変調方式

防災行政無線をデジタル化するとき、どの変調方式を採るかで通信の容量・到達性・コストが変わる——変調方式は、情報を電波に乗せる際の信号の変え方を指す。同報系のデジタル防災行政無線では60MHz帯の16QAMが、移動系では260MHz帯の4値FSKが用いられ、用途ごとに採用される方式が分かれる。信号を多値にするほど一度に送れる情報は増えるが、雑音や電波の弱い環境には弱くなるという相反する性質をもつ。自治体は、同報系を整備する際に16QAMとQPSKのどちらを採るかなど、方式の違いが調達の論点になる。一般の通信技術語に見えて、防災行政無線の方式選定という形で自治体の実務に直接かかわる。

同報系と移動系で分かれる方式

デジタルの防災行政無線は、住民へ一斉に放送する同報系と、車両や職員が双方向で連絡する移動系に大きく分かれ、採用される変調方式も異なる。同報系のデジタル方式はARIB STD-T86として標準化され、60MHz帯で16QAMを用いる。移動系はARIB STD-T116として標準化され、260MHz帯で4値FSKを用いる。かつての移動系ではπ/4シフトQPSKが用いられたが、4値FSKは構成が簡素で装置を比較的安く整備できる。どの系にどの方式を使うかは規格で定まっており、自治体は規格に適合した機器を選んで整備する。

多値化と耐性のトレードオフ

変調方式は、一度に運べる情報量と、雑音や弱電界への強さが反比例する。16QAMは振幅と位相を組み合わせて一度に四ビットを送れるため容量に優れるが、雑音や反射の影響を受けやすい。QPSKや4値FSKは一度に送る情報を絞る代わりに、電波が弱い場所や移動中でも安定して受信しやすい。住民の生命にかかわる防災情報は、確実に届くことが容量より優先されるため、堅牢さと容量のどちらを重んじるかが方式選定の核心になる。自治体は、整備する区域の地形や建物の状況を踏まえてこの兼ね合いを判断する。