定する。
　接続継続信号送信時刻決定部１５０は、接続継続信号送受信部１４０が保持する端末ごとのキープアライブ間隔情報をもとに、各端末に対するキープアライブ信号の送信予定時刻を算出する。接続継続信号送信時刻決定部１５０は、算出した送信予定時刻を送信予定時刻情報格納部１６０に格納する。
　接続継続信号送信時刻決定部１５０は、算出した送信予定時刻をもとに、Δｔで区切られた区間ｋ（ｋ＝１，２，…）ごとに、キープアライブ信号送信予定数を算出する。
　ステップＳ２０１の処理を実行した後、接続継続信号送信時刻決定部１５０は、区間ごとに、キープアライブ信号送信予定数の調整を行う（ステップＳ２０２）。
　ここで、ステップＳ２０２における接続継続信号送信時刻決定部１５０の動作を説明する。図３は、ステップＳ２０２における接続継続信号送信時刻決定部１５０の動作を示すフローチャートである。
　接続継続信号送信時刻決定部１５０は、区間ｋにおけるキープアライブ信号送信予定数Ｎｋと、１区間当たりのキープアライブ信号送信予定数の閾値Ｔとを比較する（ステップＳ３０１）。なお、閾値Ｔは予めユーザ等が設定してもよいし、接続継続信号送信時刻決定部１５０がプッシュサーバ１００の負荷に合わせて動的に決定するようにしてもよい。
　接続継続信号送信時刻決定部１５０は、図３に示すように、区間ｋのキープアライブ信号送信予定数Ｎｋが閾値Ｔ以下の場合は（ステップＳ３０１のＮｏ）、当該区間のキープアライブ信号送信予定数の調整を行わない。区間ｋのキープアライブ信号送信予定数Ｎｋが閾値Ｔを超える場合は（ステップＳ３０１のＹｅｓ）、閾値Ｔを超えた分（Ｎｋ－Ｔ）のキープアライブ信号が区間ｋより前の区間で送信されるように、キープアライブ信号送信予定数を調整する。本実施形態では、接続継続信号送信時刻決定部１５０は、閾値Ｔを超えた分（Ｎｋ－Ｔ）のキープアライブ信号が区間ｋより１つ前の区間ｋ－１で送信されるように、キープアライブ信号送信予定数を調整する。図４は、キープアライブ信号送信予定数が調整される様子を示す説明図である。図４に示すグラフは、区間ごとのキープアライブ信号送信予定数を表す。グラフ中の網かけ部分は、区間ｋにおいて閾値を超えたキープアライブ信号を表す。
　具体的には、まず、接続継続信号送信時刻決定部１５０は、キープアライブ信号の送信予定時刻が区間ｋに含まれるキープアライブ信号を特定し、その中からＮｋ－Ｔ個のキープアライブ信号を選択する（ステップＳ３０２）。接続継続信号送信時刻決定部１５０は、選択したＮｋ－Ｔ個のキープアライブ信号の送信が区間ｋ－１で実行されるように、当該キープアライブ信号の送信予定時刻を前にずらす（ステップＳ３０３）。つまり、接続継続信号送信時刻決定部１５０は、送信予定時刻情報格納部１６０に格納されたキープアライブ信号の送信予定時刻を１区間分前の時刻に更新する。
　接続継続信号送信時刻決定部１５０は、分布作成期間内の全区間についてキープアライブ信号送信予定数の調整処理が完了したかを確認する（ステップＳ２０３）。全区間について調整処理が完了していない場合は（ステップＳ２０３のＮｏ）、接続継続信号送信時刻決定部１５０はステップＳ２０２の処理に戻る。全区間について調整処理が完了した場合は（ステップＳ２０３のＹｅｓ）、接続継続信号送信時刻決定部１５０は当該分布作成期間に対する処理を終了する。
　次に、プッシュサーバ１００と各端末とがＴＣＰ独自通信を利用してキープアライブ信号の送受信を行うときのプッシュサーバ１００の動作を説明する。
　ＴＣＰ独自通信は、ユーザ等が独自に開発したＴＣＰ上における通信方式である。ＴＣＰ独自通信では、プッシュサーバからキープアライブ信号が送信される場合と、端末からキープアライブ信号が送信される場合の両方が想定される。ＴＣＰ独自通信では、キープアライブ信号を受信した側が送信した側に応答を返す。ＴＣＰ独自通信におけるキープアライブ信号として、例えば「ＰＩＮＧ」という文字列を含むメッセージ（ＰＩＮＧメッセージ）を送信する。その場合、ＰＩＮＧメッセージを受信した側は応答として「ＰＯＮＧ」という文字列を含むメッセージを返す。なお、ＴＣＰ独自通信におけるキープアライブ信号は、その他のメッセージであってもよい。
　プッシュサーバからキープアライブ信号が送信されるＴＣＰ独自通信におけるキープアライブ信号送信予定数の調整処理は、ロングポーリングを利用した場合と同様であるため、説明を省略する。
　端末からキープアライブ信号が送信されるＴＣＰ独自通信では、接続継続信号送信時刻決定部１５０は、キープアライブ信号送信予定数の時間分布の代わりに、キープアライブ信号受信予定数の時間分布を作成する。図５は、キープアライブ信号受信予定数の調整処理を示すフローチャートである。
　端末からキープアライブ信号が送信されるＴＣＰ独自通信では、端末２００－１～２００－ｎの接続継続制御部２３０がキープアライブ信号を送信する際に、プッシュサーバ１００に対してキープアライブ信号の次回送信時刻を通知する。プッシュサーバ１００の接続継続信号送受信部１４０は、各端末から受信した次回送信時刻を保持する。
　プッシュサーバ１００の接続継続信号送信時刻決定部１５０は、接続継続信号送受信部１４０が保持する端末ごとのキープアライブ信号の次回送信時刻をもとに、キープアライブ信号受信予定数の時間分布を作成する（ステップＳ５０１）。接続継続信号送信時刻決定部１５０は、ステップＳ２０１における処理と同様に、分布作成期間について時間分布を作成する。
　ステップＳ５０１において、まず、接続継続信号送信時刻決定部１５０は、接続継続信号送受信部１４０が保持する端末ごとの次回送信時刻をもとに、各端末のキープアライブ信号受信予定時刻を算出する。次に、接続継続信号送信時刻決定部１５０は、算出したキープアライブ信号受信予定時刻をもとに、分布作成期間をΔｔで区切った区間ｋごとに、キープアライブ信号受信予定数を算出する。
　ステップＳ５０１の処理を実行した後、接続継続信号送信時刻決定部１５０は、区間ごとに、キープアライブ信号受信予定数の調整を行う（ステップＳ５０２）。
　ステップＳ５０２において、接続継続信号送信時刻決定部１５０は、区間ｋにおけるキープアライブ信号受信予定数と、１区間当たりのキープアライブ信号受信予定数の閾値とを比較する。接続継続信号送信時刻決定部１５０は、区間ｋにおけるキープアライブ信号の受信予定数が閾値を超えている場合には、閾値を超えた分のキープアライブ信号を区間ｋで受信しないように、キープアライブ信号受信予定数を調整する。
　具体的には、まず、接続継続信号送信時刻決定部１５０は、キープアライブ信号受信予定時刻が区間ｋに含まれるキープアライブ信号を特定し、その中から閾値を超えた分のキープアライブ信号を選択する。次に、接続継続信号送信時刻決定部１５０は、閾値を超えた分のキープアライブ信号の送信元となる端末を特定する。そして、接続継続信号送信時刻決定部１５０は、特定した端末に対して区間ｋより前の区間でキープアライブ信号が送信されるように、当該キープアライブ信号の送信予定時刻を設定し、設定した送信予定時刻を送信予定時刻情報格納部１６０に格納する。本実施形態では、接続継続信号送信時刻決定部１５０は、区間ｋより１つ前の区間ｋ－１でキープアライブ信号が送信されるように、キープアライブ信号の送信予定時刻を設定する。
　それにより、区間ｋより１つ前の区間ｋ－１において、接続継続信号送受信部１４０から接続継続信号送信時刻決定部１５０が特定した端末に対してキープアライブ信号が送信される。このように、閾値を超えた分のキープアライブ信号の送信元となる端末に、受信予定時刻よりも前にプッシュサーバ側からキープアライブ信号を送信することにより、当該端末のキープアライブ信号の送信を抑止することができる。従って、閾値を超えた分のキープアライブ信号を区間ｋでプッシュサーバ１００が受信しないようにすることができる。
　接続継続信号送信時刻決定部１５０は、分布作成期間内の全区間についてキープアライブ信号受信予定数の調整処理が完了したかを確認する（ステップＳ５０３）。全区間について調整処理が完了していない場合は（ステップＳ５０３のＮｏ）、接続継続信号送信時刻決定部１５０はステップＳ５０２の処理に戻る。全区間について調整処理が完了した場合は（ステップＳ５０３のＹｅｓ）、接続継続信号送信時刻決定部１５０は当該分布作成期間に対する処理を終了する。
　以上に説明したように、本実施形態では、ロングポーリングを利用してキープアライブ信号の送受信を行う場合は、各端末に対するキープアライブ信号の送信時期が集中しないように、キープアライブ信号の送信予定数を調整する。従って、プッシュサーバにおける端末との接続を継続するための処理負荷を時間的に分散することができ、メッセージ配信のリアルタイム性を維持することができる。また、プッシュサーバの呼損率の増大を回避することができる。
　また、端末からキープアライブ信号が送信されるＴＣＰ独自通信を利用してキープアライブ信号の送受信を行う場合は、各端末から送信されるキープアライブ信号の受信時期が集中しないように、キープアライブ信号の受信予定数を調整する。それにより、ロングポーリングを利用する場合と同様の効果を得ることができる。
　なお、本実施形態では、ロングポーリングまたはＴＣＰ独自通信を利用して、キープアライブ信号の送受信を行う場合について説明したが、それ以外の方法を利用してキープアライブ信号の送受信を行うようにしてもよい。
　また、本実施形態では、接続継続信号送信時刻決定部１５０が、一定時間（５分）単位で時間分布を作成する場合を例にしたが、予め定められた数のキープアライブ信号が送信されるごとに時間分布を作成するようにしてもよい。
　また、本発明による通信システムをイベント通知サービス以外のサービスに適用してもよい。
実施形態２．
　以下、本発明の第２の実施形態を説明する。
　メッセージ配信システムの第２の実施形態の構成および動作は、第１の実施形態の構成および動作と同様であるため説明を省略する。
　ただし、接続継続信号送信時刻決定部１５０は、ロングポーリングを利用してキープアライブ信号の送受信を行う場合に、キープアライブ信号送信予定数が閾値Ｔを超えた区間について、どのキープアライブ信号の送信時刻を前にずらすかを、予め設定した優先度にもとづいて決定する。
　具体的には、接続継続信号送信時刻決定部１５０は、ステップＳ３０２において、キープアライブ信号の送信予定時刻が区間ｋに含まれるキープアライブ信号の中からＮｋ－Ｔ個のキープアライブ信号を選択するときに、送信間隔が長いキープアライブ信号を優先的に選択する。
　本実施形態によれば、送信予定時刻を前にずらすキープアライブ信号を選択するときに、送信間隔が長いキープアライブ信号を優先して選択するので、ランダムに選択する場合よりも、全キープアライブ信号の送信間隔の平均の変動率を小さくすることが出来る。従って、キープアライブ信号数の増加を抑えることができる。
　例えば、Δｔが１秒であるときにキープアライブ信号の送信予定時刻を前にずらした場合、１０秒間隔の送信間隔は９秒間隔になる。また、３００秒間隔の送信間隔は２９９秒となる。前者は信号数が１０％増加する可能性があるのに対して、後者は０．３％である。よって、キープアライブ信号の送信間隔が長い端末を優先的に選択することにより、キープアライブ信号数の増加を抑えることができる。
　なお、端末からキープアライブ信号が送信されるＴＣＰ独自通信を利用してキープアライブ信号の送受信を行う場合には、キープアライブ信号受信予定数について同様の処理を行えばよい。つまり、キープアライブ信号の受信予定数が閾値を超えている時間区間について、当該時間区間に受信予定であるキープアライブ信号の中から、閾値を超えた分のキープアライブ信号を選択するときに、受信間隔が長いキープアライブ信号を優先的に選択するようにすればよい。それにより、受信間隔が長いキープアライブ信号の送信元の端末に優先的にキープアライブ信号を送信することができる。
実施形態３．
　以下、本発明の第３の実施形態を説明する。
　メッセージ配信システムの第３の実施形態の構成および動作は、第１の実施形態の構成および動作と同様であるため説明を省略する。
　ただし、接続継続信号送信時刻決定部１５０は、ロングポーリングを利用してキープアライブ信号の送受信を行う場合に、第２の実施形態と同様に、キープアライブ信号送信予定数が閾値Ｔを超えた区間について、どの端末宛てのキープアライブ信号の送信時刻を前にずらすかを、予め設定した優先度にもとづいて決定する。
　上述のとおり、端末とプッシュサーバとがキープアライブ信号の送受信を定期的に行うと、端末の無線状態がスタンバイ状態とアクティブ状態とを交互に繰り返すことになり、モバイル網に多数の制御信号が流れ、モバイル網で輻輳が発生する。従って、モバイル網に繋がっている端末のキープアライブ信号の送信間隔が短くなると、より多くの制御信号がモバイル網に流れ、より輻輳が発生しやすくなる。
　そこで、接続継続信号送信時刻決定部１５０は、ステップＳ３０２において、キープアライブ信号の送信予定時刻が区間ｋに含まれるキープアライブ信号の中からＮｋ－Ｔ個のキープアライブ信号を選択するときに、モバイル網を利用しない端末、つまり、Ｗｉｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）（登録商標）などの無線ＬＡＮを介してプッシュサーバ１００に繋がっている端末を送信先とするキープアライブ信号を優先的に選択する。それにより、モバイル網に繋がっている端末に対するキープアライブ信号の送信間隔が短くなることを回避することができる。
　本実施形態によれば、送信予定時刻を前にずらすキープアライブ信号を選択するときに、モバイル網を利用しない端末を送信先とするキープアライブ信号を優先して選択するので、ランダムにキープアライブ信号を選択する場合よりも、モバイル網に流れる制御信号の数を抑えることができる。従って、モバイル網における輻輳をより回避しやすくなる。
　なお、端末からキープアライブ信号が送信されるＴＣＰ独自通信を利用してキープアライブ信号の送受信を行う場合には、キープアライブ信号受信予定数について同様の処理を行えばよい。つまり、キープアライブ信号の受信予定数が閾値を超えている時間区間について、当該時間区間に受信予定であるキープアライブ信号の中から、閾値を超えた分のキープアライブ信号を選択するときに、モバイル網を利用しない端末を送信先とするキープアライブ信号を優先的に選択するようにすればよい。それにより、モバイル網を利用しない端末に優先的にキープアライブ信号を送信することができる。
　図６は、本発明による配信装置の最小構成を示すブロック図である。図７は、本発明による通信システムの最小構成を示すブロック図である。
　図６に示すように、配信装置（図１に示すプッシュサーバ１００に相当。）は、配信すべきデータがない場合に自装置と接続された各端末（図１に示す端末２００－１～２００－ｎに相当。）に、自装置と当該各端末との接続を維持するための接続継続信号を送信する通信部１１（図１に示すプッシュサーバ１１０における接続継続信号送受信部１４０に相当。）と、通信部１１が接続継続信号を送信する期間を複数の時間区間に分割し、各端末に対する接続継続信号の間隔を示す接続継続信号間隔情報をもとに時間区間ごとに接続継続信号の送信予定数を算出し、送信予定数が予め定められた閾値を超えている場合には、通信部１１に、閾値を超えた分の接続継続信号を当該時間区間よりも前の時間区間で送信させる送信時刻決定部１２（図１に示すプッシュサーバ１１０における接続継続信号送信時刻決定部１５０に相当。）とを備える。
　そのような構成によれば、配信装置における端末との接続を継続するための処理負荷を時間的に分散することができ、メッセージ配信のリアルタイム性を維持することができる。また、配信装置の呼損率の増大を回避することができる。
　上記の実施形態には、以下のような配信装置も開示されている。
（１）送信時刻決定部１２は、各端末から受信した接続継続信号間隔情報をもとに、端末ごとの接続継続信号の送信予定時刻を算出し、算出した送信予定時刻をもとに時間区間ごとの接続継続信号の送信予定数を算出する配信装置。
　そのような構成によれば、各端末に対する接続継続信号の送信予定数を各端末から受信した送信予定時刻をもとに算出するので、接続継続信号の送信予定数の時間分布を正確に作成することができる。
（２）送信時刻決定部１２は、接続継続信号の送信予定数が閾値を超えている時間区間がある場合には、閾値を超えた分の接続継続信号が当該時間区間よりも前の時間区間で送信されるように当該接続継続信号の送信予定時刻を更新し、通信部１１は、送信予定時刻にもとづいて接続継続信号を送信する配信装置。
　そのような構成によれば、送信時刻決定部は、閾値を超えた分の接続継続信号を当該時間区間よりも前の時間区間で確実に通信部に送信させることができる。
（３）送信時刻決定部１２は、接続継続信号の送信予定数が閾値を超えている時間区間がある場合には、当該時間区間に送信予定である接続継続信号のうち、送信間隔が長い接続継続信号を優先的に送信予定時刻の更新対象とする配信装置。
　そのような構成によれば、送信予定時刻の更新対象とするキープアライブ信号をランダムに選択する場合よりも全キープアライブ信号の送信間隔の平均の変動率を小さくすることが出来る。従って、キープアライブ信号数の増加を抑えることができる。
（４）送信時刻決定部１２は、接続継続信号の送信予定数が閾値を超えている時間区間がある場合には、当該時間区間に送信予定である接続継続信号のうち、モバイル網を利用しない端末を送信先とする接続継続信号を優先的に送信予定時刻の更新対象とする配信装置。
　そのような構成によれば、送信予定時刻の更新対象とするキープアライブ信号をランダムに選択する場合よりも、モバイル網に流れる制御信号の数を抑えることができる。従って、モバイル網における輻輳をより回避しやすくなる。
（５）送信時刻決定部１２は、自装置と接続された各端末が接続継続信号を送信する場合には、各端末から接続継続信号を受信する期間を複数の時間区間に分割し、各端末から通知された接続継続信号の送信時刻をもとに時間区間ごとに接続継続信号の受信予定数を算出し、受信予定数が予め定められた閾値を超えている場合には、通信部１１に、閾値を超えた分の接続継続信号の送信元の端末に当該時間区間より前の時間区間に接続継続信号を送信させる配信装置。
　そのような構成によれば、端末からキープアライブ信号が送信されるＴＣＰ独自通信を利用してキープアライブ信号の送受信を行う場合にも、各端末から送信されるキープアライブ信号の受信時期が集中しないように、キープアライブ信号の受信予定数を調整することができる。それにより、ロングポーリングを利用する場合と同様の効果を得ることができる。
　上記の実施形態には、図７に示すような通信システムも開示されている。
（７）配信装置１０と配信装置１０と通信可能な複数の端末２０－１～２０－ｎ（図１に示す端末２００－１～２００－ｎに相当。）とを備え、端末２０－１～２０－ｎは、配信装置と自端末との接続を維持するための接続継続信号の間隔を指定するための接続継続信号間隔情報を配信装置に通知する接続継続制御部２１（図１に示す端末２００－１における接続継続制御部２３０に相当。）を含み、配信装置１０は、配信すべきデータがない場合に各端末に接続継続信号を送信する通信部１１と、通信部が接続継続信号を送信する期間を複数の時間区間に分割し、各端末から受信した接続継続信号間隔情報をもとに時間区間ごとに接続継続信号の送信予定数を算出し、送信予定数が予め定められた閾値を超えている場合には、通信部に、閾値を超えた分の接続継続信号を当該時間区間よりも前の時間区間で送信させる送信時刻決定部１２とを含む通信システム。
　そのような構成によれば、配信装置における端末との接続を継続するための処理負荷を時間的に分散することができ、メッセージ配信のリアルタイム性を維持することができる。また、配信装置の呼損率の増大を回避することができる。
（８）送信時刻決定部１２は、各端末から受信した接続継続信号間隔情報をもとに、端末ごとの接続継続信号の送信予定時刻を算出し、算出した送信予定時刻をもとに時間区間ごとの接続継続信号の送信予定数を算出する通信システム。
　そのような構成によれば、各端末に対する接続継続信号の送信予定数を各端末から受信した送信予定時刻をもとに算出するので、接続継続信号の送信予定数の時間分布を正確に作成することができる。
　また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下
に限られない。
（付記１）配信すべきデータがない場合に自装置と接続された各端末に、自装置と当該各端末との接続を維持するための接続継続信号を送信する通信部１１と、通信部が接続継続信号を送信する期間を複数の時間区間に分割し、各端末に対する接続継続信号の間隔を示す接続継続信号間隔情報をもとに時間区間ごとに接続継続信号の送信予定数を算出し、送信予定数が予め定められた閾値を超えている場合には、通信部１１に、閾値を超えた分の接続継続信号を当該時間区間より前の時間区間で送信させる送信時刻決定部１２とを含む配信装置。
（付記２）送信時刻決定部１２は、各端末から受信した接続継続信号間隔情報をもとに、端末ごとの接続継続信号の送信予定時刻を算出し、算出した送信予定時刻をもとに時間区間ごとの接続継続信号の送信予定数を算出する付記１に記載の配信装置。
（付記３）送信時刻決定部１２は、接続継続信号の送信予定数が閾値を超えている時間区間がある場合には、閾値を超えた分の接続継続信号が当該時間区間より前の時間区間で送信されるように当該接続継続信号の送信予定時刻を更新し、通信部１１は、送信予定時刻にもとづいて接続継続信号を送信する付記２に記載の配信装置。
（付記４）送信時刻決定部１２は、接続継続信号の送信予定数が閾値を超えている時間区間がある場合には、当該時間区間に送信予定である接続継続信号のうち、送信間隔が長い接続継続信号を優先的に送信予定時刻の更新対象とする付記３に記載の配信装置。
（付記５）送信時刻決定部１２は、接続継続信号の送信予定数が閾値を超えている時間区間がある場合には、当該時間区間に送信予定である接続継続信号のうち、モバイル網を利用しない端末を送信先とする接続継続信号を優先的に送信予定時刻の更新対象とする付記３に記載の配信装置。
（付記６）送信時刻決定部１２は、自装置と接続された各端末が接続継続信号を送信する場合には、各端末から接続継続信号を受信する期間を複数の時間区間に分割し、各端末から通知された接続継続信号の送信時刻をもとに時間区間ごとに接続継続信号の受信予定数を算出し、受信予定数が予め定められた閾値を超えている場合には、通信部１１に、閾値を超えた分の接続継続信号の送信元の端末に当該時間区間より前の時間区間に接続継続信号を送信させる付記１から付記５のうちのいずれか１つに記載の配信装置。
（付記７）送信時刻決定部１２は、接続継続信号の受信予定数が閾値を超えている時間区間がある場合には、当該時間区間に受信予定である接続継続信号の送信元の端末のうち、受信間隔が長い接続継続信号の送信元の端末を優先的に接続継続信号の送信対象とする付記６に記載の配信装置。
　そのような構成によれば、端末からキープアライブ信号が送信されるＴＣＰ独自通信を利用してキープアライブ信号の送受信を行う場合に、キープアライブ信号の送信対象とする端末をランダムに選択する場合よりも、全キープアライブ信号の送信間隔の平均の変動率を小さくすることが出来る。従って、キープアライブ信号数の増加を抑えることができる。
（付記８）送信時刻決定部１２は、接続継続信号の受信予定数が閾値を超えている時間区間がある場合には、当該時間区間に受信予定である接続継続信号の送信元の端末のうち、モバイル網を利用しない端末を優先的に接続継続信号の送信対象とする付記６に記載の配信装置。
　そのような構成によれば、端末からキープアライブ信号が送信されるＴＣＰ独自通信を利用してキープアライブ信号の送受信を行う場合に、キープアライブ信号の送信対象とする端末をランダムに選択する場合よりも、モバイル網に流れる制御信号の数を抑えることができる。従って、モバイル網における輻輳をより回避しやすくなる。
（付記９）配信装置１０と配信装置１０と通信可能な複数の端末２０－１～２０－ｎとを備え、端末２０－１～２０－ｎは、配信装置と自端末との接続を維持するため接続継続信号の間隔を指定するための接続継続信号間隔情報を配信装置に通知する接続継続制御部２１を含み、配信装置１０は、配信すべきデータがない場合に各端末に接続継続信号を送信する通信部１１と、通信部が接続継続信号を送信する期間を複数の時間区間に分割し、時間区間ごとに、各端末から受信した接続継続信号間隔情報をもとに接続継続信号の送信予定数を算出し、送信予定数が予め定められた閾値を超えている場合には、通信部１１に、閾値を超えた分の接続継続信号を当該時間区間よりも前の時間区間で送信させる送信時刻決定部１２とを含む通信システム。
（付記１０）送信時刻決定部１２は、各端末から受信した接続継続信号間隔情報をもとに、端末ごとの接続継続信号の送信予定時刻を算出し、算出した送信予定時刻をもとに時間区間ごとの接続継続信号の送信予定数を算出する付記９に記載の通信システム。
（付記１１）送信時刻決定部は、接続継続信号の送信予定数が閾値を超えている時間区間がある場合には、閾値を超えた分の接続継続信号が当該時間区間よりも前の時間区間で送信されるように当該接続継続信号の送信予定時刻を更新し、通信部は、送信予定時刻にもとづいて接続継続信号を送信する付記１０に記載の通信システム。
　そのような構成によれば、送信時刻決定部は、閾値を超えた分の接続継続信号を当該時間区間よりも前の時間区間で確実に通信部に送信させることができる。
（付記１２）送信時刻決定部１２は、接続継続信号の送信予定数が閾値を超えている時間区間がある場合には、当該時間区間に送信予定である接続継続信号のうち、送信間隔が長い接続継続信号を優先的に送信予定時刻の更新対象とする付記１１に記載の通信システム。
　そのような構成によれば、送信予定時刻の更新対象とするキープアライブ信号をランダムに選択する場合よりも全キープアライブ信号の送信間隔の平均の変動率を小さくすることが出来る。従って、キープアライブ信号数の増加を抑えることができる。
（付記１３）送信時刻決定部１２は、接続継続信号の送信予定数が閾値を超えている時間区間がある場合には、当該時間区間に送信予定である接続継続信号のうち、モバイル網を利用しない端末を送信先とする接続継続信号を優先的に送信予定時刻の更新対象とする付記１１に記載の通信システム。
　そのような構成によれば、送信予定時刻の更新対象とするキープアライブ信号をランダムに選択する場合よりも、モバイル網に流れる制御信号の数を抑えることができる。従って、モバイル網における輻輳をより回避しやすくなる。
（付記１４）送信時刻決定部１２は、自装置と接続された各端末が接続継続信号を送信する場合には、各端末から接続継続信号を受信する期間を複数の時間区間に分割し、各端末から通知された接続継続信号の送信時刻をもとに時間区間ごとに接続継続信号の受信予定数を算出し、受信予定数が予め定められた閾値を超えている場合には、通信部１１に、閾値を超えた分の接続継続信号の送信元の端末に当該時間区間より前の時間区間に接続継続信号を送信させる付記９から付記１３のうちのいずれか１つに記載の通信システム。
　そのような構成によれば、端末からキープアライブ信号が送信されるＴＣＰ独自通信を利用してキープアライブ信号の送受信を行う場合にも、各端末から送信されるキープアライブ信号の受信時期が集中しないように、キープアライブ信号の受信予定数を調整することができる。それにより、ロングポーリングを利用する場合と同様の効果を得ることができる。
（付記１５）送信時刻決定部１２は、接続継続信号の受信予定数が閾値を超えている時間区間がある場合には、当該時間区間に受信予定である接続継続信号の送信元の端末のうち、受信間隔が長い接続継続信号の送信元の端末を優先的に接続継続信号の送信対象とする付記１４に記載の通信システム。
　そのような構成によれば、端末からキープアライブ信号が送信されるＴＣＰ独自通信を利用してキープアライブ信号の送受信を行う場合に、キープアライブ信号の送信対象とする端末をランダムに選択する場合よりも、全キープアライブ信号の送信間隔の平均の変動率を小さくすることが出来る。従って、キープアライブ信号数の増加を抑えることができる。
（付記１６）送信時刻決定部１２は、接続継続信号の受信予定数が閾値を超えている時間区間がある場合には、当該時間区間に受信予定である接続継続信号の送信元の端末のうち、無線ＬＡＮに繋がっている端末を優先的に接続継続信号の送信対象とする付記１４に記載の通信システム。
　そのような構成によれば、端末からキープアライブ信号が送信されるＴＣＰ独自通信を利用してキープアライブ信号の送受信を行う場合に、キープアライブ信号の送信対象とする端末をランダムに選択する場合よりも、モバイル網に流れる制御信号の数を抑えることができる。従って、モバイル網における輻輳をより回避しやすくなる。
　この出願は、２０１２年１０月３１日に出願された日本特許出願２０１２－２４０７６８を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記の実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　１０　配信装置
　１１　通信部
　１２　送信時刻決定部
　２０－１～２０－ｎ、２００－１～２００－ｎ、７００　端末
　２１、２３０　接続継続制御部
　１００、６００　プッシュサーバ
　１１０　メッセージ送信要求受信部
　１２０　メッセージキュー
　１３０　メッセージ送信部
　１４０　接続継続信号送受信部
　１５０　接続継続信号送信時刻決定部
　１６０　送信予定時刻情報格納部
　２１０　メッセージ受信部
　２２０　メッセージ通知部
　３００、８００　ルータ
　３１０　パケット転送部
　３２０　ＮＡＴ変換テーブル

Claims (12)

  1. 　配信すべきデータがない場合に自装置と接続された各端末に、自装置と当該各端末との接続を維持するための接続継続信号を送信する通信部と、
    　前記通信部が接続継続信号を送信する期間を複数の時間区間に分割し、各端末に対する接続継続信号の間隔を示す接続継続信号間隔情報をもとに時間区間ごとに接続継続信号の送信予定数を算出し、前記送信予定数が予め定められた閾値を超えている場合には、前記通信部に、前記閾値を超えた分の接続継続信号を当該時間区間より前の時間区間で送信させる送信時刻決定部とを備えた
    　ことを特徴とする配信装置。
  2. 　送信時刻決定部は、各端末から受信した接続継続信号間隔情報をもとに、端末ごとの接続継続信号の送信予定時刻を算出し、算出した送信予定時刻をもとに時間区間ごとの接続継続信号の送信予定数を算出する
    　請求項１に記載の配信装置。
  3. 　送信時刻決定部は、接続継続信号の送信予定数が閾値を超えている時間区間がある場合には、前記閾値を超えた分の接続継続信号が当該時間区間より前の時間区間で送信されるように当該接続継続信号の送信予定時刻を更新し、
    　通信部は、前記送信予定時刻にもとづいて接続継続信号を送信する
    　請求項２に記載の配信装置。
  4. 　送信時刻決定部は、接続継続信号の送信予定数が閾値を超えている時間区間がある場合には、当該時間区間に送信予定である接続継続信号のうち、送信間隔が長い接続継続信号を優先的に送信予定時刻の更新対象とする
    　請求項３に記載の配信装置。
  5. 　送信時刻決定部は、接続継続信号の送信予定数が閾値を超えている時間区間がある場合には、当該時間区間に送信予定である接続継続信号のうち、モバイル網を利用しない端末を送信先とする接続継続信号を優先的に送信予定時刻の更新対象とする
    　請求項３に記載の配信装置。
  6. 　送信時刻決定部は、自装置と接続された各端末が接続継続信号を送信する場合には、各端末から接続継続信号を受信する期間を複数の時間区間に分割し、各端末から通知された接続継続信号の送信時刻をもとに時間区間ごとに接続継続信号の受信予定数を算出し、前記受信予定数が予め定められた閾値を超えている場合には、通信部に、前記閾値を超えた分の接続継続信号の送信元の端末に対して当該時間区間より前の時間区間に接続継続信号を送信させる
    　請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の配信装置。
  7. 　配信装置と前記配信装置と通信可能な複数の端末とを備え、
    　前記端末は、
    　前記配信装置と自端末との接続を維持するための接続継続信号の間隔を指定するための接続継続信号間隔情報を前記配信装置に通知する接続継続制御部を含み、
    　前記配信装置は、
    　配信すべきデータがない場合に各端末に接続継続信号を送信する通信部と、
    　前記通信部が接続継続信号を送信する期間を複数の時間区間に分割し、各端末から受信した接続継続信号間隔情報をもとに時間区間ごとに接続継続信号の送信予定数を算出し、前記送信予定数が予め定められた閾値を超えている場合には、前記通信部に、前記閾値を超えた分の接続継続信号を当該時間区間より前の時間区間で送信させる送信時刻決定部とを含む
    　ことを特徴とする通信システム。
  8. 　送信時刻決定部は、各端末から受信した接続継続信号間隔情報をもとに、端末ごとの接続継続信号の送信予定時刻を算出し、算出した送信予定時刻をもとに時間区間ごとの接続継続信号の送信予定数を算出する
    　請求項７に記載の通信システム。
  9. 　配信すべきデータがない場合に自装置と接続された各端末に、自装置と当該各端末との接続を維持するための接続継続信号を送信する配信装置が、接続継続信号を送信する期間を複数の時間区間に分割し、各端末に対する接続継続信号の間隔を示す接続継続信号間隔情報をもとに時間区間ごとに接続継続信号の送信予定数を算出し、前記送信予定数が予め定められた閾値を超えている場合には、前記閾値を超えた分の接続継続信号を当該時間区間より前の時間区間で送信する
    　ことを特徴とする負荷分散方法。
  10. 　各端末から受信した接続継続信号間隔情報をもとに、端末ごとの接続継続信号の送信予定時刻を算出し、算出した送信予定時刻をもとに時間区間ごとの接続継続信号の送信予定数を算出する
    　請求項９に記載の負荷分散方法。
  11. 　コンピュータに、
    　配信すべきデータがない場合に自コンピュータと接続された各端末に、自コンピュータと当該各端末との接続を維持するための接続継続信号を送信する処理と、
    　接続継続信号を送信する期間を複数の時間区間に分割し、各端末に対する接続継続信号の間隔を示す接続継続信号間隔情報をもとに時間区間ごとに接続継続信号の送信予定数を算出し、前記送信予定数が予め定められた閾値を超えている場合には、前記閾値を超えた分の接続継続信号を当該時間区間より前の時間区間で送信する処理とを実行させる
    　ための負荷分散プログラム。
  12. 　コンピュータに、各端末から受信した接続継続信号間隔情報をもとに、端末ごとの接続継続信号の送信予定時刻を算出し、算出した送信予定時刻をもとに時間区間ごとの接続継続信号の送信予定数を算出する処理を実行させる
    　請求項１１に記載の負荷分散プログラム。
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