携帯電話の特徴
ネットワーク構成運用論
2004/04/26
藤村 直美

電波を使用する
高速に移動しても通話がとぎれない設計
システムを設計してから料金を決めたので、比較的に基本、通話料金が高い
アナログ方式→デジタル方式→第３世代
方式
デジタル方式は盗聴、データ通信に強い

電波
周波数 超長波
帯域
直進性減衰
用途

http://www.tele.soumu.go.jp/search/myuse/summary.htm

ゾーン構成とセル基地局を中心にして通話エリア（ゾーン）大ゾーン構成と小ゾーン構成
マイクロセル、ピコセル（都会、地下街）
ハンドオーバーが必要
送信電力を小さくするとサービス範囲を限定
高い周波数を採用して隣どうしで再利用

http://www.docomo113.com/foma/net_antei.html

1携帯・自動車電話の仕組み
ホームメモリ局に問い合わせ
移動通信制御局


移動通信端末の位置登録、発着信、ハンドオーバ時等に無線回線制御、呼処理等を行う、固定電話の加入者線交換機に対応

無線回線制御局
無線基地局
チャンネルの確保、呼び出し
http://www.do-plaza.com/pc/mobile/index7.html

携帯・自動車電話の主要諸元（アナログ）
アナログ方式（NTT方式）
800MHz、15MHzで600チャンネル 初めは25KHzを占有、その後12.5KHz
 さらに6.25KHzでインターリーブ

ＴＡＣＳ方式(モトローラ方式）
800MHz、MCA、25KHz
 45W、0.6〜3W、

デジタル方式（PDC）
VSELP方式で11.2Kビット／秒に変換
これに制御信号を加えて１４Kビット／秒
通話品質のスレッシュホールド
TDMA（時分割多元接続）で3チャンネルを50KHzの帯域で伝送ハーフレート化（5.6Kビット/秒）、6チャンネ
ル
小ゾーン構成に適す（アナログの２〜３倍）

携帯・自動車電話の主要緒元（デジタル）
ＰＤＣ方式（デジタル）
800MHz／1.5GHz、30W、0.6〜3W、TDMA(3/6ｃｈ）、42KHz
CdmaOne方式
800MHz、1.25MHz、DS-CDMA、1.2288M
チップス/秒6600cc，7Kg→800g→200g→100g→59gVSELP (Vector Sum Excited
Linear Prediction
ベクトル和励振線形予測
モトローラ社が開発した高能率音声符号化方式
CELP方式に基づき、音質は劣るが、演算量やメモリー量を節約でき、伝送誤りにも強い
VSELPは、1989年にアメリカで自動車/携帯電話のフルレート音声符号化方式として採用（音声7.95kbps、誤り訂正5.05kbpsで合計13kbps）

2

VSELP(2)1990年にPDC方式のフルレート音声符号化の標準方式として、ARIB（電波産業界）勧告SDT-27に採用（音声6.7kbps、誤り訂正4.5kbpsで合計11.2kbps）
あらかじめ用意した音源を各携帯端末に内蔵して実現
20ms程度でサンプリングした音声データに基づ
いて、あらかじめ用意した音源をどのように鳴らせばよいか

EVRC（Enhanced Variable Rate
Codec）
1997年に EIA/TIAの標準規格（IS-127）「可変速符号化」と「ノイズ・サプレッション」という技術を用いて高音質を実現
可変速符号化とは，デジタル信号変換時の圧縮率をダイナミックに変更すること
ノイズ・サプレッションは送信する信号の中の音声の割合を高めること

符号化変調方式

http://www.nttdocomo.co.jp/corporate/rd/tech/images/mult05a.gif

デジタル方式（CdmaOne）
EVRC方式（８K、４K,２K,１Kの可変レート）
DS-CDMA/FDDアクセス方式（Direct Spread-Code Division Multiple Access）

データ通信は14.4Kbps、9.6Kbps
1.2288Mチップス/秒
RAKE受信、ソフトハンドオーバー
電力制御
国際ローミング

EVRC(2)
これらは送信側の音声変換技術で、相手が高品質の電話機だと具合が良い
相手側がPDCハーフレートの場合には相性が悪く，音質が劣化
EVRC：圧縮後の音声情報伝送量＝9.6kbps (実効部分 8.0kbps＋エラー訂正
1.6kbps)

通信方式

http://www.its.go.jp/ITS/j-html/ST/20000523-1.gif

3第３世代携帯電話方式
W-CDMA方式（日欧標準）
Wideband Code Division Multiple Access （広帯域符号分割多重アクセス方式）

Cdma2000（北米標準）
CdmaOne規格の上位規格
 QUALCOMM社などが中心に開発
 高速移動時144kbps、歩行時384kbps、静止時2Mbps
 CdmaOneの無線設備・運用ノウハウを流用可能


FOMA
ドコモの次世代携帯電話の名称
静止時に2Mbps、移動時に384kbps
動画などを伝送
パケット通信料は0.2,0.1,0.05,0.002円/パケット
2001年５月30日から試験運用
2001年10月1日から本運用開始
2002年4月から全国展開
2GHzを使用

上り1920〜1980MHz、下り2110〜2170MHz）

ＰＨＳの特徴何処でも使える（屋内、屋外、地下）
低料金（基本料、通話料、多様な料金体系）
小型の電話機、電池が長持ち
雑音が少ない、きれいな音質
盗聴に強い
マルティメディア対応（移動データ通信、ＰＤＡ，ＦＡＸ，文字電話、TV電話、）

IMT-2000International Mobile Telecommunications
次世代携帯電話の国際規格の名称
NTTドコモとJ-phoneはW-CDMA

静止時2Mbps、移動時に384kbps

KDDIはcdma2000


最大2Mbps

ドコモが2001年5月30日から東京で試験運用、10月1日から本運用
KDDIが2002年4月にcdma2000 1xサービスを開始

アナログコードレス電話
ローゼットに親機電波の送信電力は１０ｍW
ゾーン半径１００ｍ程度
子機から親機へは２５０MHz,
親機から子機へは３８０MHz
１２．５KHzで８９チャンネル、２チャンネルは制御用
２５ビットの識別ID

ＰＨＳの主要諸元
屋内基地局、移動局（子機）
1895.150MHz〜1915.958MHz、10mw
屋外基地局
1895.150MHz〜1917.950MHz、20mw、100mw、500mw

4ＰＨＳの仕組み
セル半径は数百ｍ程度
32Kbps ADPCM
1.9GHz帯、11MHzが屋内、12MHzが屋外時分割多元接続（TDMA）、1回線に４チャンネル時分割双方向伝送（TDD）

定額制利用＠FreeDドコモ
 ４８８０円／月、48000円／年一括 64/32Kbpsの回線交換方式
AirH”（つなぎ放題コース）
DDIポケット
５８００円（割引で４９３０円／月）
 32Kパケット通信〜最大128Kbps（+3500円）


加入状況（2003年２月）
携帯電話
4323（ドコモ）＋1372（au）＋380（ツーカー）＋1362（J-フォン）万台
ＰＨＳ
171（ドコモ）＋297（DDI）＋81（アステル）
万台
ADSL＝620万、CATV＝199、FTTH＝23万台

ＰＨＳによるデータ通信
モデム外付け
音声みなし通信（14.4Kbps程度）
ＰＣＭＣＩＡ型
デジタル通信(32Kbps、64Kbps）
内臓型

加入者数の増加（1998年5月）
固定電話
６０３８万台、減少気味
携帯・自動車電話
３２００万台、相変わらず増加
簡易携帯型電話
６９０万台、減少傾向
ポケベル
９００万台、96年7月の1070万台から減少

船舶電話
無線通信は命綱
外洋航路では短波から衛星通信へ
内航船舶電話
手動交換から自動交換へ
半径５０Kmの５０局でカバー
 ２５０MHz帯、１２．５KHz、３グループでインターリーブ、３１２チャンネル 自動車／携帯電話のシステムと統合

5

航空機電話
１９８６年からサービス開始
発信専用、着信しないので制御が簡単
800MHz帯、２MHz25KHzで80チャンネル
高度5000ｍ以上、半径400ｋｍ、６ゾーン
自動車／携帯電話のシステムと統合

空間波方式
先頭車両の屋根にアンテナ
２０Km程度の無線ゾーン
ビルや建物の影で通信状態が悪化
トンネル内は駄目

列車電話
１９５２年に特急「つばめ」で公開テスト
１９５７年に近鉄特急
１９６０年に東海道線の特急
１９６５年から東海道新幹線
４００MHz空間波方式、漏洩同軸方式

漏洩同軸方式東北・上越新幹線、東海道・山陽新幹線のトンネル
同軸にスリット
線路わきに同軸ケーブルを設営
安定した通信状態
１．５ｋｍごとに中継器で増幅２０ｋｍで無線ゾーン、周波数は有効利用6