2026年版・2-2

光伝送方式(WDM・PON・光アクセス)の一問一答

1級電気通信工事施工管理技士(第一次検定)「電気通信設備(有線・光・ネットワーク)」から、光伝送方式(WDM・PON・光アクセス)に関する4択問題を10問。「答えと解説を見る」を開くと、正解とその理由がその場で読めます。会員登録は不要です。

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問題

上から順に解いてみてください。答えは各問の下で確認できます。本試験と同じく4択で出題しています。

問12-2

波長分割多重(WDM)に関する記述として、最も適当なものはどれか。

  • ①波長の異なる複数の光信号を1本の光ファイバで多重して伝送する方式である。
  • ②1つの波長の光信号を時間で区切り、複数の利用者で順番に使う方式である。
  • ③1本の光ファイバを光スプリッタで分岐し、複数の利用者で共用する方式である。
  • ④波長の異なる光信号は、それぞれ別の光ファイバで伝送する必要がある方式である。
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正解 ①波長の異なる複数の光信号を1本の光ファイバで多重して伝送する方式である。
解説
波長分割多重(WDM)は、波長(色)の異なる複数の光信号を合波器でまとめて1本の光ファイバで送り、受信側で分波器によって波長ごとに分ける方式です。光ファイバの伝送容量を大きく増やせます。

他の選択肢について
・時間で区切る:時分割多重(TDM)の説明です。
・スプリッタで分岐して共用:PON方式の説明です。
・別の光ファイバで伝送:1本で多重するのがWDMの目的です。

覚え方のポイント
波長の間隔が狭く多数を多重するのが DWDM(高密度)、間隔が広く安価なのが CWDM(低密度)です。
問22-2

PON(Passive Optical Network)方式に関する記述として、最も適当なものはどれか。

  • ①局側の装置と各利用者の間を、利用者ごとに専用の光ファイバ1対で結ぶ。
  • ②局側の装置と複数の利用者の間を、光スプリッタで分岐した光ファイバで結ぶ。
  • ③分岐点に電源が必要な能動素子を置き、光信号を電気で増幅して分配する。
  • ④上りと下りで同じ波長を同時に使うため、1芯の光ファイバでは双方向に通信できない。
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正解 ②局側の装置と複数の利用者の間を、光スプリッタで分岐した光ファイバで結ぶ。
解説
PONは、局側の装置(OLT)から延びる1本の光ファイバを、電源の要らない光スプリッタで分岐し、複数の利用者の装置(ONU)で共用する方式です。光ファイバや局側の設備を共用できるため、経済的に光アクセスを提供できます。

他の選択肢について
・利用者ごとに専用の光ファイバ:SS(シングルスター)方式の説明です。
・電源が必要な能動素子:PONの「Passive」は、分岐点に電源の要らない受動素子を使うことを表しています。
・双方向に通信できない:上りと下りに異なる波長を使い、1芯で双方向に通信します。

覚え方のポイント
「PON=受動のスプリッタで分岐・設備を共用」「SS=1対1の専用」。
問32-2

GE-PON の光信号の波長に関する記述として、最も適当なものはどれか。

  • ①下り信号に1.31μm帯、上り信号に1.49μm帯を用いて、2芯で別々に伝送する。
  • ②上り信号と下り信号に同じ1.55μm帯を用い、時間を分けて交互に伝送する。
  • ③下り信号に1.49μm帯、上り信号に1.31μm帯を用い、1芯で双方向に伝送する。
  • ④上り信号と下り信号の両方に0.85μm帯を用い、マルチモードで伝送している。
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正解 ③下り信号に1.49μm帯、上り信号に1.31μm帯を用い、1芯で双方向に伝送する。
解説
GE-PON(IEEE 802.3ah)では、下り信号に1.49μm帯、上り信号に1.31μm帯の波長を使い、1芯の光ファイバで双方向に伝送します。映像配信を重ねる場合は1.55μm帯を使います。

他の選択肢について
・下り1.31・上り1.49:波長の割当てが逆です。
・同じ1.55μm帯で交互に:上りと下りは異なる波長で分けます。
・0.85μm帯でマルチモード:GE-PONはシングルモード光ファイバを使います。

覚え方のポイント
「下り1.49、上り1.31、映像1.55」。下り(局→家)のほうが数字が大きいと覚えます。
問42-2

光再生中継器の3R機能に関する組合せとして、最も適当なものはどれか。

  • ①等化増幅・タイミング再生・誤り訂正
  • ②波長変換・タイミング再生・識別再生
  • ③光増幅・分散補償・識別再生
  • ④等化増幅・タイミング再生・識別再生
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正解 ④等化増幅・タイミング再生・識別再生
解説
光再生中継器は、受信した光信号を電気信号に変換し、等化増幅(Reshaping:波形を整えて増幅)、タイミング再生(Retiming:クロックを取り出す)、識別再生(Regenerating:0か1かを判定して作り直す)の3R機能で元のパルスを再生し、再び光に変換して送り出します。

他の選択肢について
・誤り訂正:誤り訂正符号による訂正は3R機能には含まれません。
・波長変換:波長を変える機能は3R機能には含まれません。
・光増幅・分散補償:光増幅は光増幅器(EDFAなど)の機能、分散補償は分散補償ファイバなどの機能で、3R機能ではありません。

覚え方のポイント
3Rは英語の頭文字「Reshaping・Retiming・Regenerating」(整える・タイミングをとる・作り直す)。光増幅器(EDFA)は増幅だけの1Rです。
問52-2

光ファイバ伝送路の損失バジェットに関する次の条件で、伝送できる最大の距離として、最も適当なものはどれか。
・送信器の光出力:−3dBm
・受信器の最小受光感度:−23dBm
・光ファイバの損失:0.4dB/km
・接続などその他の損失の合計:4dB
・システムの余裕(マージン):4dB

  • ①30km
  • ②40km
  • ③50km
  • ④45km
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正解 ①30km
解説
許容できる損失の合計は、送信出力と最小受光感度の差で −3−(−23)=20dB です。ここから接続などの損失4dBと余裕4dBを引くと、光ファイバに使える損失は 20−4−4=12dB です。12÷0.4=30km になります。

他の選択肢について
・40km:余裕4dBを引かずに計算した値(16÷0.4)です。
・50km:接続損失と余裕の両方を引かなかった値(20÷0.4)です。
・45km:送信出力の符号を取り違え、3+23=26dBを許容損失とした値((26−4−4)÷0.4)です。

覚え方のポイント
「(送信出力−受光感度)−その他の損失−余裕=ファイバに使える損失」。最後にkmあたりの損失で割ります。
問62-2

光ファイバを用いた通信の特徴に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

  • ①メタルケーブルより伝送損失が小さく、中継間隔を長くできる。
  • ②電磁誘導の影響を受けやすく、電力線と並行して敷設できない。
  • ③伝送帯域が広く、大容量の信号を伝送することができる。
  • ④メタルケーブルより細く軽いため、敷設の作業性が良い。
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正解 ②電磁誘導の影響を受けやすく、電力線と並行して敷設できない。
解説
光ファイバはガラス(石英)でできており電気を通さないため、電磁誘導の影響を受けません。電力線の近くや雷の多い場所でも雑音の影響を受けにくいのが大きな利点です。

他の選択肢について
・損失が小さく中継間隔を長くできる:適当です。
・帯域が広く大容量:適当です。
・細く軽く作業性が良い:適当です。

覚え方のポイント
光ファイバの長所は「低損失・広帯域・無誘導・細径軽量」。短所は「接続に技術が要る・曲げに弱い」です。
問72-2

光アクセス方式のSS(シングルスター)方式とPON方式の比較に関する記述として、最も適当なものはどれか。

  • ①SS方式は、光スプリッタで1本の光ファイバを分岐し、複数の利用者で共用する。
  • ②PON方式は、利用者ごとに専用の光ファイバを敷設するため、設備の費用が最も高い。
  • ③SS方式は、局から利用者ごとに専用の光ファイバを敷設するため、帯域を占有できる。
  • ④PON方式は、分岐点に電源が必要な能動素子を置き、信号を増幅して分ける。
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正解 ③SS方式は、局から利用者ごとに専用の光ファイバを敷設するため、帯域を占有できる。
解説
SS(シングルスター)方式は、局と利用者を専用の光ファイバで1対1に結ぶ方式で、伝送帯域を1利用者で占有できますが、光ファイバや局側の設備を多く必要とします。

他の選択肢について
・SS方式でスプリッタ分岐:PON方式の説明です。
・PON方式が専用の光ファイバ:PONは光ファイバを分岐して共用するため、設備費用を抑えられます。
・PON方式で分岐点に電源が必要:光スプリッタは受動素子で、電源は不要です。

覚え方のポイント
「SS=専用(ぜいたく)」「PON=分岐して共用(経済的)」。
問82-2

光伝送に用いる光波長多重の合分波器に関する記述として、最も適当なものはどれか。

  • ①光合波器は1つの波長の光を、強さの等しい複数の光に分ける部品である。
  • ②光分波器は、光信号を電気信号に変換して波長ごとに増幅する部品である。
  • ③光合波器と光分波器は、どちらも電源を供給しないと動作しない能動部品である。
  • ④光合波器は複数の波長の光をまとめ、光分波器はまとめた光を波長ごとに分ける。
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正解 ④光合波器は複数の波長の光をまとめ、光分波器はまとめた光を波長ごとに分ける。
解説
WDMでは、送信側で光合波器(MUX)を使って波長の異なる複数の光をまとめ、受信側で光分波器(DEMUX)を使って波長ごとに分けます。多くは電源の要らない受動部品です。

他の選択肢について
・1つの波長の光を複数に分ける:光スプリッタ(光カプラ)の説明です。
・電気に変換して増幅:合分波器は光のまま波長で分けるだけです。
・電源が必要な能動部品:一般に受動部品です。

覚え方のポイント
「スプリッタ=同じ光を分ける(強さで分割)」「分波器=違う波長を分ける(色で分割)」。
問92-2

光ファイバの伝送損失の要因に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

  • ①光ファイバの伝送損失は、使う光の波長に関係なく常に一定である。
  • ②ガラスの密度のゆらぎによるレイリー散乱は、損失の要因の一つである。
  • ③ガラス中に含まれる不純物による光の吸収は、損失の要因の一つである。
  • ④接続点の軸ずれや端面の汚れは、接続損失を生じさせる要因となる。
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正解 ①光ファイバの伝送損失は、使う光の波長に関係なく常に一定である。
解説
光ファイバの伝送損失は波長によって大きく異なります。石英系のシングルモード光ファイバでは、1.55μm帯で最も小さく、短い波長ではレイリー散乱による損失が増え、長い波長では赤外吸収による損失が増えます。

他の選択肢について
・レイリー散乱:適当です。波長が短いほど大きくなります。
・不純物による吸収:適当です。水酸基(OH基)による吸収などがあります。
・軸ずれや端面の汚れ:適当です。接続損失や反射の原因になります。

覚え方のポイント
損失の要因は「散乱・吸収・曲げ・接続」。波長の選び方で損失は大きく変わります。
問102-2

光ファイバ通信における双方向伝送に関する記述として、最も適当なものはどれか。

  • ①1芯の光ファイバでは、波長を分けても一方向の通信しか行うことができない。
  • ②1芯の光ファイバで、上りと下りに別の波長を割り当てて双方向に通信できる。
  • ③上りと下りに同じ波長を同時に使っても、互いに干渉することはない。
  • ④双方向に通信するには、上り用と下り用で4芯の光ファイバが必要となる。
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正解 ②1芯の光ファイバで、上りと下りに別の波長を割り当てて双方向に通信できる。
解説
上りと下りに異なる波長を割り当て、WDMの技術で分けることで、1芯の光ファイバで双方向に通信できます。PON方式の光アクセスなどで使われています。

他の選択肢について
・一方向しか行えない:波長を分ければ双方向に通信できます。
・同じ波長を同時に使っても干渉しない:同じ波長を同時に使うと、反射光などで干渉する原因になります。
・4芯が必要:2芯(上り用・下り用)で構成する方法や、1芯で波長を分ける方法があります。

覚え方のポイント
「1芯双方向=波長で上り下りを分ける」。

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※本ページの問題・解説は、生成AI(人工知能)を活用して作成しています。

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