Compact NetFront Plus

Compact NetFront Plusは、海外携帯端末など次世代モバイルワイヤレスサービスに向けたマイクロブラウザです。日本国内で普及しているCompact HTMLに加えて、海外のサービスで使用されているWAP標準のコンテンツ記述言語であるWML、および新たな世界標準になると見られるXHTMLサブセット版のXHTML Basicをサポートし、これらすべてのコンテンツを1つのブラウザでシームレスに表示できます。WAP Wireless Profile、IPv6対応のTCP／IPプロトコルスタック「AVE- TCP」や、携帯電話向けのJava実行環境「JV-Lite2 Wireless Edition」、セキュア通信プロトコルおよび暗号モジュール「AVE-SSL」など、ワイアレスインターネットに必須のミドルウェアやOSもトータルで提供いたします。

はじめに

今日、インターネットは、地球規模でディジタル情報のやりとりが可能な強力な21世紀の通信手段になりつつあります。ポストPC時代を迎え、「インターネットにいつでもどこでもアクセス」というシナリオの実現に向けて、一般の人に最も身近で、使いやすいウェアラブル端末といえば携帯電話（ハンドセット）がその筆頭でしょう。インターネットにアクセスできる携帯端末を開発し、エンドユーザがあらゆる種類の情報のブラウズやE- mail の送受信をできるようにするための鍵は、マイクロブラウザソフトウェアが握っています。

現在のワイヤレスネットワークのインフラは、無線端末からの高速なインターネットアクセスへの対応が進んでいます。さまざまな標準インターネットテクノロジーをワイヤレスネットワークと携帯電話をはじめとする無線端末に応用する時がついに到来したのです。

日本で、ワイヤレスインターネットサービスとして非常に成功した例としてNTT DoCoMoのiモードがあります。iモードは1999年2月にサービスが開始されて以来（2年間で）加入者数が2000万人を超えました。日本では、このポケットインターネットは、「ワイヤレスインターネット革命」という社会現象にまでなっており、そこから新しいライフスタイルやコミュニケーション・スタイルが生れ、コンテンツサービス、B-to-Bサービスなどの新事業やワイヤレスインターネットコミュニティが生まれています。そしてACCESSは、当初からi モード対応携帯電話機用マイクロブラウザのトップ・サプライヤーとして、「Compact NetFront」を提供してきました。

図1:2.5G・3G向け新ブラウザ
Compact NetFront Plus

ACCESSは、iモードで実証された確かなブラウザ技術をベースにして、世界のワイヤレス市場に向け、次世代2.5Gおよび3Gの携帯電話（図1）向けに設計された新しいマイクロブラウザ「Compact NetFront Plus」を開発しました。この新ブラウザは、携帯電話向けの3つの重要な標準であるCompact HTML［1］（iモードサービスで採用）、WML［2］（WAPサービスで使われているマークアップ言語）およびXHTML Basic［3］（新しい世界標準とされている記述言語）をサポートしています。Compact NetFront Plus は、GSM/GPRS、CDMA、W- CDMAなどのベアラネットワーク・レイヤ上でHTTP［4］およびワイヤレスTCP/IP［5］を利用します。Java 等の拡張機能もプラグインでCompact NetFront Plus に導入することができます。本稿では、Compact NetFront Plus のコンセプト、設計原理およびソフトウェアアーキテクチャについて説明します。さらにCompact NetFront Plus ソリューションを現在のWAP サービスに統合する方法についても説明します。最後に、ワイヤレスインターネットのこれからの方向性について取り上げます。

ACCESSのマイクロブラウザの軌跡

Compact HTML

ACCESS のワイヤレスインターネット戦略は、単純、かつ現実的なものです。それは広く普及しているインターネット標準をできる限りワイヤレス分野にも応用していこうという戦略です。この戦略がインターネット産業の中にすでに蓄積された膨大なリソースの活用の鍵を握ります。しかし、携帯端末のハードウェアおよびワイヤレスネットワークには、種々の制約と限界があります。そうした制約の下で、ACCESS は、小型情報機器向けに、HTML のサブセットとして「Compact HTML」［1、6］を設計しました。Compact HTMLは、1998年にACCESS がNEC 、松下電器、三菱電機、富士通およびソニーと共同でW3C（World Wide Web Consortium）に提案したものです。
Compact HTMLは、以下の点を考慮し、当初より小型の携帯デバイス用に設計されました。

狭い表示スペース
少ないメモリ容量
低CPU パワー
単純で簡単なボタン操作
狭帯域および低速ネットワーク

i モードサービスは、Compact HTMLをベースにしています。Compact HTMLが大きな成功を収めた理由に、コンテンツの開発が容易なことが挙げられます。現在、日本のCompact HTMLによるWebサイトは4万を超え（2001年3月時点）、コンテンツの数も急速に増え続けています。Compact HTMLのもう1 つの利点は、携帯電話以外でも表示スペースの狭い多くのデバイスでコンテンツを共有できることです。NTT（日本最大の固定電話会社）は、Compact HTMLをベースに、「iモード」に似た「Lモード」というサービスを2001年6月より開始しています。一般の家庭用電話機とファックス機にマイクロブラウザを組み込んだ製品が出荷されています。2001年中に市販される予定になっています。また、モデム機能を備えた携帯ゲーム機でインターネットにアクセスする際にもCompact HTMLベースのコンテンツが利用されています。

Compact NetFront

Compact NetFrontは、ACCESSが開発したマイクロブラウザです。iモード対応機が登場するまでは、携帯電話でネットサーフィンができるなどとは誰も思いもしませんでした。と言うのも、MS ExplorerやNetscape Navigatorなどのパソコン用ブラウザソフトウェアでは10メガバイトほどの空きメモリがパソコンに必要なため、ブラウザソフトウェアを携帯端末で使用することはまず不可能と考えられていたからです。携帯端末の厳しいハードウェア上の制約の中でブラウザの仕様を実装する技術が越えなければならないハードルだったのです。

これを可能にしたのは、「コンパクトでスリムな」HTMLブラウザCompact NetFrontでした。Compact NetFrontのコードサイズはわずか300キロバイトですが、その機能はPC用ブラウザに非常に近いものとなっています。Compact NetFrontでは、HTMLブラウザ、GIF画像（GIFアニメーションを含む）表示、フォーム入力、URL入力、ブックマーク、履歴管理、画面メモ、コンテンツキャッシュ、ファイルのダウンロードなどの機能が使用可能です。Compact NetFrontを搭載した携帯端末の出荷台数は、2001年1月までに1000万台を超えました。Compact NetFrontの特徴は、次のとおりです。

少ないメモリ消費量
ROM 300KB／RAM 150KB
Compact HTMLのサポート
GIF およびGIF アニメーションのサポート
PNG およびJPEG にオプションで対応
5 - 15MIPSの低パワーCPU向けに最適化
簡単なボタン操作－ 4つのボタンの組み合わせ
ダイレクトキーの割り当て－ accesskey属性
テレフォニーURLのサポート（tel:xxx-xxxx-xxx）
CPU/OS非依存
通信プロトコル非依存
SSL（AVE-SSL）およびJava（JV-Lite2）にオプションで対応
自由なUIカスタマイズ機能

iモード用Compact NetFrontは、PDC（Personal Digital Cellular Telecommunication System）パケットネットワーク用に設計された、独自軽量トランスポートプロトコルスタック上で実行されます。日本ではもう1つ、PHS事業者アステルの「dot.i」サービスと呼ばれるものがあります。このサービスでは、Compact NetFrontブラウザは、HTTP 、TCP/IPによりPHSネットワークにアクセスします。Compact NetFrontのソフトウェアアーキテクチャを図2に示します。

図2 Compact NetFront - ソフトアーキテクチャ

携帯電話と高度な統合を実現
Compact NetFrontは、携帯電話アプリケーションとの高度な統合レベルを実現します。ユーザはインターネットでホームページを閲覧中に電話が着信したらすぐに通話モードに切り替え、通話が終わったら再びブラウザ画面に戻ることができます。この場合、Compact NetFrontのタスク切り替えは「Stop」と「Restart」の操作でコントロールすることができます。

さらに、電話機能をブラウザから起動することができます。HTMLコンテンツやE- mailメッセージの中の「tel:」スキームを選択すると、Compact NetFrontは、指定された電話番号によって電話機能を呼び出します。

iモードは専有テクノロジーか？

上述したとおり、iモードサービスは、HTMLとHTTPをベースにしています。その意味では、iモードはインターネット標準をベースにしたオープンアプローチを採用していると言えます。iモードで使用されているテレフォニーURLは、IETF RFC［7］をベースにしています。加えて、接続の際のセキュリティー保護のために標準セキュリティープロトコルSSL［8］が採用されています。iモードで使われているこれらの規格を見れば、iモードのテクノロジーはオープンインターネット標準に準拠しています。

トランスポートプロトコルに関しては、対象のPDCパケットネットワークに応じて効率のよい、負荷の軽いプロトコルが開発されています。これは9.6kbpsのパケットネットワーク上で効率的な接続を実現するには合理的な決定と言えるでしょう。以上をまとめると、PDC-P向けiモードでは、以下の公開規格が使われています。

Compact HTML
HTTP
SSL
テレフォニーURL

iモードでは、マークアップ言語およびプロトコルの定義のほか、次のとおりサービスの運営ガイドラインを定義しています。

コンテンツのサイズ（最大画像サイズ）
E- mailメッセージのサイズ
ダウンロードコンテンツの種類：画像、メロディーなど
アイコンキャラクターセット
その他

これらのガイドラインは、オペレーター、ハンドセットメーカー、サーバベンダーおよびコンテンツプロバイダが協力する上で大いに役立っています。

Compact NetFront Plus

iモードが成功した要因は何か？

iモードサービスがこのように短期間で多数の加入者（しかもその多くがアクティブユーザ）を集めた要因をいくつか挙げることができます。一般論として、この種のかっこいいインテリジェント端末が日本の若者達の好みに合ったと言えます。しかし、それだけが理由ではありません。筆者としては、iモードの大ヒットには大きく分けて次の3つの理由があると考えます。

（1）インターネット標準の採用
上述したとおり、HTML、HTTPおよびSSLの採用によって、インターネット開発コミュニティ全体が関心を持つに至ったという点が挙げられます。とりわけコンテンツプロバイダは、開発済みのリソースを基に、簡単にワイヤレスコンテンツサービスに進出することができます。これに対して、WAPの場合は、新たに学習することが必要になります。

（2）パケットデータ通信
DoCoMoのiモードは、PDCパケットデータ通信を使用しています。PDCパケットデータ通信は比較的低速（9.6kbps）ですが、ユーザには自分の携帯端末がネットワークに常時接続されているように感じられます。ユーザはWebのブラウジングやE-mailの送信のためのオンエア時間を気にすることがありません。

（3）ビジネスモデル
コンテンツプロバイダにとっては、ビジネスフレームワークおよび課金システムは非常に重要です。DoCoMoは、通話およびパケット利用料と共にコンテンツ利用料金を加入者に請求します。これによって、小規模のコンテンツプロバイダであってもコンテンツの利用料金を確実に回収できます。
上述した点に加えて、日本の携帯端末メーカーは、マイクロブラウザを搭載したハンドセットの魅力的かつ小型・軽量で使いやすい開発が非常に得意であるという点を挙げることができます。

設計目標

Compact NetFront Plusは、Compact NetFrontの拡張版であり、WML1.3 とXHTML Basicをサポートしています。XHTML Basicは、2000年12月にW3C勧告に盛り込まれ、WAP 2.0（WAP- NG ）マークアップ言語のコアをなす言語になるものと見られています。Compact NetFront Plusで追加された主な特徴は次のとおりです。

Compact HTMLおよびXHTML Basicのサポート
WML1.3のサポート（ネイティブサポート）
GIF、GIFアニメーションおよびWBMPのサポート
PNGおよびJPEGにはオプションで対応
HTTPサポート
ワイヤレスTCPサポート
SSL（AVE-SSL）およびJava（JV-Lite2）にオプションで対応

Compact NetFront Plusでは、受信データからCompact HTML、WMLおよびXHTMLを解読し、適切なフォーマットで表示します。WMLを「ネイティブでサポート」することにより、既存のWMLコンテンツをバイナリ変換無しでブラウズすることができます。図3はWMLコンポーネントの表示例です。一番下の行には、ソフトキーラベルが表示されます。Compact NetFront Plusでは、WMLコンポーネントをHTMLコンポーネントに類似した形で表示することにより、ユーザが混乱することのないようにしています。Compact NetFront Plusでは、HTMLサイトよりリンクの張られたWMLサイトにジャンプすることも、WMLサイトよりリンクの張られたHTMLサイトにジャンプすることも可能です。

メールプロトコルおよびアプリケーションに関しては、Compact NetFront PlusはHTML/HTTPベースのE- mail アプリケーションまたはSMTP/POP3ベースのE-mail アプリケーションと統合することができます。「プッシュメッセージ」（E-mail着信の通知）に関しては、いくつかの手法がありますが、SMSベースのプッシュ・メカニズムはその一例です。

図3 Compact NetFront PlusによるWMLコンテンツの表示

ソフトウェアアーキテクチャ

Compact NetFront Plusは、Compact NetFrontの「コンパクト」であり、「ポータブル」であるという特徴を受け継いでいます。Compact NetFront Plusのソフトウェアアーキテクチャは、図2に示すものと同じです。ブラウザ機能は、どのような種類のワイヤレス通信環境にも応用することができます。

図2に示したとおり、WAVE Lite がシンプルウインドウシステムの抽象化レイヤとして機能しています。特定のハードウェアについてはハードウェアに依存するWAVEの一部を移植する必要があります。2.5Gおよび3Gの高速データ転送モードでは、プラグインインターフェースを使うことにより、ストリーミングオーディオおよびビデオ（例えばMPEG4ビデオ）などのマルチメディア機能をCompact NetFront Plusのプラグインとして利用することが可能です。

ネットワークシステム

Compact NetFront Plusのネットワークシステム構成を図4に示します。携帯端末を使ってIP（インターネットプロトコル）により、ゲートウェイサーバとのTCP接続が確立されます。

ゲートウェイサーバは、プロキシサーバとして機能します。ゲートウェイサーバは、プロトコル変換を一切行いません。これに対してWAPゲートウェイサーバではプロトコル変換（HTTP、TCP/IP→WSP、WTP）とコンテンツ変換（バイナリコード変換：WMLテキスト→バイナリデータ）が行われます。この点で、標準プロキシサーバとWAPゲートウェイサーバとは明確に異なります。加えて、携帯端末とコンテンツサーバの間では、プロキシサーバのSSLトンネリング機能［9］によってエンドツーエンドの端末型SSL接続が確立されます。つまり、セキュリティ保護の万全なインターネット上の既存のサーバをそのまま使用することができます。こうしてCompact NetFront Plusでは、高度なEコマースやEバンキングのサービスを携帯電話で利用できるのです。

図4 Compact NetFront Plusシステム構成

WAP環境との統合

WAP 1.xサービスの提供をすでに開始している通信事業者の場合、既存のWMLコンテンツのブラウズ機能を要求する場合があります。図5に、GSM/GPRS ネットワークシステム上の既存のWAP 1.x環境に結合した拡張システムの例を示します。CNF（Compact NetFront）Plusを搭載した新型携帯端末は、既存のWMLコンテンツにアクセスできるほか、Compact HTMLおよびXHTMLベースのカラフルで豊富なコンテンツにもアクセスすることができます。Compact NetFront Plusブラウザは、WMLコンテンツサーバからプロキシサーバ経由でシームレスに転送されたWMLテキストを直接解析、解釈することができることが注目すべき点です。つまり、1つのブラウザで複数のマークアップ言語に対応することができるのです。

図5の全体的なシステムアーキテクチャは、普通のインターネットサービスプロバイダのシステムアーキテクチャに類似しています。「バーチャルオペレータ」が独自のポータルサイトを運営したい場合にも、現存するワイヤレスオペレータのプロキシサーバに自身のポータルを接続するだけで簡単に運営することができます。

加えて、ワイヤレスベアラネットワークを3Gにアップグレードするときも、ベースバンド部を交換すれば、IPネットワークの上位システム全体を継続して使用することができます。このワイヤレスインターネットのアーキテクチャは、「IPローミング」のコンセプトとマッチしたものです。

GPRS環境のケースでは、GGSNがIPアドレスをハンドセットに割り当てます。Compact NetFront Plusソリューションのプロトコルレイヤを図6に示します。コンテンツのデータが変換されることなく転送される点にご注目ください。同様のシステムは、CDMA、HDR、W-CDMAまたはその他のネットワーク環境でも構築が可能です。回線交換網の場合は、TCP/IPプロトコルの下でPPP（Point- to- Point Protocol）が使われます。

図5 GPRS環境向けのCompact NetFront Plus

Compact NetFront Plusがもたらすメリット

Compact NetFront Plusは、全ての当事者に利益をもたらし、「ウィン・スパイラル型」（勝利がさらに勝利を呼び込む）ソリューションと呼ぶことができるでしょう。ワイヤレスインターネットマーケットは、過去5年間のインターネットの急速な発展にも匹敵するスピードで発展すると見込まれています。Compact NetFront Plusに関係する全ての当事者にもたらされるメリットを以下にまとめます。

（1）通信事業者
WAPゲートウェイアプローチと比べて、サーバシステム構築に必要な投資が小額ですみます。WAPゲートウェイアプローチでは、プロトコル変換とコンテンツ変換が必要なため、標準プロキシサーバの場合よりもサーバのパワーが必要とされます。加入者数が増えると、WAPゲートウェイの処理能力も増強する必要があります。通信事業者は、少ない投資でパケットトラフィックからの収入を増やし、コンテンツサービスの料金を請求することができます。Compact NetFront Plusソリューションは、バーチャル通信事業者にとっても非常にメリットの高いソリューションです。

（2）携帯端末メーカー
Compact NetFront Plusは、1つのブラウザだけですべての必要なマークアップ言語（Compact HTML、WML、XHTML Basic）をサポートすることができます。携帯端末メーカーは、マルチブラウザアプローチと比べてメモリサイズを抑えることができます。これによって、ハードウェアのコストダウンを実現できます。この結果、メーカーはCompact NetFront Plusを使うことで自社の携帯端末に付加価値をつけることが可能になります。

（3）コンテンツ／サービスプロバイダ
コンテンツプロバイダは、HTML/XHTMLベースの既存コンテンツの利用と有線およびワイヤレスインターネット用の既存サーバの共有が可能になります。パソコンおよび携帯端末用のサービスを運営する場合、多くのコンテンツの共有が可能です。すでにWMLコンテンツがある場合は、引き続き使用することができます。さらに、セキュリティーを確保した取引サービスを実現するために、SSLベースの標準サーバをそのまま使うことができます。

（4）エンドユーザ
エンドユーザは、携帯電話からいつでもどこでも、豊富なエンターテイメントコンテンツにアクセスし、便利な情報やサービスを利用することができます。モバイルユーザには、とくにロケーションベースのサービスが好評を博することでしょう。Compact HTMLを使えば、エンドユーザは携帯電話用の「マイホームページ」を簡単に作成することができます。

結論と将来の方向性

Compact NetFront Plusは、現在提供中のサービスへの投資を無駄にすることなく、3Ｇワイヤレスインターネットサービスへの移行手段を提供するものとなります。WAP-NG(2.0)は、この方向性に沿ったもので、インターネット標準に準拠したものとなる見込みです。ACCESSは、WAP ForumにおいてWAP 2.0マークアップ言語のエディタを務めています。ACCESSは、今後も消費者マーケットのニーズを満たす規格の策定および製品のリリースを続けていきます。

携帯電話の未来像は、ユーザがどんなことでもできる「魔法の装置」です。携帯端末の処理能力が向上し、メモリが大幅に増強されれば、機能性の面で大幅な向上が見込まれます。コスト、形状、重量、電池の寿命やその他の制約条件はありますが、緩やかな発展を遂げてゆくことでしょう。そして次のステップとしては、ストリーミングオーディオおよびビデオなどの高度なインターネットテクノロジーがまもなく携帯端末に搭載されることでしょう。

ACCESSは、未来の携帯電話は高度なIP端末として位置付けられると見ています。近い将来、携帯電話でIPv6（IP バージョン6）をサポートすることが不可欠になるでしょう。さらに、いつの日か音声データもIPを介して転送されるようになるでしょう。未来の携帯電話の可能性として、ディジタル放送の統合も考えられます。すなわち、音声およびデータのワイヤレス通信にビデオ（TV）およびデータのディジタル放送が加わることでしょう。このような使用法は、モバイル機器にとっての新たなチャレンジと言えます。

References

T.Kamada,"Compact HTML for Small Information Appliances",W3C Submission,W3C Note,Feb.,1998.http://www.w3.org/TR/1998/NOTE- compactHTML- 19980209
WAP Forum,"Wireless Markup Language Specification",http://www.wapforum.org/what/technical.htm
M.Baker,M.Ishikawa,S.Matsui,P.Stark,T.Wugofsky,T.Yamakami,Eds.,"XHTML Basic",W3C Recommendation,Dec.2001. http://www.w3.org/TR/xhtml- basic
T.Berners- Lee,R.Fielding,H.Frystyk,
"Hypertext Transfer Protocol - HTTP/1.0",IETF,RFC 1945,May 1996.
H.Inamura et al.,"TCP over 2.5G and 3G Wireless Networks",IETF,Internet- Draft,Feb.,2001.
T.Kamada,T.Asada,M.Ishikawa,S.Matsui,Eds.,"HTML4.0 Guidelines for Mobile Access",W3C Note, Mar.1999.
http://www.w3.org/TR/NOTE- html40- mobile
A.Vaha- Sipila,"URLs for Telephone Calls",IETF,RFC 2806, Apr.2000.
A.O.Freier,P.Karlton,P.C.Kocher,"The SSL Protocol - Version 3.0",IETF,Internet- Draft,Nov.1996.
Ari Luotonen,"Tunneling SSL Through a WWW Proxy",IETF, Internet- Draft,Mar.1997.
T.Yamakami,"Towards Platform for EC and Communities In the Wireless Internet World",SSGRR2000, L'Aquila,Italy Aug.2000.