Kaoriのアメリカ暮らしメモ(携帯電話編その5~携帯電話の通信規格~)

こんにちは! JapanWireless米国事務局のKaoriです!
当社のメイン商材である携帯電話のお話から生活に役立つ情報、豆知識などなど色々な情報をお届けしていきます!

Name: Kaori
Age: 秘密
Nationality: 日本
Birthplace: 東京都
Current address: カリフォルニアのどこかに10年以上
Hobby / Interest: オンラインゲーム・読書・猫

9月に入ったのにまだまだ暑さは和らぎませんね~。日本はまだ台風が来たりと9月後半までは夏みたいな感じだったかな~といった記憶。。。日本にいる家族や友人と話していると、日本の四季が懐かしく帰国したい気持ちに駆られたりもします。
米国は数か月後に控えた大統領選によって、今後のアメリカ生活に大きく関わってくるので…色々考えさせられます。
皆さまも中長期の滞在はもちろん、短期での渡米の際にも、事前に渡航先の情勢をしっかりチェックしてから来てくださいね!
エリアによってはデモや集会などが活発になり、治安も著しく低下するなどありますので。

さて、今回は通信規格についての説明ということで、、、実は私もあまり詳しくは理解していません笑
だって難しいんだもん…
ということで、自身の勉強がてら持ち合わせている知識をフル活用しつつ、G●●gle先生に教えを乞いつつ、なるべく簡潔に少しでも皆様のお役に立つべく記事にして参ります!
さてさて、それでは皆さま今回もどうぞよろしくお願いします。


第5回目は携帯電話(スマートフォン)の通信規格(周波数/対応バンドなど)ついてです。

はぁ、、、気が重い。。。昔からお勉強は嫌いな上に、機械系については特に苦手意識が強くて。機械なんてちょっと調子が悪ければ叩くか揺するかすればどうにかなると思っていたのでねぇ。っておばあちゃんかい!!とノリ突っ込みしてみたところで、頑張って解説していきます(笑)
なるべく噛み砕いて分かりやすいように要約しながら説明していきますので、お詳しい方からみたら「ちょっと違くない?」といった箇所もあると思いますが、そんな通信のプロの方はどうぞご自身で解説系ブログを立ち上げて、我々情報弱者に知識を授けてくださいませ。

今回は頑張って解説系ブログみたいに記事を作ってみたい(あくまで願望です)と思います。

 目次 

・世代
・通信方式とは
・周波数(対応バンド)とは
・まとめ

世代とは

よく耳にする「第●世代」とはなんぞや?
これは単純に通信の方式がバージョンアップされている回数ですね。
現在は第5世代。1世代*からはじまり、新しい通信方式にどんどん変わって現在の5世代まできました。
世代が上がるごとにデータの伝達量が多くなったり、速度が速くなったりしています。
ちなみに「第5世代=5G」で、この「G」とはGeneration(世代)の略です。*「ギガ」ではないですよ!
通信方式=世代と考えてもOKですね!
*第1世代の時は1Gなんて呼び方はなかったような…と思い、ググってみたら、やはり1Gという言葉は使われていなかったみたいです。

通信方式とは

前述通り、各世代ごとに異なる通信方式となっています。
1G:TACS/AMPS 2G/2.5G:GSM、PDC 3G:CDMA/W-CDMA 4G(3.9G):LTE 5G:5G NRと、同世代でも異なる通信方式があり、キャリアによって異なる通信方式を採用しているなど、この業界にいないと「なんじゃそりゃ?」となるようなことがあります。4G(3.9G)、5Gは各キャリアともに同じ通信方式を採用しているので、現在はあまり気にしなくても良さそうですね。

※厳密には4Gの音声利用で異なることがあるので、既存の端末を利用予定の方は、端末と利用予定の通信会社の通信方式や周波数がマッチしているかどうかの確認(特にauの4Gを利用している方は注意が必要。「VoLTE」非対応の端末は利用できない通信会社が多いです。)、新たに端末購入される方は、利用予定の通信会社の通信方式を自身で確認して、購入される店舗の店員さんに●●のSIMを使う予定なんだけど、どの端末だったら使える?など尋ねてください。)

また、通信方式は同一でも「周波数」は異なるので注意が必要です。
通信方式について、もう少し詳しく知りたい方は下記をクリックしてみてくださいね~!

*モバイル通信の世代ごとの通信方式

現在主流となっている第4世代(4G)、第5世代(5G)の通信方式に関しては、NTTドコモ、KDDI(au)、ソフトバンクともに「4G=LTE-Advanced」、「5G=5G NR」という通信方式を採用しています。同じ通信方式を採用しているので、キャリアのロックがかかっていない「SIMフリー」のスマートフォンに、どのキャリアのSIMを挿入しても問題なく利用できると思われるかもしれないのですが、実はそうとは限りません。

その要因の1つに挙げられるのが、4Gの1つ前の世代となる第3世代(3G)の通信方式の違いがあります。NTTドコモとソフトバンクは、3Gに「W-CDMA」という方式を用いていましたが、auのみ「CDMA2000」という別の方式を用いていました。
特にこの違いが影響してくるのが音声通話です。SIMフリースマートフォンの多くは、主としてデータ通信に4G、音声通話に3Gを用いることが多いのです。
3Gの通信方式に関しては、世界的に広く普及しているW-CDMA方式のみを採用しており、CDMA2000方式を採用しているものは少数でした。そのためauのSIMを挿入しても、音声通話が利用できないSIMフリースマートフォンが多いのです。

そこでauは、4Gのネットワークで音声通話をする「VoLTE」(Voice over LTE)に力を入れて、全ての通信を(音声通話もデータ通信も)4Gのネットワークで使えるようにしていきました。(既に各社とも3Gのネットワークの利用については終了、または縮小して順次終了となります。)現在はauから販売されているスマートフォンは、既にCDMA2000方式に対応しておらず、データ通信だけでなく音声通話にも4Gを用いています。
ここで重要なのは、以前auから販売されていた端末(音声通話に3Gを利用していたもの)は、様々なSIMに対応できず利用できないものが多いため注意が必要です。「VoLTE」に対応しているかどうかしっかり確認してください。

ちなみに「VoLTE(ボルテ)」とは、スマートフォン(スマホ)や携帯電話のLTE(Long Term Evolution)ネットワーク上で音声通話を実現するために、標準化団体の3GPP(Third Generation Partnership Project)で制定した標準規格のことです。LTEはもともと、高速なデータ通信を実現するために誕生しました。このLTE上で音声もやり取りするために、少し遅れて登場したのがVoLTEです。
VoLTEがなかった時代には、データ通信と音声通話は別々のコアネットワークを経由してやり取りしていました。リアルタイム性が要求される音声通話に関しては、低速ながら回線を占有できる「回線交換ネットワーク」を使うことで一定の品質を担保していたのです。
一方、データ通信はデータをパケットと呼ぶ細かい単位に分けて送信します。途中の通信状況によっては遅延などが発生することがありますが、回線の利用効率は高くなり、大量のデータを短時間で送ることも可能になります。
これに対しVoLTEでは、音声通話もデータ通信と同様にパケットとしてLTEネットワーク上でやり取りします。ただし電話としての品質を確保するためにQoS(Quality of Service)という機能を使って音声パケット用に一定の帯域を確保しています。

IPネットワークのパケットを使って音声をやり取りするという広義の意味では、SkypeやLINE通話などのIP電話と同じです。ただし、VoLTEは基地局などのコアネットワークを提供しているキャリアの正式な音声サービスです。そのため、無線でやり取りする部分までを含めて、きちんと制御して安定した品質を保証できるのが大きな特徴です。

周波数(対応バンド)とは

周波数帯(バンド)は電波(データ)の通り道のような物で、同じ周波数帯(バンド)を使用している人が多いと、混雑してインターネットが遅くなります。 そのため、総務省が通信会社(キャリア)ごとに使用可能な周波数帯(バンド)を割り当てており、通信会社(キャリア)で利用できる周波数帯(バンド)のこと対応バンドと呼びます。
それでは「対応バンド」について解説していきますが、ここは思った以上に長くなりそうですので、読まれる方もお覚悟を。。。笑

スマホの「対応バンド」とは、スマホが受信することができる電波の周波数帯(バンド)のことです。
テレビのチャンネルで例えるとするなら、テレビ=スマホ、チャンネル=周波数帯となり、「A社のテレビは1チャンネルだけ見れます。」「B社のテレビは1、3、4、6のチャンネルを観れます。」「C社のテレビは全てのチャンネルを観れます。」といった感じです。

モバイル通信に使われる周波数帯(バンド)は、総務省によって各通信会社(キャリア)に割り当てられています。
例)
ー 通信会社Aには●●Hz~●●Hz(バンド〇、△、✕、□、◇)を割り当てます。
ー 通信会社Bには△△Hz~△△Hz(バンド✕、◇、◆、■)を割り当てます。


スマホなど、端末側でも使える(受信できる)周波数帯(バンド)が決められています。
例)
ー 端末Cは●●Hz~●●Hz(バンド〇、△、✕、□、◇)が利用できます。
ー 端末Dは△△Hz~▲▲Hz(バンド✕、◇、※、#)が利用できます。


端末によって対応バンドが異なっていることから、通信会社(キャリア)と利用端末の組み合わせによっては、電波が受信できない、受信できるけど電波がつながりにくくなってしまうなどがあります。

・上記の例でいうと…
ー 通信会社AのSIMは、端末Cでは利用可能、端末Dでは利用不可
ー 通信会社BのSIMは、端末Cでは利用不可、端末Dでは一部地域では利用可だが弱電になる場合あり、もしくは利用不可


といった感じになります。

既に利用している端末や、新たに購入されるSIMフリー端末、中古端末を利用する際は、SIMの購入前に必ず対応バンドを確認しておきましょう。
※通信会社(キャリア)のショップなどで、SIMと端末の購入の場合は、対応バンドを気にする必要はありません。

ここからは少しだけ日本の携帯電話利用で必要な対応バンドを参考までに見てみましょう。
※携帯電話/周波数/対応バンドなどでweb検索すると良く出てくるような表です。

ドコモauソフトバンク楽天モバイル
バンド1
バンド3
バンド8
バンド18/26◎*1
バンド19

*1 楽天モバイルのバンド18/26は、「パートナー回線(au回線)」として利用可能なものです。
上記の表で見ると、ドコモを利用したい場合、バンド1、3、19に対応している機種であれば利用できます。
もし、バンド1、3、8、18、19、26に対応している機種であれば、日本のどのキャリアの回線でも快適に利用できることになりますね!

SIMの購入前に利用予定端末が対応しているかどうかをしっかり確認しましょう。

1.「利用したい通信会社名+対応バンド」でweb検索をすると、各通信会社や親切なユーザー、ブロガーがまとめてくれているwebページで、上記のような表やリストが出てくるので確認。

2.「利用予定端末名+対応バンド」でweb検索をすると、各端末メーカーや親切なユーザー、ブロガーがまとめてくれているwebページで、端末ごとの対応バンドが出てくるので確認。(見つからない場合は、端末メーカーのサポートに連絡)

1と2の結果が合致すれば利用可能です。合致しない場合は利用不可、一部のみ合致の場合の利用可否は、現地に行ってみないと判断できません。

ここからは完全に自分の勉強メモです。(ついでに調べてしまい、勿体ないので記録として残します笑)

各キャリアに割り当てられているバンドを、通信規格の世代ごとにまとめました。
各携帯電話事業者の通信方式・周波数帯|総務省 を参考にしております。
3G
周波数帯ドコモauソフトバンク楽天モバイル
バンドVI/XIX800MHz
バンドVIII900MHz
バンドI2.0GHz

現在では3Gの重要度は高くなく、3Gサービスを提供するNTTドコモ、KDDI、ソフトバンクのMNO3社では、契約数の減少や経営資源集中、周波数の有効活用などを理由に2022年以降から3Gサービスを順次終了させる予定です。
2022年3月末にauの3Gサービスが終了し、ドコモやソフトバンクも今後数年以内に終了予定です。

4G(LTE)
周波数帯ドコモauソフトバンク楽天モバイ
バンド28700MHz
バンド18/26800MHz◎*1
バンド19
バンド8900MHz
バンド111.5GHz
バンド21
バンド31.7GHz
バンド12.0Ghz
バンド423.5GHz

*1 楽天モバイルのバンド18/26は、「パートナー回線(au回線)」です。
4G(LTE)は、まだまだ主流の通信規格です。
「◎」のバンドに対応している機種であれば、おおむね快適に利用できます。

5G
周波数帯ドコモauソフトバンク楽天モバイル
n773.7GHz
n78
n794.5GHz
n25728GHz

5Gのバンドは、大きく下記の2つに分けられます。

Sub-6:6GHz未満(n77、78、79)
ミリ波:(おおむね)30GHz以上(n257)

このうちミリ波は超高速通信が可能ですが、利用できるエリアが局所的で対応端末も少ないため、現状ではあまり気にする必要はありません。

対応バンドを確認するうえで、知っておきたいこと

対応バンドを確認するうえで、「プラチナバンド」、「バンド18、19、26」の2つのポイントはぜひ知っておきたいところです。

プラチナバンドとは
700MHz〜900MHzのバンド(バンド8、18、19、26)
のことプラチナバンドといいます。

周波数帯ドコモauソフトバンク楽天モバイル
バンド28700MHz
バンド18/26800MHz◎*1
バンド19
バンド8900MHz

*1 楽天モバイルのバンド18/26は、「パートナー回線(au回線)」です。

プラチナバンドと非プラチナバンドの違いは?

プラチナバンド非プラチナバンド
周波数帯700MHz〜900MHz900MHz以上
通信速度遅い速い
電波の届きやす届きやすい届きづらい

周波数が高いほど、「送れるデータが多くなる=通信速度が速くなる」メリットがあります。
一方で電波が直進しようとする性質が強くなる(回り込む性質が弱くなる)ので、遮蔽物の影響を受けやすく電波が届きづらいデメリットがあります。
プラチナバンドは周波数はそこまで高くないため、通信速度に多少の遅さはありますが、電波が回り込みやすい性質のため、プラチナバンドに対応していれば、山間部や屋内でも通信が快適になります。
ちなみに、プラチナバンドの「プラチナ」には、「価値が高いもの」という意味があります。

バンド18、19、26について
バンド26は、バンド18とバンド19を含んでおり、理論上ではバンド26に対応している端末では、バンド18やバンド19も利用できるということです。
ただし、実際に通信するためには、キャリア側が「MFBI (Multi Frequency Band Indicator) 」という仕組みに対応している必要があります。

周波数帯ドコモauソフトバンク楽天モバイル
バンド18/26800MHz◎*1
バンド19

*1 楽天モバイルのバンド18/26は、「パートナー回線(au回線)」です。
auは、MFBIに対応しているので、バンド26に対応している端末でバンド18も利用できます。
同様に、楽天モバイルのパートナー回線でも利用できます。
ドコモはMFBIに対応していませんでしたが、ここ1、2年ほどで、「バンド26に対応している端末でドコモのバンド19が使えた」という口コミが見られるようなりました。
ドコモが公式にMFBI対応をうたっているわけではないため、「利用できる可能性がある」程度にとどめておいてください。

対応バンドを確認する方法

対応バンドは、機種や通信会社(キャリア)の公式ページから確認できます。
例として、iPhone 13をドコモ回線で利用する場合を調べてみます。
iPhone 13の公式ページには、下記のように記載されています。

5G NR(バンドn1、n2、n3、n5、n7、n8、n12、n20、n25、n28、n29、n30、n38、n40、n41、n48、n66、n71、n77、n78、n79)
FDD-LTE(バンド1、2、3、4、5、7、8、11、12、13、14、17、18、19、20、21、25、2628、29、30、32、66、71)
TD-LTE(バンド34、38、39、40、41、42、46、48)
CDMA EV-DO Rev. A(800、1,900MHz)
UMTS/HSPA+/DC-HSDPA(850、900、1,700/2,100、1,900、2,100MHz)
GSM/EDGE(850、900、1,800、1,900MHz)

(引用:iPhone 13 – 技術仕様|Apple)

4G(「FDD-LTE」と「TD-LTE」)について見てみると、ドコモで利用できるすべてのバンドに対応していることがわかります。

    周波数帯     ドコモiPhone 13
バンド28700MHz対応
バンド18/26800MHz
バンド19対応
バンド8900MHz
バンド111.5GHz
バンド21対応
バンド31.7GHz対応
バンド12.0Ghz対応
バンド423.5GHz対応

「GSM」は2G(日本ではサービス終了)を、「CDMA」や「HSPA」は3Gを表しています。

このように、端末と通信会社それぞれのバンドが合致するかどうかの確認が必要です。

対応バンドの注意点

対応バンドに関わる重要な注意点は2つ!

販売元によって対応バンドが異なることがある
対応バンドの確認が取れても、使えるとはかぎらない

販売元によって対応バンドが異なることがある
同じ機種でも、販売元のキャリアによって対応バンドが異なることがあります。
対応バンドを増やすと、仕様の変更や認証にコストがかかることが一因と考えられます。
キャリアモデルの場合は、必ず該当キャリア(購入元キャリア)の対応バンドを確認しましょう。

・対応バンドの確認が取れても、使えるとはかぎらない
対応バンドの確認が取れても、利用する通信会社によっては、一部サービスが利用できないことがあります。
たとえば楽天モバイルでは、2020年のサービス開始から1年間ほど、iPhoneが正式には対応していませんでした。
日本、海外問わず、各社の公式ページから、動作確認端末を見られるので、利用したい通信会社の情報を必ずチェックしておきましょう。(公式ページに記載がない場合は、カスタマーサポートに問合せしましょう。)

iPhoneの対応バンドは全キャリアで同じ

iPhoneの場合は、日本国内で販売されているモデルがすべて同じで、キャリアごとの違いはありません。
最近の機種であれば、すべての日本国内のキャリアの主要バンドに対応しています。
ただし、海外で販売されているモデル違いでは、対応バンドが異なる場合があるので注意が必要です。


まとめ

長々とお付き合いいただき感謝感謝です!
纏まり切らない記事になってしまった感は否めませんが、なんとなくでも通信方式について理解いただけますと幸いです!
特に、対応バンドについては、海外渡航されるかたにとってはしっかり覚えておいて欲しいところです。
いざ海外に行き、現地でSIM購入したけど端末が対応していなくて使えなかった。。。とならないようにしましょう!
多少なりとも理解していないと、使えないからといって、その場で高い携帯電話を買わされたりといったことにもなりかねませんので!

SIM購入前にやること

1. 通信会社(キャリア)の公式ページなどで、購入するSIMの通信方式、周波数(対応バンド)を確認


2-1. 既に持っているスマホ(端末)を利用予定の場合
利用予定端末の端末メーカーの公式ページで、端末が対応している通信方式、周波数(対応バンド)を確認

2-2. スマホ(端末)も購入する場合
SIMと同時購入であれば、通信方式、周波数(対応バンド)に対応しているので問題ない
*念のため、購入端末で購入SIMが利用可能かは要確認
SIMと別に購入する場合、購入予定の端末の端末メーカーの公式ページで、端末が対応している通信方式、周波数(対応バンド)を確認

1と2が合致していれば利用可能です!

新しく端末も新調するならば、iPhoneがおすすめです。
もしモデルが異なっていたとしても、多くの周波数帯(対応バンド)に対応しており、ほとんどの国で利用できます。

SIMフリー端末だからどのSIMでも使えるでしょ~。は間違いです!
また、SIMによってはSIM自体のサイズも異なっていたりもしますので、端末側のトレーに入るかどうかも重要です。
SIMカッターと呼ばれるものでSIMをカットしたり、アダプターを装着するなどしてサイズ変更も可能ですが、チップ部分をカットしてしまったり、アダプターが引っかかってトレーを引き出せなくなるなどのトラブルもありますので注意してくだsだい。

ふぅ、、、小さな脳みそをフル回転させたので疲労感が半端ないのですが、本日のなんちゃって解説系blogはここまでといたしまして、恒例の宣伝をしていきます!あっ、ちなみに脳みそが小さいのは体のサイズも小さく、小顔ゆえに頭も小さいからってことですからね~笑

当店取り扱いのSIM(H2OWireless、PhoneBox)は、どちらも大手キャリアの通信網という安心感!大手キャリアだからこそ使える端末も多く販売されています!新品の端末から中古品まで選び放題!!「H2OWireless または PhoneBoxで使える端末ちょーだい」と店員さんに尋ねればOK!
*対応バンドが分からなかったら、当ホームページ内に記載があるので確認してね!!

当店取り扱いのSIM(H2OWireless、PhoneBox)は、どちらも大手キャリアのMVNOだから、安定したネットワーク!カバレッジも広い!そしてMVNOの売りである安さ!と通信の3種の神器を兼ね備えた最強のSIM!!契約においても日本にいながら日本語対応で完結することから、留学、駐在、出張される方に愛され続けてうん十年!なH2OWireless、PhoneBoxが選ばれるのです!

H2OWireless、PhoneBoxは事前支払いのプリペイドタイプの簡単通信契約!使いすぎて高額請求などの不安もなく、使い切ってしまってもwebから簡単に追加チャージが可能!*
何よりプリペイドタイプならではの安さが嬉しいですね!
これから留学するお子様に、駐在に同行する家族にもたせても安心!
*自動チャージの設定、PhoneBoxはデータは自動チャージなど詳細はそれぞれの商品ページでご確認ください。

一応ここまでの記事で、携帯電話の大まかな仕組みの解説は一区切りついたかなぁ。なんて勝手に思っています。
今後は実際に利用するにあたっての便利な小技の紹介や、アメリカ生活の豆知識などを不定期でお送りしていきたいと思います!

アメリカ生活を送っているからこそ記事として書ける、リアルで体験してきた注意点や対策などお伝えしたいことは山ほどありますので、今後もお付き合いいただけますと幸いです!

それでは次回もお楽しみに~!

参考になりましたらSNSシェアお願いします