「電波の道」を見える化する、電波実測調査とは？

2023年03月22日 12時00分更新

※新型コロナウイルスに関係する内容の可能性がある記事です。

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　皆さん、こんにちは！ネットワーク推進課です。

　今回は、今年度当課が都内各地で行っている携帯電話の電波実測調査について、具体的にどのような調査を行っているのか、その中身をご紹介したいと思います！

電波実測調査について

電波実測調査とは？

　ある地域において、携帯電話の電波の状況を知りたい場合、どのようにすれば良いのでしょうか？通信事業者各社が公開しているエリアマップでは、シミュレーション等によりそのエリアの電波状況を算出しています。

　一方で、測定用の機器等を用いて現地で実際に電波の状況を測定し、取得したデータをもって電波状況を調査することを実測調査と呼びます。

　実測調査においては、専用の測定機器だけでなく、普段私たちが使っているスマートフォンを利用した方法でも測定を行うことが可能であり、今年度の調査（以下「今回の調査」という。）では、実際に市販のスマートフォンを活用して電波状況の測定を行っています。

実測調査のメリット

　スマートフォンで実測調査を行うことで、電波の強さだけでなく、実際に通信を行った場合の通信速度も測定することができます。

　また、同じスマートフォンでも、利用するツール（アプリケーション）を使い分けることによって、後述する2つの測定を併せて行うことが可能です。

　調査結果についても、実際に私たちが普段利用しているスマートフォンを測定機器として使用しているため、スマートフォンでデータ通信を行う際に比較的なじみのある尺度や単位を用いて表すことが可能となり、結果を一般利用者にも比較的分かりやすい形で示すことが可能となっています。

エリアカバレッジ走行測定とは？

　調査対象エリア内において、どの地点でどの種類の電波（5G、4G、3G）がどれくらいの強さで受信できているかを測定するのがエリアカバレッジ走行測定です。

　電波の強さについては、スマートフォンの画面上部に表示されるアンテナマークの本数がある程度の目安にはなっていますが、キャリアや端末ごとにそれぞれ「しきい値（どれくらいの電波強度ならアンテナ〇本にする等）」に違いがあり、測定結果は、一般的にdbm（デシベルミリワット）という単位で表現されます。

測定方法

①測定データの取得

　今回の調査では、スマートフォンが受信している電波の強さを一定時間（数秒）ごとに取得できる測定ツールを利用して測定を行っています。

　スマートフォンで測定ツールを起動し、適切にデータが取得できるよう設定した上で、正常に動作していることを確認します。

　測定ツール動作中は、一定時間ごとに次のようなデータがスマートフォンに累積されるようになります。

｛位置情報（経度、緯度）、時刻情報、電波の強度（dbm）、電波の種類（5G or 4G or 3G or 圏外）｝
※説明のため簡略化しています。

　この状態で調査対象エリア内を移動することで、エリア内の各地点における電波強度データが累積されていきます。

　この時、スマートフォンが「待ち受け（アイドル）」状態のままだと、正確な測定データが取得できない可能性があるため、スマートフォンが常に通信している状態となるように、Web会議アプリ等の常時通信を行うアプリケーションを別途動作させる必要があります。

　今回の調査では、生活圏を結ぶ重要なインフラである各自治体等の国道、都道及び一部市町村道を調査対象エリアに設定し、車両を使って道路上を走行しながら測定データの取得を行いました。

走行測定用の機器（4キャリア分のスマートフォンを利用）

②測定データの可視化

　実測により取得したデータのうち、5G、4G、3Gそれぞれのデータがどの程度の割合含まれているかを集計し、その割合を算出するとともに、各データを、緯度・経度情報を基にして、通信規格（5G、4G、3G）ごとに色分けした上で地図上にプロットを行います。

　個々の測定データはあくまで一地点での電波状況を示したものに過ぎませんが、移動しながら取得した大量のデータをひとつの地図上にプロットすることで、その範囲内での電波状況を地図上に可視化することができます。

定データの地図上へのプロット ※過去の調査時（TOKYO Data Highwayサミット第2回資料より抜粋）のもの

スループット定点測定とは？

　スマートフォンで通信をする際の「通信の速度」を測定するのが、スループット定点測定です。

　通信速度は、一定の時間にどのくらいの量のデータを受信（送信）できるかで優劣を比較する場合が多く、具体的には、“10Mbps”といった形で表記します。後半の“bps”は、“b it Per second”の略で、“1秒間に〇bitのデータを受信（送信）できる”ことを表しています。bitはデータの量を表す言葉で、スマートフォンを含むコンピュータ上で扱える最小のデータ量が1bitとなっています。

　また、bの前のMはデータの単位で（他にもKとかGとか色々あります。）、ざっくりいうと、1000bit ≒ 1Kb 1000Kb ≒ 1Mbといった換算になっています。

　前置きが長くなってしまいましたが、この単位時間におけるデータ転送量を測定するのがスループット定点測定となります。