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問1
(1)
ア:⑦ 1Gbit/s
イ:⑫ TDM
ウ:⑯ LLID(Logical Link ID)
エ:⑤ DBA

補足
・GE-PONの構成

構成機器
ONU(Optical Network Unit):ユーザ宅内に設置される光終端装置。光ファイバによるGE-PONの通信を終端し、Etherなどの電気信号に変換する装置
OLT(Optical Line Terminal):通信事業者の局舎側に設置される光終端装置。一つの光ファイバに最大32台のONUを収容することができる。
光スプリッタ:電線上などに設置され、OLTを複数のONUに接続するために光信号を分岐・合流する装置

・PONの伝送方式
PONは、下りは、TDM方式、上りは、TDMA方式が使われ、上り、下りはそれぞれWDM（波長多重）技術により別の波長で伝送される。

TDM（Time Division Multiplexing：時分割多重）：一つの伝送路を時間で区切って複数のタイムスロットを作り、異なる信号をそれぞれのタイムスロットに格納し多重伝送をする技術。
TDMA(Time Division Multiple Access：時分割多元接続）：TDMを応用して、一つの伝送路を複数のユーザで同時利用する方式



・PON方式の種類


・プリアンブルに含まれるLLIDについて
Ethernet通信では、伝送装置にフレーム通信の開始を認識させ同期のタイミングをとるための信号として、Etherフレームの前にプリアンブルと呼ばれる0と1が交互に繰り返される8byteの信号が挿入される（プリアンブルの8byte目は、SPDと呼ばれ、プリアンブルの終わりを表す）。GE-PONでは、このプリアンブル部分のフォーマットが変わっており、6byte目と7byte目にLLID(Logical Link ID)が格納される。このLLIDは、ONUごとに設定されており、各ONUは、このLLIDを確認することで自分に向けたフレームであると認識する。


・FBAとDBA
複数のONUに上り帯域を分配する方法として、FBAとDBAの2つの方式がある。GE-PONでは、DBAが使用される
FBA(Fixed Bandwidth Allocation):問題文の固定帯域割当の事。接続されているONUの数で配分する方式。通信していないONUがいてもそのONUが割り当てられた帯域は未使用となるため、帯域の使用効率が悪い。
DBA(Dynamic Bandwidth Allocation):通信を行っているONUで帯域を分配する方式。FBAと比べ、通信していないONUの未使用帯域を他のONUに分配できるため、帯域の使用効率が良い。

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(2)
(ⅰ)
答え:②
解説
①③④正しい

② 石英系光ファイバにおいて、コアやクラッドの屈折率を調整する方法としては、コアにフッ素(正:ゲルマニウム)を添加してコアの屈折率を大きくする方法、クラッドにゲルマニウム(正:フッ素)を添加してクラッドの屈折率を小さくする方法などがある。

補足
・SI(ステップインデックス)型ファイバとGI(グレーデッドインデックス)型ファイバの屈折率分布
マルチモード光ファイバには、とSI(ステップインデックス)型とGI(グレーデッドインデックス)型の2つがある。
SI(ステップインデックス)型は、コア部の屈折率が一定で階段状の屈折率分布を持っている。GI(グレーデッドインデックス)型は、SI型で問題となるモード分散の影響を最小限にするために、屈折率分布を放射線状に変化させた構造になっている。



・（参考）モード分散とGI(グレーデッドインデックス)型ファイバ
マルチ光ファイバは、複数の光の経路（モード）を持っている。モードのうち、入射角度の小さい光の経路（低次モード）は、反射回数が少なく進行方向に対して短い経路を取ることができるため到着時間が早くなる。逆に入射角度の大きい光の経路（高次モード）は、反射回数も多くなり進行方向に対して長い経路を取ることとなり到着時間が遅くなる。このように、光パルスを複数のモードに分けて伝送する際に到達時間に幅が出来てしまい、光パルスの品質が悪くなる現象をモード分散という。


GI(グレーデッドインデックス)型ファイバは、コアの中心の屈折率を大きくし、コアの外側に行くほど屈折率を小さくした構造をしている。このような構造により、低次モードはコアの中心を全反射して進み、高次モードはコアの外側を全反射して進む。光の伝搬速度は、屈折率に反比例する性質を持っており、低次モードの光は伝搬速度が遅くなり、高次モードの伝搬速度は速くなる。この性質をうまく調整することで、低次モードから高次モードまでの到着時間の差をなるべく小さくすることでSI型において問題となっていたモード分散への対処が可能となる。（現在使われているマルチモードファイバのほとんどがGI型になっている。）


・コア・クラッドの屈折率の調整するために添加される物質
　コア部：屈折率を上げる必要がある⇒ゲルマニウム(Ge)やリン(P)を添加
　クラッド部：屈折率を下げる必要がある⇒ホウ素（B）やフッ素（F）を添加


・分散シフト光ファイバ（DSF）と、波長分散特性の調整について
　波長分散を構成する材料分散と構造分散のうち、材料分散は、光ファイバの材料となる石英ガラスに依存しているため、調整することが難しい。しかし、構造分散は、コアとクラッドの屈折率に依存する値なので、調整することが可能である。この特性を利用して、コアとクラッドの屈折率分布を変えることで構造分散を調整し、用途に応じた波長分散特性を持つファイバを作ることができる。このように波長分散値を調整したものを分散制御型のファイバといい、その一つに分散シフト光ファイバ（DSF）がある。
分散シフト光ファイバ（DSF）は、ゼロ分散波長（分散の影響が一番小さい波長帯）が1.3μmにある標準的なシングルモード光ファイバから、構造分散を調整することによって、ゼロ分散帯域を1.55μmにシフトさせたファイバである（1.55μm帯域は、ファイバの損失も最小となる波長帯であるため伝送品質上都合が良い）。分散シフト光ファイバの屈折率分布は、セグメントコア型と呼ばれる形状で調整されている。


・光ファイバの構造に関連する主なパラメータ


・シングルモード光ファイバのパラメータ
モードフィールド径:シングルモード光ファイバでは、コア部からクラッド部に漏れ出して反射して進む光があり、漏れ出す量としても無視できない。そのため、光ファイバの性質を表す上で、コア径ではなく光の漏れを考慮した直径であるモードフィールド径が有用なパラメータとして利用される。シングルモード光ファイバでは、ファイバを断面的に見た場合、コアの中心を中心軸としてみた場合のガウス分布に近似した形で光強度が分布される。モードフィード径は、このガウス分布が1/e²になる場所を境界としたときの直径となる。


カットオフ波長(遮断波長)：シングルモード光ファイバでは、波長が短くなるとマルチモードでの通信になってしまう。シングルモードとマルチモードの境目となる波長をカットオフ波長といい、シングルモードで伝搬できる最短の波長として定義される。

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(ⅱ)
答え:① Aのみ正しい
解説
A:正しい

B:光ファイバテープ心線は、1次被覆された光ファイバ素線を4本、8本などに束ねたもので、光ファイバ素線を平行に配列した形状や交差して配列した形状（※）を有している。（※交差して配列した形状は無い）

C:光ファイバテープ心線を収容するスロットロッドの撚り方向を同一方向として(正:周期的に反転させて)撚りピッチを変えたSZ撚りの架空用光ファイバケーブルは、光ファイバテープ心線の弛みを利用して中間後分岐作業を容易にしている。


補足
・光ファイバケーブルの断面図
1次被覆にはUV硬化型樹脂、2次被覆にはポリアミド樹脂が使われている。


・光ファイバテープ心線(4心)の断面図
複数本の光ファイバ心線を整列し、UV硬化型樹脂でテープ状に一括被覆したもの。


・SZ撚り：撚り方向を周期的に反転させることにより、どの部分の外被をはがしてもケーブルが取り出せる構造になっている

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(3)
(ⅰ)
答え:①
解説
① 難燃性のエコケーブルは、ケーブル外被の難燃性を向上させるため、水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物を難燃剤として用いており、難燃剤を多量に添加することにより機械的強度も向上させている(正:機械的強度は低下してしまう)。

②③④正しい

補足
・エコケーブル：日本電線工業会が制定したJCS 5505「環境配慮形光ファイバケーブル」の規格に準拠した環境に配慮されたケーブル

「環境にやさしいEM（エコマテリアル）電線・ケーブルＱ＆Ａ」（https://www.jcma2.jp/files/gijutsu/Shiryo/142C.pdf）に本問題に関係する記述がある。

①について


②について


③について


④について

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(ⅱ)
答え:③
解説
① RoHS指令は、製品の生産段階に限定した期間において(正:製品の生産段階から最終処分までの期間において)、環境負荷や人の健康に害を及ぼす危険を最小化することを目的としており、グリーン調達により納入された電気通信線路設備のRoHS指令適合品は、アスベストなどの化学物質の使用を制限したものである。（※アスベストは、RoHS指令の対象物質に含まれていない）

② 電気通信線路設備におけるケーブル、管路などには、プラスチック材料が使用されており、ポリエチレン(正:ポリプロピレン)を使用する接続端子函(クロージャ)、ポリプロピレン(正:ポリエチレン)を使用するケーブル外被や電柱支線ガードなどは、撤去品を一部混合したプラスチック材料により製造されている。

③ 正しい

④ 電気通信線路設備における再資源化の施策として実施されているマテリアルリサイクル(正:サーマルリサイクル)とは、廃プラスチックなどを焼却する際に発生する熱エネルギーを回収し、燃料として再利用するリサイクル形態の一つである。

補足
①について
RoHS指令の対象物質は、以下の6物質。
鉛（Pb）、水銀（Hg）、カドミウム（Cd）、六価クロム（Cr（VI））、ポリ臭化ビフェニール（PBB）、ポリ臭化ジフェニールエーテル（PBDE）

さらに2014年に、RoHS2が発行され、新たに以下の4物質が追加されている。
フタル酸ジニエチルへキシル（DEHP）、フタル酸ジブチル（DBP）、フタル酸ブチルベンジル（BBP）、フタル酸ジイソブチル（DIBP）

②について


表の許容温度は、（https://fa.senden.co.jp/pdf/technical-data/jmacs-j_p78.pdf）の値を参照。

・（参考）支線アンカー、支線ガード
強風地域の電柱や引留柱（架空線路の終端に位置する電柱）において、電柱の倒壊を防ぐために電柱を支える支線が設けられる。支線を地面に食い込ませるための支線アンカーと、雨風や直射日光、漏電があった場合の人への感電などを防ぐための支線ガードなどにより構成されている。


③について
「環境にやさしいEM（エコマテリアル）電線・ケーブルＱ＆Ａ」（https://www.jcma2.jp/files/gijutsu/Shiryo/142C.pdf）から抜粋。



④について
プラスチックのリサイクルの種類
マテリアルリサイクル：廃棄プラスチックを製品の原材料として再利用する方法。リサイクルを繰り返すと分子レベルで劣化するため繰り返し回数に制限がある。
ケミカルリサイクル：廃棄プラスチックを分子レベルまで分解してから再構築することによるリサイクル。繰り返し回数に制限がないが、工程にかかるコストが高い。
サーマルリサイクル：廃棄プラスチックを焼却することによって火力発電や温水プールなどの熱エネルギーとして利用する方法

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