令和4年度春期 ネットワークスペシャリスト 午前Ⅱ 問2

伝送の仕組みと特性の因果を整理

光ファイバの方式ごとの違いを考えるときは、特性を個別に暗記するのではなく、光が内部をどのように進むかという仕組みと、そこから生じる伝送上の性質との因果関係に着目して整理すると判断しやすくなります。

この問題で問われていること

確認すべき観点は一つ、各方式の構造上の違いが、どの伝送特性にどの方向で影響するかという結び付きです。問われている性質が、その方式の仕組みから無理なく説明できるかを自分の言葉で確かめてください。

視点

光ファイバの伝送特性は、ファイバ内部の構造と、その中を光がどのように伝わるかによって左右されます。方式の名称と特性を一対一で覚えるだけでは、似た記述を区別しにくくなります。まず各方式の構造上の違いを思い出し、その違いが特性にどう結び付くのかという理由付けの筋道を立ててから判断すると、取り違えを防ぎやすくなります。

確認ポイント

• 各方式の名称が、どのような構造上の違いを指しているかを説明できるか
• その構造の違いが、光の伝わり方にどのような差を生むかを筋道立てて考えたか
• 問われている特性がどちらの方向に変化するかを、名称の印象ではなく仕組みから判断したか

正解

ア

解説

シングルモード光ファイバは光の伝搬経路が一つで、モード分散が小さいため、高速かつ長距離の通信に適しています。

理由

シングルモードでは光がほぼ一つの経路を通るため、複数経路による到着時間のずれが小さくなります。その結果、信号の波形が崩れにくく、高速伝送と長距離伝送の両方に適しています。

比較

マルチモードは複数の経路を光が進むため、モード分散が生じやすく、長距離・高速通信では不利です。設問では速度と距離の両方を比較しているため、シングルモードの特性を確認します。

選択肢ア（正解）

これは正解だよ。シングルモードは光の伝搬経路が一つで、モード分散が小さいため、信号の波形が崩れにくい。したがって、マルチモードより高速伝送に向き、長距離通信にも適している。

選択肢イ

これは不正解だよ。前半の「シングルモードの方が伝送速度は速い」は適切だが、後半の「伝送距離は短い」が誤り。シングルモードはモード分散が小さく、長距離通信に適している。

選択肢ウ

これは不正解だよ。マルチモードは複数の伝搬経路を持つため、モード分散が生じやすい。そのため、シングルモードより高速伝送に向くとはいえず、長距離伝送にも不利である。

選択肢エ

これは不正解だよ。マルチモードは比較的短距離の通信で利用されるが、複数経路によるモード分散のため、シングルモードより伝送速度が速いとはいえない。前半の比較が誤っている。

学習のポイント

モード分散と、伝送速度・伝送距離の関係を整理する。