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さて最近余り見る機会の無くなった「圏外」なのですが、この「圏外」とはどういう状態なのか、と言うのを、馬鹿にされるのを覚悟で改めてまとめてみたいと思います。

圏外って、意外とどういう状態かって真面目に考えることが余りないわけで、と言うのは、大雑把に「電波が届かない状態」と言う簡単な説明があるからなのですが、もう少しきちんとみてみると、単に「電波が届かない」だけでは言い表せない状態もいろいろと含んでいることに気がつきます。

端末の画面上に「圏外」と出る条件についてはこれまたいろいろと細かい条件があったりするのですが、簡単に書くと「一定時間以上、端末内に登録されている携帯電話ネットワークの特定のエリアを示すIDが見えなくなっている状態」です。

この「携帯電話ネットワークの特定のエリアを示すID」、知っている人用に書きなおすと、「ページングエリア（呼び出しエリア）（に相当するエリア区分）のID」です。たくさんの基地局（セル）から出来ている携帯電話ネットワークは、セル数十個程度のある程度の大きさで大雑把に分割されていて、それぞれが一つのページングエリアとして機能しています。

それぞれのページングエリアにはIDが割り当てられていて、基地局はそのIDを常に定期送信しています。携帯電話は、自分宛の呼び出しのあるなしと合わせてそのIDを常に監視しています。携帯電話にとってはそのページングエリアIDは「自分に割り当てられたエリア（マイID）」です。そのエリアだけがその携帯電話にとっての「電波の届く範囲」であり、それが見えなくなったら「圏外」とする、と言うのが最も基本的な携帯電話の仕組み。

では、あるページングエリアにいる端末がにょろにょろ～っと隣のページングエリアに移動しちゃってマイIDの電波が見えなくなっちゃった場合は、必ず圏外になっちゃうのでしょうか。

もちろんそんなことはありませんね。携帯電話は「移動できる電話システム」として、ネットワークに対して「こっちに移動しましたよ」と知らせる機能があります。ネットワークが「オッケー分かった」と返事をすると、端末は内部に登録されているID（マイID）を「新しいID」と書き変えることができます。と言うことは、これを常に即座に行ってさえいれば電波上に見えているIDが常に「マイID」であるため、実質圏外状態は存在しません。このようにして、いちいち圏外にならずにページングエリアをまたぐことができるわけです。

では圏外とは。それは、あるエリアでIDを見ていて、品質が悪くなってきた、そのときに別の電波を探しても見つからない。なので切り替えることも出来ずにだんだん品質が悪くなっていって、ついに、電波を復調しても正しいビットが得られないようになり、エラー訂正をもってしても正しいデータを取り出せなくなり、ついにページングエリアIDがきちんと取得できなくなった、このときが正確な「圏外になるタイミング」です。実際にはもう少し上のレベルに「電波の強さ・品質がこの数字を下回ったらもはや圏外と思うべし」と言う閾値が設けられていて、それをまたぐと圏外表示になります（ただしこの閾値の有無や指定方法は方式による）。

これが最もオーソドックスな圏外。電波の強さ・品質が基準です。もちろんこの場合、そもそも「電波は見えない」と言うタテマエなので、端末は電波を一切出しません。ただ定期的に受信回路をONにし、電波を探す状態。ただ、全く手がかりのない状態で新しい電波を探すのは大変な処理が必要で、圏外で消費電力が増えるのは主にこの大変な処理が原因です（一方、圏内状態で隣に切り替えるときはネットワークからある程度のヒントをもらえるので処理は比較的軽い；ただしこれも方式による）。

さてこれが基本的な「圏外」状態。たとえば電源を入れたばかりの状態でも、「マイIDが（まだ）見えていない」と言う状態なので、しばらく圏外になったりします。というのは、電源を入れたばかりでは「マイID」は「白紙」だからです（実際はちょっと違うけど、ほら、話の流れ的に）。その状態で新しい電波を一生懸命探し、見つけたところで「ここにいますよ」とネットワークに通知して、「オッケーわかった」と返事をもらったらようやく「マイID」に「今いるページングエリアのID」を登録できるので、圏内表示になれるわけです。

ではちょっと違う「圏外」について考えて見ましょう。先ほども書いたとおり、「圏内」は「マイID」と「無線で放送されているページングエリアID」が一致していなければなりません。これが一致していない場合も「圏外」です。

そんなことあんの？と言うことなかれ。案外これは起こります。一つは、エリアの端っこぎりぎりとかの状況。先ほども書いたとおり、電波が弱って弱ってもうダメだというのは、送信されている電波の中のビットが読めなくなっちゃった状態。実は、電波自体が結構弱くてもページングエリアIDとかを送信しているチャネルは意外と偶発的に読み取れちゃったりします。このとき、「電波は来てるんだけど圏外」です。

もちろんこのとき、端末は「新しいIDが読めた！早く通知しなきゃ」と電波を発射。ところがその電波が基地局に届かないということが起こります。あるいは、最初の一発は届いても、その後の通知のやり取りの途中でエラーで通知メッセージが壊れてやり取りが完了しないということも起こります。すると端末はネットワークから「オッケー分かった」の返事をもらえないわけで、と言うことは「マイID」を書き換えることも出来ませんから、圏外状態が続いてしまうわけです。

そしてもう一つ、これはレアなケースですが、ネットワークの「ここにいますよ」を受け取る装置が故障中の場合。認証系のお仕事で書いた加入者情報サーバのことです。このサーバかこのサーバに繋がるルート上のどこかが故障していると、やはり「オッケー分かった」の返事がもらえません。と言うことは、電波は十分に強いのに圏外表示ということも起こってしまうのです。

という感じで、「圏外」ってのがどういう状況を表しているのかを書き連ねてみました。よくある、「圏外でもサーチのために電波を出している」と言う俗説、ある意味では正しいのですが、それはあくまでレアケースで、圏外のときは電波を出す手がかりさえないのが現実です。一方、海外の携帯電話OKの航空機でも離着陸時に電源を落とすようにいわれるのは、高度を下げて地上の電波が見えるようになると端末がみんな一斉に強力な電波を発射し始めるため。地上の電波さえ見えなくなってしまえば一切電波を出さないため、水平飛行時は携帯OKなんていうところがあったりするわけです。

と言うことで、圏外について考えてみました。でわ。

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そうそう昨日ちょこっと書いたのですけど、アナログ停波がもう間もなくですね。ずっと先の話だとぼんやり思ってたのに、後一ヶ月しかない。びっくり。

テレビ放送とはいえ電波オタク的には一大イベントですからね。何十年？60？年くらい途切れることなく送信され続けてきたテレビ放送波が全国で一斉に（一部除くけど）恒久的に停まる、ってことですからね。

アナログテレビ放送はその名のとおり、アナログ変調を使っています。アナログ変調は、言ってみれば「電波の性質そのものを情報として送る」と言うものです。たとえば強弱とか周波数とか。ってことは、わずかな外乱であっても、情報は確実に変化してしまい、またそれを取り除くことも出来ません。

一方デジタル放送では、デジタル変調をします。情報は0/1のビット列として準備され、量子化された電波の性質に対して割り当てることで伝送されます。強弱とか周波数とか位相とかが直接情報なのではなく、それらを量子化したものに対して一定のビット列を割り当てるわけで、その量子化幅に収まる範囲であれば外乱を受けても情報は変化しません。さらに、デジタルコーディングにより、一定量以下であればビット情報そのものが変化してしまっても変化する前のビットを推論できるようになっています。このため、デジタルは画質が良好で難視聴にもなりにくいとされているわけです。

ただ逆に、デジタルの場合、復調によるビット復元やコーディングによる補償でさえも復元仕切れなかった破壊ビットが出てしまうと、画質全体に破局的な影響を与えます。電波状況が悪いときに良く見る、画面の中に四角いゴミがついて、それが1～2秒の間ぼこぼこと生物のように生長したり移動したりする、いわゆるブロックノイズです。また、エラーの出た位置によっては、数秒の間画面が描画できなくなることさえあります。

逆にアナログはそういったことは起こらず、外乱がある場合は画面にぼんやりとした波が出たり砂嵐をオーバレイしたような画面になる感じだけど、一発破局みたいなことは起こりません。こういったことが、デジタルとアナログの重要な違いなんですね。

ぶっちゃけ、デジタルは画質も良いし電波が比較的弱くても高画質を保てるという利点がある代わり、ある一定以下の電波品質だととたんに見られたものじゃなくなるんですよ。要するにバルクの電波品質に対する画質の変化も、デジタル的な遷移をしてしまう。だから、もし万一、ほんの数メートル離れたところで計測してもデジタルが正常に視聴できるレベルなのに実際にアンテナを建てられる位置ではわずかに「閾値」を下回ってしまう、と言う場所があると、公的な調査では「視聴可能」と結論されつつ実際には難視聴になってしまう、と言うことが起こりうるわけなんですよ。

えぇ、私の家がそうなんですけど。

元々私の家はアナログ難視聴で（近所の変電所のせいで）、難視聴対策をしてもらってた地域。しかし、デジタル化に当たって再調査したところ「デジタルであれば難視聴にならないと分かったので難視聴対策ケーブルは引っこ抜きます」と宣言されました。

ところが、（自腹数万円かけて）アンテナを建ててみたところ、映らない。いや、映るんです、一応。でも、数分に一度、かなりでかいブロックノイズを食らうような状態。本当に映るか映らないかの閾値ぎりぎりのところにいて、それこそ風が吹いたとか車が通ったとかそんな些細な出来事で映らなくなるようなレベル。東京タワー方向に変電所があるためその影響なんですが、逆に、全く別方向、東京タワーとは方位角で30度もずれているような近所のマンションを狙っても似たような品質で映るんです。要するに、マンション壁による反射波を受けても同じと言う程度の品質なんですよ。

さすがにありえないと思って難視聴対策しているところ（東京電力様！）に頼んでみたんですが、「デジタル化したので難視聴はありえない」の一点張り。近くの路上測定ポイントでは確かにデジタル視聴可能閾値を何とか上回っているので、文句も言えない。と言うのが去年の今頃のやり取り。

そんなわけで、アナログが停まると同時にケーブル再送信も停まり、我が家は地上波をほぼ見られない状態になります。いや、ブロックノイズを我慢しながら見るとか言う選択肢はあるっちゃあるんですけどね。

スカイツリーからの送信が始まれば、大丈夫なんですよ。送信位置が変電所に全く被らなくなるので。なので、スカイツリーに期待なんですが、アナログ停波からスカイツリー以降まで半年もあるとか、もう、いろいろと移行プランの設計ミスをしてますよね。普通は同時でしょう、こういうことは。まぁ、デジタルで東京近郊で難視聴になるなんて想像もしてない方々が設計しているのでしょうね。

ってことで、光を引っ張るなら、デジタル再送信をやっているところが良いなぁ、と言うことで、フレッツが選択肢に上がらざるを得ない。と言うことでかなり前からフレッツを検討しつつ、KDDIには何度かデジタル再送信サービスしないのーと要望を送ってたんですけど、ガン無視。

そんなことをしてたら、やはり「再送信継続お願いしますだー」と何度も頼んでいたケーブルテレビのほうから、月額数百円でデジタル再送信だけのサービスを、旧難視聴エリアの人限定で始めますよ、とDMが来まして。要するに私の家と同じような難視聴がエリア内に多発していたんでしょうね。東電補償は打ち切られたけどケーブルテレビが救済策として自前で始めることにしたみたい。スカイツリー稼動まではこれでお茶を濁すしかなさそうです。

アナログ停波で、私の家のごたごたよりもはるかに大きな影響を被る人が多発しそうな気がします。と言うような一大イベントであるアナログ停波。しっかり追っかけたいと思います。でわ。

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