JP2015012611A

JP2015012611A - チャネル内の非線形損害の推定装置及び推定方法

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Publication number: JP2015012611A
Application number: JP2014127281A
Authority: JP
Inventors: ファヌ・ヤンヤン; Yangyang Fan; ドゥ・リアン; Liang Dou; タオ・ジェヌニン; Zhenning Tao
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2014-06-20
Publication date: 2015-01-19
Anticipated expiration: 2034-06-20
Also published as: US20150010300A1; CN104253650A; US9160448B2; JP6405740B2; CN104253650B

Abstract

【課題】チャネル内の非線形損害の推定装置及び方法を提供する。
【解決手段】推定装置は、光ファイバ伝送リンクのパラメータに基づいて、該光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を決定する第１の決定部と、該光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を少なくとも１つの矩形に分割する分割部と、該少なくとも１つの矩形の各矩形の非線形摂動係数をそれぞれ計算し、各矩形の非線形摂動係数の和を求め、該光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数を取得する計算部と、該光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数に基づいて、該光ファイバ伝送リンクのチャネル内の非線形損害を決定する第２の決定部と、を含む。任意の分散管理リンクにおける非線形損害を推定でき、計算の複雑さを低減できる。
【選択図】図５

Description

本発明は、通信分野に関し、特に光ファイバ通信システムにおけるチャネル内の非線形損害の推定装置及び方法に関する。

現在、光ファイバ通信システムが単一チャネルの100Gbit/sから400Gbit/s又はさらに高い伝送レートにアップグレードし続けたことに伴い、光ファイバ伝送リンクにおけるチャネル内の非線形効果は、システム性能へ影響を及ぼす重要な損害の１つとなる。非線形効果のシステム性能への影響を研究することに重要なのは、非線形損害を低減、或いは補償するため、非線形効果による信号歪みを定量的に表示、評価することである。

光ファイバ伝送リンクにおける非線形効果を研究するための基礎は非線形方程式であり、該非線形方程式には、光パルスの伝送プロセスにおける進化が記述されている。しかし、該非線形方程式は非線形偏微分方程式であり、通常、このような方程式は解析解がない。現在、既に広く使用されている数値法はスプリットステップフーリエ（SSF：Split Step Fourier）法であるが、この方法は計算の複雑度が高いため、該方法に基づく非線形損害の補償のバックプロパケーション（BP：Back Propagation）のデジタル信号処理アルゴリズムは実現しにくい。摂動論に基づく近似解析法は、計算の複雑度が低いという利点を有するが、従来の方法に用いられる摂動モデルは、損失なしの大きな分散リンクを前提とし、チャネル内の非線形損害への分析及び評価は、分散補償なしの光ファイバ伝送リンクに限定され、現在の典型的な分散補償リンクに適用できない。図１は、異なる分散補償率で、従来の摂動モデルとＳＳＦ法により推定された加法的非線形ノイズの時間周波数波形の類似度を示す図である。図１に示すように、分散補償率の増大に伴い、類似度の値は小さくなる、即ち分散補償率が徐々に増大する場合、該摂動モデルとＳＳＦ法との波形類似度は徐々に小さくなる。図２は、異なる分散補償率で、従来の摂動モデルとＳＳＦ法により推定された加法的非線形ノイズの電力の比較を示す図である。図２に示すように、該摂動モデルによる分散補償ありのリンクにおける非線形損害への推定は無効になった。

なお、上述した技術背景の説明は、本発明の技術案を明確、完全に理解させるための説明であり、当業者を理解させるために記述されているものである。これらの技術案は、単なる本発明の背景技術部分として説明されたものであり、当業者により公知されたものではない。

本発明の実施例は、任意の分散管理リンクにおける非線形損害を推定でき、計算の複雑さを低減できるチャネル内の非線形損害の推定装置及び推定方法を提供することを目的とする。また、該推定装置及び方法は、単一偏波システム又は偏波多重システムに適用でき、任意の変調フォーマットへの互換性を有している。

本発明の実施例の一の態様では、チャネル内の非線形損害（nonlinear damage）の推定装置であって、光ファイバ伝送リンクのパラメータに基づいて、前記光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を決定する第１の決定手段と、前記光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を少なくとも１つの矩形に分割する分割手段と、前記少なくとも１つの矩形の各矩形の非線形摂動係数をそれぞれ計算し、各矩形の非線形摂動係数の和を求め、前記光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数を取得する計算手段と、前記光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数に基づいて、前記光ファイバ伝送リンクのチャネル内の非線形損害を決定する第２の決定手段と、を含む、推定装置を提供する。

本発明の実施例の他の態様では、チャネル内の非線形損害（nonlinear damage）の推定方法であって、光ファイバ伝送リンクのパラメータに基づいて、前記光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を決定するステップと、前記光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を少なくとも１つの矩形に分割するステップと、前記少なくとも１つの矩形の各矩形の非線形摂動係数をそれぞれ計算するステップと、各矩形の非線形摂動係数の和を求め、前記光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数を取得するステップと、前記光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数に基づいて、前記光ファイバ伝送リンクのチャネル内の非線形損害を決定するステップと、を含む、推定方法を提供する。

本発明の実施例の効果としては、任意の分散管理リンクにおける非線形損害を推定でき、計算の複雑さを低減できる。また、該推定装置及び方法は、単一偏波システム又は偏波多重システムに適用でき、任意の変調フォーマットへの互換性を有している。

本発明の特定の実施形態は、後述の説明及び図面に示すように、詳細に開示され、本発明の原理を採用されることが可能な方式を示している。なお、本発明の実施形態は、範囲上には限定されるものではない。本発明の実施形態は、添付されている特許請求の範囲の主旨及び内容の範囲内、各種の改変、修正、及び同等的なものが含まれる。

ある一つの実施形態に説明及び又は示されている特徴は、同一又は類似の方式で一つ又は多くの他の実施形態に使用されてもよく、他の実施形態における特徴と組み合わせてもよく、他の実施形態における特徴を代替してもよい。

なお、用語「包括／含む」は、本文に使用される際に、特徴、要素、ステップ又は構成要件の存在を意味し、一つ又は複数の他の特徴、要素、ステップ又は構成要件の存在又は追加を排除するものではない。

本発明は、図面を参照しながら下記説明するものにより、よりよく理解できる。図面における素子は、比例に応じて描くものではなく、本発明の原理を示すものである。本発明のある部分を示すため、図面における対応部分が拡大又は縮小されてもよい。本発明のある図面又はある実施形態に記載された構成要件及び特徴は、一つ又は多くの他の図面又は実施形態に示された構成要件及び特徴と組み合わせてもよい。また、図面において、類似の符号は、いくつの図面における対応の部材を示してもよく、複数の実施形態に用いられる対応の部材を示してもよい。
異なる分散補償率で、従来の摂動モデルとＳＳＦ法により推定された加法的非線形ノイズの時間周波数波形の類似度を示す図である。異なる分散補償率で、従来の摂動モデルとＳＳＦ法により推定された加法的非線形ノイズの電力の比較を示す図である。分散補償なし（即ち分散補償率が０）の場合のＪ（Ｃ）関数を示す図である。分散補償率が９５％の場合のＪ（Ｃ）関数を示す図である。本発明の実施例１に係るチャネル内の非線形損害の推定装置の構成を示す図である。本発明の実施例１に係る分割部の構成を示す図である。本発明の実施例１に係る分割部を用いてＪ（Ｃ）関数を分割する一例を示す図である。本発明の実施例１に係るＪ（Ｃ）関数の不連続点に基づいてＪ（Ｃ）関数を分割する一例を示す図である。本発明の実施例２に係るチャネル内の非線形損害の推定装置の構成を示す図である。本発明の実施例２に係る分割部の構成を示す図である。本発明の実施例２に係る分割部を用いてＪ（Ｃ）関数を１つの矩形に分割する２つの例を示す図である。本発明の実施例３に係るチャネル内の非線形損害の推定方法のフローチャートである。本発明の実施例３に係る光ファイバ伝送リンクのＪ（Ｃ）関数を少なくとも１つの矩形に分割する方法のフローチャートである。本発明の実施例４に係るチャネル内の非線形損害の推定方法のフローチャートである。本発明の実施例４に係る光ファイバ伝送リンクのＪ（Ｃ）関数を１つの矩形に分割する方法のフローチャートである。本発明の実施例４に係る光ファイバ伝送リンクのＪ（Ｃ）関数を１つの矩形に分割する他の方法のフローチャートである。

本発明の上記及びその他の特徴は、図面及び下記の説明により理解できるものである。明細書及び図面では、本発明の特定の実施形態、即ち本発明の原則に従う一部の実施形態を表すものを公開している。なお、本発明は説明される実施形態に限定されず、本発明は、特許請求の範囲内の全ての修正、変更されたもの、及び均等なものを含む。

現在、光ファイバ伝送リンクにおける非線形効果を研究するための基礎は非線形方程式であり、該非線形方程式には、光パルスの伝送プロセスにおける進化が記述されている。光ファイバ内の偏光状態（polarization）がランダムに回転する場合、光パルスの伝送プロセスにおける進化は、以下のManakov非線形方程式で表示できる。

ここで、u_H(t,z)、u_V(t,z)は、Ｈ及びＶ偏光状態における電界成分をそれぞれ表し、α、β₂、γは、光ファイバ伝送リンクにおける減衰係数、分散係数及び非線形係数の伝送距離に沿った分布をそれぞれ表し、t、zは、光パルスの光ファイバ伝送リンクにおける伝送時間及び距離をそれぞれ表す。

摂動論によれば、ワンステップ近似条件では、非線形損害は加法的ノイズとみなされてもよい。距離Ｌの伝送後、受信信号の波形は、以下のように表すことができる。

ここで、Δu_H(t,z)、Δu_V(t,z)は、Ｈ及びＶ偏光状態におけるワンステップ非線形ノイズをそれぞれ表す。

Z=1の場合、発射信号は複数のパルスシーケンスの重ね合わせとして表すことができる。

ここで、H_k、V_kは、Ｈ及びＶ偏光状態におけるｋ番目のパルスの情報シンボルをそれぞれ表し、Tはパルス間隔であり、g(t,z)はパルス波形であり、kは０よりも大きい整数である。

式（２）及び式（３）を式（１）に代入して、最適なサンプリング時間t=kTで信号をサンプリングすると、距離LのところのH及びV偏光状態における最適なサンプリング時間の加法的非線形ノイズを取得できる。

ここで、Δu_H(t=kT,z=L)及びΔu_V(t=kT,z=L)は、距離ＬのところのＨ及びＶ偏光状態における最適サンプリング時間の加法的非線形ノイズをそれぞれ表し、Coef(m,n,z=L)は、距離Lにおける非線形摂動係数を表し、m、nは、t=kT時間において発生した非線形ノイズの３つのパルスの時間番号、即ち式（４）における各３項の積の下付きm+k、n+k、m+n+kを表記し、「*」は共役演算を表す。

式（４）における非線形ノイズは２種類、チャネル内の四光波混合（IFWM）とチャネル内の相互位相変調（IXPM）に分類され、以下の通りである。

ここで、ΔIFWM(t=kT,z=L)及びφIXPM(t=kT,z=L)は、距離Lのところの最適サンプリング時間のH偏光状態におけるIFWMノイズ及びIXPMノイズを表し、記号「Im」は虚部を求める演算を表す。

式（５）は、H偏光状態におけるIFWM及びIXPMの式を与え、記号HをVに替えれば、V偏光状態におけるIFWM及びIXPMノイズをそれぞれ取得できる。記号「Im」は虚部を求める演算を表す。

IXPM自身は位相変調のプロセスであることを考慮して、式（２）の加法的非線形モデルを加法及び乗法的（additive-multiplicative）モデルに修正してもよく、以下の式で示されている。

ここで、非線形摂動係数Coef(m,n,z)は以下で表してもよい。

ここで、式（７）は、一定の距離におけるCoef(m,n,z)が二次元マトリックスであることを表し、該マトリックスの行、列の番号それぞれはm、nで表されている。式中の「*」は共役演算を表す。

は分散累積関数であり、J(C)は、光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を表し、光ファイバ伝送リンクのパラメータのみと関連し、以下の式で表されてもよい。

ここで、γ_iは、i番目の光ファイバスパン（span）の非線形係数を表し、z_i(C)は、光ファイバ伝送リンクのi番目のスパンの分散累積関数C(z)の逆関数を表し、G[z_i(C)]は、光ファイバ伝送リンクのi番目のスパンの損失／利得関数を表し、

はリンクの有効長さを表し、iは０よりも大きい整数である。

ここで、J(C)は、正規化の量であり、J(C)曲線及び累積分散軸により囲まれた領域の図形面積は常に１である、即ち

となる。

図３は、分散補償なし（即ち分散補償率が０）の場合のＪ（Ｃ）関数を示す図であり、図４は、分散補償率が９５％の場合のＪ（Ｃ）関数を示す図である。図３及び図４において、光ファイバ伝送リンクは１５の光ファイバスパンを含み、各スパンの長さは100kmであり、分散係数β₂=20.5ps²/km、減衰係数α=0.2dB/km、非線形係数γ=1.32W^-1/km。式（７）及び図３、図４に示すように、損失／利得関数は光ファイバスパンに伴って周期的に変化するため、J(C)は鋸歯状の不連続関数である。よって、式（７）の非線形摂動係数は、解析の閉形式解を得ることが困難である。

従来のＳＳＦ法は計算の複雑度が高いという問題があり、従来の損失なしの大きな分散リンクを前提とする摂動モデルは、現在の典型的な分散補償リンクに適用できない。

本発明の実施例は、任意の分散管理リンクにおける非線形損害を推定でき、計算の複雑さを低減できるチャネル内の非線形損害の推定装置及び推定方法を提供する。また、該推定装置及び方法は、単一偏波システム又は偏波多重システムに適用でき、任意の変調フォーマットへの互換性を有している。

以下は、図面を参照しながら本発明の非線形補償装置及び方法を詳細に説明する。

＜実施例１＞
図５は、本発明の実施例１に係るチャネル内の非線形損害の推定装置５００の構成を示す図である。図５に示すように、推定装置５００は、第１の決定部５０１、分割部５０２、計算部５０３及び第２の決定部５０４を含む。

第１の決定部５０１は、光ファイバ伝送リンクのパラメータに基づいて、該光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を決定する。

分割部５０２は、該光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を少なくとも１つの矩形に分割する。

計算部５０３は、該少なくとも１つの矩形の各矩形の非線形摂動係数をそれぞれ計算し、各矩形の非線形摂動係数の和を求め、該光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数を取得する。

第２の決定部５０４は、該光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数に基づいて、該光ファイバ伝送リンクのチャネル内の非線形損害を決定する。

以上の実施例によれば、光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を少なくとも１つの矩形に分割する、即ち少なくとも１つの矩形により該非線形位相シフト重み付け分散分布関数を近似し、各矩形の非線形摂動係数をそれぞれ計算することで、光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数の解析閉形式解を簡単に取得できる。よって、任意の分散管理リンクにおける非線形損害を推定でき、計算の複雑さを低減できる。また、該推定装置及び方法は、単一偏波システム又は偏波多重システムに適用でき、任意の変調フォーマットへの互換性を有している。

本実施例では、第１決定部５０１は、光ファイバ伝送リンクのパラメータに基づいて、該光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を決定する。ここで、該光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数の決定は、従来の任意の方法を用いてもよい。例えば、本実施例では、以下の方法を用いてもよい。

光ファイバ伝送リンクのi番目のスパンの長さがL_iであり、減衰係数がG(z_i)であると仮定し、各スパンの光ファイバの分散係数β_2,i、減衰係数α_i及び非線形係数γ_iは全て定数であり、且つ各スパンの光ファイバの類型に関係なく、各スパンの上記パラメータが同じであってもよいし、異なってもよいと仮定する。

上記条件を式（８）に代入すると、以下の式を得る。

本実施例では、分割部５０２は、該光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を少なくとも１つの矩形に分割する。ここで、分割部は、上記分割機能を果たすことが可能な任意の構成を用いてもよい。図６は、本発明の実施例１に係る分割部の構成を示す図である。本発明はこの構成に限定されない。

図６に示すように、分割部５０２は、第１の幅決定部６０１及び第１の高さ決定部６０２をさらに含んでもよい。

第１の幅決定部６０１は、該光ファイバ伝送リンクの累積分散値をセグメントに区分し、各セグメントの２つの境界累積分散値を取得し、該各セグメントの２つの境界累積分散値の差を該セグメントに対応する矩形の幅として決定する。

第１の高さ決定部６０２は、各矩形の面積が該非線形位相シフト重み付け分散分布関数の各矩形の２つの境界累積分散値の間の曲線の下の面積に等しくなるように、各矩形の高さを決定する。

面積が等しいという原理により各矩形の高さを決定することで、全ての矩形の面積の和と光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数の曲線の下の面積と等しいことを確保できる。

図７は、本発明の実施例１に係る分割部５０２を用いて非線形位相シフト重み付け分散分布関数を分割する一例を示す図である。図７に示すように、該非線形位相シフト分散分布関数は、いくつの密接に配列されている矩形に分割され、図において矩形の境界線を破線で示されている。

ここで、各矩形は以下の式で表されてもよい。

ここで、f(C)は、幅の１のステップ関数を表し、Cは、光ファイバ伝送リンクの累積分散値を表し、第１の幅決定部６０１は、累積分散値Cをセグメントに区分し、C_q,1及びC_q,2は、q番目のセグメントの境界累積分散値を表し、q番目のセグメントの境界累積分散値の差C_q,2-C_q,1をq番目の矩形の幅とし、H_qはq番目の矩形の高さを表し、qは０よりも大きい整数である。

本実施例では、累積分散値Ｃをセグメントに区分する際に、均一に区分する、即ち各セグメントの幅が同じであってもよいし、不均一に区分する、即ち各セグメントの幅が異なってもよい。

ここで、H_qは、面積が等しいという原理に従って、第１の高さ決定部６０２により決定されてもよい、即ちq番目の矩形の面積がJ(C)関数の累計分散がq番目の矩形の２つの境界累積分散値、即ちC_q,1とC_q,2と間の曲線の下の面積に等しくなるように、H_qを決定してもよい。このように、H_qは以下の式で表されてもよい。

このように、全ての矩形の面積の和はJ(C)関数の曲線の下の面積に等しく、J(C)関数の曲線の下の面積が１であるため、全ての矩形の面積Σ_qH_q(C_q,2-C_q,1)=1。

少なくとも１つの矩形によりJ(C)関数を近似した後のJ(C)関数は以下で表されてもよい。

本実施例では、計算部５０３は、少なくとも１つの矩形の各矩形の非線形摂動係数をそれぞれ計算し、式（１０）を式（７）に代入し、各矩形J_q(C)に対応する非線形摂動係数を取得する。

ここで、Coef_q(m,n,z)はq番目の矩形に対応する非線形摂動係数を表し、t₁及びt₂は時間積分変数を表し、Tはパルス間隔を表す。

従来のパルス形状近似手段により、式（１３）の閉形式解を取得できる。１つの態様では、各矩形が共に大きな分散近似条件

を満たすことを仮定すると、（ここで、

はガウシアンパルス幅因子である）、式（１３）は以下のようになっている。

ここで、

は指数積分関数を表し、その値がルックアップテーブルにより取得できる。このため、式（１４）により非線形摂動係数を計算することで、高い計算効率を有する。

各矩形に対応する非線形摂動係数を取得した後、計算部５０３は、各矩形の非線形摂動係数の和を求め、以下のように、光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数を取得する。

ここで、Coef(m,n,z)は光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数を表し、Coef_q(m,n,z)はq番目の矩形に対応する非線形摂動係数を表す。

本実施例では、C_q,i<0の場合、式（１５）における

を

と修正してもよく、ここで、共役演算を表す。

このように、式（１５）により光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数の解析閉形式解を取得し、第２の決定部５０４は該非線形摂動係数により、式（２）又は式（６）により該光ファイバ伝送リンクにおいて伝送された光信号の非線形損害の時間領域波形を取得し、該光ファイバ伝送リンクのチャネル内非線形損害（nonlinear damage）を決定する。

また、本実施例のチャネル内非線形損害の推定装置は、分散補償なしのリンクにも適用でき、分散管理リンクにも適用できる。また、該装置は標準的な減衰リンクに適用してもよいし、指数利得又は他の形式の減衰／利得関数を有するリンク、例えばラマン増幅器を含むリンクにも適用してもよい。

本実施例では、計算部５０３は、各矩形の非線形摂動係数を計算する際に、大きな分散近似条件を満たしていないセグメントについて、該セグメントに対応する矩形の高さを低くする、或いは０に設定してもよい。

本実施例では、計算部５０３は、各矩形の非線形摂動係数を計算する際に、セグメントにおいてC_q,1=0となる場合、該セグメントに対応する式（１４）における指数積分関数の値を０に設定してもよい。

本実施例では、分割部５０２は、非線形位相シフト重み付け分散分布関数の不連続点に基づいて、該非線形位相シフト重み付け分散分布関数を少なくとも１つの矩形に分割してもよく、各矩形の２つの境界値は、該非線形位相シフト重み付け分散分布関数の隣接する２つの不連続点に対応する、或いは該非線形移動シフト重み付け分散分布関数の１つの境界点及び該境界点に隣接する１つの不連続点に対応する。

図８は、本発明の実施例１に係るＪ（Ｃ）関数の不連続点に基づいてＪ（Ｃ）関数を分割する一例を示す図である。図８に示すように、該J(C)関数の不連続点に基づいて、J(C)関数を７つの矩形に分割する。このように、式（１４）に基づいて各矩形に対応する非線形摂動係数の計算は７回のみを計算すればよいため、取得された光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数は以下の通りである。

このように、計算複雑さをさらに簡略化でき、計算効率を向上できる。

以上の実施例によれば、光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数に基づいて少なくとも１つの矩形に分割する、即ち少なくとも１つの矩形により該線形位相シフト重み付け分散分布関数を近似し、各矩形の非線形摂動係数をそれぞれ計算することで、光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数の解析閉形式解を簡単に取得できる。よって、任意の分散管理リンクにおける非線形損害を推定でき、計算の複雑さを低減できる。また、該推定装置及び方法は、単一偏波システム又は偏波多重システムに適用でき、任意の変調フォーマットへの互換性を有している。

さらに、非線形位相シフト重み付け分散分布関数の不連続点により、光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を少なくとも１つの矩形に分割することで、計算の複雑さを簡略でき、計算効率を向上できる。

＜実施例２＞
図９は、本発明の実施例２に係るチャネル内の非線形損害の推定装置の構成を示す図であり、実施例１の矩形の数が１の場合に対応し、光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数に対して矩形近似を行う。図９に示すように、推定装置９００は、第１の決定部９０１、分割部９０２、計算部９０３及び第２の決定部９０４を含む。

第１の決定部９０１は、光ファイバ伝送リンクのパラメータに基づいて、該光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を決定する。

分散部９０２は、該光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を１つの矩形に分割する。

計算部９０３は、該矩形の各矩形の非線形摂動係数を計算し、該光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数を取得する。

第２の決定部９０４は、該光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数に基づいて、該光ファイバ伝送リンクのチャネル内の非線形損害を決定する。

以上の実施例によれば、任意の分散管理リンクにおける非線形損害を推定でき、計算の複雑さを低減できる。また、該推定装置は、単一偏波システム又は偏波多重システムに適用でき、任意の変調フォーマットへの互換性を有している。

本実施例では、分割部９０２は、該光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を１つの矩形に分割する。図１０は、本発明の実施例２に係る分割部の構成を示す図であるが、本発明はこの構成に限定されない。図１０に示すように、分割部９０２は、第２の幅決定部１００１及び第２の高さ決定部１００２を含む。

第２の幅決定部１００１は、該非線形位相シフト重み付け分散分布関数の累積分散の境界値を該矩形の境界値とし、該境界値の差を該矩形の幅として決定する。

第２の高さ決定部１００２は、該矩形の面積が該非線形位相シフト重み付け分散分布関数の該矩形の２つの境界値の間の曲線の下の面積に等しくなるように、該矩形の高さを決定する。

本実施例では、光ファイバ伝送リンクは同じのＮ個の光ファイバスパンにより構成されると仮定してもよい。各光ファイバスパンの長さがL₀であり、その減衰G(z_i)=-αz_i、該光ファイバ伝送リンクの分散係数β₂、減衰係数α及び非線形係数γは共に定数であり、各スパンの損失が全て補償され、且つ各スパンの分散補償率がηであると仮定する。上記条件を式（８）に代入すると、決定は以下の通りである。

ここで、Nは光ファイバスパンの数であり、Nは０よりも大きい整数であり、

は、各光ファイバスパンの有効長さを表す。

本実施例では、分割部１００２は、該光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を１つの矩形に分割する。第２の幅決定部１１０１は、該非線形位相シフト重み付け分散分布関数の累積分散の最大値C₁及び大小値C₂に基づいて該矩形の幅を決定する。ここで、該矩形の幅は該最大値と最小値との差C₂-C₁である、実施例１と２とは同じであり、面積が等しい原則により、該矩形の高さは、

となる。

本実施例では、分散補償率が１以下のリンクについて、C₁=0、C₂>0と仮定すると、

分散補償率が１よりも大きいリンクについて、C₁<0、C₂>0と仮定すると、

ここで、ηは各スパンの分散補償率を表す。

本実施例では、１つの矩形により近似された分散分布関数は以下で表されてもよい。

本実施例では、式（２０）を式（７）に代入すると、該光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数を取得する。

ここで、Coef(m,n,z)は光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数を表し、t₁及びt₂は時間積分変数を表し、Tはパルス間隔を表す。

本実施例では、実施例１と類似するように、従来のパルス形状近似手段により上記の式の閉形式解を取得する。例えば、リンクが無損失であり、該矩形が大きな分散近似条件

を満たす（ここで、

はガウスパルス幅因子である）と仮定すると、式（２１）の閉形式解を取得できる。以下のように表される。

本実施例では、実際リンクが近似されたため、ε因子により式（２２）を修正し、ここで、ε因子は実際のリンクに基づいて最適化されてもよく、以下のように表される。

従って、ε因子を設定、調整することで、該推定装置のチャネル内の非線形損害に対する推定の正確性をさらに向上できる。

このように、上記の式（２３）により光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数の解析閉形式解を取得し、第２の決定部１００４は該非線形摂動係数に基づいて、式（２）又は式（６）により該光ファイバ伝送シンクにおいて伝送される光信号の非線形損害の時間領域波形を取得でき、該光ファイバ伝送リンクのチャネル内非線形損害を決定できる。

本発明は、上述したJ(C)関数の境界値に基づいて矩形境界値を決定する態様に限定されない。本実施例では、分割部９０２の他の実施形態として、検索の最適方法により該矩形の境界値を決定してもよい。即ち、分割部９０２は、矩形の所定の境界値に基づいて、該矩形の非線形摂動係数を計算して、該光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数を取得し、該光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数に基づいて、該光ファイバ伝送リンクのチャネル内の非線形損害を決定し、取得されたチャネル内の非線形損害とスプリットステップフーリエ法により取得されたチャネル内の非線形損害とを比較し、該取得されたチャネル内の非線形損害とスプリットステップフーリエ法により取得されたチャネル内の非線形損害との類似度が最大になるまで、比較結果に基づいて該矩形の境界値を調整してもよい。

上記の検索の最適方法により該矩形の境界値を決定することで、該推定装置のチャネル内の非線形損害への推定の正確性をさらに向上できる。

図１１は、本発明の実施例２に係る分割部９０２を用いてＪ（Ｃ）関数を１つの矩形に分割する２つの例を示す図である。図１１に示すように、方法１では、分割部９０２は、J(C)関数の境界値に基づいて矩形の境界値を決定し、方法２では、上記検索の最適方法により該矩形の境界値を決定する。

上記の実施例によれば、１つの矩形により光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を近似することで、計算量をさらに低減でき、計算効率をさらに向上でき、任意の分散管理リンクにおける非線形損害を推定できる。また、該推定装置は、単一偏波システム又は偏波多重システムに適用でき、任意の変調フォーマットへの互換性を有している。

さらに、ε因子を設定、調整することで、該推定装置のチャネル内の非線形損害への推定の正確性をさらに向上できる。

さらに、上記検索の最適方法により該矩形の境界値を決定することで、該推定装置のチャネル内の非線形損害への推定の正確性をさらに向上できる。

＜実施例３＞
図１２は、本発明の実施例３に係るチャネル内の非線形損害の推定方法のフローチャートであり、該方法は実施例１に対応する。図１２に示すように、該方法は、以下のステップを含む。

ステップ１２０１：光ファイバ伝送リンクのパラメータに基づいて、該光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を決定する。

ステップ１２０２：該光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を少なくとも１つの矩形に分割する。

ステップ１２０３：該少なくとも１つの矩形の各矩形の非線形摂動係数をそれぞれ計算する。

ステップ１２０４：各矩形の非線形摂動係数の和を求め、該光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数を取得する。

ステップ１２０５：該光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数に基づいて、前記光ファイバ伝送リンクのチャネル内の非線形損害を決定する。

図１３は、本発明の実施例３に係る光ファイバ伝送リンクのＪ（Ｃ）関数を少なくとも１つの矩形に分割する方法のフローチャートである。しかし、本発明はこの方法に限定されない。図１３に示すように、該方法は以下のステップを含む。

ステップ１３０１：該光ファイバ伝送リンクの累積分散値をセグメントに区分し、各セグメントの２つの境界累積分散値を該セグメントに対応する矩形の２つの境界値として取得し、該２つの境界値の差を該矩形の幅として決定する。

ステップ１３０２：各矩形の面積が該非線形位相シフト重み付け分散分布関数の各矩形の２つの境界値の間の曲線の下の面積に等しくなるように、各矩形の高さを決定する。

本実施例では、非線形位相シフト重み付け分散分布関数の決定方法、非線形位相シフト重み付け分散分布関数の分割方法、各矩形及び光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数の取得方法、及びチャネル内の非線形損害の決定方法は、実施例１の記載と同じであり、ここでその説明が省略される。

本実施例によれば、光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を少なくとも１つの矩形に分割し、少なくとも１つの矩形により該非線形位相シフト重み付け分散分布関数を近似し、各矩形の非線形摂動係数をそれぞれ計算することで、光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数の解析閉形式解を簡単に取得できる。よって、任意の分散管理リンクにおける非線形損害を推定でき、計算の複雑さを低減できる。また、該推定方法は、単一偏波システム又は偏波多重システムに適用でき、任意の変調フォーマットへの互換性を有している。

＜実施例４＞
図１４は、本発明の実施例４に係るチャネル内の非線形損害の推定方法のフローチャートである。図１４に示すように、該方法は以下のステップを含む。

ステップ１４０１：光ファイバ伝送リンクのパラメータに基づいて、該光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を決定する。

ステップ１４０２：該光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を１つの矩形に分割する。

ステップ１４０３：該矩形の各矩形の非線形摂動係数を計算する。

ステップ１４０４：該矩形の非線形摂動係数を計算し、該光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数を取得する。

ステップ１４０５：該光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数に基づいて、該光ファイバ伝送リンクのチャネル内の非線形損害を決定する。

以上の実施例によれば、１つの矩形により光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分分布関数を近似し、計算量をさらに低減でき、計算効率をさらに向上でき、任意の分散管理リンクにおける非線形損害を推定できる。また、該推定方法は、単一偏波システム又は偏波多重システムに適用でき、任意の変調フォーマットへの互換性を有している。

図１５は、本発明の実施例４に係る光ファイバ伝送リンクのＪ（Ｃ）関数を１つの矩形に分割する方法のフローチャートである。しかし、本発明のこの方法に限定されない。図１５に示すように、該方法は以下のステップを含む。

ステップ１５０１：該非線形位相シフト重み付け分散分布関数の累積分散の境界値を該矩形の境界値とし、該境界値の差を前記矩形の幅として決定する。

ステップ１５０２：該矩形の面積が前記非線形位相シフト重み付け分散分布関数の該矩形の２つの境界値の間の曲線の下の面積に等しくなるように、該矩形の高さを決定する。

本実施例では、非線形位相シフト重み付け分散分布関数の決定方法、非線形位相シフト重み付け分散分布関数の分割方法、各矩形及び光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数の取得方法、及びチャネル内の非線形損害の決定方法は、実施例２の記載と同じであり、ここでその説明が省略される。

本実施例では、ε因子を設定、調整することで、本実施例の推定方法により取得されたチャネル内の非線形損害とスプリットステップフーリエ法により取得されたチャネル内の非線形損害との類似度が最大にすることができる。よって、ε因子を設定、調整することで、該推定方法のチャネル内の非線形損害への推定の正確性をさらに向上できる。

本発明は、上述したJ(C)関数の境界値に基づいて矩形の境界値を決定する態様に限定されない。図１６は、本発明の実施例４に係る光ファイバ伝送リンクのＪ（Ｃ）関数を１つの矩形に分割する他の方法のフローチャートであり、しかし、本発明はこの方法に限定されない。図１６に示すように、該方法は以下のステップを含む。

ステップ１６０１：該矩形の所定の境界値に基づいて、該矩形の非線形摂動係数を計算して、該光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数を取得する。

ステップ１６０２：該光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数に基づいて、該光ファイバ伝送リンクのチャネル内の非線形損害を決定し、取得されたチャネル内の非線形損害とスプリットステップフーリエ法により取得されたチャネル内の非線形損害とを比較する。

ステップ１６０３：該取得されたチャネル内の非線形損害とスプリットステップフーリエ法により取得されたチャネル内の非線形損害との類似度が最大になるまで、比較結果に基づいて該矩形の境界値を調整する。

よって、上記検索の最適方法により該矩形の境界値を決定することで、該推定方法のチャネル内の非線形損害への推定の正確性をさらに向上できる。

上記の実施例によれば、１つの矩形により光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を近似することで、計算量をさらに低減でき、計算効率をさらに向上でき、任意の分散管理リンクにおける非線形損害を推定できる。また、該推定方法は、単一偏波システム又は偏波多重システムに適用でき、任意の変調フォーマットへの互換性を有している。

さらに、ε因子を設定、調整することで、該推定方法のチャネル内の非線形損害への推定の正確性をさらに向上できる。

さらに、上記検索の最適方法により該矩形の境界値を決定することで、該推定方法のチャネル内の非線形損害への推定の正確性をさらに向上できる。

本発明の以上の装置及び方法は、ハードウェアにより実現されてもよく、ハードウェアとソフトウェアを結合して実現されてもよい。本発明はコンピュータが読み取り可能なプログラムに関し、該プログラムはロジック部により実行される時に、該ロジック部に上述した装置又は構成要件を実現させる、或いは該ロジック部に上述した各種の方法又はステップを実現させることができる。

本発明は上記のプログラムを記憶するための記憶媒体、例えばハードディスク、ディスク、光ディスク、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等に関する。

以上、具体的な実施形態を参照しながら本発明を説明しているが、上記の説明は、例示的なものに過ぎず、本発明の保護の範囲を限定するものではない。本発明の趣旨及び原理を離脱しない限り、本発明に対して各種の変形及び修正を行ってもよく、これらの変形及び修正も本発明の範囲に属する。

また、上述の各実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１）
チャネル内の非線形損害（nonlinear damage）の推定装置であって、
光ファイバ伝送リンクのパラメータに基づいて、前記光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を決定する第１の決定手段と、
前記光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を少なくとも１つの矩形に分割する分割手段と、
前記少なくとも１つの矩形の各矩形の非線形摂動係数をそれぞれ計算し、各矩形の非線形摂動係数の和を求め、前記光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数を取得する計算手段と、
前記光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数に基づいて、前記光ファイバ伝送リンクのチャネル内の非線形損害を決定する第２の決定手段と、を含む、推定装置。

（付記２）
前記分割手段は、
前記光ファイバ伝送リンクの累積分散値をセグメントに区分し、各セグメントの２つの境界累積分散値を前記セグメントに対応する矩形の２つの境界値として取得し、該２つの境界値の差を前記矩形の幅として決定する第１の幅決定手段と、
各矩形の面積が前記非線形位相シフト重み付け分散分布関数の各矩形の２つの境界値の間の曲線の下の面積に等しくなるように、各矩形の高さを決定する第１の高さ決定手段と、を含む、付記１に記載の推定装置。

（付記３）
前記第１の幅決定手段は、前記光ファイバ伝送リンクの累積分散値をセグメントに均一、或いは不均一に区分し、同一又は異なる幅の前記少なくとも１つの矩形を取得する、付記２に記載の推定装置。

（付記４）
前記分割手段は、前記非線形位相シフト重み付け分散分布関数の不連続点に基づいて、前記光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を少なくとも１つの矩形に分割し、
各矩形の２つの境界値は、前記非線形位相シフト重み付け分散分布関数の隣接する２つの不連続点に対応する、或いは前記非線形移動シフト重み付け分散分布関数の１つの境界点及び前記境界点に隣接する１つの不連続点に対応する、付記１又は２に記載の推定装置。

（付記５）
前記少なくとも１つの矩形の数は１つであり、
前記分割手段は、前記１つの矩形の所定の境界値に基づいて、前記１つの矩形の非線形摂動係数を計算して、前記光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数を取得し、前記光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数に基づいて、前記光ファイバ伝送リンクのチャネル内の非線形損害を決定し、取得されたチャネル内の非線形損害とスプリットステップフーリエ法により取得されたチャネル内の非線形損害とを比較し、前記取得されたチャネル内の非線形損害とスプリットステップフーリエ法により取得されたチャネル内の非線形損害との類似度が最大になるまで、比較結果に基づいて前記１つの矩形の境界値を調整する、付記１に記載の推定装置。

（付記６）
前記少なくとも１つの矩形の数は１つであり、
前記分割手段は、
前記非線形位相シフト重み付け分散分布関数の累積分散の境界値を前記矩形の境界値とし、該境界値の差を前記矩形の幅として決定する第２の幅決定手段と、
前記矩形の面積が前記非線形位相シフト重み付け分散分布関数の前記矩形の２つの境界値の間の曲線の下の面積に等しくなるように、前記矩形の高さを決定する第２の高さ決定手段と、を含む、付記１に記載の推定装置。

（付記７）
前記計算手段は、大きな分散近似条件を用いて前記少なくとも１つの矩形の各矩形の非線形摂動係数を計算し、
大きな分散近似条件を満たしていない矩形について、該矩形の高さを低くする、或いは０に設定する、付記２に記載の推定装置。

（付記８）
チャネル内の非線形損害（nonlinear damage）の推定方法であって、
光ファイバ伝送リンクのパラメータに基づいて、前記光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を決定するステップと、
前記光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を少なくとも１つの矩形に分割するステップと、
前記少なくとも１つの矩形の各矩形の非線形摂動係数をそれぞれ計算するステップと、
各矩形の非線形摂動係数の和を求め、前記光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数を取得するステップと、
前記光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数に基づいて、前記光ファイバ伝送リンクのチャネル内の非線形損害を決定するステップと、を含む、推定方法。

（付記９）
前記光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を少なくとも１つの矩形に分割するステップは、
前記光ファイバ伝送リンクの累積分散値をセグメントに区分し、各セグメントの２つの境界累積分散値を前記セグメントに対応する矩形の２つの境界値として取得し、該２つの境界値の差を前記矩形の幅として決定するステップと、
各矩形の面積が前記非線形位相シフト重み付け分散分布関数の各矩形の２つの境界値の間の曲線の下の面積に等しくなるように、各矩形の高さを決定するステップと、を含む、付記８に記載の推定方法。

（付記１０）
前記光ファイバ伝送リンクの累積分散値をセグメントに区分するステップにおいて、
前記光ファイバ伝送リンクの累積分散値をセグメントに均一、或いは不均一に区分し、同一又は異なる幅の前記少なくとも１つの矩形を取得する、付記９に記載の推定方法。

（付記１１）
前記光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を少なくとも１つの矩形に分割するステップにおいて、前記非線形位相シフト重み付け分散分布関数の不連続点に基づいて、前記光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を少なくとも１つの矩形に分割し、
各矩形の２つの境界値は、前記非線形位相シフト重み付け分散分布関数の隣接する２つの不連続点に対応する、或いは前記非線形移動シフト重み付け分散分布関数の１つの境界点及び前記境界点に隣接する１つの不連続点に対応する、付記８又は９に記載の推定方法。

（付記１２）
前記少なくとも１つの矩形の数は１つであり、
前記推定方法は、
前記１つの矩形の所定の境界値に基づいて、前記１つの矩形の非線形摂動係数を計算して、前記光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数を取得するステップと、
前記光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数に基づいて、前記光ファイバ伝送リンクのチャネル内の非線形損害を決定するステップと、
取得されたチャネル内の非線形損害とスプリットステップフーリエ法により取得されたチャネル内の非線形損害とを比較するステップと、
前記取得されたチャネル内の非線形損害とスプリットステップフーリエ法により取得されたチャネル内の非線形損害との類似度が最大になるまで、比較結果に基づいて前記１つの矩形の境界値を調整するステップと、をさらに含む、請求項８に記載の推定方法。

（付記１３）
前記少なくとも１つの矩形の数は１つであり、
前記光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を１つの矩形に分割するステップは、
前記非線形位相シフト重み付け分散分布関数の累積分散の境界値を前記矩形の境界値とし、該境界値の差を前記矩形の幅として決定するステップと、
前記矩形の面積が前記非線形位相シフト重み付け分散分布関数の前記矩形の２つの境界値の間の曲線の下の面積に等しくなるように、前記矩形の高さを決定するステップと、を含む、付記８に記載の推定方法。

（付記１４）
大きな分散近似条件を用いて前記少なくとも１つの矩形の各矩形の非線形摂動係数を計算し、
大きな分散近似条件を満たしていない矩形について、該矩形の高さを低くする、或いは０に設定する、付記９に記載の推定方法。

Claims

チャネル内の非線形損害（nonlinear damage）の推定装置であって、
光ファイバ伝送リンクのパラメータに基づいて、前記光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を決定する第１の決定手段と、
前記光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を少なくとも１つの矩形に分割する分割手段と、
前記少なくとも１つの矩形の各矩形の非線形摂動係数をそれぞれ計算し、各矩形の非線形摂動係数の和を求め、前記光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数を取得する計算手段と、
前記光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数に基づいて、前記光ファイバ伝送リンクのチャネル内の非線形損害を決定する第２の決定手段と、を含む、推定装置。
前記分割手段は、
前記光ファイバ伝送リンクの累積分散値をセグメントに区分し、各セグメントの２つの境界累積分散値を前記セグメントに対応する矩形の２つの境界値として取得し、該２つの境界値の差を前記矩形の幅として決定する第１の幅決定手段と、
各矩形の面積が前記非線形位相シフト重み付け分散分布関数の各矩形の２つの境界値の間の曲線の下の面積に等しくなるように、各矩形の高さを決定する第１の高さ決定手段と、を含む、請求項１に記載の推定装置。
前記第１の幅決定手段は、前記光ファイバ伝送リンクの累積分散値をセグメントに均一、或いは不均一に区分し、同一又は異なる幅の前記少なくとも１つの矩形を取得する、請求項２に記載の推定装置。
前記分割手段は、前記非線形位相シフト重み付け分散分布関数の不連続点に基づいて、前記光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を少なくとも１つの矩形に分割し、
各矩形の２つの境界値は、前記非線形位相シフト重み付け分散分布関数の隣接する２つの不連続点に対応する、或いは前記非線形移動シフト重み付け分散分布関数の１つの境界点及び前記境界点に隣接する１つの不連続点に対応する、請求項１又は２に記載の推定装置。
前記少なくとも１つの矩形の数は１つであり、
前記分割手段は、前記１つの矩形の所定の境界値に基づいて、前記１つの矩形の非線形摂動係数を計算して、前記光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数を取得し、前記光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数に基づいて、前記光ファイバ伝送リンクのチャネル内の非線形損害を決定し、取得されたチャネル内の非線形損害とスプリットステップフーリエ法により取得されたチャネル内の非線形損害とを比較し、前記取得されたチャネル内の非線形損害とスプリットステップフーリエ法により取得されたチャネル内の非線形損害との類似度が最大になるまで、比較結果に基づいて前記１つの矩形の境界値を調整する、請求項１に記載の推定装置。
前記少なくとも１つの矩形の数は１つであり、
前記分割手段は、
前記非線形位相シフト重み付け分散分布関数の累積分散の境界値を前記矩形の境界値とし、該境界値の差を前記矩形の幅として決定する第２の幅決定手段と、
前記矩形の面積が前記非線形位相シフト重み付け分散分布関数の前記矩形の２つの境界値の間の曲線の下の面積に等しくなるように、前記矩形の高さを決定する第２の高さ決定手段と、を含む、請求項１に記載の推定装置。
前記計算手段は、大きな分散近似条件を用いて前記少なくとも１つの矩形の各矩形の非線形摂動係数を計算し、
大きな分散近似条件を満たしていない矩形について、該矩形の高さを低くする、或いは０に設定する、請求項２に記載の推定装置。
チャネル内の非線形損害（nonlinear damage）の推定方法であって、
光ファイバ伝送リンクのパラメータに基づいて、前記光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を決定するステップと、
前記光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を少なくとも１つの矩形に分割するステップと、
前記少なくとも１つの矩形の各矩形の非線形摂動係数をそれぞれ計算するステップと、
各矩形の非線形摂動係数の和を求め、前記光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数を取得するステップと、
前記光ファイバ伝送リンクの非線形摂動係数に基づいて、前記光ファイバ伝送リンクのチャネル内の非線形損害を決定するステップと、を含む、推定方法。
前記光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を少なくとも１つの矩形に分割するステップは、
前記光ファイバ伝送リンクの累積分散値をセグメントに区分し、各セグメントの２つの境界累積分散値を前記セグメントに対応する矩形の２つの境界値として取得し、該２つの境界値の差を前記矩形の幅として決定するステップと、
各矩形の面積が前記非線形位相シフト重み付け分散分布関数の各矩形の２つの境界値の間の曲線の下の面積に等しくなるように、各矩形の高さを決定するステップと、を含む、請求項８に記載の推定方法。
前記少なくとも１つの矩形の数は１つであり、
前記光ファイバ伝送リンクの非線形位相シフト重み付け分散分布関数を１つの矩形に分割するステップは、
前記非線形位相シフト重み付け分散分布関数の累積分散の境界値を前記矩形の境界値とし、該境界値の差を前記矩形の幅として決定するステップと、
前記矩形の面積が前記非線形位相シフト重み付け分散分布関数の前記矩形の２つの境界値の間の曲線の下の面積に等しくなるように、前記矩形の高さを決定するステップと、を含む、請求項８に記載の推定方法。