電波干渉とスループット低下のメカニズム｜無線LANが遅くなる本当の理由

無線LAN（Wi-Fi）が遅くなる原因として、最も多いのが「電波干渉」です。 回線速度やルータ性能が十分であっても、周囲の電波環境によって スループットは大きく低下します。

特にオフィスやマンションなどの高密度環境では、 多数のWi-Fiや電子機器が同じ周波数帯を使用するため、 深刻な性能劣化が発生します。

電波干渉とは

電波干渉とは、同じまたは近い周波数帯の信号同士が重なり、 正常な通信が妨げられる現象です。

Wi-Fi A ～～～
Wi-Fi B ～～～
→ 信号が重なる → データ破損

無線通信は共有媒体であるため、 複数の通信が同時に行われると干渉が発生します。

Wi-Fiが干渉に弱い理由

Wi-Fiは以下の特徴を持つため、 干渉の影響を受けやすいです。

• 同一周波数帯を共有
• 半二重通信（同時送受信不可）
• 電波が空間に拡散

これにより、他の通信と衝突しやすくなります。

主な干渉の種類

1. 同一チャネル干渉（CCI）

同じチャネルを使用するWi-Fi同士の干渉です。

AP1：チャネル6
AP2：チャネル6
→ 競合発生

CSMA/CAにより順番待ちが発生し、 スループットが低下します。

2. 隣接チャネル干渉（ACI）

近い周波数帯のチャネルが重なることで発生します。

チャネル1 と チャネル2
→ スペクトルが重なる

これはCCIよりも影響が大きい場合があります。

3. 非Wi-Fi干渉

Wi-Fi以外の機器による干渉です。

• 電子レンジ
• Bluetooth
• 無線マウス
• 監視カメラ

特に2.4GHz帯で顕著です。

スループット低下のメカニズム

1. 衝突と再送

干渉によりパケットが破損すると、 再送が発生します。

送信 → 衝突 → 再送 → 遅延増加

これにより実効スループットが低下します。

2. CSMA/CAによる待機

Wi-FiはCSMA/CA（衝突回避）を使用します。

チャネル使用中
→ 待機 → 送信

利用者が増えるほど待機時間が増え、 スループットが低下します。

3. 変調方式の低下

電波品質が悪化すると、 より低速な変調方式に切り替わります。

高品質：1024-QAM
低品質：64-QAM → QPSK

これにより通信速度が低下します。

4. 再送制御の増加

パケットロス増加により、 MAC層で再送が頻発します。

TCP通信ではさらに輻輳制御が働き、 速度が大幅に低下します。

5. チャネル占有時間の増加

干渉により通信効率が低下し、 1パケットあたりの送信時間が増加します。

効率低下 → 占有時間増加 → 他端末待機

周波数帯ごとの影響

2.4GHz

• 干渉が非常に多い
• チャネル数が少ない（実質3つ）
• 速度低下しやすい

5GHz

• 干渉が少ない
• チャネル数が多い
• 高速通信が可能

6GHz

• ほぼ干渉なし
• 最新規格向け

実務での影響例

ケース1：マンション

周囲のWi-Fiが多数 → 干渉増加 → 速度低下

ケース2：オフィス

多数端末 → 同時通信 → スループット低下

ケース3：電子レンジ使用時

2.4GHz帯で通信不安定

最適化ポイント

• 5GHz / 6GHz帯を使用
• チャネルの適切な選択
• AP配置の最適化
• 送信出力の調整
• Wi-Fi 6/7機器の導入

よくある誤解

電波が強ければ速い

→ 干渉が強いと逆効果。

ルータを変えれば解決

→ 環境改善が重要。

回線速度が原因

→ 無線環境の問題が多い。

まとめ

電波干渉は、無線LANにおけるスループット低下の最大要因の一つです。

干渉により、再送、待機、変調低下が発生し、 通信効率が大幅に悪化します。

特に2.4GHz帯では影響が顕著であり、 現代の環境では5GHzや6GHzの利用が推奨されます。

無線ネットワークの性能を最大化するためには、 規格だけでなく「電波環境の設計」が非常に重要です。