セルタワーとは何か、どのように機能するのか？ -

携帯電話で電話をかける時、何が起こっているか、疑問に思ったことはないだろうか。我々がすることは、ダイヤルして話すだけである。しかし、他の電話やインターネットとの接続は、セルタワー（携帯電話の中継塔）と呼ばれる構造物に依存している。国中に点在し、電気通信機器やアンテナでそびえ立つこの高いマストは、どこにでもあり、必要不可欠なものだ。しかし、セルタワーは一体どのように機能し、我々の通話をどのように可能にしているのだろうか？

このギャラリーを通して、高くそびえ立つセルサイトがどのように機能するのか、詳しくご覧ください。

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セルタワーとは何か？ -

セルタワー（携帯電話の中継塔）は、モバイルネットワークのカバレッジと容量を可能にする通信構造物である。

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何のため？ -

言い換えれば、モバイル機器と通信ネットワークの仲介役である。

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セルタワーの機能 -

セルタワーはセルサイトとも呼ばれ、周辺地域で電話やラジオなどの無線通信機器を使用できるようにする。

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セルタワーはどのように機能するのか？ -

セルタワーは、携帯機器からの信号を受信し、その信号をデジタル形式に変換することで機能する。

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ルーター -

その後、送信先である別の携帯電話かインターネットに送信される。

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データの転送 -

このデータ転送は、無線通信を促す無数のトランシーバー、デジタル信号プロセッサー、制御電子機器、GPS受信機によって実現される。

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必要な要素 -

セルタワーは、最も基本的なレベルでは、無線信号の送信機である。しかし、携帯電話ネットワークの重要な構成要素である。

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セルタワーが提供するもの -

セルタワーは、地理的なカバレッジと、何千もの通話やインターネット接続を同時に処理する能力の両方を提供する。

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基地局 -

セルタワーは、地方では20マイル（32km）先まで携帯端末に信号を送ることができる。

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遮蔽範囲 -

しかし、人口密度の高い都市では、建物のような物理的な障害物がどれだけ存在するかにもよるが、通信距離は3km以下に短縮される可能性がある。

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セルタワーのタイプ -

セルタワーには、主にモノポール、ラティス、ガイド、ステルスの4種類がある。

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モノポール -

モノポール・タワーは、地面に固定された1本の主幹（またはポール）で構成されるタワーだ。ワイヤレス通信業界で最もポピュラーな構造の一つであるモノポール・タワーは、最も邪魔にならず、簡単に建設できる通信タワーの一つでもある。

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ラティス -

ラティスタワーは、長方形または三角形の基部を持つ自立式垂直タワーである。この頑丈な構造物は、3本または4本の骨組みのない鋼鉄製の脚で先細りの自立式骨組みを持ち、一般に60～120mの高さに立つ。複数のアンテナを設置するための頑丈な土台となる。

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ガイド -

ガイド・タワーは非常に高く、2,000フィート（610m）の高さに達する。マストはガイワイヤーで支えられ、軽量のアンテナを搭載できるように設計されている。ガイド・タワーは、強風の影響を受けやすい開けた場所に設置されることが多い。

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ステルス -

ステルス・タワーは基本的にモノポール・タワーだが、偽装されている。周囲の環境に溶け込むように設計されており、視覚的な影響を最小限に抑えるため、樹木、旗竿、給水塔などにカモフラージュされることが多い。ステルスタワーは、地方自治体によって定められた都市計画法を遵守するために、そのように建設されることが多い。

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通信プロセス -

通信プロセスは、携帯電話などのモバイル機器に電話をかけることから始まる。

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通話シグナル -

これによりアナログの通話信号が生成され、通信のために別の機器に送信する必要がある。

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転送プロセス -

携帯電話のトランスミッターは、このアナログ信号を特定の周波数にチューニングされた電波に変換する。

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シグナルを送る -

これらの電波は、通話信号（基本的にはユーザーの音声またはデータを変調したもの）を空中に運び、最も近いセルタワーのアンテナによってキャッチされる。

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電波が送られる仕組み -

アンテナはこの電波をタワーを下って、構造物の底にある基地局に送る。

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バックホールデータ -

基地局では、電波はバックホールデータ（通話のデジタル部分）と呼ばれるものに変換される。バックホールは、アグリゲーション・ポイントを経由して基地局とモバイル機器の間でデータを伝送するために使用される。

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アグリゲーション・ポイント -

アグリゲーション・ポイントは、モバイル・コア・ネットワークに送信する前に、このデータを照合するハブの役割を果たす。

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モバイル・コア・ネットワーク -

モバイル・コア・ネットワークはファインダーとして機能し、通話をルーティングするための最も効率的な経路を特定する。そして、受信者のモバイルデバイスに最も近いセルタワー、言い換えれば、通話相手にデータを誘導する。

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サイクルの完了 -

受信側のセルタワーがデータを取得すると、逆の処理が行われ、ルーティング・サイクルが完了する。

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遮るもののない経路 -

シームレスなワイヤレス通信は、電波がセルタワーなどの送信アンテナから受信アンテナまで、遮るもののない良い経路で伝わるかどうかにかかっている。

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電波が弱い？ -

セルタワーは、遮るものがなければ最大20マイル（32km）まで携帯端末に信号を送ることができるが、タワーの電波到達距離は、地理的な地形、送信出力、周波数帯域、アンテナの高さやデザインなど、いくつかの要因に影響される。

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追跡の方法 -

携帯電話の電波塔は、犯罪を犯した疑いのある人物やその他の要注意人物を追跡する際、当局を支援することができる。

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場所の特定 -

例えば、殺人事件の容疑者の携帯電話が、犯行時刻に現場近くの携帯電話電波塔に到達していた場合、容疑者はその近くにいたと考えられる。

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セルタワー間の切り替え -

運転中、携帯電話は会話の途中でセルタワーを切り替えることができる。走行を続けると、携帯電話は最も強い電波を選び、弱い電波塔から解放され、別の通話者が利用できるようになる。

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セルタワーの三角測量 -

モバイルデバイスを使用している人の推定位置は、その携帯電話がセルタワーを「ping」することで決定できる。これは、GPSデータを介して、またはセルタワーの三角測量を使用することによって行われる。

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重要な技術 -

携帯電話の位置情報を取得することで、さまざまな緊急事態に活用できる。

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セルタワーは危険か？ -

セルタワーと健康被害をめぐる議論は、論争の的となっている。アメリカ癌協会によれば、セルタワーからの電波への暴露が、顕著な健康被害をもたらすという確かな証拠は今のところない。

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健康への影響 -

しかし、独立系非営利報道機関のProPublicaは2023年の報告書で、携帯電話の放射線には発がん性がある可能性があることを示唆した。さらに、生殖能力や胎児の発育への影響も指摘されている。ProPublicaはまた、欧州環境庁の報告書を引用し、特に子どもたちへの暴露を制限する予防措置を促している。

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鳥類への影響 -

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