[2020年最新版] 理論編；バンド表は基礎的な物理学と総務省の統計データをもとに考えるべきだ。

りんご

このサイトのバンド表ってどうやって作ったの？

android君

バンド表は基礎的な物理学と総務省の統計データによって作ったよ。

当サイトのバンドの理論的背景が知りたい方は必見だ。

バンドについて初心者の方は実践編で解説したので見てみてね。

[2020年最新版バンド表] 実践編；スマホと格安SIMのバンドによる選び方

そもそも、バンドとは何でしょうか？難しそうな響きがしますね。しかし、そんなことはありません。バンドというのはただの電波のことです。

ただ、電波の周波数で会話をするとわかりにくいし、混乱するので、ある周波数の領域をバンド○○と名前を付けて、みんなでこう呼ぼうとしているだけなのです。ただの名前なので特にバンド○○の数字の部分を気にする必要は全くありません。

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バンド表ってどうやって作ってるんだ？

当サイトでは以上のようなバンド表を使用して、スマホの対応バンドについて示しています。このようなバンド表はいろいろなサイトで示されてはいますが、どうしてそういった表になるのかは示されてはいません。少しもやもやしますね。

なので、私は基礎的な物理学と総務省の統計データをもとに独自に制作しました。（すごいでしょ。）

そしてこのページにその論拠を示しています。興味のある方やバンドについて詳しく知りたい方はご一読ください。

バンドとは

バンドというのはという3GPPとかいう標準化団体が、電波を周波数ごとに分けて名前を付けただけのものです。

これは、標準化せずにスマホ会社とか通信会社がぐっちゃぐっちゃの名前を付けたら、グローバルに企業が展開しにくくなってしまったりするので、つけているだけであり、特にユーザー側が気にするようなものではありません。

つまり、700MHzのこの部分はBand 28と呼びますよーと決めているだけなのです。別にここをリンゴでも、みかんとでも呼んでもいいわけですが、皆で、28と呼びましょうと決めただけなのです。

そして、スマートフォンはこの電波を利用して、電話やモバイル通信をしているわけなので、電波を受信する必要があります。しかし、この世界には多数の通信事業者があり、それぞれが違った電波の周波数帯、即ち、バンドを用いてサービスを提供しているので、スマートフォンがすべての電波（バンド）を拾うことは困難なのです。

そこで、スマホメーカー各社は、それぞれの国と地域に合わせた電波（バンド）を拾えるスマホを提供することで、様々なバンドを拾えるように対応しているわけです。

例えば、iphoneの場合は以上のように地域別に三モデル存在し、それぞれが拾える電波（バンド）が違うわけです。なので、アメリカで買ったiphoneが日本でも快適に使えると思ったらそうでもない場合があるわけです。

その、スマホごとに拾える電波（バンド）を対応バンドと呼び、ユーザーに分かりやすいように、技術仕様に記してあります。

この対応バンドにお使いの通信事業主の使う電波（バンド）があればその電波を拾えるということなのです。

広いバンドと速いバンド

android君

ここでは簡単な物理の話をするよ。

前の章でバンドは電波だと説明しました。電波というのは波の一種なので、まずは波の性質について考えてみましょう。

身近な懐中電灯の光も波です。携帯電話の使う電波も波です。懐中電灯の光は扉とかで閉ざしてしまうと、届きません。しかし、スマホは扉一つや二つくらいでは平然と電波を拾うことができます。

同じ、波なのになんでこうも違うのでしょう？

実は「周波数」が違うのです。

周波数は波の振動する頻度を表しており、大きいほど、振動が激しい波になります。電波と懐中電灯の光のどちらが、周波数が大きいのかというと圧倒的に懐中電灯の光のほうが大きいです、つまり振動の激しい波になります。

この図からもわかるように、周波数の大きい波ほど、波の間隔も狭くなります、上のイラストのように狭いほど波は広がりにくいので波は障害物にぶつかるとその先に回り込めなくなります。逆に、周波数の小さい波は、波の間隔も広く、波は広がりやすいので、障害物があっても回り込んで波は伝わりやすいです。

つまり、周波数が小さいものほど痒いところにも波が届くわけです。

なら、携帯の電波はすべからく、周波数の小さいものにすればいいじゃんと思うかもしれませんがそうはいきません。

周波数の大きいものにもメリットがあるのです。

そもそも波に情報を詰めているからこそ、携帯の電波は意味があるのです。なので、波が届いたとしても、情報がなければ、意味がありません。そこで、私たちは電波に情報をのせてやり取りしているわけですが、どうやってやっているかというと、波の形をいじって送っているわけです。

上のように、単調な波を大きさ（振幅）や周波数を変えて、データを送っているのです。

（上の画像は簡単なラジオ放送であるAM,FMの場合であり、4G,5Gはもっと複雑ですが、基本的な考え方は同じです。ちなみに、こういう風に波を変えることを変調といいますが、AMラジオでは波の大きさを変える、「振幅変調」、FMラジオでは周波数を変えて送る、「周波数変調」を用いて、通信をしています。）

波の大きさや周波数を変えてデータを送っているという都合上、変えることのできる波の数が多いほど、波にのせることのできるデータの量も増えるわけです。

波の数は周波数が大きいほど多く、データの載せられる量が多いということは回線速度が速いということですから、周波数が大きいほど、回線速度が速いというわけです。

つまり、まとめるとこのようになります。

各社バンドが複数ある理由

この知識を持ったうえで、各社のバンド表を見てみると、はっとすると思います。

りんご

なるほど、複数のバンドを提供しているのは、大きい周波数も小さい周波数の両者にメリットがあるからなんだね。

ちなみに、上の表のMHｚというのは、周波数の単位です。あまり、気にする必要はなく、数字が大きいものほど、周波数が大きいということです。

当サイトで、バンド表をバンドの数字順に並べるのではなく、周波数の順番に並べているのは、初めに述べたように、バンドの名前自体は3GPPというお偉いさんがつけただけで特に「物理的な」意味はないので、波の性質がわかる人に分かりやすいようにするためなのです。いいでしょ。

ただ、周波数だけで、これは重要だねというわけにはいきません。各社どのバンドに気合を入れるかは方針によって違うため、その方針を考えなければいけないのです。

数字で見るバンドの重要性の順

各社の方針といっても、そんなものはどこで見るんだと思われるかもしれませんが、実は総務省が公開しています。総務省は電波を各会社に割り当てる業務をしているため、その電波の利用状況を監査しており、ネット上に公開しています。（参考； 令和元年度 携帯電話及び全国BWAに係る 電波の利用状況調査の評価結果の概要（案) ）

当サイトではこの総務省の最新のデータをもとにして、各社のバンドの重要性の順を決めております。ほかのサイトではいつの情報かわからない文字情報で作られていますが、当サイトは完全に統計に基づいて、重要性を決めております。ご安心ください。

なお、ここからは、総務省のデータを筆者がまとめた表とそれをもとにした考察を記していきます。総務省の統計は2019年11月のものであるので、2020年最新版としています。

超重要バンドの決め方

人口カバー率からは、各通信事業者がどのバンドをメインとして使っているかがよくわかります。人口カバー率が上位二つのものを、超重要バンドとしています。

ただし、バンド41はauはグループ会社のUQがポケットWiFI用のWiMAXとして運用しているもので、au回線であれば使えますが、2.5GHzという高い周波数帯であるため、先述の通り広がりにくく、室内などではこのバンドをスマホは拾いにくいため、超重要バンドとしていません。後述の高速通信用としています。

正直言うと、超重要バンドは一つあるだけで、95%の人口カバー率を誇るので、ある程度の運用は可能となります。とりわけ、バンド１はほぼすべてのスマホが対応しているので、田舎バンドや高速通信がいらないよという場合には何も気にせず適当にスマートフォンを買っても問題はないということです。

なお、以下の基地局数データも補助資料として用いました。実際に人口カバー率が高いものほど、基地局数が多いことが分かります。なお、△（あったらいいなバンド）の重要性の順もこの表をもとに作りました。

田舎バンドの決め方

田舎バンドの決め方は先ほどの表の面積カバー率を参考にしています。面積カバー率が高いものと周波数の低いバンド、すなわち、700MHz帯のバンド28をを田舎バンドとしています。

なお、補助資料として以下の不感人口の解消数を利用しました。実際に田舎バンドのうちの一番重要なバンド（各社はプラチナバンドと呼んでいます）は不感人口、今まで電波の繋がらなかった人口）を解消するために用いられているのです。まさに田舎バンドというわけです。なお、バンド28は去年までは各社基地局数が少なかったのですが、この1年でほぼ倍増しており、今まではほぼ無視してもいいバンドだと思っていましたが状況は変わってきました。

高速通信用のバンド

周波数が高いバンドほど回線速度が速いことはすでに述べました。このバンドを高速な通信を可能とするキャリアアグリゲーションという技術を用いて高速通信をすることが可能です。

キャリアは通信で使われるデータの乗った波のことで、アグリゲーションは集約するという意味なので、キャリアアグリゲーションはバンドを束ねて高速通信を行うということです。

これを行うには、新たに各社が強化しつつある、3.5GHzというとても周波数の高いバンド42（実際に最も基地局数を増やしている）や同じく2.5GHzと大きいバンド41に対応している必要があります。

これらのバンドは実は違った形式のLTE(Long Term Evolution、ほぼ4Gと同じ意味)で、TD-LTEといいます。

LTEには、FDD-LTE( Frequency Division Duplex Long Term Evolution )とTD-LTE( Time Division Long Term Evolution )の二種類があります。

FDD-LTEは上り（アップロード）と下り（ダウンロード）に別々の周波数を用いる通信形式で、世界中で主に使われている、4Gの通信形式です。こちらのメリットは周波数を分けているので混信の心配が低いことですが、デメリットは一般に上りのほうが下りより使う頻度が少ないので周波数帯をフル活用できないということです。

対して、TD-LTEは上りと下りを両方とも同じ周波数でシェアして用いる形式で、シェアするので周波数帯をフル活用できより速い通信が可能です。

主に中国で使われてきましたが、（この形式が違うことから、中国版のスマホが日本では電波を拾いにくくなっています。)日本では2.5GHz帯のBand41が主にモバイルルーター用（ＷｉＭＡＸやソフトバンク4G）として使われてきましたが、現在では3.5GHz帯のバンド42の基地局を1万基以上増設しつつあり、各社ともにTD-LTEに注力しています。

今まで、Band 42はたいして重要でないバンドでしたが、今年あたりからは基地局数も充実してきており、人口や面積カバー率も増えてきており重要なバンドになってきています。特に都心では有効活用できることでしょう。

なお、Softbankのバンド41はSoftbankとYmobile以外のソフトバンク回線では使うことができないので注意しましょう。つまり、Softbank回線の格安ＳＩＭは他社に比べると高速通信がしにくい可能性があるということでもあります。

以上が統計と簡単な周波数に関する性質から導き出した、対応バンドに関する話でした。参考になると幸いです。