JP2015173355A - 衛星通信装置及び送信電力制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】クリアスカイレベルが異なる独立した送信装置それぞれについて冗長構成を組みつつ、装置規模の増大及びコスト増大を抑制することが可能な衛星通信装置を提供する。
【解決手段】衛星通信装置は、第１及び第２の送信装置、予備装置及び制御装置を具備する。予備装置は、第１のクリアスカイレベルが設定され、かつ、第１の制御信号が与えられる場合、第１の制御信号で設定される出力レベルで第１の出力信号を出力し、第２の送信装置についての第２のクリアスカイレベルが設定され、かつ、第２の制御信号が与えられる場合、第２の制御信号で設定される出力レベルで第２の出力信号を出力する。制御装置は、予備装置が第１の送信装置の代用をする場合、予備装置に第１のクリアスカイレベルを設定し、かつ、第１の制御信号を出力し、予備装置が第２の送信装置の代用をする場合、予備装置に第２のクリアスカイレベルを設定し、かつ、第２の制御信号を出力する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、通信衛星からの信号の受信レベルに基づき、信号強度を制御しながら送信信号を通信衛星へ送信する衛星通信装置及びこの装置に用いられる送信電力制御方法に関する。

Ｋｕバンド（１４／１２ＧＨｚ）を使用する衛星通信では、送受信の電波は、降雨によりその強度を減衰させる。降雨減衰が大きい時、衛星回線が維持できなくなる場合がある。これは、衛星に搭載したトランスポンダへの入力信号の強度が降雨により大幅に低下するためである。そこで、トランスポンダへの入力信号を一定レベルに保って回線品質を安定させる衛星通信装置が求められている。

この種の衛星通信装置では、送信電力を制御してアップリンクにおける降雨減衰量を補償するためのＴＰＣ（Transmission Power Control）機能が設けられる。ＴＰＣ機能を有する衛星通信装置は、一般的に、通信衛星からの信号の受信レベルを晴天時の受信レベルと比較し、受信信号の減衰量を測定する。衛星通信装置は、このダウンリンクにおける減衰量に基づいてアップリンクにおける減衰補正量を算出する。そして、衛星通信装置は、算出した減衰補正量に基づいて通信衛星への送信信号の電力を制御する。

ところで、衛星通信装置は、緊急災害時に映像及び／又は音声を迅速に伝送すること、並びに、緊急連絡回線として用いることを主目的として設置されていることが多い。災害時に稼働することを目的としている設備であるため、映像用の送信装置、音声用の送信装置等、送信装置を機能、目的及び用途に応じて個別に用意する場合がある。また、設備の一部に障害が発生した場合に機能を維持できるように、送信系統及び受信系統について冗長系統を用意することも多い。機能及び用途で送信装置を個別に用意する場合、送信装置毎にトランスポンダにて受信するために必要な電力が異なる。そのため、各送信装置で晴天時に衛星に送信する電波の電力値（以下、クリアスカイレベルと称する。）が異なる。ここで、機能及び用途で送信装置を個別に用意する場合、それぞれの送信装置に対して冗長構成を組むことは、衛星通信装置の装置規模の増大及びコストの増大の要因となるという問題がある。

特開２０１０−２１２７６８号公報

以上のように、従来の衛星通信装置では、クリアスカイレベルが異なる独立した送信装置それぞれについて冗長構成を組もうとすると、装置規模の増大及びコストの増大の要因となるという問題がある。

そこで、目的は、クリアスカイレベルが異なる独立した送信装置それぞれについて冗長構成を組みつつ、装置規模の増大及びコストの増大を抑制することが可能な衛星通信装置及びこの装置で用いられる送信電力制御方法を提供することにある。

実施形態によれば、衛星通信装置は、第１の送信装置、第２の送信装置、予備装置及び制御装置を具備する。第１の送信装置は、第１の制御信号により設定される出力レベルで、第１の出力信号を出力する。第２の送信装置は、第２の制御信号により設定される出力レベルで、第２の出力信号を出力する。予備装置は、前記第１の送信装置についての第１のクリアスカイレベルが設定され、かつ、前記第１の制御信号が与えられる場合、前記第１の制御信号により設定される出力レベルで前記第１の出力信号を出力し、前記第２の送信装置についての第２のクリアスカイレベルが設定され、かつ、前記第２の制御信号が与えられる場合、前記第２の制御信号により設定される出力レベルで前記第２の出力信号を出力する。制御装置は、前記予備装置が前記第１の送信装置の代用をする場合、前記予備装置に対して前記第１のクリアスカイレベルを設定し、かつ、前記予備装置へ前記第１の制御信号を出力し、前記予備装置が前記第２の送信装置の代用をする場合、前記予備装置に対して前記第２のクリアスカイレベルを設定し、かつ、前記予備装置へ前記第２の制御信号を出力する。

第１の実施形態に係る衛星通信装置の機能構成を示すブロック図である。 図１に示す制御装置の機能構成を示すブロック図である。 図２に示す制御装置が送信系統切替チェック処理及びＴＰＣ処理を実施する際のフローチャートを示す図である。 図２に示すＴＰＣ制御部により実施される送信系統切替チェック処理を示すフローチャートである。 図２に示すＴＰＣ制御部により実施されるＴＰＣ処理を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る衛星通信装置の機能構成を示すブロック図である。 図６に示す制御装置の機能構成を示すブロック図である。 図７に示す制御装置が送信系統切替チェック処理及びＴＰＣ処理を実施する際のフローチャートを示す図である。 図７に示すＴＰＣ制御部により実施される送信系統切替チェック処理を示すフローチャートである。 図７に示すＴＰＣ制御部により実施されるＴＰＣ処理を示すフローチャートである。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る衛星通信装置の機能構成を示すブロック図である。図１に示す衛星通信装置は、送信装置１１，１２、予備装置１３、切替器１４、出力立体回路１５、送受信アンテナ１６、増幅器（ＬＮＣ：Low Noise Converter）１７、分配器１８、ビーコン受信機１９及び制御装置１１０を具備する。

送信装置１１は、変調部１１１、周波数変換部（Ｕ／Ｃ）１１２及び電力増幅部（ＳＳＰＡ：Solid State Power Amplifier）１１３を備える。

変調部１１１は、予め設定される変調方式に従って信号を変調する。

周波数変換部１１２は、変調部１１１から出力される信号の周波数を、通信衛星との通信に適した周波数に変換する。また、周波数変換部１１２は、アッテネータ１１２１を備える。アッテネータ１１２１は、後述する制御装置１１０から出力される第１の制御信号に従って減衰量を調整する。これにより、周波数変換部１１２は、信号の電力レベルを調整する。

電力増幅部１１３は、周波数変換部１１２から出力される信号の電力を予め設定された増幅量で増幅する。

送信装置１２は、変調部１２１、周波数変換部（Ｕ／Ｃ）１２２及び電力増幅部（ＳＳＰＡ）１２３を備える。

変調部１２１は、予め設定される変調方式に従って信号を変調する。このとき、変調部１２１の変調方式は、変調部１１１の変調方式と異なる方式であっても構わない。例えば、変調部１１１が映像を変調する方式で有り、変調部１２１が音声を変調する方式であっても構わない。

周波数変換部１２２は、変調部１２１から出力される信号の周波数を、通信衛星との通信に適した周波数に変換する。また、周波数変換部１２２は、アッテネータ１２２１を備える。アッテネータ１２２１は、後述する制御装置１１０から出力される第２の制御信号に従って減衰量を調整する。これにより、周波数変換部１２２は、信号の電力レベルを調整する。

電力増幅部１２３は、周波数変換部１２２から出力される信号の電力を予め設定された増幅量で増幅する。

予備装置１３は、送信装置１１又は送信装置１２に対する冗長構成を組むものである。予備装置１３は、切替器１４を介して変調部１１１又は変調部１２１と接続する。予備装置１３は、周波数変換部（Ｕ／Ｃ）１３１及び電力増幅部（ＳＳＰＡ）１３２を備える。

周波数変換部１３１は、アッテネータ１３１１を備える。切替器１４を介して変調部１１１から信号が与えられる場合、アッテネータ１３１１は、制御装置１１０から出力される第１の制御信号に従って減衰量を調整する。また、切替器１４を介して変調部１２１から信号が与えられる場合、アッテネータ１３１１は、制御装置１１０から出力される第２の制御信号に従って減衰量を調整する。

電力増幅部１３２は、周波数変換部１３１から出力される信号の電力を予め設定された増幅量で増幅する。

切替器１４は、制御装置１１０から出力される切替指示に従い、出力立体回路１５と同期して、接続を切り替える。すなわち、切替器１４は、切替指示に従い、変調部１１１の出力先を周波数変換部１１２から周波数変換部１３１へ切り替え、又は、変調部１２１の出力先を周波数変換部１２２から周波数変換部１３１へ切り替える。

出力立体回路１５は、切替器１５１及び結合器１５２を備える。切替器１５１は、制御装置１１０から出力される切替指示に従い、切替器１４と同期して、接続を切り替える。すなわち、切替器１５１は、切替指示に従い、結合器１５２へ出力する信号の出力元を電力増幅部１１３から電力増幅部１３２へ切り替え、又は、結合器１５２へ出力する信号の出力元を電力増幅部１２３から電力増幅部１３２へ切り替える。切替器１４，１５１の切替処理により、予備装置１３は、送信装置１１又は送信装置１２の冗長構成となり得る。

結合器１５２は、切替器１５１から出力される２つの信号を結合する。結合器１５２は、結合した信号を、送受信アンテナ１６へ出力する。

送受信アンテナ１６は、出力立体回路１５から出力される信号を通信衛星へ向けて送信する。また、送受信アンテナ１６は、通信衛星から到来する信号を受信する。送受信アンテナ１６は受信信号を増幅器１７へ出力する。

増幅器１７は、送受信アンテナ１６から出力される受信信号を増幅する。増幅器１７は、増幅した信号を分配器１８へ出力する。

分配器１８は、増幅器１７から出力される信号を分配し、一方の分配信号をビーコン受信機１９へ出力し、他方の分配信号を後段に設置される受信装置（図示せず）へ出力する。

ビーコン受信機１９は、分配信号に含まれるビーコン信号を検出し、検出したビーコン信号の強度を計測する。ビーコン受信機１９は、検出したビーコン信号と、計測したビーコン信号の強度についての受信強度情報とを制御装置１１０へ出力する。

図２は、図１に示す制御装置１１０の機能構成を示すブロック図である。図２に示す制御装置１１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、並びにＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のＣＰＵが処理を実行するためのプログラムやデータの格納領域等を含む。制御装置１１０は、ＣＰＵにプログラムを実行させることで、監視部１１０１及びＴＰＣ（Transmission Power Control）制御部１１０２を実現する。また、制御装置１１０は、モニタ１１０３及び記憶部１１０４を備える。

監視部１１０１は、衛星通信装置に含まれる、送信装置１１，１２、予備装置１３、送受信アンテナ１６、増幅器１７、分配器１８及びビーコン受信機１９が正常に動作しているか否かを監視する。送信装置１１，１２、予備装置１３、送受信アンテナ１６、増幅器１７、分配器１８及びビーコン受信機１９の少なくともいずれかに異常が発生したと判断した場合、監視部１１０１は、異常が発生した旨をモニタ１１０３に表示する。

送信装置１１に異常が発生したと判断した場合、監視部１１０１は、信号を予備装置１３からの出力へ切り替える旨をＴＰＣ制御部１１０２へ通知する。このとき、監視部１１０１は、変調部１１１の出力先を周波数変換部１１２から周波数変換部１３１へ切り替えるように切替器１４へ切替指示を出力すると共に、結合器１５２へ出力する信号の出力元を電力増幅部１１３から電力増幅部１３２へ切り替えるように切替器１５１へ切替指示を出力する。

送信装置１２に異常が発生したと判断した場合、監視部１１０１は、信号を予備装置１３からの出力へ切り替える旨をＴＰＣ制御部１１０２へ通知する。このとき、監視部１１０１は、変調部１２１の出力先を周波数変換部１２２から周波数変換部１３１へ切り替えるように切替器１４へ切替指示を出力すると共に、結合器１５２へ出力する信号の出力元を電力増幅部１２３から電力増幅部１３２へ切り替えるように切替器１５１へ切替指示を出力する。

なお、監視部１１０１は、送信装置１１又は送信装置１２に異常が発生したと判断した場合、予備装置１３が使用中であるか否かを判断するようにしても構わないし、送信装置１１、送信装置１２に優先度を決めて、優先度が高い装置に切り替えても構わない。監視部１１０１は、送信装置１１又は送信装置１２に異常が発生し、かつ、予備装置１３が使用できない状態である場合、異常が発生した装置による信号の出力を停止させる。これにより、正常な装置の稼働を継続し、故障した装置を安全に停止させることが可能となる。

記憶部１１０４は、送信装置１１についての第１のクリアスカイレベルと、送信装置１２についての第２のクリアスカイレベルとを記憶する。第１のクリアスカイレベルは、晴天時のビーコン信号の受信レベル強度と、その際に、送信装置１１において適正レベルで送信するために調整されたアッテネータ１１２１の設定値との組み合わせで記憶される。また、第２のクリアスカイレベルは、晴天時のビーコン信号の受信レベル強度と、その際に、送信装置１２において適正レベルで送信するために調整されたアッテネータ１２２１の設定値との組み合わせで記憶される。この第１及び第２のクリアスカイレベルがＴＰＣ処理を実施する際の基準レベルとなる。また、記憶部１１０４は、第１又は第２のクリアスカイレベルを実現するための送信装置１３のアッテネータ１３１１の設定値を記憶する。なお、第１のクリアスカイレベルと、第２のクリアスカイレベルとは、異なる値であっても良いし、同一の値であっても良い。

ＴＰＣ制御部１１０２は、ビーコン受信機１９からビーコン信号の受信レベル情報を受信すると、受信レベル情報から得られる受信レベルと、記憶部１１０４に記憶される第１のクリアスカイレベルとして保持している受信レベルを比較し、受信レベルの変化量を算出する。ＴＰＣ制御部１１０２は、算出した変化量を送信レベルとして補正するように、送信レベルの補正量を算出する。そして、ＴＰＣ制御部１１０２は、算出した送信レベルの補正量により補正されたレベルにて送信信号が送受信アンテナ１６から送信されるように、周波数変換部１１２のアッテネータ１１２１に対しての設定値を算出する。ＴＰＣ制御部１１０２は、算出した設定値でアッテネータ１１２１の減衰量が変化するように、アッテネータ１１２１に対して第１の制御信号を出力する。ＴＰＣ制御部１１０２は、アッテネータ１１２１に対する設定値を記憶部１１０４に記憶する。

また、ＴＰＣ制御部１１０２は、ビーコン受信機１９からビーコン信号の受信レベル情報を受信すると、受信レベル情報から得られる受信レベルと、記憶部１１０４に記憶される第２のクリアスカイレベルとして保持している受信レベルを比較し、受信レベルの変化量を算出する。ＴＰＣ制御部１１０２は、算出した変化量を送信レベルとして補正するように、送信信号の送信レベルの補正量を算出する。そして、ＴＰＣ制御部１１０２は、算出した送信レベルの補正量により補正されたレベルにて送信信号が送受信アンテナ１６から送信されるように、周波数変換部１２２のアッテネータ１２２１に対して減衰量の設定値を算出する。ＴＰＣ制御部１１０２は、算出した設定値でアッテネータ１２２１の減衰量が変化するように、アッテネータ１２２１に対して第２の制御信号を出力する。ＴＰＣ制御部１１０２は、アッテネータ１２２１に対する設定値を記憶部１１０４に記憶する。

ＴＰＣ制御部１１０２は、監視部１１０１から、信号の出力を送信装置１１から予備装置１３へ切り替える旨の通知を受けると、記憶部１１０４から第１のクリアスカイレベルを読み出す。ＴＰＣ制御部１１０２は、読み出した第１のクリアスカイレベルとして記憶されているアッテネータ１１２１の設定値を予備装置１３のアッテネータ１３１１に対して設定する。

予備装置１３への設定が完了した後、ビーコン受信機１９からビーコン信号の受信レベル情報を受信すると、ＴＰＣ制御部１１０２は、受信レベル情報から得られる受信レベルと、記憶部１１０４に記憶される第１のクリアスカイレベルとして保持している受信レベルを比較し、受信レベルの変化量を算出する。ＴＰＣ制御部１１０２は、算出した変化量を送信レベルとして補正するように、送信信号の送信レベルの補正量を算出する。そして、ＴＰＣ制御部１１０２は、算出した送信レベルの補正量により補正されたレベルにて送信信号が送受信アンテナ１６から送信されるように、周波数変換部１３１のアッテネータ１３１１に対して減衰量の設定値を算出する。ＴＰＣ制御部１１０２は、算出した設定値でアッテネータ１３１１の減衰量を調整するように、アッテネータ１３１１に対して第１の制御信号を出力する。ＴＰＣ制御部１１０２は、アッテネータ１３１１に対する設定値を記憶部１１０４に記憶する。

ＴＰＣ制御部１１０２は、監視部１１０１から、信号の出力を送信装置１２から予備装置１３へ切り替える旨の通知を受けると、記憶部１１０４から第２のクリアスカイレベルを読み出す。ＴＰＣ制御部１１０２は、読み出した第２のクリアスカイレベルとして記憶されているアッテネータ１２２１の設定値を予備装置１３のアッテネータ１３１１に対して設定する。

予備装置１３への設定が完了した後、ビーコン受信機１９からビーコン信号の受信レベル情報を受信すると、ＴＰＣ制御部１１０２は、受信レベル情報から得られる受信レベルと、記憶部１１０４に記憶される第２のクリアスカイレベルとして保持している受信レベルを比較し、受信レベルの変化量を算出する。ＴＰＣ制御部１１０２は、算出した変化量を送信レベルとして補正するように、送信信号の送信レベルの補正量を算出する。そして、ＴＰＣ制御部１１０２は、算出した送信レベルの補正量により補正されたレベルにて送信信号が送受信アンテナ１６から送信されるように、周波数変換部１３１のアッテネータ１３１１に対して減衰量の設定値を算出する。ＴＰＣ制御部１１０２は、算出した設定値でアッテネータ１３１１の減衰量を調整するように、アッテネータ１３１１に対して第２の制御信号を出力する。ＴＰＣ制御部１１０２は、アッテネータ１３１１に対する設定値を記憶部１１０４に記憶する。

ＴＰＣ制御部１１０２は、衛星送信装置がＴＰＣ処理を実施可能な状態かを確認し、実施可能な状態でない場合、ＴＰＣを中止する。

具体的には、周波数変換部１１２がＴＰＣ制御部１１０２の制御下に無いこと、周波数変換部１１２がＴＰＣ制御部１１０２との信号通信を正常に行えないこと、及び、周波数変換部１１２の制御が正常に行えないこと、のうち少なくともいずれか一つが当てはまる場合、ＴＰＣ制御部１１０２は、周波数変換部１１２に異常が発生したと判断し、アッテネータ１１２１に対するＴＰＣ処理を停止する。周波数変換部１２２がＴＰＣ制御部１１０２の制御下に無いこと、周波数変換部１２２がＴＰＣ制御部１１０２との信号通信を正常に行えないこと、及び、周波数変換部１２２の制御が正常に行えないこと、のうち少なくともいずれか一つが当てはまる場合、ＴＰＣ制御部１１０２は、周波数変換部１２２に異常が発生したと判断し、アッテネータ１２２１に対するＴＰＣ処理を停止する。周波数変換部１３１がＴＰＣ制御部１１０２の制御下に無いこと、周波数変換部１３１がＴＰＣ制御部１１０２との信号通信を正常に行えないこと、及び、周波数変換部１３１の制御が正常に行えないこと、のうち少なくともいずれか一つが当てはまる場合、ＴＰＣ制御部１１０２は、周波数変換部１３１に異常が発生したと判断し、アッテネータ１３１１に対するＴＰＣ処理を停止する。

また、ビーコン受信機１９がＴＰＣ制御部１１０２との信号通信を正常に行えないこと、ビーコン受信機１９における受信レベルの検出動作に異常があること、ビーコン受信機１９で検出した受信レベルが予め設定した最大値を超えていること、及び、ビーコン受信機１９で検出した受信レベルが予め設定した最小値を下回っていること、の少なくともいずれか一つが当てはまる場合、ビーコン受信機１９に異常が発生したと判断し、ＴＰＣ制御部１１０２は、アッテネータ１１２１，１２２１，１３１１に対するＴＰＣ処理を停止する。

次に、上記構成における衛星通信装置の制御装置１１０の動作を説明する。図３は、図２に示す制御装置１１０が送信系統切替チェック処理及びＴＰＣ処理を実施する際のフローチャートの例を示す図である。

まず、制御装置１１０のＴＰＣ制御部１１０２は、ユーザから入力される情報に基づき、第１のクリアスカイレベルを送信装置１１に対して設定する（ステップＳ３１）。ＴＰＣ制御部１１０２は、設定した第１のクリアスカイレベルを記憶部１１０４に記憶する。

ＴＰＣ制御部１１０２は、ユーザから入力される情報に基づき、第２のクリアスカイレベルを送信装置１２に対して設定する（ステップＳ３２）。ＴＰＣ制御部１１０２は、設定した第２のクリアスカイレベルを記憶部１１０４に記憶する。

ＴＰＣ制御部１１０２は、予備装置１３に対する初期値を設定する（ステップＳ３３）。ここで、初期値には、第１のクリアスカイレベル、第２のクリアスカイレベル又は安定した動作が期待される値が設定される。

送信装置１１，１２及び予備装置１３についての設定が完了すると、ＴＰＣ制御部１１０２は、送信系統切替チェック処理を実施する（ステップＳ３４）。

送信系統切替チェック処理が完了すると、ＴＰＣ制御部１１０２は、ＴＰＣ処理を実施する（ステップＳ３５）。ＴＰＣ制御部１１０２は、ＴＰＣ処理が完了すると、処理をステップＳ３４へ移行する。ＴＰＣ制御部１１０２は、ステップＳ３４，ステップＳ３５の処理を、例えば、数ｍｓ周期で繰り返す。

図４は、図２に示すＴＰＣ制御部１１０２により実施される送信系統切替チェック処理の例を示すフローチャートである。

まず、ＴＰＣ制御部１１０２は、送信系統切替が発生したか否かを判断する（ステップＳ４１）。すなわち、ＴＰＣ制御部１１０２は、監視部１１０１から通知があるか否かを判断する。監視部１１０１から通知がある場合（ステップＳ４１のＹｅｓ）、ＴＰＣ制御部１１０２は、送信系統切替が発生したと判断し、その切り替えが送信装置１１から予備装置１３への切り替えであるか否かを判断する（ステップＳ４２）。監視部１１０１からの通知がない場合（ステップＳ４１のＮｏ）、ＴＰＣ制御部１１０２は、処理を終了する。

ステップＳ４２において、切り替えが送信装置１１から予備装置１３への切り替えである場合（ステップＳ４２のＹｅｓ）、ＴＰＣ制御部１１０２は、記憶部１１０４から第１のクリアスカイレベルを読み出す。ＴＰＣ制御部１１０２は、読み出した第１のクリアスカイレベルとして記憶されているアッテネータ１１２１の設定値を予備装置１３のアッテネータ１３１１に対して設定する（ステップＳ４３）。切り替えが送信装置１１から予備装置１３への切り替えでない場合（ステップＳ４２のＮｏ）、ＴＰＣ制御部１１０２は、切り替えが送信装置１２から予備装置１３への切り替えであるか否かを判断する（ステップＳ４４）。切り替えが送信装置１２から予備装置１３への切り替えである場合（ステップＳ４４のＹｅｓ）、ＴＰＣ制御部１１０２は、記憶部１１０４から第２のクリアスカイレベルを読み出す。ＴＰＣ制御部１１０２は、読み出した第２のクリアスカイレベルとして記憶されているアッテネータ１２２１の設定値を予備装置１３のアッテネータ１３１１に対して設定する（ステップＳ４５）。切り替えが送信装置１２から予備装置１３への切り替えでない場合（ステップＳ４４のＮｏ）、ＴＰＣ制御部１１０２は、処理を終了する。

図５は、図２に示すＴＰＣ制御部１１０２により実施されるＴＰＣ処理の例を示すフローチャートである。

まず、ＴＰＣ制御部１１０２は、ＴＰＣ処理がオートモードであるか否かを判断する（ステップＳ５１）。ＴＰＣ処理がオートモードである場合（ステップＳ５１のＹｅｓ）、ＴＰＣ制御部１１０２は、ＴＰＣ処理を実施可能であるか否かを判断する（ステップＳ５２）。ＴＰＣ処理がオートモードでない場合、すなわち、ＴＰＣ処理がオフモードである場合（ステップＳ５１のＮｏ）、ＴＰＣ制御部１１０２は、処理を終了する。

ステップＳ５２において、ＴＰＣ処理を実施可能である場合（ステップＳ５２のＹｅｓ）、ＴＰＣ制御部１１０２は、ＴＰＣ処理を実施する（ステップＳ５３）。すなわち、ＴＰＣ制御部１１０２は、送信装置１１へ第１の制御信号を送信し、送信装置１２へ第２の制御信号を送信する。また、送信系統が予備装置１３へ切り替わっている場合には、ＴＰＣ制御部１１０２は、切り替え元へ送信していた制御信号を予備装置１３へ出力する。

以上のように、第１の実施形態では、ＴＰＣ制御部１１０２は、信号の出力元が送信装置１１又は送信装置１２から予備装置１３へ切り替わる場合、切り替え元のアッテネータについての設定値を、予備装置１３に対して設定するようにしている。これにより、ＴＰＣ制御部１１０２は、送信装置１１から予備装置１３へ送信信号の出力を切り替えること、又は、送信装置１２から予備装置１３へ送信信号の出力を切り替えることが可能となる。

したがって、第１の実施形態に係る衛星通信装置によれば、クリアスカイレベルが異なる独立した送信装置それぞれについて冗長構成を組みつつ、装置規模の増大及びコストの増大を抑制することができる。

なお、第１の実施形態では、衛星通信装置が送信装置１１，１２及び予備装置１３を備える場合を例に説明した。しかしながら、これに限定されない。衛星通信装置は、３つ以上の送信装置を備えていても良い。また、衛星通信装置は、２つ以上の予備装置を備えていても良い。ただし、予備装置は、送信装置の切り替え先として、２つ以上の送信装置で共有される。そのため、衛星通信装置における予備装置の搭載数の最大数は、送信装置をｎ台としたとき、ｎ−１台となる。

（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態に係る衛星通信装置の機能構成を示すブロック図である。図１に示す衛星通信装置は、送信装置２１，２２、予備装置２３、切替器１４、出力立体回路１５、送受信アンテナ１６、増幅器（ＬＮＣ）１７、分配器１８、ビーコン受信機１９及び制御装置２４を具備する。

送信装置２１は、変調部１１１、周波数変換部（Ｕ／Ｃ）２１１、ＴＰＣ処理部２１２及び電力増幅部（ＳＳＰＡ）１１３を備える。

ＴＰＣ処理部２１２は、送信装置２１についての第１のクリアスカイレベルを記憶する。ここで、第１のクリアスカイレベルは、晴天時のビーコン信号の受信レベル強度である。

ＴＰＣ処理部２１２は、周波数変換部２１１により周波数変換された信号を受信する。ＴＰＣ処理部２１２は、制御装置２４から出力される受信レベル情報を受信すると、受信レベル情報から得られる受信レベルと、自装置に設定されている第１のクリアスカイレベルとして保持している受信レベルとを比較し、受信レベルの変化量を算出する。ＴＰＣ処理部２１２は、算出した変化量を送信レベルとして補正するように、送信信号の送信レベルの補正量を算出する。そして、ＴＰＣ処理部２１２は、算出した補正量により補正されたレベルにて送信信号が送受信アンテナ１６から送信されるように自装置の出力レベルを調整する。ＴＰＣ処理部２１２は、自装置の設定値を記憶するとともに、制御装置２４へ出力する。

送信装置２２は、変調部１２１、周波数変換部（Ｕ／Ｃ）２２１、ＴＰＣ処理部２２２及び電力増幅部（ＳＳＰＡ）１２３を備える。

ＴＰＣ処理部２２２は、送信装置２２についての第２のクリアスカイレベルを記憶する。第２のクリアスカイレベルは、晴天時のビーコン信号の受信レベル強度である。

ＴＰＣ処理部２２２は、周波数変換部２２１により周波数変換された信号を受信する。ＴＰＣ処理部２２２は、制御装置２４から出力される受信レベル情報を受信すると、受信レベル情報から得られる受信レベルと、自装置に設定されている第２のクリアスカイレベルとして保持している受信レベルとを比較し、受信レベルの変化量を算出する。ＴＰＣ処理部２２２は、算出した変化量を送信レベルとして補正するように、送信信号の送信レベルの補正量を算出する。そして、ＴＰＣ処理部２２２は、算出した補正量により補正されたレベルにて送信信号が送受信アンテナ１６から送信されるように自装置の出力レベルを調整する。ＴＰＣ処理部２２２は、自装置の設定値を記憶するとともに、制御装置２４へ出力する。

予備装置２３は、送信装置２１又は送信装置２２に対する冗長構成を組むものである。予備装置２３は、切替器１４を介して変調部１１１又は変調部１２１と接続する。予備装置２３は、周波数変換部（Ｕ／Ｃ）２３１、ＴＰＣ処理部２３２及び電力増幅部（ＳＳＰＡ）１３２を備える。

ＴＰＣ処理部２３２は、制御装置２４から第１のクリアスカイレベルが設定された後、制御装置２４から受信レベル情報を受信すると、受信レベル情報から得られる受信レベルと、自装置に設定されている第１のクリアスカイレベルとして保持している受信レベルとを比較し、受信レベルの変化量を算出する。ＴＰＣ処理部２３２は、算出した変化量を送信レベルとして補正するように、送信信号の送信レベルの補正量を算出する。そして、ＴＰＣ処理部２３２は、算出した補正量により補正されたレベルにて送信信号が送受信アンテナ１６から送信されるように自装置の出力レベルを調整する。

また、ＴＰＣ処理部２３２は、制御装置２４から第２のクリアスカイレベルが設定された後、制御装置２４から受信レベル情報を受信すると、受信レベル情報から得られる受信レベルと、自装置に設定されている第２のクリアスカイレベルとして保持している受信レベルとを比較し、受信レベルの変化量を算出する。ＴＰＣ処理部２３２は、算出した変化量を送信レベルとして補正するように、送信信号の送信レベルの補正量を算出する。そして、ＴＰＣ処理部２３２は、算出した補正量により補正されたレベルにて送信信号が送受信アンテナ１６から送信されるように自装置の出力レベルを調整する。

ＴＰＣ処理部２３２は、自装置の設定値を記憶するとともに、制御装置２４へ出力する。

ＴＰＣ処理部２１２、ＴＰＣ処理部２２２及びＴＰＣ処理部２３２はそれぞれ独立して、衛星送信装置がＴＰＣ処理を実施可能な状態かを確認し、実施可能な状態でない場合、ＴＰＣ処理を停止する。

また、ＴＰＣ処理部２１２、ＴＰＣ処理部２２２及びＴＰＣ処理部２３２は、ＴＰＣ制御部２４１からビーコン受信機１９に異常が発生した旨の通知がある場合、ＴＰＣ処理を停止する。

図７は、図６に示す制御装置２４の機能構成を示すブロック図である。図７に示す制御装置２４は、例えば、ＣＰＵ、並びにＲＯＭ及びＲＡＭ等のＣＰＵが処理を実行するためのプログラムやデータの格納領域等を含む。制御装置２４は、ＣＰＵにプログラムを実行させることで、監視部１１０１及びＴＰＣ制御部２４１を実現する。また、制御装置２４は、モニタ１１０３及び記憶部２４２を備える。

記憶部２４２は、送信装置２１についての第１のクリアスカイレベルと、送信装置２２についての第２のクリアスカイレベルとを記憶する。ここで、第１のクリアスカイレベルは、晴天時のビーコン信号の受信レベル強度である。また、第２のクリアスカイレベルは、晴天時のビーコン信号の受信レベル強度である。また、記憶部２４２は、第１又は第２のクリアスカイレベルを実現するためのＴＰＣ処理部２１２，２２２，２３２の設定値を記憶する。なお、第１のクリアスカイレベルと、第２のクリアスカイレベルとは、異なる値であっても良いし、同一の値であっても良い。

ＴＰＣ制御部２４１は、ビーコン受信機１９からビーコン信号の受信レベル情報を受信すると、ＴＰＣ処理部２１２及び／又はＴＰＣ処理部２２２に対して受信レベル情報を出力する。

ＴＰＣ制御部２４１は、監視部１１０１から、信号の出力を送信装置２１から予備装置２３へ切り替える旨の通知を受けると、記憶部２４２から第１のクリアスカイレベルを読み出す。ＴＰＣ制御部２４１は、読み出した第１のクリアスカイレベルとして記憶される受信レベル強度を予備装置２３のＴＰＣ処理部２３２に対して設定する。

ＴＰＣ制御部２４１は、監視部１１０１から、信号の出力を送信装置２２から予備装置２３へ切り替える旨の通知を受けると、記憶部２４２から第２のクリアスカイレベルを読み出す。ＴＰＣ制御部２４１は、読み出した第２のクリアスカイレベルとして記憶されている受信レベル強度を予備装置２３のＴＰＣ処理部２３２に対して設定する。予備装置２３への設定が完了した後、ＴＰＣ制御部２４１は、ビーコン受信機１９からのビーコン信号の受信レベル情報をＴＰＣ処理部２３２に対して出力する。

ＴＰＣ制御部２４１は、ビーコン受信機１９に異常が発生したと判断した場合、ＴＰＣ処理部２１２、ＴＰＣ処理部２２２及びＴＰＣ処理部２３２にその情報を通知し、それぞれの処理部がＴＰＣ処理を停止する。具体的には、ビーコン受信機１９がＴＰＣ制御部２４１との信号通信を正常に行えないこと、ビーコン受信機１９における受信レベルの検出動作に異常があること、ビーコン受信機１９で検出した受信レベルが予め設定した最大値を超えていること、及び、ビーコン受信機１９で検出した受信レベルが予め設定した最小値を下回っていることの少なくともいずれか一つが当てはまる場合、ＴＰＣ制御部２４１は、ビーコン受信機１９に異常が発生したと判断し、ＴＰＣ処理部２１２、ＴＰＣ処理部２２２及びＴＰＣ処理部２３２にその情報を通知する。

次に、上記構成における衛星通信装置の制御装置２４の動作を説明する。図８は、図７に示す制御装置２４が送信系統切替チェック処理及びＴＰＣ処理を実施する際のフローチャートの例を示す図である。

まず、制御装置２４のＴＰＣ制御部２４１は、ユーザから入力される情報に基づき、第１のクリアスカイレベルを送信装置２１に対して設定する（ステップＳ８１）。ＴＰＣ制御部２４１は、設定した第１のクリアスカイレベルを記憶部２４２に記憶する。

ＴＰＣ制御部２４１は、ユーザから入力される情報に基づき、第２のクリアスカイレベルを送信装置２２に対して設定する（ステップＳ８２）。ＴＰＣ制御部２４１は、設定した第２のクリアスカイレベルを記憶部２４２に記憶する。

ＴＰＣ制御部２４１は、予備装置２３に対する初期値を設定する（ステップＳ８３）。

送信装置２１，２２及び予備装置２３についての設定が完了すると、ＴＰＣ制御部２４１は、送信系統切替チェック処理を実施する（ステップＳ８４）。送信系統切替チェック処理が完了すると、ＴＰＣ制御部２４１は、ＴＰＣ処理を実施する（ステップＳ８５）。ＴＰＣ制御部２４１は、ＴＰＣ処理が完了すると、処理をステップＳ８４へ移行する。ＴＰＣ制御部２４１は、ステップＳ８４，ステップＳ８５の処理を、例えば、数ｍｓ周期で繰り返す。

図９は、図７に示すＴＰＣ制御部２４１により実施される送信系統切替チェック処理の例を示すフローチャートである。

まず、ＴＰＣ制御部２４１は、送信系統切替が発生したか否かを判断する（ステップＳ９１）。すなわち、ＴＰＣ制御部２４１は、監視部１１０１から通知があるか否かを判断する。監視部１１０１から通知がある場合（ステップＳ９１のＹｅｓ）、ＴＰＣ制御部２４１は、送信系統切替が発生したと判断し、その切り替えが送信装置２１から予備装置２３への切り替えであるか否かを判断する（ステップＳ９２）。監視部１１０１からの通知がない場合（ステップＳ９１のＮｏ）、ＴＰＣ制御部２４１は、処理を終了する。

ステップＳ９２において、切り替えが送信装置２１から予備装置２３への切り替えである場合（ステップＳ９２のＹｅｓ）、ＴＰＣ制御部２４１は、記憶部２４２から第１のクリアスカイレベルを読み出す。ＴＰＣ制御部２４１は、読み出した第１のクリアスカイレベルを予備装置２３のＴＰＣ処理部２３２に対して設定する（ステップＳ９３）。切り替えが送信装置２１から予備装置２３への切り替えでない場合（ステップＳ９２のＮｏ）、ＴＰＣ制御部２４１は、切り替えが送信装置２２から予備装置２３への切り替えであるか否かを判断する（ステップＳ９４）。切り替えが送信装置２２から予備装置２３への切り替えである場合（ステップＳ９４のＹｅｓ）、ＴＰＣ制御部２４１は、記憶部２４２から第２のクリアスカイレベルを読み出す。ＴＰＣ制御部２４１は、読み出した第２のクリアスカイレベルを予備装置２３のＴＰＣ処理部２３２に対して設定する（ステップＳ９５）。切り替えが送信装置２２から予備装置２３への切り替えでない場合（ステップＳ９４のＮｏ）、ＴＰＣ制御部２４１は、処理を終了する。

図１０は、図７に示すＴＰＣ処理部２１２，２２２，２３２により実施されるＴＰＣ処理の例を示すフローチャートである。ここでは、処理部２１２を代表して説明する。

まず、ＴＰＣ処理部２１２は、ＴＰＣ処理がオートモードであるか否かを判断する（ステップＳ１０１）。ＴＰＣ処理がオートモードである場合（ステップＳ１０１のＹｅｓ）、ＴＰＣ処理部２１２は、ＴＰＣ処理を実施可能であるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。ＴＰＣ処理がオートモードでない場合、すなわち、ＴＰＣ処理がオフモードである場合（ステップＳ１０１のＮｏ）、ＴＰＣ処理部２１２は、処理を終了する。

ステップＳ１０２において、ＴＰＣ処理を実施可能である場合（ステップＳ１０２のＹｅｓ）、ＴＰＣ処理部２１２は、ＴＰＣ処理を実施する（ステップＳ１０３）。すなわち、ＴＰＣ処理部２１２は、ＴＰＣ制御部２４１から出力される受信レベル情報に基づき、送信信号の送信レベルを調整する。

以上のように、第２の実施形態では、ＴＰＣ制御部２４１は、信号の出力元が送信装置２１又は送信装置２２から予備装置２３へ切り替わる場合、切り替え元のＴＰＣ処理部で設定されていたクリアスカイレベルを、予備装置２３に対して設定するようにしている。これにより、ＴＰＣ制御部２４１は、送信装置２１から予備装置２３へ送信信号の出力を切り替えること、又は、送信装置２２から予備装置２３へ送信信号の出力を切り替えることが可能となる。

したがって、第２の実施形態に係る衛星通信装置によれば、クリアスカイレベルが異なる独立した送信装置それぞれについて冗長構成を組みつつ、装置規模の増大及びコストの増大を抑制することができる。

なお、第２の実施形態では、衛星通信装置が送信装置２１，２２及び予備装置２３を備える場合を例に説明した。しかしながら、これに限定されない。衛星通信装置は、３つ以上の送信装置を備えていても良い。また、衛星通信装置は、２つ以上の予備装置を備えていても良い。ただし、予備装置は、送信装置の切り替え先として、２つ以上の送信装置で共有される。そのため、衛星通信装置における予備装置の搭載数の最大数は、送信装置をｎ台としたとき、ｎ−１台となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１１…送信装置、１１１…変調部、１１２…周波数変換部、１１２１…アッテネータ、１１３…電力増幅部、１２…送信装置、１２１…変調部、１２２…周波数変換部、１２２１…アッテネータ、１２３…電力増幅部、１３…予備装置、１３１…周波数変換部、１３１１…アッテネータ、１３２…電力増幅部、１４…切替器、１５…出力立体回路、１５１…切替器、１５２…結合器、１６…送受信アンテナ、１７…増幅器、１８…分配器、１９…ビーコン受信機、１１０…制御装置、１１０１…監視部、１１０２…ＴＰＣ制御部、１１０３…モニタ、１１０４…記憶部、２１…送信装置、２１１…周波数変換部、２１２…ＴＰＣ処理部、２２…送信装置、２２１…周波数変換部、２２２…ＴＰＣ処理部、２３…予備装置、２３１…周波数変換部、２３２…ＴＰＣ処理部、２４…制御装置、２４１…ＴＰＣ制御部、２４２…記憶部

Claims (5)

1. 第１の制御信号により設定される出力レベルで、第１の出力信号を出力する第１の送信装置と、
   第２の制御信号により設定される出力レベルで、第２の出力信号を出力する第２の送信装置と、
   前記第１の送信装置についての第１のクリアスカイレベルが設定され、かつ、前記第１の制御信号が与えられる場合、前記第１の制御信号により設定される出力レベルで前記第１の出力信号を出力し、前記第２の送信装置についての第２のクリアスカイレベルが設定され、かつ、前記第２の制御信号が与えられる場合、前記第２の制御信号により設定される出力レベルで前記第２の出力信号を出力する予備装置と、
   前記予備装置が前記第１の送信装置の代用をする場合、前記予備装置に対して前記第１のクリアスカイレベルを設定し、かつ、前記予備装置へ前記第１の制御信号を出力し、前記予備装置が前記第２の送信装置の代用をする場合、前記予備装置に対して前記第２のクリアスカイレベルを設定し、かつ、前記予備装置へ前記第２の制御信号を出力する制御装置と
   を具備する衛星通信装置。
2. 前記第１の送信装置は、前記第１の出力信号の周波数を変換すると共に、前記第１の制御信号に従った減衰量で前記第１の出力信号の出力レベルを減衰させる第１の周波数変換部を備え、
   前記第２の送信装置は、前記第２の出力信号の周波数を変換すると共に、前記第２の制御信号に従った減衰量で前記第２の出力信号の出力レベルを減衰させる第２の周波数変換部を備え、
   前記予備装置は、前記第１の制御信号に従った減衰量で、前記第１の出力信号の出力レベルを減衰させ、又は、前記第２の制御信号に従った減衰量で、前記第２の出力信号の出力レベルを減衰させる第３の周波数変換部を備え、
   前記制御装置は、前記予備装置が前記第１の送信装置の代用をする場合、前記第３の周波数変換部に対して前記第１のクリアスカイレベルを設定し、かつ、前記第３の周波数変換部へ前記第１の制御信号を出力し、前記予備装置が前記第２の送信装置の代用をする場合、前記第３の周波数変換部に対して前記第２のクリアスカイレベルを設定し、かつ、前記第３の周波数変換部へ前記第２の制御信号を出力する請求項１記載の衛星通信装置。
3. 受信レベル情報と、第１のクリアスカイレベルについての受信レベルとを比較することで第１の出力信号の出力レベルを調整する第１の送信装置と、
   前記受信レベル情報と、第２のクリアスカイレベルについての受信レベルとを比較することで第２の出力信号の出力レベルを調整する第２の送信装置と、
   前記第１のクリアスカイレベルが設定され、かつ、前記受信レベル情報が与えられる場合、前記受信レベル情報と、前記第１のクリアスカイレベルについての受信レベルとを比較することで第１の出力信号の出力レベルを調整し、前記第２のクリアスカイレベルが設定され、かつ、前記受信レベル情報が与えられる場合、前記受信レベル情報と、前記第２のクリアスカイレベルについての受信レベルとを比較することで第２の出力信号の出力レベルを調整する予備装置と、
   前記予備装置が前記第１の送信装置の代用をする場合、前記予備装置に対して前記第１のクリアスカイレベルを設定し、かつ、前記予備装置へ前記受信レベル情報を出力し、前記予備装置が前記第２の送信装置の代用をする場合、前記予備装置に対して前記第２のクリアスカイレベルを設定し、かつ、前記予備装置へ前記受信レベル情報を出力する制御装置と
   を具備する衛星通信装置。
4. 第１の送信装置から予備装置への切り替えを検知する場合、前記予備装置に対して前記第１の送信装置に設定されている第１のクリアスカイレベルを設定し、
   前記第１のクリアスカイレベルが設定された予備装置に対し、前記第１の送信装置についての設定値を設定し、
   第２の送信装置から予備装置への切り替えを検知する場合、前記予備装置に対して前記第２の送信装置に設定されている第２のクリアスカイレベルを設定し、
   前記第２のクリアスカイレベルが設定された予備装置に対し、前記第２の送信装置についての設定値を設定する送信電力制御方法。
5. 第１の送信装置から予備装置への切り替えを検知する場合、前記予備装置に対して前記第１の送信装置に設定されている第１のクリアスカイレベルを設定し、
   前記第１のクリアスカイレベルが設定された予備装置に対し、受信レベル情報を送信し、
   第２の送信装置から予備装置への切り替えを検知する場合、前記予備装置に対して前記第２の送信装置に設定されている第２のクリアスカイレベルを設定し、
   前記第２のクリアスカイレベルが設定された予備装置に対し、前記受信レベル情報を送信する送信電力制御方法。

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