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携帯電話基地局の仕組み、設置料、メーカーなど知られざる秘密、こっそり教えます!

2019.05.08

私たちが普段何気なく使っている携帯電話。その国内普及率は2018年秋時点で137.1%にも昇ります。携帯電話の中でも利用率の高いスマートフォンは、電話ができるのはもちろん、インターネットを高速で閲覧できたり、色々なゲームを楽しめたり、その使用用途は多岐に渡ります。それら携帯電話の通信のインフラの基幹になっているのが、ビルの屋上などに建てられている「携帯電話基地局」というアンテナです。今回はそんな携帯電話など、移動体通信の利用を可能としている基地局の知られざる秘密を紹介します。

【参照】20年で20倍に!スマホとPCの普及率がどこまで伸びたか調べてみた

携帯電話の通信を可能としている基地局

私たちが携帯電話で不自由なく通話・通信ができているのは、携帯電話基地局があるためです。この項目では携帯電話基地局の仕組みなどを解説します。

通信の構造と携帯電話基地局の基本的な仕組み

あなた(A)が北海道から沖縄の友人(B)に電話を掛けるとします。この時、あなたの携帯電話から電波が飛び、一番近くの基地局がその電波を受信します。受信された電波は有線ケーブルを介し、様々な通信設備を経て、友人(B)の携帯電話に最も近い基地局まで運ばれ、友人(B)の携帯電話に向けて電波を発信します。友人(B)の携帯電話がその電波を受信し、通話が可能となるのです。

【参照】NTT東日本 携帯電話・通信の仕組みと歴史

そもそも電波って何?

電界と磁界が互いに影響し合いながら空間を伝わっていく電磁波。これが「電波」です。そして電磁波が1秒間に振動する回数を「周波数」といい、「周波数300万MHz以下の電磁波が電波」と定められています。

携帯電話基地局アンテナの設置料

携帯電話基地局を設置するのは主に3大キャリアと呼ばれるMNO(移動体通信業者)のドコモ、KDDI、ソフトバンクの3社と、新たにMNOとなる楽天モバイルですが、設置にあたっては場所の確保が必要となります。あなたがもしビルや山林などの不動産所有者であった場合、MNO各社から設置のオファーが来るかもしれません。
設置料はアンテナのサイズ、土地の条件などに左右されますし、また、明確な賃借料も公表されていませんが、月額3~20万円あたりが想定されるようです。

あなたの近くの携帯電話基地局はどこ? 基地局マップ

基地局がどこに設置されているかは公表されていませんが、地域ごとにどれくらいの基地局が建てられているのか、総務省の電波利用ホームページから確認することができます。

※上図は都内にある3.5GHz帯の基地局数を地域別に表したもの

【出典】国土交通省 国土地理院ウェブサイト

基地局のアンテナは見分けられる?

基地局は基本的に鉄塔、ビルの屋上、山の中などに見られ、ドコモ、KDDI、ソフトバンク、楽天モバイルなどの携帯キャリアが主に建設しています。

では各社のアンテナや鉄塔を見分けることはできるのでしょうか? 実際、見分けることはかなり難しいようです。もし住んでいる地域や職場の近くに、使用している通信キャリアの基地局があるかどうか調べたい時は、各キャリアの通信エリアマップを確認してみると良いでしょう。

【参照】

ドコモ
KDDI
ソフトバンク

携帯電話基地局アンテナの種類

基地局のアンテナは主に4つの種類に分かれます。都市部のビル群に多く見られるのが「ビル設置タイプ」、山間部や広い範囲をカバーしたい時に用いられるのが「鉄塔タイプ」、鉄塔タイプとビル設置タイプの建設が難しい住宅街などをカバーするのが「小型基地局」、さらに小型基地局の設置も難しい地下街などには「屋内基地局」が使われています。

【参照】総務省 携帯電話基地局偏

携帯電話基地局の数

平成30年8月に総務省が発表したデータによると、基地局数(3G、LTE/4G、BWA)は、全国で約86万6000基になります。

【参照】総務省総合通信基盤局 携帯電話・全国BWAに係る電波の利用状況調査の評価結果

携帯電話基地局のシェア

上記「携帯電話基地局の数」で紹介した図の通り、基地局数のシェア1位はドコモで、合計34万1900基でした。

以下、上記「携帯電話基地局の数」を参照にしたシェアランキングです。

1位 ドコモ 39% 34万1900基
2位 ソフトバンク 28% 24万2400基
3位 KDDI 18% 15万5200基
4位 UQコミュニケーションズ 7% 6万3500基
5位 Wireless City Planning 7% 6万3000基

携帯電話基地局数の推移

携帯電話基地局が増えれば増えるだけ、私たちの通信はより広範囲に、より便利になっていきます。しかし実際のところ、基地局は増えているのでしょうか? 下図は昨年ドコモが発表した4G基地局数の資料です。

2013年時点、ドコモのLTE基地局は5万5300基でした。その後、順調にその数字を伸ばしていき、4年後の2017年には約3.34倍の数字となる、18万5000基までLTE基地局を増やしています。

【参照】ドコモ 統合報告書2018

携帯電話基地局に関わる仕事

この項目ではドコモやKDDIといった通信キャリアの受託会社として、基地局の建設・運営・保守に携わっている企業や仕事内容を紹介します。

携帯電話基地局を作っているメーカーは?

日本国内の基地局を製造するメーカーは、富士通、NEC、サムスン電子(韓国)、エリクソン(スウェーデン)、ノキア(フィンランド)が中心 です。2018年までは中国のファーウェイ、中興通訊も採用されていました。

携帯電話基地局での仕事内容

携帯電話基地局はまず設置場所の選定から始まります。選定には現状のセル(基地局から電波が届く範囲)の解析などを行います。

セルがカバーできていない範囲があれば、その周辺で設置に適した場所を探します。

設置に適した場所を見つけたら、次は置局交渉に入ります。交渉相手はビルの所有者であったり、山の管理人であったり、様々です。交渉が成立したら建設に移ります。

無事建設が終了したら保守・点検作業を行います。そして現状セルの解析を進め、カバーできていないエリアが判明次第、次の設置場所の選定に入ります。

以上を繰り返し行うことで、情報インフラの有効性は保たれ、私たちが快適に携帯電話を使えるようになるのです。

携帯電話基地局が私たちにもたらす影響は?

私たちの生活を陰ながら便利にしてくれている、携帯電話の基地局ですが、悪い影響はないのでしょうか?

携帯電話基地局による健康被害って本当にあるの?

基地局から出た電波の影響で身体に負担がかかる。という話をよく耳にしますが、実際はどうなのでしょうか。

携帯電話程度の電波ならば、身体への悪影響はないとされているようですが、全く影響がないわけではありません。

まず刺激作用があります。

これは低周波(100kHz以下)の強い電波を浴びることによって、体内に電流が流れる現象です。100kHz以下の周波数は、携帯電話の周波数には用いられませんので、この影響を携帯基地局から受ける可能性は少ないでしょう。

次に熱作用です。

こちらは100kHz以上の電波を浴びると体温が上がる現象です。この熱作用を応用しているのが電子レンジです。総務省によると、現在のところ、この熱作用によって人体に影響を及ぼしている証拠は見つかっていないようです。

【参照】

総務省 電波の人体に対する影響
総務省 電波と安心な暮らし

停電時の携帯電話基地局はどうなってる?

基地局はその電力のおよそ7割を商用電源に頼っています。そこで気になるのが停電です。記憶に新しい東日本大震災の際は、震災による影響でほとんどの基地局が停電により機能を停止し、携帯電話が使えなくなってしまったようです。

各キャリアは、こういった未曽有の災害時も含めた停電時のために対策を取っています。例を挙げるとドコモは、停電時にもある程度基地局の運営が可能となるよう、燃料電池の導入を進めています。

【参照】ドコモ 基地局における長期停電対策の新たな取り組み

取材/文 高沢タケル

※データは2019年5月上旬時点での編集部調べ。
※情報は万全を期していますが、その内容の完全性・正確性を保証するものではありません。

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