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携帯電話の歴史は、公衆交換電話網に無線で接続するモバイル通信機器の歴史を網羅している。
音声信号を伝送する技術自体は長い歴史を持つが、無線で持ち運び可能であり、かつ標準的な電話網に接続できる最初の機器が登場したのはごく最近のことである。初期の機器は、今日の小型携帯端末と比べると持ち運びが困難で、操作性も悪かった。
スマートフォンが世界的に普及し、インターネットアクセスの大部分がモバイルブロードバンド経由で行われるようになったことで、無線通信のネットワーク化と利用の普及の両方において劇的な変化が起こっている。
1908年、アルバート・ヤーン教授とオークランド・トランスコンチネンタル・エアリアル・テレフォン・アンド・パワー社は無線電話を開発したと主張した。その後、詐欺の疑いをかけられたが、最終的には棄却された。しかし、電話機は結局製造されなかった。[ 2 ] 1917年、フィンランドの発明家エリック・タイガーステッドは、「非常に薄いカーボンマイクロフォンを備えたポケットサイズの折りたたみ式電話」の特許を申請し、成功した。1918年から、ドイツの鉄道システムはベルリンとツォッセン間の軍用列車で無線電話のテストを開始した。[ 3 ] 1924年、ベルリンとハンブルク間の列車で電話接続の公開試験が開始された。1925年、列車電話機器を供給するツークテレフォニーAG社が設立され、1926年には、ハンブルクとベルリン間のルートでドイツ国鉄とドイツ郵便の列車での電話サービスが承認され、一等客に提供された。[ 4 ]
フィクションは現実世界の携帯電話の発展を予見していた。1906年、イギリスの風刺画家ルイス・バウマーは、パンチ誌に「1907年の予測」[ 4 ]と題した漫画を発表し、ロンドンのハイドパークで男女がそれぞれ無線電信装置を使って賭博やデートをしている様子を描いた。[ 5 ]漫画家WKハセルデンは1919年に『ポケット電話：いつ鳴る？』を発表し、6つの気まずい可能性を描いた。 [ 6 ] [ 7 ] 1923年、イリヤ・エレンブルグは、短編集『 13本のパイプ』 （ロシア語：Тринадцать трубок ）に収録された物語の中で、現代技術の成果の一つとして「ポケット電話」をさりげなく挙げた。[ 8 ] 1926年、画家カール・アーノルドは、ドイツの風刺雑誌『シンプリチシムス』に掲載された「無線電話」という絵で、街頭での携帯電話の使用に関する先見的な漫画を描いた。[ 9 ]人気のアメリカの漫画探偵ディック・トレイシーは、1946年に双方向の原子電池駆動のリストラジオを入手し、1964年にはリストテレビにアップグレードした。[ 10 ]
第二次世界大戦（1939年～1945年）では、無線電話回線が軍事的に利用されました。携帯型無線トランシーバーは1940年代から利用可能でした。自動車用の携帯電話は、1940年代に一部の電話会社から発売されました。初期の機器はかさばり、消費電力も大きく、同時通話できる人数も限られていました。（現代の携帯電話ネットワークは、音声通信とデータ通信に携帯電話を自動的かつ広く利用できるようにしています。）
米国では、ベル研究所の技術者たちが、自動車から電話の発信と受信を可能にするシステムの開発に着手し、1946年6月17日にミズーリ州セントルイスで移動電話サービスが開始された。その後まもなく、AT&Tが移動電話サービスを提供した。当時、互換性のない様々な移動電話サービスが存在し、都市部では限られたエリアしかカバーできず、利用できるチャンネルも限られていた。通話は暗号化されていないアナログ信号として送信されていたため、これらの周波数を受信できる無線機器を持つ者なら誰でも盗聴できた。比較的低出力の送信機でカバーされる狭い隣接エリアで周波数を何度も再利用できるセルラー技術が（1979年に日本で）商用導入されたことで、携帯電話の普及が経済的に実現可能になった。
ソ連では、モスクワ出身のエンジニア、レオニード・クプリヤノヴィチが1957年から1961年にかけて、ポケットサイズの実験的な通信無線機を多数開発し発表した。1961年に発表されたあるモデルの重量はわずか70gで、手のひらに収まるほどだった。[ 11 ] [ 12 ]しかし、ソ連では当初、自動車「アルタイ」電話のシステムを開発するという決定がなされた。[ 13 ]
1965年、ブルガリアの企業「ラジオエレクトロニカ」は、モスクワで開催された国際展示会「インフォルガ65」で、基地局と一体化した移動式自動電話機を発表した。この電話機のソリューションは、レオニード・クプリヤノヴィチが開発したシステムに基づいていた。1本の電話線に接続された1つの基地局で、最大15人の顧客に対応できた。[ 14 ]
モバイル通信の進歩は、MTSやその後継であるImproved Mobile Telephone Serviceといった初期の「0G」サービスから始まり、第1世代（1G）アナログセルラーネットワーク（1979年～）、第2世代（2G）デジタルセルラーネットワーク（1991年～）、第3世代（3G）ブロードバンドデータサービス（2001年に商用開始）、そして第4世代（4G）ネイティブIPネットワーク（2006年に韓国で開始）へと、世代ごとに辿ることができます。5Gは2019年に展開が開始されました。
1949年、AT&Tは移動電話サービスを商用化した。1946年にミズーリ州セントルイスで始まったAT&Tは、1948年までに100の町と幹線道路沿いに移動電話サービスを導入した。移動電話サービスは当時まだ珍しく、顧客はわずか5,000人で、毎週約30,000件の通話があった。通話はオペレーターが手動で設定し、ユーザーは受話器のボタンを押して話し、ボタンを離して聞く必要があった。通話加入者機器の重量は約80ポンド（36kg）だった[ 15 ]。
加入者数の増加と収益の創出は、技術的な制約によって阻害された。利用可能な無線チャンネルが3つしかなかったため、どの都市でも同時に携帯電話で通話できる顧客は3人だけだった。[ 16 ]携帯電話サービスは高額で、月額15米ドルに加えて、市内通話1回あたり0.30～0.40米ドルがかかり、(2012年の米ドル換算で) 月額約176米ドル、通話1回あたり3.50～4.75米ドルに相当する。[ 15 ]
イギリスでは、「郵便局無線電話サービス」[ 17 ]と呼ばれる車両ベースのシステムもあり、1959年にマンチェスター周辺で開始されました。発信者はオペレーターと話す必要がありましたが、イギリス国内のどの加入者にも接続することができました。このサービスは1965年にロンドンに、1972年には他の主要都市に拡大されました。
AT&Tは1965年にモバイル電話に最初の大きな改良を加え、改良されたサービスに「改良型モバイル電話サービス（ IMTS）」という分かりやすい名前を付けました。IMTSは追加の無線チャネルを使用することで、特定の地理的エリアでより多くの同時通話を可能にし、顧客ダイヤルを導入してオペレーターによる手動通話設定を不要にし、加入者機器のサイズと重量を削減しました。[ 15 ]
IMTSによって容量が向上したにもかかわらず、需要は容量を上回った。州の規制当局との合意に基づき、AT&Tはシステム全体でサービスをわずか4万人の顧客に限定した。例えば、ニューヨーク市では、2,000人の顧客がわずか12の無線チャネルを共有し、通常、電話をかけるのに30分待たなければならなかった。[ 15 ]
無線共通搬送波[ 18 ]またはRCCは、1960年代に独立系電話会社がAT&TのIMTSに対抗するために導入したサービスです。RCCシステムは、IMTSで使用されている周波数に近いUHF 454/459 MHzとVHF 152/158 MHzのペア周波数を使用しました。RCCベースのサービスは、セルラーAMPSシステムによってRCC機器が時代遅れになった1980年代まで提供されました。
一部の RCC システムは、隣接する通信事業者の顧客がその設備を利用できるように設計されていましたが、技術標準が統一されていなかったため、RCC で使用される機器では現代の「ローミング」に相当する機能は利用できませんでした。たとえば、ネブラスカ州オマハに拠点を置く RCC サービスの電話は、アリゾナ州フェニックスではおそらく機能しませんでした。ローミングが推奨されなかった理由の一つは、RCC 用の業界統一課金データベースがなかったことです。信号形式も標準化されていませんでした。たとえば、一部のシステムでは、着信を携帯電話に通知するために2 トーンのシーケンシャル ページングを使用していました。他のシステムではDTMFを使用していました。一部のシステムではSecode 2805 を使用しており、これは、着信を携帯電話に通知するために、断続的な 2805 Hz トーン (IMTS 信号に類似) を送信していました。RCC システムで使用される無線機器の中には、モトローラのハンドヘルドや RCA 700 シリーズの従来型双方向無線機などの半二重プッシュ トゥ トーク LOMO 機器がありました。その他の車載機器には、受話器と回転式ダイヤルまたはプッシュボタン式のパッドが備えられており、従来の有線電話と同様に全二重通信が可能だった。一部のユーザーは、当時としては画期的な全二重通信対応のブリーフケース型電話機を使用していた。
RCCの終焉期には、業界団体がローミングを可能にする技術標準の策定に取り組んでおり、一部のモバイルユーザーは複数のデコーダーを所有し、一般的な信号方式（600/1500、2805、Reach）のうち複数に対応できるようにしていた。RCCローミングユーザーにとって、手動操作はしばしば代替手段となっていた。
1969年、ペン・セントラル鉄道は、ニューヨークとワシントンを結ぶ360キロメートル（220マイル）の通勤列車に、列車が走行中でも乗客が電話をかけられる特別な公衆電話を設置した。このシステムは、9か所で450MHz帯の6つの周波数を再利用した。 [ 16 ]
英国、チャンネル諸島、その他の地域では、 「ラビット」電話システムが短期間使用されていました。これは、セル基地局とハンドセットを組み合わせたハイブリッドシステムでした。大きな制約の一つは、携帯端末の電力制限のため、基地局から300フィート（91メートル）以内（建物が近い場合はさらに近い）にいなければならなかったことです。現代の技術では、同様のシステムがAppleの新しい4G対応「スマートウォッチ」にも採用され、フェムトセルとほぼ同じように大規模イベントで使用できるようになっています。
ヨーロッパでは、互いに互換性のない複数の移動無線サービスが開発された。
1966年、ノルウェーにはOLTと呼ばれる手動制御のシステムがあった。1971年に導入されたフィンランドのARPも、スウェーデンのMTDと同様に手動式だった。これらはすべて、1980年代初頭に自動式のNMT（北欧移動電話）システムに置き換えられた。
1971年7月、バーンデプト社は郵便局の独占を打破し、公衆電話システムからの通話を携帯電話に選択的に発信できるようにする特別許可を得て、ロンドンでレディコールを導入した。このシステムは月額16ポンドの契約で一般に利用可能だった。1年後、このサービスは英国の他の2つの都市にも拡大された。[ 19 ]
西ドイツには、 1958年に同国初の公共商用携帯電話ネットワークとして開始されたA-Netzと呼ばれるネットワークがあった。[ 20 ] 1972年には、通話を自動的に接続するB-Netzに取って代わられた。
1947年12月、ベル研究所のエンジニアであるダグラス・H・リングとW・レイ・ヤングは、車載携帯電話用の六角形のセルを提案した。 [ 21 ]この段階では、これらのアイデアを実現する技術は存在せず、周波数も割り当てられていなかった。20年後、ベル研究所のリチャード・H・フレンキエル、ジョエル・S・エンゲル、フィリップ・T・ポーターが、初期の提案をはるかに詳細なシステム計画に拡張した。ポーターは、干渉を減らし、チャネルの再利用を増やすために、現在ではおなじみの指向性アンテナをセルタワーで使用することを最初に提案した（右の図を参照）。[ 22 ]ポーターはまた、無駄なチャネル時間を減らすために、すべての携帯電話で使用されているダイヤルしてから送信する方法を発明した。
これらの初期の例では、携帯電話は通話中ずっと1つの基地局がサービスを提供するエリア内に留まる必要があり、つまり、電話が複数のセルエリアを移動するとサービスの継続性はなかった。周波数再利用とハンドオフの概念、および現代の携帯電話技術の基礎を形成する他の多くの概念は、1960年代後半にFrenkielとPorterの論文で説明された。1970年、ベル研究所のエンジニアであるAmos E. Joel, Jr. [ 23 ]は、あるセルから別のセルへの「通話ハンドオフ」プロセスを支援する「3面トランク回路」を発明した。彼の特許にはベル研究所のセルラーコンセプトの初期の説明が含まれていたが、交換システムが高速化するにつれて、そのような回路は不要になり、システムに実装されることはなかった。
携帯電話の交換方式は1973年にFluhrとNussbaumによって説明され[ 24 ]、携帯電話のデータ信号システムは1977年にHachenburgらによって説明された[ 25 ] 。
車両向けの初の完全自動化された携帯電話システムは、1956年にスウェーデンで発売されました。MTA（Mobiltelefonisystem A）と名付けられたこのシステムは、回転式ダイヤルを使用して車内で通話の発信と受信を可能にしました。車載電話はページングも可能でした。車からの通話は直通ダイヤルでしたが、着信通話ではオペレーターが車に最も近い基地局を特定する必要がありました。これは、TeleverketネットワークオペレーターのSture Laurénと他のエンジニアによって開発されました。Ericssonが交換台を提供し、Svenska Radioaktiebolaget（SRA）とMarconiが電話機と基地局機器を提供しました。MTA電話機は真空管とリレーで構成され、重量は40キログラム（88ポンド）でした。1962年には、 Mobile System B（MTB）と呼ばれる改良版が導入されました。これはプッシュボタン式の電話で、トランジスタとDTMF信号を使用して動作信頼性を向上させました。 1971年にMTDバージョンが発売され、さまざまなブランドの機器に対応し、商業的に成功を収めた。[ 26 ] [ 27 ]このネットワークは1983年まで営業を続け、閉鎖時にも600人の顧客を抱えていた。
1958年、ソ連の自動車運転者向けに「アルタイ」と呼ばれる同様のシステムの開発が始まった。[ 28 ]アルタイシステムの主な開発者は、ヴォロネジ通信科学研究所（VNIIS）と国立専門プロジェクト研究所（GSPI）であった。1963年にモスクワでサービスが開始され、1970年までにソ連全土の30都市に展開された。アルタイシステムのバージョンは、現在でもロシアの一部地域で幹線システムとして使用されている。
1959年、米国カンザス州ブリュースターの民間電話会社であるS&Tテレフォン社（現在も営業中）は、モトローラの無線電話機器と専用のタワー施設を用いて、カンザス州北西部の地域住民向けに移動電話サービスを提供しました。このシステムは、同社のローカル交換台を経由する直接ダイヤルアップ方式で、穀物運搬車、トラック、乗用車など、多くの車両に搭載されていました。しかし、何らかの理由で、システムは稼働開始後ごく短期間で停止されました。その後、経営陣は直ちに交代し、完全に稼働可能なシステムと関連機器は1960年初頭に解体され、二度と姿を現すことはありませんでした。
1966年、ブルガリアは、基地局RATZ-10（RATC-10）と組み合わせたポケット型自動電話機RAT-0.5を国際展示会Interorgtechnika-66で発表した。1つの基地局は1本の電話線に接続され、最大6人の顧客にサービスを提供できた。[ 29 ]
最初に成功した公共商用携帯電話ネットワークの1つは、1971年にフィンランドで開始されたARPネットワークである。ARPは、以前の独自ネットワークや限定的なカバレッジのネットワークよりもわずかに優れていることから、後世ではゼロ世代（0G）セルラーネットワークとみなされることもある。
1973年以前は、携帯電話は自動車やその他の乗り物に設置された電話に限られていました。[ 23 ]セルラーネットワークで使用できる最初の商用ポータブル携帯電話は、EFジョンソンとミリコム社によって開発されました。[ 30 ] 1981年9月にミリコムの子会社であるコムヴィックによってスウェーデンで発売されました。 [ 31 ]
モトローラは、ハンドヘルド型携帯電話を最初に製造した企業です。1973年4月3日、モトローラの研究者兼幹部であったマーティン・クーパーは、ハンドヘルド加入者機器から初めて携帯電話通話を行い、ライバルであるベル研究所のジョエル・S・エンゲルに電話をかけました。[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]クーパーが使用した試作型ハンドヘルド電話は、重量2キログラム（4.4ポンド）、寸法23×13×4.5センチメートル（9.1×5.1×1.8インチ）でした。試作型は通話時間がわずか30分で、充電には10時間かかりました。[ 35 ]一般的に「ブリック」と呼ばれたこの機種は、1983年10月まで市販されず、[ 36 ]発売されたのは米国のみでした。
ジョン・F・ミッチェル[ 37 ] [ 38 ] [ 39 ]は、モトローラの携帯通信製品部門の責任者であり、1973年当時のクーパーの上司で、携帯型携帯電話機器の開発を推進する上で重要な役割を果たした。ミッチェルは、どこでも使えるほど小型の無線通信製品を開発するようモトローラに働きかけ、携帯電話の設計にも参加した。[ 40 ] [ 41 ]
新しい技術は、一連の波、すなわち世代を経て開発され、展開されてきた。「世代」という用語は3Gの登場時に広く使われるようになったが、現在ではそれ以前のシステムを指す際に遡及的に用いられる。
最初に展開された自動アナログセルラーシステムは、1979年に東京（そして後に日本全国）の自動車電話用に初めて使用されたNTTのシステムと、1981年9月にスウェーデンのコムビック社がリリースしたセルラーシステム[ 42 ] [ 43 ] 、そして10月に他の北欧諸国でNMTがリリースしたシステムである。
北米で広く展開された最初のアナログセルラーシステムは、Advanced Mobile Phone System (AMPS) でした。[ 15 ]これは、1983 年 10 月 13 日にアメリカ大陸で、1986 年にイスラエルで、1987 年にオーストラリアで商用導入されました。AMPS は、セルラー技術の大衆市場利用を促進するのに役立った先駆的な技術でしたが、現代の基準からするといくつかの深刻な問題がありました。暗号化されておらず、スキャナによる盗聴に脆弱でした。携帯電話の「クローニング」に弱く、周波数分割多重アクセス(FDMA) 方式を使用しており、サポートするためにかなりの量の無線スペクトルが必要でした。
1983年3月6日、Ameritech社が米国初の1GネットワークでDynaTAC 8000X携帯電話を発売した。開発費は1億ドルで、市場に出回るまで10年以上かかった。[ 44 ]この電話の通話時間はわずか30分で、充電には10時間かかった。バッテリー寿命、重量、通話時間の短さにもかかわらず、消費者の需要は強く、何千人もの人が順番待ちをしていた。[ 45 ] [ 46 ]
モトローラ DynaTAC アナログ AMPS など、初期の象徴的な商用携帯電話の多くは、 1990 年にデジタル AMPS (D-AMPS) に取って代わられ、AMPS サービスは 2008 年までに北米のほとんどの通信事業者によって終了した。
1985年、英国では最初の2つの商用モバイルネットワーク、Vodafone UKとCellnet（現在のO2）が立ち上げられた。[ 47 ]ただし、非商用の実験的なネットワークは1970年代後半から運用されていた。[ 48 ] [ 49 ]
1986年2月、オーストラリアはテレコム・オーストラリア社による携帯電話システム（CTS）の運用を開始した。ピーター・リードマン氏は、2月28日の正式サービス開始に先立ち、1986年1月6日に他の5人の加入者とともにテスト顧客として接続された最初のテレコム顧客となった。
1990年代には、「第2世代」携帯電話システムが登場しました。世界市場での覇権を争ったのは、欧州が開発したGSM規格と米国が開発したCDMA規格の2つのシステムでした。これらは、アナログ伝送ではなくデジタル伝送を使用し、また、電話機とネットワーク間の高速な帯域外信号伝送を実現した点で、前世代とは異なっていました。2Gの登場により携帯電話の利用は爆発的に増加し、この時代にはプリペイド式携帯電話も登場しました。
1990年、AT&Tベル研究所のエンジニアであるジェシー・ラッセル、ファルハド・バルゼガー、カン・A・エリヤマンは、デジタルデータの送信をサポートするデジタル携帯電話の特許を出願した。数年後、ノキアとモトローラが2Gデジタル携帯電話を開発する際に、彼らの特許が引用された。[ 50 ]
1991年、フィンランドで最初のGSMネットワーク（Radiolinja）が稼働を開始しました。一般的に、ヨーロッパの2Gシステムで使用される周波数は、一部重複はあるものの、米国よりも高い周波数帯でした。例えば、900MHz帯はヨーロッパの1Gシステムと2Gシステムの両方で使用されていたため、2Gシステムのために1Gシステムは急速に廃止されました。米国では、IS-54規格がAMPSと同じ帯域で展開され、既存のアナログチャネルの一部が置き換えられました。
1993年にIBM Simonが発表されました。これはおそらく世界初のスマートフォンでした。携帯電話、ポケットベル、ファックス機、PDAがすべて1つに統合されていました。カレンダー、アドレス帳、時計、電卓、メモ帳、電子メール、QWERTYキーボード付きタッチスクリーンが含まれていました。[ 51 ] IBM Simonには、タッチスクリーンをタップするためのスタイラスがありました。タップすると次の文字を予測する予測入力機能がありました。アプリケーション、または少なくともPCMCIA 1.8 MBメモリカードを電話に挿入することでより多くの機能を提供する方法がありました。[ 52 ] 2Gシステムの導入と同時に、大型の「レンガ」電話から100～ 200グラム（3.5～7.1オンス） の小型ハンドヘルドデバイスへのトレンドがありました。この変化は、より高度なバッテリーやよりエネルギー効率の高い電子機器などの技術的改善によって可能になっただけでなく、増加する使用に対応するためにセルサイトの密度が高くなったことによっても可能になりました。後者は、携帯電話から基地局までの平均通信距離が短縮されたことを意味し、移動中のバッテリー寿命の延長につながった。
第2世代では、SMS（ショートメッセージサービス）と呼ばれる新しい通信手段が導入されました。当初はGSMネットワークでのみ利用可能でしたが、最終的にはすべてのデジタルネットワークに普及しました。最初の機械生成SMSメッセージは1992年12月3日に英国で送信され、1993年にはフィンランドで個人間初のSMSが送信されました。 1990年代後半にプリペイドサービスが登場すると、SMSはすぐに若者の間で好まれる通信手段となり、この傾向はあらゆる年齢層に広がりました。
2Gの登場により、携帯電話でメディアコンテンツにアクセスできるようになりました。1998年には、フィンランドのRadiolinja（現Elisa）が、携帯電話向けに初めてダウンロード販売された着信音を発売しました。フィンランドで初めて携帯電話広告が登場したのは2000年で、広告主による無料のニュース速報SMSサービスが開始された時でした。
モバイル決済は1998年にフィンランドとスウェーデンで試験的に導入され、携帯電話を使ってコカ・コーラの自動販売機や駐車場の料金を支払った。1999年にはノルウェーで商用サービスが開始された。銀行やクレジットカードを模倣した初の商用決済システムは、1999年にフィリピンで携帯電話事業者であるGlobeとSmartによって同時に開始された。
携帯電話向け初の本格的なインターネットサービスは、1999年に日本のNTTドコモによって導入された。
2G携帯電話の使用が普及し、人々が日常生活で携帯電話を使用するようになると、データ（インターネット閲覧へのアクセスなど）の需要が高まっていることが明らかになりました。さらに、固定ブロードバンドサービスの経験から、より高速なデータに対する需要もますます高まることが示されました。2G技術は、その需要を満たすには程遠かったため、業界は3Gとして知られる次世代技術の開発に着手しました。3G技術と2G技術を区別する主な技術的違いは、データ伝送に回線交換ではなくパケット交換を使用することです。[ 53 ]さらに、標準化プロセスは、技術よりも要件（たとえば、屋内での最大データレート2 Mbit/s、屋外で384 kbit/s）に重点を置いていました。
必然的に、これにより多くの競合規格が生まれ、各社が独自の技術を推進するようになり、単一の統一された世界標準というビジョンは現実から程遠いものとなった。標準的な2G CDMAネットワークは、 EV-DOのリビジョンAの採用により3Gに準拠するようになった。このリビジョンAでは、下位互換性を維持しながらプロトコルにいくつかの機能が追加されている。
これらはすべて、 VoIPなどの低遅延、低ビットレートの通信を可能にするために導入されたものです。[ 54 ]
3G を使用した最初の商用前試験ネットワークは、2001 年 5 月に NTT ドコモによって日本で東京地域で開始されました。NTT ドコモは、WCDMA 技術を使用して、2001 年 10 月 1 日に最初の商用 3G ネットワークを開始しました。2002 年に、競合する CDMA2000 1xEV-DO 技術を使用した最初の 3G ネットワークが、韓国の SK Telecom と KTF、および米国の Monet によって開始されました。Monet はその後倒産しました。2002 年末までに、2 番目の WCDMA ネットワークが Vodafone KK (現在の Softbank) によって日本で開始されました。ヨーロッパでの 3G の開始は、イタリアと英国で Three/Hutchison グループによって WCDMA で開始されました。2003 年にはさらに 8 つの 3G 商用開始があり、そのうち 6 つは WCDMA、2 つは EV-DO 規格でした。
3Gシステムの開発過程では、既存の2Gネットワークの拡張として、CDMA2000-1XやGPRSなどの2.5Gシステムが開発されました。これらは、約束された高速データレートやマルチメディアサービスの全範囲を満たすことなく、3Gの一部の機能を提供します。CDMA2000-1Xは、理論上の最大データ速度が307kbit /sに達します。これよりわずかに高いのがEDGEシステムで、理論上は3Gシステムの要件を満たしていますが、その差はごくわずかであるため、実際のシステムでは必ず不足するでしょう。
3G技術の高速接続により、業界に変革がもたらされました。初めて、ラジオ（さらにはテレビ）コンテンツのメディアストリーミングが3Gハンドセットで可能になり、[ 55 ] RealNetworks [ 56 ]やDisney [ 57 ]などの企業がこの種のサービスの初期のパイオニアとなりました。
2000年代半ば、3G技術の進化形である高速ダウンリンクパケットアクセス（HSDPA）の導入が始まりました。これは、高速パケットアクセス（HSPA）ファミリーに属する拡張版3G（第3世代）移動体通信プロトコルであり、3.5G、3G+、ターボ3Gとも呼ばれ、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム（UMTS）ベースのネットワークでより高いデータ転送速度と容量を実現します。現在のHSDPA展開では、1.8、3.6、7.2、14.0 Mbit /sのダウンリンク速度がサポートされています。
2007年末時点で、世界の3Gネットワーク加入者数は2億9500万人に達し、これは世界の全加入者数の9%を占めた。そのうち約3分の2はWCDMA規格、3分の1はEV-DO規格の加入者だった。3G通信サービスは 2007年に1200億ドル以上の収益を上げ、多くの市場で新規にアクティベートされた携帯電話の大部分は3G対応機種だった。日本と韓国では、第2世代の携帯電話はもはや市場に出回っていない。
携帯電話は以前からインターネットなどのデータネットワークにアクセスする機能を備えていましたが、モバイルウェブにアクセスするための専用デバイスが登場したのは、2000年代半ばに高品質な3Gネットワークが広く普及してからでした。最初のデバイスは「ドングル」と呼ばれ、 USBポートを介してコンピュータに直接接続されました。その後、 Novatel MiFiのような「コンパクト無線ルーター」と呼ばれる新しいタイプのデバイスが登場しました。これは、USB接続を介して単一のコンピュータだけでなく、 Wi-Fiを介して複数のコンピュータに同時に3Gインターネット接続を提供できるようにするものです。
こうしたデバイスは、携帯性が向上することから、特にノートパソコンでの使用に人気を博しました。その結果、一部のコンピュータメーカーは、ドングルやMiFiが不要となるよう、モバイルデータ機能をノートパソコンに直接組み込むようになりました。代わりに、SIMカードをデバイス自体に直接挿入することで、モバイルデータサービスにアクセスできるようになりました。このような3G対応ノートパソコンは、一般的に「ネットブック」として知られるようになりました。ネットブックに続いて、他のタイプのデータ対応デバイスも登場しました。2010年初頭には、Amazon KindleやBarnes & NobleのNookなどの電子書籍リーダーに無線インターネットが組み込まれており、Appleは同年後半にiPadタブレット端末に無線インターネットを組み込む計画を発表しました。
1991年、WiLANの創設者であるハティム・ザグルールとミシェル・ファトゥーシュは、広帯域無線通信アプリケーション（ 4Gモバイル通信を含む）の基盤となる広帯域直交周波数分割多重（WOFDM）を発明した。 [ 58 ] [ 59 ]
2009 年までに、ストリーミング メディアなどの帯域幅を大量に消費するアプリケーションの増加により、3G ネットワークがいずれは過負荷になることが明らかになりました。[ 60 ]その結果、業界は、既存の 3G 技術よりも最大 10 倍の速度向上を約束する、データ最適化された第 4 世代 ( 4G ) 技術に注目し始めました。最初の一般向けLTEサービスは、2009 年にTeliaSoneraによってスカンジナビアで開始されました。2010 年代には、4G 技術はさまざまな分野で多様な用途が見つかり、モバイル ブロードバンド、モノのインターネット(IoT)、固定無線アクセス、マルチメディア ストリーミング (音楽、ビデオ、ラジオ、テレビを含む) などの高速無線通信を提供する汎用性を示しています。
4Gが3Gと技術的に大きく異なる点の1つは、回線交換を廃止し、代わりにオールIPネットワークを採用したことである。そのため、4GはVoLTEを介してモバイルネットワーク上でパケット交換を使用することで、音声通話を他のストリーミングオーディオメディアと同じように扱うことを可能にした。[ 61 ]
第5世代（5G）セルラーネットワークの展開は、2019年に世界中で開始されました。「5G」という用語は、当初、4G / IMT-Advanced規格を超えるモバイル通信規格の次の主要な段階を示すために、研究論文やプロジェクトで使用されていました。3GPPは、5Gを5G NR （5G New Radio）規格に準拠するシステムと定義しています。5Gは、低帯域、中帯域、高帯域のミリ波で実装でき、ダウンロード速度はギガビット/秒（Gbit/s）の範囲に達し、ネットワーク遅延は1ミリ秒を目指しています。このほぼリアルタイムの応答性と全体的なデータパフォーマンスの向上は、オンラインゲーム、拡張現実および仮想現実、自動運転車、IoT、重要な通信サービスなどのアプリケーションにとって不可欠です。
衛星電話は、携帯電話のように地上基地局を経由するのではなく、地球を周回する衛星を介して無線リンクで他の電話や電話網に接続するタイプの携帯電話です。そのため、開けた空と電話と衛星間の見通し線さえ確保できれば、地球上のほとんどの場所で使用できます。衛星電話の利点は、固定電話や携帯電話網などの地上通信インフラが利用できない地域でも使用できることです。衛星電話は、地球上の自然災害や戦争などの人為的な行為によって通信が途絶えることはほとんどないため、現地の通信システムが機能不全に陥った緊急時や人道支援活動において、信頼できる通信手段であることが証明されています。
インマルサットシステムは最も歴史が古く、もともとは海上での人命安全のために1979年に開発されたもので、静止軌道上の衛星群を用いて地球の大部分をカバーしています。小規模な通信事業者の中には、同様の手法で1つか2つの衛星のみを使用し、地域限定サービスを提供しているところもあります。別の方法としては、地球に非常に近い低軌道衛星群を使用する方法があります。これは、イリジウムやグローバルスターといった衛星電話サービスの基盤となっています。
2020年代初頭、メーカーは携帯電話ネットワークの範囲外の遠隔地で使用するために、衛星接続をスマートフォンに統合し始めました。[ 63 ] [ 64 ]これらの衛星電話サービスは、D2C（Direct To Cellular）と呼ばれることもあり、ほとんどの最新のハンドセットと互換性のあるLバンド周波数を使用します。 [ 65 ] [ 66 ]しかし、従来の電話のアンテナの制限により、実装の初期段階では、衛星接続は衛星メッセージングと衛星緊急サービスに限定されています。[ 67 ] [ 68 ]
2022年、Apple iPhone 14はGlobalstar衛星経由での緊急テキストメッセージの送信をサポートし始めました。[ 69 ] 2023年、Apple iPhone 15は米国で路側サービスとの衛星通信を追加しました。[ 70 ] 2022年、T-Mobileは、2024年後半に予定されている既存のLTEスペクトルを介してStarlinkサービスを利用するためのパートナーシップを締結しました。 [ 71 ] [ 72 ] [ 73 ] [ 74 ] 2022年、AST SpaceMobileは、既存の改造されていないスマートフォンがカバレッジギャップのあるエリアで衛星に接続できるように、 3GPP標準ベースのセルラー宇宙ネットワークの構築を開始しました。 [ 75 ] [ 76 ] 2023年、QualcommはSnapdragon Satelliteを発表しました。これは、 Snapdragon 8 Gen 2チップセットから始まるサポート対象の携帯電話が5G非地上ネットワーク（NTN）を介してテキストメッセージを送受信できるようにするサービスです。[ 77 ] 2024年、イリジウムは、5G非地上ネットワーク向けNB-IoTでサポートされる標準ベースの衛星-携帯電話サービスであるProject Stardustを発表しました。これは、イリジウムの既存の低軌道衛星上で使用されます。2026年に開始予定のこのサービスは、自動車、スマートフォン、タブレットなどのデバイスや関連する消費者向けアプリケーションにメッセージング、緊急通信、IoTを提供します。[ 78 ] [ 79 ]
2000年代後半にユニバーサル充電器規格が合意される以前は、ユーザーはバッテリーを充電するために、ブランドやメーカー独自の専用アダプターを使用する必要がありました。その後、主要ブランドの携帯電話は通常、マイクロUSBまたは2010年代半ば以降はUSB-Cインターフェースを備えたUSBケーブルを使用するようになりました。AppleのiPhoneは、独自のインターフェース（ 2012年にLightningに置き換えられた30ピンDockコネクタ）を維持した唯一の主要ブランドでした。2023年、AppleのiPhone 15シリーズがついにUSB-Cに切り替わり、それ以降、すべての主要ブランドが充電器としてUSB-Cを使用するようになりました。
2007年6月14日現在 中国でライセンスを申請するすべての新しい携帯電話は、バッテリー充電用の電源ポートとしてUSBポートを使用することが義務付けられています。[ 82 ] [ 83 ]これは、D+とD−を短絡させる慣習を使用した最初の規格でした。[ 84 ]
2007年9月、オープンモバイル端末プラットフォームグループ（ノキア、サムスン、モトローラ、ソニーエリクソン、LGなどのモバイルネットワーク事業者とメーカーのフォーラム）は、メンバーがモバイルデバイスの将来の共通コネクタとしてマイクロUSBに合意したと発表した。[ 85 ] [ 86 ]
GSM協会（GSMA）は2009年2月17日にこれに続き[ 87 ] [ 88 ] [ 89 ] [ 90 ] 、2009年4月22日にはCTIA（ワイヤレス協会）がこれをさらに支持し[ 91 ]、国際電気通信連合（ITU）は2009年10月22日にユニバーサル充電ソリューションを「エネルギー効率に優れた、あらゆる携帯電話に対応する充電器」として採用したと発表し、「マイクロUSBインターフェースをベースとしたUCS充電器は、4つ星以上の効率評価も取得し、評価のない充電器よりも最大3倍エネルギー効率に優れています」と付け加えた[ 92 ] 。
2009 年 6 月、世界最大の携帯電話メーカーの多くが、欧州委員会 ( EC)が後援する覚書 (MoU) に署名し、欧州連合で販売されるほとんどのデータ対応携帯電話を共通の外部電源(共通 EPS) と互換性を持たせることに合意しました。EU の共通 EPS 仕様 (EN 62684:2010) は USB バッテリー充電仕様を参照しており、GSMA/OMTP や中国の充電ソリューションと類似しています。[ 93 ] [ 94 ] 2011 年 1 月、国際電気標準会議 (IEC) は、(EU の) 共通 EPS 規格の独自のバージョンを IEC 62684:2011 としてリリースしました。[ 95 ]
2022年、無線機器指令2021/0291は、新しいスマートフォンは2024年末までに、ノートパソコンは2026年までに、USB-Cをユニバーサル充電器として使用することを義務付けた。 [ 96 ] [ 97 ]
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