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モバイル通信の基礎インフラ

頻出約 21 分ネットワーク応用

概要

このユニットでは、スマートフォンなどの無線・モバイル通信を支えるインフラを学ぶ。電波を中継する基地局やアクセスポイント、つながりやすい電波帯(プラチナバンド)、移動しても通信が途切れない仕組み(ハンドオーバー・ローミング)が対象で、ネットワーク応用の頻出分野である。

用語7

モバイル通信

携帯端末が電波を使って移動しながら通信する、無線通信の総称。

モバイル通信は、スマートフォンや携帯電話などの端末が電波(無線)を使って、移動しながら通話やデータ通信を行う仕組み全体を指します。端末は最寄りの基地局と電波でつながり、そこから先は事業者のネットワークを経由して相手と通信します。 試験では、ケーブルでつなぐ有線通信との対比で、「移動しながら使える=無線である」点が問われます。4Gや5Gといった世代名や、後述の基地局・電波帯・接続維持の仕組みが、すべてこのモバイル通信を成り立たせる要素である、という全体像を押さえましょう。

たとえあちこちに立つ電波の中継塔の間を、端末が見えない糸でつなぎ替えながら歩き回るイメージ。家の固定電話(有線)と違い、外を移動しても話し続けられます。

記憶フックモバイル通信といえば電波で移動しながら通信する無線通信の総称

携帯端末

基地局

通信事業者ネットワーク

通信相手

基地局

携帯端末と電波でやり取りし、通信網につなぐ無線設備。

基地局は、携帯電話やスマートフォンが電波で接続する無線の拠点です。アンテナと無線機器を備え、端末からの電波を受け取って事業者のネットワークへ中継し、地域(セル)ごとに通信をカバーします。 試験では、モバイル通信を成立させる基礎設備が基地局である点が問われます。1つの基地局がカバーする範囲には限りがあり、エリアを複数のセルに分けて多数の基地局で覆うこと、端末が移動すると後述のハンドオーバーで基地局を切り替える前提となる設備であることを押さえましょう。

たとえ街のあちこちに立つ「電波の郵便局」のようなもの。近所の郵便局に手紙を出せば全国へ届くように、近くの基地局に電波を渡せば相手まで届きます。

記憶フック基地局といえば携帯端末が電波で接続する無線の拠点

AP

アクセスポイント(Access Point)の略称。無線の接続点を指す。

APはアクセスポイント(Access Point)の略称で、主に無線LAN(Wi-Fi)で端末がネットワークに接続するための接続点を意味します。略語として問題文や選択肢に登場します。 試験では、APが「アクセスポイント」の略であると分かることがまず重要です。直後に学ぶ正式名称「アクセスポイント」と同じものを指すこと、携帯電話網の基地局に相当する無線LAN側の接続点である、という対応関係を押さえておきましょう。

たとえ「AP」は名前の頭文字を取ったあだ名のようなもの。フルネーム「アクセスポイント」と同じ人物(設備)を、短く呼んでいるだけです。

記憶フックAPといえばアクセスポイントの略(無線の接続点)

アクセスポイント

無線LAN端末をネットワークに接続させる、無線の接続点となる機器。

アクセスポイント(AP)は、無線LAN(Wi-Fi)で端末を有線ネットワークやインターネットへ橋渡しする接続点の機器です。家庭やオフィス、店舗などに設置され、近くの端末は電波でこのアクセスポイント経由でネットワークにつながります。 試験では、携帯電話網の基地局に対応する、無線LAN側の接続点がアクセスポイントである点が問われます。SSID(電波の名前)で識別される接続先であること、略称APと同じものを指すことを区別なく覚えましょう。

たとえWi-Fiの「玄関口」のようなもの。来客(端末)は無線で玄関(アクセスポイント)を通り、そこから家の中(ネットワーク)へ入っていきます。

記憶フックアクセスポイントといえば無線LAN端末をネットワークにつなぐ接続点

プラチナバンド

建物内や遠方まで届きやすい、700〜900MHz帯の電波帯の通称。

プラチナバンドは、おおむね700〜900MHz帯の周波数の電波の通称です。周波数が低い電波は障害物を回り込みやすく遠くまで届きやすいため、ビルの陰や建物内、郊外でもつながりやすいという利点があります。 試験では、「つながりやすい優れた電波帯=プラチナバンド」という特徴が問われます。周波数が低いほど遠くや屋内に届きやすく、高いほど大容量だが届きにくい、という一般的な性質と結びつけて、なぜ各通信事業者がこの帯域を重視するのかを理解しておきましょう。

たとえ低い太鼓の音が壁越しでも遠くまで響くのと同じで、低い周波数の電波は障害物を回り込んで届きやすい「贈り物のように貴重な帯域」というわけです。

記憶フックプラチナバンドといえば遠く・屋内まで届きやすい700〜900MHz帯

ハンドオーバー

移動中に接続先の基地局を自動で切り替え、通信を維持する技術。

ハンドオーバーは、利用者が移動して今つながっている基地局の電波が弱くなったとき、より電波の強い別の基地局へ接続を自動で切り替え、通信を途切れさせない技術です。同じ通信事業者のネットワーク内で、基地局(セル)をまたいで起こります。 試験では、「移動しても通話やデータ通信が切れない仕組み=ハンドオーバー」が問われます。次のローミングは「他事業者の網につなぎ替える」ことであるのに対し、ハンドオーバーは原則「同じ事業者内で基地局を切り替える」点が、両者を区別する頻出ポイントです。

たとえリレー走でバトンを次の走者へ渡すように、移動中の端末の通信を、次に電波が強い基地局へ途切れなく引き継いでいくイメージです。

記憶フックハンドオーバーといえば移動中に基地局を切り替えて通信を維持

基地局A(電波が弱まる)

接続を自動切替

基地局B(電波が強い)

通信を維持

ローミング

契約事業者の圏外で、他事業者の網を借りて通信を続ける仕組み。

ローミングは、自分が契約している通信事業者のサービス圏外(海外や、自社網が届かない地域)で、提携した他事業者のネットワークを借りて通話やデータ通信を続けられる仕組みです。海外旅行先で自国の携帯がそのまま使える「国際ローミング」が代表例です。 試験では、ハンドオーバーとの違いが問われます。ハンドオーバーが同一事業者内の基地局切替であるのに対し、ローミングは「別の事業者の網を利用して接続を継続する」点が異なります。両者とも『接続を維持する』仕組みですが、相手が自社網か他社網かで区別しましょう。

たとえ自分の銀行のATMが近くにない時、提携先の他行ATMで(手数料を払って)お金を引き出せるのと同じ。他社の設備を借りてサービスを続けます。

記憶フックローミングといえば他事業者の網を借りて圏外でも通信継続

まとめ

要点

  • モバイル通信は電波を使い移動しながら行う無線通信で、端末→基地局→事業者網→相手という流れでつながる。
  • 無線の接続点には、携帯電話網の「基地局」と、無線LAN(Wi-Fi)の「アクセスポイント(AP)」がある。AP=アクセスポイントの略。
  • プラチナバンド(700〜900MHz帯)は障害物を回り込みやすく、遠方や屋内までつながりやすい貴重な電波帯。
  • ハンドオーバーは移動中に同一事業者内で基地局を自動で切り替え、通信を途切れさせない技術。
  • ローミングは契約事業者の圏外で他事業者の網を借りて通信を続ける仕組みで、同一事業者内のハンドオーバーと区別する。

記憶フック一覧

  • モバイル通信: モバイル通信といえば電波で移動しながら通信する無線通信の総称
  • 基地局: 基地局といえば携帯端末が電波で接続する無線の拠点
  • AP: APといえばアクセスポイントの略(無線の接続点)
  • アクセスポイント: アクセスポイントといえば無線LAN端末をネットワークにつなぐ接続点
  • プラチナバンド: プラチナバンドといえば遠く・屋内まで届きやすい700〜900MHz帯
  • ハンドオーバー: ハンドオーバーといえば移動中に基地局を切り替えて通信を維持
  • ローミング: ローミングといえば他事業者の網を借りて圏外でも通信継続

関連の過去問演習は今後のアップデートで追加予定です。