スマホの通話とネットはどう繋がる？電波と通信の基礎をやさしく解説

スマホで遠くの人と話せるのは、自分の声が相手まで直接、電波で飛んでいくからではありません。

携帯電話回線を使うとき、スマホは基地局と無線で通信し、その先にある通信会社のネットワークを経由して、通話相手やインターネット上のサーバーにつながります。 基地局から先では、光ケーブルなどの通信設備も使われています。[出典1]

また、電話番号でかける通話と、インターネットを使うアプリ通話は、どちらも声をデータとして運べても同じサービスではありません。接続の流れと料金の扱いを分けて理解すると、スマホの設定も分かりやすくなります。

スマホの声はどうやって相手に届く？

声をデジタルデータにして送る

マイクに入った声は電気信号になり、スマホの中でデジタルデータとして扱われます。携帯電話回線を使う通話では、その情報を電波で基地局へ送り、通信会社のネットワークを経由して相手側へ届けます。

相手も携帯電話回線につながるスマホなら、相手側の基地局から端末へ情報が送られ、スピーカーから音として再生されます。会話ではこれを双方向に行います。固定電話へかける場合などは、相手側の接続経路が異なります。[出典1・2]

「スマホ同士を1本の電波で直接つなぐ」と考えるより、端末と基地局の間に無線区間があり、その先に中継するネットワークがあると考えるのが基本です。

基地局は電波の入口、通信会社の設備は接続を支える

基地局は、端末と電波をやり取りする設備です。鉄塔やビルの屋上だけでなく、建物内などに設置されるものもあります。通信会社のネットワークには、接続先や利用者の情報を扱う設備、データを中継する設備などがあります。[出典1・2]

基地局がカバーする範囲や建物による電波の届き方はさまざまです。地図上で基地局が近くに見えても、必ず良好に通信できるとは限りません。[出典1]

移動しても電話がつながるのはなぜ？

スマホは持ち歩く機器なので、通信会社は「どのエリアにいる端末へ呼びかければよいか」を管理する必要があります。この仕組みの一つが位置登録です。通話中などに利用する基地局を切り替えて通信を引き継ぐ仕組みは、ハンドオーバーと呼ばれます。[出典2・3]

たとえば電車で移動している間も、ずっと同じ基地局だけで通信するとは限りません。接続先を引き継ぐことで、移動しながら利用できるようにしています。ただし、圏外へ移動した場合など、常に通信を継続できる保証ではありません。

この位置登録の説明は、地図アプリのGPS測位とは分けて考えます。GPSが位置を求める仕組みについては、スマホのGPSの基本で詳しく紹介しています。

スマホでWebサイトや動画を見る仕組み

モバイルデータ通信では、基地局からインターネットへ出る

Webサイトを開くときは、端末からの要求が基地局や通信会社のネットワークを経由し、インターネット上のサーバーへ届きます。サーバーから返ってくるページや動画のデータを端末が受け取り、画面に表示します。[出典2・3]

ここでいうデータ通信は、文章や写真だけでなく、動画、アプリの更新、オンライン通話などにも使われます。通信する情報の量が増えると、利用するデータ通信量も増えます。

携帯電話サービスの利用には、契約に応じた認証も必要です。SIMとeSIMの違いを知りたい場合は、eSIMとSIMカードの仕組みも参考にしてください。

Wi-Fi利用時は、端末からの接続先が変わる

家庭のWi-Fiを利用するときは、端末がWi-Fiアクセスポイントと通信します。その先が固定回線なら、家庭のルーターや回線を経由してインターネットへつながります。

ホームルーターや別のスマホのテザリングなら、その先は携帯電話回線です。端末の画面にWi-Fiと表示されていても、途中のどこかで携帯電話回線を使っている場合があります。 接続方法の詳細は、Wi-Fiの仕組みとインターネット回線との違いで解説しています。

電話番号の通話とアプリ通話は何が違う？

この表は一般的な違いです。電話番号へ発信できるアプリや、通信会社が提供する独自の通話アプリなどもあるため、実際の料金はサービスごとに確認します。

VoLTEは音声をデータとして運ぶが、動画視聴と同じ課金ではない

VoLTEは、LTEを使う音声通信の方式です。声をデータとして運ぶという技術上の共通点があっても、動画視聴などと同じ料金の扱いになるとは限りません。

たとえばauは、VoLTEの通話を通話料として扱い、その通話分のデータ通信量は加算しないと案内しています。これはau VoLTEの音声通話についての説明です。通話中に別途行うWeb閲覧や、ほかのサービスの料金まで無料になる意味ではありません。[出典4]

「データだからギガが減るはず」「Wi-Fiがあるから電話も無料」と考えず、どのサービスで発信しているかを確認することが大切です。

モバイルデータ通信をオフにすると電話も止まる？

モバイルデータ通信をオフにする設定と、携帯電話回線そのものを利用できなくする設定は別です。

ソフトバンクのiPhone向け案内では、モバイルデータ通信をオフにしても通話とSMSは利用可能で、インターネット接続をWi-Fiだけにする方法が説明されています。端末やサービスによる違いがあるため、手元の機種の案内を確認してください。[出典5]

一方、インターネットを使う通話アプリは、モバイルデータ通信もWi-Fi接続も使えなければ、通常はオンライン通話ができません。「電話アプリ」という見た目だけでなく、通信会社の音声通話か、ネットを使うアプリかを区別しましょう。

Wi-Fi経由の電話番号通話に対応するサービスもありますが、端末・通信会社・地域などの条件があります。Wi-Fiにつなぐだけで、どのスマホでも使える機能とは考えないでください。[出典6]

電波があるのに遅い・つながらないのはなぜ？

電波の強さ以外にも、混雑や接続先が影響する

建物などで電波が弱くなる場合もあれば、多くの人が同じエリアで通信して混雑する場合もあります。ソフトバンクの技術解説でも、電波の届く範囲だけでなく、基地局が扱える通信量を考慮して設備を整備していると説明されています。[出典1]

画面のアンテナ表示が十分でも、ネットワークの混雑や利用中のサービスの問題があれば、快適に使えないことがあります。通信速度を、電波の強さや周波数の数字だけで判断しないことが重要です。

困ったときは、どの通信が使えないかを分ける

表は原因を確定する診断ではなく、確認先を絞るための整理です。別のサイトやアプリでも同じかを確かめ、契約先の案内に沿って確認しましょう。設定を一度に多数変更すると、どの変更が影響したのか分かりにくくなります。

よくある質問

Wi-Fiを使っているのに、スマホのデータ通信量が増えるのはなぜ？

Wi-Fiの接続状態が悪い場合などに、モバイルデータ通信を使って接続を補助する機能があります。Appleもその動作を案内しています。利用量を抑えたい場合は、端末の通信設定と、アプリ別のデータ使用状況を確認してください。[出典7]

通話しながらインターネットも使える？

対応する端末・サービス・接続環境では利用できます。たとえばauは、au VoLTEの通話中に4G LTEまたはWi-Fiでデータ通信ができると案内しています。どの組み合わせでも同じ動作になるとは限りません。[出典4]

5GとWi-Fiの5GHzは同じ意味？

異なります。5Gは携帯電話通信の世代、5GHzは電波の周波数帯です。スマホの表示やルーターのネットワーク名で似た文字を見ても、同じものとして扱わないようにしましょう。

まとめ：接続経路とサービスの種類を分けて考えよう

スマホは、基地局やWi-Fiアクセスポイントを入口として、さまざまな通信設備を経由し、相手やサーバーと情報をやり取りします。

電話番号での音声通話と、インターネットを使うアプリ通話は、料金も設定も同じではありません。「何につないでいるか」と「何のサービスを使っているか」を分けると、ギガや通話料、つながらない原因を確認しやすくなります。

参考にした公式情報

以下は2026年11月2日に確認した資料です。古い解説は基本構造の確認に用い、当時の提供エリアや対応機種を現在の情報として転記していません。

• 出典1：ソフトバンク「携帯電話がつながる仕組み」（2020年3月12日／基地局・有線区間・混雑）
• 出典2：NTTドコモ「電波がつながる仕組み」（接続・位置登録・ハンドオーバー）
• 出典3：ドコモ開発者ブログ「初学者むけ★スマホのつながる仕組み」（ページ表示2024年12月6日／モビリティ管理）
• 出典4：au「au VoLTE」（音声通話・料金・通話中のデータ通信）
• 出典5：ソフトバンク「パケット通信料が発生しないようにする設定方法」（iPhoneのモバイルデータ通信オフ）
• 出典6：Apple「Wi-Fi通話機能で電話をかける」（対応条件のあるWi-Fi通話）
• 出典7：Apple「iPhoneやiPadでモバイルデータ通信を利用する」（通信設定・接続補助）