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問1
(1)
ア:③ ユニバーサル
イ:⑤ POI
ウ:⑪ アンバンドル
エ:⑭ FTM

補足
・ユニバーサルサービスについて
総務大臣指定　基礎的電気通信役務支援機関（ユニバーサルサービス支援機関）：（https://www.tca.or.jp/universalservice/）に「ユニバーサルサービス」の定義が記載されている。


・アンバンドルについて
日本の通信業界では、過去に国有独占企業（1985年に民営化）だった経緯から、NTTが市内電話網などのアクセス回線を独占的に保有・運用してきた。そのため、アクセス回線事業については他の通信事業者が参入しづらい状況が続いていた。そのような背景から、NTTは、アクセス回線を基幹回線から分離し、機能ごとに細分化してNTT以外の通信事業者に貸し出せるようにした。この細分化されたアクセス回線の提供をアンバンドルといい、これにより、NTT以外の通信事業者が借り受けたアクセス回線を利用した独自の通信サービスを提供できるようになった。

・アンバンドルの種類
NTTが提供しているアンバンドルプラン（https://www.ntt-east.co.jp/databook/pdf/2020_09.pdf）が本問題の内容の参考になる。

※POI(Point Of Interface:相互接続点):事業者の違う設備が接続するポイントの事

・PSTN（固定電話のネットワーク）におけるアンバンドル
NTTのアクセス回線は、地域ごとに存在し加入者を直接収容するGC（Group unit Center：加入者交換機）が設置されているGCビル、そのGCを収容するIC（ Intermediate Center：区域内中継交換機）が設置されるICビルという様に、ツリー状の構成を組んでいる。アンバンドルの種類としては、GCビルのPOIに接続される「GC接続」、ICビルのPOIに接続される「IC接続」などがある。

参考：「（1）電話およびISDNの接続料金」（https://www.ntt-east.co.jp/databook/pdf/2020_09.pdf#page=3）

・シェアドアクセス方式を利用した加入者光ファイバにおけるアンバンドル
シェアドアクセス方式（PON方式により1本の光ファイバを複数の加入者でシェアする方式）では、NTT設備に対して細かく貸出料金に設定されている（参考：「（7）シェアドアクセス方式を利用した加入光ファイバ料金」（https://www.ntt-east.co.jp/databook/pdf/2020_09.pdf#page=9））。シェアドアクセス方式のPOIは、加入者宅内では、光コンセント、NTTビル側では、FTM（Fiber Terminal Module）と呼ばれる光ファイバ回線を収容する配線装置、OLTの上位接続点などに位置している。

・アンバンドルによる接続構成イメージ

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(2)
(ⅰ)
答え:③ Cのみ正しい
解説
A:GE-PONでは、WDM技術を用いることにより、1心の光ファイバで上り信号と下り信号を異なる波長を使用して伝送する双方向通信を行っている。1台の通信事業者側装置と複数のユーザ側装置は、能動素子(正:受動素子)を用いた光スプリッタと光ファイバとを介して接続されたツリー構造を有する。

B:GE-PONは上り信号と下り信号の伝送速度を独立に設定することができ、下り信号の伝送速度としては1 Gbit/ s 、上り信号の伝送速度としては155 M bit/s 、622Mbit/s 及び1.24 Gbit/s が使用されている(※)。(※GE-PONは、上り/下りともに、伝送速度1.25Gbit/sであり、固定値である。)

C:正しい

補足
・PON(PDS)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）：一つの伝送路を複数のユーザで同時利用する方式。OLTは、各ONUに対して送信許可を通知することにより、各ONUからOLTへの上り信号を時間的に分離し、衝突しないように制御している。
WDM(波長分割多重:Wavelength Division Multiplexing):一心の光ファイバに複数の波長を多重・分離することにより複数の光信号や上り・下りの光信号を同時に送受信可能とする技術。


・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。



類題

・25年第2回(データ通信) 問3(1):PONシステムにおけるOLTとONU間の初期設定プロセス

・25年第2回(データ通信) 問3(2):PONシステムの種類と特徴
・26年第1回(設備) 問1(1):光アクセスシステム

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(ⅱ)
答え:②
解説
② OLTからONUへの下り信号は、多重化技術としてTDMA(正:TDM)を使用することにより、各ONU宛の信号が時間的に重ならないように多重化されている。

補足
・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）：一つの伝送路を複数のユーザで同時利用する方式。OLTは、各ONUに対して送信許可を通知することにより、各ONUからOLTへの上り信号を時間的に分離し、衝突しないように制御している。


・PONの上り信号（TDM）のバースト信号とOLTのバースト信号の受信処理
PONの構成では、OLTから各ONUまでの距離がそれぞれ違うため、OLTに届くまでの減衰量に違いがあり、OLTで受信するバースト信号は、信号レベルがバラバラになってしまう。そのため、OLTでは、異なったレベルの信号を均等化するため、信号レベル検出回路と利得切替回路を持った増幅器を使用する。信号レベル検出回路で信号レベルを検出し、そのレベルに応じた利得増幅量を利得切替回路に指示し、増幅器の増幅量を調整することで、小さい信号レベルは大きく増幅し、すでに大きい信号レベルは、小さい増幅を行い均等化を図る。

※バースト信号：信号がまったくないところと信号がかたまりとなっているところがある信号

・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):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。


類題
26年第1回(設備) 問1(1):光アクセスシステム

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(3)
(ⅰ)
答え:④
解説
① スタティックルーティングでは、管理者が事前にルーティング情報をルーティングテーブルに設定しておくことにより、ルータどうしがルーティング情報を交換し合い、自動的にルーティングテーブルが更新される(※)。(※赤い部分は、ダイナミックルーティングの説明)

② IPv4において、ルーティングテーブルからパケットの宛先を選択する場合、ルーティングテーブル上に一致するエントリがなく、0.0.0.0/0で表されるデフォルトルートが設定されているときは、そのパケットは破棄される(正:デフォルトルートに転送される)。

③ ルーティングテーブルからパケットの宛先を選択する場合、条件に合う宛先ネットワークアドレスが複数存在するときは、最短一致(正:最長一致(ロンゲストマッチ)といわれるルールが適用され、宛先IPアドレスとルーティングテーブルの宛先ネットワークアドレスを比較して、一致しているビット列が最も短い(正:長い)エントリを選択する。

④正しい

補足
・ルーティングテーブルの概要
ルーティングテーブルは、各ルータが持っている通信経路を示すテーブル。目的の宛先に対して、自分が接続するどのルータにパケットを転送すればよいかが記載されている。各ルータは、受信したIPパケットの宛先を元にルーティングテーブルを検索し、該当する経路のネクストホップアドレスにIPパケットを転送する。ルーティングテーブルには、主に以下の情報が含まれている。
宛先ネットワークアドレス：宛先の端末が存在するネットワークを示すアドレス
ネクストホップアドレス：そのルータが直接接続されているルータのアドレス。転送するルータを示す。
※ネクストホップアドレスの代わりに、転送先のルータが接続されているインタフェースが含まれていることもある（以下の図では、両方が含まれる）
メトリック：宛先にたどり着くまでの経路の長さを表している。（ルーティングプロトコルによって基準にする値に違いがある。RIPではホップ数、OSPFではコスト値など。）


・スタティックルーティングとダイナミックルーティング
スタティックルーティング(静的ルーティング):管理者が事前にルーティング情報を設定しておく方式。基本的に運用中に設定が変わることはない
ダイナミックルーティング(動的ルーティング):ルーティングプロトコルを利用して、ネットワークの状況から最適な経路をルータが自動的に算出し、その経路を使ってルーティングする方式。


デフォルトルート:ルーティングテーブルに一致する経路がない場合に使われるパケットの転送先。宛先ネットワークアドレスは、0.0.0.0/0と表される。

・デフォルトルートを使ったルーティングの例


最長一致（ロンゲストマッチ）：条件に合う宛先ネットワークアドレスが複数存在するときのルール。宛先IPアドレスとルーティングテーブルの宛先ネットワークアドレスを比較して、一致しているビット列が最も長いエントリが選択される。
・ロンゲストマッチによるルーティングの例

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(ⅱ)
答え:③
解説
③ クラスレスルーティングプロトコル(正:クラスフルルーティングプロトコル)では、ルータどうしが交換するルーティング情報の中にサブネットマスクを含まないため、可変長サブネットマスクをサポートすることができない。

補足
・ASと、IGP/EGPについて
AS(Autonomous System:自律システム)とは、統一されたルーティングポリシーによって管理されたネットワークの集まり(同じルーティングプロトコルで運用される範囲)と定義される。AS内部で利用されるルーティングプロトコルを、IGP(Interior Gateway Protocol：インテリアゲートウェイプロトコル)。AS間を繋ぐプロトコルをEGP(Exterior Gateway Protocol：エクステリアゲートウェイプロトコル)と呼ぶ。



IGPとEGPには、下記の種類のルーティングプロトコルが存在する。



・ディスタンスベクタ型とリンクステート型ルーティングの違い
ディスタンスベクタ型：目的経路までのホップ数（中継機器を通過する回数）と方向（ネクストホップ）により経路を決定する方式。隣接するルータ間でルーティングテーブルを交換し合うため、交換する情報量は、リンクステート型と比較して多くなるが、経路を算出するための計算量が少なく、性能が低い機器でも利用が可能。代表的なプロトコルとしてRIP(Routing Information Protocol)がある。
リンクステート型：各ルータが隣接するルータとのリンク状態を交換し合い、その情報を集約したデータベースを構築し、それをもとにルーティングテーブルを作成する方式。ルータ間で交換するリンク状態は、Helloパケットと呼ばれるパケットを使って定期的に行われるが、ルーティングテーブル自体を交換するディスタンスベクタ型と比べると交換する情報量は少ない。しかし、経路を算出が複雑なため、ルータは比較的高い性能が要求される。その他、ディスタンスベクタ型と比較して有利な特長としては、単純なホップ数ではなく、経路の帯域幅を考慮したコスト値を使って最適経路を選出すること、エリアという概念を使って領域を分割することで大規模ネットワークへ対応できること、経路変化が起こった際の経路情報の収束（コンバージェンス）が速いこと、ルーティングループが発生しないことなどが挙げられる。一方で、初期のリンク情報の交換に時間がかかるといったデメリットもある。


・クラスフルルーティングとクラスレスルーティング
クラスフルアドレッシング／クラスフルルーティング
IPアドレスのネットワーク部とホスト部を分けるときに、オクテットで区切ったクラス単位でセグメントを分割する方法をクラスフルアドレッシングという。一つのセグメントは、クラス単位でしか分けられないため、例えば最小クラスのクラスCで、セグメントを切った場合、端末数を254台（※）にできるが、端末数が少ないネットワークがあった場合には、過剰なリソースによりIPアドレスの資源が無駄になる場合がある。逆に、254台を1台でも超えた場合、65534台収容できるクラスBを使わなければならず、ネットワーク設計の柔軟性が低い。このクラスフルアドレッシングの考えをベースにしたルーティング方法がクラスフルルーティングで、クラスごとに使われるアドレスが決まっているためルータ間でサブネットマスクアドレスを送り合う必要がない。
（※2⁸=256から、ホスト部が全部0のネットワークアドレスと、ホスト部が全部1のブロードキャストとネットワークアドレスを除いた、254台）

クラスレスアドレッシング／クラスレスルーティング
1bit単位でネットワーク部とホスト部を可変してセグメントを分割する方法をクラスレスアドレッシングという。クラスフルアドレッシングと比較して、細かい単位でセグメントを分割できるためIPアドレスのリソースを経済的に利用できる。ネットワーク部とホスト部の境界は、サブネットマスクアドレスによって指定されており、1の部分がネットワーク部、0の部分がホスト部を表す。クラスレスアドレッシングの考えをベースにしたルーティング方法をクラスレスルーティングといい、セグメントの分割情報であるサブネットマスクアドレスが必要となるためルータ間で交換される。


類題
24年第1回 (設備) 問4(3):IPネットワークで用いられるルーティングプロトコル

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