携帯電話って、なんで遠くの人と話せるの？

毎日のように使っている携帯電話。

電話をかければ、近所にいる人だろうが東京にいる人だろうが、

「もしもし」

で普通に会話ができます。

……いや、なんで？

考えてみれば僕のスマホから相手のスマホまで、ケーブルがつながっているわけでもありません。

それなのに僕が喋った声が、ほぼ同時に遠く離れた相手から聞こえてくる。

36歳。

今さら電話の仕組みが分かっていないことに気づきました。

調べる前の36歳

さすがに僕の声そのものが東京まで飛んでいっているわけではないと思います。

僕の予想はこう。

声を出すと、その人の声の周波数というか、音の震え方みたいなものをスマホが「数値みたいなもの」として読み取る。

その数値を電波に乗せて近くの基地局へ。

そこから相手の近くにある基地局まで送って、最後に相手のスマホがその数値を音に戻している。

最初は衛星も使うのかな？と思いました。

でもフェスや花火大会みたいに人が密集すると、スマホが繋がりにくくなることがあります。

ということは、

みんな近くの基地局を使ってるんじゃない？

そして基地局から基地局までは、もしかしてケーブル？

……でも日本中をつなぐほど壮大なケーブル網なんて本当にあるの？

このあたりで自信がなくなりました。

というわけで調べます。

「声を数値にする」は、だいたい合っていた

調べてみると、予想は意外といいところまでいっていました。

スマホに向かって喋ると、まずマイクが声という空気の振動を電気信号として捉えます。

そして現在の携帯電話では、それをデジタルの音声データに変換して送ります。

つまり僕が言っていた、

「声の震え方を数値みたいなものにする」

は、かなり大ざっぱではあるものの方向としては合っていました。

やるじゃないか、調べる前の36歳。

でも、一番驚いたのはその先だった

では、そのデータはどうやって遠くの相手まで届くのか。

ものすごく簡単にすると、

スマホ → 電波 → 基地局 → 通信ネットワーク → 基地局 → 電波 → 相手のスマホ

という流れです。

ここで僕は勘違いしかけていました。

「携帯電話＝電波」なので、なんとなく遠くの相手まで電波で飛ばしているようなイメージがあったんです。

でも、ずっと電波で飛んでいくわけではありません。

スマホから基地局までは無線。

しかし基地局の向こうには、光ファイバーなどでつながれた巨大な有線の通信網があります。

つまり、

手元のスマホは無線なのに、その向こうにはとんでもなく巨大な「線の世界」が広がっていました。

これは知らなかった。

じゃあ衛星は？

普通の携帯電話の通話で、毎回宇宙にいる衛星を経由しているわけでもありません。

基本的には地上の基地局や通信ネットワークを使って相手まで届けられます。

衛星を使った通信もありますが、それはまた別の仕組み。

僕の「衛星は使ってないような気がする」という予想も、今回はなかなか善戦しました。

フェスでスマホが繋がらないのも関係していた

もう一つ気になっていたのがこれ。

フェスや花火大会など、人が一ヶ所に集まるとスマホが繋がりにくくなることがあります。

基地局やその先のネットワークが一度に処理できる通信量には限りがあり、たくさんの人が一斉に通信すると混雑することがあります。

道路に車が集中して渋滞するようなもの。

だから、

「人が密集すると繋がりにくい→近くの基地局をみんなで使ってるんじゃない？」

というところから考えたのも、案外悪くありませんでした。

今回の36歳

携帯電話の通話は、

声をデータにする
→ 電波で基地局へ
→ 通信網で遠くまで運ぶ
→ また電波で相手のスマホへ
→ データを音に戻す

という仕組みでした。

なんとなく「携帯電話＝電波で遠くまで声を飛ばしている」と思っていましたが、

実際には、

無線 → とんでもなく巨大な有線の世界 → 無線

だったのが今回一番の「へぇ」でした。

そして調べている途中、もう一つ気になることが出てきました。

日本国内ですらこんな巨大な通信網があるなら、

日本とアメリカはどうやってつながってるの？

まさか太平洋の底にも……

線がある？

また一つ知らないことが減って、
知らないことが一つ増えました。

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参考

・NTTドコモ「ネットワーク／通信を支える技術」
・NTTドコモ「モバイルネットワークにおける輻輳対策」
・総務省「情報通信白書」等