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携帯電話とは、携帯電話に無線電話サービスを提供するものであり、固定電話を介して提供される固定電話とは区別されます。伝統的に、電話は音声通信のみを指していましたが、テキストメッセージやデータサービスなどの追加機能が統合されるにつれて、その区別は曖昧になっています。
現代の携帯電話は、地上の基地局(一般的にセルサイトと呼ばれる)ネットワークに接続し、電波を利用して通信を行っています。衛星電話は、周回衛星への無線リンクを使用しており、固定電話や携帯電話ネットワークなどの地上通信インフラが整備されていない地域で代替手段を提供しています。携帯電話ネットワーク、衛星ネットワーク、固定電話システムはすべて公衆交換電話網(PSTN)に接続されており、世界中のほぼすべての電話機との間で通話が可能です。
2010 年時点で、世界の携帯電話加入者数は約 50 億人と推定されており、携帯電話が世界の通信システムで重要な役割を果たしていることが浮き彫りになっています。
内部メモによると、アメリカン・テレフォン・アンド・テレグラフは1915年に携帯電話の開発を議論したが、その技術の導入によって米国における有線サービスの独占が損なわれることを懸念していた[ 1 ]。

公衆携帯電話システムは第二次世界大戦後、初めて導入され、戦争前および戦争中に開発された技術を利用していた。最初のシステムは1946年に米国ミズーリ州セントルイスで開設され、その後数十年間に他の国々も追随した。英国は1958年にサウスランカシャー無線電話サービスとして「システム1」手動無線電話サービスを導入した。[ 2 ] 通話は、通常の電話の受話器と同じ受話器を使って交換手を介して行われた。[ 3 ]電話自体は車のトランクにある大きな箱で、バルブやその他の初期の電子部品が入っていた。アップグレードされた手動サービス(「システム3」)は英国の大部分をカバーするように拡張されたが、自動化は1981年の「システム4」まで実現されなかった。ドイツのB-Netz技術をベースとしたこの非携帯電話サービスは、1982年から1985年にかけて英国全土で急速に拡大し、スコットランドで最終的に閉鎖されるまで数年間運営が続けられましたが、1985年1月にブリティッシュ・テレコム/セキュリコアの「セルネット」サービスと、ラカル/ミリコム/バークレイズの「ボーダフォン」(音声+データ+電話)サービスという2つの携帯電話システムが導入されたことで、このサービスは追い抜かれました。これらの携帯電話システムは、米国の高度携帯電話サービス(AMPS)技術をベースとしており、改良された技術はトータル・アクセス・コミュニケーション・システム(TACS)と名付けられました。
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1947年、ベル研究所が初めてセルラー無線電話ネットワークを提案した。主なイノベーションは、小さな重複セルサイトからなるネットワークの開発であった。このネットワークは、ユーザーがネットワーク内を移動する際に追跡し、接続を切断することなく通話をあるサイトから別のサイトへ転送する通話交換インフラストラクチャによってサポートされていた。1956年には、スウェーデンでMTAシステムが開始された。携帯電話を開発するための初期の取り組みは、2つの大きな課題に直面していた。比較的少ない利用可能な周波数を多数の発信者が同時に使用できるようにすること、そして、通話が切断されることなくユーザーをあるエリアから別のエリアへシームレスに移動できるようにすることである。これらの問題は両方とも、ベル研究所の従業員であったエイモス・ジョエルが1970年に移動体通信システムの特許を出願したことで解決された。[ 4 ] しかし、あるビジネスコンサルティング会社は、公衆電話が容易に利用できることと携帯電話基地局の建設コストの高さを理由に、米国の携帯電話市場全体を10万台、世界全体の市場規模を20万台以下に見積もった。その結果、ベル研究所はこの発明が「ほとんど、あるいは全く重要ではない」と結論付け、商業化を試みないことに至った。この発明により、ジョエルは2008年に全米発明家の殿堂入りを果たした。[ 5 ]
金属酸化膜半導体(MOS)大規模集積回路(LSI)、情報理論、セルラーネットワークの発達により、手頃な料金の移動体通信が可能になった。[ 6 ]携帯電話での最初の通話は、1973年4月3日、当時モトローラにいたマーティン・クーパー氏[ 7 ]が、同じく世界初を目指して競争していたベル研究所の同僚にかけたものである。ベル研究所は1978年にシカゴで最初の試験用セルラーネットワークを導入した。この試験用システムは1982年にFCCからATTに商用利用が認可され、ATT分割のための分割手続きの一環として、AMPS技術は地元の電話会社に提供された。最初の商用システムは1983年10月にシカゴで開設された。[ 8 ] [ 9 ] モトローラが設計したシステムも1982年夏からワシントンDC/ボルチモア地域で運用され、翌年には完全な公共サービスとなった。[ 10 ] 日本初の商用無線電話サービスは1979年にNTTによって開始された。
最初の完全自動第一世代携帯電話システムは、1981年にデンマーク、フィンランド、ノルウェー、スウェーデンで同時に開始された北欧携帯電話(NMT)システムでした。 [ 11 ] NMTは国際ローミング機能を備えた最初の携帯電話ネットワークでした。スウェーデンの電気技師であるオステン・マキタロは1966年にこの構想に着手し、NMTシステムの父と称され、携帯電話の父とも呼ばれています。[ 12 ] [ 13 ]
20世紀末にかけて無線通信は急速に成長したが、これは主に低コストの超大規模集積回路(VLSI)RF CMOS(無線周波数相補型MOS )技術の開発によって無線通信にデジタル信号処理が導入されたためである。[ 6 ]
1990年、AT&Tベル研究所のエンジニアであるジェシー・ラッセル、ファルハド・バルゼガー、そしてカン・A・エルヤマンは、デジタルデータの伝送をサポートするデジタル携帯電話の特許を申請しました。彼らの特許は数年後、ノキアとモトローラが2Gデジタル携帯電話を開発する際に引用されました。[ 14 ]
1991年、WiLANの創設者であるハティム・ザグロウルとミシェル・ファトゥーシュは、4Gモバイル通信を含む広帯域無線通信アプリケーションの基礎となる広帯域直交周波数分割多重(WOFDM )を発明しました。[ 15 ] [ 16 ]
携帯電話技術の登場により、ヨーロッパ諸国は米国や日本の技術に匹敵する汎ヨーロッパ的な携帯電話技術の開発に協力するようになりました。その結果、GSMシステムが誕生しました。これは、当初は仕様策定と開発を担当していたGroupe Spécial Mobileの頭文字をとったものですが、後に「Global System for Mobile Communications(世界移動通信システム)」と改称されました。GSM規格は最終的にヨーロッパ外にも広がり、現在では世界で最も広く使用されている携帯電話技術であり、事実上の標準となっています。業界団体であるGSMAは、現在219カ国と約800社の移動体通信事業者を代表しています。[ 17 ] 「携帯電話使用数国別リスト」によると、現在、携帯電話の加入契約数は50億件を超えると推定されています(ただし、複数の加入契約や休止中の契約を保有しているユーザーもいます)。このことから、携帯電話は世界で最も広く普及した技術であり、最も一般的な電子機器となっています。[ 18 ]
インターネット接続とワイヤレスメール機能を備えた最初の携帯電話、ノキア・コミュニケーターは1996年に発売され、スマートフォンと呼ばれる多機能デバイスの新しいカテゴリーを生み出しました。1999年には、NTTドコモが日本で最初のモバイルインターネットサービスをiモードサービスとして開始しました。2007年までに、世界中で7億9,800万人以上が、パソコンではなく携帯電話を使って、インターネット、またはWAPやiモードなどの同等のモバイルインターネットサービスに、少なくとも時折アクセスしていました。

携帯電話は、マイクロ波アンテナを備えた任意の数のセルサイトベースステーションを使用して無線信号を送受信します。これらのサイトは通常、人口密集地域にある塔、柱、または建物に設置され、ケーブル通信ネットワークおよび交換システムに接続されます。電話機には低電力トランシーバーがあり、通常は8〜13 km(約5〜8マイル)以内の距離にある最も近いセルサイトに音声とデータを送信します。カバレッジの狭いエリアでは、セルラーリピータを使用することがあります。これは、長距離高利得パラボラアンテナまたは八木アンテナを使用して通常の範囲外にあるセルタワーと通信し、リピータを使用して小さな短距離ローカルアンテナに再ブロードキャストすることで、数メートル以内の携帯電話が正常に機能できるようにします。
携帯電話またはデータ機器の電源を入れると、固有の識別子が携帯電話交換機(スイッチ)に登録され、電話の着信があると携帯電話交換機から通知されます。端末は周囲の基地局から最も強い信号を常に受信し、シームレスに拠点間を切り替えることができます。ユーザーがネットワーク内を移動すると、「ハンドオフ」が実行され、通話を中断することなく拠点を切り替えることができます。
携帯電話基地局は、比較的低出力(多くの場合1~2ワット)の無線送信機を備えており、基地局の存在を報知し、携帯電話と交換機間の通信を中継します。交換機は、通話を同じ無線通信事業者の別の加入者、または他の無線通信事業者のネットワークを含む公衆電話網に接続します。これらの基地局の多くは、特に景勝地では、既存の環境に溶け込むようにカモフラージュされています。
端末と基地局間の通信は、デジタル化された音声を含むデジタルデータストリームです(第1世代のアナログネットワークを除く)。これを実現する技術は、携帯電話事業者が採用しているシステムによって異なります。技術は世代別に分類されます。1979年に日本で開始された第1世代のシステムは、すべてアナログで、AMPSとNMTが含まれています。1991年にフィンランドで開始された第2世代のシステムは、すべてデジタルで、GSM、CDMA、TDMAが含まれています。
GSM規格は、CEPT(欧州郵便電気通信会議)で表明された欧州主導の取り組みです。フランスとドイツの研究開発協力により技術的な実現可能性が実証され、1987年には13の欧州諸国間で1991年までに商用サービスを開始することに合意した覚書が締結されました。GSM(2G)規格の最初のバージョンは6,000ページに及びました。IEEE/RSEは、初のデジタル携帯電話規格への貢献により、トーマス・ハウグとフィリップ・デュプイに2018年のジェームズ・クラーク・マクスウェル・メダルを授与しました。 [ 19 ] 2018年には、GSMは220か国以上で50億人以上に利用されました。GSM(2G)は3G、4G、5Gへと進化しました。 GSMの標準化団体は、1982年にCEPT傘下のCEPTワーキンググループGSM(Group Special Mobile)として発足しました。1988年にETSIが設立され、CEPTのすべての標準化活動はETSIに移管されました。GSMワーキンググループはGSM技術委員会となりました。1991年、ETSIがUMTS(3G)の委員会を委託したため、GSMワーキンググループはSMG(Special Mobile Group)技術委員会となりました。

携帯電話技術の性質上、多くの電話は「クローニング」に対して脆弱です。携帯電話が通信圏外(例えば、道路のトンネル内)になった場合、信号が再確立されると、電話は最も近い携帯電話基地局に「再接続」信号を送信し、自身を識別して再び送信準備が整ったことを知らせます。適切な機器があれば、再接続信号を傍受し、そこに含まれるデータを「ブランク」電話にエンコードすることが可能です。あらゆる点で、この「ブランク」電話は本物の電話の完全な複製であり、「クローン」でかけた通話は元のアカウントに課金されます。この問題は第一世代のアナログ技術で広く見られましたが、GSMなどの現代のデジタル規格ではセキュリティが大幅に向上し、クローニングは困難になっています。
送信機をユーザーの身体に近づけることによる潜在的な危害を制限するため、送信機、車載アンテナ、受話器が別々に搭載された初期の固定/移動型携帯電話(カーフォンやバッグフォンとして知られる)は、実効放射電力( ERP )が最大3ワットに制限されていました。送信アンテナをユーザーの頭蓋骨から数インチ離して保持する必要がある現代のハンドヘルド型携帯電話は、最大送信電力が0.6ワットERPに制限されています。潜在的な生物学的影響とは関係なく、現代のハンドヘルド型携帯電話の送信範囲は狭いため、カーフォンやバッグフォンに比べて田舎での有用性が制限されます。また、ハンドヘルド型携帯電話では、送信電力の不足を補うために、携帯電話基地局の設置間隔をかなり狭くする必要があります。

ヨーロッパを中心に、携帯電話の普及率が人口を上回る国が増えています。欧州連合(EU)の統計局であるユーロスタットのデータによると、携帯電話普及率はルクセンブルクが100人あたり158件で最も高く、リトアニアとイタリアが僅差で続いています。[ 20 ]香港では、2007年7月に人口の139.8%に普及しました。[ 21 ]携帯電話加入者普及率が人口を上回っている国は50カ国以上あり、西ヨーロッパの平均普及率は2007年には110%でした(出典:Informa 2007)。
2007年時点で、中国には5億を超えるアクティブな携帯電話アカウントが存在するが、その普及率は依然として50%を下回っている。[ 22 ]世界の携帯電話加入者総数は、2005年には21億4000万人と推定された。[ 23 ]加入者数は2007年11月までに33億人に達し、[ 18 ]これは世界人口の半分以上に相当した。2006年時点で、世界人口の約80%が携帯電話の通信範囲にアクセスしていた。
発展途上国における携帯電話技術の台頭は、しばしばリープフロッグ効果の例として挙げられます。第三世界の多くの遠隔地では、通信インフラが全く整備されていなかった状態から、衛星通信システムが導入されるようになりました。2005年には、アフリカの携帯電話加入者数は世界で最も高い成長率を記録し、[ 24 ]市場はアジア市場のほぼ2倍の速さで拡大しました。[ 25 ]加入者が長期契約に縛られない プリペイド式または「プリペイド」サービス の利用可能性は、アフリカだけでなく他の大陸でもこの成長を後押ししました。
絶対数で見ると、インドは2007年に最大の成長市場であり、毎月約600万台の携帯電話が追加されました。[ 26 ] 2015年には、インドの携帯電話加入者数は9億3,706万台でした。[ 27 ]
世界が3Gおよび4Gネットワークへの移行を急速に進めているため、動画を通じたモバイルトラフィックは急増しています。2018年末までに、世界のトラフィック量は年間190エクサバイトに達すると予想されていました。これは、人々がスマートフォンに移行した結果です。
モバイルトラフィックは2018年までに100億接続に達すると予測されており、トラフィックの94%はスマートフォン、ラップトップ、タブレットから発生する。市販されているほとんどのスマートフォンと176.9のウェアラブルデバイスで高解像度画面が利用できるようになったため、モバイルトラフィックの69%はビデオから発生する。4Gは2018年までにモバイルデータ全体の51%を占めると予想されていた。[ 28 ]
法執行機関は携帯電話の証拠を様々な方法で利用してきました。特定の時間における個人の物理的な位置に関する証拠は、複数の携帯電話基地局間で個人の携帯電話を三角測量することによって得られます。この三角測量技術は、個人の携帯電話が特定の時間に特定の場所にあったことを示すために使用できます。テロリズムとテロリストによる技術利用に対する懸念から、英国下院内務特別委員会は携帯電話デバイスからの証拠の利用について調査を行い、携帯電話フォレンジックの第一線の専門家がこの分野で利用可能なフォレンジック技術を特定するよう促しました。[ 29 ] NISTは、携帯電話に存在するデジタル情報の保存、取得、検査、分析、および報告に関するガイドラインと手順を公開しており、NIST出版物SP800-101に記載されています。[ 30 ]
2000年の英国では、オマー爆破事件当日の携帯電話の通話記録が警察の捜査にとって極めて重要だと主張された。特に、爆破事件当日にアイルランド国境の南からオマーまで、そしてオマーからアイルランド国境まで追跡された2台の携帯電話の通話記録は、極めて重要とみなされた。[ 31 ]
携帯電話を用いた犯罪捜査の更なる例としては、 2004年のマドリード列車爆破事件におけるテロリストの初期位置特定と最終的な身元特定が挙げられる。この事件では、携帯電話が爆弾の起爆に使用された。しかし、爆弾のうち1つは不発に終わり、その携帯電話のSIMカードが捜査官にテロリストに関する最初の重要な手がかりを与えた。警察はSIMカードの所在を追跡し、その地域で登録されていた他の携帯電話と照合することで、テロリストの居場所を特定することができた。[ 32 ]
フィンランド政府は2005年に、災害を国民に警告する最も速い方法は携帯電話ネットワークであると決定した。日本では、携帯電話会社が地震やその他の自然災害の即時通知を顧客に無料で提供している。[ 33 ] 緊急事態が発生した場合、災害対応チームは携帯電話からの信号を使用して、閉じ込められた人や負傷者を見つけることができます。携帯電話のウェブブラウザからアクセスできる対話型メニューで、ユーザーが安全か危険にさらされているかを会社に通知します。フィンランドの救助隊は、ハイカーに対し、携帯電話の電波が届かない森の奥深くにいる場合でも、緊急時に備えて携帯電話を携帯することを推奨しています。これは、基地局に接続しようとしている携帯電話の無線信号が、上空を飛ぶ特殊な探知装置を備えた救助機によって探知される可能性があるためです。また、米国のユーザーは、自分の地域で行方不明者がいるというアンバーアラートが発令されたときに、プロバイダーを通じて無料のテキストメッセージを受け取るようにサインアップすることができます。
しかし、ほとんどの携帯電話ネットワークは平常時にはほぼ満杯の状態であり、広範囲にわたる緊急事態による通話量の急増は、まさに最も必要とされる時にシステムを過負荷に陥らせることがよくあります。メディアで報じられたこうした事例としては、2001年9月11日の同時多発テロ、2003年の北東部停電、2005年のロンドン地下鉄爆破事件、ハリケーン・カトリーナ、2006年のキホロ湾地震、そして2007年のミネソタ州橋崩落などが挙げられます。
FCC 規制では、 SIM カードの有無やアカウントの支払い状況に関係なく、 すべての携帯電話は緊急電話番号にダイヤルできる必要があります。
携帯電話の導入以来、日常的な使用による健康への潜在的な影響について(科学界と一般大衆の両方から)懸念が提起されてきた。[ 34 ]しかし、2008年までに、アメリカの携帯電話では通話よりもテキストメッセージの送受信が多くなった。[ 35 ]多数の研究で、携帯電話の使用と健康の間には有意な関係がないと報告されているが、携帯電話の使用が健康に与える影響は、依然として一般大衆の関心事である。
例えば、ベライゾンは一部顧客の要望に応えて、サービス使用量を測定して携帯電話の電源を切ることができる使用制御を作成した。これにより、子供たちは睡眠をとることができる。[ 35 ]また、走行中の電車や自動車の運転者、チームの有望な選手にメッセージを送るコーチ、映画館の観客による使用を制限しようとする動きもあった。[ 35 ]ある調査によると、16歳から30歳までの自動車運転者の約40%が運転中にテキストメッセージを送信しており、別の調査によると、10代の若者の40%が目隠しをしてもテキストメッセージを送信できると回答している。[ 35 ]
携帯電話と脳腫瘍の関連性については、18件の研究が行われています。これらの研究のレビューでは、10年以上の携帯電話の使用は「聴神経腫瘍および神経膠腫のリスク増加の一貫したパターンを示している」ことが明らかになりました。[ 36 ]腫瘍は主に携帯電話が接触している側の頭部に発生します。2008年7月、ピッツバーグ大学癌研究所所長のロナルド・ハーバーマン博士は、携帯電話からの放射線について警告しました。ハーバーマン博士は、携帯電話と脳腫瘍の関連性を決定的に証明するものはないものの、予防措置として携帯電話の使用を減らすべきであるという十分な研究があると述べました。[ 37 ]吸収される放射線量を減らすには、ハンズフリー機器を使用したり、通話を補足してテキストメッセージを送信したりすることができます。また、通話時間を短縮したり、地方では携帯電話の使用を制限したりすることもできます。携帯電話の基地局から離れた地域では、放射線量が高いことが分かっています。[ 38 ]
ロイター通信によると、英国皮膚科学会は、携帯端末の外装によく見られるニッケル表面に対するアレルギー反応によって、耳や頬に発疹が出る可能性があると警告している。また、金属製のメニューボタンで長時間テキストメッセージを送信すると、指にも発疹が出る可能性があるという説もある。2008年、ロードアイランド州プロビデンスのブラウン大学のライオネル・バーコヴィッチ氏とその同僚は、8つの異なるメーカーの人気携帯端末22機種を検査し、そのうち10機種にニッケルが含まれていることを発見した。[ 39 ]

1980年代から2000年代にかけて、携帯電話はビジネスエリートが使う高価な機器から、一般の人々にとって普及した個人的なコミュニケーションツールへと変化しました。多くの国では、携帯電話の普及率が固定電話を上回っており、2007年末時点では固定電話の加入者数は13億人であるのに対し、携帯電話の加入者数は33億人に達しています。
日本や韓国からヨーロッパ、マレーシア、シンガポール、台湾、香港に至るまで、多くの市場では、8~9歳の子供のほとんどが携帯電話を持っており、6歳と7歳の顧客向けに新規アカウントが開設されるようになりました。ほとんどの親が幼い子供に中古の携帯電話をお下がりにする傾向があるのに対し、日本ではすでに、KDDIが2007年2月に発売した10歳未満を対象とした新しいカメラ付き携帯電話が市場に出回っています。米国もこの対策で遅れており、今のところ子供の約半数が携帯電話を所有しています。[ 40 ]多くの若い成人の家庭では、携帯電話が固定電話に取って代わっています。携帯電話の使用は、北朝鮮など一部の国では禁止されており、ビルマなど他の国では制限されています。[ 41 ]
携帯電話サービスの社会的な普及率が高いことから、それは人々が互いにコミュニケーションをとるための重要な手段となっています。SMS機能は、若いユーザーの間で「テキストメッセージ」というサブカルチャーを生み出しました。1993年12月、フィンランドで初めて個人間のSMSテキストメッセージが送信されました。現在、テキストメッセージは最も広く利用されているデータサービスであり、2006年には18億人のユーザーが800億ドルの収益を生み出しました(ITU出典)。多くの携帯電話は、シンプルで手軽なテキストメッセージのためのインスタントメッセンジャーサービスを提供しています。携帯電話にはインターネットサービス(例: NTTドコモのiモード)があり、日本、韓国、中国、インドでは電子メールによるテキストメッセージングを提供しています。モバイルインターネットアクセスは、警報、天気予報、電子メール、検索エンジン、インスタントメッセージ、ゲームや音楽のダウンロードなど、コンピュータへのアクセスとは大きく異なります。しかし、モバイルインターネットアクセスのほとんどは、慌ただしく短時間で行われます。
携帯電話は公衆の面前で使用されることが多いため、社会規範が携帯電話の使用に大きな役割を果たしていることがわかっています。[ 42 ]さらに、携帯電話は、所有者の個性を反映するようにカスタム装飾されたファッショントーテムになる可能性があり[ 43 ]、自己アイデンティティの一部になることもあります。[ 42 ]携帯電話ビジネスのこの側面は、それ自体が産業であり、たとえば、着信音の売上は 2005 年に 35 億ドルに達しました。[ 44 ]航空機内での携帯電話の使用は許可され始めており、すでにいくつかの航空会社が飛行中の電話の使用を提供しています。飛行中の携帯電話の使用は以前は禁止されており、多くの航空会社は今でも機内アナウンスで、この禁止は航空機の無線通信に干渉する可能性があるためであると主張しています。携帯電話の電源を切っても航空機の航空電子機器に干渉することはありません。通話やメッセージの送受信が可能な飛行機であっても、離着陸時には携帯電話を使用しないよう推奨されている理由は、ほとんどの航空機事故が離着陸時に発生するため、乗客が乗務員に事故の可能性について注意を払うようにするためです。
携帯電話の使用は、葬儀や結婚式、トイレ、映画館、劇場などでの通話など、社会的なマナー違反となる可能性があります。書店、図書館、トイレ、映画館、診療所、礼拝所などでは、他の利用者への会話の迷惑を避けるため、携帯電話の使用を禁止しているところもあります。また、携帯電話の使用を妨害するために妨害電波装置を設置している施設もありますが、米国を含む多くの国では、そのような装置は違法です。
地下鉄網を持つ米国の多くの都市では、乗客のためにトンネル内での携帯電話の受信環境整備を検討中、あるいは既に整備済みです。また、特に長距離列車では、かつての禁煙車両のように、携帯電話の使用が禁止された「静かな車両」が設けられていることがよくあります。米国、ヨーロッパ、カナダのほとんどの学校では、授業の妨害を防ぐため、教室内や校内での携帯電話の使用を禁止しています。
フィンランドの電話会社、公共交通機関、通信当局で構成される作業部会は、携帯電話利用者に対し、特に公共交通機関の利用時におけるマナー、つまり電話で何を話し、どのように話すべきかについて注意喚起するキャンペーンを開始しました。特に、このキャンペーンは、大音量での携帯電話の使用やデリケートな事柄に関する通話に効果を発揮することを目指しています。[ 45 ]
運転中の携帯電話の使用は、例えば配達ドライバーが顧客に電話する場合のように仕事の一部として、または通勤者が友人とチャットする場合のように社交的に、ますます一般的になっている。多くのドライバーが運転中の携帯電話使用の利便性を受け入れている一方で、オーストラリア、カナダのブリティッシュコロンビア州、ケベック州、オンタリオ州、ノバスコシア州、ニューファンドランド・ラブラドール州、および英国など一部の管轄区域では違法としており、スコットランドではゼロトレランスシステムが、イングランド、ウェールズ、北アイルランドでは警告システムが運用されている。これらの管轄区域の当局者は、運転中の携帯電話の使用は車両操作の妨げとなり、道路交通事故のリスクを高める可能性があると主張している。
研究では相対リスク(RR)が大きく異なっていることが明らかになっています。ケースクロスオーバー解析を用いた2つの別々の研究では、それぞれ相対リスクが4と算出されました[ 46 ] [ 47 ] 。一方、疫学コホート研究では、衝突リスクへの曝露を調整した場合の相対リスクは、男性で1.11、女性で1.21でした[ 48 ] 。
ユタ大学のデイビッド・ストレイヤー教授によるシミュレーション研究では、血中アルコール濃度が0.08%のドライバーと携帯電話で会話しているドライバーを比較し、運転の難しさや作業時間を制御した後、携帯電話のドライバーは飲酒運転者よりも障害が大きいという結論が出ました。[ 49 ]カナダ自動車協会[ 50 ]とイリノイ大学[ 51 ] によるメタ分析では、ハンズフリーとハンドヘルドの電話の両方を使用しているときの応答時間は、通常の運転よりも約0.5標準偏差長いことがわかりました(つまり、平均的なドライバーが携帯電話で話しているとき、応答時間はおよそ40パーセンタイルのドライバーの応答時間です)。
ハンズフリー装置を使用しながら運転することは、携帯電話を使用しながら運転するよりも安全ではないことが、ケースクロスオーバー研究によって結論付けられている。[ 47 ] [ 46 ]疫学研究、[ 48 ]シミュレーション研究、[ 49 ]メタ分析。[ 50 ] [ 51 ]このような情報があっても、カリフォルニア州は、携帯電話などの電子無線通信装置でテキストベースの通信を自動車の運転中に書き込む、送信する、または読むことを違反とする新しい無線通信装置法(2009年1月1日に発効)を導入した。運転中の携帯電話の使用を扱う2つの追加法は、2008年7月1日に発効した。最初の法律は、すべてのドライバーが自動車の運転中にハンドヘルドの携帯電話を使用することを禁止する。この法律では、ドライバーが携帯電話を使用して、法執行機関、医療機関、消防署、またはその他の緊急サービス機関に緊急通報することを許可している。初犯の場合の基本罰金は20ドルで、再犯の場合は50ドルである。罰金査定により、罰金は基本罰金の3倍以上になることもある。[ 52 ] [ 53 ]カリフォルニア州自動車法[VC]§23123によれば、18歳以上の運転者は「ハンズフリー装置」を使用できる。2008年7月1日に発効した2つ目の法律は、18歳未満の運転者が自動車を運転中に携帯電話やハンズフリー装置を使用することを禁止している(VC§23124)。ハンズフリーと携帯電話を手に持った状態の使用で衝突リスクが一貫して増加するという点は、携帯電話の手持ちでの使用は禁止しながらハンズフリーの使用は許可している30か国以上の法律と矛盾している。電話での会話と同乗者との会話の危険性については科学文献でさまざまな意見があり、ノッティンガム大学の事故研究ユニットは、目隠しをした同乗者としていない同乗者を比較した場合、携帯電話での通話の方が発話数が多いことが通常であると結論付けている[ 54 ] 。しかしイリノイ大学のメタ分析では、同乗者との会話は携帯電話での会話と同じくらい運転パフォーマンスに悪影響を与えると結論付けている[ 51 ] 。
2007年現在、いくつかの航空会社は、航空機に基地局とアンテナシステムを設置し、機内の携帯電話を低電力で短距離接続し、航空機の基地局に接続したままにすることを実験している。[ 55 ]したがって、離着陸時のように地上の基地局への接続を試みることはしない。同時に、航空会社は旅行中の乗客に電話サービスを完全な音声およびデータサービスとして、または最初はSMSテキストメッセージングなどのサービスのみとして提供する可能性がある。オーストラリアのカンタス航空は、2007年秋にこの構成の試験機を運行した最初の航空会社である。エミレーツ航空は、一部のフライトで携帯電話の使用を限定的に許可する計画を発表した。しかし、これまで民間航空会社は携帯電話やノートパソコンの使用を禁止してきた。これらの機器から発せられる周波数が航空機の電波を妨害する可能性があるという主張によるものである。
2008年3月20日、エミレーツ航空の機内では、民間航空機で初めて機内での音声通話が許可されました。この画期的な出来事は、欧州航空安全機関(EASA)とアラブ首長国連邦に拠点を置く民間航空総局(GCAA)が、エミレーツ航空でのAeroMobileシステムの運用を全面的に承認したことで実現しました。乗客は音声通話の発着信に加え、テキストメッセージの送受信も可能になりました。エアバスA340-300型機が巡航高度に達すると、システムは自動的に作動を開始しました。サービス利用を希望する乗客は、初めて携帯電話の電源を入れた際に、AeroMobileシステムへのウェルカムメッセージを受信しました。EASAの承認により、AeroMobileシステムは「機内持ち込み不可」とされる航空機部品の改造を必要とせず、改造された携帯電話の使用も必要ないため、GSM携帯電話は飛行機内で安全に使用できることが証明されました。
いずれにせよ、航空会社によって、あるいは同じ航空会社であっても国によって、許可されている慣行にばらつきがあります。例えば、デルタ航空は米国国内線では着陸直後から携帯電話の使用を許可している一方で、オランダに到着する国際線では「ドアが開くまで使用禁止」としている場合があります。2007年4月、米国連邦通信委員会は飛行中の乗客による携帯電話の使用を正式に禁止しました。[ 56 ]
同様に、カナダ、英国、米国など多くの国では、安全上の懸念から、ガソリンスタンドで携帯電話の使用を禁止する標識が設置されています。しかし、携帯電話の使用が何らかの問題を引き起こす可能性は低く、[ 57 ] 「ガソリンスタンドの従業員自身が、疑惑の事件に関する噂を広めている」という状況もあります。

他の高層構造物と同様に、携帯電話のアンテナ塔は低空飛行する航空機にとって危険です。一定の高さを超える塔、または空港やヘリポートに近い塔には、通常、警告灯の設置が義務付けられています。携帯電話のアンテナ塔、テレビ塔、その他の高層構造物に取り付けられた警告灯が鳥類を誘引し、混乱させる可能性があるという報告があります。米国当局は、毎年、国内の通信塔付近で数百万羽の鳥類が死んでいると推定しています。[ 58 ]
いくつかの携帯電話のアンテナ塔は、地平線上で目立たないように、そして木のように見えるようにカモフラージュされています。
携帯電話やモバイルネットワークが時として脅威とみなされてきた例として、携帯電話の基地局がミツバチの蜂群崩壊症候群(CCD)と関連しているという、広く報道され、後に否定された主張が挙げられます。CCDは、特に米国の都市近郊の多くの地域でミツバチの巣の数を最大75%減少させました。インディペンデント紙は、携帯電話の基地局がミツバチの個体群崩壊の主因であるという説を裏付ける証拠となる科学的研究を引用し、基地局付近の個々の蜂の巣に急速かつ壊滅的な影響があることを対照実験で示しました。 [ 59 ] 実際には、この研究では携帯電話は取り上げられておらず、当初の研究者たちはその後、自らの研究と携帯電話、CCDとの関連性を強く否定し、インディペンデント紙の記事が結果を誤って解釈し「恐怖物語」を作り上げたことを明確に示しました。[ 60 ] [ 61 ] 当初、ミツバチへの被害が広く報道されたが、その記事の訂正はメディアではほとんど行われなかった。
米国では、5億台以上の使用済み携帯電話が棚や埋め立て地に放置されており[ 62 ] 、今年だけでも1億2500万台以上が廃棄されると推定されています。この問題は毎週200万台以上の携帯電話が廃棄されるペースで拡大しており、毎日数トンもの有害廃棄物が埋め立て地に捨てられています。複数の企業がユーザーから携帯電話を買い取り、リサイクルしています。米国では、不要になったもののまだ使える携帯電話が、緊急時の通信手段として女性シェルターに寄付されています。

携帯電話料金の支払い方法は主に2つあります。1つはプリペイド方式で、インターネットアカウント、店舗、ATMを通じて通話時間を購入し、電話機本体に追加課金するものです。もう1つは契約方式で、サービス利用後に定期的に料金を支払う方式です。消費者が基本パッケージを購入し、その後にサービスや機能を追加して、ユーザーのニーズに合わせてカスタマイズされたサブスクリプションを作成する方法がますます一般的になっています。
プリペイド(プリペイド)アカウントはポルトガルとイタリアで同時に発明され、現在では携帯電話契約の半分以上を占めています。アメリカ、カナダ、コスタリカ、日本、イスラエル、フィンランドなどは、携帯電話のほとんどが依然として契約ベースである数少ない国です。
携帯電話の黎明期には、通信事業者(キャリア)は携帯電話ユーザーが消費したすべての通話時間(発信と着信の両方を含む)に対して料金を請求していました。携帯電話の普及率が高まるにつれて、通信事業者間の競争により、一部の市場では着信通話に料金を課さない事業者も現れました(「発信者負担」とも呼ばれます)。
欧州市場では、GSM 環境全体で発信者負担モデルが採用され、すぐに他のさまざまな GSM 市場もこのモデルを模倣し始めました。
香港、シンガポール、カナダ、米国では、着信側が1分ごとに通話料金を請求されるのが一般的ですが、一部の通信事業者は着信通話無制限のサービスを提供し始めています。これは「着信側負担」モデルと呼ばれています。中国では、2つの通信事業者が2007年1月にも発信者負担モデルを導入する予定であると報じられています。[ 63 ]
着信側負担システムの欠点の1つは、携帯電話の所有者が迷惑電話を受けないように電源を切ったままにしておくことで、その結果、発信側負担国の音声利用率(および利益)が着信側負担国のそれを上回ってしまうことである。[ 64 ]ユーザーが電話の電源を切りっぱなしにしてしまうという問題を回避するために、ほとんどの着信側負担国は発信側負担に切り替えたか、またはその不便さを埋め合わせるために十分な割引料金で毎月の通話時間を長くするなどの追加のインセンティブを通信事業者が提供しているかのどちらかである。
ユーザーが他国でローミングする場合、自国で採用されているモデルに関係なく、受信したすべての通話に国際ローミング料金が適用されます。 [ 65 ]
| 世代 | 年 | 最高速度 | 頻度 | 最大範囲 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 選考科目 | マイナー | 標準 | バンド | チャネル間隔 | |||
| 0G | 0G(プレセルラー) | MTS、IMTS、AMTS | 1940年代~1970年代 | 約14.4 kbps | VHF/UHF(30~900MHz) | 約20~50kHz | 約30キロ |
| 1G | 1G | AMPS、NMT、TACS | 1980年代 | 約2.4 kbps | 800~900MHz | 30kHz | 約10~30km |
| 1.5G(デジタル信号) | デジタル制御チャンネルを備えたAMPS | 1980年代後半 | 約9.6 kbps | 800~900MHz | 30kHz | 約10~30km | |
| 2G | 2G | GSM、IS-95(CDMAOne)、D-AMPS | 1990年代初頭 | 約9.6~14.4 kbps | 850 MHz、900 MHz、1800 MHz、1900 MHz | 200 kHz (GSM)、1.25 MHz (CDMAOne) | 約35 km(GSM) |
| 2.5G | GPRS、エッジ | 1990年代後半 | 約40~144 kbps | 2Gと同じ | 200 kHz(GSM) | 約35キロ | |
| 2.75G | エッジ(E-GPRS) | 2000年代初頭 | 約473 kbps | 2Gと同じ | 200 kHz(GSM) | 約35キロ | |
| 2.9G | EV-DO Rev. 0 (CDMA2000) | 2000年代半ば | 約2.4Mbps | 850/1900 MHz | 1.25 MHz | 約35キロ | |
| 3G | 3G | UMTS、CDMA2000、WCDMA | 2000年代初頭 | 約2Mbps | 850/900/1900/2100 MHz | 5MHz | 約 2 ~ 5 km (都市部)、約 30 km (田舎) |
| 3.5G | HSPA、EV-DO Rev. A | 2000年代半ば | 約14.4 Mbps | 3Gと同じ | 5MHz | 約2~5km | |
| 3.75G | HSPA+、EV-DO Rev. B | 2000年代後半 | 約42Mbps | 3Gと同じ | 5MHz | 約2~5km | |
| 3.9G/3.95G | LTE(4G以前) | 2010年代初頭 | 約100 Mbps(DL)/ 50 Mbps(UL) | 600 MHz~2.5 GHz | 1.4~20MHz | 約5~10km | |
| 4G | 4G | LTE-A(4G) | 2010年代 | 約1Gbps | 600 MHz~5 GHz | 1.4~20MHz | 約5~10km |
| 4.5G | LTE-Aプロ | 2010年代半ば | 約3Gbps | 4Gと同じ | 1.4~100MHz | 約5~10km | |
| 4.9G | LTE-A Pro(ハイバンド) | 2010年代後半 | 約10Gbps | 4Gと同じ、mmWave(24GHz~40GHz)を含む | 1.4~100MHz | 約1 km(ミリ波) | |
| 5G | 5G | 5G NR(リリース15) | 2020年代 | 約 20 Gbps (DL) / 約 10 Gbps (UL) | サブ6GHz(600MHz~7GHz)、ミリ波(24GHz~100GHz) | 10~400MHz | ~1 km (ミリ波)、~10 km (Sub-6 GHz) |
| 5.25G | 5G-Advanced(リリース18) | 2023年以降 | 約50Gbps | 5Gと同じ | 10~400MHz | ~1 km (ミリ波)、~10 km (Sub-6 GHz) | |
| 5.5G | 5G-Advanced(リリース19) | 2025年以降 | 約100Gbps | 5Gと同じ | 10~400MHz | ~1 km (ミリ波)、~10 km (Sub-6 GHz) | |
| 6G | 6G | IMT-2030(予想) | 2030年代 | 約1 Tbps | テラヘルツ(THz)帯(100 GHz – 1 THz) | 広帯域(GHzレベルのチャネル) | 約100~200 m(THz)、約5 km(サブTHz) |
以下のリストは、携帯電話で使用される技術を網羅的ではなく列挙したリストです。
0G(移動無線電話)
1Gネットワーク(アナログネットワーク)
2Gネットワーク (最初のデジタル ネットワーク):
3Gネットワーク:
4Gネットワーク:
5Gネットワーク:
EVDO 以降では、パフォーマンスを向上させるために次のテクニックも使用できます。