JP6380136B2 - 推定装置、及び、推定方法 - Google Patents

Description

本発明は、推定装置、及び、推定方法に関する。

光ファイバを介して光信号を伝送する光通信システムが知られている（例えば、特許文献１及び２、並びに、非特許文献１乃至８を参照）。光通信システムにおいて受信された光（換言すると、受信光）は、信号成分と雑音成分とを含む。雑音成分は、自己位相変調に起因する成分と、相互位相変調に起因する成分と、自然放出光に起因する成分と、を含む。

光通信システムの一例は、送信される信号のパワーを変化させるとともに、異なる複数のパワーに対する受信光の雑音成分のパワーを検出する。これにより、光通信システムは、受信光の信号成分のパワーと、受信光の雑音成分のうちの自己位相変調に起因する成分のパワーと、の比を推定する。

特開２００９−２１９４３号公報 特開２０１３−２２９７１８号公報

Ｍ．Ｍａｙｒｏｃｋ、Ｈ．Ｈａｕｎｓｔｅｉｎ、「Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｏｆ Ｌｉｎｅａｒ ａｎｄ Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ Ｓｉｇｎａｌ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｏｈｅｒｅｎｔ Ｏｐｔｉｃａｌ ＯＦＤＭ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ」、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＩＥＥＥ、２００９年８月、第２７巻、第１６号、ｐ．３５６０−３５６６ Ｓ．Ｏｋａｍｏｔｏ、外４名、「Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎ−Ｂａｎｄ ＯＳＮＲ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ−Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ」、２０１３ １８ｔｈ ＯｐｔｏＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｈｅｌｄ ｊｏｉｎｔｌｙ ｗｉｔｈ ２０１３ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ ｉｎ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ（ＯＥＣＣ／ＰＳ）、ＩＥＩＣＥ、２０１３年６月、ＴｕＲ２−４ Ｓ．Ｏｄａ、外７名、「Ａｃｃｕｒａｔｅ Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｉｏ Ｍｏｎｉｔｏｒ ｂｙ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ」、Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｘｈｉｂｉｔｉｏｎ （ＯＦＣ） ２０１４、ＩＥＥＥ、２０１４年３月、Ｗ１Ｇ．６ Ｍ．Ｓ．Ｆａｒｕｋ、外２名、「Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｏｆ ＯＳＮＲ ｆｏｒ Ｎｙｑｕｉｓｔ−ＷＤＭ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｕｓｉｎｇ Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ Ｍｏｍｅｎｔｓ ｏｆ Ｅｑｕａｌｉｚｅｄ Ｓｉｇｎａｌｓ ｉｎ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｔ Ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ」、Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｘｈｉｂｉｔｉｏｎ（ＯＦＣ） ２０１４、ＩＥＥＥ、２０１４年３月、Ｔｈ２Ａ．２９ Ｂ．Ｎｅｂｅｎｄａｈｌ、外１２名、「Ｑｕａｌｉｔｙ Ｍｅｔｒｉｃｓ ｉｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ： ＥＶＭ ａｎｄ ｉｔｓ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｔｏ Ｑ−ｆａｃｔｏｒ， ＯＳＮＲ， ａｎｄ ＢＥＲ」、Ａｓｉａ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（ＡＣＰ） ２０１２、ＩＥＥＥ、２０１２年１１月、ＡＦ３Ｇ．２ Ｅ．Ｉｐ、Ｊ．Ｍ．Ｋａｈｎ、「Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ａｎｄ Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ Ｉｍｐａｉｒｍｅｎｔｓ Ｕｓｉｎｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂａｃｋｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ」、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＩＥＥＥ、２００８年１０月、第２６巻、第２０号、ｐ．３４１６−３４２５ Ｚ．Ｔａｏ、外５名、「Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ−Ｆｒｅｅ Ｉｎｔｒａｃｈａｎｎｅｌ Ｎｏｎｌｉｎｅａｒｉｔｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ａｔ Ｓｙｍｂｏｌ Ｒａｔｅ」、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＩＥＥＥ、２０１１年９月、第２９巻、第１７号、ｐ．２５７０−２５７６ Ｗ．Ｙａｎ、外７名、「Ｌｏｗ Ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ Ｂａｃｋ−Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ」、２０１１ ３７ｔｈ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｘｈｉｂｉｔｉｏｎ ｏｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ（ＥＣＯＣ）、ＩＥＥＥ、２０１１年９月、Ｔｕ．３．Ａ．２

ところで、受信光の雑音成分のうちの自己位相変調に起因する成分は、送信される信号のパワーに対して非線形に変化する。このため、上記光通信システムにおいては、光通信システムの運用中に伝送される信号に対する上記比を高い精度にて推定できないことがある。

一つの側面として、本発明の目的の一つは、受信光の信号成分のパワーと、受信光の雑音成分のうちの自己位相変調に起因する成分のパワーと、の比の推定精度を高めることにある。

一つの側面では、推定装置は、検出部と推定部とを備える。
上記検出部は、受信光の信号成分のパワーと上記受信光の雑音成分のパワーとの比を表す第１のパラメータと、上記信号成分のパワーと上記雑音成分のパワーとの和を表す第２のパラメータと、を検出する。更に、上記検出部は、上記雑音成分のうちの相互位相変調に起因する成分のパワーと上記雑音成分のうちの自然放出光に起因する成分のパワーとの和を表す第３のパラメータを検出する。
上記推定部は、上記検出された第１乃至第３のパラメータに基づいて、上記信号成分のパワーと、上記雑音成分のうちの自己位相変調に起因する成分のパワーと、の比を表す第４のパラメータを推定する。

受信光の信号成分のパワーと、受信光の雑音成分のうちの自己位相変調に起因する成分のパワーと、の比の推定精度を高めることができる。

第１実施形態の光通信システムの構成の一例を表すブロック図である。 図１の受信装置の構成の一例を表すブロック図である。 受信光のうちの信号成分のパワー、及び、受信光のうちの雑音成分のパワーの一例を表すグラフである。 図２の第２の検出部の構成の一例を表すブロック図である。 図２の第３の検出部の構成の一例を表すブロック図である。 パイロット信号が有する周波数を表す説明図である。 第２実施形態の受信装置の構成の一例を表すブロック図である。 受信光の光スペクトルの一例を表すグラフである。 第３実施形態の受信装置の構成の一例を表すブロック図である。 第４実施形態の受信装置の構成の一例を表すブロック図である。 第５実施形態の受信装置の構成の一例を表すブロック図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、以下に説明される実施形態は例示である。従って、以下に明示しない種々の変形や技術が実施形態に適用されることは排除されない。なお、以下の実施形態で用いる図面において、同一の符号を付した部分は、変更又は変形が明示されない限り、同一若しくは同様の部分を表す。

＜第１実施形態＞
（構成）
例えば、図１に表されるように、第１実施形態の光通信システム１は、受信装置１０と送信装置２０とを備える。受信装置１０は、推定装置の一例である。受信装置１０と送信装置２０とは、光伝送路３０により接続されている。本例では、光伝送路３０は、光ファイバにより形成される。

送信装置２０は、光伝送路３０を介して光信号を受信装置１０へ送信する。例えば、送信装置２０は、波長分割多重方式（ＷＤＭ；Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）に従って光信号を送信してよい。

本例では、受信装置１０は、図２に表されるように、光フロントエンド部１１と、ＡＤＣ１２と、復調部１３と、第１の検出部１４と、第２の検出部１５と、第３の検出部１６と、非線形雑音モニタ部１７と、を備える。ＡＤＣは、Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒの略記である。

光フロントエンド部１１は、局部発振光を生成する光源を備え、光伝送路３０を介して受信装置１０が受信した光（換言すると、受信光）に対して、局部発振光に基づいて光電変換を行なう。光電変換は、光信号から電気信号への変換である。
ＡＤＣ１２は、光フロントエンド部１１による変換後の電気信号を、アナログ信号からデジタル信号へ変換する。

復調部１３は、ＡＤＣ１２による変換後の信号に対して復調処理を行なう。本例では、復調部１３は、ＣＤＣ１３１と、ＡＥＱ１３２と、ＦＯＣ１３３と、ＣＰＲ１３４と、を備える。ＣＤＣは、Ｃｈｒｏｍａｔｉｃ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒの略記である。ＡＥＱは、Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｅｑｕａｌｉｚｅｒの略記である。ＦＯＣは、Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｏｆｆｓｅｔ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒの略記である。ＣＰＲは、Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐｈａｓｅ Ｒｅｃｏｖｅｒｙの略記である。

ＣＤＣ１３１は、波長分散を補償する。ＡＥＱ１３２は、ＣＤＣ１３１により補償されなかった波長分散（換言すると、残留波長分散）、及び、偏波モード分散、を補償する。ＦＯＣ１３３は、送信装置２０と受信装置１０との間の周波数の差（換言すると、周波数偏差）を補償する。ＣＰＲ１３４は、送信装置２０と受信装置１０との間の位相の差（換言すると、位相偏差）を補償する。

本例では、復調部１３は、ＣＰＲ１３４による補償後の信号を復調する。復調部１３は、復調後の信号に対して誤り訂正処理を行なってもよい。

第１の検出部１４は、受信光の信号成分のパワーと受信光の雑音成分のパワーとの比を表す第１のパラメータを検出する。本例では、第１のパラメータＲ_ＯＳＮＲは、数式１により表されるように、受信光の信号成分のパワーＰ_ｓを、受信光の雑音成分のパワーＰ_ｎにより除した値である。

例えば、図３に表されるように、第１の検出部１４は、受信光のうちの周波数ｆ_ＣＦを有する成分のパワーＰ_ＣＦと、受信光のうちの周波数ｆ_ＯＦを有する成分のパワーＰ_ＯＦと、を検出する。なお、周波数ｆ_ＣＦは、後述する第１及び第２の周波数と区別するために、第３の周波数と表されてよい。また、周波数ｆ_ＯＦは、後述する第１及び第２の周波数と区別するために、第４の周波数と表されてよい。

図３において、曲線ＣＳは、受信光のうちの信号成分のパワーを表し、曲線ＣＮは、受信光のうちの雑音成分のパワーを表す。パワーは、光パワーと表されてよい。

本例では、第１の検出部１４は、通過帯域が第３の周波数ｆ_ＣＦを含む第１のＯＢＰＦ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｂａｎｄｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）と、通過帯域が第４の周波数ｆ_ＯＦを含む第２のＯＢＰＦと、を備える。第１の検出部１４は、受信光のうちの、第１のＯＢＰＦを通過した成分のパワーを第１のパワーＰ_ＣＦとして検出するとともに、受信光のうちの、第２のＯＢＰＦを通過した成分のパワーを第２のパワーＰ_ＯＦとして検出する。

第１の検出部１４は、数式２に基づいて第１のパラメータＲ_ＯＳＮＲを算出する。γは、数式３により表される。本例では、送信装置２０は、第３の周波数ｆ_ＣＦを搬送波周波数として有する第３の信号を、第３のパワーにて送信するとともに、第４の周波数ｆ_ＯＦを搬送波周波数として有する第４の信号を、第３のパワーと異なる第４のパワーにて送信する。ｄは、第４のパワーを第３のパワーにより除した値を表す。

βは、第１及び第２のＯＢＰＦの帯域幅及び利得、受信光のうちの信号成分、並びに、受信光のうちの雑音成分の帯域幅の関係に基づいて決定される較正パラメータを表す。本例では、第１の検出部１４は、較正パラメータβを予め保持する。

第２の検出部１５は、受信光のうちの信号成分のパワーＰ_ｓと、受信光のうちの雑音成分のパワーＰ_ｎと、の和を表す第２のパラメータＰ_ｔを検出する。本例では、第２のパラメータＰ_ｔは、数式４により表されるように、受信光のうちの信号成分のパワーＰ_ｓと、受信光のうちの雑音成分のパワーＰ_ｎと、の和である。

本例では、送信装置２０は、第１の期間にて既知信号を送信する。既知信号は、送信装置２０及び受信装置１０にとって既知の信号である。本例では、既知信号は、予め定められた信号である。従って、本例では、既知信号は、予め定められた周波数を有する。既知信号は、送信装置２０及び受信装置１０によって予め保持されてよい。なお、既知信号は、送信装置２０及び受信装置１０が生成可能な信号であってもよい。既知信号は、パイロット信号と表されてよい。第１の期間は、パイロット期間と表されてよい。

更に、送信装置２０は、第１の期間と異なる第２の期間にてデータ信号を送信する。データ信号は、予め定められていない信号である。換言すると、データ信号は、受信装置１０にとって未知の信号である。第２の期間は、データ期間と表されてよい。

例えば、図４に表されるように、第２の検出部１５は、データ期間抽出部１５１と、パワー検出部１５２と、を備える。
データ期間抽出部１５１は、保持されているパイロット信号に基づいてパイロット期間を検出する。データ期間抽出部１５１は、検出したパイロット期間と異なる期間をデータ期間として検出する。データ期間抽出部１５１は、ＣＤＣ１３１による補償後の信号から、検出したデータ期間に含まれる信号を抽出する。本例では、データ期間に含まれる信号は、受信光のうちの、データ期間にて送信された部分である。

パワー検出部１５２は、データ期間抽出部１５１により抽出された信号のパワーを第２のパラメータＰ_ｔとして検出する。パワー検出部１５２により検出されるパワーは、受信光のうちの信号成分のパワーと、受信光のうちの雑音成分のパワーと、の和に十分に近い値を有する。従って、受信装置１０によれば、第２のパラメータＰ_ｔを高い精度にて検出できる。

第３の検出部１６は、受信光のうちの雑音成分の中で相互位相変調に起因する成分のパワーと、受信光のうちの雑音成分の中で自然放出光に起因する成分のパワーと、の和を表す第３のパラメータＰ_Ａを検出する。本例では、第３のパラメータＰ_Ａは、数式５により表されるように、受信光のうちの雑音成分の中で相互位相変調に起因する成分のパワーＰ_ＸＰＭと、受信光のうちの雑音成分の中で自然放出光に起因する成分のパワーＰ_ＡＳＥと、の和である。

例えば、図５に表されるように、第３の検出部１６は、パイロット期間抽出部１６１と、パイロット周波数除去部１６２と、パワー検出部１６３と、を備える。

パイロット期間抽出部１６１は、保持されているパイロット信号に基づいてパイロット期間を検出する。パイロット期間抽出部１６１は、ＣＤＣ１３１による補償後の信号から、検出したパイロット期間に含まれる信号を抽出する。本例では、パイロット期間に含まれる信号は、受信光のうちの、パイロット期間にて送信された部分である。

パイロット周波数除去部１６２は、パイロット期間抽出部１６１により抽出された信号から、パイロット信号と周波数が同じ成分を除去する。本例では、図６に表されるように、パイロット信号は、第１の周波数ｆ_１を有する成分と、第１の周波数ｆ_１よりも値Δｆだけ高い第２の周波数ｆ_２を有する成分と、を含む。従って、本例では、パイロット周波数除去部１６２は、パイロット期間抽出部１６１により抽出された信号から、第１の周波数ｆ_１を有する成分と、第２の周波数ｆ_２を有する成分と、を除去する。

換言すると、本例では、パイロット周波数除去部１６２による除去後の信号は、受信光のうちの、パイロット期間にて送信された部分の中で、パイロット信号と周波数が異なる成分である。
パワー検出部１６３は、パイロット周波数除去部１６２による除去後の信号のパワーを第３のパラメータＰ_Ａとして検出する。

光ファイバに光が入射された場合、光ファイバ内に誘起される分極は、光カー（Ｋｅｒｒ）効果等の３次の非線形光学効果を表す成分を含む。
例えば、３つの周波数ｆ_ａ，ｆ_ｂ及びｆ_ｃをそれぞれ有する成分からなる光が光ファイバに入射された場合を想定する。この場合、光ファイバに入射された光の電界Ｅは、数式６により表される。Ｅ_ａは、光のうちの、周波数ｆ_ａを有する成分の電界の振幅の２倍を表す。Ｅ_ｂは、光のうちの、周波数ｆ_ｂを有する成分の電界の振幅の２倍を表す。Ｅ_ｃは、光のうちの、周波数ｆ_ｃを有する成分の電界の振幅の２倍を表す。ｊは、虚数単位を表す。ｔは、時間を表す。

この場合、光ファイバ内に誘起される分極のうちの、３次の非線形光学効果を表す成分Ｐ_ＮＬは、数式７により表される。ε_０は、真空の誘電率を表す。χ^（３）は、３次の非線形光学効果に対する電気感受率を表す。Ａ^＊は、複素数Ａの複素共役数を表す。

従って、光ファイバ内に誘起される分極のうちの、３次の非線形光学効果を表す成分Ｐ_ＮＬが有する周波数ｆ_ＰＮＬは、数式８により表される。光ファイバ内に誘起される分極のうちの、３次の非線形光学効果を表す成分Ｐ_ＮＬが有する周波数ｆ_ＰＮＬは、分極周波数と表されてよい。

上述したように、本例において、パイロット信号は、第１の周波数ｆ_１を有する成分と、第１の周波数ｆ_１よりも値Δｆだけ高い第２の周波数ｆ_２を有する成分と、を含む。従って、分極周波数ｆ_ＰＮＬは、例えば、数式９乃至数式１６により表される値を有する。

数式９及び数式１０により表される分極周波数ｆ_ＰＮＬは、第１の周波数ｆ_１と等しい。数式１１及び数式１２により表される分極周波数ｆ_ＰＮＬは、第２の周波数ｆ_２と等しい。また、受信光のうちの、パイロット期間にて送信された部分の中で、パイロット信号と周波数が同じ成分のパワーは、受信光のうちの雑音成分の中で自己位相変調に起因する成分のパワーＰ_ＳＰＭを含む。

従って、受信光のうちの、パイロット期間にて送信された部分から、パイロット信号と周波数が同じ成分を除去した後の信号のパワーは、第３のパラメータＰ_Ａに十分に近い値を有する。換言すると、パワー検出部１６３により検出されるパワーは、受信光のうちの雑音成分の中で相互位相変調に起因する成分のパワーと、受信光のうちの雑音成分の中で自然放出光に起因する成分のパワーと、の和に十分に近い値を有する。従って、受信装置１０によれば、第３のパラメータＰ_Ａを高い精度にて検出できる。

なお、第２の検出部１５及び第３の検出部１６は、第２の検出部１５の機能と、第３の検出部１６の機能と、に共通する部分を共用してもよい。例えば、第２の検出部１５及び第３の検出部１６は、パイロット期間を検出する機能を共用してよい。

ところで、光電変換において、信号のパワーが規格化されることがある。この場合、光信号に基づくパワーと、電気信号に基づくパワーと、が相違する。従って、第２及び第３のパラメータの一方が電気信号に基づいて検出されるとともに第２及び第３のパラメータの他方が光信号に基づいて検出される場合、第２及び第３のパラメータの一方を補正しないと、後述する第４のパラメータを高い精度にて推定できない。

これに対し、本例では、第２及び第３のパラメータの両方は、電気信号に基づいて検出される。従って、第２及び第３のパラメータを補正せずに、第４のパラメータを高い精度にて推定できる。

第１の検出部１４、第２の検出部１５、及び、第３の検出部１６は、第１乃至第３のパラメータを検出する検出部の一例である。

非線形雑音モニタ部１７は、検出された第１乃至第３のパラメータに基づいて、受信光のうちの信号成分のパワーと、受信光のうちの雑音成分のうちの自己位相変調に起因する成分のパワーと、の比を表す第４のパラメータを推定する。本例では、第４のパラメータは、数式１７の左辺により表されるように、受信光のうちの信号成分のパワーＰ_ｓを、受信光のうちの雑音成分のうちの自己位相変調に起因する成分のパワーＰ_ＳＰＭにより除した値である。αは、数式１８により表される。

本例では、非線形雑音モニタ部１７は、数式１７及び数式１８に基づいて第４のパラメータを算出する。第４のパラメータの算出は、第４のパラメータの推定の一例である。
ここで、数式１７の導出について説明を加える。
受信光のうちの雑音成分Ｐ_ｎは、数式１９に表されるように、雑音成分の中で自然放出光に起因する成分のパワーＰ_ＡＳＥと雑音成分の中で相互位相変調に起因する成分のパワーＰ_ＸＰＭと雑音成分のうちの自己位相変調に起因する成分のパワーＰ_ＳＰＭとの和である。

数式１８は、数式４、数式５、及び、数式１９に基づいて、数式２０に表されるように変形される。

更に、数式１は、数式１９に基づいて、数式２１に表されるように変形される。

雑音成分の中で自然放出光に起因する成分のパワーＰ_ＡＳＥと雑音成分の中で相互位相変調に起因する成分のパワーＰ_ＸＰＭとを消去するように、数式２０を数式２１の右辺に代入することにより、数式２１は、数式２２に表されるように変形される。

数式２２を、雑音成分のうちの自己位相変調に起因する成分のパワーＰ_ＳＰＭと、信号成分Ｐ_Ｓと、のそれぞれについて整理すると、数式２２は、数式２３に表されるように変形される。数式２３の両辺を、（α−Ｒ_ＯＳＮＲ）Ｐ_ＳＰＭにより除することにより、数式２３は、数式１７に表されるように変形される。このようにして、数式１７は導出される。

非線形雑音モニタ部１７は、第４のパラメータを推定する推定部の一例である。

（動作）
光通信システム１の動作の一例について説明する。
送信装置２０は、第３の周波数ｆ_ＣＦを搬送波周波数として有する第３の信号を、第３のパワーにて送信するとともに、第４の周波数ｆ_ＯＦを搬送波周波数として有する第４の信号を、第３のパワーと異なる第４のパワーにて送信する。

これにより、受信装置１０は、送信装置２０により送信された第３及び第４の信号を信号成分として含む光を、光伝送路３０を介して受信する。
第１の検出部１４は、受信光のうちの、第１のＯＢＰＦを通過した成分のパワーを第１のパワーＰ_ＣＦとして検出するとともに、受信光のうちの、第２のＯＢＰＦを通過した成分のパワーを第２のパワーＰ_ＯＦとして検出する。第１の検出部１４は、検出した第１のパワーＰ_ＣＦと、検出した第２のパワーＰ_ＯＦと、数式２及び数式３と、に基づいて第１のパラメータＲ_ＯＳＮＲを算出する。

更に、送信装置２０は、パイロット期間にてパイロット信号を送信するとともに、パイロット期間と異なるデータ期間にてデータ信号を送信する。
これにより、受信装置１０は、送信装置２０により送信されたパイロット信号及びデータ信号を信号成分として含む光を、光伝送路３０を介して受信する。

第２の検出部１５は、ＣＤＣ１３１による補償後の信号と、保持されているパイロット信号と、に基づいてパイロット期間を検出し、検出したパイロット期間と異なる期間をデータ期間として検出する。第２の検出部１５は、ＣＤＣ１３１による補償後の信号から、検出したデータ期間に含まれる信号を抽出する。第２の検出部１５は、抽出した信号のパワーを第２のパラメータＰ_ｔとして検出する。

更に、第３の検出部１６は、ＣＤＣ１３１による補償後の信号と、保持されているパイロット信号と、に基づいてパイロット期間を検出し、ＣＤＣ１３１による補償後の信号から、検出したパイロット期間に含まれる信号を抽出する。第３の検出部１６は、抽出した信号から、パイロット信号と周波数が同じ成分（本例では、第１の周波数ｆ_１を有する成分、及び、第２の周波数ｆ_２を有する成分）を除去する。第３の検出部１６は、除去後の信号のパワーを第３のパラメータＰ_Ａとして検出する。

そして、非線形雑音モニタ部１７は、検出された第１乃至第３のパラメータと、数式１７及び数式１８と、に基づいて第４のパラメータＰ_ｓ／Ｐ_ＳＰＭを推定する。

以上、説明したように、第１実施形態の受信装置１０は、受信光の信号成分のパワーと受信光の雑音成分のパワーとの比を表す第１のパラメータを検出する。更に、受信装置１０は、受信光の信号成分のパワーと受信光の雑音成分のパワーとの和を表す第２のパラメータを検出する。

加えて、受信装置１０は、受信光の雑音成分のうちの相互位相変調に起因する成分のパワーと、受信光の雑音成分のうちの自然放出光に起因する成分のパワーと、の和を表す第３のパラメータを検出する。更に、受信装置１０は、検出された第１乃至第３のパラメータに基づいて、受信光の信号成分のパワーと、受信光の雑音成分のうちの自己位相変調に起因する成分のパワーと、の比を表す第４のパラメータを推定する。

これによれば、送信される信号のパワーを変化させずに、受信光の信号成分のパワーと、受信光の雑音成分のうちの自己位相変調に起因する成分のパワーと、の比を推定できる。これにより、光通信システム１の運用中に伝送される信号に対する上記比を高い精度にて推定できる。

更に、第１実施形態の送信装置２０は、第３の周波数を有する第３の信号を第３のパワーにて送信し、且つ、第４の周波数を有する第４の信号を第４のパワーにて送信する。加えて、受信装置１０は、受信光のうちの、第３及び第４の周波数のそれぞれを有する成分のパワーに基づいて、第１のパラメータを検出する。

受信光のうちの、第３及び第４の周波数のそれぞれを有する成分のパワーは、受信光の信号成分のパワーと、受信光の雑音成分のパワーと、の比と十分に強い相関を有する。従って、受信装置１０によれば、第１のパラメータを高い精度にて検出できる。

更に、第１実施形態の受信装置１０は、受信光のうちの、データ期間にて送信された部分のパワーに基づいて、第２のパラメータを検出する。

受信光のうちの、データ期間にて送信された部分のパワーは、受信光の信号成分のパワーと、受信光の雑音成分のパワーと、の和に十分に近い値を有する。従って、受信装置１０によれば、第２のパラメータを高い精度にて検出できる。

更に、第１実施形態の受信装置１０は、受信光のうちの、パイロット期間にて送信された部分の中で、パイロット信号と周波数が異なる成分のパワーに基づいて、第３のパラメータを検出する。

受信光のうちの、パイロット期間にて送信された部分の中で、パイロット信号と周波数が異なる成分のパワーは、雑音成分のうちの相互位相変調に起因する成分のパワーと、雑音成分のうちの自然放出光に起因する成分のパワーと、の和に十分に近い値を有する。従って、受信装置１０によれば、第３のパラメータを高い精度にて検出できる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の光通信システムについて説明する。第２実施形態の光通信システムは、第１実施形態の光通信システムに対して、光信号に基づいて第２及び第３のパラメータを検出する点において相違している。以下、相違点を中心として説明する。なお、第２実施形態の説明において、第１実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。

図７に表されるように、第２実施形態の受信装置１０Ａは、図２の第２の検出部１５及び第３の検出部１６に代えて、第２の検出部１５Ａ及び第３の検出部１６Ａを備える。
第２の検出部１５Ａは、受信光の光スペクトルを検出する光スペクトラムアナライザを備える。第２の検出部１５Ａは、光スペクトラムアナライザにより検出された光スペクトルに基づいて、第２のパラメータＰ_ｔを検出する。

図８は、受信光の光スペクトルの一例を表す。受信光の光スペクトルにおいて、送信装置２０により送信された信号が有する周波数（本例では、周波数ｆ_ｓ１、ｆ_ｓ２及びｆ_ｓ３）に対する光パワーは、受信光のうちの信号成分のパワーＰ_ｓと、受信光のうちの雑音成分のパワーＰ_ｎと、の和Ｐ_ｔである。

従って、第２の検出部１５Ａは、検出された光スペクトルにおいて、送信装置２０により送信された信号が有する周波数に対する光パワーを第２のパラメータＰ_ｔとして検出する。

第３の検出部１６Ａは、受信光の光スペクトルを検出する光スペクトラムアナライザを備える。第３の検出部１６Ａは、光スペクトラムアナライザにより検出された光スペクトルに基づいて、第３のパラメータＰ_Ａを検出する。

受信光の光スペクトルにおいて、信号帯域と異なる周波数に対する光パワーは、受信光のうちの雑音成分の中で相互位相変調に起因する成分のパワーＰ_ＸＰＭと、受信光のうちの雑音成分の中で自然放出光に起因する成分のパワーＰ_ＡＳＥと、の和Ｐ_Ａである。例えば、信号帯域は、送信装置２０により送信された信号が有する周波数の近傍の帯域である。本例では、信号帯域は、送信装置２０により送信された信号が有する周波数（本例では、周波数ｆ_ｓ１、ｆ_ｓ２及びｆ_ｓ３）を中心とし、且つ、所定の帯域幅（本例では、帯域幅Δｆ_ｓ１、Δｆ_ｓ２及びΔｆ_ｓ３）を有する。

従って、第３の検出部１６Ａは、検出された光スペクトルにおいて、信号帯域と異なる周波数に対する光パワーを第３のパラメータＰ_Ａとして検出する。

なお、第２の検出部１５Ａ及び第３の検出部１６Ａは、第２の検出部１５Ａの機能と、第３の検出部１６Ａの機能と、に共通する部分を共用してもよい。例えば、第２の検出部１５Ａ及び第３の検出部１６Ａは、１つの光スペクトラムアナライザを共用してよい。

ところで、光電変換において、信号のパワーが規格化されることがある。この場合、光信号に基づくパワーと、電気信号に基づくパワーと、が相違する。従って、第２及び第３のパラメータの一方が電気信号に基づいて検出されるとともに、第２及び第３のパラメータの他方が光信号に基づいて検出される場合、第２及び第３のパラメータの一方を補正しないと、第４のパラメータを高い精度にて推定できない。

これに対し、本例では、第２及び第３のパラメータの両方は、光信号に基づいて検出される。従って、第２及び第３のパラメータを補正せずに、第４のパラメータを高い精度にて推定できる。

第２実施形態の受信装置１０Ａは、第１実施形態の受信装置１０と同様の作用及び効果を奏する。
更に、第２実施形態の受信装置１０Ａは、受信光のうちの、信号と周波数が同じ成分のパワーに基づいて、第２のパラメータを検出する。

受信光のうちの、信号と周波数が同じ成分のパワーは、受信光の信号成分のパワーと、受信光の雑音成分のパワーと、の和に十分に近い値を有する。従って、受信装置１０Ａによれば、第２のパラメータを高い精度にて検出できる。

更に、第２実施形態の受信装置１０Ａは、受信光のうちの、信号と周波数が異なる成分のパワーに基づいて、第３のパラメータを検出する。

受信光のうちの、信号と周波数が異なる成分のパワーは、受信光の雑音成分のうちの相互位相変調に起因する成分のパワーと、受信光の雑音成分のうちの自然放出光に起因する成分のパワーと、の和に十分に近い値を有する。従って、受信装置１０Ａによれば、第３のパラメータを高い精度にて検出できる。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態の光通信システムについて説明する。第３実施形態の光通信システムは、第１実施形態の光通信システムに対して、電気信号に基づいて第１のパラメータを検出する点において相違している。以下、相違点を中心として説明する。なお、第３実施形態の説明において、第１実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。

図９に表されるように、第３実施形態の受信装置１０Ｂは、図２の第１の検出部１４に代えて、第１の検出部１４Ｂを備える。
本例では、第１の検出部１４Ｂは、ＡＥＱ１３２による補償後の信号のモーメントに基づいて、第１のパラメータＲ_ＯＳＮＲを検出する。ＡＥＱ１３２による補償後の信号は、適応等化処理後の信号と表されてよい。

適応等化処理後の信号のうちのｎ番目のシンボルｙ_ｎは、数式２４により表される。ｎは、整数を表す。ａ_ｎは、ｎ番目のシンボルの振幅を表す。ｗ_ｎは、ｎ番目のシンボルに対する雑音の振幅を表す。Ｃは、信号のパワーの倍率を表す。Ｎは、雑音のパワーの倍率を表す。θ_ｎは、ｎ番目のシンボルの位相の雑音を表す。

適応等化処理後の信号のうちのｎ番目のシンボルｙ_ｎの２次のモーメントμ_２は、数式２５が満足される場合、数式２６により表される。Ｅ｛Ｘ｝は、変数Ｘの期待値を表す。

適応等化処理後の信号のうちのｎ番目のシンボルｙ_ｎの４次のモーメントμ_４は、数式２７により表される。ｋ_ａは、数式２８により表される。ｋ_ｗは、数式２９により表される。

数式２６及び数式２７に基づいて、信号のパワーの倍率Ｃを雑音のパワーの倍率Ｎにより除した搬送波雑音比（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）Ｒ_ＣＮＲは、数式３０により表される。

更に、第１のパラメータＲ_ＯＳＮＲと、搬送波雑音比Ｒ_ＣＮＲと、の関係は、数式３１により表される。Ｒ_ｓは、シンボルレートを表す。Ｂ_ｒは、帯域幅の基準値を表す。例えば、帯域幅の基準値Ｂ_ｒは、１２．５ＧＨｚである。数式３１において、第１のパラメータＲ_ＯＳＮＲの単位は、ｄＢである。

本例では、第１の検出部１４Ｂは、数式３０及び数式３１に基づいて、第１のパラメータＲ_ＯＳＮＲを算出する。値ｋ_ａは、変調方式に従って定められる。例えば、変調方式がＱＰＳＫである場合、値ｋ_ａは、１である。ＱＰＳＫは、Ｑｕａｄｒｉｐｈａｓｅ Ｐｈａｓｅ−Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇの略記である。また、変調方式が１６ＱＡＭである場合、値ｋ_ａは、１．３２である。ＱＡＭは、Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎの略記である。

なお、本例では、第１の検出部１４Ｂは、２次のモーメントμ_２、及び、４次のモーメントμ_４を、数式３２及び数式３３に基づいて算出する。Ｌは、２以上の整数を表す。

第３実施形態の受信装置１０Ｂは、第１実施形態の受信装置１０と同様の作用及び効果を奏する。
更に、第３実施形態の受信装置１０Ｂは、適応等化処理後の信号のモーメントに基づいて、第１のパラメータを検出する。

適応等化処理後の信号のモーメントは、受信光の信号成分のパワーと、受信光の雑音成分のパワーと、の比と十分に強い相関を有する。従って、受信装置１０Ｂによれば、第１のパラメータを高い精度にて検出できる。

＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態の光通信システムについて説明する。第４実施形態の光通信システムは、第１実施形態の光通信システムに対して、電気信号に基づいて第１のパラメータを検出する点において相違している。以下、相違点を中心として説明する。なお、第４実施形態の説明において、第１実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。

図１０に表されるように、第４実施形態の受信装置１０Ｃは、図２の第１の検出部１４に代えて、第１の検出部１４Ｃを備える。

本例では、第１の検出部１４Ｃは、ＣＰＲ１３４による補償後の信号の誤差に基づいて、第１のパラメータＲ_ＯＳＮＲを検出する。ＣＰＲ１３４による補償後の信号は、位相偏差補償後の信号と表されてよい。本例では、位相偏差補償後の信号の誤差は、信号空間ダイヤグラム（換言すると、コンスタレーション）における、送信された信号の信号点を表すベクトルと、受信された信号の信号点を表すベクトルと、の差の大きさである。

位相偏差補償後の信号の誤差の平均値Ｖ_ａｖｇと、第１のパラメータＲ_ＯＳＮＲと、の関係は、数式３４により表される。

Ｍは、信号空間ダイヤグラムにおける信号点の数を表す。α_ｉは、数式３５により表される。β_ｉは、数式３６により表される。γ_ｉは、数式３７により表される。

位相偏差補償後の信号の誤差の平均値Ｖ_ａｖｇは、数式３８に表されるように、係数ｋと、位相偏差補償後の信号の誤差の最大値Ｖ_ｍａｘと、の積である。係数ｋは、数式３９により表される。｜Ｅ_{ｔ，ｍａｘ}｜は、Ｍ個の信号点に対する、送信された信号の信号点を表すベクトルＥ_{ｉｄｅａｌ，ｉ}の大きさの最大値を表す。ｉは、１からＭの整数を表す。Ｅ_{ｉｄｅａｌ，ｉ}は、送信された信号の信号点を表すベクトルを表す。

位相偏差補償後の信号の誤差の最大値Ｖ_ｍａｘは、数式４０により表される。

σ_ｅｒｒは、送信されたＮ個のシンボルに対する、位相偏差補償後の信号の誤差の二乗平均平方根を表す。Ｎは、整数を表す。送信されたＮ個のシンボルに対する、位相偏差補償後の信号の誤差の二乗平均σ_ｅｒｒ ^２は、数式４１により表される。ｎは、１からＮの整数を表す。Ｅ_ｔ，ｎは、送信された信号の信号点を表すベクトルを表す。Ｅ_ｒ，ｎは、受信された信号の信号点を表すベクトルを表す。

本例では、第１の検出部１４Ｃは、数式３４乃至数式４１に基づいて第１のパラメータＲ_ＯＳＮＲを算出する。

第４実施形態の受信装置１０Ｃは、第１実施形態の受信装置１０と同様の作用及び効果を奏する。
更に、第４実施形態の受信装置１０Ｃは、位相偏差補償後の信号の誤差に基づいて、第１のパラメータを検出する。

位相偏差補償後の信号の誤差は、受信光の信号成分のパワーと、受信光の雑音成分のパワーと、の比と十分に強い相関を有する。従って、受信装置１０Ｃによれば、第１のパラメータを高い精度にて検出できる。

＜第５実施形態＞
次に、第５実施形態の光通信システムについて説明する。第５実施形態の光通信システムは、第１実施形態の光通信システムに対して、第４のパラメータに基づいて、信号の受信を制御する点において相違している。以下、相違点を中心として説明する。なお、第５実施形態の説明において、第１実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又はほぼ同様のものである。

図１１に表されるように、第５実施形態の受信装置１０Ｄは、図２の復調部１３に代えて、復調部１３Ｄを備える。更に、受信装置１０Ｄは、非線形補償制御部１８Ｄを備える。

復調部１３Ｄは、図２の復調部１３に対して、ＮＬＣ１３５Ｄを追加的に備える点が異なる。ＮＬＣは、Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒの略記である。ＮＬＣ１３５Ｄは、非線形光学効果によって生じた、受信光における波形の歪を補償する。

非線形補償制御部１８Ｄは、非線形雑音モニタ部１７により推定された第４のパラメータに基づいて、ＮＬＣ１３５Ｄによる歪の補償を制御する。
例えば、非線形補償制御部１８Ｄは、非線形雑音モニタ部１７により推定された第４のパラメータの変化量が所定の閾値よりも大きい場合、歪の補償量を大きくするようにＮＬＣ１３５Ｄを制御してよい。また、非線形補償制御部１８Ｄは、非線形雑音モニタ部１７により推定された第４のパラメータの変化量が上記閾値以下である場合、歪の補償量を維持するようにＮＬＣ１３５Ｄを制御してよい。

第５実施形態の受信装置１０Ｄは、第１実施形態の受信装置１０と同様の作用及び効果を奏する。
更に、第５実施形態の受信装置１０Ｄは、推定された第４のパラメータに基づいて、信号の受信を制御する。
これによれば、雑音成分のうちの自己位相変調に起因する成分を適切に制御できる。

なお、ＮＬＣ１３５Ｄは、ＣＰＲ１３４の後段に配置されて、ＣＰＲ１３４による補償後の信号に対して、歪の補償を行なう。なお、ＮＬＣ１３５Ｄは、ＣＤＣ１３１とＡＥＱ１３２との間に配置されて、ＣＤＣ１３１による補償後の信号に対して、歪の補償を行なってもよい。

また、復調部１３Ｄは、ＡＥＱ１３２の前段に複数のＣＤＣを備えていてもよい。この場合、ＮＬＣ１３５Ｄは、ＣＤＣ間に配置されてもよい。また、この場合、ＮＬＣ１３５Ｄは、最後段に配置されたＣＤＣとＡＥＱ１３２との間に配置されてもよい。

また、送信装置２０は、非線形光学効果によって生じる波形の歪を予め補償する非線形予等化回路を備えてもよい。この場合、受信装置１０Ｄが、推定された第４のパラメータを送信装置２０へ送信し、送信装置２０が、受信した第４のパラメータに基づいて、非線形予等化回路による歪の補償を制御してよい。

また、光通信システム１は、推定された第４のパラメータに基づいて変調方式を制御してもよい。また、光通信システム１は、推定された第４のパラメータに基づいて、光伝送路３０に配設された光増幅器のゲインを制御してもよい。また、光通信システム１は、推定された第４のパラメータに基づいて、受信装置１０Ｄ及び送信装置２０の一方又は両方におけるデジタル信号処理を制御するパラメータを制御してもよい。

なお、上述した実施形態は、適宜に組み合わせられてもよい。

１ 光通信システム
１０，１０Ａ〜１０Ｄ 受信装置
１１ 光フロントエンド部
１２ ＡＤＣ
１３，１３Ｄ 復調部
１３１ ＣＤＣ
１３２ ＡＥＱ
１３３ ＦＯＣ
１３４ ＣＰＲ
１３５Ｄ ＮＬＣ
１４，１４Ｂ，１４Ｃ 第１の検出部
１５，１５Ａ 第２の検出部
１５１ データ期間抽出部
１５２ パワー検出部
１６，１６Ａ 第３の検出部
１６１ パイロット期間抽出部
１６２ パイロット周波数除去部
１６３ パワー検出部
１７ 非線形雑音モニタ部
１８Ｄ 非線形補償制御部
２０ 送信装置
３０ 光伝送路

Claims (10)

1. 受信光の信号成分のパワーと前記受信光の雑音成分のパワーとの比を表す第１のパラメータと、前記信号成分のパワーと前記雑音成分のパワーとの和を表す第２のパラメータと、前記雑音成分のうちの相互位相変調に起因する成分のパワーと前記雑音成分のうちの自然放出光に起因する成分のパワーとの和を表す第３のパラメータと、を検出する検出部と、
   前記検出された第１乃至第３のパラメータに基づいて、前記信号成分のパワーと、前記雑音成分のうちの自己位相変調に起因する成分のパワーと、の比を表す第４のパラメータを推定する推定部と、
   を備え、
   前記推定部は、数式４２に基づいて前記第４のパラメータを推定し、
   Ｐ _ｓ ／Ｐ _ＳＰＭ は、前記第４のパラメータを表し、
   Ｐ _ｓ は、前記信号成分のパワーを表し、
   Ｐ _ＳＰＭ は、前記雑音成分のうちの自己位相変調に起因する成分のパワーを表し、
   Ｒ _ＯＳＮＲ は、数式４３により表されるとともに前記第１のパラメータを表し、
   Ｐ _ｎ は、数式４４により表されるとともに前記雑音成分のパワーを表し、
   Ｐ _ＸＰＭ は、前記雑音成分のうちの相互位相変調に起因する成分のパワーを表し、
   Ｐ _ＡＳＥ は、前記雑音成分のうちの自然放出光に起因する成分のパワーを表し、
   αは、数式４５により表され
   Ｐ _ｔ は、数式４６により表されるとともに前記第２のパラメータを表し、
   Ｐ _Ａ は、数式４７により表されるとともに前記第３のパラメータを表す、推定装置。
   

   

   
   

   

   
   

   

   
   

   

   
   

   

   
   

   
2. 請求項１に記載の推定装置であって、
   第１の期間にて第１の信号が送信され、
   第２の期間にて第２の信号が送信され、
   前記検出部は、前記受信光のうちの、前記第１の期間にて送信された部分の中で、前記
   第１の信号と周波数が異なる成分のパワーに基づいて、前記第３のパラメータを検出する、推定装置。
3. 請求項２に記載の推定装置であって、
   前記検出部は、前記受信光のうちの、前記第２の期間にて送信された部分のパワーに基づいて、前記第２のパラメータを検出する、推定装置。
4. 請求項１に記載の推定装置であって、
   前記検出部は、前記受信光のうちの、信号と周波数が異なる成分のパワーに基づいて、前記第３のパラメータを検出する、推定装置。
5. 請求項４に記載の推定装置であって、
   前記検出部は、前記受信光のうちの、前記信号と周波数が同じ成分のパワーに基づいて、前記第２のパラメータを検出する、推定装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の推定装置であって、
   第３の周波数を有する第３の信号が第３のパワーにて送信され、
   第４の周波数を有する第４の信号が第４のパワーにて送信され、
   前記検出部は、前記受信光のうちの、前記第３及び第４の周波数のそれぞれを有する成分のパワーに基づいて、前記第１のパラメータを検出する、推定装置。
7. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の推定装置であって、
   前記検出部は、適応等化処理後の信号のモーメントに基づいて、前記第１のパラメータを検出する、推定装置。
8. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の推定装置であって、
   前記検出部は、位相偏差補償後の信号の誤差に基づいて、前記第１のパラメータを検出する、推定装置。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の推定装置であって、
   前記推定された第４のパラメータに基づいて、信号の送信及び受信の一方又は両方を制御する制御部を備える、推定装置。
10. 受信光の信号成分のパワーと前記受信光の雑音成分のパワーとの比を表す第１のパラメータと、前記信号成分のパワーと前記雑音成分のパワーとの和を表す第２のパラメータと、前記雑音成分のうちの相互位相変調に起因する成分のパワーと前記雑音成分のうちの自然放出光に起因する成分のパワーとの和を表す第３のパラメータと、を検出し、
    前記検出された第１乃至第３のパラメータに基づいて、前記信号成分のパワーと、前記雑音成分のうちの自己位相変調に起因する成分のパワーと、の比を表す第４のパラメータを推定し、
    数式４８に基づいて前記第４のパラメータを推定し、
    Ｐ _ｓ ／Ｐ _ＳＰＭ は、前記第４のパラメータを表し、
    Ｐ _ｓ は、前記信号成分のパワーを表し、
    Ｐ _ＳＰＭ は、前記雑音成分のうちの自己位相変調に起因する成分のパワーを表し、
    Ｒ _ＯＳＮＲ は、数式４９により表されるとともに前記第１のパラメータを表し、
    Ｐ _ｎ は、数式５０により表されるとともに前記雑音成分のパワーを表し、
    Ｐ _ＸＰＭ は、前記雑音成分のうちの相互位相変調に起因する成分のパワーを表し、
    Ｐ _ＡＳＥ は、前記雑音成分のうちの自然放出光に起因する成分のパワーを表し、
    αは、数式５１により表され
    Ｐ _ｔ は、数式５２により表されるとともに前記第２のパラメータを表し、
    Ｐ _Ａ は、数式５３により表されるとともに前記第３のパラメータを表す、推定方法。
    

    

    
    

    

    
    

    

    
    

    

    
    

    

    
    

    

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