EDGE、PHSのエリアってこんな感じ・・?
EDGEの通話エリアってこんな感じになっていると思われます。
自分の興味で見たり調べたりした物なので実際とは違う所が有ると思いますが・・。

PDCやCDMAの基地局のイメージ
携帯電話が世の中に広がり始めたアナログ時代は基地局の出力も20W〜30W程ありその守備範囲も半径20Km以上有ったとか・・その後デジタルに移行し契約者数が増えてくると守備範囲が広い事が逆に災いし親局1局辺りの回線数が足らなくなってしまい、移動先の親局が回線が混んで塞がっていると切断を余儀なくされた様です。
現在の携帯電話基地局は小セルと言われる一局当たりの守備範囲が半径2Km〜3Kmの物になっている模様です、ビルなどの上に設置されている携帯電話のアンテナは大体その手だと思われます。
それでも1局のまかなう通信エリアが広いので契約台数の多い電話会社では同時に複数のユーザーが利用することも有ると思われデータ通信等ではその容量を超えた場合回線を分け合うため通信速度の低下なども考えられます。


EDGE、PHSの基地局のイメージ
EDGE、PHSの基地局は1局の守備範囲が半径500m程度と言われています(500mW局)、また通常見られる局は通話は3回線、パケットデータ通信と回線交換式64K/bps(32K/bpsも有ったかな)のデータ通信を行います。
守備範囲が狭い分複数のユーザーが入り込む確率も低いと思われ基地局電波の独り占め?が可能だったり・・。(^^ゞ
またアンテナはダイバーシティーアンテナでより通話通信状態の良い素子から電波が飛んで来るとか・・電波は目には見えないので何とも言えませんが上手く出来ている。(^^;

WILLCOMの基地局電波は上の図の様に隣り合う基地局と重なり合う様に設置されているため現在では通話、通信しながら移動しても切れてしまうことは殆ど有りません、基地局の渡り歩き・・ハンドオーバーと呼ばれますが以前はその瞬間”もしもし?”一回分位無音状態になることがありました・・。
PHSのサービス開始時(DDIポケット時代)からこの構造は変わらず、移動に弱いと言われていたPHSの中で移動しながらも通話、データ通信共に結構実用になりました。
WILLCOMの基地局では各基地局毎の電波は同期を合わせて有るため重なり合っても干渉を起こす事が無いようになっています、ただ開業当時からしばらくは基地局からの通信信号を収容しているNTT回線で市街局番(電話局?)が異なる(例として0425・・の市外局番地域から0423地域への移動)地域への移動では切り替わらず必ず切断となり渡り歩くことが出来ませんでした、のちにH゛と呼ばれる端末の登場と基地局の改良でこの問題も無くなり、ハンドオーバー時の途切れも改善。

当時の他社PHSでは電波の同期はとられて無く、この基地局電波を重ねることが干渉の問題で難しく基地局間の電波に少し隙間がある設置方法だった様です、その為電波の谷間が出来てしまい移動をするとそこで切断・・PHSは移動に弱いと言うイメージが広がってしまったと思われます。
後にアステルでは端末側に工夫をして同期が取れていなくても二つの基地局電波をつかみ、移動時に切断しないように切り替える方法を用いていました。

主要駅近辺は特に局の数が凄いですが、人口密度の高い場所など実際には上の図の様に最低でも3つ以上の基地局電波が届く様な間隔で設置されているため例えば一カ所にユーザーが集まり通話やデータ通信を行っても回線が一杯になることはなく上手く分散して接続されています、ただサービスエリアの端・・末端部では基地局の設置密度が薄くなり辛い所です。
特に最近サービスがされている256K/bpsでのデータ通信は複数の局を束ねて利用するため基地局密度が低い地域では速度が上がらないと言われています。

WILLCOMの基地局が発信する電波は全て同期がとられてあると書きましたがその基準信号としてGPS衛星からの電波を利用しています、基地局の中にそのGPSからの電波を受信し近隣の基地局に同期の為の信号を発信する役割の基地局が有ります、正式な名称では無いかも知れませんが私は”GPSマスター局”と呼んでいます。(上の図の青色で書いたアンテナ)
通常の4本アンテナの真ん中にもう一本エレメントが有り、その先端に三角錐型のGPSアンテナが乗っています、一見すると避雷針が付いたアンテナの様にも見えますが・・また通常のアンテナの下からもう一本短めのアンテナが出ています、おそらくこのアンテナから基準となる信号が発信されているのでは・・と推測しています。
ただなかなかお目にかかる事が出来ない基地局でも有ります、このGPSマスター局からの信号を受けている局の集合を”ゾーン”と呼んでいたような・・親局からの信号を収容しているNTTの電話局毎に有るのかも知れませんが定かではありません。
高感度型アンテナを採用したGPSマスター局では真ん中のエレメントが無くアンテナを支えているクロスした部分に直接GPSアンテナを取り付けたタイプも有る模様です。

その”ゾーン”が集まりEDGEのサービスエリアが上の図の様に作られているものと考えています、これがドンドン増えてサービスエリアが拡大していく・・違うかな?・・(^^ゞ


基地局の中で第3世代(G3)の基地局ではアダプティブアレー動作が可能な局も増えています、これは通話中の端末の位置を捕捉しそちらに向けて電波を絞って飛ばして来ると言う機能・・上の図はちょっと極端ですがこんな感じに・・。
無線の方では”ビームを振る”等と言われることも・・通話状態になると電波を振ってくれるのでより安定した通話を行う事が出来ます、しかもこちらが移動しても追いかけて飛ばしてくれるとか・・4本のアンテナ間の位相差を用いていると思うのですが上手く出来ている物です。
同じ基地局の守備範囲に2局通話状態の端末が有る場合は各々に良い電波を届けてくれると言う”空間多重技術”と言う物を採用しているとか・・これはあるメーカーの基地局紹介サイトに乗っていました。
この場合でもそれぞれの端末側移動に合わせ電波の飛ぶ向き・・ビームを振ってくれます。

指向性アンテナを使用したイメージ
基地局のアンテナで4本や8本のエレメントを持つタイプは局を中心にして同心円に電波が出ていますが高層ビルの上層階や通常の基地局では電波の到達範囲、受信感度の面で辛い場合には指向性を持ったアンテナを採用した基地局も有ります。
エレメントを片側に寄せて電波の飛ぶ方向を定める高感度指向性アンテナタイプと四角いパネル型アンテナを複数組み合わせて使うタイプを見ることが出来ます、またパネルタイプのアンテナも大きさが2種類確認していますが小さい方は離れた基地局に無線で信号を伝えるエントランスシステムの中継基地局に使われている物を見ることがあります。
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