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特に設定を変えたとかはなくて、今までつながっていたのに、急につながらなくなりました。
3DS画面左上の表示が「インターネット」と「無線ON」が数秒おきに切り替わってしまいます。


ニンテンドー3DS取扱説明書より

3DSで接続テストをしてみると「成功しました」となるので、接続できるけど不安定な状態という感じでしょうか。

もう一台サブで使っている3DS（LLじゃないやつ）があるので、そちらを試してみると、問題なくつながっています。
WIndows10のノートパソコンも、Android のスマートホンも、問題なくつながります。

これはどう考えても、つながらない方の3DSの故障だろうと思いました。
でも、修理に出すと修理代が掛かるし、直って戻ってくるまで使えないし、万が一故障じゃなかったら無駄に修理代使って、結局同じ症状が復活するかもしれないです。

というわけで、頑張ってもう少し情報を集めてみることにしました。
見つけたのが、これです。

3DSのネットワークが不安定です 大変困っております。 - 最近インターネットの... - Yahoo!知恵袋

このベストアンサーとなっている see_great_opportunitiesさんの回答が、ドンピシャでした。

回答では、

１）3DS 側で IPアドレスなどを固定する
２）無線LANの電源を切ってみる
３）無線LANのチャンネルを固定する

この順でやってみるように書いてありますが、作業が簡単な順に

２）無線LANの電源を切ってみる
３）無線LANのチャンネルを固定する
１）3DS 側で IPアドレスなどを固定する

この順番でやってみてもいいと思います。
ちなみに私は、「３）無線LANのチャンネルを固定する」が一番効いたような気がします。
１）も２）もやってみましたが、ひょっとしたら３）だけでも良かったかもしれないです。

無線LANのチャンネルを固定して、電波の干渉が少なくなった状態がこれです。



一番上の「planexuser」というのがわが家の無線LANで、これにつながっています。
その下の「planexuser-wps」は、同じくわが家の無線LANですが、接続設定用の電波です。（たぶん）

他の関係ない電波がたくさん表示されていますが、どれも弱い状態なので接続が安定したようです。
無線LANのチャンネルを固定する前は、他に強い電波が2つ表示されていたので、それが邪魔して接続を不安定にしていたと推測しています。

上の画像は Windows10 のパソコンで見たものですが、スマートホン（Android）では［設定］を開くと、そこに「Wi-Fi」というのがあるので、そこをタップすると同じような電波状況が表示されます。

ちなみに、今回のように接続できなくなったとかじゃなくても、通信速度が遅くなるとか、ときどき無線LANが不調になるというようなときも、このチャンネル固定が有効かもしれません。