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モバイルネットワーク / 移動体通信

モバイルネットワークも、広義には無線ネットワークの一種です。

  • ただ通信端末が大きく移動し続けることが前提となります。
  • 移動体通信とモバイルネットワークはほぼ同義です。
  • 具体的な移動体通信には、LTEや4G/5Gといったものがあります。

Attention!

この章は正確性が乏しいので半信半疑でご覧になってください。

移動体通信について正確に記載するのは困難で大幅に簡素化してます。

モバイルネットワークの概要

原理も、ちょっとだけ触れます。

  • 通信基地局という高さ数十メートルの電波塔が多量に存在します。
    • 地域によっては電信柱やビル屋上に装置が付いてたりします。
  • スマホのモバイルネットワークや通話は、 それらの基地局の複数と接続して実現されてます。
    • エリアには多少の重複があり、信号送信の都合のいい方を使う感じ。
    • 位置が明らか基地局と接続するので、端末の位置は大雑把に推測可能です。
  • 基地局からの定期的な信号と、着信時/データ受信開始時のやりとりがあります。
    • 着信時には端末には(想定位置範囲の)複数基地局で呼び出します。
    • 端末はそれに答える場合にはかなりの出力で自己主張の信号を送信します。
    • 呼び出し・応答・接続確立すれば、通話やデータ送受信が可能になります。

Note

無線ネットワークでも複数のアクセスポイント(AP)を使うことはあります。

主に同じSSIDで通信を広範囲にするためで、 ビジネスビルや大型施設などでそういう構成が増えています。

基地局の切り替えと電力

移動体通信での基地局はそれぞれが別のアクセスポイントです。 移動に伴ってどんどん切り替えていっています。

  • 切り替えには、基地局側と端末側と両方で多彩な計算が必要です。
  • 仮に電波のやり取りを抜いても、電力を消費します。
  • それにある周波数帯域を、複数の利用者で共有することも大きなポイントです。

単純に時間軸で使い分けるもの(TDMA)、周波数を小分けにする(FDMA)といった ものが過去には用いられていました。

現代の移動体通信では高度な数学を用いて複数の情報送受信を電磁波に納めています。

モバイルネットワークと電力

「送受信に電力が必要」+「通信のための計算でも電気を消費する」わけです。

そのため後述する機内モードをうまく使えば節電になります。

モバイルネットワークとプライバシーやアリバイ

モバイルネットワークを別の概念としてわざわざここで挙げた理由は、3つです。

  • モバイルネットワークはWi-Fiなどの無線ネットワークとは技術的にも法律上でも異なる。
  • 利用の条件(特に共有者が多数いることと、課金の概念と方法)が異なる。
  • 後述する「位置情報」との関係があり、プライバシーやアリバイに大きく関わる。

特に最後の位置情報が重要になる点です。

モバイルネットワークの事業者には理屈上、特定の端末がどこにあるかわかります。

  • 基地局接続が2つ以上あれば、信号強度や時刻同期のズレから端末の位置は計算可能です。
  • 大雑把にそれぞれの基地局からの同心円(円というよりドーナツ状の範囲)の交差する領域です。

端末内に基地局の位置情報データベースがあるなら端末自体も位置情報を計算可能です。

これはプライバシーの問題ともとれますが、いつどこにいたのかのアリバイにもなりえます。

Note

犯罪逃走中にGPSをオフにしようが端末電源を切ろうが、別の手段があります。

特に自動車で逃走すればNシステム、公共施設を往来すれば無数の監視カメラ郡、 観光地でない地域を往来すれば古典的な目撃者情報などが有用になるでしょう。

特に監視カメラの数は私的なものを含めると激増しています。

悪いことはするもんではないです。

モバイルネットワークとGPSの位置情報の違い

「GPSによる位置情報」と「モバイルネットワークによる位置情報」はまるで違います。

GPSに関しては後述します。

  • あなたが認めている場合(大抵は認める設定です)、GPS衛星からの信号を用いた より高精度な位置情報がGoogleやAppleといった大手会社には「合法的かつ合意の上で」提供され続けてます。
  • なので「モバイルネットワークの利用に伴う位置情報」は価値が下がります。

一言で言えば「(大手業者は)お手軽かつ合法的に高精度な位置情報が手に入る」わけです。

ただ「GPSなしでもモバイルネットワーク利用状況からも位置情報はわかる」ということです。

機内モード

主に航空管制の安全性のため、法律で定められた機内モードがあります。

これは飛行機搭乗時などに「仕方なく使うもの」としてだけでなく、 他の目的にも利用できます。

  • 電磁波を送受信しないのでその回路の消費電力が下がる = 省エネ。
  • マナーモードにするより都合のいい場面もあるでしょう。
  • 基地局と接続しないので位置情報が大雑把にもわからない。目的はさておき。

高速道路など、1km単位の動きが複数回ある場合には、 機内モードにするほうが電池の持ちはよいことがあります。

新幹線や飛行機では事が複雑なので割愛します。

無線ネットワークのトリビア

Wi-Fiの一口メモとして。これは読み飛ばしてもらってもいいです。

多くの家庭や商業施設でWi−Fiが利用できますが、 たいていはルーターとアクセスポイントの組み合わせで実現します。

重要なのは1つだけ。送信出力です。

Hint

無線ルーターのWi-Fi送信出力は下げましょう。

これは「狭い場所でのおしゃべり」の例えで考えてもらえばいいです。

  • 個室で1m先の相手に大声で喋るのはおしゃべりというか雄叫びです。
  • そんなことしてたら喉を痛めます。無線ルーターとかの製品寿命が短くなります。
  • 相手も聞き取りにくいです。壁で音・電波が反射するので。つまり速度低下します。

広範囲のWi-Fiを構築するには、多数のアクセスポイントを使って、 それぞれの出力は低めに設定することが基本になります。

通信品質もいいですし、使う電力も少なくなり、製品寿命もよくなります。

ただ初期コストは高めになるわけです。

一般家庭の場合なら壁が分厚いところで区画わけして、 それぞれの区画にアクセスポイントを置き、 それぞれのアクセスポイントの出力は最低限に抑えるがよいです。

1つのルーターだけで広範囲をカバーしようというのは、 全員が毎回雄叫びをあげておしゃべりするような状況です。

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