ジャム (ジャム) とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

ジャム (ジャム) の読み方

日本語表記

ジャム (ジャム)

英語表記

jam (ジャム)

ジャム (ジャム) の意味や用語解説

「ジャム（Jam）」とは、情報通信技術の分野において、主に通信経路やシステム上で発生する、意図的または偶発的な妨害、混信、あるいは機能停止に近い状態を指す用語である。特にネットワーク通信、中でも無線通信の文脈で頻繁に用いられる。システムエンジニアを目指す上で、この現象がどのように発生し、どのような影響を及ぼすのか、そしてどのように対処すべきかを理解することは、安定したシステム構築と運用に不可欠である。 詳細に解説する。通信におけるジャムは、その発生源やメカニズムによっていくつかの種類に分けられる。 一つ目は、無線通信における電波干渉や妨害である。無線通信は、空気中を伝播する電波を利用してデータを送受信する。しかし、特定の周波数帯で複数の機器が同時に電波を発した場合、これらの電波が互いに干渉し合い、本来の信号が正しく認識されなくなる現象が発生する。例えば、多くのオフィスや家庭で利用されているWi-Fi（無線LAN）は、2.4GHz帯や5GHz帯といった特定の周波数帯を使用する。この同じ周波数帯を、他のWi-Fiルーター、コードレス電話、電子レンジ、Bluetooth機器などが使用している場合、互いの電波が重なり合って「ジャム」の状態、すなわち電波干渉が発生し、Wi-Fiの通信速度が著しく低下したり、接続が不安定になったり、最悪の場合には全く通信できなくなったりする。これは偶発的なジャムの典型例である。 また、無線通信におけるジャムには、意図的に行われる「ジャミング」と呼ばれる行為も存在する。これは、特定の無線通信を妨害する目的で、対象となる通信の周波数帯に対して強力な妨害電波を発射することである。軍事目的で敵の通信を妨害したり、最近ではドローンの無許可飛行を阻止するために、特定の周波数帯の電波を遮断するジャマーが利用されたりするケースがある。このようなジャミングが行われた場合、正規の無線通信は機能不全に陥る。 二つ目は、有線LAN、特に初期のイーサネット（Ethernet）で用いられていた通信方式であるCSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）において発生する衝突（Collision）とその後の処理を指す場合である。CSMA/CD方式では、複数のデバイスが共有のケーブルを介して通信を行う。各デバイスはデータを送信する前に、まずケーブル上に他の信号が流れていないかを確認（Carrier Sense）し、空いていると判断すればデータを送信する。しかし、複数のデバイスが同時にケーブルが空いていると判断し、ほぼ同時にデータを送信し始めてしまうと、信号が衝突してデータが破壊されてしまう。この衝突を検出（Collision Detection）すると、衝突したすべてのデバイスは「ジャム信号（Jam Signal）」と呼ばれる短い特別な信号をネットワーク全体に送信する。このジャム信号は、他のデバイスに対して衝突が発生したことを通知し、それ以上のデータの送信を一時的に停止させる役割を果たす。ジャム信号を受け取ったデバイスは、それぞれランダムな時間待機（バックオフ）した後、再度データを送信する試みを行う。この衝突とジャム信号の送出は、ネットワークの負荷が高まると頻繁に発生し、結果として通信効率が低下する原因となった。しかし、現在のイーサネットでは、スイッチングハブの普及と、各ポートが専用の通信路を持つフルデュプレックス（全二重）通信が主流となっているため、このようなCSMA/CDにおける物理的な衝突はほとんど発生せず、したがってこの意味でのジャムに遭遇する機会も少なくなっている。 三つ目は、より広義な意味でのネットワークの混雑や滞留を指す場合である。これは「コンジェスチョン（Congestion）」とも呼ばれるが、特定のネットワーク機器や回線に処理能力を超えるデータが集中し、パケットの破棄や遅延が多発することで、ネットワーク全体の通信性能が著しく低下する状態を指して「ネットワークがジャムしている」と表現することもある。これは、大量のデータ送信、DoS攻撃（Denial of Service attack）などによって意図的に引き起こされる場合もあるし、単にネットワーク設計の不備や予期せぬトラフィック増加によって偶発的に発生する場合もある。 これらのジャム現象は、データの破損や損失、通信速度の低下、アプリケーションの応答性悪化、さらにはシステム全体の停止といった深刻な影響を引き起こす可能性がある。そのため、これらの問題を事前に回避し、発生した場合には迅速に対処するための知識が求められる。 ジャムに対する対策としては、それぞれの種類に応じて様々な方法が取られる。無線通信における干渉のジャムに対しては、無線LANルーターの設置場所を変更して物理的な障害物を取り除いたり、使用する無線チャネルを他の機器と干渉しにくいものに変更したり、2.4GHz帯から比較的干渉の少ない5GHz帯へと切り替えたりするといった対策が有効である。また、耐干渉性の高い無線通信プロトコルや、より高度な変調方式の利用も考慮される。意図的なジャミングに対しては、より強力な送信出力を持つ機器を使用したり、周波数ホッピングなどの対抗技術を採用したりすることが考えられる。有線LANにおけるCSMA/CDのジャムについては、上述の通りスイッチングハブへの置き換えとフルデュプレックス通信の利用により、根本的に解決されている。ネットワークの混雑によるジャムに対しては、ネットワーク機器の処理能力や回線帯域の増強、QoS（Quality of Service）機能によるトラフィックの優先制御、負荷分散装置の導入などにより、特定の箇所にデータが集中しすぎないようにする対策が講じられる。 システムエンジニアは、これらのジャム現象がどこでどのように発生しているのかを正確に特定し、適切な対策を講じる能力が求められる。ネットワークモニタリングツールやパケットキャプチャツールなどを用いて通信状況を分析し、問題の根本原因を特定することが、ジャムの解消には不可欠となる。