CSMA/CAとは？無線LANを支えるアクセス制御方式の仕組みと特徴をわかりやすく解説

CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）とは、主に無線LAN（Wi-Fi）で利用されている通信制御方式のひとつです。複数の端末が同じ通信回線を共有する環境において、データの衝突（コリジョン）を未然に防ぐための仕組みとして設計されています。本記事では、CSMA/CAの基本概念や仕組み、CSMA/CDとの違い、メリット・デメリットまでをSEO視点でわかりやすく解説します。

CSMA/CAの基本概念

CSMA/CAは「搬送波感知多元接続／衝突回避方式」と訳されます。通信を行う前に、端末が通信回線が空いているかどうかを確認（Carrier Sense）し、空いていれば送信を開始する仕組みです。

ただし無線通信では、有線LANと異なり衝突を検知することが困難です。そのためCSMA/CAでは、衝突を「検知（Detection）」するのではなく、事前に回避（Avoidance）する方式が採用されています。

CSMA/CAの動作の流れ

1. 端末が通信チャネルの利用状況を確認する
2. チャネルが使用中であれば待機する
3. 空いている場合でも、一定時間（バックオフ時間）待機する
4. 待機後、データを送信する
5. 受信側からACK（確認応答）を受け取る

この「バックオフ制御」によって、複数端末が同時に送信するリスクを軽減しています。また、RTS/CTS（Request to Send / Clear to Send）という仕組みを用いることで、隠れ端末問題への対策も行われます。

CSMA/CDとの違い

CSMA/CD（Collision Detection）は有線LAN（Ethernet）で利用される方式です。衝突が発生した場合にそれを検知し、再送制御を行います。

一方、CSMA/CAは無線環境向けに設計されており、衝突を検知するのではなく、事前の待機や制御信号によって衝突を回避します。無線では同時送信の検出が難しいため、この方式が採用されています。

CSMA/CAのメリット

• 無線環境に適した衝突回避が可能
• 安定した通信品質を確保しやすい
• Wi-Fi規格（IEEE 802.11）で標準採用されている

CSMA/CAのデメリット

• 待機時間があるため通信効率が低下する場合がある
• 端末数が増えると遅延が大きくなる可能性がある
• 完全に衝突を防げるわけではない

CSMA/CAが重要な理由

現在の無線LAN環境では、家庭・オフィス・公共施設など多くの端末が同時接続されています。CSMA/CAは、こうした共有環境において通信の安定性を支える重要な技術です。

特にIoT機器やモバイル端末の増加により、効率的なアクセス制御の重要性は今後さらに高まるでしょう。ネットワーク設計や情報処理技術者試験の学習においても、CSMA/CAの理解は必須知識といえます。

まとめ

CSMA/CAは、無線LANにおける衝突回避型のアクセス制御方式です。通信前のチャネル確認やバックオフ制御、ACK応答などの仕組みにより、安定した無線通信を実現しています。CSMA/CDとの違いを理解することで、ネットワーク技術への理解がさらに深まります。

Wi-Fiの仕組みを正しく理解したい方や、IT資格試験対策を行う方は、ぜひCSMA/CAの動作原理を押さえておきましょう。

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