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日本の携帯電話文化のこの項目への統合が提案されています。 統合に関する議論はノート:日本における携帯電話を参照してください。 |
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携帯電話（けいたいでんわ）は、長距離を携帯して移動しながら長距離間の通信に使用できる、小型無線電話機のこと。またこの電話機を利用して行われる移動体通信サービスの総称。携帯あるいはケータイと略される。
通信手段として有線通信の通信線路（電話線等）を用いずに、基地局との間で電波による無線通信を利用する。マルチチャネルアクセス無線技術の一種でもある。
目次 |
携帯電話は、移動しながらの通話が可能な無線式電話機である。なお、子機や子供向けおもちゃなどのISMバンドの電波帯を用いた無線式電話機は、携帯電話の定義には含まれない。
世界的には、その狭義の「携帯電話」の範疇に、iDENなどの第二世代携帯電話以降の規格を使ってるデジタルMCA無線などの移動体通信携帯端末や、携帯端末に無線免許を要しないUnlicensed Personal Communications Services（UPCS）やPHSやDECTなどの小電力無線携帯端末も含めている場合もある。
第二次世界大戦中にアメリカ軍が使用したモトローラ製の「Walkie Talkie」が、前身といわれる。
携帯電話の構想は、電話機が考案されて間もない頃からあった。電波を使用して無線で通信でき、かつ人間同士が音声にて会話することが夢として描かれていた。モールス符号を用いる無線電信機は携帯電話の元になる技術であり、これが携帯電話の可能性を考えさせるものであったが、実用化されても爆発的に普及するようになるものだとはこの時点では考えられていなかった。
具体的な研究は古くから行われてきたが、電波のノイズの問題やバッテリーの問題、また通信速度など多くの問題により電話機が非常に大型になってしまうが故に、携帯ができるものではなかった。
1960年代になると、両手で持ちながら会話できるほどの大きさまで小さくすることができた。それでも重く、短時間の通話でも疲れてしまうものであったが、1970年代になると頑張れば片手で持てるほどの大きさまで縮小することができた。これは1970年に大阪府で開催された日本万国博覧会にワイアレスホンとして出展された。1980年代になると事業として成立するようになり、一部の先進国で車載電話機として携帯電話機の販売、及びサービスが開始された。この頃は固定電話機と比較すると導入価格、通信費用は共に数十倍であり、また通信エリアも都市部に限られていたため余程の理由が無ければ導入できなかった。1978年、AT&Tとモトローラに実用化実験許可がおりる。1979年日本で世界初の実用化。1981年バーレーンとスカンジナビアで実用化。遅れをとった米国もレーガン大統領へのモトローラからの直訴により1981年、実用化がなった。
1990年代になると普及していき、本体に液晶ディスプレイが搭載され始めた。1990年代半ばには通信方式がアナログからデジタルへと移行し、着信音に好みの音楽が設定できる着信メロディや、ポケットベルと連帯したメールが使用できるようになった。1990年代後半にはインターネット網への接続が可能となり、通信速度が向上し、画像やJavaを使用したゲームなどの通信が可能となった。
2000年代に入ると第三世代携帯電話が登場し、テレビ電話が可能となったほか、パソコンと接続して高速なデータ通信が行えるようになった。また発展途上国で爆発的に普及し始め、2006年時点では20億人が携帯電話を持っているとも言われる。
端末本体は、一般社会や日常生活では単に「携帯（けいたい）」と呼ばれることが多く、また通称として「ケータイ」「ケイタイ」と表記されることも多い。NTTドコモや電電ファミリーの制作した技術文書では移動機（いどうき）と書かれることが多い。このため、「携帯」の語は携帯電話の端末を総称するような言葉のように使われており、きわめて定着している。
携帯電話の端末には、アンテナ、スピーカー、マイクと、これらを制御する電子回路と、入力のためのボタン（ボタンは暗い場所でも見やすいよう大体光るようになっており、色は緑、オレンジ、赤、白、青などがある。また、輝度を変えることができるものもある）と、電源から成っているが、機能の増加からパーツは増える傾向にある。最近の端末ではディスプレイを搭載しており、液晶や無機EL、有機EL、発光ダイオードなどさまざまな素材が利用されている。初期型の製品にはアンテナがほとんど露出していたが、2003年頃からは内蔵型の傾向が多くなり、現在のアンテナはほとんどが内蔵型である。
また電源も初期には一次電池が使われていたが、二次電池の発達により1990年代にはニカド電池が、2000年代はリチウムイオン電池が主流と成っている。携帯電話端末本体が充電器の役割も兼ねており、二次電池の充電回路を搭載している。そのため外部電源を接続することで本体から電池を取り出さなくとも充電が可能である。機種によっては専用の充電用簡易スタンドが付属する場合があり、その場合は外部電源との接続が容易である。
外部電源としてはACアダプタによる直流送電が用いられる。家庭用電源から電源を取得し、リチウムイオン電池の定格電圧である3.7Vよりも高い、5V程度に落として供給される。
端末のデジタル化によりCPUや主記憶装置を利用してコンピュータ化が進み、電話帳機能や発着信履歴の保存の機能により内部にはフラッシュメモリによる不揮発記憶装置による補助記憶領域も備え付けられるようになった。このことで着信音にバリエーションを持たせることが可能となり、さらに携帯電話で画像や音楽といったマルチメディアデータを扱うようになると、補助記憶装置の必要性は更に増し、内蔵の補助記憶装置のみでは容量不足となった。そのため2000年代に入ると外部にメモリーカードのスロットを設け、外部メモリへの記録も可能とした。初期ではSDカードやメモリースティックが用いられていたが、端末に占める容積が大きかったためminiSDカードやmicroSDカード、メモリースティックDuoなどの、携帯電話に特化したメモリーカードが開発された。
通常の通話機能とSMS程度の単機能のみの機種から、PDAを凌ぐ多機能な機種まで、さまざまな製品が存在する。高機能機種の中には、内蔵するオペレーティングシステムの機能を利用者に開放し、利用者自身でプログラムを追加したり開発したりできるものもあり、スマートフォンと呼ばれる。
日本では、高機能（高価）な機種でもインセンティブ（販売報奨金）により安価に流通可能なビジネスモデルのため、高機能機種が広く普及している。また韓国も高機能機種が多いことで知られる。その他の国では、契約と端末の分離により端末の価格が機能に比例することや、コンテンツサービスが発展途上であり必ずしも高機能な端末が必要とされないことなどから、安価で基本的な機能の端末にも根強い人気がある。
カメラ付き携帯電話が登場し、カメラ機能を利用した画像解析機能によりQRコードやJANコードが読み取れるようになった。特にQRコードは大容量の文字データを格納することができるため爆発的に普及した。
他、携帯機器: デジタルツールとしての携帯端末の多機能化なども参照。
携帯電話業界の競争激化と共に、ユーザーへの大きな吸引力となる端末のデザイン・機能開発でも各メーカーがしのぎを削っており、現代最先端のプロダクトデザインのひとつとなっている。また日本ではパステルカラーの携帯電話が多く見られるが、海外ではシルバーや黒といった地味な色の物が多い。
携帯電話のデザイン性の話や、携帯電話の形状による分類をここに記述します。
携帯電話は限られたメモリ空間である一方で、多くの機能を搭載する高性能な電子デバイスであることから、専用のソフトウェアが開発され、それが搭載される。
携帯電話に搭載される主要OS（基本ソフト）は、Symbian、BREW、Linux、Microsoft Windows Mobile、ITRON/T-Engineがある。その他の携帯OSには、Nucleus、Palm OS、Monta Vista Linux、China MobileSoft、MIZI、SavaJeがある。
携帯電話を長く支えてきたリアルタイムOSのTRONシリーズは役割を終えたとみられ、携帯電話OS市場は汎用OSの時代に入っている。その代表格であるSymbianやLinuxなどを携帯電話に搭載する動きは世界的な傾向になっている。
TRONを捨て、各メーカーがSymbian OSやLinuxなど携帯電話向け汎用OSの採用に向いているのは、FOMA端末を中心としたハイエンド端末を中心に「高機能化」が進み、端末の開発コストが高騰しているからである。その開発費用を一部でも下げようという「コスト削減」と、汎用OSを使い開発期間を縮めるという「開発スピードの向上」に理由があるようだ。
| 国名 | 1998年 | 2000年 | 2005年 | 割合 |
|---|---|---|---|---|
| 中国 | 1,026 | 4,100 | 26,687 | 35.0 |
| 韓国 | 1,940 | 5,750 | 19,860 | 26.0 |
| 日本 | 3,408 | 5,535 | 4,703 | 6.2 |
| 台湾 | 5 | 350 | 4,560 | 6.0 |
| マレーシア | 190 | 480 | 2,236 | 2.9 |
| シンガポール | 160 | 5,500 | 1,600 | 2,1 |
| 世界合計 | 17,637.5 | 42,315 | 76,286 | 100.0 |
国際的に端末を供給しているのは以下の企業である。括弧内は本社所在地となっており、2006年の端末販売シェア順に並べてある。
携帯電話端末は開発コストが大きいため、大量に販売することで儲けが出るので、メーカーのグローバル化により国際的に販売してシェアを獲得しようとする傾向にある。
通常は、屋外で高速移動中でも安定した通話・通信が可能。基地局を整備することにより、広いサービスエリアにおいて利用可能。第三世代携帯電話は、高速パケット通信と高い周波数利用効率が特長。なお、高速な無線アクセスとしても利用可能であるが、利用形態によっては高額な課金となり、この現象が俗にパケ死と呼ばれる。また、電話機端末単体による通話・通信の総トラフィックに占める割合が高い傾向にある。また、デジタルツールとしての多機能化も関係している。
携帯電話での音声伝送方式は、当初はアナログ方式を採用しており途中からデジタル方式へと切り替えられた。当初サービスが開始された時点でのアナログ方式での通信は、暗号化されずにそのまま送信されていたため、ノイズが乗りやすいだけでなく、傍受が容易に行えるという欠点があった。そのため、強固な暗号化が可能なデジタル化が行われた。
国によってはその頃、固定電話網もアナログ方式からデジタル方式（ISDN）への切り替えが進んでいたが、固定電話網のデジタル方式はPCMであるのに対し、携帯電話網の方はより圧縮度の高い音声コーデックを使用している。両電話網の相互接続通話の際には、アナログ方式同士ならば単純だが、デジタル方式では（アナログ・デジタル併存の時期を含め）コーデック変換が、網関門交換機において必要である。
また、音声コーデックの方式は携帯電話事業者やサービス種別によって異なるため、事業者相互・方式相互の音声コーデック変換も必要となる。このため、コーデックの組み合わせによっては変換ロスにより、音声の品質が劣化してしまう。基本的には、同一事業者・同一方式の携帯電話同士の通話では変換によるロスは起こらないため、本来の通話品質を発揮できる。
当初は通話機能だけであった携帯電話だが、音声通話のデジタル化により端末全体がデジタル化し、これによりパケット通信によるデジタルネットワークへの接続が可能となった。デジタルネットワークの中でも、世界的に普及しているインターネットへの接続が早くから行われ、携帯電話でインターネット網にアクセス出来るようになった。クライアント化である。
これにより携帯電話を対象にしたウェブページが携帯電話会社から公式サイトとして設立されたり、また個人でインターネット上に携帯電話を対象にした勝手サイトと呼ばれるサイトが開設されるようになる。さらに携帯電話の高速通信化により、通信機能を利用して携帯電話で金銭の管理を行うモバイルバンキングやオンライントレードも行えるようになっただけでなく、動画コンテンツの閲覧も可能となった。
従来、携帯電話ではそれのみを対象にして作られた簡素なHTMLによるウェブページしか表示できなかったが、近年ではフルブラウザを搭載した端末も実現し、パソコン向けに作成されたコンテンツの閲覧が可能となった。
携帯電話の通信規格はおおむね以下のようになっている。
| 地域 | 2G | 3G |
|---|---|---|
| 日本 | PDC、cdmaOne | W-CDMA、CDMA2000 |
| 韓国 | cdmaOne | CDMA2000、W-CDMA |
| 北米 | GSM（850/1900MHz）、cdmaOne、D-AMPS、iDEN | EDGE、CDMA2000、W-CDMA |
| その他 | GSM（900/1800MHz）、cdmaOne、D-AMPS、iDEN | EDGE、CDMA2000、W-CDMA |
日本と韓国では、2Gで世界的に主流のGSMが提供されていない。日本では2Gとして独自方式のPDCが主流であったため、独自の端末やサービスが普及する一方、海外端末メーカーの参入や国際ローミングサービスが進まず、「鎖国」的状態にあった。韓国では2GとしてQualcommのcdmaOneを全面的に採用し、これは、SamsungやLGなどが国際的に飛躍する基となった。北米はEUとは異なり、技術の選択について政府は強制せずに、携帯電話事業者の選択に委ねられた。結果として、GSMとCDMAがほぼ拮抗しているのが現状である。日本のcdmaOneおよびCDMA2000は、UHFテレビ放送波との干渉回避のため、上りと下りの周波数が他国と逆転している。このため一部の国際ローミング対応端末を除いて他国との互換性がない。
第三世代携帯電話（3G）は、第二世代携帯電話が各国・各地域で独自の方式、異なる周波数を採用し、全世界での同一方式の利用が出来なかった反省を踏まえ、IMT-2000において、第三世代携帯電話を全世界で利用できるようにするための指標が立てられた。しかしながら、規格策定の過程で、W-CDMAとCDMA2000が並行採用という形となり、GSM陣営はW-CDMAへ、CDMA陣営はCDMA2000へ移行することとなった。なお、中国政府は、自己技術育成の観点から、独自のTD-SCDMAを導入しようとしている。また、3G技術の特許代については、Qualcommのライセンス価格が高すぎるとして、Qualcommとハンドセットベンダー、チップセットベンダー数社の間で、現在、係争中である。
世界的には、2GでGSMが主流となったこともあり、GSMから移行しやすいW-CDMAが、3Gで主流となる見込みであったが、EDGE EvolutionなどのGSM下位互換の有る上位互換規格の伸びにより混沌している。日本ではNTTドコモ、ソフトバンクモバイルがW-CDMAを採用し、国際ローミングや海外メーカー参入が促進されている。CDMA2000は南北アメリカ・アジア地域の一部で採用された。日本では唯一au（KDDI）が採用している。拡張規格にCDMA2000 1x EV-DOがある。
先進国や、CDMA陣営では、3Gネットワークの導入がほとんど済んでいる。GSM陣営では、W-CDMAへの移行にコストがかかることと、ユーザーがより安価なGSM端末を好む傾向もあり、移行はスムーズとは言えない。現実には、安価なGSM端末は、高価なW-CDMA端末（日本以外のW-CDMA端末は、ほとんどGSMとのデュアルモード端末）の何倍も売れ続けているのが現実である。高価な携帯端末でも、消費電力の多いCDMA式のW-CDMAやCDMA2000より、消費電力の少ないTDMA式のEDGEの発熱の少なさや通話時間の長さや電池を減らして軽量化できる利点を重視し、CDMA式は対応しない端末もある。このため、GSMのサービスの停止時期を打ち出しているGSM事業者は、2007年現在、存在しない。 発展途上国では、固定電話網の未整備を補完し、低価格でデータ通信網込みで広域エリア化するために、CDMA2000技術を400MHz帯に使ったCDMA450による最初からの3Gネットワークの導入なども行われている。
2006年の世界携帯電話販売台数における比率は、GSMがおおよそ7割弱、CDMA（cdmaOne + CDMA2000）がおおよそ2割強、W-CDMAは1割弱であった。
料金は基本的に、音声通話の場合は通話時間、データ通信の場合は通信時間またはデータ量で算出されるのは国際的に共通であるが、通信事業者が複数ある分だけ、選択肢は多い。プリペイド、MVNO（ネットワークを自前で持たない通信事業者）によるサービスもある。
プリペイドの場合は基本料金はないが、最後に入金してからの経過日数によって有効期限が定められているため、使用頻度が低くても定期的に入金する必要はある。
アメリカなどでは、音声通話は一定時間まで定額であるのが一般的である。また、夜9時以降および週末の通話は無料になる契約が多い。その反面、一般的に、かけた側だけでなく、受けた側も通話料が発生する。
2007年現在、世界の携帯電話で使用される通信方式はGSMが約7割を占めている。GSMでは、音声通話サービスはもとより、データ通信サービスの仕様までもが、ほぼ共通化されている。また、技術的には、SIMカードを交換することにより、通信事業者を変えることが可能である。このため、端末メーカは最初に世界共通モデルを開発して、必要な場合にだけ、小規模の特定事業者向けのカスタマイズをするのが主流である。
基本的にR-UIMカード（SIMカードのCDMA版）の普及の進まないCDMAを中心に、特定事業者専用端末は多く存在し、それらの端末は、インセンティブ制度のもと、SIMカードロックなどがついて販売されている。この辺の事情は日本も海外も同じであるが、インセンティブの額は、日本は突出して大きい。
マーケット規模の巨大なGSM携帯電話は、世界規模での大量販売による価格競争の様相を呈しつつあり、同一機種が世界各地で販売されており膨大なシェアの獲得に貢献している。
2007年6月に、Appleが、iPhoneにより新規参入した。これまで、すべての端末ベンダーは、携帯電話事業者への端末の販売だけの商売であったが、Appleの場合は、端末の販売代金以外にデータ通信料金の一定額を受け取ると言われている。なお、日本では、GSMがサービスされていない為、Apple iPhoneは、販売の予定はたっていない。
携帯電話を持ち歩くことでいつでも電話に出ることが可能であることや、携帯電話に搭載された文字メール機能はリアルタイムに着信を通知させることから、日々の文化にも変貌をもたらした。
携帯電話のメール機能では、携帯電話という制約のある文字入力インターフェースと、瞬時に着信が分かることからよりリアルタイムなコミュニケーションが求められることから、いかに少ない文字数で表現できるかというものが携帯電話特有の文化として登場した。
近年携帯電話の普及が著しいアイルランドでは、土葬する際に故人が愛用していた品々を棺に入れておくという意味に加え、「早すぎた埋葬」対策として、万が一棺の中で蘇生した時に携帯電話で助けを呼べるよう携帯電話を棺に入れる事例が急増している。
携帯電話は電源が入っている状態であると常時電波を外部へ放つため、電波による機器の誤作動や精度の誤差を誘発することがある。そのためこういった誤動作があってはならない場所である病院や航空機の中、また心臓ペースメーカーの近くでは電源を切ることがマナーとなっているところがある。
航空機の機内で利用することにより、航法機器への悪影響を与える可能性もあり、搭乗デッキや機内では、携帯通信端末の電源を切るまたはオフライン（一切の電波を出さない）モードにすることが求められている。これに反すると、各国の法律に基づく処罰がなされる場合もある。
また、時と場合、場所によっては着信時の音が周囲に迷惑を掛けるということや、自動車の運転中の通話は交通事故に繋がる恐れが高いということから、着信時にスピーカーより音を発しないマナーモードと呼ばれる設定が設けられている。
「電話番号さえ知っていれば、いつでも携行者と直接話せる」機械である携帯電話の出現により、少なからぬフィクション作品のジャンルは、その描写に大きな変化を余儀なくされた。例えば推理小説やサスペンスなどの多くでは、外界との連絡が絶たれた状況で惨劇が発生するのが常であるが、手元に携帯電話があれば少なくとも、外部の誰かに連絡を取る事は出来るからである――通話のための電気と電波が確保出来ていればの話ではあるが。
それとは逆に、「離れている恋人や家族同士が、日常の様々な場所から互いを確かめ合い（時にはすれ違い）語り合うための道具」として携帯電話が登場するシーンは、現在では小説・漫画・映画・ドラマといったジャンルを問わず、すでに当り前のものとして広く受け入れられている。
また、新たなツールが世に登場した時は常にそうであったように、近年では携帯電話にまつわる新たなホラー・怪談といったものも登場している。
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