(57)【特許請求の範囲】
【請求項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、
Ｐｓ／ＰＳＰＭは、前記第４のパラメータを表し、
Ｐｓは、前記信号成分のパワーを表し、
ＰＳＰＭ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、
ＲＯＳＮＲ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、
Ｐｎ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、
ＰＸＰＭ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、
ＰＡＳＥ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
Ｐｔ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、
ＰＡ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。
【数４２】
0006380136.tif 000043
【数４３】
0006380136.tif 000044
【数４４】
0006380136.tif 000045
【数４５】
0006380136.tif 000046
【数４６】
0006380136.tif 000047
【数４７】
0006380136.tif 000048
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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、
Ｐｓ／ＰＳＰＭは、前記第４のパラメータを表し、
Ｐｓは、前記信号成分のパワーを表し、
ＰＳＰＭ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、
ＲＯＳＮＲ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、
Ｐｎ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、
ＰＸＰＭ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、
ＰＡＳＥ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
Ｐｔ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、
ＰＡ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。
【数４８】
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【数４９】
0006380136.tif 000050
【数５０】
0006380136.tif 000051
【数５１】
0006380136.tif 000052
【数５２】
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【数５３】
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【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推定装置、及び、推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１９４３号公報
【特許文献２】特開２０１３−２２９７１８号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】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
【非特許文献２】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
【非特許文献３】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
【非特許文献４】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
【非特許文献５】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
【非特許文献６】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
【非特許文献７】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
【非特許文献８】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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【発明の効果】
【０００９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】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２】図１の受信装置の構成の一例を表すブロック図である。
【図３】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４】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５】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。
【図６】パイロット信号が有する周波数を表す説明図である。
【図７】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。
【図８】受信光の光スペクトルの一例を表すグラフである。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
＜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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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ＲＯＳＮＲ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Ｐｓを、受信光の雑音成分のパワーＰｎにより除した値である。
【数１】
0006380136.tif 000002
【００２０】
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ｆＣＦを有する成分のパワーＰＣＦと、受信光のうちの周波数ｆＯＦを有する成分のパワーＰＯＦと、を検出する。なお、周波数ｆＣＦ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ｆＯＦ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。
【００２１】
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。
【００２２】
本例では、第１の検出部１４は、通過帯域が第３の周波数ｆＣＦを含む第１のＯＢＰＦ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｂａｎｄｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）と、通過帯域が第４の周波数ｆＯＦ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ＰＣＦ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ＰＯＦとして検出する。
【００２３】
第１の検出部１４は、数式２に基づいて第１のパラメータＲＯＳＮＲ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ｆＣＦ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ｆＯＦ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。
【数２】
0006380136.tif 000003
【数３】
0006380136.tif 000004
【００２４】
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。
【００２５】
第２の検出部１５は、受信光のうちの信号成分のパワーＰｓと、受信光のうちの雑音成分のパワーＰｎと、の和を表す第２のパラメータＰｔを検出する。本例では、第２のパラメータＰｔ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Ｐｓと、受信光のうちの雑音成分のパワーＰｎと、の和である。
【数４】
0006380136.tif 000005
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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Ｐｔ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Ｐｔを高い精度にて検出できる。
【００３０】
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ＰＡを検出する。本例では、第３のパラメータＰＡ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ＰＸＰＭ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ＰＡＳＥと、の和である。
【数５】
0006380136.tif 000006
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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ｆ１を有する成分と、第１の周波数ｆ１よりも値Δｆだけ高い第２の周波数ｆ２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ｆ１を有する成分と、第２の周波数ｆ２を有する成分と、を除去する。
【００３４】
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ＰＡとして検出する。
【００３５】
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ｆａ，ｆｂ及びｆｃ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。Ｅａは、光のうちの、周波数ｆａを有する成分の電界の振幅の２倍を表す。Ｅｂは、光のうちの、周波数ｆｂを有する成分の電界の振幅の２倍を表す。Ｅｃは、光のうちの、周波数ｆｃ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。
【数６】
0006380136.tif 000007
【００３６】
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ＰＮＬは、数式７により表される。ε０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。
【数７】
0006380136.tif 000008
【００３７】
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ＰＮＬが有する周波数ｆＰＮＬ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ＰＮＬが有する周波数ｆＰＮＬは、分極周波数と表されてよい。
【数８】
0006380136.tif 000009
【００３８】
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ｆ１を有する成分と、第１の周波数ｆ１よりも値Δｆだけ高い第２の周波数ｆ２を有する成分と、を含む。従って、分極周波数ｆＰＮＬ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９】
0006380136.tif 000010
【数１０】
0006380136.tif 000011
【数１１】
0006380136.tif 000012
【数１２】
0006380136.tif 000013
【数１３】
0006380136.tif 000014
【数１４】
0006380136.tif 000015
【数１５】
0006380136.tif 000016
【数１６】
0006380136.tif 000017
【００３９】
数式９及び数式１０により表される分極周波数ｆＰＮＬは、第１の周波数ｆ１と等しい。数式１１及び数式１２により表される分極周波数ｆＰＮＬは、第２の周波数ｆ２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ＰＳＰＭを含む。
【００４０】
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ＰＡ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ＰＡを高い精度にて検出できる。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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Ｐｓ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ＰＳＰＭにより除した値である。αは、数式１８により表される。
【数１７】
0006380136.tif 000018
【数１８】
0006380136.tif 000019
【００４６】
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Ｐｎ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ＰＡＳＥ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ＰＸＰＭ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ＰＳＰＭとの和である。
【数１９】
0006380136.tif 000020
【００４７】
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。
【数２０】
0006380136.tif 000021
【００４８】
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。
【数２１】
0006380136.tif 000022
【００４９】
雑音成分の中で自然放出光に起因する成分のパワーＰＡＳＥ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ＰＸＰＭ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２２】
0006380136.tif 000023
【００５０】
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ＰＳＰＭと、信号成分ＰＳ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−ＲＯＳＮＲ）ＰＳＰＭ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。
【数２３】
0006380136.tif 000024
【００５１】
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。
【００５２】
（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ｆＣＦ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ｆＯＦ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。
【００５３】
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ＰＣＦ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ＰＯＦ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ＰＣＦと、検出した第２のパワーＰＯＦと、数式２及び数式３と、に基づいて第１のパラメータＲＯＳＮＲを算出する。
【００５４】
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。
【００５５】
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Ｐｔとして検出する。
【００５６】
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ｆ１を有する成分、及び、第２の周波数ｆ２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ＰＡとして検出する。
【００５７】
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Ｐｓ／ＰＳＰＭを推定する。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
＜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。
【００６８】
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Ｐｔを検出する。
【００６９】
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ｆｓ１、ｆｓ２及びｆｓ３）に対する光パワーは、受信光のうちの信号成分のパワーＰｓと、受信光のうちの雑音成分のパワーＰｎと、の和Ｐｔである。
【００７０】
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Ｐｔとして検出する。
【００７１】
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ＰＡを検出する。
【００７２】
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ＰＸＰＭ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ＰＡＳＥと、の和ＰＡ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ｆｓ１、ｆｓ２及びｆｓ３）を中心とし、且つ、所定の帯域幅（本例では、帯域幅Δｆｓ１、Δｆｓ２及びΔｆｓ３）を有する。
【００７３】
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ＰＡとして検出する。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
＜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。
【００８２】
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ＲＯＳＮＲ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。
【００８３】
適応等化処理後の信号のうちのｎ番目のシンボルｙｎは、数式２４により表される。ｎは、整数を表す。ａｎは、ｎ番目のシンボルの振幅を表す。ｗｎ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。θｎは、ｎ番目のシンボルの位相の雑音を表す。
【数２４】
0006380136.tif 000025
【００８４】
適応等化処理後の信号のうちのｎ番目のシンボルｙｎの２次のモーメントμ２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。
【数２５】
0006380136.tif 000026
【数２６】
0006380136.tif 000027
【００８５】
適応等化処理後の信号のうちのｎ番目のシンボルｙｎの４次のモーメントμ４は、数式２７により表される。ｋａは、数式２８により表される。ｋｗは、数式２９により表される。
【数２７】
0006380136.tif 000028
【数２８】
0006380136.tif 000029
【数２９】
0006380136.tif 000030
【００８６】
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）ＲＣＮＲは、数式３０により表される。
【数３０】
0006380136.tif 000031
【００８７】
更に、第１のパラメータＲＯＳＮＲと、搬送波雑音比ＲＣＮＲと、の関係は、数式３１により表される。Ｒｓは、シンボルレートを表す。Ｂｒは、帯域幅の基準値を表す。例えば、帯域幅の基準値Ｂｒは、１２．５ＧＨｚである。数式３１において、第１のパラメータＲＯＳＮＲの単位は、ｄＢである。
【数３１】
0006380136.tif 000032
【００８８】
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ＲＯＳＮＲを算出する。値ｋａ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ｋａ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ｋａは、１．３２である。ＱＡＭは、Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎの略記である。
【００８９】
なお、本例では、第１の検出部１４Ｂは、２次のモーメントμ２、及び、４次のモーメントμ４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。
【数３２】
0006380136.tif 000033
【数３３】
0006380136.tif 000034
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
＜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。
【００９３】
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。
【００９４】
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ＲＯＳＮＲ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。
【００９５】
位相偏差補償後の信号の誤差の平均値Ｖａｖｇと、第１のパラメータＲＯＳＮＲと、の関係は、数式３４により表される。
【数３４】
0006380136.tif 000035
【００９６】
Ｍは、信号空間ダイヤグラムにおける信号点の数を表す。αｉは、数式３５により表される。βｉは、数式３６により表される。γｉは、数式３７により表される。
【数３５】
0006380136.tif 000036
【数３６】
0006380136.tif 000037
【数３７】
0006380136.tif 000038
【００９７】
位相偏差補償後の信号の誤差の平均値Ｖａｖｇ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Ｖｍａｘと、の積である。係数ｋは、数式３９により表される。｜Ｅｔ，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Ｅｉｄｅａｌ，ｉの大きさの最大値を表す。ｉは、１からＭの整数を表す。Ｅｉｄｅａｌ，ｉは、送信された信号の信号点を表すベクトルを表す。
【数３８】
0006380136.tif 000039
【数３９】
0006380136.tif 000040
【００９８】
位相偏差補償後の信号の誤差の最大値Ｖｍａｘは、数式４０により表される。
【数４０】
0006380136.tif 000041
【００９９】
σｅｒｒ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σｅｒｒ２は、数式４１により表される。ｎは、１からＮの整数を表す。Ｅｔ，ｎは、送信された信号の信号点を表すベクトルを表す。Ｅｒ，ｎは、受信された信号の信号点を表すベクトルを表す。
【数４１】
0006380136.tif 000042
【０１００】
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ＲＯＳＮＲを算出する。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
＜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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【符号の説明】
【０１１３】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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