JPH0247934A - 衛星通信の送信電力制御方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数の地上局が衛星に搭載された衛星中継器
を介して相互に通信を行う衛星通信方式に利用する。

本発明は、衛星に搭載された衛星中継器が線形特性の増
幅器を含み、衛星中継器が地上局から受信する信号の受
信電力に対応する送信電力で中継信号を送信する方式に
利用するに適する。

〔従来の技術〕

多数の地上局に対して一つの衛星中継器を設け、各地上
局にはその衛星中継器で中継可能な通信チャンネルを割
当て、各地上局は自局に割当てられた通信チャンネルを
利用して相手となる地上局との間で通信を行う方式が知
られている。この通信チャンネルの割当は固定的である
方式もあり、通信要求が発生する度ごとに回線制御局が
通信チャンネルの割当を行うデマンドアサイン方式もあ
る。

いずれの場合にも、衛星内の電源電力は高価であり、衛
星中継器の所要電力を小さ（することが経済的である。

このため、通信回線の品質を所定基準に保つことができ
る最小の送信電力で衛星に宛てて送信を行うように、各
地上局には送信電力調節手段が設けられている。この送
信電力調節手段を制御するために、送信系レベルの変動
や偏差について送信機の出力レベルを監視し、送信電力
を制御する自動レベル制御回路が設けられている。

また、降雨による電波伝播状態の劣化を補償するために
、受信側で衛星中継器を介して受信される信号またはそ
の通信チャンネルの雑音レベルを監視して、その信号対
雑音比が所定基準を満足する最小の電力になるように、
相手側の送信地上局に対して制御情報をフィードバック
して送信電力を制御する自動制御方式の技術が知られて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように従来技術では、地上局の送信電力を制御する
複数の要因について制御系が個別に設けられている。し
たがって各制御系が複雑に関連して必ずしも全体として
合理的な制御系とならない欠点がある。また、通信の相
手側からの制御情報のフィードバックによる場合には、
降雨による大きい信号減衰などには対応できても、衛星
通信装置を構成するアンテナ、増幅器またはケーブルな
どの経年変化や温度変化、あるいはこれらの素子の特性
偏差などの個別の小さい変化あるいは偏差などについて
は適切な補償制御をすることができない欠点がある。

さらに上述の従来技術では、送信電力の制御は、自局の
状態または通信の相手となる二つの地上局の間の状態を
監視することにより行われ、一つの衛星中継器を利用す
る多数の地上局の相互関連については配慮されていない
。このため例えば局地的な降雨があって一つの地上局の
信号レベルが減衰したときに、その相手送信局で送信電
力を増大させると、衛星中継器で発生する歪雑音が増大
して他の回線の雑音レベルが大きくなり、その回線につ
いても送信電力を増大させるような制御が行われると、
その衛星中継器を利用する回線の全体の品質が劣化する
ことになる。また多数の地上局について相互関連が配慮
されていない場合には、通信トラフィックの大きい局と
小さい局との間で送信電力の制御が異なって通信品質が
均一にならない欠点がある。

本発明はこれを改良するもので、衛星通信装置を構成す
るアンテナ、増幅器またはケーブルなどの経年変化や温
度変化、あるいはこれらの素子の特性偏差などの個別の
小さい変化あるいは偏差などについても適切な補償を行
うことができるとともに、一つの衛星中継器を経由する
複数の通信回線についてその通信の品質を総合的に管理
できる合理的な電力制御方式を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、制御対象となる複数の地上局が送信する信号
について、衛星中継器の入力信号レベルがそれぞれ所定
値になるように一つの制御局が監視制御することを特徴
とする。

すなわち、衛星中継器を利用する複数の地上局の送信電
力を監視および制御するひとつの制御局を設け、 この制御局には、制御対象となる各地上局の前記衛星中
継器の人力信号レベルを個別に監視する手段と、この手
段により監視されたレベルがそれぞれ所定値に維持され
るようにその制御対象となる地上局の送信電力を自動的
に演算する手段と、この手段により演算された送信電力
の情報を制御対象となる地上局に宛て伝送する手段とを
備え、前記送信電力調節手段は、前記制御局から伝送さ
れた前記送信電力の情報にしたがってそれぞれ送信電力
を調節する手段を含む ことを特徴とする特 衛星中継器の入力信号レベルは、衛星中継器の内部の受
信回路で検出しこれを監視情報信号に編集して地上の制
御局に伝送する方法が最も直接的である。

しかし、衛星中継器が直線特性の増幅器である場合には
、原則的にその衛星中継器の出力信号レベルを監視する
ことにより監視できる。衛星中継器の出力信号レベルは
十分に大きいから、その監視は入力信号レベルを直接監
視するより回路構成が簡単であり、この監視結果を監視
情報信号に編集して制御局に伝送することができる。

さらに、衛星中継器の出力信号レベルは、衛星中継器か
ら制御局までの電波伝播が安定している状態では、制御
局における受信レベルを監視することにより相当程度に
確実に代用することができる。この方法は衛星に新たな
装置を設ける必要がないから最も経済的に実施できる。

この場合に、衛星中継器から制御局までの電波伝播によ
る要素を除くために複数の地上局で衛星中継器の出力信
号レベルを監視する方法をとることができる。すなわち
、衛星中継器から送信される衛星中継器の出力電力を各
地上局の送信する信号について個別に、″上記制御局の
他の地上局でも同時に監視して、その監視結果を制御局
に集めて、複数の地上局における監視結果に所定値を越
える差があるときには、衛星中継器から制御局までの電
波伝播の状態に無視できない変動があるものとして扱い
、そのときの監視結果を廃棄するなどして監視の精度を
上げることができる。

〔作用〕

衛星中継器の入力信号レベルを各地上局の送信信号につ
いて個別に監視することにより、各地上局の送信電力を
その変動要因にかかわらずトータルに監視することがで
きる。したがって、この監視結果に基づく送信電力の制
御により、複雑な要因について全体的かつ合理的な制御
を行うことができる。

また、多数の地上局について一括してその送信電力を監
視することにより、一つの衛星中継器を利用する複数の
回線についてその品質を総合的に監視制御することがで
きる。

衛星中継器の入力信号レベルがその出力信号レベルに対
応するものとし、さらにこの出力信号レベルが制御局の
受信レベルに対応するものとして、衛星中継機の入力信
号レベルを監視することを制御局の受信レベルを監視す
ることによって代用することができる。この場合には、
その監視結果に衛星中継器自体の変動、および衛星中継
器から制御局までの電波伝播の状態変化を含むことにな
る。

しかし、衛星中継器はそれ自体で負帰還制御されて相当
程度に安定であるとともに、一般に電波伝播に大きい変
動が発生する要因は集中豪雨などきわめて稀にしか発生
しない事象によるものである。

したがって上述の代用によっても実用的に十分な精度の
制御を行うことができる。稀に発生する上述のような事
象については、別に電波伝播の異常を監視する手段を設
けて、その監視結果により上述の制御を一時的に禁止す
ることその他により相当程度に救済することができる。

〔実施例〕

第１図は本発明実施例方式のブロック構成図である。こ
の通信方式は一つの衛星中継器Ｓと、多数の地上局とを
備え、その地上局の一つは制御局Ｘであり、他の地上局
については符号Ａ、　Ｂ、　Ｃ。

・・・・・・Ｎが付されている。各地上局は、衛星中継
器Ｓにより中継されて双方向の通信回線を設定する方式
である。回線設定の制御は制御局Ｘが行い、制御局Ｘと
各地上局（Ａ、　Ｂ、　Ｃ，・・・・・・Ｎ）との間に
は接続制御用の信号が送受信される。また衛星中継器Ｓ
の送信電力は個別のチャンネルの信号について衛星中継
器Ｓの受信電力に比例する。

ここで、本発明の方式では、制御局Ｘおよび各地上局（
Ａ、　Ｂ、　Ｃ，・・・・・・Ｎ）には、上記接続制御
用の信号の他に、それぞれ制御局Ｘの制御回路ｘ１から
供給される制御信号にしたがって送信電力を加減する送
信電力調節手段を備えている。またその制御局Ｘの制御
回路Ｘ１の入力には、地上局相互間の通信回線について
、その地上局からそれぞれ送信された信号が衛星中継器
Ｓにより蓄積され送信された信号のレベルを監視する手
段を備え、制御回路Ｘ１にはこの手段により監視された
結果にしたがって前記制御信号を生成する手段とを備え
ている。

第１図に右いて、衛星中継器Ｓを利用する回線の接続制
御は制御局Ｘの接続制御回路ｘ２にふいて統括的に行わ
れる。すなわち制御局Ｘおよび各地上局（Ａ、Ｂ、Ｃ，
・・・・・・Ｎ）には、接続制御回路（Ｘ２、Ａ１など
）を備え、制御局Ｘの接続制御回路ｘ２から制御回線を
介して送信される接続制御信号にしたがって、通信チャ
ンネルの選択、通信チャンネルの接続確認ふよび接続完
了の応答などの制御が行われる。これは、制御局Ｘの通
信相手となる地上局Ａの接続制御回路Ａ１に対する信号
のほか、直接制御局Ｘの通信相手とならず地上局相互に
通信を行う地上局の接続制御回路（図示されていない）
に対しても接続制御用の信号を送受信して行われる。こ
のための信号構成および接続制御手順などは公知であり
、また本発明の趣旨とは直接関係がないのでここでは説
明を省略する。

第２図は制御局Ｘの接続制御回路ｘ２についてその構成
を示すブロック構成図である。受信機Ｘ４の受信信号は
接続制御信号分離回路２１に入力され、ここで接続制御
信号が分離される。この接続制御信号は演算回路２２に
与えられて、公知の接続制御手順にしたがって接続制御
が行われる。接続制御用の情報および制御プログラムは
メモリ２３に蓄積されている。この演算回路２２の制御
出力は接続制御信号生成回路２４により、それぞれの送
信機に宛てた信号として生成されて分配回路２５より分
配送出される。

ここで本発明の装置では、接続制御信号分離回路２１の
出力から信号選択回路２６により監視対象となる地上局
から送信された接続制御信号が選択され信号監視回路２
７に与えられる。信号監視回路２７には接続制御信号生
成回路２４からの信号により、制御対象とする地上局番
号とその地上局が送信中の通信チャンネルとが対象され
て、監視すべき通信チャンネルが指定される。指定され
た情報はインタフェース２８を介してレベル監視情報と
してレベル監視回路Ｘ５に与えられる。

第１図にもどり制御局Ｘには受信機ｘ４の出力から、受
信信号レベルを監視するためのレベル監視回路ｘ５を備
える。このレベル監視回路Ｘ５にはマイクロプロセッサ
を備える。このレベル監視回路Ｘ５では、上記レベル監
視情報にしたがって地上局（１または複数）の送信レベ
ルを監視しその監視結果を管理し、制御局（自局）およ
び各地上局（他局）の最適の送信電力を演算する。この
演算結果は制御回路ｘ１で制御信号に変換されて、多重
化回路Ｘ７で送信信号に多重され、送信機Ｘ３の変調入
力に供給される。送信機Ｘ３の出力は結合回路ｘ９を介
して送信され、各地上局に受信される。各地上局では、
受信信号から電力制御用の制御信号を分離し、電力制御
回路ＡＩＯに与えてその地上局の送信電力を可変減衰器
Ａ３を調節することにより制御する。

制御局Ｘのレベル監視回路Ｘ５および制御回路Ｘ１では
、地上局ＡないしＮについてすべての地上局についてそ
の回線品質を監視してその送信電力を設定制御する。レ
ベル監視回路ｘ５のマイクロプロセッサには、あらかじ
め多数の制御パターンが記録された制御テーブルを備え
、その制御テーブルにしたがって、全体の通信状況に応
じて衛星中継器Ｓの電力が過大にならないように、また
特定の回線について中継器出力が不当に小さくならない
ように制御する。

本発明では各地上局の送信電力は衛星中継器Ｓの入力信
号レベルで評価される。すなわち、各送信電力はその地
上局のアンテナ、増幅器、ケーブノペその低設備の経年
変動、温度変動、あるいは製造偏差などを含むが、衛星
中継器Ｓの入力信号レベルで評価され制御されることに
より、これらの変動および偏差は全体的に補償される。

また、この衛星中継器を利用する各地上局について全体
的に中継器出力を制御することができる。

上記実施例において、衛星中継器Ｓにおける入力信号レ
ベルをさらに高い精度で検出するには、衛星に各通信チ
ャンネル（または制御チャンネル）についてその信号レ
ベルを検出する手段と、この手段により検出された信号
レベルを監視情報信号に編集して制御局に送慣する手段
とを備えることがよい。この監視情報信号はディジタル
信号であって、通信チャンネルあるいは制御チャンネル
とは全く異なるたとえばＶＨＦ回線により制御局に伝送
することがよい。この監視情報信号は制御局のレベル監
視回路ｘ５に取り込まれ、各地上局の送信電力を制御す
るように構成される。この構成によりさらに送信電力の
制御の精度が向上する。

上記はデマンドアサイン方式についての実施例であるが
、通信チャンネルの割当を固定的に行う方式についても
同様に本発明を実施することができる。この場合には、
制御局では通信チャンネルの割当のテーブルを保持して
、監視および制御にこのテーブルを参照して通信チャン
ネルと地上局番号とを対応することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、衛星通信装置を
構成するアンテナ、増幅器またはケーブルなどの経年変
化や温度変化、あるいはこれらの素子の特性偏差などの
個別の小さい変化あるいは偏差などについても適切な補
償を行うことができるとともに、一つの衛星中継器を経
由する複数の通信回線についてその通信の品質を総合的
に管理して合理的に送信電力を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例方式のブロック構成図。 第２図は本発明実施例方式の要部構成図。 Ｘ・・・制御局、Ｓ・・・衛星中継器、Ａ、　Ｂ、　Ｃ
，・・・・・・Ｎ・・・地上局。 特許出願人　日本電信電話株式会社 代理人　弁理士　井　出　直　孝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、衛星に搭載された衛星中継器と、地上に設置された
   複数の地上局とを備え、その地上局には、前記衛星中継
   器により中継され相互に通信相手となる地上局について
   割当てられる通信チャンネルを利用して通信を行う送信
   機および受信機を備え、前記送信機には、前記衛星中継
   器に向けて送信する信号の送信電力を調節する送信電力
   調節手段を備えた 衛星通信の送信電力制御方式において、 前記衛星中継器を利用する複数の地上局の送信電力を監
   視および制御するひとつの制御局を設け、この制御局に
   は、制御対象となる各地上局の前記衛星中継器の入力信
   号レベルを個別に監視する手段と、この手段により監視
   されたレベルがそれぞれ所定値に維持されるようにその
   制御対象となる地上局の送信電力を自動的に演算する手
   段と、この手段により演算された送信電力の情報を制御
   対象となる地上局に宛て伝送する手段とを備え、前記送
   信電力調節手段は、前記制御局から伝送された前記送信
   電力の情報にしたがってそれぞれ送信電力を調節する手
   段を含む ことを特徴とする衛星通信の送信電力制御方式。