JP6529415B2 - 無線通信端末、および無線通信端末の制御方法 - Google Patents

無線通信端末、および無線通信端末の制御方法 Download PDF

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Description

本開示は、無線通信端末および無線通信端末の制御方法に関する。
近年、スマートフォン、タブレット、ラップトップ型PC(Personal Computer)などの無線通信端末が広く普及しており、これら無線通信端末の軽量化が進むことで、様々な場面で利用されている。
このような無線通信端末は、IEEE(The Institute of Electrical and Electronic Engineers)802.11規格などの無線通信規格に対応して、無線基地局と通信を行なう。無線基地局と無線通信端末とが通信可能な距離は、規格に応じて様々ある。無線通信端末の移動に伴って無線基地局からの信号が届きにくくなると、無線通信端末の通信が行えなくなる。そのため、無線通信端末は、無線通信を行なう無線基地局を切り替えるハンドオーバ処理に対応している。無線通信端末におけるハンドオーバ処理を効率よく行なうため、様々な技術が検討されている。
例えば、特開2008−131510号公報(特許文献1)は、アクセスポイントと無線通信を行なう無線通信端末を開示している。無線通信端末は、接続中のアクセスポイントとの通信における通信品質としての現状通信品質が所定のスキャン開始閾値より低くなった場合、スキャンを開始する。その後、現状通信品質がスキャン開始閾値より高く設定されたスキャン停止閾値より高くなった場合、無線通信端末はスキャンを停止する。
特開2008−131510号公報
近年の無線通信端末には様々なアプリケーションが搭載されている。これらのアプリケーションの中には、例えば、位置情報測位のために独自のタイミングで無線基地局のスキャンを要求するように構成されているものもある。このような場合、例えば、無線通信端末が、VoIP(Voice over IP)による通話中に当該要求に応じてスキャン動作を実施してしまうと、データ通信が停止することにより通話の瞬断や途切れが頻繁に発生してしまうという問題がある。
特許文献1に記載された技術によると、アクセスポイントとの通信の通信品質の測定結果に基づいて、スキャンの開始および停止が制御されているものの、上記のようなアプリケーションからの要求への対応策については記載されていないため、上記問題が発生すると考えられる。
本開示は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、ある局面における目的は、無線基地局のスキャン処理を適切なタイミングで実行することにより、無線基地局との連続的なデータ通信の安定性を向上させることが可能な無線通信端末を提供することである。
ある実施の形態に従う無線通信端末は、無線基地局を検出するためのスキャン処理を実行する処理部と、無線基地局から受信する受信信号の信号強度を測定する測定部と、無線基地局とデータを送受信する所定のアプリケーションを実行可能なアプリケーション実行部と、処理部にスキャン処理を実行するように要求する要求部とを備える。処理部は、信号強度が基準閾値以上である場合に要求を受け付けたときには、アプリケーションが実行されていないことに基づいてスキャン処理を実行する。
本開示によると、無線基地局のスキャン処理を適切なタイミングで実行することにより、無線基地局との連続的なデータ通信の安定性を向上させることが可能となる。
通信システムの全体構成を説明するための図である。 無線通信端末の動作例を示す図である。 無線通信端末の他の動作例を示す図である。 無線通信端末のハードウェア構成の一例を表わすブロック図である。 無線通信端末の機能ブロック図である。 無線通信端末の処理手順を示すフローチャートである。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
<全体構成>
図1は、通信システム1の全体構成を説明するための図である。図1を参照して、通信システム1は、有線LAN(Local Area Network)に、ルータ90A、ルータ90B、ラップトップ型PC(Personal Computer)20などが接続されている。ルータ90Aおよびルータ90Bは、無線基地局として機能するブロードバンドルータであり、インターネット等の通信網と接続する。
無線通信端末10は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、ファブレット端末、折り畳み式の携帯電話機等の無線通信端末である。無線通信端末10は、IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)802.11などの無線LAN(Local Area Network)規格に対応し、ルータ90Aおよびルータ90Bと無線通信する。無線通信端末10は、LTE(Long Term Evolution)、CDMA(Code Division Multiple Access)、およびWiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)などの規格に従って、移動体通信システムにおける無線基地局(図示しない)と無線通信する。
ラップトップ型PC20(以下、単に「PC20」と称する。)は、有線LANと接続し、ルータ90Aを介して無線通信端末10と通信したり、インターネットへアクセスしたりすることができる。
ルータ90Aは、通信エリア91Aの範囲にある無線通信端末10と通信することができる。ルータ90Bは、通信エリア91Bの範囲にある無線通信端末(図示しない)と通信することができる。無線通信端末10は、通信エリア91Aから通信エリア91Bへの移動に伴って、通信に使用する無線基地局(ルータ90Aおよびルータ90B)を切り替えることができる。
具体的には、図1のような場合、無線通信端末10は、通信エリア91Aの範囲内に存在するため、ルータ90Aと通信する。次に、無線通信端末10が移動することに伴い、通信エリア91Aおよび通信エリア91Bの範囲内(通信エリア91A,91Bの重畳エリアAR内)にあるとする。この場合、無線通信端末10は、ルータ90Aと距離が離れ、通信エリア91Aの圏外へと移動しようとしている。そのため、無線通信端末10は、ハンドオーバ処理により、ルータ90Aからルータ90Bへと接続先を切り替えてルータ90Bと通信する。無線通信端末10は、さらに移動して通信エリア91Bの範囲内のみに存在する場合にも、ルータ90Bと通信する。
<動作概要>
図2および図3を参照しながら、無線通信端末10の動作概要について説明する。図2および図3では、無線通信端末10は、通信エリア91Aの範囲内に存在しており、ルータ90Aとの通信状態は良好(ルータ90Aから受信する受信信号レベルが十分高い)であるものとする。
図2は、無線通信端末10の動作例を示す図である。ここでは、無線通信端末10が、ルータ90Aを介してPC20と通話を行なう場面を想定する。
図2を参照して、無線通信端末10は、自端末の周辺の無線基地局を検出するためのスキャン処理を実行する(図2中の(1)に対応)。このとき、無線通信端末10は、スキャン処理の結果を内部メモリに記憶する。例えば、スキャン処理の結果として、検出された無線基地局の識別情報、位置情報等が内部メモリに記憶される。
無線通信端末10は、接続先の無線基地局としてルータ90Aを検出し、当該検出されたルータ90Aに接続する(図2中の(2)に対応)。
無線通信端末10は、ルータ90Aと連続的にデータを送受信するアプリケーションの実行を開始する(図2中の(3)に対応)。連続的にデータを送受信するアプリケーションとは、例えば、通話処理のように、ルータ90Aを介して通信先の端末(例えば、PC20)と逐次音声データを送受信するアプリケーションである。なお、このアプリケーションは、ルータ90Aを介してサーバ等からストリーミングデータを受信するためのアプリケーションであってもよい。ここでは、無線通信端末10が、ルータ90Aを介してPC20と通話を開始するものとする。
無線通信端末10は、スキャン処理の予め定められた実行タイミングの到来を検出する(図2中の(4)に対応)。具体的には、無線通信端末10におけるスキャン処理を実行するスキャン処理部が、自端末に搭載された他のアプリケーション(例えば、位置情報取得アプリケーション)からスキャン処理の要求を受け付けることにより、実行タイミングの到来の検出が行われる。
無線通信端末10は、スキャン処理の実行を開始する前に、自端末が通話中か否かを判断する(図2中の(5)に対応)。図2の例では、無線通信端末10は、PC20と通話中であるためスキャン処理を実行しない。すなわち、無線通信端末10(スキャン処理部)は、自端末が通話中である場合には、実行タイミングが到来したとしても(スキャン要求を受け付けたとしても)スキャン処理を実行しない。
このように、スキャン処理が実行されなかった場合には、例えば、内部メモリに記憶されている最新のスキャン処理の結果(ここでは、図2中の(1)において記憶されたスキャン結果)が報知される(図2中の(6)に対応)。内部処理としては、スキャン処理を実行する処理部が、他のアプリケーションからの要求に対する応答として、スキャン処理の結果を他のアプリケーションに送出する。そして、他のアプリケーションが実行されることにより、例えば、スキャン処理の結果がディスプレイ等に表示される。
図3は、無線通信端末10の他の動作例を示す図である。ここでは、無線通信端末10が、ルータ90Aを介して他の無線通信端末と通話を行わない場面を想定する。
図3を参照して、無線通信端末10は、自端末の周辺の無線基地局を検出するためのスキャン処理を実行して(図3中の(1)に対応)、スキャン結果を内部メモリに記憶する。無線通信端末10は、接続先の無線基地局としてルータ90Aを検出し、当該検出されたルータ90Aに接続する(図3中の(2)に対応)。
無線通信端末10は、スキャン処理の予め定められた実行タイミングの到来を検出する(図3中の(3)に対応)。無線通信端末10は、スキャン処理の実行を開始する前に、自端末が通話中か否かを判断する(図3中の(4)に対応)。図3の例では、無線通信端末10は、非通話中であるため当該実行タイミングに従ってスキャン処理を実行して(図3中の(5)に対応)、スキャン結果を内部メモリに記憶する。すなわち、無線通信端末10は、非通話中である場合には、当該実行タイミングの到来に従ってスキャン処理を実行する。そして、内部メモリに記憶されている最新のスキャン結果(ここでは、図3中の(5)において記憶されたスキャン結果)が報知される(図3中の(6)に対応)。
<ハードウェア構成>
図4は、無線通信端末10のハードウェア構成の一例を表わすブロック図である。図4を参照して、無線通信端末10は、主たる構成要素として、CPU(Central Processing Unit)152と、メモリ154と、タッチパネル156と、ディスプレイ158と、無線通信インターフェイス(I/F)160と、メモリインターフェイス(I/F)164と、マイク166と、スピーカ168と、バッテリ170とを含む。
CPU152は、メモリ154に記憶されたプログラムを読み出して実行することで、無線通信端末10の各部の動作を制御する制御部として機能する。CPU152は、当該プログラムを実行することによって、後述する無線通信端末10の処理(ステップ)の各々を実現する。
メモリ154は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read-Only Memory)、フラッシュメモリなどによって実現される。メモリ154は、CPU152によって実行されるプログラム、またはCPU152によって用いられるデータなどを記憶する。
タッチパネル156は、表示部としての機能を有するディスプレイ158上に設けられており、たとえば、静電容量方式タイプである。タッチパネル156は、所定時間毎に外部物体によるタッチパネル156へのタッチ操作を検知し、タッチ座標をCPU152に入力する。
無線通信インターフェイス160は、通信アンテナ162に接続されている。無線通信インターフェイス160は、無線通信端末10が他の無線機器と通信するため、通信アンテナ162等を介して信号を送受信するための変復調処理などを行なう。通信アンテナ162は、無線通信端末10が発する信号を電波として放射する。また、通信アンテナ162は、空間から電波を受信して受信信号を無線通信インターフェイス160へ与える。
メモリインターフェイス164は、外部の記憶媒体165からデータを読み出す。CPU152は、メモリ154からデータを読み出して、メモリインターフェイス164を介して当該データを外部の記憶媒体165に格納する。なお、記憶媒体165としては、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disk)、BD(Blu-ray(登録商標) Disc)、USB(Universal Serial Bus)メモリ、SD(Secure Digital)メモリカードなどの不揮発的にプログラムを格納する媒体が挙げられる。
マイク166は、無線通信端末10に対する音声入力を受け付けて、当該音声入力に対応する音声信号をCPU152に与える。スピーカ168は、CPU152から与えられる音声信号を音声に変換して無線通信端末10の外部へ出力する。バッテリ170は、充放電可能な電力貯蔵要素であり、代表的にはリチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池で構成される。
<機能構成>
図5は、無線通信端末10の機能ブロック図である。図5を参照して、無線通信端末10は、その主たる機能構成として、信号強度測定部202と、アプリケーション実行部204と、スキャン要求部206と、スキャン処理部208と、ハンドオーバ処理部210と、報知部214とを含む。これらの機能は、典型的には、無線通信端末10のCPU152がメモリ154に格納されたプログラムを実行することにより実現される。なお、これらの機能構成の一部または全部はハードウェアで実現されていてもよい。また、無線通信端末10は、メモリ154により実現される記憶部212をさらに含む。
信号強度測定部202は、無線基地局から受信する受信信号の信号強度を測定する。具体的には、信号強度測定部202は、無線基地局から定期的に送られてくるビーコン信号を受信して、このビーコン信号におけるチャネルごとの受信信号レベル(電力レベル)を測定する。信号強度測定部202は、測定結果をスキャン処理部208に送出する。
アプリケーション実行部204は、無線基地局と連続的にデータを送受信する所定のアプリケーションを実行する。所定のアプリケーションは、例えば、無線基地局と連続的に音声データを送受信する音声通話用のアプリケーション、あるいは、ストリーミング用のアプリケーションなどである。アプリケーション実行部204は、所定のアプリケーションの実行の有無を示す情報(実行情報)をスキャン処理部208に送出する。
スキャン要求部206は、予め定められたタイミングでスキャン処理部208にスキャン処理を実行するように要求する。スキャン要求部206は、例えば、無線通信端末10の位置情報測位のために、無線基地局に対して予め定められたタイミングでスキャン処理を要求する位置情報アプリケーションにより実現される。あるいは、スキャン要求部206は、スキャン処理の結果をディスプレイなどに表示させるために、無線基地局に対して予め定められたタイミングでスキャン処理を要求するアプリケーションにより実現されていてもよい。
スキャン処理部208は、無線基地局を検出するためのスキャン処理を実行する。スキャン処理部208は、信号強度測定部202により測定された信号強度、スキャン要求部206からの要求の有無、およびアプリケーション実行部204による所定のアプリケーションの実行の有無に基づいて、スキャン処理を実行する。
具体的には、スキャン処理部208は、受信信号の信号強度が基準閾値以上である場合に当該要求を受け付けたときには、所定のアプリケーションが実行されていないことに基づいてスキャン処理を実行する。換言すると、スキャン処理部208は、受信信号の信号強度が基準閾値以上である場合に当該要求を受け付けたとしても、所定のアプリケーションが実行されている場合にはスキャン処理を実行しない。なお、スキャン処理部208は、スキャン要求に従ってスキャン処理を実行した場合には、当該要求に対する応答として、スキャン処理の結果をスキャン要求部206に送出してもよい。
また、スキャン処理部208は、受信信号の信号強度が基準閾値未満である場合には、ハンドオーバ先となる他の無線基地局をスキャンするためにスキャン処理を実行する。換言すると、スキャン処理部208は、受信信号の信号強度が基準閾値未満である場合には、スキャン要求の有無および所定のアプリケーションの実行の有無に関わらずスキャン処理を実行する。なお、スキャン処理部208により用いられる基準閾値は、例えば、記憶部212に格納されている。
ハンドオーバ処理部210は、スキャン処理部208によるスキャン処理の結果、ハンドオーバの対象となる他の無線基地局が捕捉された場合に、当該他の無線基地局へと接続先を切り替えるための処理を行なう。
記憶部212は、スキャン処理部208によるスキャン処理の結果を順次記憶する。具体的には、スキャン処理部208によるスキャン処理により検出された無線基地局の識別情報(MACアドレス)、位置情報等を記憶する。また、信号強度測定部202により測定された受信信号レベルを記憶してもよい。なお、無線基地局の識別情報、位置情報および受信信号レベルは、互いに関連付けられて記憶される。
記憶部212は、例えば、現時点から過去複数回分のスキャン処理結果を格納する。これらの情報は、スキャン処理が実行されるごとに順次更新されていき、最新のデータが入力されると、以前のデータは順次1個ずつ繰り下げられる。なお、記憶部212は、過去のスキャン処理結果を削除し、最新のスキャン処理結果のみを格納する構成であってもよい。なお、上述したように、所定のアプリケーションの実行中にスキャン要求が行われても、スキャン処理部208はスキャン処理を実行しない。この場合、スキャン処理部208は、スキャン要求に対する応答として、記憶部212に記憶されている最新のスキャン処理結果をスキャン要求部206に送出してもよい。
報知部214は、記憶部212に記憶されているスキャン結果を報知する。具体的には、報知部214は、報知方法として、最新のスキャン結果をディスプレイ158に表示させる、またはスピーカ168を介して音声出力させるなどの方法を採用する。
<処理手順>
図6は、無線通信端末10の処理手順を示すフローチャートである。以下の各ステップは、無線通信端末10のCPU152がメモリ154に格納されたプログラムを実行することによって実現される。ここでは、無線通信端末10は、エリア91A内に存在しており、ルータ90Aと接続されているとする。
図6を参照して、CPU152は、接続しているルータ90Aからの受信信号の信号強度(受信信号レベル)を測定する(ステップS10)。CPU152は、測定された受信信号レベルが基準閾値以上であるか否かを判断する(ステップS12)。
受信信号レベルが基準閾値未満である場合には(ステップS12においてNO)、CPU152は、ハンドオーバ先となる他の無線基地局を検出するためのスキャン処理を実行する(ステップS14)。このとき、CPU152は、スキャン処理の結果をメモリ154に記憶する。次に、CPU152は、ハンドオーバ先となる他の無線基地局を捕捉した場合は、当該他の無線基地局に接続先を切り替えるためのハンドオーバ処理を行ない(ステップS16)、処理を終了する。
一方、受信信号レベルが基準閾値以上である場合には(ステップS12においてYES)、CPU152は、スキャン処理の実行タイミングが到来しているか否かを判断する(ステップS18)。具体的には、CPU152は、予め定められたタイミングでスキャン要求を行なうように構成されたアプリケーションから、当該要求を受け付けたか否かを判断する。CPU152は、当該要求を受け付けた場合には実行タイミングが到来していると判断し、当該要求を受け付けていない場合には実行タイミングが到来していないと判断する。
実行タイミングが到来していない場合には(ステップS18においてNO)、CPU152は処理を終了する。一方、実行タイミングが到来している場合には(ステップS18においてYES)、CPU152は、所定のアプリケーションの実行中であるか否か(ここでは、無線通信端末10が通話中の状態か否か)を判断する(ステップS20)。
無線通信端末10が通話中の状態である場合には(ステップS20においてYES)、CPU152は、スキャン処理を実行することなく、メモリ154に記憶されている最新のスキャン処理結果をディスプレイ158(あるいはスピーカ168)を用いて報知して(ステップS22)、処理を終了する。なお、CPU152は、ステップS22の処理を実行せずに処理を終了してもよい。この場合には、CPU152は、スキャン処理を実行しないし、最新のスキャン処理結果の報知も行わない。
無線通信端末10が通話中の状態ではない(非通話の状態である)場合には(ステップS20においてNO)、CPU152は、スキャン処理を実行して(ステップS24)、処理を終了する。このとき、CPU152は、スキャン処理の結果をメモリ154に記憶する。なお、CPU152は、このスキャン処理の結果を報知してもよい。
<利点>
上述した実施の形態によると、無線通信端末10は、アプリケーションからのスキャン要求があったとしても、自端末が連続的にデータを送受信している状態(通話中の状態)である場合にはスキャン処理を実行せず、非通話中の状態にスキャン処理を実行する。これにより、通話中の状態である場合にはスキャン処理が実行されないため、通話中の音切れなどを防止して通話品質を向上させることができる。一方、非通話中の状態である場合にはスキャン処理が実行されるため、リアルタイムにスキャン処理の最新の結果を取得することができる。
また、無線通信端末10は、無線基地局との通信状態が悪化した場合には、スキャン要求の有無および通話中の有無に関わらず、スキャン処理を実行してハンドオーバ先となる他の無線基地局を捕捉した場合は、当該他の無線基地局に接続先を切り替える。これにより、無線通信端末10は、無線基地局と完全に通信不能(例えば、通話不能)になってしまう状態を防止することができる。
このように、無線通信端末10は、自端末の状況に応じて無線基地局のスキャン処理を適切なタイミングで実行することにより、無線基地局との連続的なデータ通信の安定性を向上させることが可能となる。
<その他の実施の形態>
上述した実施の形態では、図1に示すように、無線通信端末10は、無線基地局として機能するルータ90Aを介してラップトップ型PC20と通信する構成について説明したが、当該構成に限られない。例えば、無線通信端末10は、LTEなどの規格に従って、移動体通信システムにおける無線基地局を介して、携帯端末装置などの他の無線通信端末と通信するような構成であってもよい。
なお、コンピュータを機能させて、上述のフローチャートで説明したような制御を実行させるプログラムを提供することもできる。このようなプログラムは、コンピュータに付属するフレキシブルディスク、CD−ROM(Compact Disk Read Only Memory)、ROM、RAMおよびメモリカードなどの一時的でないコンピュータ読取り可能な記録媒体にて記録させて、プログラム製品として提供することもできる。あるいは、コンピュータに内蔵するハードディスクなどの記録媒体にて記録させて、プログラムを提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。
プログラムは、コンピュータのオペレーティングシステム(OS)の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。その場合、プログラム自体には上記モジュールが含まれずOSと協働して処理が実行される。このようなモジュールを含まないプログラムも、本実施の形態にかかるプログラムに含まれ得る。
また、本実施の形態にかかるプログラムは他のプログラムの一部に組込まれて提供されるものであってもよい。その場合にも、プログラム自体には上記他のプログラムに含まれるモジュールが含まれず、他のプログラムと協働して処理が実行される。このような他のプログラムに組込まれたプログラムも、本実施の形態にかかるプログラムに含まれ得る。
上述の実施の形態として例示した構成は、本発明の構成の一例であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能である。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 通信システム、10 無線通信端末、90A,90B ルータ、91A,91B 通信エリア、152 CPU、154 メモリ、156 タッチパネル、158 ディスプレイ、160 無線通信インターフェイス、162 通信アンテナ、164 メモリインターフェイス、165 記憶媒体、166 マイク、168 スピーカ、170 バッテリ、202 信号強度測定部、204 アプリケーション実行部、206 スキャン要求部、208 スキャン処理部、210 ハンドオーバ処理部、212 記憶部、214 報知部。

Claims (5)

  1. 無線基地局を検出するためのスキャン処理を実行する処理部と、
    前記無線基地局から受信する受信信号の信号強度を測定する測定部と、
    前記無線基地局とデータを送受信する所定のアプリケーションを実行可能なアプリケーション実行部と、
    前記処理部に前記スキャン処理を実行するように要求する要求部とを備え、
    前記処理部は、前記信号強度が基準閾値以上である場合に前記要求を受け付けたときには、前記アプリケーションが実行されていないことに基づいて前記スキャン処理を実行する、無線通信端末。
  2. 前記処理部は、前記信号強度が基準閾値未満である場合には、前記要求の有無および前記アプリケーションの実行の有無に関わらず前記スキャン処理を実行する、請求項1に記載の無線通信端末。
  3. 前記所定のアプリケーションは、通話アプリケーションを含み、
    前記処理部は、前記信号強度が基準閾値以上である場合に前記要求を受け付けたときには、前記無線通信端末が通話中ではないことに基づいて前記スキャン処理を実行する、請求項1または2に記載の無線通信端末。
  4. 前記処理部による前記スキャン処理の結果を順次記憶する記憶部と、
    前記記憶部に記憶された最新の前記スキャン処理の結果を報知する報知部とをさらに備える、請求項1〜3のいずれか1項に記載の無線通信端末。
  5. 無線基地局を検出するためのスキャン処理を実行するステップと、
    前記無線基地局から受信する受信信号の信号強度を測定するステップと、
    前記無線基地局とデータを送受信する所定のアプリケーションを実行するステップと、
    前記スキャン処理の実行を要求するステップとを含み、
    前記スキャン処理を実行するステップは、前記信号強度が基準閾値以上である場合に前記要求が行われたときには、前記アプリケーションが実行されていないことに基づいて前記スキャン処理を実行することを含む、無線通信端末の制御方法。
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