JP2012005036A - 無線端末装置および接続先切替方法 - Google Patents

無線端末装置および接続先切替方法 Download PDF

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Abstract

【課題】2つのIFを備えた無線端末装置の消費電力を低減する。
【解決手段】第1の通信網と第2の通信網に接続可能な複数のインタフェース部を備えた無線端末装置において、第2の通信網に接続中に第1の通信網に接続するインタフェース部をスリープ状態に設定するスリープ制御手段と、第1の通信網のエリア情報を格納するエリア情報格納手段と、無線端末装置の現在位置と移動速度および移動方向から得られる無線端末装置の位置情報と第1の通信網のエリア情報を照合し、無線端末装置が第1の通信網のエリアに近づいていることを検知する端末位置判定手段とを備え、接続先選択手段は、無線端末装置が第1の通信網のエリアに近づいていることを検知したときに、第1の通信網に接続するインタフェース部をアクティブ状態にして通信品質を監視し、第1の通信網の通信品質が良い場合に、接続先を第2の通信網から第1の通信網に切り替える。
【選択図】図1

Description

本発明は、消費電力を抑えつつ、第1の通信網と第2の通信網(例えば無線LANと携帯電話網)との間で接続先切替を行う無線端末装置および接続先切替方法に関する。
携帯電話網と無線LANを比較した場合、一般的に携帯電話網はカバーエリアが広いが通信速度が遅く、無線LANはカバーエリアが狭いが通信速度が速いという特徴がある。そこで、携帯電話網と無線LANのそれぞれの長所を活かせる無線端末装置として、携帯電話網と無線LANの双方に接続できる2つのインタフェース(IF)を備え、通信品質の良い方を選択して接続する装置が製品化されている。
ここで、携帯電話網と無線LANの接続先切替方法として、常に両方のIFをアクティブにしておき、受信レベル等の通信品質を常に監視して通信品質の良い方を選択する方法がある。この方法では常に通信品質を監視しているため、通信品質の変化に合わせて素早く接続先切替(ハンドオーバ)を行うことができるが、常に両方のIFがアクティブになっているため消費電力が大きい。そこで消費電力を抑えるため、使用していないIFはスリープ状態にし、一定間隔でアクティブにして通信品質を監視をする方法がある。しかし、この方法は先の方法に比べ消費電力を抑えることはできるが、スリープ期間が長ければ接続先切替に時間を要する。
そこで消費電力を抑えつつ、接続先切替を素早く行う方法として特許文献1が提案されている。この方法では、無線LANのエリア情報を携帯電話網基地局と関連付けて無線端末装置に登録しておき、無線端末装置が携帯電話網基地局に接続した際に携帯電話網エリア内に無線LANエリアが存在する場合のみ無線LAN基地局のサーチを行うことで消費電力を抑えることができる。しかし、一般的に携帯電話網エリアは無線LANエリアより広いため、携帯電話網エリアのどこかに無線LANエリアが存在すると判断したとしても、必ずしも無線端末装置が無線LANエリア内にいるとは限らず、無線LAN基地局をサーチしても無線LANエリアが見つからない可能性もある。このため、無線LAN基地局のサーチ精度が低くなり、接続先切替に時間を要することになる。
特開2008−301058号公報
携帯電話網と無線LANに接続可能な2つのIFを備えた従来の無線端末装置は、携帯電話網エリア内にあっても無線LANエリアを正確に把握することができないため、当該携帯電話網エリア内では常に無線LAN基地局をサーチする必要があり、消費電力の低減効果は限定されていた。
本発明は、消費電力を抑えつつ、第1の通信網と第2の通信網(例えば無線LANと携帯電話網)との間で接続先切替を素早く行うことができる無線端末装置および接続先切替方法を提供することを目的とする。
第1の発明は、それぞれの通信エリアが包含関係または隣接関係にある第1の通信網と第2の通信網に接続可能な複数のインタフェース部と、第1の通信網の通信品質と第2の通信網の通信品質を比較し、通信品質が良好な通信網と接続する接続先選択手段とを備えた無線端末装置において、第2の通信網に接続中に第1の通信網に接続するインタフェース部をスリープ状態に設定するスリープ制御手段と、第1の通信網のエリア情報を格納するエリア情報格納手段と、無線端末装置の現在位置と移動速度および移動方向から得られる無線端末装置の位置情報と第1の通信網のエリア情報を照合し、無線端末装置が第1の通信網のエリアに近づいていることを検知する端末位置判定手段とを備え、接続先選択手段は、第2の通信網に接続中の無線端末装置が第1の通信網のエリアに近づいていることを検知したときに、第1の通信網に接続するインタフェース部をスリープ状態からアクティブ状態にして通信品質を監視し、第1の通信網の通信品質が第2の通信網の通信品質より良い場合に、接続先を第2の通信網から第1の通信網に切り替える構成である。
第1の発明の無線端末装置において、スリープ制御手段は、第1の通信網に接続中に第2の通信網に接続するインタフェース部をスリープ状態に設定する構成であり、端末位置判定手段は、無線端末装置の位置情報と第1の通信網のエリア情報を照合し、無線端末装置が第1の通信網のエリア外に近づいていることを検知する構成であり、接続先選択手段は、第1の通信網に接続中の無線端末装置が第1の通信網のエリア外に近づいていることを検知したときに、第2の通信網に接続するインタフェース部をスリープ状態からアクティブ状態にして通信品質を監視し、第2の通信網の通信品質が第1の通信網の通信品質より良い場合に、接続先を第1の通信網から第2の通信網に切り替える構成としてもよい。
第1の発明の無線端末装置において、エリア情報格納手段に代えて、第1の通信網のエリア情報を管理するネットワーク上のサーバにアクセスして第1の通信網のエリア情報を取得するエリア情報取得手段を備えてもよい。
第1の発明の無線端末装置において、第1の通信網は無線LANであり、第2の通信網は携帯電話網である。
第2の発明は、それぞれの通信エリアが包含関係または隣接関係にある第1の通信網と第2の通信網に接続可能な複数のインタフェース部を備え、接続先選択手段で、第1の通信網の通信品質と第2の通信網の通信品質を比較し、通信品質が良好な通信網と接続する無線端末装置の接続先切替方法において、スリープ制御手段を用いて、第2の通信網に接続中に第1の通信網に接続するインタフェース部をスリープ状態に設定し、エリア情報格納手段に第1の通信網のエリア情報を格納し、端末位置判定手段を用いて、無線端末装置の現在位置と移動速度および移動方向から得られる無線端末装置の位置情報と第1の通信網のエリア情報を照合し、無線端末装置が第1の通信網のエリアに近づいていることを検知し、接続先選択手段は、端末位置判定手段で第2の通信網に接続中の無線端末装置が第1の通信網のエリアに近づいていることを検知したときに、第1の通信網に接続するインタフェース部をスリープ状態からアクティブ状態にして通信品質を監視し、第1の通信網の通信品質が第2の通信網の通信品質より良い場合に、接続先を第2の通信網から第1の通信網に切り替える。
第2の発明の無線端末装置の接続先切替方法において、スリープ制御手段を用いて、第1の通信網に接続中に第2の通信網に接続するインタフェース部をスリープ状態に設定し、端末位置判定手段を用いて、無線端末装置の位置情報と第1の通信網のエリア情報を照合し、無線端末装置が第1の通信網のエリア外に近づいていることを検知し、接続先選択手段は、端末位置判定手段で第1の通信網に接続中の無線端末装置が第1の通信網のエリア外に近づいていることを検知したときに、第2の通信網に接続するインタフェース部をスリープ状態からアクティブ状態にして通信品質を監視し、第2の通信網の通信品質が第1の通信網の通信品質より良い場合に、接続先を第1の通信網から第2の通信網に切り替えるようにしてもよい。
第2の発明の無線端末装置の接続先切替方法において、エリア情報格納手段に代えて、第1の通信網のエリア情報を管理するネットワーク上のサーバにアクセスして第1の通信網のエリア情報を取得するようにしてもよい。
第2の発明の無線端末装置の接続先切替方法において、第1の通信網は無線LANであり、第2の通信網は携帯電話網である。
本発明は、携帯電話網に接続中の無線端末装置が無線LANエリアに近づいたときのみ無線LANに接続するインタフェース部をアクティブにし、携帯電話網と無線LANの通信品質を比較して良好な方に接続することにより、消費電力を抑えつつ携帯電話網から無線LANへの接続先切替を素早く行うことができる。
また、本発明は、無線LANに接続中の無線端末装置が無線LANエリア外に近づいたときのみ携帯電話網に接続するインタフェース部をアクティブにし、携帯電話網と無線LANの通信品質を比較して良好な方に接続することにより、消費電力を抑えつつ無線LANから携帯電話網への接続先切替を素早く行うことができる。
本発明の概要を示す図である。 本発明の接続先切替方法の実施例1の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の接続先切替方法の実施例1の処理手順(変形例)を示すフローチャートである。 本発明の接続先切替方法の実施例1に対応する無線端末装置の構成例を示す図である。 本発明の接続先切替方法の実施例2の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の接続先切替方法の実施例2に対応する無線端末装置の構成例を示す図である。
図1は、本発明の概要を示す。
図1において、携帯電話網エリア内に無線LANエリアが局所的に存在しており、無線端末装置(以下「端末」という)は、携帯電話網のみに接続できる位置A、無線LANに接続できる位置B、携帯電話網のみに接続できる位置Cを移動するものとする。ここで、APは無線LAN基地局、BSは携帯電話網基地局を示す。
図2は、本発明の接続先切替方法の実施例1の処理手順を示す。以下、図1および図2を参照して実施例1の処理手順について説明する。
端末は、携帯電話網と無線LANに接続できる2つのIFを持ち、携帯電話網と無線LANのいずれかを選択して接続する。また、端末は、無線LANエリア情報を予め登録している(S1)。いま、位置Aにいる端末は携帯電話網に接続し、無線LAN−IFはスリープ状態にあり(S2)、消費電力が非常に少ない状態である。
端末が位置Aから位置Bへ向って移動し、無線LANエリアに近づいていったとする。端末は、GPSで自端末の現在位置を把握し、また加速度センサにより移動方向および移動速度を把握する(S3)。端末は、GPSおよび加速度センサで把握した自端末の位置情報と、予め登録している無線LANエリア情報とを照合し、自端末が無線LANエリアに近づいているか否かを判定する(S4)。端末が無線LANエリアに近づいていることを検知した場合、端末は無線LAN−IFをアクティブにして通信品質の監視を行う(S5)。そして得られた無線LANの通信品質と、元々接続している携帯電話網の通信品質を端末内で比較し(S6)、より通信品質の良い方へ接続を行う(S7)。ここで、無線LANの通信品質が携帯電話網よりも良好であれば、携帯電話網から無線LANへの接続切替が行われ(S8)、携帯電話網の通信品質の方が良好であれば、そのまま携帯電話網との接続を継続し、ステップS3の端末の位置情報の把握に戻る。
これにより、常時無線LAN−IFをアクティブにして通信品質の監視を行う方法に比べ、端末が無線LANエリアに近づいたときのみ無線LAN−IFをアクティブにすればよいため消費電力を抑えることができる。また、無線LANエリアに入る前から無線LANの通信品質監視を開始するため、無線LANの通信品質が良くなったときに瞬時に携帯電話網から無線LANに切替可能である。
端末は、無線LANエリア内の位置Bで、携帯電話網より通信品質のよい無線LANに接続し(S8)、定期的に携帯電話網の通信品質監視を行う(S9)。さらに、無線LANの通信品質と携帯電話網の通信品質を端末内で比較し(S10)、より通信品質の良い網へ接続を行う(S11)。ここで、端末は、無線LANより携帯電話網のほうが通信品質が良い位置Cへ移動し、無線LANよりも携帯電話網の通信品質が良いと判定すると、接続先を携帯電話網へ切り替える(S12)。端末は、携帯電話網IFに切り替えた後は無線LAN−IFをスリープ状態に設定し(S2)、消費電力を抑える。以下、ステップS2以降の処理を繰り返す。また、端末が無線LANに接続している状態であれば、ステップS8から接続先切替の処理手順が開始される。
なお、端末は、無線LANに接続中においても、無線LANエリア情報とGPSおよび加速度センサで得た自端末の位置情報を用いることにより、自端末が無線LANエリア外に近づいているか否かを判定するようにしてもよい。この場合、端末はステップS9のように定期的に携帯電話網の通信品質監視を行わず、図3に示すステップS21〜S24のように、携帯電話網−IFをスリープ状態に設定して消費電力を抑え、無線LANエリア外に近づいたときに携帯電話網−IFをアクティブにして携帯電話網の通信品質監視を行ってもよい。
以上の方法により、消費電力を抑えつつ携帯電話網と無線LANの接続先切替を高速に行うことが可能となる。
また、無線LANの通信品質と携帯電話網の通信品質を比較する代わりに、無線LANの受信レベルが所定値を超えたときに携帯電話網から無線LANに切り替え、無線LANの受信レベルが所定値以下になったときに無線LANから携帯電話網に切り替えを行うようにしてもよい。
図4は、本発明の接続先切替方法の実施例1に対応する無線端末装置の構成例を示す。
図4において、端末は、携帯電話網−IF11および無線LAN−IF12を備え、通信制御部13を介して通信品質測定部14で携帯電話網と無線LANの通信品質が測定され、接続先判定部15で通品品質の良い方が選択される。また、無線LANのエリア情報を格納する無線LANエリア情報格納部16を備える。端末位置把握部17は、GPS18および加速度センサ19から自端末の現在位置、移動方向、移動速度の位置情報を取得する。端末位置判定部20は、無線LANエリア情報格納部16に格納されている無線LANのエリア情報と、端末位置把握部17で取得した自端末の位置情報に基づき、自端末が無線LANエリアに近づいているか否か、あるいは自端末が無線LANエリア外に近づいているか否かを判定する。
なお、請求項1,2,5,6に示す各部は、次のように対応する。インタフェース部は、携帯電話網−IF11および無線LAN−IF12に対応する。接続先選択手段は、通信制御部13、通信品質測定部14および接続先判定部15に対応する。スリープ制御手段は、通信制御部13に対応する。エリア情報格納手段は、無線LANエリア情報格納部16に対応する。端末位置判定手段は、端末位置把握部17、GPS18、加速度センサ19、端末位置判定部20に対応する。
ここで、端末が無線LANエリアに近づいていることを検知した場合、無線LANエリア近接判定部20から通信制御部13を介して無線LAN−IF12をアクティブにし、通信品質測定部14で無線LANの通信品質の監視を行う。そして得られた無線LANの通信品質と、元々接続している携帯電話網の通信品質を接続先判定部15で比較し、より通信品質の良い方へ接続を行う。これにより、無線LAN−IF12を常時アクティブにして通信品質の監視を行う方法に比べ、端末が無線LANエリアに近づいたときのみ無線LAN−IF12をアクティブにすればよいため、消費電力を抑えることができる。
また、無線LANエリアに入る前から無線LANの通信品質監視を開始するため、無線LANの通信品質が良くなったときに瞬時に携帯電話網−IF11から無線LAN−IF12に切替可能である。
また、無線LAN接続中は、定期的に携帯電話網−IF11をアクティブにし、通信品質測定部14で通信品質監視を行う。ここで、無線LANより携帯電話網のほうが通信品質が良い位置Cへ移動すると、接続先判定部15で無線LANよりも携帯電話網の通信品質が良いと判定され、接続先を携帯電話網へ切り替える。携帯電話網−IF11に切り替えた後は、無線LAN−IF12はスリープ状態に入り、消費電力を抑える。
また、端末は、無線LANに接続中においても、無線LANエリア情報とGPSや加速度センサで得た自端末の位置情報を用いることにより、自端末が無線LANエリア外に近づいているか否かを判定するようにしてもよい。この場合、端末は定期的に携帯電話網の通信品質監視を行わず、携帯電話網−IF11をスリープ状態に設定して消費電力を抑えつつ、端末位置判定部20で無線LANエリア外に近づいたことを検知したときに、携帯電話網−IF11をアクティブにし、携帯電話網の通信品質監視を行ってもよい。
図5は、本発明の接続先切替方法の実施例2の処理手順を示す。
図6は、本発明の接続先切替方法の実施例2に対応する無線端末装置の構成例を示す。
以下、図1、図5および図6を参照して実施例2の処理手順および無線端末装置の構成について説明する。
実施例1では、無線LANのエリア情報は予め端末内の無線LANエリア情報格納部16に格納されている。端末位置判定部20は、無線LANエリア情報格納部16に格納されている無線LANのエリア情報と、端末位置把握部17で取得した自端末の位置情報に基づき、自端末が無線LANエリアに近づいているか否か、あるいは無線LANエリア外に近づいているか否かを判定する。
実施例2は、無線LANのエリア情報を端末内ではなく、ネットワーク上のサーバに記録されており(S31)、端末は無線LANエリア情報格納部16に代えてサーバアクセス部21を備える。端末は、GPSで自端末の現在位置を把握し、また加速度センサにより移動方向や移動速度を把握し(S3)、ネットワーク上のサーバにアクセスして無線LANエリア情報を取得する(S32)。端末は、GPSや加速度センサで把握した自端末の位置情報と、ネットワークから取得した無線LANエリア情報とを照合し、自端末が無線LANエリアに近づいているか否かを判定する(S4)。判定後の通信品質の比較方法やIFの切替方法は実施例1と同じである。なお、請求項3に示すエリア情報取得手段は、サーバアクセス部21に対応する。
無線LANエリア情報はデータ量が多くなるため、実施例1では端末内に無線LANエリア情報を記録するためのデータ領域(無線LANエリア情報格納部16)の確保が必要であり、また無線LANエリア情報の書込みに時間を要する。実施例2では、無線LANエリア情報がネットワーク上のサーバに記録されているため、端末内に無線LANエリア情報を記録するためのデータ領域の確保は不要であり、端末のストレージ容量を削減することができる。また、無線LANエリア情報の書込みも不要であるため、書込みの手間や時間を省くことができる。さらに、無線LANエリア情報に変更があった場合(基地局の増設によるエリア拡大など) 、実施例1では更新された無線LANエリア情報を端末に書き込むまでエリア情報の更新が行われないが、実施例2では無線LANエリア情報がサーバ上でリアルタイムに情報が更新されるため、常に最新の無線LANエリア情報を用いて判定を行うことができ、判定精度の向上が見込める。
さらに、端末で行った携帯電話網と無線LANの通信品質の監視結果をサーバにフィードバックすることで、ある位置における携帯電話網と無線LANの通信品質をサーバ上で管理し、無線LANのエリア情報を更新することできる。これにより、複数端末による様々な位置での通信品質の監視結果をサーバに蓄積していくことで、無線LANエリア情報の精度を自動的に向上していくことが可能である。
なお、サーバアクセス部21およびステップS32の処理では、実施例1で無線LANエリア情報格納部16に格納していた無線LANエリア情報の全てをダウンロードせず、自端末の周辺における無線LANエリア情報をダウンロードするようにして、ダウンロードにかかる負荷を軽減するようにしてもよい。
また、実施例1および実施例2では、携帯電話網と無線LANの接続先切替について説明したが、携帯電話網や無線LAN以外のWiMAXやPHS等の無線システムにおいても同様の方法の適用が可能である。
11 携帯電話網−IF
12 無線LAN−IF
13 通信制御部
14 通信品質測定部
15 接続先判定部
16 無線LANエリア情報格納部
17 端末位置把握部
18 GPS
19 加速度センサ
20 端末位置判定部
21 サーバアクセス部

Claims (8)

  1. それぞれの通信エリアが包含関係または隣接関係にある第1の通信網と第2の通信網に接続可能な複数のインタフェース部と、
    第1の通信網の通信品質と第2の通信網の通信品質を比較し、通信品質が良好な通信網と接続する接続先選択手段と
    を備えた無線端末装置において、
    前記第2の通信網に接続中に前記第1の通信網に接続するインタフェース部をスリープ状態に設定するスリープ制御手段と、
    前記第1の通信網のエリア情報を格納するエリア情報格納手段と、
    前記無線端末装置の現在位置と移動速度および移動方向から得られる前記無線端末装置の位置情報と前記第1の通信網のエリア情報を照合し、前記無線端末装置が前記第1の通信網のエリアに近づいていることを検知する端末位置判定手段とを備え、
    前記接続先選択手段は、前記端末位置判定手段で前記第2の通信網に接続中の前記無線端末装置が前記第1の通信網のエリアに近づいていることを検知したときに、前記第1の通信網に接続する前記インタフェース部をスリープ状態からアクティブ状態にして通信品質を監視し、前記第1の通信網の通信品質が前記第2の通信網の通信品質より良い場合に、接続先を前記第2の通信網から前記第1の通信網に切り替える構成である
    ことを特徴とする無線端末装置。
  2. 請求項1に記載の無線端末装置において、
    前記スリープ制御手段は、前記第1の通信網に接続中に前記第2の通信網に接続するインタフェース部をスリープ状態に設定する構成であり、
    前記端末位置判定手段は、前記無線端末装置の位置情報と前記第1の通信網のエリア情報を照合し、前記無線端末装置が前記第1の通信網のエリア外に近づいていることを検知する構成であり、
    前記接続先選択手段は、前記端末位置判定手段で前記第1の通信網に接続中の前記無線端末装置が前記第1の通信網のエリア外に近づいていることを検知したときに、前記第2の通信網に接続する前記インタフェース部をスリープ状態からアクティブ状態にして通信品質を監視し、前記第2の通信網の通信品質が前記第1の通信網の通信品質より良い場合に、接続先を前記第1の通信網から前記第2の通信網に切り替える構成である
    ことを特徴とする無線端末装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載の無線端末装置において、
    前記エリア情報格納手段に代えて、前記第1の通信網のエリア情報を管理するネットワーク上のサーバにアクセスして前記第1の通信網のエリア情報を取得するエリア情報取得手段を備えた
    ことを特徴とする無線端末装置。
  4. 請求項1または請求項2に記載の無線端末装置において、
    前記第1の通信網は無線LANであり、前記第2の通信網は携帯電話網である
    ことを特徴とする無線端末装置。
  5. それぞれの通信エリアが包含関係または隣接関係にある第1の通信網と第2の通信網に接続可能な複数のインタフェース部を備え、接続先選択手段で、第1の通信網の通信品質と第2の通信網の通信品質を比較し、通信品質が良好な通信網と接続する無線端末装置の接続先切替方法において、
    スリープ制御手段を用いて、前記第2の通信網に接続中に前記第1の通信網に接続するインタフェース部をスリープ状態に設定し、
    エリア情報格納手段に前記第1の通信網のエリア情報を格納し、
    端末位置判定手段を用いて、前記無線端末装置の現在位置と移動速度および移動方向から得られる前記無線端末装置の位置情報と前記第1の通信網のエリア情報を照合し、前記無線端末装置が前記第1の通信網のエリアに近づいていることを検知し、
    前記接続先選択手段は、前記端末位置判定手段で前記第2の通信網に接続中の前記無線端末装置が前記第1の通信網のエリアに近づいていることを検知したときに、前記第1の通信網に接続する前記インタフェース部をスリープ状態からアクティブ状態にして通信品質を監視し、前記第1の通信網の通信品質が前記第2の通信網の通信品質より良い場合に、接続先を前記第2の通信網から前記第1の通信網に切り替える
    ことを特徴とする無線端末装置の接続先切替方法。
  6. 請求項5に記載の無線端末装置の接続先切替方法において、
    前記スリープ制御手段を用いて、前記第1の通信網に接続中に前記第2の通信網に接続するインタフェース部をスリープ状態に設定し、
    前記端末位置判定手段を用いて、前記無線端末装置の位置情報と前記第1の通信網のエリア情報を照合し、前記無線端末装置が前記第1の通信網のエリア外に近づいていることを検知し、
    前記接続先選択手段は、前記端末位置判定手段で前記第1の通信網に接続中の前記無線端末装置が前記第1の通信網のエリア外に近づいていることを検知したときに、前記第2の通信網に接続する前記インタフェース部をスリープ状態からアクティブ状態にして通信品質を監視し、前記第2の通信網の通信品質が前記第1の通信網の通信品質より良い場合に、接続先を前記第1の通信網から前記第2の通信網に切り替える
    ことを特徴とする無線端末装置の接続先切替方法。
  7. 請求項5または請求項6に記載の無線端末装置の接続先切替方法において、
    前記エリア情報格納手段に代えて、前記第1の通信網のエリア情報を管理するネットワーク上のサーバにアクセスして前記第1の通信網のエリア情報を取得する
    ことを特徴とする無線端末装置の接続先切替方法。
  8. 請求項5または請求項6に記載の無線端末装置の接続先切替方法において、
    前記第1の通信網は無線LANであり、前記第2の通信網は携帯電話網である
    ことを特徴とする無線端末装置の接続先切替方法。
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