メタルケーブル・光ファイバ・FTTH・伝送路・交換・通信線路
光ファイバの構造と光の伝わり方に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 2
光ファイバは中心のコアとその周囲のクラッドから成り、コアの屈折率をクラッドよりわずかに高くして、境界での全反射により光をコア内に閉じ込めて伝送する。材料は石英ガラスなどの誘電体なので、電磁誘導や雷による誘導雑音の影響を受けにくい。「コアが高屈折率」「光の通り道はコア」をセットで覚える。
シングルモード光ファイバ（SMF）とマルチモード光ファイバ（MMF）に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 4
シングルモード光ファイバはコア径が約9μm（クラッド径は125μm）で、伝搬するモードが1つだけなのでモード分散がなく、幹線系やアクセス系の長距離伝送に使われる。マルチモード光ファイバはコア径が50μmまたは62.5μmで多数のモードが伝わり、モード分散のため距離が限られるが、接続が容易で構内LANなどに使われる。
石英系シングルモード光ファイバの波長特性に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 1
石英ガラスの損失は、短波長側ではレイリー散乱、長波長側では赤外吸収で増えるため、1.55μm付近で最小（約0.2dB/km）となる。一方、波長分散は標準的なSMFでは1.31μm付近でほぼ零になる。「損失最小は1.55、零分散は1.31」と対で覚えておくと取り違えない。
光送信器の出力が＋2dBmである。この出力から、ファイバ損失0.4dB/kmの光ファイバ15km、融着接続3箇所（1箇所あたり0.1dB）、コネクタ接続2箇所（1箇所あたり0.5dB）を経て光受信器に至るとき、受光電力として最も近いものはどれか。ただし、そのほかの損失は無視する。
解答正解 3
受光電力［dBm］＝送信出力［dBm］－総損失［dB］で求める。損失は、ファイバ損失0.4×15＝6.0dB、融着接続0.1×3＝0.3dB、コネクタ接続0.5×2＝1.0dBを合計して7.3dBとなる。したがって＋2－7.3＝－5.3dBm。接続点の種類と個数を数え落とさないことが要点で、dB同士は足し引きできる。
光パワーメータの指示値が－20dBmであった。このときの光パワーとして正しいものはどれか。ただし、0dBm＝1mWとする。
解答正解 2
dBmは1mWを基準とした電力の対数表示で、P［dBm］＝10・log10(P［mW］／1mW)である。0dBm＝1mW、－10dBm＝0.1mW、－20dBm＝0.01mW（10μW）、－30dBm＝1μWと、10dB下がるごとに電力は1/10になる。3dB下がるとほぼ1/2になることも合わせて覚えておく。
光ファイバの接続に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 1
融着接続は、ファイバ端面を放電で溶融して接続する方法で、接続損失が小さく反射も少ない。メカニカルスプライスは、V溝などで機械的に突き合わせ、屈折率整合剤で端面間の空隙を埋めて固定する方法で、融着機が不要なため小規模な作業や応急復旧に便利だが、融着より損失・反射が大きくなりやすい。
光コネクタに関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 4
代表的な光コネクタは、SC（プッシュプル式、フェルール径2.5mm）、FC（ねじ込み式）、LC（フェルール径1.25mmの小型・プッシュプル式）、MPO（多心一括接続）である。固定方式と大きさ、単心か多心かを組み合わせて覚えておくとよい。FTTHの宅内側ではSCコネクタが多く使われている。
PON（Passive Optical Network）に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 3
PONでは、局舎のOLTから出た光ファイバを光スプリッタで複数に分岐し、利用者宅のONUに接続する。スプリッタは電源を要しない受動素子なので、設備の保守が簡単で経済的である。ただし光を分けるため分岐数に応じた分岐損失（1：N分岐で理論上10log10N dB）が生じ、伝送距離や収容数に影響する。
GE-PON（IEEE 802.3ah 1000BASE-PX）の通信方式に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 1
GE-PONでは、上り1.31μm帯・下り1.49μm帯と、波長を分けて双方向の通信を1心のファイバで行う。下りは全ONUに同報し、上りは各ONUが同じ波長を共用するので、OLTが送信可能な時間帯を割り当てるTDMAで衝突を防ぐ。距離の異なるONUからの信号が重ならないよう、OLTが各ONUまでの距離を測定（測距）して送信タイミングを調整している。
波長分割多重（WDM）に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 2
WDMは、波長の異なる複数の光信号を合波器で1本の光ファイバに重ねて送り、受信側で分波器により波長ごとに取り出す多重方式である。ファイバの本数を増やさずに伝送容量を増やせる。波長間隔が広いCWDMは安価な部品で構成でき、間隔が狭いDWDMは多数の波長を多重する長距離・大容量の幹線系に用いられる。
OTDR（光パルス試験器）による光ファイバの測定に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 4
OTDRは、光パルスをファイバに入射し、レイリー散乱による後方散乱光と接続点・端面での反射光を時間軸（距離）上に並べて表示する。波形の傾きは損失係数、段差は接続損失、反射ピークはコネクタや破断箇所に対応するため、片端から損失分布と障害点までの距離を求められる。測定器の直近や反射点の直後には測定できない不感帯がある。
光ファイバの曲げ損失に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 3
光ファイバを急に曲げると、コアとクラッドの境界での入射角が小さくなり、全反射できない光がクラッドへ漏れて損失となる（マクロベンド）。側圧などによるごく小さな曲がりで生じる損失がマイクロベンドである。長波長ほど曲げ損失は大きいため、施工では許容曲げ半径を守り、無理な曲げや強い締付けを避ける。
光ファイバの施工や測定時の安全に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。
解答正解 1
通信用の光（1.31μm帯・1.55μm帯など）は赤外線で目に見えないが、光源からは強い光が出ており、のぞき込むと網膜を損傷するおそれがある。そのため、点灯中は端面を直視せず、観察時は光源の停止を確認し、不要な端面にはキャップを付ける。切りくずの処理も含め、光ファイバ作業の基本的な安全対策として押さえておく。
平衡対（ツイストペア）ケーブルの心線のより合わせに関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 4
平衡対ケーブルは、2本の心線に逆位相の信号を流し、その電位差を信号として取り出す。2本をより合わせることで外部雑音が両線に同じように加わり、受信側の差動で打ち消される。また、対ごとにより合わせピッチを変えることで、隣接する対どうしの電磁的な結合（クロストーク）を小さくしている。
LAN用の撚り対ケーブルのカテゴリ5e、カテゴリ6、カテゴリ6Aについて、規格で規定されている伝送帯域（最大周波数）の組合せとして、正しいものはどれか。
解答正解 2
撚り対ケーブルの規定帯域は、カテゴリ5e＝100MHz、カテゴリ6＝250MHz、カテゴリ6A＝500MHz、（カテゴリ7＝600MHz）で、数字が大きいほど広い帯域に対応する。カテゴリ5eは1000BASE-T、カテゴリ6Aは100mまでの10GBASE-Tに対応する。上位のカテゴリほどクロストークや減衰の規格も厳しくなっている。
同軸ケーブルに関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 3
同軸ケーブルの減衰量は周波数が高いほど大きくなり、太いケーブルほど小さい。そのため、衛星放送の中間周波数のように高い周波数を長く引くときは、減衰の小さい太めのケーブルや増幅器を使う。特性インピーダンスは、テレビ受信系が75Ω、無線機・測定器が50Ωで、機器側と合わせて整合をとる。
架空通信線路に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 4
架空線路は、電柱間に吊線（メッセンジャワイヤ）を張り、ケーブルをハンガなどで吊線に取り付けて支持する構造が基本である。吊線とケーブルを一体にした自己支持型ケーブルは、吊線の別途布設が不要になる。吊線は風や氷雪、温度変化を考慮して適正な弛度で張る必要があり、地中線路に比べて自然現象の影響を受けやすい。
地下通信線路（管路方式）に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 1
地下管路方式では、地下に埋設した管にケーブルを通し、途中に設けたマンホール・ハンドホールでケーブルの引込み、接続、分岐、点検を行う。管路の曲がりは摩擦により牽引力を増加させるため、少なくする。浸水は被覆や接続部の劣化を招くため、防水・排水の対策が必要となる。
交換方式の回線交換とパケット交換の違いを述べた次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 2
回線交換方式は、通信の開始時に発信側と着信側の間に専用の通信路を設定し、通信中は占有する。帯域と遅延が一定で品質が安定する反面、回線の利用効率は低い。パケット交換方式は、データをパケットに分け、宛先アドレスに基づいて転送し、回線を共用する。利用効率が高いが、混雑時には遅延やパケット損失が生じることがある。
光アクセス方式のFTTH、FTTB、FTTCに関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 3
FTTxは光ファイバをどこまで引き込むかで呼び方が変わる。FTTHは各住宅の宅内まで、FTTBは建物（ビル、集合住宅）の共用部まで、FTTCは道路脇のキャビネットまで光ファイバを敷設し、残りの区間はメタルケーブル等で接続する。光ファイバが利用者に近いほど高速・安定になるが、敷設コストは高くなる。