初級では無線を「電波で飛ばす道」と捉えました。中級では、規格と周波数帯・共有媒体ゆえの順番待ち・つなぎ方の安全を見ます。
中級の解説は準備中のため、中級の内容を表示しています。
概要 — まず全体をつかむ
詳細 — 1段階ずつ追う
これは何をする係?
端末の無線NICとアクセスポイント(※1 親機) の間を電波でつなぐのは同じですが、その電波はみんなで分け合う共有媒体です。有線のように1台ずつ専用の線を持てないので、誰かが送っている間は他は待つという調整が要ります。
登場人物メモ:
- ※1 アクセスポイント(AP) — 電波を中継する親機。家では多くルーターと一体。複数APで家中を覆い、端末が近いAPへ乗り換えるのがローミング
- ※2 チャネル — 周波数帯をさらに区切った「レーン」。近所と同じレーンを使うと干渉する
どう飛んでいる?
- 端末の無線NICが、送る前に電波が空いているか確認する(キャリアセンス)
- 空いていれば送信、埋まっていれば少し待つ = CSMA/CA(衝突を避ける順番待ち)
- APが受け取り、SSID(ネットワーク名)ごとのグループとして扱う
- 通信は WPA2/WPA3 で暗号化され、そこから先は有線と同じく外へ運ばれる
アニメーション『無線(電波で共有)』を開く
有線のCSMA/CD(ぶつかってから検知)と違い、無線はぶつかる前に避ける設計です。電波は送信と受信を同時にしづらく、衝突を「見て」検知できないためです。
規格と周波数帯
- 規格の世代 — 802.11n=Wi-Fi4、802.11ac=Wi-Fi5、802.11ax=Wi-Fi6。世代が新しいほど速く、混雑にも強い
- 2.4GHz帯 — 遠くまで届き壁に強いが、機器が多く干渉しやすい(混雑レーン)
- 5GHz/6GHz帯 — 帯域が広く速いが、距離や障害物で弱まりやすい
- チャネル選び — 近所と重ならないチャネルにすると干渉が減る
- SSIDとセキュリティ — 合言葉(パスフレーズ)と暗号化方式(WPA2/WPA3)で盗み見を防ぐ
- ローミング — 複数APを同じSSIDで並べ、移動しても切れずに近いAPへ乗り換える
⚠️ うまくいかないとき
- 混雑で遅い — 同じチャネルに機器が多く、CSMA/CAの順番待ちが延びる
- 干渉 — 電子レンジ、近所のWi-Fi、Bluetoothなどが同じ帯域とぶつかる
- 電波が弱い・届かない — 距離、壁、階をまたぐ。5GHzは特に弱まりやすい
- セキュリティ不一致 — 暗号化方式やパスフレーズが合わず繋がらない
- AP切替の谷間 — ローミング設定が悪く、遠いAPに掴まったまま遅くなる
関連する知識
理解度チェック
そのまま解けます(成績は保存されません)。無料アカウントを作ると、学習の記録と進捗の山登りが始まります。
問1. 2.4GHz帯と5GHz帯を比べたときの説明として正しいのは?
問2. 有線が独立した線で送れるのに対し、Wi-Fiが「順番待ち」で遅くなりやすいのは、電波がどんな媒体だから?
問3. 無線で送信する前に「電波が空いているか確認する」動作を何と呼ぶか。
問4. 有線のCSMA/CD(ぶつかってから検知)に対し、無線のCSMA/CAの考え方として正しいのは?
問5. 複数のアクセスポイントを同じSSIDで並べ、移動しても切れずに近いAPへ乗り換える仕組みは?
問6. 規格「802.11ax」は、次のどの世代の通称か。
問7. 無線で「空いているか確かめてから送り、埋まっていれば待つ」衝突回避の方式を英字で書くと「CSMA/◯◯」。◯◯に入る英字2文字は何か。
問8. 無線LANのネットワーク名(電波のグループ名)を、英字4文字で何と呼ぶか。