JP5088304B2 - 通信システム - Google Patents

Description

本発明は、ネットワーク上で通信を行う通信システムに関する。

光通信システムにおいて、長距離・大容量の高速伝送を行うと、波長分散や偏波モード分散（ＰＭＤ：Polarization Mode Dispersion）などの非線形光学現象が顕著に生じて、波形歪みを引き起こし、受信信号の誤り率増加の要因となる。

このため、受信側で補償制御を行う必要があり、電気段での補償として、最尤系列推定（ＭＬＳＥ：Maximum Likelihood Sequence Estimation）技術を用いた受信信号系列の推定方法が実現されている。

最尤系列推定とは、過去に求めた尤度（確率）情報にもとづいて、現在受信した情報データの尤度を最大化させる、尤も確からしい情報データを探索する推定方法である。
なお、尤度とは、受信データＸにおいてＹが送信されたという条件付き確率のことである。すなわち、データＸを受信したという事象が起きた条件下で、Ｙが送信されたという事象が起きる確率のことを尤度と呼ぶ。

最尤系列推定の従来技術として、既知信号系列区間内での伝送路インパルス応答初期値の推定を行って、演算量を削減した技術が提案されている（特許文献１参照）。また、再生信号にオフセットが生じても、再生信号のサンプリング値のヒストグラムから正確な期待値を作成する技術が提案されている（特許文献２参照）。
特許３５６０９９１号公報（段落番号〔００２２〕，第１図） 特開２００３−１８７５３３号公報（段落番号〔００３９〕，第４図）

最尤系列推定によってビット推定を行う受信装置では、過去に求めた尤度情報を用いて受信信号のビット推定を行う。この場合、ビット推定時に判別した尤度を、過去に求めた尤度情報にフィードバックして更新し、新たな尤度情報を逐次生成する手法を採っている。

また、受信装置では、装置の初期起動時において、ビット推定に用いる最初の尤度情報として、初期尤度情報（尤度分布の初期値）を保持しておき、この初期尤度情報を基準にして、ビット推定および尤度情報の更新を行う。

したがって、精度の高い最尤系列推定を行うには、受信装置で受信される信号の伝送経路の状態（伝送状態）が、更新処理を行う際の元になる初期尤度情報に対して、適切に反映されていることが必要である。

しかし、従来の最尤系列推定を行う受信装置では、初期尤度情報は固定的にデフォルト値として設定されることが多く、受信装置が配置される実際のネットワーク上の伝送状態の情報が反映されていなかった。

伝送状態が反映されていない初期尤度情報を使用すると、ビット推定を行う最初の尤度情報が誤っていることになるので、精度の高いビット推定を行うことができず、また、誤って判定した尤度を用いて尤度情報が更新されることになるので、尤度情報に誤りが蓄積することになってしまう。この問題は、初期尤度情報を求めるために想定した受信信号の波形と、実際に伝送された受信信号の波形との差分が大きい場合に顕著となる。

図４６は受信信号のアイパターンを示す図である。実際に伝送された受信信号は、波形歪みや雑音によって、波形が劣化し、アイの開口率が小さくなったりする。受信信号の誤り率を低減するためには、伝送路上で生じるこのような波形劣化による伝送状態を、ビット列の推定に用いる初期尤度情報に対して適切に反映する必要があるが、従来では、伝送状態が反映されたものではなかった。

このため、実ネットワークの伝送状態に対して、最適な値との乖離が大きくなってしまい、この結果、従来では、誤り率が増大し、また過大なエラーが生じたような場合は、受信装置が起動できなくなるおそれもあった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ネットワークの伝送状態に応じて初期尤度情報を適応的に生成して、最尤系列推定の精度および伝送品質の向上を図った通信システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、ネットワーク上で通信を行う通信システムが提供される。この通信システムは、ネットワーク内に配置して伝送路で接続される複数の伝送装置と、前記伝送装置の初期運用時に必要となる初期データを計算して、前記伝送装置へ設定する制御装置とを備える。

ここで、伝送装置は、最尤系列推定による受信処理を行う。制御装置は、伝送装置間の信号伝達経路であるパスに対し、初期データとして、最尤系列推定が行われるための初期尤度情報を、個々のパス毎に計算する。また、前記制御装置は、前記伝送装置で受信信号が量子化された際の量子化値毎に、Ｎ（Ｎ＝２、３、４・・・）ビットのビット列が生起したという条件下で、現在受信したビット値が０となる尤度の分布と、Ｎビットのビット列が生起したという条件下で、現在受信したビット値が１となる尤度の分布とを求めて、前記０となる尤度の分布と、前記１となる尤度の分布とを、ヒストグラムデータで表して、２ ^N ×２のヒストグラムデータで構成される初期ヒストグラム情報を前記初期尤度情報として、個々の前記パスの伝送状態に応じて求め、パスｐ１〜ｐｎ（ｎ＝１、２、３、・・・）の伝送状態に応じて求めた前記初期ヒストグラム情報を初期ヒストグラム情報Ｈ１〜Ｈｎとした場合に、パスｐｋ（１≦ｋ≦ｎ：ｋは自然数）を通じて伝送される信号を受信する伝送装置Ｒｋに対して、パスｐｋに対応する初期ヒストグラム情報Ｈｋを伝送装置Ｒｋに設定する。

最尤系列推定を行うための初期尤度情報を、個々のパス毎に計算して、所定の伝送装置へ設定することにより、現状のネットワークの状態が反映された適切な尤度情報を用いてビット推定を行うことが可能になるので、誤り率が低下して、システム全体の伝送品質の向上を図ることが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は通信システムの原理図である。通信システム１は、伝送装置１０−１〜１０−３と、制御装置２０とを含むネットワークを構成し、ネットワーク上で通信を行うシステムである。

伝送装置１０−１と伝送装置１０−２が伝送路Ｆ１で接続し、伝送装置１０−２と伝送装置１０−３が伝送路Ｆ２で接続する。また、伝送装置１０−１〜１０−３それぞれは、信号の受信時に最尤系列推定を行う受信部１０ａ−１〜１０ａ−３を有している。

制御装置２０は、伝送装置１０−１〜１０−３の初期運用時に必要となる初期データを計算して、伝送装置１０−１〜１０−３へ設定する。この初期データは、伝送装置１０−１〜１０−３で最尤系列推定が行われるための、初期の尤度情報である初期尤度情報であって、伝送装置間の信号伝達経路である個々のパスの伝送状態に応じて求められる。

ここで、伝送装置１０−１から伝送装置１０−２への信号伝達経路がパスｐ１１（伝送装置１０−１→伝送路Ｆ１→伝送装置１０−２の順に信号が流れる伝達経路）であり、パスｐ１１を介して伝送装置１０−１から伝送装置１０−２へ信号が伝送されるとし、伝送装置１０−１から伝送装置１０−３への信号伝達経路がパスｐ１２（伝送装置１０−１→伝送路Ｆ１→伝送装置１０−２→伝送路Ｆ２→伝送装置１０−３の順に信号が流れる伝達経路）であり、パスｐ１２を介して伝送装置１０−１から伝送装置１０−３へ信号が伝送されるとする。

この場合、制御装置２０では、パスｐ１１に対応した初期データとして、伝送装置１０−２で最尤系列推定が行われるときに必要な初期尤度情報Ｈ１を計算し、初期尤度情報Ｈ１を伝送装置１０−２内の受信部１０ａ−２に設定する。

また、パスｐ１２に対応した初期データとして、伝送装置１０−３で最尤系列推定が行われるときに必要な初期尤度情報Ｈ２を計算し、初期尤度情報Ｈ２を伝送装置１０−３内の受信部１０ａ−３に設定する。

伝送装置１０−２では、初期運用時に設定された初期尤度情報Ｈ１を元にして、信号受信時のビット推定処理および尤度情報の更新を行う。同様に、伝送装置１０−３では、初期運用時に設定された初期尤度情報Ｈ２を元にして、信号受信時のビット推定処理および尤度情報の更新処理を行う。

次に伝送装置内の受信部の構成について説明する。なお、以降の説明では、通信システム１は、光ネットワーク上に構成されたシステムとし、伝送装置は、光信号の伝送制御を行う光ノードであるとする。

図２は受信部の構成を示す図である。最尤系列推定を行う受信部１０ｂは、Ｏ／Ｅ部１１、Ａ／Ｄ部１２、ＭＬＳＥ部１３から構成され、ＭＬＳＥ部１３は、尤度情報管理部１３ａ、尤度決定部１３ｂ、ビット推定部１３ｃから構成される。

Ｏ／Ｅ部１１は、受信した光信号を電気信号に変換する。Ａ／Ｄ部１２は、電気信号の量子化を行い、量子化された値（量子化値）ｚを出力する。尤度情報管理部１３ａは、量子化値ｚが０または１のいずれのビット値になるかの尤度分布（確率分布）の情報である尤度情報をデータベース上に管理する。

例えば、Ａ／Ｄ部１２が８ビットの量子化を行って、量子化値ｚ＝０〜７を出力するとすれば、量子化値ｚ＝０〜７のそれぞれの値が、ビット０となる尤度の分布およびビット１となる尤度の分布を、ヒストグラムデータ化して保持・管理する。ヒストグラムによるデータ管理については図４で後述する。

なお、尤度情報管理部１３ａでは、制御装置２０から設定された初期尤度情報を保持し、自身のビット推定によって決定したビット値にもとづいて初期尤度情報を更新する（以下、初期尤度情報を初期ヒストグラム情報と呼ぶ）。

尤度決定部１３ｂは、量子化値ｚと、尤度情報管理部１３ａで保持されている過去の該当量子化値ｚの尤度情報（ヒストグラムデータ）とにもとづいて、現在受信した量子化値ｚの尤度λを求める。

ビット推定部１３ｃは、尤度λにもとづき、量子化値ｚのビット値（０または１）を推定して出力する。なお、量子化値ｚと、その量子化値ｚのビット推定値は、尤度情報管理部１３ａに送信されて、新たに生成すべき尤度分布の更新に利用される。

次にＭＬＳＥ部１３で行われる最尤系列推定の動作を図３〜図６で詳しく説明する。現在受信した信号のビット値が０であるか１であるかのビット推定（最尤系列推定）を行う場合、ビットが０となる尤度と、ビットが１となる尤度とをそれぞれ求めて、いずれか尤度の大きい方を選択して、ビットの値を推定することになる。

この場合、現在受信したビットが０となる尤度は、直前に（過去に）受信したＮビットのビット列（ｂ₁、ｂ₂、・・・、ｂ_N）が生起したという条件下での条件付き確率に等しい。また、現在受信したビットが１となる尤度は、直前に受信したＮビットのビット列（ｂ₁、ｂ₂、・・・、ｂ_N）が生起したという条件下での条件付き確率に等しい。

Ｎ＝２として具体的に以下説明する（以降の説明では、Ｎのことを状態ビットＮとも呼ぶ）。直前に受信したビット列（ｂ₁、ｂ₂）の状態を状態（ｂ₁ｂ₂）と記し、現在受信したビットが０となる尤度（条件付き確率）を、尤度λ（ｂ₁ｂ₂、０）と表記する。また、現在受信したビットが１となる尤度（条件付き確率）を、尤度λ（ｂ₁ｂ₂、１）と表記する。

図３はビット推定の流れを示す図である。時刻ｔ_k-1のビット列の状態が（００）の場合に、時刻ｔ_kで受信するビットが０となる尤度は、尤度λ（００、０）と表せ、時刻ｔ_kで受信するビットが１となる尤度は、尤度λ（００、１）と表せる。

〔Ｓ１〕尤度λ（００、０）の値と、尤度λ（００、１）の値とを比較し、尤度λ（００、０）＞尤度（００、１）であったならば、時刻ｔ_kにおけるビットは０と推定する。そして、次の状態遷移として、時刻ｔ_kのビット列の状態（００）へ遷移する。

〔Ｓ２〕尤度λ（００、１）＞尤度（００、０）であったならば、時刻ｔ_kにおけるビットは１と推定する。そして、次の状態遷移として、時刻ｔ_kのビット列の状態（０１）へ遷移する。

また、時刻ｔ_k+1に受信するビット推定として、時刻ｔ_kのビット列の状態（００）が生起したという条件下であれば、時刻ｔ_k+1で受信するビットが０となる尤度は、尤度λ（００、０）と表せ、時刻ｔ_k+1で受信するビットが１となる尤度は、尤度λ（００、１）と表せる。

〔Ｓ１−１〕尤度λ（００、０）の値と、尤度λ（００、１）の値とを比較し、尤度λ（００、０）＞尤度（００、１）であったならば、時刻ｔ_k+1におけるビットは０と推定する。そして、次の状態遷移として、時刻ｔ_k+1のビット列の状態（００）へ遷移する。

〔Ｓ２−１〕尤度λ（００、１）＞尤度（００、０）であったならば、時刻ｔ_k+1におけるビットは１と推定する。そして、次の状態遷移として、時刻ｔ_k+1のビット列の状態（０１）へ遷移する。

さらに、時刻ｔ_k+1に受信するビット推定として、時刻ｔ_kのビット列の状態（０１）が生起したという条件下であれば、時刻ｔ_k+1で受信するビットが０となる尤度は、尤度λ（０１、０）と表せ、時刻ｔ_k+1で受信するビットが１となる尤度は、尤度λ（０１、１）と表せる。

〔Ｓ１−２〕尤度λ（０１、０）の値と、尤度λ（０１、１）の値とを比較し、尤度λ（０１、０）＞尤度（０１、１）であったならば、時刻ｔ_k+1におけるビットは０と推定する。そして、次の状態遷移として、時刻ｔ_k+1のビット列の状態（０１）へ遷移する。

〔Ｓ２−２〕尤度λ（０１、１）＞尤度（０１、０）であったならば、時刻ｔ_k+1におけるビットは１と推定する。そして、次の状態遷移として、時刻ｔ_k+1のビット列の状態（１０）へ遷移する。以降同様にして、ビット推定を行うことで、各時刻において推定されたビット値からなるビット列が生成・出力されることになる。

次に尤度分布を表すヒストグラムについて説明する。ビットが０であるか１であるかのビット推定の判断基準となる尤度は、あらかじめデータベース化して保存しておくことになる。具体的には、量子化値毎の尤度の分布を、ヒストグラムデータ化して保存管理しておく。

そして、時刻ｔｋにおける量子化値のビット推定を行う場合、このヒストグラムから量子化値に対応する、０となる尤度および１となる尤度とを抽出し、それらを比較して、尤度の大きい方を尤度λとして決定する。

図４はヒストグラムを示す図である。縦軸は尤度λ、横軸は量子化値ｚである。８ビットの量子化が行われるものとして、量子化値ｚ＝０〜７とする。ヒストグラムｈ１〜ｈ４は、状態（００）、（０１）、（１０）、（１１）毎に対応し、１つの状態のヒストグラムにおいて、各量子化値に対して、０となる尤度の分布と、１となる尤度の分布が示される。なお、以降ではヒストグラムを図示する場合、０となる尤度を黒色の棒状グラフで示し、１となる尤度を白抜きの棒状グラフで表す。

ヒストグラムｈ１では、ビット列の状態が（００）のときの量子化値ｚ＝０〜７における、０となる尤度の分布および１となる尤度の分布を示している。また、例えば、ヒストグラムｈ１の量子化値ｚ＝５について見ると、０となる尤度は、尤度λ（００、０）＝０．０４であり、１となる尤度は、尤度λ（００、１）＝０．３２であるので、尤度λ（００、１）＞、尤度λ（００、０）から、量子化値ｚ＝５のビットは、１と推定されることになる（図３に対応させれば、状態（００）から状態（０１）へ遷移する経路を選択することになる）。

次にトレリス線図を用いた状態遷移について説明する。図３で示したビット列の状態の遷移と共に、次の経路（次の状態）を選択していく過程は、トレリス線図で表すことができる。

図５はトレリス線図を示す図である。トレリス線図の縦方向は、ビット列の状態を表し、４つの状態（００）、（０１）、（１０）、（１１）となっている。また、トレリス線図の横方向は、時間毎の状態遷移を示す。

トレリス線図内の矢印上に示された数値（０）または（１）は、ビット値を表し、トレリス線図内の矢印は、推定されたビット値に応じた経路の選択方向を表す。例えば、格子点ｋ０に位置するときに、ビットが０と推定されたならば格子点ｋ５へ遷移し、ビットが１と推定されたならば格子点ｋ１へ遷移する。

図６は量子化値の時間変位とヒストグラムを示す図である。量子化値のグラフｇ１は、ある受信信号に対する量子化値の時間変位を示しており、縦軸は量子化値ｚ、横軸は時間である。なお、グラフｇ１に示す矩形波は、受信信号をディジタル波形で表したものである。また、ヒストグラムｈは、量子化値ｚに対応する尤度の分布を表している。

図５、図６を用いてトレリス線図によって経路が選択される流れについて説明する（説明をする上で、状態（００）、（０１）、（１０）、（１１）に対応した４つのヒストグラムｈ１〜ｈ４を本来は示す必要があるが、１つのヒストグラムｈで代表させて、経路選択の流れを説明する）。

時刻ｔ１において、グラフｇ１から量子化値ｚ＝５であり、この量子化値ｚ＝５の現在の状態が（００）であったとし、トレリス線図の格子点ｋ０を経路選択の出発点とする。
〔時刻ｔ１〕グラフｇ１から、量子化値ｚ＝５である。状態（００）の格子点ｋ０における、量子化値ｚ＝５の尤度は、ヒストグラムｈから（実際には状態（００）に対応するヒストグラムｈ１を使用する）、尤度λ（００、１）＞尤度λ（００、０）であるので、ビット値＝１と推定する。そして、格子点ｋ１へ遷移する。

〔時刻ｔ２〕グラフｇ１から、量子化値ｚ＝７である。状態（０１）の格子点ｋ１における、量子化値ｚ＝７の尤度は、ヒストグラムｈから（実際には状態（０１）に対応するヒストグラムｈ２を使用する）、尤度λ（０１、１）＞尤度λ（０１、０）であるので、ビット値＝１と推定する。そして、格子点ｋ２へ遷移する。

〔時刻ｔ３〕グラフｇ１から、量子化値ｚ＝５である。状態（１１）の格子点ｋ２における、量子化値ｚ＝５の尤度は、ヒストグラムｈから（実際には状態（１１）に対応するヒストグラムｈ４を使用する）、尤度λ（１１、１）＞尤度λ（１１、０）であるので、ビット値＝１と推定する。そして、格子点ｋ３へ遷移する。

〔時刻ｔ４〕グラフｇ１から、量子化値ｚ＝２である。状態（１１）の格子点ｋ３における、量子化値ｚ＝２の尤度は、ヒストグラムｈから（実際には状態（１１）に対応するヒストグラムｈ４を使用する）、尤度λ（１１、０）＞尤度λ（１１、１）であるので、ビット値＝０と推定する。そして、格子点ｋ４へ遷移する。

したがって、時刻ｔ１〜時刻ｔ４の各量子化値は、ビット値が１、１、１、０と順に推定される。すなわち、時刻ｔ１〜ｔ４で受信した信号のディジタル値は、１、１、１、０と認識される。

次にヒストグラムデータの管理構成および更新処理について図７〜図９を用いて説明する。図７はヒストグラムデータの管理構成例を示す図である。ヒストグラムテーブルＴ１は、尤度情報管理部１３ａで管理されるテーブル情報であり、縦方向はヒストグラムｈ１〜ｈ４に対応し、横方向は量子化値ｚに対応する。図のテーブル数値は、更新前のヒストグラムデータ値を示している。

図中の００−０は、状態（００）のヒストグラムｈ１で０となる尤度であることを示し、００−１は、状態（００）のヒストグラムｈ１で１となる尤度であることを示している。０１−０は、状態（０１）のヒストグラムｈ２で０となる尤度であることを示し、０１−１は、状態（０１）のヒストグラムｈ２で１となる尤度であることを示している。

また、１０−０は、状態（１０）のヒストグラムｈ３で０となる尤度であることを示し、１０−１は、状態（１０）のヒストグラムｈ３で１となる尤度であることを示している。１１−０は、状態（１１）のヒストグラムｈ４で０となる尤度であることを示し、１１−１は、状態（１１）のヒストグラムｈ４で１となる尤度であることを示している。

なお、ｂ₁ｂ₂−０（ｂ₁＝０or１、ｂ₂＝０or１）とは、現在までに推定されたビット列の状態がｂ₁、ｂ₂であり、次に推定されるビット値が０であることを示す。また、ｂ₁ｂ₂−１とは、現在までに推定されたビット列の状態がｂ₁、ｂ₂であり、次に推定されるビット値が１であることを示す。

ここで、テーブルＴ１の００−０の欄は、量子化値ｚ＝０〜７のそれぞれに対して、６、５０、１５、１２、１０、４、２、１となっており、これらの値を１００分の１した値が、図４に示したヒストグラムｈ１の０となる尤度の棒状グラフとして示されている。また、テーブルＴ１の００−１の欄は、量子化値ｚ＝０〜７のそれぞれに対して、１、３、５、７、１０、３２、３０、１２となっており、これらの値を１００分の１した値が、図４に示したヒストグラムｈ１の１となる尤度の棒状グラフとして示されている。テーブルＴ１の他の欄の数値についても同様にしてヒストグラム表示される。

次にヒストグラムデータの更新について説明する。図８はヒストグラムデータの更新手順を示すフローチャートである。
〔Ｓ１１〕現状態が（ｘｘ）であり（ｘ＝０or１）、量子化値ｚ（ｚは０〜７のいずれかの値）であるときに、次ビットの推定を行う。

〔Ｓ１２〕状態（ｘｘ）のヒストグラムから、量子化値ｚの尤度比較を行う。尤度λ（ｘｘ、１）＞尤度λ（ｘｘ、０）ならばステップＳ１３ａへいき、尤度λ（ｘｘ、０）＞尤度λ（ｘｘ、１）ならばステップＳ１３ｂへいく。

〔Ｓ１３ａ〕次ビットを１と推定する。
〔Ｓ１４ａ〕ヒストグラムテーブルＴ１の縦方向がｘｘ−１で、横方向が量子化値ｚとなる、該当箇所のヒストグラムデータをインクリメント（＋１増加）する。

〔Ｓ１５ａ〕ヒストグラムテーブルＴ１の行データｙｙ−１の中で（ｙ＝０or１）、最も古く更新されたヒストグラムデータをデクリメント（−１減少）する。
〔Ｓ１３ｂ〕次ビットを０と推定する。

〔Ｓ１４ｂ〕ヒストグラムテーブルＴ１の縦方向がｘｘ−０で、横方向が量子化値ｚとなる、該当箇所のヒストグラムデータをインクリメントする。
〔Ｓ１５ｂ〕ヒストグラムテーブルＴ１の行データｙｙ−０の中で（ｙ＝０or１）、最も古く更新されたヒストグラムデータをデクリメントする。

〔Ｓ１６〕現状態（ｘｘ）から次の状態へ遷移する。
図９はヒストグラムデータの更新の一例を示す図である。現状態が（００）で、量子化値ｚ＝６であるときのビット推定を行うものとすると、図４のヒストグラムｈ１における量子化値ｚ＝６の尤度比較結果は、尤度λ（００、１）＞尤度λ（００、０）なので、次ビット＝１と推定する。

このときのヒストグラムテーブルＴ１の更新は、ヒストグラムテーブルＴ１の縦方向が００−１で、横方向が量子化値ｚ＝６となる該当箇所のヒストグラムデータ３０をインクリメントして３１とする。

そして、ヒストグラムテーブルＴ１の行データｙｙ−１の中で（ｙ＝０or１）、最も古く更新されたヒストグラムデータをデクリメントする。ここでは、行データ１１−１の量子化値ｚ＝５に対応する１５という値が最も古く更新された値であるとすると、１５をデクリメントして１４とする。

このように、ヒストグラムデータをインクリメントしたら、最も古く更新されたヒストグラムデータをデクリメントして、ヒストグラムデータ全体のデータ量が一定となるように、ビット推定時のヒストグラムデータの更新処理を実行する。

次に通信システム１が適用されるネットワークの構成例について説明する。図１０は光ネットワークの構成を示す図である。光ネットワーク１ａは、ＯＡＤＭ（Optical Add and Drop Multiplexing）ノード１０ａ−１〜１０ａ−９、ＨｕＢノード１０ａ−１０、１０ａ−１１、送信機１０ｃ−１〜１０ｃ−３、受信機１０ｂ−１〜１０ｂ−３および制御端末２０ａの構成要素を備えており、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）通信を行う光通信ネットワークである。

各ノードを接続する光ファイバｆ１〜ｆ１２には、互いに異なる複数の波長が多重化されたＷＤＭ信号が流れている。ＯＡＤＭノード１０ａ−１〜１０ａ−９は、トリビュタリから送信される光信号をＷＤＭ信号にＡｄｄ（挿入）し、またＷＤＭ信号から分離した光信号をトリビュタリへＤｒｏｐ（分岐）するＯＡＤＭ機能を有する。ＨｕＢノード１０ａ−１０、１０ａ−１１は、ＯＡＤＭ機能を有し、ＯＡＤＭノード間の接続を行う。

なお、送信機や受信機といったトリビュタリ側装置と、ＯＡＤＭノードやＨｕＢノードといった光伝送ノードとを含めたものが、図１に示した伝送装置に該当する。例えば、受信機１０ｂ−１およびＯＡＤＭノード１０ａ−３は、伝送装置１０−１に該当し、受信機１０ｂ−２およびＯＡＤＭノード１０ａ−２は、伝送装置１０−２に該当し、受信機１０ｂ−３およびＨｕＢノード１０ａ−１０は、伝送装置１０−３に該当する。また、制御端末２０ａは、ネットワーク設計ツールなどに該当し、図１の制御装置２０の機能を有している。

各構成要素の接続関係を示すと、ＯＡＤＭノード１０ａ−１は、トリビュタリ側に送信機１０ｃ−１〜１０ｃ−３が接続する。また、光ファイバｆ１を通じてＨｕＢノード１０ａ−１０と接続し、光ファイバｆ１０を通じてＯＡＤＭノード１０ａ−８と接続する。

ＨｕＢノード１０ａ−１０は、トリビュタリ側に受信機１０ｂ−３が接続する。また、光ファイバｆ２を通じてＯＡＤＭノード１０ａ−２と接続し、光ファイバｆ１１を通じてＯＡＤＭノード１０ａ−９と接続する。

ＯＡＤＭノード１０ａ−２は、トリビュタリ側に受信機１０ｂ−２が接続する。また、光ファイバｆ３を通じてＯＡＤＭノード１０ａ−３と接続する。ＯＡＤＭノード１０ａ−３は、トリビュタリ側に受信機１０ｂ−１が接続する。また、光ファイバｆ４を通じてＯＡＤＭノード１０ａ−４と接続する。

ＯＡＤＭノード１０ａ−４は、光ファイバｆ５を通じてＯＡＤＭノード１０ａ−５と接続し、ＯＡＤＭノード１０ａ−５は、光ファイバｆ６を通じてＯＡＤＭノード１０ａ−６と接続し、ＯＡＤＭノード１０ａ−６は、光ファイバｆ７を通じてＨｕＢノード１０ａ−１１と接続する。

ＨｕＢノード１０ａ−１１は、光ファイバｆ１２を通じてＯＡＤＭノード１０ａ−９に接続し、光ファイバｆ８を通じてＯＡＤＭノード１０ａ−７と接続する。ＯＡＤＭノード１０ａ−７は、光ファイバｆ９を通じてＯＡＤＭノード１０ａ−８と接続する。

制御端末２０ａは、ＯＡＤＭノード１０ａ−１〜１０ａ−９、ＨｕＢノード１０ａ−１０、１０ａ−１１の中の任意の１つのノードに接続すればよい。また、送信機１０ｃ−１〜１０ｃ−３のいずれかに接続してもよいし、受信機１０ｂ−１〜１０ｂ−３がノードへの送信機能を持っていれば、受信機１０ｂ−１〜１０ｂ−３のいずれかに接続してもよい。

このようなネットワークトポロジにおいて、送信機１０ｃ−１から送信された光信号ｄ１は、パスｐ１（ＯＡＤＭノード１０ａ−１→光ファイバｆ１→ＨｕＢノード１０ａ−１０→光ファイバｆ２→ＯＡＤＭノード１０ａ−２→光ファイバｆ３→ＯＡＤＭノード１０ａ−３の順に光信号が流れる伝達経路）を介して、受信機１０ｂ−１へ到達する。

送信機１０ｃ−２から送信された光信号ｄ２は、パスｐ２（ＯＡＤＭノード１０ａ−１→光ファイバｆ１→ＨｕＢノード１０ａ−１０→光ファイバｆ２→ＯＡＤＭノード１０ａ−２の順に光信号が流れる伝達経路）を介して、受信機１０ｂ−２へ到達する。

送信機１０ｃ−３から送信された光信号ｄ３は、パスｐ３（ＯＡＤＭノード１０ａ−１→光ファイバｆ１→ＨｕＢノード１０ａ−１０の順に光信号が流れる伝達経路）を介して、受信機１０ｂ−３へ到達する。

制御端末２０ａは、パスｐ１に関連するネットワーク情報をあらかじめ収集し、そのネットワーク情報からパスｐ１に対応する初期ヒストグラム情報を求めておき、受信機１０ｂ−１の初期運用時に設定する。

パスｐ１に関連するネットワーク情報とは、光ファイバｆ１、ｆ２、ｆ３の例えば、ファイバ種類、距離、損失などといった光ファイバ伝送路の状態値や、ＯＡＤＭノード１０ａ−１、ＨｕＢノード１０ａ−１０、ＯＡＤＭノード１０ａ−２、１０ａ−３内の例えば、光アンプのＯＳＮＲ（Optical Signal to Noise Ratio：光信号対雑音比）値などといったノードの状態値がある。

また、制御端末２０ａは、パスｐ２に関連するネットワーク情報をあらかじめ収集し、そのネットワーク情報からパスｐ２に対応する初期ヒストグラム情報を求めておき、受信機１０ｂ−２の初期運用時に設定する。

パスｐ２に関連するネットワーク情報とは、光ファイバｆ１、ｆ２における上記のような光ファイバ伝送路の状態値や、ＯＡＤＭノード１０ａ−１、ＨｕＢノード１０ａ−１０、ＯＡＤＭノード１０ａ−２における上記のようなノードの状態値がある。

さらに、制御端末２０ａは、パスｐ３に関連するネットワーク情報をあらかじめ収集し、そのネットワーク情報からパスｐ３に対応する初期ヒストグラム情報を求めておき、受信機１０ｂ−３の初期運用時に設定する。

パスｐ３に関連するネットワーク情報とは、光ファイバｆ１における上記のような光ファイバ伝送路の状態値や、ＯＡＤＭノード１０ａ−１、ＨｕＢノード１０ａ−１０における上記のようなノードの状態値がある。

次に制御端末２０ａおよび受信機の動作概要についてフローチャートを用いて説明する。図１１は制御端末２０ａの基本動作を示すフローチャートである。
〔Ｓ２１〕制御端末２０ａが起動する。

〔Ｓ２２〕制御端末２０ａは、ネットワーク情報にもとづき、パスに対応した初期ヒストグラム情報を算出する。
〔Ｓ２３〕制御端末２０ａは、受信機の起動を認識すると、パス毎に算出した初期ヒストグラム情報を、該当パスを通じて光信号を受信する該当受信機に対して設定する。

〔Ｓ２４〕制御端末２０ａは、新たに立ち上げられたパスがあるか否かを判別する。新たに立ち上げられたパスがあればステップＳ２３へ戻り（制御端末２０ａでは、事前に想定される各パスの初期ヒストグラム情報を計算しておくため）、新たに立ち上げられたパスがなければステップＳ２４を繰り返す。

図１２は受信機の基本動作を示すフローチャートである。
〔Ｓ３１〕受信機１０ｂが起動する。
〔Ｓ３２〕受信機１０ｂは、起動した旨を制御端末２０ａへ通知する。

〔Ｓ３３〕受信機１０ｂは、制御端末２０ａから初期ヒストグラム情報を受信して内部データベース（尤度情報管理部１３ａ）へ設定する。
〔Ｓ３４〕受信機１０ｂは、初期ヒストグラム情報を元にして、ビット推定処理を行い、推定値にもとづきヒストグラムデータの更新を行う。

次に初期ヒストグラム情報の受信機への配布動作について説明する。初期ヒストグラム情報は、ＯＳＣ（Optical Supervisor Channel）信号に重畳させて他ノードへ伝送し、他ノードに接続している受信機へ到達させる。

なお、ＷＤＭ通信では、光主信号の他に、１ＭＨｚ〜１５０ＭＨｚ程度のＯＳＣと呼ばれる監視制御用の光信号があり、ＯＳＣ信号によって装置内の運用状態やエラー情報などを他局へ通知したりする。初期ヒストグラム情報の配布にも、このＯＳＣ信号を利用することで、各受信機へ設定することができる。

図１３は初期ヒストグラム情報の配布動作を説明するための図である。図１３を用いて、制御端末２０ａで生成された初期ヒストグラム情報が、ＯＳＣ信号によって、受信機５ａ−１、５ａ−２へ配布される様子について説明する。

ＯＡＤＭノード５０−１とＯＡＤＭノード５０−２は、光ファイバｆ０を通じて接続する（光ファイバｆ０上に中継局が存在してもよい）。ＯＡＤＭノード５０−１、５０−２のトリビュタリ側にはそれぞれ、光送受信機能を持つ光トランスポンダ５−１、５−２が接続する。また、ＯＡＤＭノード５０−１には、制御端末２０ａが接続する。

ＯＡＤＭノード５０−１は、プリアンプ５１ａ−１、ポストアンプ５１ｂ−１、波長分離部５２−１、波長多重部５３−１、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ部５４−１、ＯＳＣ部５５ａ−１、５５ｂ−１、伝送制御部５６−１、ＯＳＣカプラｃ１−１、ｃ２−１から構成される。また、光トランスポンダ５−１は、受信機５ａ−１、送信機５ｂ−１を含む。

ＯＡＤＭノード５０−２は、プリアンプ５１ａ−２、ポストアンプ５１ｂ−２、波長分離部５２−２、波長多重部５３−２、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ部５４−２、ＯＳＣ部５５ａ−２、５５ｂ−２、伝送制御部５６−２、ＯＳＣカプラｃ１−２、ｃ２−２から構成される。また、光トランスポンダ５−２は、受信機５ａ−２、送信機５ｂ−２を含む。

最初に通常の光伝送動作について説明する。なお、便宜上、波長多重化された光主信号をＷＤＭ主信号と呼び、ＷＤＭ主信号とＯＳＣ信号とが多重化したものをＷＤＭ信号と呼ぶ。また、図１３では、左から右への下り方向の装置構成のみ示しているが、実際には右から左方向への上り方向の装置構成も有しており、共に同じ構成なので上り方向についての説明は省略する。

ＯＳＣカプラｃ１−１は、受信したＷＤＭ信号をＷＤＭ主信号とＯＳＣ信号とに分岐する。ＷＤＭ主信号は、プリアンプ５１ａ−１へ向けて送出され、ＯＳＣ信号は、ＯＳＣ部５５ａ−１へ向けて送出される。プリアンプ５１ａ−１は、ＷＤＭ主信号を増幅する。波長分離部５２−１は、ＷＤＭ主信号を波長単位に分離する。

光トランスポンダ５−１内の送信機５ｂ−１は、Ａｄｄすべき光信号を伝送制御部５６−１へ送信する。また、受信機５ａ−１は、Ｄｒｏｐされた光信号を受信して最尤系列推定の受信処理を行う。

ＯＡＤＭノード５０−１内のＡｄｄ／Ｄｒｏｐ部５４−１は、Ａｄｄ処理を行う場合、送信機５ｂ−１から送信された光信号を、伝送制御部５６−１を介して受信し、波長分離部５２−１で分離された所定の波長信号と切り替える（光トランスポンダ５−１から出力された波長信号を選択する）。Ｄｒｏｐ処理を行う場合、波長分離部５２−１で分離された所定の波長信号を伝送制御部５６−１へ送信する。またＤｒｏｐされた波長信号は、伝送制御部５６−１を介して受信機５ａ−１へ送信される。

波長多重部５３−１は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ部５４−１から出力された互いに異なる複数の波長信号を多重化して、新たなＷＤＭ主信号を生成する。ポストアンプ５１ｂ−１は、ＷＤＭ主信号を増幅する。

一方、ＯＳＣ部５５ａ−１は、受信したＯＳＣ信号をＯ／Ｅ変換して電気信号を生成して伝送制御部５６−１へ送信する。伝送制御部５６−１は、受信した電気信号から他ノードの運用状態・障害状態を認識する。

また、伝送制御部５６−１では、自ノードの運用状態・障害状態を含めて新たなＯＳＣ信号の元になる電気信号を生成し、ＯＳＣ部５５ｂ−１へ送信する。ＯＳＣ部５５ｂ−１は、電気信号を受信してＥ／Ｏ変換を行い、新たなＯＳＣ信号を生成し、ＯＳＣカプラｃ２−１へ送信する。

ＯＳＣカプラｃ２−１は、ポストアンプ５１ｂ−１から出力されたＷＤＭ主信号と、ＯＳＣ部５５ｂ−１から出力されたＯＳＣ信号とを合波して、ＷＤＭ信号を生成し、光ファイバｆ０を通じて次段のＯＡＤＭノード５０−２へ送信する。なお、ＯＡＤＭノード５０−２の動作も、ＯＡＤＭノード５０−１と同じなので説明は省略する。

次に初期ヒストグラム情報の伝達の流れについて説明する。制御端末２０ａは、受信機５ａ−１へ設定すべき初期ヒストグラム情報Ｈ１を生成し、受信機５ａ−２へ設定すべき初期ヒストグラム情報Ｈ２を生成する。制御端末２０ａは、受信機５ａ−１が接続している伝送制御部５６−１につながっているので、初期ヒストグラム情報Ｈ１に関しては、ＯＳＣ信号を用いずに、伝送制御部５６−１を介して受信機５ａ−１に到達する。

一方、伝送制御部５６−１は、受信機５ａ−２用の初期ヒストグラム情報Ｈ２を受信すると、ＯＳＣ信号の元になる、運用状態・障害状態を通知するための電気信号のフォーマットの空フィールドに初期ヒストグラム情報Ｈ２を挿入して、ＯＳＣ部５５ｂ−１へ送信する。ＯＳＣ部５５ｂ−１は、初期ヒストグラム情報Ｈ２が挿入されている電気信号をＥ／Ｏ変換して、ＯＳＣ信号を生成する。

ＯＳＣカプラｃ２−１は、ポストアンプ５１ｂ−１から出力されたＷＤＭ主信号と、ＯＳＣ部５５ｂ−１から出力されたＯＳＣ信号とを合波して、ＷＤＭ信号を生成し、光ファイバｆ０を通じて次段のＯＡＤＭノード５０−２へ送信する。

ＯＡＤＭノード５０−２において、ＯＳＣカプラｃ１−２は、受信したＷＤＭ信号をＷＤＭ主信号とＯＳＣ信号とに分岐する。ＷＤＭ主信号は、プリアンプ５１ａ−２へ向けて送出され、ＯＳＣ信号は、ＯＳＣ部５５ａ−２へ向けて送出される。

ＯＳＣ部５５ａ−２は、受信したＯＳＣ信号をＯ／Ｅ変換して電気信号を生成して伝送制御部５６−２へ送信する。伝送制御部５６−２は、受信した電気信号の中に、受信機５ａ−２に対応する初期ヒストグラム情報Ｈ２が挿入されていることを認識する。

伝送制御部５６−２は、初期ヒストグラム情報Ｈ２をＥ／Ｏ変換した後に、受信機５ａ−２へ送信し、受信機５ａ−２は、初期ヒストグラム情報Ｈ２をＯ／Ｅ変換してデータベース上に保存する。

このように、初期ヒストグラム情報は、ＯＳＣ信号に挿入されて、所望の受信機へ伝送されることになる。また、ＯＳＣ信号を利用して初期ヒストグラム情報を伝送するので、制御端末２０ａは、ＯＳＣ信号の送受信を行うノードであれば、どのノードに接続してもよい。

次に制御装置２０の構成について説明する。図１４は制御装置２０の構成を示す図である。制御装置２０は、ネットワーク情報管理部２１と制御部２から構成され、制御部２は、受信波形生成部２２、信号レベル保持部２３、雑音分布演算処理部２４、初期ヒストグラム情報演算処理部２５、初期ヒストグラム情報保持部２６、初期ヒストグラム情報送信部２７、ヒストグラム情報収集部２８、運用制御部２９から構成される。

ネットワーク情報管理部２１は、光ファイバ伝送路における、光ファイバ種類、距離、光損失値や、ＯＡＤＭノードまたはＨｕＢノード内の光アンプで発生するＯＳＮＲなどの属性値（状態情報）をネットワーク情報としてパス単位で管理する（これらのネットワーク情報は、パス毎に、ユーザによってあらかじめネットワーク情報管理部２１に登録することが可能）。

受信波形生成部２２は、ネットワーク情報にもとづき、波長分散・ＰＭＤなどの非線形効果によって生じる波形歪みを、パス単位で計算して波形シミュレーションを行って、受信波形ａを求める。

すなわち、パス毎のネットワーク情報を用いて、該当パスを流れてきた光信号が、どの程度の波形歪みを生じるかの波形シミュレーションを行うものである。光ファイバ中の光信号の伝播を計算する方法としては、例えば、スプリット・ステップ・フーリエ変換法といった既存の技術があり、このような演算法を用いて波形シミュレーションを行うことができる。

信号レベル保持部２３は、受信波形生成部２２の波形シミュレーションによって得られた受信波形ａから信号レベルを保持する。例えば、状態ビットＮが２のとき、ヒストグラムデータを生成する場合は、８パターン（００−０、００−１、０１−０、０１−１、１０−０、１０−１、１１−０、１１−１）の分類があるので、受信波形ａ上における、それぞれのパターンに応じたサンプル点の信号レベルを保持する（図１５で後述）。

雑音分布演算処理部２４は、ネットワーク情報にもとづいて、雑音分布の分布広がり（ばらつき）具合を示す指標となる標準偏差を求めるための演算処理を行う。具体的には、ネットワーク情報の中のＯＳＮＲ情報などから、対象パスのＱ値を算出し、そのＱ値から、雑音分布を正規分布とみなしたときの標準偏差を算出する。

なお、Ｑ値とは、光伝送の品質評価に用いられる指標の１つである。Ｑ値は、振幅方向のノイズに対する影響を定量的に示した値のことであり、値が大きいほど伝送品質が良好であること示す（標準偏差算出の詳細は後述する）。

初期ヒストグラム情報演算処理部２５は、雑音分布演算処理部２４で算出された標準偏差を持つ雑音分布にもとづき、各量子化値となる尤度を算出し、その算出結果を適切に正規化したデータ値を、初期ヒストグラム情報として生成する。

なお、初期ヒストグラム情報を生成する場合には２通りの処理があって、いずれか任意に選択可能である。１つ目は、光ファイバ伝送路上で波長分散やＰＭＤなどの非線形光学効果によって生じる波形歪みと、光ファイバ伝送路またはノード（ＯＳＮＲノード、ＨｕＢノード、中継局など）内で生じる雑音劣化（ＯＳＮＲ値）と、の２つの情報を反映させて、初期ヒストグラム情報を生成する場合である（第１の演算処理とする）。

２つ目は、波形歪みについては考慮せずに（したがって、受信波形生成部２２による波形シミュレーションは行わない）、光ファイバ伝送路またはノード（ＯＳＮＲノード、ＨｕＢノード、中継局など）内で生じる雑音劣化（ＯＳＮＲ値）のみを反映させて、初期ヒストグラム情報を生成する場合である（第２の演算処理とする）。

また、前者の第１の演算処理を行う場合には、波形シミュレーションで得られた受信波形ａに対し、受信波形ａの信号レベル毎に重畳した雑音分布にもとづいて、初期ヒストグラム情報を生成することになる。

後者の第２の演算処理を行う場合は、波形シミュレーションは不要であり、ビット１における雑音分布およびビット０における雑音分布にもとづいて、初期ヒストグラム情報を生成することになる（初期ヒストグラム情報の生成処理の詳細は後述する）。

ここで、第１の演算処理では、対象パスの波形シミュレーションを行って得た受信波形ａを元に、初期ヒストグラム情報を算出するものであるので、実際のネットワーク上の伝送状態の情報が反映された初期ヒストグラム情報を生成することができる。このため、波形劣化や雑音劣化が顕著であると想定されるパスに対しては、第１の演算処理を選択する。

ただし、波形劣化や雑音劣化がそれほど顕著に生じることのないパス（例えば、伝送区間の短いパスなど）に対しては、波形シミュレーションは行わない、より簡易的な第２の演算処理を選択して初期ヒストグラム情報を生成してもよい（当然、第１の演算処理を選択してもよい）。

また、第１の演算処理または第２の演算処理の選択は、ユーザのマニュアル指示で行うこともできるが、対象パスのネットワーク情報にもとづき、自動的に選択制御することもできる。

具体的には、初期ヒストグラム情報演算処理部２５は、ネットワーク情報の中から、例えば、対象パスの伝送距離の情報を抽出し、抽出した伝送距離があらかじめ設定されたしきい値を超えるものであれば、その対象パスは波形劣化等が起きやすいとみなして、第１の演算処理を自動的に選択し、伝送距離がしきい値を超えないものであれば、第２の演算処理を自動的に選択する。このような制御を行うことで保守効率の向上を図ることが可能になる。

一方、初期ヒストグラム情報保持部２６は、対象パス単位に生成された初期ヒストグラム情報Ｈ１〜Ｈｎを保持する。初期ヒストグラム情報送信部２７は、初期ヒストグラム情報Ｈ１〜Ｈｎを制御装置２０が接続するノード（ＯＡＤＭノードまたはＨｕＢノードなど）へ送信する。

なお、初期ヒストグラム情報には、どのパスに対応するかの識別子が付加している。したがって、制御装置２０が接続するノードへ初期ヒストグラム情報が送信されることで、上述したように、そのノードは、初期ヒストグラム情報をＯＳＣ信号に挿入し、初期ヒストグラム情報が挿入されたＯＳＣ信号が各ノードへ伝達されることで、ノードに接続している該当識別子に対応する受信機へ初期ヒストグラム情報がＤｒｏｐされる。そして、該当受信機に該当初期ヒストグラム情報が設定されることになる。

一方、ヒストグラム情報収集部２８は、受信機で更新されたヒストグラム情報を一定周期で収集する（図４０、図４１で後述）。運用制御部２９は、装置内の各構成要素の全体制御を行う。また、ネットワーク内での新たなパスの立ち上げを認識したり、端末と接続してユーザインタフェースを提供したりする機能も含んでいる。

次に初期ヒストグラム情報の生成処理について詳しく説明する。最初に波形シミュレーションによって得られる信号波形に対して、信号レベルを保持するまでの動作について説明する。

図１５は受信波形ａを示す図である。受信波形生成部２２の波形シミュレーションによって受信波形ａが生成される。また、信号レベル保持部２３では、波形シミュレーションによって得られた受信波形ａに対して、現状態のビットと次ビットの値との組み合わせパターンに分類した信号レベルを保持する。

なお、状態ビットＮ＝２としたので、組み合わせパターンは、８パターン（００−０、００−１、０１−０、０１−１、１０−０、１０−１、１１−０、１１−１）あり、これら８つの各パターンにおける信号レベルを保持することになる。

例えば、図１５において、現状態０１で次ビットが１となる０１−１のときの受信波形ａの信号レベルをＬ１とし（Ｌ１のレベル値＝０．９１とする）、現状態１１で次ビットが１となる１１−１のときの受信波形ａの信号レベルをＬ２とする（Ｌ２のレベル値＝０．８９とする）。

また、現状態１１で次ビットが０となる１１−０のときの受信波形ａの信号レベルをＬ３とし（Ｌ３のレベル値＝０．２０とする）、現状態１０で次ビットが０となる１０−０のときの受信波形ａの信号レベルをＬ４とする（Ｌ４のレベル値＝０．１５とする）。

さらに、現状態００で次ビットが０となる００−０のときの受信波形ａの信号レベルをＬ５とし（Ｌ５のレベル値＝０．１８とする）、現状態００で次ビットが１となる００−１のときの受信波形ａの信号レベルをＬ６とする（Ｌ６のレベル値＝０．９０とする）。

信号レベル保持部２３は、これら信号レベルＬ１〜Ｌ６の値を保持する（実際には、残りのパターン０１−０および１０−１のときの受信波形ａにおける信号レベルも求めることになるが省略し、Ｌ１〜Ｌ６までの信号レベルで以降説明する）。なお、図１６に受信波形ａから得られた信号レベルＬ１〜Ｌ６の値をまとめて示す。

次に雑音分布演算処理部２４の動作について説明する。まず、ネットワーク情報から対象パスのＯＳＮＲ値である受信ＯＳＮＲと、対象パスの伝送ペナルティとを抽出して、対象パスのＱ値である受信Ｑ値を計算する。

受信ＯＳＮＲは、対象パス上に配置されるノード内の光アンプで発生するノイズまたは光ファイバ伝送路上で生じるノイズも含めたＯＳＮＲ値である。また、伝送ペナルティは、対象パスにおける波長分散やＰＭＤなどを要因として生じる受信信号の劣化度合いを示す値である。

受信Ｑ値は、以下の式（１）で算出する。なお、式中のＣは、ＯＳＮＲのパラメータ値をＱのパラメータ値に変換する変換係数である（Ｃ＝ＯＳＮＲ／Ｑ変換係数）。
受信Ｑ値＝受信ＯＳＮＲ＋Ｃ−伝送ペナルティ・・・（１）
一般的にＱ値は、信号波形のレベル“１”側の雑音分布の平均レベル値であるマークをμ₁とし、信号波形のレベル“０”側の雑音分布の平均レベル値であるスペースをμ₀とし、レベル“１”側の雑音分布の分布広がりを表す標準偏差をσ₁とし、レベル“０”側の雑音分布の分布広がりを表す標準偏差をσ₀としたときに、以下の式（２）で定義される。

Ｑ値＝｜μ₁−μ₀｜／（σ₀＋σ₁）・・・（２）
図１７は信号波形のレベル“０”側の雑音分布とレベル“１”側の雑音分布を示す図である。縦軸は振幅、横軸は出現確率である。雑音分布が正規分布となると仮定したときの式（２）の内容を図示したものである。波形劣化が増大する場合には、分布広がりが多くなってＱ値は減少する。また、波形劣化が減少する場合には、分布広がりが小さくなってＱ値は増大する。

一方、マークμ₁とスペースμ₀は以下の式（３ａ）（３ｂ）で表される。なお、μ_aveは、μ₀とμ₁の平均値であり、Coeffは調整係数である。μ_aveとCoeffは、あらかじめ固定値として設定しておき、ネットワーク情報として登録しておく。

μ₁＝μ_ave＋（Ｑ値×Coeff）・・・（３ａ）
μ₀＝μ_ave−（Ｑ値×Coeff）・・・（３ｂ）
またσ₀＝σ₁とすると、式（２）から以下の式（４）が導かれる。

σ₀＝σ₁＝｜μ₁−μ₀｜／（２×Ｑ値）・・・（４）
ここで、式（１）からＱ値が求まり、μ_aveとCoeffも既知であるので、式（３ａ）、（３ｂ）、（４）にこれらの値を代入することにより、雑音分布演算処理部２４において、雑音分布の標準偏差σ（＝σ₀＝σ₁）が求められる。

図１８は受信波形ａの信号レベルに重畳した雑音分布を示す図である。縦軸は振幅、横軸は出現確率である。例として、受信波形ａの信号レベルＬ１に重畳した雑音分布Ａ１と、信号レベルＬ３に重畳した雑音分布Ａ３を示している。

なお、「ある信号ポイントに対して、標準偏差σを持つ雑音分布を重畳する」ということは、その信号ポイントのレベル値を平均値として、標準偏差σの広がりを持つ分布（＝雑音分布）が該当信号ポイント上に形成されるということであり、その雑音分布は、該当信号ポイントにおいて雑音の影響を含めた振幅分布を表しているものである。

信号レベルＬ１における雑音分布Ａ１は、平均値が０．９１（＝Ｌ１）であり、標準偏差がσの正規分布である。また、信号レベルＬ３における雑音分布Ａ３は、平均値が０．２０（＝Ｌ３）であり、標準偏差がσの正規分布である。

このように、雑音分布演算処理部２４では、ネットワーク情報から対象パスのＯＳＮＲや伝送ペナルティの情報を取得して、上記の式（１）〜（４）にもとづいて、雑音分布の標準偏差を求める。

次に初期ヒストグラム情報演算処理部２５の動作について説明する。初期ヒストグラム情報の生成には、第１の演算処理により求める場合と、第２の演算処理により求める場合があるので、第１の演算処理については図１９〜図２９で説明し、第２の演算処理については図３０〜図３８で説明する。

第１の演算処理について説明する。図１９は信号レベルＬ１〜Ｌ６における受信レベルの出現確率を示す図である。列ｒ１に記載の数値は、量子化値ｚ＝０〜７である。列ｒ２に記載の数値は、量子化値ｚの中間値（以下、量子化中間値と呼ぶ）を示したもので、７を上限にｚ＋０．５とした値を示している。

また、列ｒ３の正規化受信レベルとは、０．００〜１．００レベルの範囲を、量子化中間値のそれぞれの９個の値に対応するように正規化した際の離散値である。すなわち、各量子化中間値を、１．００レベルに対応する７（＝量子化中間値の最大値）で割れば、０．００〜１．００レベルの範囲内での、量子化中間値それぞれに対応した離散レベル値が得られる。

例えば、正規化受信レベル１．００は、量子化中間値７を量子化中間値の最大値７で割った値であり（１．００＝７／７）、正規化受信レベル０．９３は、量子化中間値６．５を量子化中間値の最大値７で割った値であり（０．９３＝６．５／７）、正規化受信レベル０．７９は、量子化中間値５．５を量子化中間値の最大値７で割った値である（０．７９＝５．５／７）。その他の正規化受信レベルも同様にして計算される。

上記の内容を一般化すると、量子化値のビットが量子化値０〜ｎの（ｎ＋１）ビットである場合（ｎ＝０、１、２、・・・）、量子化値の中間値を量子化中間値Ｍ_k（０≦ｋ≦ｎ＋１、ｋは整数）とした際に、ｋ＝０のときＭ_k＝Ｍ₀＝０、１≦ｋ≦ｎのときＭ_k＝（ｋ＋（ｋ−１））／２、ｋ＝ｎ＋１のときＭ_k＝Ｍ_n+1＝ｎと算出することになる。また、正規化受信レベルＳ_kは、量子化中間値Ｍ_kをｎで割って（Ｓ_k＝Ｍ_k／ｎ）、信号受信レベル範囲を離散値で表した値となる。

一方、出現確率テーブルＴ２は、信号レベルＬ１〜Ｌ６が正規化受信レベルとなるときの出現確率を表している。以下、出現確率テーブルＴ２に記載されている数値の意味について説明する。

なお、以降の説明のために、受信Ｑ値＝１３．０ｄＢ、μ_ave＝０．５４、Coeff＝０．０２７７であったとして、雑音分布演算処理部２４において、式（３ａ）、（３ｂ）からμ₀＝０．１８、μ₁＝０．９０が算出され、式（４）から標準偏差σ＝０．０２８が算出されたとする。

初期ヒストグラム情報演算処理部２５では、信号レベルに重畳した雑音分布における確率変数が、ある正規化受信レベルの値以下となる出現確率を算出する。出現確率テーブルＴ２には、正規化受信レベル個別に算出された出現確率の値が記されている。

信号レベルＬ１を例に挙げると、信号レベルＬ１の欄に記載されている“１”という数値の意味は、信号レベルＬ１の雑音分布（平均値＝０．９１、標準偏差σを持つ正規分布）における確率変数が、ある正規化受信レベル（１．００に該当）以下となる確率のことである。

図２０は信号レベルＬ１に重畳した雑音分布の正規化受信レベルが１．００以下となる範囲を示す図である。縦軸は振幅、横軸は出現確率である。信号レベルＬ１に重畳した雑音分布Ａ１は、平均値＝０．９１、標準偏差σ＝０．０２８の正規分布であり、±３σの分布を示している。

なお、あるデータのサンプルが、平均値を頂点とした正規分布をしている場合、標準偏差σの意味は、例えば、平均値を中心として±１σの値をとるデータは全体の６８．２６％となり、平均値を中心として±２σの値をとるデータは全体の９５．４４となり、平均値を中心として±３σの値をとるデータは全体の９９．７４％となるということである。以降では±３σとして説明する。

雑音分布Ａ１は確率分布であるから、雑音分布Ａ１内の全体の領域の面積は１である。したがって、雑音分布Ａ１において、正規化受信レベルが１．００以下となる確率は、雑音分布Ａ１内の領域全体が含まれるから“１”である（受信レベルが１以下となる確率は１であるといっており自明のことである）。出現確率テーブルＴ２の信号レベルＬ１の該当欄にはこの“１”が記されている。

また、信号レベルＬ１の欄に記載されている“０．７４７７８７８”という数値の意味は、信号レベルＬ１に重畳した雑音分布Ａ１における確率変数が、ある正規化受信レベル（０．９３に該当）以下となる確率のことである。

図２１は信号レベルＬ１に重畳した雑音分布Ａ１の正規化受信レベルが０．９３以下となる範囲を示す図である。縦軸は振幅、横軸は出現確率である。信号レベルＬ１に重畳した雑音分布Ａ１において、正規化受信レベルが０．９３以下となる確率は、雑音分布Ａ１内の斜線領域の面積となり、この面積の値（積分値）を計算することで０．７４７７８７８が得られ、この値が出現確率テーブルＴ２の信号レベルＬ１の該当欄に記されているものである。信号レベルＬ１のその他の正規化受信レベルに対しても同様にして出現確率が算出される。

なお、雑音分布Ａ１では、実質的に最小の振幅値は０．８２６（＝０．９１−０．０２８×３）とみなしてよく、０．８２６よりも小さな正規化受信レベルの出現確率は、極めて０に近い値となる。例えば、雑音分布Ａ１の正規化受信レベル０．７９に対応する出現確率は、３．９５９Ｅ−０６（＝３．９５９^-06）となっており、極めて０に近い値になっている（また、最小振幅値０．８２６よりも小さな振幅値０．７９が出現することはないから、確率は０であると判断してよい）。テーブル中の数値で、ｘｘＥ−ｙｙと記されている数値は、有効桁を小数点第６桁以下を切り捨てとした値とするが、実質０とみなしてよい。

次に信号レベルＬ３を例に挙げて説明すると、信号レベルＬ３の欄に記載されている“１”という数値の意味は、信号レベルＬ３に重畳した雑音分布（平均値＝０．２０、標準偏差σ＝０．０２８を持つ正規分布）における確率変数が、ある正規化受信レベル（１．００に該当）以下となる確率のことである。

図２２は信号レベルＬ３に重畳した雑音分布の正規化受信レベルが１．００以下となる範囲を示す図である。縦軸は振幅、横軸は出現確率である。信号レベルＬ３に重畳した雑音分布Ａ３は、平均値＝０．２０、σ＝０．０２８の正規分布である。

雑音分布Ａ３は確率分布であるから、雑音分布Ａ３内の全体の領域の面積は１である。したがって、雑音分布Ａ３において正規化受信レベルが１．００以下となる確率は、雑音分布Ａ３内の領域全体が含まれるから“１”である。

また、雑音分布Ａ３の最大の振幅値は、実質的に０．２８４（＝０．２０＋０．０２８×３）とみなしてよいから、信号レベルＬ３では、正規化受信レベル１．００だけでなく、０．９３、０．７９、０．６４、０．５０、０．３６以下となる確率も、雑音分布Ａ３内の領域全体が、各正規化受信レベル内に含まれるから“１”となる。

一方、信号レベルＬ３の欄に記載されている“０．６９６１９７７”という数値の意味は、信号レベルＬ３に重畳した雑音分布Ａ３における確率変数が、ある正規化受信レベル（０．２１に該当）以下となる確率のことである。

図２３は信号レベルＬ３に重畳した雑音分布Ａ３の正規化受信レベルが０．２１以下となる範囲を示す図である。縦軸は振幅、横軸は出現確率である。雑音分布Ａ３において、正規化受信レベルが０．２１以下となる確率は、雑音分布Ａ３内の斜線領域の面積となり、この面積の値（積分値）を計算することで０．６９６１９７７が得られ、この値が出現確率テーブルＴ２の信号レベルＬ３の該当欄に記されているものである。信号レベルＬ３のその他の正規化受信レベルに対しても同様にして出現確率が算出される。

ちなみに、雑音分布Ａ３では、最小の振幅値は０．１１６（＝０．２０−０．０２８×３）とみなしてよいから、０．１１６よりも小さな正規化受信レベルの出現確率は、０としてよい（正規化受信レベル０．０７、０．００の出現確率は０と見てよい）。

次に信号レベルＬ１〜Ｌ６における各量子化値に対する出現確率について説明する。上記では、信号レベルＬ１〜Ｌ６に対して、ある正規化受信レベル以下となる出現確率を、正規化受信レベル個別に求めた。次の処理としては、信号レベル内の量子化値に対する出現確率を求める（個々の量子化値に対する出現確率を頻度と記す）。

図２４は頻度テーブルを示す図である。頻度テーブルＴ３は、信号レベルＬ１〜Ｌ６における各量子化値に対する頻度を示している。信号レベルＬ１を例にして説明する。上述のように、信号レベルＬ１の雑音分布Ａ１において、正規化受信レベルが１．００以下となる出現確率は１であり、正規化受信レベルが０．９３以下となる出現確率は０．７４７７８７８であった。

また、出現確率テーブルＴ２からわかるように、正規化受信レベル１．００は量子化値ｚ＝７に対応し、正規化受信レベル０．９３は量子化値ｚ＝６に対応しているので、量子化値ｚ＝７以下となる出現確率は１であり、量子化値ｚ＝６以下となる出現確率は０．７４７７８７８である。

量子化値ｚ＝７となる確率（頻度）は、量子化値ｚ＝７以下となる出現確率から量子化値ｚ＝６以下となる出現確率を引いたものとしてよいから、量子化値ｚ＝７となる頻度は、０．２５２２（＝１−０．７４７７８７８）となる。

また、量子化値ｚ＝６となる頻度は、量子化値ｚ＝６以下となる出現確率から量子化値ｚ＝５以下となる出現確率を引いたものとしてよいから、量子化値ｚ＝６となる頻度は、０．７４７８（＝０．７４７７８７８−０）となる（出現確率テーブルＴ２の記載に忠実にもとづけば、０．７４７７８７８−３．９５９Ｅ−０６となるが、０．７４７７８７８−０としてよい）。なお、信号レベルＬ１において、同様な計算を行うことで、その他の量子化値に対する頻度は０となる。

同様にして、信号レベルＬ３を例にして説明する。上述のように、信号レベルＬ３の雑音分布Ａ３において、正規化受信レベルが０．３６以下となる出現確率は１であり、正規化受信レベルが０．２１以下となる出現確率は０．６９６１９７７であった。

また、出現確率テーブルＴ２からわかるように、正規化受信レベル０．３６は量子化値ｚ＝２に対応し、正規化受信レベル０．２１は量子化値ｚ＝１に対応しているので、量子化値ｚ＝２以下となる出現確率は１であり、量子化値ｚ＝１以下となる出現確率は０．６９６１９７７である。

量子化値ｚ＝２となる確率（頻度）は、量子化値ｚ＝２以下となる出現確率から量子化値ｚ＝２以下となる出現確率を引いたものとしてよいから、量子化値ｚ＝２となる頻度は、０．３０３８（＝１−０．６９６１９７７）となる。

また、量子化値ｚ＝１となる頻度は、量子化値ｚ＝１以下となる出現確率から量子化値ｚ＝０以下となる出現確率を引いたものとしてよいから、量子化値ｚ＝１となる頻度は、０．６９６２（＝０．６９６１９７７−０）となる（出現確率テーブルＴ２の記載に忠実にもとづけば、０．６９６１９７７−１．９０５Ｅ−０６となるが、０．６９６１９７７−０としてよい）。なお、信号レベルＬ３において、同様な計算を行うことで、その他の量子化値に対する頻度は０となる。図２５に頻度グラフを示す。縦軸は量子化値ｚ、横軸は頻度である。頻度テーブルＴ３に記載された数値を、信号レベルＬ１〜Ｌ６毎に折れ線グラフで示したものである。

次の処理としては、頻度テーブルＴ３に示される値を、信号レベルＬ１〜Ｌ６毎に合計１０となるように各頻度を整数に正規化して、正規化した値をヒストグラムデータとする。

図２６はヒストグラムテーブルを示す図である。頻度テーブルＴ３で示された値を整数に変換した値が、ヒストグラムテーブルＴ１ａに記載されている。例えば、頻度テーブルＴ３の信号レベルＬ１では、量子化値ｚ＝７の頻度が０．２５２２であり、量子化値ｚ＝６の頻度が０．７４７８となっているので、ヒストグラムテーブルＴ１ａでは、量子化値ｚ＝７の頻度を３、量子化値ｚ＝６の頻度を７と正規化した値が登録されている。その他も同様にして正規化した値が登録される。

図２７〜図２９はヒストグラムテーブルへの初期ヒストグラムデータの登録過程を示す図である。図２７に対し、ヒストグラムテーブルＴ１ａ−０は、何も登録されていない状態である。ヒストグラムテーブルＴ１ａ−１には、０１−１（信号レベルＬ１）の初期ヒストグラムデータとして、量子化値ｚ＝６が頻度７、量子化値ｚ＝７が頻度３となるデータ値が登録されている。

ヒストグラムテーブルＴ１ａ−２には、１１−１（信号レベルＬ２）の初期ヒストグラムデータとして、量子化値ｚ＝６が頻度９、量子化値ｚ＝７が頻度１となるデータ値が登録されている。

図２８に対し、ヒストグラムテーブルＴ１ａ−３には、１１−０（信号レベルＬ３）の初期ヒストグラムデータとして、量子化値ｚ＝１が頻度７、量子化値ｚ＝２が頻度３となるデータ値が登録されている。ヒストグラムテーブルＴ１ａ−４には、１０−０（信号レベルＬ４）の初期ヒストグラムデータとして、量子化値ｚ＝１が頻度１０となるデータ値が登録されている。

図２９に対し、ヒストグラムテーブルＴ１ａ−５には、００−０（信号レベルＬ５）の初期ヒストグラムデータとして、量子化値ｚ＝１が頻度９、量子化値ｚ＝２が頻度１となるデータ値が登録されている。ヒストグラムテーブルＴ１ａ−６には、００−１（信号レベルＬ６）の初期ヒストグラムデータとして、量子化値ｚ＝６が頻度８、量子化値ｚ＝７が頻度２となるデータ値が登録されている。

なお、第１の演算処理を一般化して記載すると、受信波形ａの信号レベルを信号レベルＬ１〜Ｌｐ（ｐ＝１、２、・・・）とした場合に、信号レベルＬｒ（１≦ｒ≦ｐ、ｒは整数）に重畳した雑音分布における確率変数が、正規化受信レベルＳ_kの値以下となる出現確率Ｐ_kを算出する。

この場合、正規化受信レベルＳ_kに対応する量子化値ｋ−１と（１≦ｋ≦ｎ＋１）、正規化受信レベルＳ_k-1に対応する量子化値ｋ−２と（２≦ｋ≦ｎ＋１）に対し、量子化値ｋ−１以下となる出現確率Ｐ_kから量子化値ｋ−２以下となる出現確率Ｐ_k-1を引いて、信号レベルＬｒが量子化値ｋ−１となる確率である頻度を求める。ただし、ｋが１となる場合は、量子化値０以下となる出現確率Ｐ₁から正規化受信レベルＳ₀となる出現確率を引いて、信号レベルＬｒが量子化値０となる確率である頻度を求める。そして、信号レベルＬ１〜Ｌｐすべての頻度を求め、頻度を正規化した値を初期ヒストグラム情報のデータ値とする。

例えば、ｒ＝１の信号レベルＬ１において、ｋ＝８とすると、正規化受信レベルＳ₈（＝１．００）に対応する量子化値７（＝８−１）と、正規化受信レベルＳ₇（＝０．９３）に対応する量子化値６（＝ｋ−２）とに対し、量子化値７以下となる出現確率Ｐ₈（＝１）から量子化値６以下となる出現確率Ｐ₇（＝０．７４７７８７８）を引いて、信号レベルＬ１が量子化値７となる確率である頻度を求めるといったことになる。

次に第２の演算処理について説明する。なお、以降の説明のために、受信Ｑ値＝１５．０ｄＢ、μ_ave＝０．４９、Coeff＝０．００９８であったとして、雑音分布演算処理部２４において、式（３ａ）、（３ｂ）からμ₀＝０．３４、μ₁＝０．６４が算出され、式（４）から標準偏差σ＝０．０１０が算出されたとする。

図３０はビット０、１における雑音分布を示す図である。縦軸は振幅、横軸は出現確率である。ビット０における雑音分布Ｂ０と、ビット１における雑音分布Ｂ１を示している。雑音分布Ｂ０は、平均値がスペースμ₀であり、標準偏差σの分布広がりを持つ正規分布である。また、雑音分布Ｂ１は、平均値がマークμ₁であり、標準偏差σの分布広がりを持つ正規分布である。

図３１はビット０、１の受信レベルの出現確率を示す図である。列ｒ１〜ｒ３は図１９で示したものと同じである。出現確率テーブルＴ４は、ビット０、１が正規化受信レベルとなるときの出現確率を表している。以下、出現確率テーブルＴ４に記載されている数値の意味について説明する。

初期ヒストグラム情報演算処理部２５では、ビット０、１に重畳した雑音分布における確率変数が、ある正規化受信レベルの値以下となる出現確率を算出する。出現確率テーブルＴ４には、正規化受信レベル個別に算出された出現確率の値が記されている。

ビット１を例に挙げると、ビット１の欄に記載されている“１”という数値の意味は、ビット１の雑音分布（平均値＝μ₁＝０．６４、標準偏差σ＝０．０１を持つ正規分布）における確率変数が、ある正規化受信レベル（１．００に該当）以下となる確率のことである。

図３２はビット１の雑音分布の正規化受信レベルが１．００以下となる範囲を示す図である。縦軸は振幅、横軸は出現確率である。ビット１における雑音分布Ｂ１は、平均値がマークμ₁となるので０．６４、標準偏差σ＝０．０１の正規分布である。

雑音分布Ｂ１は確率分布であるから、雑音分布Ｂ１内の全体の領域の面積は１である。したがって、雑音分布Ｂ１において、正規化受信レベルが１．００以下となる確率は、雑音分布Ｂ１内の領域全体が含まれるから“１”である。出現確率テーブルＴ２のビット１の該当欄にはこの“１”が記されている。

また、雑音分布Ｂ１の最大の振幅値は実質的に、０．６７（＝０．６４＋０．０１×３）とみなしてよいから、ビット１では、正規化受信レベル１．００だけでなく、０．９３、０．７９以下となる確率も、雑音分布Ｂ１内の領域全体が、各正規化受信レベル内に含まれるから“１”になる。

一方、ビット１の欄に記載されている“０．７２４９６９１”という数値の意味は、ビット１の雑音分布Ｂ１における確率変数が、ある正規化受信レベル（０．６４に該当）以下となる確率のことである。

図３３はビット１の雑音分布Ｂ１の正規化受信レベルが０．６４２９以下となる範囲を示す図である。縦軸は振幅、横軸は出現確率である。雑音分布Ｂ１において、正規化受信レベルが０．６４２９以下となる確率は、雑音分布Ｂ１内の斜線領域の面積となり、この面積の値（積分値）を計算することで０．７２４９６９１が得られ、この値が出現確率テーブルＴ４のビット１の該当欄に記されているものである。ビット１のその他の正規化受信レベルに対しても同様にして出現確率が算出される。なお、雑音分布Ｂ１では、最小の振幅値は０．６１（＝０．６４−０．０１×３）とみなしてよいから、０．６１よりも小さな正規化受信レベルの出現確率は０としてよい。

次にビット０について説明すると、ビット０の欄に記載されている“１”という数値の意味は、ビット０の雑音分布（平均値＝μ₀＝０．３４、標準偏差σ＝０．０１を持つ正規分布）における確率変数が、ある正規化受信レベル（１．００に該当）以下となる確率のことである。

図３４はビット０の雑音分布の正規化受信レベルが１．００以下となる範囲を示す図である。縦軸は振幅、横軸は出現確率である。ビット０における雑音分布Ｂ０は、平均値がスペースμ₀となるので０．３４、標準偏差σ＝０．０１の正規分布である。

雑音分布Ｂ０は確率分布であるから、雑音分布Ｂ０内の全体の領域の面積は１である。したがって、雑音分布Ｂ２において、正規化受信レベルが１．００以下となる確率は、雑音分布Ｂ０内の領域全体が含まれるから“１”である。出現確率テーブルＴ４のビット０の該当欄にはこの“１”が記されている。

また、雑音分布Ｂ０の最大の振幅値は０．３７（＝０．３４＋０．０１×３）とみなしてよいから、ビット０では、正規化受信レベル１．００だけでなく、０．９３、０．７９、０．６４、０．５０以下となる確率も、雑音分布Ｂ０内の領域全体が、各正規化受信レベル内に含まれるから“１”になる。

一方、ビット０の欄に記載されている“０．９２５５１０７”という数値の意味は、ビット０の雑音分布Ｂ０における確率変数が、ある正規化受信レベル（０．３６に該当）以下となる確率のことである。

図３５はビット０の雑音分布Ｂ０の正規化受信レベルが０．３６以下となる範囲を示す図である。縦軸は振幅、横軸は出現確率である。雑音分布Ｂ０において、正規化受信レベルが０．３６以下となる確率は、雑音分布Ｂ０内の斜線領域の面積となり、この面積の値（積分値）を計算することで０．９２５５１０７が得られ、この値が出現確率テーブルＴ４のビット０の該当欄に記されているものである。ビット０のその他の正規化受信レベルに対しても同様にして出現確率が算出される。

なお、雑音分布Ｂ０では、最小の振幅値は０．３１（＝０．３４−０．０１×３）としてよいから、０．３１よりも小さな正規化受信レベルの出現確率は、実質０となる。
次にビット０、１の各量子化値に対する出現確率について説明する。上記では、ビット０、１に対して、ある正規化受信レベル以下となる出現確率を、正規化受信レベル個別に求めた。次の処理としては、ビット０、１内の量子化値に対する出現確率（頻度）を求める。

図３６は頻度テーブルを示す図である。頻度テーブルＴ５は、ビット０、１における各量子化値に対する頻度を示している。ビット１の雑音分布Ｂ１において、正規化受信レベルが０．７９以下となる出現確率は１であり、正規化受信レベルが０．６４以下となる出現確率は０．７２４９６９１であった。

また、出現確率テーブルＴ４からわかるように、正規化受信レベル０．７９は量子化値ｚ＝５に対応し、正規化受信レベル０．６４は量子化値ｚ＝４に対応しているので、量子化値ｚ＝５以下となる出現確率は１であり、量子化値ｚ＝４以下となる出現確率は０．７２４９６９１である。

量子化値ｚ＝５となる確率（頻度）は、量子化値ｚ＝５以下となる出現確率から量子化値ｚ＝４以下となる出現確率を引いたものとしてよいから、量子化値ｚ＝５となる頻度は、０．２７５０（＝１−０．７２４９６９１）となる。

また、量子化値ｚ＝４となる頻度は、量子化値ｚ＝４以下となる出現確率から量子化値ｚ＝３以下となる出現確率を引いたものとしてよいから、量子化値ｚ＝４となる頻度は、０．７２５０（＝０．７２４９６９１−０）となる（出現確率テーブルＴ４の記載に忠実にもとづけば、０．７２４９６９１−１．０３８Ｅ−４４となるが、０．７２４９６９１−０としてよい）。なお、ビット１において、同様な計算を行うことで、その他の量子化値に対する頻度は０となる。

同様に、ビット０の雑音分布Ｂ０において、正規化受信レベルが０．５０以下となる出現確率は１であり、正規化受信レベルが０．３６以下となる出現確率は０．９２５５１０７であった。

また、出現確率テーブルＴ４からわかるように、正規化受信レベル０．５０は量子化値ｚ＝３に対応し、正規化受信レベル０．３６は量子化値ｚ＝２に対応しているので、量子化値ｚ＝３以下となる出現確率は１であり、量子化値ｚ＝２以下となる出現確率は０．９２５５１０７である。

量子化値ｚ＝３となる確率（頻度）は、量子化値ｚ＝３以下となる出現確率から量子化値ｚ＝２以下となる出現確率を引いたものとしてよいから、量子化値ｚ＝３となる頻度は、０．０７４５（＝１−０．９２５５１０７）となる。

また、量子化値ｚ＝２となる頻度は、量子化値ｚ＝２以下となる出現確率から量子化値ｚ＝１以下となる出現確率を引いたものとしてよいから、量子化値ｚ＝２となる頻度は、０．９２５５（＝０．９２５５１０７−０）となる（出現確率テーブルＴ４の記載に忠実にもとづけば、０．９２５５１０７−１．０５Ｅ−３９となるが、０．９２５５１０７−０としてよい）。なお、ビット０において、同様な計算を行うことで、その他の量子化値に対する頻度は０となる。図３７に頻度グラフを示す。縦軸は量子化値ｚ、横軸は頻度である。頻度テーブルＴ５に記載された数値を、ビット０、１毎に折れ線グラフで示したものである。

次の処理としては、頻度テーブルＴ５に示される値を、ビット０、１毎に合計１００となるように各頻度を整数に正規化して、正規化した値をヒストグラムデータとする。
図３８はヒストグラムテーブルを示す図である。頻度テーブルＴ５で示された値を整数に変換した値が、ヒストグラムテーブルＴ１ｂに記載されている。頻度テーブルＴ５のビット１では、量子化値ｚ＝５の頻度が０．２７５０であり、量子化値ｚ＝４の頻度が０．７２５０となっているので、ヒストグラムテーブルＴ１ｂでは、量子化値ｚ＝５の頻度を２８、量子化値ｚ＝４の頻度を７２と正規化した値が登録されている。

また、頻度テーブルＴ５のビット０では、量子化値ｚ＝３の頻度が０．０７４５であり、量子化値ｚ＝２の頻度が０．９２５５となっているので、ヒストグラムテーブルＴ１ｂでは、量子化値ｚ＝３の頻度を７、量子化値ｚ＝２の頻度を９３と正規化した値が登録されている。

なお、第２の演算処理を一般化して記載すると、ビット０の雑音分布における確率変数が、正規化受信レベルＳ_kの値以下となる出現確率Ｐ_kを算出する。この場合、正規化受信レベルＳ_kに対応する量子化値ｋ−１と（１≦ｋ≦ｎ＋１）、正規化受信レベルＳ_k-1に対応する量子化値ｋ−２と（２≦ｋ≦ｎ＋１）に対し、量子化値ｋ−１以下となる出現確率Ｐ_kから量子化値ｋ−２以下となる出現確率Ｐ_k-1を引いて、量子化値ｋ−１となる確率であるビット０の頻度を求める。ただし、ｋが１となる場合は、量子化値０以下となる出現確率Ｐ₁から正規化受信レベルＳ₀となる出現確率を引いて、信号レベルＬｒが量子化値０となる確率である頻度を求める。

また、ビット１の雑音分布における確率変数が、正規化受信レベルＳ_kの値以下となる出現確率Ｐ_kを算出する。この場合、正規化受信レベルＳ_kに対応する量子化値ｋ−１と（１≦ｋ≦ｎ＋１）、正規化受信レベルＳ_k-1に対応する量子化値ｋ−２と（２≦ｋ≦ｎ＋１）に対し、量子化値ｋ−１以下となる出現確率Ｐ_kから量子化値ｋ−２以下となる出現確率Ｐ_k-1を引いて、量子化値ｋ−１となる確率であるビット１の頻度を求める。そして、ビット０、ビット１の頻度を正規化した値を初期ヒストグラム情報のデータ値とする。

次に制御装置２０の機能を光ノード内に配置した場合の構成について説明する。上記では、制御装置２０は、ネットワーク設計ツールの端末の１つの機能として説明したが、制御装置２０の機能をノード内の伝送制御部に配置してもよい。

図３９は光ネットワークの構成を示す図である。光ネットワーク１ｂは、図１０で上述した光ネットワーク１ａと基本的に同じ構成である。ただし、光ネットワーク１ｂは、制御装置２０の機能をノード内で実行するものである。

また、光ネットワーク１ｂでは、ネットワーク利用者のサービスデータが通過するベアラチャネルと、運用関連の制御情報が通過し、ネットワーク制御に用いられるコントロールチャネルといった２つの論理チャネルで伝送を行うネットワークである。ベアラチャネルをデータプレーン（Data Plane）、コントロールチャネルをコントロールプレーン（Control Plane）と呼ぶ（コントロールプレーンは制御用のネットワーク層での処理となる）。

伝送制御部ｃ１〜ｃ１１の内、伝送制御部ｃ１〜ｃ９は、ＯＡＤＭノード１０ａ−１〜１０ａ−９内にそれぞれ設置し、伝送制御部ｃ１０、ｃ１１はそれぞれ、ＨｕＢノード１０ａ−１０、１０ａ−１１に配置する。

伝送制御部ｃ１〜ｃ１１は、ノード内の伝送制御を行う（図１３で上述した伝送制御部５６−１、５６−２と同じ制御を行う）。また、伝送制御部ｃ１〜ｃ１１の内、少なくともいずれか１つの伝送制御部に対して、制御装置２０の機能を持たせる（すべてのノード内に設けてもよい）。そして、コントロールプレーンを用いて、受信機１０ｂ−１〜１０ｂ−３へ該当の初期ヒストグラム情報を伝達する。

例えば、伝送制御部ｃ１に制御装置２０の機能を持たせ、伝送制御部ｃ１において、パスｐ１に関連する初期ヒストグラム情報Ｈ１を作成し、パスｐ２に関連する初期ヒストグラム情報Ｈ２を作成し、パスｐ３に関連する初期ヒストグラム情報Ｈ３を作成する。そして、コントロールプレーン上で初期ヒストグラム情報Ｈ１〜Ｈ３を伝送する。

伝送制御部ｃ３は、コントロールプレーンを流れてきた制御情報の中に、ＯＡＤＭノード１０ａ−３からＤｒｏｐすべき初期ヒストグラム情報Ｈ１が存在することを認識すると、初期ヒストグラム情報Ｈ１を制御情報の中から抽出して、初期ヒストグラム情報Ｈ１を受信機１０ｂ−１へＤｒｏｐする。

伝送制御部ｃ２は、コントロールプレーンを流れてきた制御情報の中に、ＯＡＤＭノード１０ａ−２からＤｒｏｐすべき初期ヒストグラム情報Ｈ２が存在することを認識すると、初期ヒストグラム情報Ｈ２を制御情報の中から抽出して、初期ヒストグラム情報Ｈ２を受信機１０ｂ−２へＤｒｏｐする。

伝送制御部ｃ１０は、コントロールプレーンを流れてきた制御情報の中に、ＨｕＢノード１０ａ−１０からＤｒｏｐすべき初期ヒストグラム情報Ｈ３が存在することを認識すると、初期ヒストグラム情報Ｈ３を制御情報の中から抽出して、初期ヒストグラム情報Ｈ３を受信機１０ｂ−３へＤｒｏｐする。

次に新規のパスが立ち上がった場合の初期ヒストグラム情報の生成・伝達処理について説明する。図４０は新規のパスが立ち上がった場合の初期ヒストグラム情報の生成・伝達処理を示すフローチャートである。

〔Ｓ４１〕制御装置２０が起動する。
〔Ｓ４２〕制御装置２０は、ネットワーク情報にもとづき、パスに対応した初期ヒストグラム情報を算出する。

〔Ｓ４３〕制御装置２０は、受信機の起動を認識すると、パス毎に算出した初期ヒストグラム情報を、該当パスを通じて光信号を受信する該当受信機に対して設定する。
〔Ｓ４４〕受信機は、自己の初期ヒストグラム情報を受信し、初期ヒストグラム情報にもとづいて、ビット推定およびヒストグラム情報の更新を行う。

〔Ｓ４５〕制御装置２０は、各受信機で更新されているヒストグラム情報を一定周期で収集する。
〔Ｓ４６〕制御装置２０は、新たに立ち上げられたパスがあるか否かを判別する。新規のパスがあればステップＳ４７へいき、新規のパスがなければステップＳ４６を繰り返す。

〔Ｓ４７〕制御装置２０は、新規のパスが既設のパスと同一であるか否かを判別する。新規パスの伝送ルートが既設パスの伝送ルートと同一であればステップＳ４８へいき、新規パスの伝送ルートが既設パスの伝送ルートと異なるのであればステップＳ４９へいく。

〔Ｓ４８〕複数の既設パスに対し、既設パスＰ１〜Ｐｎとし、既設パスＰｋ（１≦ｋ≦ｎ）を通じて光信号を受信する受信機を受信機Ｒｋとする。また、新規パスを新規パスＰ_newとし、新規パスＰ_newを通じて光信号を受信する受信機を受信機Ｒ_newとする
制御装置２０は、新規パスＰ_newの伝送ルートが既設パスＰｋの伝送ルートと同じである場合、受信機Ｒｋから収集した最新のヒストグラム情報（最も最近更新されたヒストグラム情報）を受信機Ｒ_newに設定する。

〔Ｓ４９〕制御装置２０は、新規パスＰ_newの伝送ルートが既設パスＰ１〜Ｐｎのどの伝送ルートとも異なる場合、新規パスＰ_newに対応した新たな初期ヒストグラム情報を生成し、受信機Ｒ_newに設定する。

このように、新規パスＰ_newが立ち上がった場合は、新規パスＰ_newが、既設パスＰｋと同じ伝送路ルートであれば、既設パスＰｋに対応するヒストグラム情報を受信機Ｒ_newに設定すればよいので（新規パスＰ_newを流れる波長信号と、既設パスＰｋを流れる波長信号が異なっていても、伝送品質に大きな差異はないことを前提としている）、受信機Ｒｋ側で更新されている最新のヒストグラム情報を、初期ヒストグラム情報として受信機Ｒ_newに設定する。

また、新規パスＰ_newが、すべての既設パスＰ１〜Ｐｋと異なる伝送路ルートであれば、新規パスＰ_newに対応した新しい初期ヒストグラム情報を生成して、受信機Ｒ_newに設定することになる。

図４１は新規パス立ち上げ時の初期ヒストグラム情報の生成・伝達処理を説明するネットワーク構成例を示す図である。上記のフローチャートの内容について光ネットワークを図示して具体的に説明する。

光ネットワーク１ｃは、図１０で上述した光ネットワーク１ａと基本的に同じ構成である。ただし、送信機１０ｃ−４が新たにＯＡＤＭノード１０ａ−１に接続し、ＯＡＤＭノード１０ａ−９に送信機１０ｃ−５が新たに接続している。また、受信機１０ｂ−４、１０ｂ−５が新たにＯＡＤＭノード１０ａ−３に接続している。さらに、送信機１０ｃ−４と受信機１０ｂ−４との間に新規パスｐ４が生成し、送信機１０ｃ−５と受信機１０ｂ−５との間に新規パスｐ５が生成している。

制御端末２０ａは、ネットワーク情報にもとづき、パスｐ１〜ｐ３に対応した初期ヒストグラム情報Ｈ１〜Ｈ３を算出する。そして、受信機１０ｂ−１〜１０ｂ−３の起動を認識すると、初期ヒストグラム情報Ｈ１〜Ｈ３を受信機１０ｂ−１〜１０ｂ−３に対して設定する。受信機１０ｂ−１〜１０ｂ−３はそれぞれ、自己の初期ヒストグラム情報を受信すると、ビット推定およびヒストグラム情報の更新を行う。

制御端末２０ａは、受信機１０ｂ−１〜１０ｂ−３で更新されたヒストグラム情報（更新後のヒストグラム情報をそれぞれ、ヒストグラム情報Ｈ１ａ、Ｈ２ａ、Ｈ３ａとする）を一定周期で収集する。その後、新規パスｐ４、ｐ５が新たに立ち上げられたパスであると認識する。

ここで、新規パスｐ４、ｐ５が立ち上がると、制御端末２０ａは、新規パスｐ４、ｐ５に対応した初期ヒストグラム情報を生成して受信機１０ｂ−４、１０ｂ−５へ設定することになるが、新規パスｐ４の伝送ルートは、既設パスｐ１の伝送ルートと同じであり、新規パスｐ５の伝送ルートは、既設パスｐ１〜ｐ３のすべてと異なることを認識する。

制御端末２０ａは、受信機１０ｂ−４に対しては、収集したヒストグラム情報Ｈ１ａを設定する。また、受信機１０ｂ−５に対しては、新規パスｐ５用の初期ヒストグラム情報Ｈ５を生成して、初期ヒストグラム情報Ｈ５を受信機１０ｂ−５に設定する。

次に伝送シミュレーション結果にもとづいて効果について説明する。図４２、図４３は初期ヒストグラム情報を示す図である。縦軸は頻度、横軸は量子化値ｚであり、状態ビットＮ＝２のときの８つの現状態−次ビットの組み合わせパターンについての初期ヒストグラムデータを折れ線グラフで示している。

また、図４２は従来の固定値として設定されていた初期ヒストグラム情報３ａを示し、図４３は本発明による波形シミュレーションにより得た受信波形から生成した初期ヒストグラム情報４ａを示している。

なお、図４３の初期ヒストグラム情報を生成する際に行った波形シミュレーションでは、シミュレーション条件として、入力信号が１０．７０５９２２５Ｅ９[bit/sec]のＮＲＺ（Non Return to Zero）信号であり、入力ビット数＝６５５３６とする。また、波形劣化の要因として、１００[ps/nm]の波長分散が生じ、１．０Ｔｓｅｃ（Ｔ＝１／１０．７０５９２２５Ｅ９[sec]）のＤＧＤ（Differential Group Delay）が生じ、さらに受信ＯＳＮＲが２０．０ｄＢであったとする。

なお、ＰＭＤが存在する光ファイバにパルス信号が流れると、パルス信号は伝播速度が異なる２つの偏光モードのパルス波形に***する。ＤＧＤは、このパルス***の大きさに相当し、ＰＭＤが存在するときの信号波形歪みの大きさの指標として使われる。

図４４、図４５は初期ヒストグラム情報が更新された後のヒストグラム情報を示す図である。縦軸は頻度、横軸は量子化値ｚである。図４４は図４３の初期ヒストグラム情報３ａの更新後のヒストグラム情報３ａ−１であり、図４５は図４４の初期ヒストグラム情報４ａの更新後のヒストグラム情報４ａ−１である。

ヒストグラム情報３ａ−１、４ａ−１は、初期ヒストグラム情報３ａ、４ａから推定されるビットの受信中に随時更新されて生成される。また、図４４、図４５に示すヒストグラム情報３ａ−１、４ａ−１は、すべてのビット（入力ビット数＝６５５３６）の受信が完了して更新された後のヒストグラムデータを示している。

伝送シミュレーション結果によって、従来の場合は、エラー数が８９１１／６５５３６ｂｉｔで誤り率が１．３６Ｅ−１であり、本発明の場合は、エラー数が４３７８／６５５３６ｂｉｔで誤り率が６．６８Ｅ−２であった。

ここで、受信波形を考慮した初期ヒストグラム４ａでは、受信したビットの直前の２ビット（ｘｘ−１、ｘｘ−０のｘｘで示される値）の違いにより、同じビットを受信した場合でも、直前の２ビットが異なればヒストグラムも異なることがわかる（例えば、００−１のヒストグラムと０１−１のヒストグラムは、同じビット１を受信したときでも異なっている）。このことは、直前の２ビットの違い毎に、最適のヒストグラムが形成されていることを意味している。

また、初期ヒストグラム情報３ａと初期ヒストグラム情報４ａとを比較すると、ｘｘ−０（０と判定）とｘｘ−１（１と判定）との頻度の傾向が大きく異なっていることがわかる（すなわち、実線グラフと点線グラフとの乖離が初期ヒストグラム情報３ａでは大きく、初期ヒストグラム情報４ａでは小さい）。ｘｘ−０（０と判定）とｘｘ−１（１と判定）との頻度の傾向が大きく異なると誤り率が劣化することになる。

一方、初期ヒストグラム情報３ａの形状と、更新後のヒストグラム情報３ａ−１の形状は大きく異なっており、入力ビット数（６５５３６）に対して、最適なヒストグラムに更新しきれていないことがわかる（初期ヒストグラム情報３ａが伝送路状態に適したものでないから、いくら更新してもヒストグラムの波形が定まらない）。

これに対し、初期ヒストグラム情報４ａの形状と、更新後のヒストグラム情報４ａ−１の形状は近似しており、入力ビット数（６５５３６）に対して、最適なヒストグラムに更新されていることがわかる（初期ヒストグラム情報４ａが伝送路状態に適したものであるから、その後の更新においてもヒストグラム形状に大きな変化は生じない）。

以上説明したように、本発明によれば、ＭＬＳＥ機能を持つ受信機において、受信信号の誤り率を低減するために、ビット列の推定に用いるヒストグラムの初期値を適切に設定する構成とした。従来では、ＭＬＳＥ受信機は個別に初期値を管理しており、ネットワーク全体の情報をヒストグラムに反映することができなかったが、通信システム１により、ネットワーク全体の情報から、各々の受信機に最適な初期ヒストグラムを計算して設定することが可能になるため、受信信号の誤り率を大きく低減することができ、伝送品質の向上を図ることが可能になる。

（付記１） ネットワーク上で通信を行う通信システムにおいて、
ネットワーク内に配置して伝送路で接続される複数の伝送装置と、
前記伝送装置の初期運用時に必要となる初期データを計算して、前記伝送装置へ設定する制御装置と、
を備え、
前記伝送装置は、最尤系列推定による受信処理を行い、
前記制御装置は、前記伝送装置間の信号伝達経路であるパスに対し、前記初期データとして、前記最尤系列推定が行われるための初期の尤度情報である初期尤度情報を、個々の前記パスの伝送状態に応じて求める、
ことを特徴とする通信システム。

（付記２） 前記制御装置は、
前記伝送装置で受信信号が量子化された際の量子化値毎に、
Ｎ（Ｎ＝２、３、４・・・）ビットのビット列が生起したという条件下で、現在受信したビット値が０となる尤度の分布と、
Ｎビットのビット列が生起したという条件下で、現在受信したビット値が１となる尤度の分布とを求めて、
前記０となる尤度の分布と、前記１となる尤度の分布とを、ヒストグラムデータで表して、２^N×２のヒストグラムデータで構成される初期ヒストグラム情報を前記初期尤度情報として、個々の前記パスの伝送状態に応じて求め、
パスｐ１〜ｐｎ（ｎ＝１、２、３、・・・）の伝送状態に応じて求めた前記初期ヒストグラム情報を初期ヒストグラム情報Ｈ１〜Ｈｎとした場合に、
パスｐｋ（１≦ｋ≦ｎ：ｋは自然数）を通じて伝送される信号を受信する伝送装置Ｒｋに対して、パスｐｋに対応する初期ヒストグラム情報Ｈｋを伝送装置Ｒｋに設定する、
ことを特徴とする付記１記載の通信システム。

（付記３） 前記制御装置は、
前記伝送路および前記伝送装置の状態情報であるネットワーク情報を管理するネットワーク情報管理部と、
前記ネットワーク情報にもとづき、対象パスの波形シミュレーションを行って、受信波形を求める受信波形生成部と、
前記受信波形の信号レベルを保持する信号レベル保持部と、
前記ネットワーク情報にもとづいて、雑音分布の標準偏差の算出を行う雑音分布演算処理部と、
前記標準偏差を持つ前記雑音分布から、各量子化値となる尤度を算出し、算出結果を正規化して、前記初期ヒストグラム情報を生成する初期ヒストグラム情報演算処理部と、
を備えることを特徴とする付記２記載の通信システム。

（付記４） 前記初期ヒストグラム情報演算処理部は、
前記対象パスで生じる、波形歪みおよび雑音劣化を反映させた前記初期ヒストグラム情報を生成する第１の演算処理と、
前記対象パスで生じる雑音劣化を反映させた前記初期ヒストグラム情報を生成する第２の演算処理と、
を行い、
前記第１の演算処理を行う場合は、前記波形シミュレーションで得られた前記受信波形に対し、前記受信波形の信号レベル毎に重畳した前記雑音分布から、前記初期ヒストグラム情報を生成し、
前記第２の演算処理を行う場合は、ビット１における前記雑音分布およびビット０における前記雑音分布から、前記初期ヒストグラム情報を生成する、
ことを特徴とする付記３記載の通信システム。

（付記５） 前記初期ヒストグラム情報演算処理部は、
前記量子化値のビットが量子化値０〜ｎの（ｎ＋１）ビットである場合（ｎ＝０、１、２、・・・）、
前記量子化値の中間値を量子化中間値Ｍ_k（０≦ｋ≦ｎ＋１、ｋは整数）とした際に、ｋ＝０のときＭ_k＝Ｍ₀＝０、１≦ｋ≦ｎのときＭ_k＝（ｋ＋（ｋ−１））／２、ｋ＝ｎ＋１のときＭ_k＝Ｍ_n+1＝ｎと算出し、
量子化中間値Ｍ_kをｎで割って、信号受信レベル範囲を離散値で表した正規化受信レベルＳ_k（Ｓ_k＝Ｍ_k／ｎ）を求め、
前記第１の演算処理を行う場合は、
前記受信波形の信号レベルを信号レベルＬ１〜Ｌｐ（ｐ＝１、２、・・・）とした場合に、
信号レベルＬｒ（１≦ｒ≦ｐ、ｒは整数）に重畳した前記雑音分布における確率変数が、正規化受信レベルＳ_kの値以下となる出現確率Ｐ_kを算出し、
正規化受信レベルＳ_kに対応する量子化値ｋ−１と（１≦ｋ≦ｎ＋１）、正規化受信レベルＳ_k-1に対応する量子化値ｋ−２と（２≦ｋ≦ｎ＋１）に対し、
量子化値ｋ−１以下となる出現確率Ｐ_kから量子化値ｋ−２以下となる出現確率Ｐ_k-1を引いて、信号レベルＬｒが量子化値ｋ−１となる確率である頻度を求め、
ｋが１となる場合は、量子化値０以下となる出現確率Ｐ₁から正規化受信レベルＳ₀となる出現確率を引いて、信号レベルＬｒが量子化値０となる確率である頻度を求め、
信号レベルＬ１〜Ｌｐすべての前記頻度を求め、前記頻度を正規化した値を前記初期ヒストグラム情報のデータ値とし、
前記第２の演算処理を行う場合は、
ビット０の前記雑音分布における確率変数が、正規化受信レベルＳ_kの値以下となる出現確率Ｐ_kを算出し、
正規化受信レベルＳ_kに対応する量子化値ｋ−１と（１≦ｋ≦ｎ＋１）、正規化受信レベルＳ_k-1に対応する量子化値ｋ−２と（２≦ｋ≦ｎ＋１）に対し、
量子化値ｋ−１以下となる出現確率Ｐ_kから量子化値ｋ−２以下となる出現確率Ｐ_k-1を引いて、量子化値ｋ−１となる確率であるビット０の頻度を求め、
ｋが１となる場合は、量子化値０以下となる出現確率Ｐ₁から正規化受信レベルＳ₀となる出現確率を引いて、信号レベルＬｒが量子化値０となる確率である頻度を求め、
ビット１の前記雑音分布における確率変数が、正規化受信レベルＳ_kの値以下となる出現確率Ｐ_kを算出し、
正規化受信レベルＳ_kに対応する量子化値ｋ−１と（１≦ｋ≦ｎ＋１）、正規化受信レベルＳ_k-1に対応する量子化値ｋ−２と（２≦ｋ≦ｎ＋１）に対し、
量子化値ｋ−１以下となる出現確率Ｐ_kから量子化値ｋ−２以下となる出現確率Ｐ_k-1を引いて、量子化値ｋ−１となる確率であるビット１の頻度を求め、
ｋが１となる場合は、量子化値０以下となる出現確率Ｐ₁から正規化受信レベルＳ₀となる出現確率を引いて、信号レベルＬｒが量子化値０となる確率である頻度を求め、
ビット０、ビット１の前記頻度を正規化した値を初期ヒストグラム情報のデータ値とする、
ことを特徴とする付記４記載の通信システム。

（付記６） 前記制御装置内の機能は、前記伝送装置に接続可能な制御端末に設定され、前記制御端末で生成された前記初期ヒストグラム情報は、前記伝送装置間で運用情報の伝達を行う監視制御信号に挿入されて、所定の前記伝送装置へ伝達されることを特徴とする付記２記載の通信システム。

（付記７） 前記制御装置内の機能は、前記伝送装置の伝送制御を行う、前記伝送装置内の伝送制御部に設定され、前記伝送制御部で生成された前記初期ヒストグラム情報は、運用情報の伝達を行うチャネルであるコントロールプレーンに挿入されて、所定の前記伝送装置へ伝達されることを特徴とする付記２記載の通信システム。

（付記８） 複数の既設のパスを既設パスＰ１〜Ｐｎとし、既設パスＰｋ（１≦ｋ≦ｎ）を通じて信号を伝送する伝送装置を伝送装置Ｒｋとし、新たに立ち上がったパスを新規パスＰ_newとし、新規パスＰ_newを通じて信号を伝送する伝送装置を伝送装置Ｒ_newとした場合、
前記制御装置は、
伝送装置Ｒ１〜Ｒｎのそれぞれに設定された初期ヒストグラム情報が更新された後のヒストグラム情報を一定周期間隔で収集し、
新規パスＰ_newが立ち上がったことを認識すると、
新規パスＰ_newの伝送ルートが既設パスＰｋの伝送ルートと同じである場合には、伝送装置Ｒｋから収集したヒストグラム情報を伝送装置Ｒ_newに設定し、
新規パスＰ_newの伝送ルートが既設パスＰ１〜Ｐｎのどの伝送ルートとも異なる場合には、新規パスＰ_newに対応した新たな初期ヒストグラム情報を生成して、伝送装置Ｒ_newに設定する、
ことを特徴とする付記２記載の通信システム。

（付記９） 前記初期ヒストグラム情報演算処理部は、前記ネットワーク情報の中から前記対象パスの伝送距離の情報を抽出し、抽出した前記伝送距離がしきい値を超える場合は、前記第１の演算処理を選択して、前記対象パスに関する前記初期ヒストグラム情報を前記第１の演算処理で生成し、前記伝送距離が前記しきい値を超えない場合は、前記第２の演算処理を選択して、前記対象パスに関する前記初期ヒストグラム情報を前記第２の演算処理で生成することを特徴とする付記４記載の通信システム。

（付記１０） 最尤系列推定の受信処理を行う伝送装置に対し、前記伝送装置の初期運用時に必要となる初期データを計算する制御装置において、
前記伝送装置が配置されるネットワークの伝送路の状態情報および前記伝送装置に関する状態情報であるネットワーク情報を管理するネットワーク情報管理部と、
前記伝送装置間の信号伝達経路であるパスに対し、前記初期データとして、前記最尤系列推定が行われるための初期の尤度情報である初期尤度情報を、個々の前記パスの伝送状態に応じて求める制御部と、
を有することを特徴とする制御装置。

（付記１１） 前記制御部は、
前記伝送装置で受信信号が量子化された際の量子化値毎に、
Ｎ（Ｎ＝２、３、４・・・）ビットのビット列が生起したという条件下で、現在受信したビット値が０となる尤度の分布と、
Ｎビットのビット列が生起したという条件下で、現在受信したビット値が１となる尤度の分布とを求めて、
前記０となる尤度の分布と、前記１となる尤度の分布とを、ヒストグラムデータで表して、２^N×２のヒストグラムデータで構成される初期ヒストグラム情報を前記初期尤度情報として、個々の前記パスの伝送状態に応じて求め、
パスｐ１〜ｐｎ（ｎ＝１、２、３、・・・）の伝送状態に応じて求めた前記初期ヒストグラム情報を初期ヒストグラム情報Ｈ１〜Ｈｎとした場合に、
パスｐｋ（１≦ｋ≦ｎ：ｋは自然数）を通じて伝送される信号を受信する伝送装置Ｒｋに対して、パスｐｋに対応する初期ヒストグラム情報Ｈｋを伝送装置Ｒｋに設定する、
ことを特徴とする付記１０記載の制御装置。

（付記１２） 前記制御部は、
前記ネットワーク情報にもとづき、対象パスの波形シミュレーションを行って、受信波形を求める受信波形生成部と、
前記受信波形の信号レベルを保持する信号レベル保持部と、
前記ネットワーク情報にもとづいて、雑音分布の標準偏差の算出を行う雑音分布演算処理部と、
前記標準偏差を持つ前記雑音分布から、各量子化値となる尤度を算出し、算出結果を正規化して、前記初期ヒストグラム情報を生成する初期ヒストグラム情報演算処理部と、
を備えることを特徴とする付記１１記載の制御装置。

（付記１３） 前記初期ヒストグラム情報演算処理部は、
前記対象パスで生じる、波形歪みおよび雑音劣化を反映させた前記初期ヒストグラム情報を生成する第１の演算処理と、
前記対象パスで生じる雑音劣化を反映させた前記初期ヒストグラム情報を生成する第２の演算処理と、
を行い、
前記第１の演算処理を行う場合は、前記波形シミュレーションで得られた前記受信波形に対し、前記受信波形の信号レベル毎に重畳した前記雑音分布から、前記初期ヒストグラム情報を生成し、
前記第２の演算処理を行う場合は、ビット１における前記雑音分布およびビット０における前記雑音分布から、前記初期ヒストグラム情報を生成する、
ことを特徴とする付記１２記載の制御装置。

（付記１４） 前記初期ヒストグラム情報演算処理部は、
前記量子化値のビットが量子化値０〜ｎの（ｎ＋１）ビットである場合（ｎ＝０、１、２、・・・）、
前記量子化値の中間値を量子化中間値Ｍ_k（０≦ｋ≦ｎ＋１、ｋは整数）とした際に、ｋ＝０のときＭ_k＝Ｍ₀＝０、１≦ｋ≦ｎのときＭ_k＝（ｋ＋（ｋ−１））／２、ｋ＝ｎ＋１のときＭ_k＝Ｍ_n+1＝ｎと算出し、
量子化中間値Ｍ_kをｎで割って、信号受信レベル範囲を離散値で表した正規化受信レベルＳ_k（Ｓ_k＝Ｍ_k／ｎ）を求め、
前記第１の演算処理を行う場合は、
前記受信波形の信号レベルを信号レベルＬ１〜Ｌｐ（ｐ＝１、２、・・・）とした場合に、
信号レベルＬｒ（１≦ｒ≦ｐ、ｒは整数）に重畳した前記雑音分布における確率変数が、正規化受信レベルＳ_kの値以下となる出現確率Ｐ_kを算出し、
正規化受信レベルＳ_kに対応する量子化値ｋ−１と（１≦ｋ≦ｎ＋１）、正規化受信レベルＳ_k-1に対応する量子化値ｋ−２と（２≦ｋ≦ｎ＋１）に対し、
量子化値ｋ−１以下となる出現確率Ｐ_kから量子化値ｋ−２以下となる出現確率Ｐ_k-1を引いて、信号レベルＬｒが量子化値ｋ−１となる確率である頻度を求め、
ｋが１となる場合は、量子化値０以下となる出現確率Ｐ₁から正規化受信レベルＳ₀となる出現確率を引いて、信号レベルＬｒが量子化値０となる確率である頻度を求め、
信号レベルＬ１〜Ｌｐすべての前記頻度を求め、前記頻度を正規化した値を初期ヒストグラム情報のデータ値とし、
前記第２の演算処理を行う場合は、
ビット０の前記雑音分布における確率変数が、正規化受信レベルＳ_kの値以下となる出現確率Ｐ_kを算出し、
正規化受信レベルＳ_kに対応する量子化値ｋ−１と（１≦ｋ≦ｎ＋１）、正規化受信レベルＳ_k-1に対応する量子化値ｋ−２と（２≦ｋ≦ｎ＋１）に対し、
量子化値ｋ−１以下となる出現確率Ｐ_kから量子化値ｋ−２以下となる出現確率Ｐ_k-1を引いて、量子化値ｋ−１となる確率であるビット０の頻度を求め、
ｋが１となる場合は、量子化値０以下となる出現確率Ｐ₁から正規化受信レベルＳ₀となる出現確率を引いて、信号レベルＬｒが量子化値０となる確率である頻度を求め、
ビット１の前記雑音分布における確率変数が、正規化受信レベルＳ_kの値以下となる出現確率Ｐ_kを算出し、
正規化受信レベルＳ_kに対応する量子化値ｋ−１と（１≦ｋ≦ｎ＋１）、正規化受信レベルＳ_k-1に対応する量子化値ｋ−２と（２≦ｋ≦ｎ＋１）に対し、
量子化値ｋ−１以下となる出現確率Ｐ_kから量子化値ｋ−２以下となる出現確率Ｐ_k-1を引いて、量子化値ｋ−１となる確率であるビット１の頻度を求め、
ｋが１となる場合は、量子化値０以下となる出現確率Ｐ₁から正規化受信レベルＳ₀となる出現確率を引いて、信号レベルＬｒが量子化値０となる確率である頻度を求め、
ビット０、ビット１の前記頻度を正規化した値を初期ヒストグラム情報のデータ値とする、
ことを特徴とする付記１３記載の制御装置。

（付記１５） 前記制御装置内の機能は、前記伝送装置に接続可能な制御端末に設定され、前記制御端末で生成された前記初期ヒストグラム情報は、前記伝送装置間で運用情報の伝達を行う監視制御信号に挿入されて、所定の前記伝送装置へ伝達されることを特徴とする付記１１記載の制御装置。

（付記１６） 前記制御装置内の機能は、前記伝送装置の伝送制御を行う、前記伝送装置内の伝送制御部に設定され、前記伝送制御部で生成された前記初期ヒストグラム情報は、運用情報の伝達を行うチャネルであるコントロールプレーンに挿入されて、所定の前記伝送装置へ伝達されることを特徴とする付記１１記載の制御装置。

（付記１７） 複数の既設のパスを既設パスＰ１〜Ｐｎとし、既設パスＰｋ（１≦ｋ≦ｎ）を通じて信号を伝送する伝送装置を伝送装置Ｒｋとし、新たに立ち上がったパスを新規パスＰ_newとし、新規パスＰ_newを通じて信号を伝送する伝送装置を伝送装置Ｒ_newとした場合、
前記制御部は、
伝送装置Ｒ１〜Ｒｎのそれぞれに設定された初期ヒストグラム情報が更新された後のヒストグラム情報を一定周期間隔で収集し、
新規パスＰ_newが立ち上がったことを認識すると、
新規パスＰ_newの伝送ルートが既設パスＰｋの伝送ルートと同じである場合には、伝送装置Ｒｋから収集したヒストグラム情報を伝送装置Ｒ_newに設定し、
新規パスＰ_newの伝送ルートが既設パスＰ１〜Ｐｎのどの伝送ルートとも異なる場合には、新規パスＰ_newに対応した新たな初期ヒストグラム情報を生成して、伝送装置Ｒ_newに設定する、
ことを特徴とする付記１１記載の制御装置。

（付記１８） 前記初期ヒストグラム情報演算処理部は、前記ネットワーク情報の中から前記対象パスの伝送距離の情報を抽出し、抽出した前記伝送距離がしきい値を超える場合は、前記第１の演算処理を選択して、前記対象パスに関する前記初期ヒストグラム情報を前記第１の演算処理で生成し、前記伝送距離が前記しきい値を超えない場合は、前記第２の演算処理を選択して、前記対象パスに関する前記初期ヒストグラム情報を前記第２の演算処理で生成することを特徴とする付記１３記載の制御装置。

通信システムの原理図である。 受信部の構成を示す図である。 ビット推定の流れを示す図である。 ヒストグラムを示す図である。 トレリス線図を示す図である。 量子化値の時間変位とヒストグラムを示す図である。 ヒストグラムデータの管理構成例を示す図である。 ヒストグラムデータの更新手順を示すフローチャートである。 ヒストグラムデータの更新の一例を示す図である。 光ネットワークの構成を示す図である。 制御端末の基本動作を示すフローチャートである。 受信機の基本動作を示すフローチャートである。 初期ヒストグラム情報の配布動作を説明するための図である。 制御装置の構成を示す図である。 受信波形を示す図である。 受信波形から得られた信号レベルの値を示す図である。 信号波形のレベル“０”側の雑音分布とレベル“１”側の雑音分布を示す図である。 受信波形の信号レベルに重畳した雑音分布を示す図である。 信号レベルにおける受信レベルの出現確率を示す図である。 信号レベルに重畳した雑音分布の正規化受信レベルが１．００以下となる範囲を示す図である。 信号レベルに重畳した雑音分布の正規化受信レベルが０．９３以下となる範囲を示す図である。 信号レベルに重畳した雑音分布の正規化受信レベルが１．００以下となる範囲を示す図である。 信号レベルに重畳した雑音分布の正規化受信レベルが０．２１以下となる範囲を示す図である。 頻度テーブルを示す図である。 頻度グラフを示す図である。 ヒストグラムテーブルを示す図である。 ヒストグラムテーブルへの初期ヒストグラムデータの登録過程を示す図である。 ヒストグラムテーブルへの初期ヒストグラムデータの登録過程を示す図である。 ヒストグラムテーブルへの初期ヒストグラムデータの登録過程を示す図である。 ビット０、１における雑音分布を示す図である。 ビット０、１の受信レベルの出現確率を示す図である。 ビット１の雑音分布の正規化受信レベルが１．００以下となる範囲を示す図である。 ビット１の雑音分布の正規化受信レベルが０．６４２９以下となる範囲を示す図である。 ビット０の雑音分布の正規化受信レベルが１．００以下となる範囲を示す図である。 ビット０の雑音分布の正規化受信レベルが０．３６以下となる範囲を示す図である。 頻度テーブルを示す図である。 頻度グラフを示す図である。 ヒストグラムテーブルを示す図である。 光ネットワークの構成を示す図である。 新規のパスが立ち上がった場合の初期ヒストグラム情報の生成・伝達処理を示すフローチャートである。 新規パス立ち上げ時の初期ヒストグラム情報の生成・伝達処理を説明するネットワーク構成例を示す図である。 初期ヒストグラム情報を示す図である。 初期ヒストグラム情報を示す図である。 初期ヒストグラム情報が更新された後のヒストグラム情報を示す図である。 初期ヒストグラム情報が更新された後のヒストグラム情報を示す図である。 受信信号のアイパターンを示す図である。

符号の説明

１ 通信システム
１０−１〜１０−３ 伝送装置
１０ａ−１〜１０ａ−３ 受信部
２０ 制御装置
Ｆ１、Ｆ２ 伝送路
ｐ１１、ｐ１２ パス
Ｈ１、Ｈ２ 初期尤度情報

Claims (7)

1. ネットワーク上で通信を行う通信システムにおいて、
   ネットワーク内に配置して伝送路で接続される複数の伝送装置と、
   前記伝送装置の初期運用時に必要となる初期データを計算して、前記伝送装置へ設定する制御装置と、
   を備え、
   前記伝送装置は、最尤系列推定による受信処理を行い、
   前記制御装置は、前記伝送装置間の信号伝達経路であるパスに対し、前記初期データとして、前記最尤系列推定が行われるための初期の尤度情報である初期尤度情報を、個々の前記パスの伝送状態に応じて求め、
   前記制御装置は、
   前記伝送装置で受信信号が量子化された際の量子化値毎に、
   Ｎ（Ｎ＝２、３、４・・・）ビットのビット列が生起したという条件下で、現在受信したビット値が０となる尤度の分布と、
   Ｎビットのビット列が生起したという条件下で、現在受信したビット値が１となる尤度の分布とを求めて、
   前記０となる尤度の分布と、前記１となる尤度の分布とを、ヒストグラムデータで表して、２ ^N ×２のヒストグラムデータで構成される初期ヒストグラム情報を前記初期尤度情報として、個々の前記パスの伝送状態に応じて求め、
   パスｐ１〜ｐｎ（ｎ＝１、２、３、・・・）の伝送状態に応じて求めた前記初期ヒストグラム情報を初期ヒストグラム情報Ｈ１〜Ｈｎとした場合に、
   パスｐｋ（１≦ｋ≦ｎ：ｋは自然数）を通じて伝送される信号を受信する伝送装置Ｒｋに対して、パスｐｋに対応する初期ヒストグラム情報Ｈｋを伝送装置Ｒｋに設定する、
   ことを特徴とする通信システム。
2. 前記制御装置は、
   前記伝送路および前記伝送装置の状態情報であるネットワーク情報を管理するネットワーク情報管理部と、
   前記ネットワーク情報にもとづき、対象パスの波形シミュレーションを行って、受信波形を求める受信波形生成部と、
   前記受信波形の信号レベルを保持する信号レベル保持部と、
   前記ネットワーク情報にもとづいて、雑音分布の標準偏差の算出を行う雑音分布演算処理部と、
   前記標準偏差を持つ前記雑音分布から、各量子化値となる尤度を算出し、算出結果を正規化して、前記初期ヒストグラム情報を生成する初期ヒストグラム情報演算処理部と、
   を備えることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
3. 前記初期ヒストグラム情報演算処理部は、
   前記対象パスで生じる、波形歪みおよび雑音劣化を反映させた前記初期ヒストグラム情報を生成する第１の演算処理と、
   前記対象パスで生じる雑音劣化を反映させた前記初期ヒストグラム情報を生成する第２の演算処理と、
   を行い、
   前記第１の演算処理を行う場合は、前記波形シミュレーションで得られた前記受信波形に対し、前記受信波形の信号レベル毎に重畳した前記雑音分布から、前記初期ヒストグラム情報を生成し、
   前記第２の演算処理を行う場合は、ビット１における前記雑音分布およびビット０における前記雑音分布から、前記初期ヒストグラム情報を生成する、
   ことを特徴とする請求項２記載の通信システム。
4. 前記初期ヒストグラム情報演算処理部は、
   前記量子化値のビットが量子化値０〜ｎの（ｎ＋１）ビットである場合（ｎ＝０、１、２、・・・）、
   前記量子化値の中間値を量子化中間値Ｍ _k （０≦ｋ≦ｎ＋１、ｋは整数）とした際に、ｋ＝０のときＭ _k ＝Ｍ ₀ ＝０、１≦ｋ≦ｎのときＭ _k ＝（ｋ＋（ｋ−１））／２、ｋ＝ｎ＋１のときＭ _k ＝Ｍ _n+1 ＝ｎと算出し、
   量子化中間値Ｍ _k をｎで割って、信号受信レベル範囲を離散値で表した正規化受信レベルＳ _k （Ｓ _k ＝Ｍ _k ／ｎ）を求め、
   前記第１の演算処理を行う場合は、
   前記受信波形の信号レベルを信号レベルＬ１〜Ｌｐ（ｐ＝１、２、・・・）とした場合に、
   信号レベルＬｒ（１≦ｒ≦ｐ、ｒは整数）に重畳した前記雑音分布における確率変数が、正規化受信レベルＳ _k の値以下となる出現確率Ｐ _k を算出し、
   正規化受信レベルＳ _k に対応する量子化値ｋ−１と（１≦ｋ≦ｎ＋１）、正規化受信レベルＳ _k-1 に対応する量子化値ｋ−２と（２≦ｋ≦ｎ＋１）に対し、
   量子化値ｋ−１以下となる出現確率Ｐ _k から量子化値ｋ−２以下となる出現確率Ｐ _k-1 を引いて、信号レベルＬｒが量子化値ｋ−１となる確率である頻度を求め、
   ｋが１となる場合は、量子化値０以下となる出現確率Ｐ ₁ から正規化受信レベルＳ ₀ となる出現確率を引いて、信号レベルＬｒが量子化値０となる確率である頻度を求め、
   信号レベルＬ１〜Ｌｐすべての前記頻度を求め、前記頻度を正規化した値を前記初期ヒストグラム情報のデータ値とし、
   前記第２の演算処理を行う場合は、
   ビット０の前記雑音分布における確率変数が、正規化受信レベルＳ _k の値以下となる出現確率Ｐ _k を算出し、
   正規化受信レベルＳ _k に対応する量子化値ｋ−１と（１≦ｋ≦ｎ＋１）、正規化受信レベルＳ _k-1 に対応する量子化値ｋ−２と（２≦ｋ≦ｎ＋１）に対し、
   量子化値ｋ−１以下となる出現確率Ｐ _k から量子化値ｋ−２以下となる出現確率Ｐ _k-1 を引いて、量子化値ｋ−１となる確率であるビット０の頻度を求め、
   ｋが１となる場合は、量子化値０以下となる出現確率Ｐ ₁ から正規化受信レベルＳ ₀ となる出現確率を引いて、信号レベルＬｒが量子化値０となる確率である頻度を求め、
   ビット１の前記雑音分布における確率変数が、正規化受信レベルＳ _k の値以下となる出現確率Ｐ _k を算出し、
   正規化受信レベルＳ _k に対応する量子化値ｋ−１と（１≦ｋ≦ｎ＋１）、正規化受信レベルＳ _k-1 に対応する量子化値ｋ−２と（２≦ｋ≦ｎ＋１）に対し、
   量子化値ｋ−１以下となる出現確率Ｐ _k から量子化値ｋ−２以下となる出現確率Ｐ _k-1 を引いて、量子化値ｋ−１となる確率であるビット１の頻度を求め、
   ｋが１となる場合は、量子化値０以下となる出現確率Ｐ ₁ から正規化受信レベルＳ ₀ となる出現確率を引いて、信号レベルＬｒが量子化値０となる確率である頻度を求め、
   ビット０、ビット１の前記頻度を正規化した値を前記初期ヒストグラム情報のデータ値とする、
   ことを特徴とする請求項３記載の通信システム。
5. 前記制御装置内の機能は、前記伝送装置に接続可能な制御端末に設定され、前記制御端末で生成された前記初期ヒストグラム情報は、前記伝送装置間で運用情報の伝達を行う監視制御信号に挿入されて、所定の前記伝送装置へ伝達されることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
6. 前記制御装置内の機能は、前記伝送装置の伝送制御を行う、前記伝送装置内の伝送制御部に設定され、前記伝送制御部で生成された前記初期ヒストグラム情報は、運用情報の伝達を行うチャネルであるコントロールプレーンに挿入されて、所定の前記伝送装置へ伝達されることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
7. 複数の既設のパスを既設パスＰ１〜Ｐｎとし、既設パスＰｋ（１≦ｋ≦ｎ）を通じて信号を伝送する伝送装置を伝送装置Ｒｋとし、新たに立ち上がったパスを新規パスＰ _new とし、新規パスＰ _new を通じて信号を伝送する伝送装置を伝送装置Ｒ _new とした場合、
   前記制御装置は、
   伝送装置Ｒ１〜Ｒｎのそれぞれに設定された前記初期ヒストグラム情報が更新された後のヒストグラム情報を一定周期間隔で収集し、
   新規パスＰ _new が立ち上がったことを認識すると、
   新規パスＰ _new の伝送ルートが既設パスＰｋの伝送ルートと同じである場合には、伝送装置Ｒｋから収集したヒストグラム情報を伝送装置Ｒ _new に設定し、
   新規パスＰ _new の伝送ルートが既設パスＰ１〜Ｐｎのどの伝送ルートとも異なる場合には、新規パスＰ _new に対応した新たな初期ヒストグラム情報を生成して、伝送装置Ｒ _new に設定する、
   ことを特徴とする請求項１記載の通信システム。

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