JP2000312172A - 衛星通信地上局 - Google Patents

衛星通信地上局

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JP2000312172A
JP2000312172A JP11118971A JP11897199A JP2000312172A JP 2000312172 A JP2000312172 A JP 2000312172A JP 11118971 A JP11118971 A JP 11118971A JP 11897199 A JP11897199 A JP 11897199A JP 2000312172 A JP2000312172 A JP 2000312172A
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JP
Japan
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satellite
radio wave
gps
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transmission power
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JP11118971A
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Yoichiro Tachiki
陽一郎 立木
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Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 地上局で衛星切替を行う場合、新規衛星方面
の無線伝送路上の通信状態により、送信電力制御に要す
る時間が増加する恐れがあった。 【解決手段】 衛星通信地上局に、GPS受信電波強度
測定手段と、GPS推定受信電波強度算出手段を設け、
これにより複数方位受信電波減衰状態を監視して、送信
電力制御に反映させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、衛星通信システム
における衛星通信地上局に関し、特に無線伝送路上の通
信状態に応じて非静止衛星へ送信する信号電力の制御が
可能な衛星通信地上局に関する。
【0002】
【従来の技術】衛星通信システムでは、降雨減衰等の影
響により、衛星局−衛星通信地上局間無線伝送路上の電
波減衰が変動するため、これに応じた形で送信出力制御
を行う必要がある。
【0003】一般的な無線通信システムに適用される送
信電力制御方式として、通信相手局からの情報信号受信
レベルから無線伝送路上の電波減衰量を推定して、これ
に応じて送信出力を制御する方法、通信相手局からの情
報信号に含まれる受信強度情報を解析して、これに応じ
て送信出力を制御する方法、通信相手局からのビーコン
信号受信レベルから無線伝送路上の電波減衰量を推定し
て、これに応じて送信出力を制御する方法などが従来技
術として知られている。
【0004】例えば、特開昭58−43633公報に記
載されている方法は、受信入力レベルから送信出力を制
御する制御信号を作ってスイッチを動作させることによ
り、受信レベルに対応した送信出力制御を行うというも
のであった。また、特開平9−326753公報に記載
されている方法は、基地局または移動局に設けられ、通
信を行うために自局で必要となる受信信号強度の情報を
メッセージとして送信する手段と、相手局に設けられ、
メッセージを検出する手段と、相手局に設けられ、メッ
セージ内容に応じて自局の送信機の送信電力を増減させ
る手段とを備えることにより、送信電力を制御するもの
であった。
【0005】さらに、特開平8−298484公報に記
載されている方法は、予め衛星の軌道位置による晴天時
の受信レベルを記憶装置に記憶しておき、アンテナ制御
装置からのアンテナの方位・仰角情報をもとに衛星の位
置を算出し、記憶装置から晴天時の受信レベルを得てこ
の受信レベルとビーコン受信機からの受信レベルを比較
し、降雨減衰量を測定し、送信信号の降雨減衰量を算出
して送信電力を制御するものであった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術を非静止衛星を使った衛星通信システムに適用し
た場合、衛星通信地上局はハンドオフ等の衛星切替時に
新規衛星に対する無線伝送路上の通信状態を事前に知る
ことは不可能である。
【0007】このため、衛星通信地上局は、衛星切替
時、前記無線伝送路上の通信状態が良好/不良に関わら
ず、衛星に対する信号送信電力の初期値を一定として、
その後、送信電力を適切な値に設定しなければならな
い。この場合、衛星通信地上局では、前記新規衛星へ送
出する信号の送信電力制御に要する時間が増加する恐れ
があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み、本発明
は、全世界的衛星航法システム(Global Pos
itioning System 、以下GPSと称す
る)を利用し、衛星通信地上局に複数GPS衛星からの
受信電波強度測定手段と、GPS衛星からの受信情報に
よりGPS衛星からの推定受信電波強度を算出する手段
と、該GPS衛星からの受信電波強度測定値と推定受信
電波強度算出とを比較し、この比較結果から無線伝送路
上の電波減衰量を推定する手段と、該電波減衰量推定値
に応じて衛星への送信電力を制御する手段とを設けるこ
とにより、衛星に対する信号送信電力初期値を適当な値
に設定するものである。
【0009】本発明の手段により、衛星通信地上局は複
数方向の無線伝送路上の通信状態すなわち電波減衰状態
を事前に知ることとなり、これにより衛星通信地上局に
て、衛星切替を行う場合でも、衛星に対する送信電力初
期値に上記電波減衰状態を反映させることができるの
で、送信電力制御を迅速に行うことが可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図1は本発明の衛星通信地上局の一実施形
態を利用した衛星通信システムの概略図である。
【0011】同図において、固定設置型の衛星通信地上
局1は、データ送受信アンテナ4を利用して、非静止通
信衛星(2−a又は2−b)と双方向データ通信を行
う。一方、衛星通信地上局1はGPS信号受信アンテナ
5を利用して複数方位に位置するGPS衛星(3−a,
3−b,3−c)からのGPS信号を常時受信し、各G
PS信号の受信電波強度及び位置情報を解析するものと
する。
【0012】図2は衛星通信地上局内の送信電力制御ブ
ロック構成図である。
【0013】同図に示すように、衛星 通信地上局の送
信電力制御ブロックは以下の制御を行う。
【0014】まず、非静止衛星に対するデータ送受信ア
ンテナ4より得られる受信信号を復調する。
【0015】次に、受信処理部6にてユーザデータ及び
非静止通信衛星位置情報の処理を行う。
【0016】非静止衛星送受信アンテナ指向性情報記憶
部16にて、事前に入手した全非静止衛星の送受信アン
テナ指向性に関する情報を記憶し、受信レベル測定部7
にて非静止衛星からの受信電波強度を測定する、送信デ
ータ処理および変調を行う。
【0017】次に、送信処理部8は送受信アンテナ4へ
信号を供給し、アンテナ制御部9は送受信アンテナ4が
通信対象衛星の方向に向くように追尾制御を行い、GP
S信号受信アンテナ5複数方位のGPS衛星から到達す
るGPS信号を受信する。
【0018】GPS信号処理部10はGPS信号受信ア
ンテナ5から得られる信号に重畳されている航法データ
(衛星軌道情報、衛星個別識別情報、時間情報等)をも
とに、各GPS衛星の位置/軌道情報及び各GPS衛星
と衛星通信地上局との距離情報を算出する。
【0019】GPS衛星送信アンテナ指向性情報記憶部
15は事前に入手した全GPS衛星の送信アンテナ電波
放射指向性に関する情報を記憶する。
【0020】推定受信電波強度計算部11はGPS信号
処理部10で得られる各GPS衛星−地上局間距離情報
及び各GPS衛星の位置/軌道情報と、GPS衛星送信
アンテナ指向性情報記憶部15で得られるGPS衛星送
信アンテナ指向性情報と、衛星通信地上局1のGPS信
号受信アンテナ5の指向性/方位情報を用いてGPS信
号受信電波強度の推定値を算出する。
【0021】GPS信号受信強度測定部12はGPS信
号受信アンテナ5から得られる信号により各GPS衛星
からの受信電波強度を測定する。
【0022】電波減衰状態監視部13は推定受信電波強
度計算部11で得られた推定受信電波強度、及びGPS
信号受信強度測定部12で得られた実測受信電波強度を
比較し、この結果より各方位における電波大気減衰情報
を生成する。
【0023】適正送信電力算出部14は受信レベル測定
部7・アンテナ制御部9・電波減衰状態監視部13・非
静止衛星送信アンテナ指向性情報記憶部16の各部から
得られる情報により非静止衛星に送出する信号の適正送
信電力を決定する。
【0024】次に、本構成における衛星通信地上局1で
の送信電力制御方式を説明する。今、衛星通信地上局1
が非静止通信衛星2−aと通信中であるものとする。
【0025】この間、衛星通信地上局1では、非静止通
信衛星2−aからの受信電波強度を受信レベル測定部7
で測定するとともに、非静止通信衛星2−aから送出さ
れる信号に含まれる非静止通信衛星2−aの識別情報、
位置/軌道情報、送信パワー情報、及び送受信アンテナ
方位情報を受信処理部6にて抽出する。
【0026】さらに、前記により得られる非静止通信衛
星2−aの識別情報を使用して、この衛星の送受信アン
テナ指向性情報を非静止衛星送受信アンテナ指向性情報
記憶部16から検索する。
【0027】これらにより得られた各情報は、適正送信
電力算出部14に入力される。
【0028】図3に適正送信電力算出部14の詳細ブロ
ック図を示す。
【0029】適正送信電力算出部14では、非静止通信
衛星2−aの位置/軌道情報から非静止衛星と地上局間
の距離減衰算出部18で距離減衰を算出するとともに、
非静止衛星送受信アンテナの方位情報・指向性情報及び
衛星通信地上局自身の送受信アンテナ方位情報から非静
止衛星と地上局間の見かけ上の減衰算出部17で見かけ
上の減衰を算出する。
【0030】その後、非静止衛星からの推定電波受信強
度算出部19において、
【0031】
【数1】 という計算を行うことにより、推定電波受信強度を算出
する。
【0032】大気による電波減衰量算出部20では、
【0033】
【数2】 という計算を行うことで、衛星通信地上局1と非静止通
信衛星2−aの間の大気による電波減衰量を算出する。
【0034】以上により、送信電力値決定部22では、
【0035】
【数3】 という計算により適正送信電力値が得られ、これを送信
処理部8に提供することで送信電力を適切に制御する。
【0036】これと同時に、衛星通信地上局1は、GP
S信号受信アンテナ5及びGPS信号処理部10によ
り、複数方位に位置するGPS衛星3−a,3−b,3
−cからの各GPS信号を、各衛星固有の擬似雑音信号
(PNコード)に基づいて捕捉・追尾しながら、航法デ
ータの復調、解読を行う。
【0037】そして、各GPS衛星の位置/軌道情報及
び各GPS衛星と衛星通信地上局の間の距離情報を算出
するとともに、GPS衛星送信アンテナ指向性情報記憶
部15により各GPS衛星の送信アンテナ指向性情報を
検索する。
【0038】これらの情報は、推定受信電波強度計算部
11に入力される。
【0039】図4に推定受信電波強度計算部11の詳細
ブロック図を示す。
【0040】推定受信電波強度計算部11では、各GP
S衛星と地上局間の距離減衰算出部24において、各G
PS衛星と衛星通信地上局との距離情報から距離減衰を
算出する。
【0041】そして、各GPS衛星と地上局間の見かけ
上の減衰算出部23において、各GPS衛星の位置/軌
道情報・各GPS衛星送信アンテナの指向性情報・衛星
通信地上局自身のGPS受信アンテナ5の方位情報(固
定)の3つの情報により見かけ上の減衰を算出する。
【0042】なお、各GPS衛星の送信アンテナは、常
に地球に対して一定方位を向くように制御されているた
め、見かけ上の減衰の算出の際、各GPS衛星アンテナ
の方位情報は位置/軌道情報から算出可能となる。
【0043】その後、各GPS衛星からの推定電波受信
強度算出部25において、各GPS衛星の送信パワー情
報(固定)を使用して
【0044】
【数4】 という計算を行うことにより、推定電波受信強度を算出
する。
【0045】このようにして得られる推定電波受信強度
と、GPS信号受信強度測定部12で得られる測定電波
受信強度を用いて、電波減衰状態監視部13にて
【0046】
【数5】 という計算を各GPS衛星単位に行うことにより、各G
PS衛星が位置する方位の無線伝送路における電波減衰
情報(大気による減衰)を逐次監視することが可能とな
る。
【0047】ここで、衛星通信地上局1が、通信対象の
衛星を非静止通信衛星2−aから非静止通信衛星2−b
に切り替える状況となった場合、衛星通信地上局1は非
静止通信衛星2−bの位置/軌道情報及び送受信アンテ
ナ方位情報を非静止通信衛星2−aから受ける。
【0048】これにより、アンテナ制御部9は地上局の
送受信アンテナを非静止通信衛星2−bの方位へ向ける
制御を行うとともに、地上局のアンテナ方位変更情報を
適正送信電力算出部14へを提供する。
【0049】適正送信電力算出部14では、非静止通信
衛星2−bの位置/軌道情報、送受信アンテナ方位情
報、地上局のアンテナ方位変更情報を受け、非静止通信
衛星2−bとの距離減衰情報、見かけ上の減衰情報を算
出する。
【0050】さらに、電波減衰状態監視部13から得ら
れる非静止通信衛星2−bの方位に関する最新電波減衰
情報について大気減衰データ21にて補正を行う(GP
S信号と非静止通信衛星からの信号の高度差及び周波数
差の補正)。
【0051】この補正後の大気減衰情報と前記距離減衰
情報、見かけ上の減衰情報を使用することで、送信電力
値決定部22にて非静止通信衛星2−bへ送出する信号
電力の初期値を決定する。
【0052】以上の方法により、衛星通信地上局1は、
非静止通信衛星2−bに対する送信電力初期値の決定を
迅速かつ適正に行うことができる。
【0053】
【発明の効果】以上説明したように、本発明により、衛
星通信地上局は複数方位の無線伝送路上の電波減衰状態
を予め把握することが可能となるため、衛星切替が発生
した場合でも、切替先の衛星に対する送信電力初期値を
電波減衰状態に基づいて決定できるので、送信電力制御
を迅速に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の衛星通信地上局の一実施形態を利用し
た衛星通信システムの概略図である。
【図2】本発明の衛星通信地上局の一実施形態における
送信電力制御ブロック構成図である。
【図3】図2の送信電力制御ブロック内「適正送信電力
算出部」の詳細ブロック構成図である。
【図4】図2の送信電力制御ブロック内「推定受信電波
強度計算部」の詳細ブロック構成図である。
【符号の説明】
1 衛星通信地上局 2−a 非静止通信衛星 2−b 非静止通信衛星 3−a GPS衛星 3−b GPS衛星 3−c GPS衛星 4 データ送受信アンテナ 5 GPS信号受信アンテナ 6 受信処理部 7 受信レベル測定部 8 送信処理部 9 アンテナ制御部 10 GPS信号処理部 11 推定受信電波強度計算部 12 GPS信号受信強度測定部 13 電波減衰状態監視部 14 適正送信電力算出部 15 GPS衛星送信アンテナ指向性情報記憶部 16 非静止衛星送受信アンテナ指向性情報記憶部 17 非静止衛星と地上局間の見かけ上の減衰算出部 18 非静止衛星と地上局間の距離減衰算出部 19 非静止衛星からの推定電波受信強度算出部 20 大気による電波減衰量算出部 21 大気減衰データ補正部 22 送信電力値決定部 23 各GPS衛星と地上局間の見かけ上の減衰算出
部 24 各GPS衛星と地上局間の距離減衰算出部 25 各GPS衛星からの推定電波受信強度算出部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無線伝送路上の通信状態により衛星への
    送信電力制御を行う衛星通信地上局であって、 GPS衛星からの受信電波強度測定手段と、 GPS衛星からの受信情報によりGPS衛星からの推定
    受信電波強度を算出する手段と、 該GPS衛星からの受信電波強度測定値と推定受信電波
    強度算出とを比較し、 この比較結果から無線伝送路上の電波減衰量を推定する
    手段と、 該電波減衰量推定値に応じて衛星への送信電力を制御す
    る手段とを設けたことを特徴とする、衛星通信地上局。
JP11118971A 1999-04-27 1999-04-27 衛星通信地上局 Pending JP2000312172A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003101475A (ja) * 2001-09-26 2003-04-04 Kyocera Corp 携帯端末及び基地局
JP2017529720A (ja) * 2014-07-14 2017-10-05 アイポジ インコーポレイテッドIposi,Inc. トモグラフィー損失係数の推定

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