JPH01181238A - 送信電力制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 “従来の技術（第５図） 発明が解決しようとする課題（第４図）課題を解決する
ための手段（第１図） 作用 実施例（第２図、第３図） 発明の効果 〔概要〕 地上局より衛星に対する送信電力を制御する送信電力制
御方式に係り、 制御誤差を小さくし、またネットワークの構成に依存せ
ずに送信電力制御を行うようにすることを目的とし、 地上局の信号を衛星中継により他局に送信するとき、送
信地上局の気象状態にもとづき送信電力を制御するよう
にした送信電力制御方式において、ビーコン波と自局折
返し波の両方を用いた送信電力制御指示手段と、ビーコ
ン波のみによる送信電力制御指示手段と、ヒステリシス
手段と、セレクタを具備し、自局折返し波が受信可能の
ときはビーコン波と自局折返し波の両方を用いた送信電
力制御指示手段にもとづき精度の良い送信電力制御を行
い、自局折返し波が受信不可能のときには測定可能範囲
の広いビーコン波のみによる送信電力制御指示手段にも
とづき送信電力制御を行うとともに、この切換えにヒス
テリシス特性を持たせることを特徴とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、衛星通信方式に係り、特に送信局側における
気象状態などによって通信状態が左右されるごとのない
、安定した通信を可能とする送信電力制御方式に関する
。

衛星通信においては、地上局（地球局）と衛星との間に
強い降雨域があると、それによって通信信号が減衰され
、安定した交信が不可能となる。

そのため、この衛星通信においては、このような降雨減
衰に起因する不稼動率を低く抑えるために、降雨減衰を
補償するように地上局の送信電力制御を行う必要がある
。

〔従来の技術〕

地上局の送信電力制御を行う従来の技術には、例えば、
第５図に示すようなものがある。

第５図（Ａ）は、地上局の送信電力制御に衛星ビーコン
５４の受信レベル又はＣ／Ｎ　（品質）を用いる例であ
る。第５図（Ａ＞において、衛星５１はビーコン波５４
を出しているので、このビーコン波５４を受信すること
により降雨区域５２で受ける減衰量を知ることができる
。この減衰量を補償するように、地上局の送信電力を制
御すれば、衛星５１に届（地上局からの送信波の電力を
一定にすることができ、安定した通信に寄与することが
できる。

第５図（Ｂ）は、ビーコン波５４の受信レベル又はＣ／
Ｎ　（品質）のみでなく、地上局からの送信波の衛星折
返し波５５の受信レベル又はＣ／Ｎ（品質）を利用する
ものである。ビーコン波のみでは、本質的に制御が開ル
ープ制御となるが、衛星折返し波を用いることで、開ル
ープ制御となり誤差を小さくすることができると共に、
衛星へのアップリンク側の減衰を計算により知ることが
できるので、より正確な補償が可能となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながらビーコン波と地上局送信出力とは周波数が
異なるため第５図（Ａ）においては測定したダウンリン
クの減衰量から予め定められた関係式にもとづきアップ
リンクの減衰量を指定しなければならないこと、更に開
ループ制御であることにより誤差が大きいという問題点
があった。逆に、この問題点を解決した第５図（Ｂ）の
ものは、降雨によって受信断となる受信限界が第５図（
Ａ）のものより早くなるときがあるという問題点を有し
ている。即ち、ビーコン波は受信側のみで雨による減衰
を受けるが、自局からの折返し波は、衛星への送信波の
ときに一度、そして、衛星から自局側への折返しの時に
もう一度、計２回減衰を受けることとなり、ビーコン波
よりも早い時期で受信不可能となる。従って、ビーコン
波のみの制御の場合よりも、折返し波を用いる場合の方
が早い時期で制御不可となる場合がでてくる。

第４図を用いて、これを説明する。

第４図（Ａ）は、横軸に降雨減衰量をとり、縦軸に送信
電力をとった時の地上局の送信電力の制御方式を示す。

Ｐｌは晴天時の地上局送信電力であり、Ｐ２は地上局送
信電力の最大値である。晴天時には、ＰＩの電力で送信
しているが、降雨の為減衰量が多くなり、Ｌ、に至ると
、地上局の送信電力を増加させ、その最大値Ｐ２に対応
するＬｔまでは、減衰量を補うことができるが、それ以
上減衰が大になると、それ以上の補償は不可となる。

第４図（Ｂ）は、第４図（Ａ）のような制御を受けた送
信機からの衛星到達電力を示すものである。第４図（Ｂ
）は横軸に降雨減衰量をとり、縦軸に到達電力をとった
ものである。減衰量り、までは、送信機出力が増加して
いないので到達電力は徐々に減するが、Ｌ、〜Ｌ！の間
では減衰量を補償するように、送信機出力をアップさせ
ているので、一定になる。減衰量がＬ２を越えると、送
信機はすでに最高出力となり、これ以上降雨減衰を補償
しきれずに到達電力が落ちることになる。

第４図（Ｃ）は、地上局での受信の際のＣ／Ｎの量を示
す図であり、やはり横軸に降雨減衰量をとっている。

点線４４は、ビーコン波の地上局での受信の際のＣ／Ｎ
の状態を示し、実線４３は自局折返し波の地上局での受
信の際のＣ／Ｎの状態を示す。ビーコン波の減衰が点線
４４のとおりとすると、自局折返し波は衛星に至る際及
び、衛星から地上局に折返される際の２回にわたり雨域
を通過するので、より傾斜の大きい実線４３となる。減
衰量り、に至ると、送信機出力が増加されるので、自局
折返し波の減衰の程度は少なくなるが、ビーコン波の減
衰と同じ傾斜で徐々に下がる。地上局での受信限界Ｃ／
Ｎが縦軸の４５で示されるところであるとすると、実線
４３と、受信限界線との交点４６の減衰量り、が限界と
なってしまう。このときビーコン波４４はまだ受信限界
には至っていないので、第５図（Ａ）に示す方式の方が
より強い降雨に対して耐性があることになる。

この発明は、このような点に鑑みてなされたものであり
、制御誤差を小さくできると共に、送信電力制御ができ
る範囲が広い衛星通信における送信電力制御方式を提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、この発明の原理を示す図である。図において
、１はビーコン波Ｃ／Ｎ　（キャリア／ノイズ）測定部
であり、２は自局折返し波Ｃ／Ｎ測定部である。これら
はいずれも図示していないアンテナ、受信機等に接続さ
れており、衛星からのビーコン波または自局折返し波を
受けて、それぞれの品質であるＣ／Ｎを測定する。

３は、第４図（Ａ）と共に説明したビーコンのみによる
送信電力制御を行うための送信電力制御指示回路であり
、４は第４図ＣＢ）と共に説明したビーコン波と自局折
返し波の双方を用いた送信電力制御を行うための送信電
力制御指示回路である。５はセレクタであり、ビーコン
波のみによる制御あるいはビーコン波と自局折返し波の
双方による制御のどちらかを選ぶためのものである。こ
のセレクタ５は、自局折返し波Ｃ／Ｎ測定部からの信号
を受けて動作するヒステリシスを持たせる回路６によっ
て制御される。

〔作用〕

今、信号の状態が良くてビーコン波のみならず自局折返
し波も受信可能の時は、セレクタ５は回路４の出力すを
選び、送信機をビーコン波と自局折返し波の双方によっ
て制御する。信号の状態が悪くなってビーコン波のみし
か受信できない時には、セレクタ５は回路３の出力ａを
選び、送信機をビーコン波のみによって制御する。信号
状態が回復して、自局折返し波を受信できるようになっ
たときには、直ちに送信機の制御をビーコン波と自局折
返し波の双方による制御に切り換えるのではなく、さら
に受信状態が良くなるのをまってから切り換える。

セレクタ５のこの動作は、ヒステリシスを持たせる回路
６によってなされる。すでに説明したように、ビーコン
波のみによって制御する場合の方が、自局折返し波をも
併せて用いる場合より、より減衰の多い状態でも送信機
を制御することができる。

したがって、この発明によれば、通常は誤差の少ない精
密な制御による通信を行い、減衰が非常に多い場合にの
み、多少の誤差はあるものの最低限の通信を可能にする
ことができ、送信機の送信電力制御可能範囲を広げるこ
とができる。

なお、以上の説明では、さらに切替えにヒステリシスを
持たせることにより制御方式２種を切替える際のチャタ
リングも防止することができる。

１．２はそれぞれ、ビーコン波、自局折返し波のＣ／Ｎ
を測定するものとして説明したが、特にＣ／Ｎに限られ
ることなく、それぞれのレベルを用いても良い。

〔実施例〕

第２図は、この発明の一実施例である。第２図において
、第１図と同じ部材には同じ番号を付与しであるので、
この部材の詳細な説明は省く。第２図において、１１は
送信データを変調するための変調器であり、１２はアッ
プコンバータ、１３は増幅率の可変のアンプ、１４は高
電力アンプ、１５は高電力アンプからの送信波をアンテ
ナに伝え、アンテナからの受信波を受信機側に伝える直
交偏分波器（以下、ＯＭＴという）である。これらは、
送信データを衛星２３に送るための送信機を構成してい
る。

１６は低雑音アンプであり、アンテナ１９から０ＭＴ１
５を介して伝えられた受信信号である微小信号を増幅す
る。１７はアンテナからの信号のうち、ビーコン波を受
信するビーコン波受信機であり、これは、ビーコン波Ｃ
／Ｎ測定部１に接続されている。１８はダウンコンバー
タであり、これは自局折返し波Ｃ／Ｎ測定器２に接続さ
れている。

送信データ変調器１１、アップコンバータ１２、可変増
幅度アンプ１３、高出力アンプ１４．０ＭＴ１５を介し
てアンテナ１９より衛星２３に向けて伝送される。衛星
２３からは、ビーコン波２０と共に、自局からの送信波
の折返し波２２が送り返されてくる。これらビーコン波
２０、自局折返し波２２は０ＭＴ１５を介して低雑音ア
ンプ１６に伝えられ、さらに、それぞれビーコン受信機
１７あるいはダウンコンバータ１８に送られる。

ビーコン受（ｇｅｌ　１７　、タウンコンバータ１８は
ビーコン波Ｃ／Ｎ測定部１、自局折返し波Ｃ／Ｎ測定部
２に接続されており、さらに第１図と共に説明したとお
り、ビーコンのみによる送信電力制御を行うための送信
電力制御指示回路３、ビーコン波と自局折返し波の双方
を用いた送信電力制御を行うための送信電力制御指示回
路４に接続されている。これらの出力は、セレクタ５に
よって選択されて可変増幅度アンプ１３に加えられ、こ
のアンプ１３の増幅度を制御する。セレクタ５はヒステ
リシス回路６からの信号によって制御される。

ヒステリシス回路６の動作を第３図を用いて説明する。

第３図は横軸を時間軸として、ヒステリシス回路６の出
力（Ｃ）、セレクタ５の出力（ｄ）、自局折返し波Ｃ／
Ｎ測定部２の受信可能、不可能を示す出力（ｅ）の関係
を示すものである。

今、Ｔ０〜Ｔ、及びＴｔ以後において、自局折返し波が
受信可能であり、Ｔ、〜Ｔ２において、自局折返し波の
受信が不可能であるとする。（第３図（ｅ）参照）、Ｔ
０〜ＴＩにおいては、ヒステリシス回路６はセレクタ入
力の（ａ）、（ｂ）のうちビーコン波と自局折返し波の
双方を用いた送信電力制御指示回路４の出力（ｂ）を選
択しているが、Ｔ、になって自局折返し波の受信が不可
能になると、ビーコン波のみによる送信電力制御指示回
路３の出力（ａ）を選ぶ。

次に、Ｔｔになって、再び自局折返し波の受信が可能に
なったとしても、直ちに、ビーコン波と自局折返し波の
双方を用いた送信電力制御指示回路４の出力（ｂ）を選
ぶのではなく、さらに受信状態が良（なるのを待つ。Ｔ
３になって、はじめてビーコン波と自局折返し波の双方
を用いた送信電力制御指示回路４の出力（ｂ）を選ぶ。

この動作を第４図（Ｃ）で説明する。ＴＩで自局折返し
波４３の受信限界点４６に達すると、直ちに点４７のビ
ーコン波４４による制御に移る。

この状態から、受信状態が回復しても直ちに点４６に戻
るのではなく、更に、受信状態が回復する点４８までビ
ーコン波４４による制御を受ける。

Ｔ、で点４８にきたときはじめて点４９に移り、ビーコ
ン波と自局折返し波の双方を用いた送信電力制御を行う
。

このような、ヒステリシス特性を持った制御を、回路６
が受は持つことになる。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、この発明によれば、できるだけ
誤差の少ない制御を行いつつ、更に送信電力制御ができ
る範囲を広くすることができる。

なお、原理の説明のときにも述べたとおり、以上の説明
では、１．２はそれぞれビーコン波、自局折返し波のＣ
／Ｎを測定するものとして説明した、特にＣ／Ｎに限ら
れることなく、それぞれの信号レベルを用いても良いし
、またピットエラーレートを使用してもよい。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の原理説明図、 第２図はこの発明の一実施例を示す図、第３図はこの発
明のヒステリシス部の動作を説明するための図、 第４図は受信状態を説明するための図、第５図は従来の
技術を説明するための図である。 ｌ・・・・・ビーコン波Ｃ／Ｎ　（キャリア／ノイズ）
測定部、 ２−・・自局折返し波Ｃ／Ｎ測定部 ３−・ビーコン波のみによる送信電力制御指示回路 ４−・−・ビーコン波と自局折返し波による送信電力制
御指示回路 ５−・−セレクタ ６−・化ステリシス回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）地上局の信号を衛星中継により他局に送信すると
   き、送信地上局の気象状態にもとづき送信電力を制御す
   るようにした送信電力制御方式において、 ビーコン波と自局折返し波の両方を用いた送信電力制御
   指示手段（４）と、 ビーコン波のみによる送信電力制御指示手段（３）と、 ヒステリシス手段（６）と、 セレクタ（５）を具備し、 自局折返し波が受信可能のときはビーコン波と自局折返
   し波の両方を用いた送信電力制御指示手段（４）にもと
   づき精度の良い送信電力制御を行い、自局折返し波が受
   信不可能のときには測定可能範囲の広いビーコン波のみ
   による送信電力制御指示手段（３）にもとづき送信電力
   制御を行うとともに、この切換えにヒステリシス特性を
   持たせることを特徴とする送信電力制御方式。