JPS5912641A - 衛星通信系に適用される地球局装置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】 本発明は、衛星中継器により２波の通信波を共通増幅す
る衛星通信系に適用される地球局装置の送信電力制御方
式に関する。

近年、降雨による伝ばん損失の大きい準ミリ波帯の電波
が衛星通信に用いられるようになった。

それに伴って、降雨時等の回線条件の変動に応じて各地
球局の送信電力を制御し、もって系全体としてのレベル
ダイアグラムの最適化をはかることのできる種々の方式
が提案されてきた。その方式の１つは、特願昭５２−３
５４０４号の明細書に示された方式であシ、主地球局と
従地球局の２局間の通信の際に、主地球局の送信電力を
両方向の回線品質が等しくなるよう制御するものである
。ところが、この方式は、主局の方が従局に比べてアン
テナの直径や最大送信電力が大きく、余裕がある場合に
、主局よりの送信電力のみを制御することによって最適
化をはかろうとするものであり、対向する２局のアンテ
ナ直径や最大送信電力等の規模が同程度の場合には適用
できないという難点があった。

また、特願昭５４−３９７４２号の明細書に示された方
式がある。これは、各通信波毎の送信地球局と受信地球
局との間の回線品質が予め定めた基準値に一致するよう
に送信地球局の送信電力を制御する方式である。この方
式によれば、各局の規模が同程度の場合にも適用可能で
あるが２反面１回線品質の基準値が降雨時等の限界的条
件の時に最適となるような比較的悪い値に設定されるの
で。

晴天時等条件の良い時には、もっと回線品質を良くでき
るにもかかわらず、比較的悪い基準値になるよう送信電
力が低い値に押えられてしまう欠点がある。まだ１回線
条件が非常に悪くて、いずれかの局の送信電力を最大値
としても１回線品質が基準値以下の場合には、系全体の
レベルダイアグラムの最適化が達成できないという欠点
がある。

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し。

衛星通信系において対向する２つの地球局の規模が同程
度であっても適用が可能で、しかも、その時の降雨状況
環２回線条件に応じた最適の値に両局の送信電力を制御
することのできる地球局の送信電力制御方式を提供する
にある。

本発明によれば１通信衛星内の中継器によシ対向する地
球局からの２周波を共通増幅する衛星通信系に適用され
、相手局からの送シ回線のＳハ値を検出する第１の手段
と、該第１の手段の出力を予め決められた上限値と下限
値の範囲内に制限する手段と、自局から相手局への送シ
回線のい値情報を相手局から受信復調して、そのＳＡ値
を検出する第２の手段と、前記制限手段の出力と前記第
２の手段の出力との差を予め決められた一定値と比較し
、該比較によって得られた誤差値に対応する値を検出す
る第３の手段と、該第３の手段の出力に応答して自局の
送信電力を可変する手段と・前記第１の手段により検出
されたＳ／′Ｎ値の情報を送信ベースバンド信号の入力
とともに変調して。

前記送信電力可変手段によシ可変される信号の入力側に
加える手段とを備えたことを特徴とする地球局装置の送
信電力制御方式が得られる。

本発明による送信電力制御方式においては、各地球局の
送信電力は、該当する地球局から相手側地球局方向への
回線品質が、上限値と下限値の範囲内で、相手側地球局
から自局方向への回線品質よりわずかに良好な値となる
ように制御される。

例えば、相手局地域に降雨があシ、そのため相手局より
衛星への電波が減衰を受けたとする。この場合、衛星中
継器の２波共通増幅特性により、衛星中継器の出力側に
おいては１強い方の波である自局よシの送信波はさらに
強められ２弱い方の波である相手局よりの送信波はさら
に弱められる。

そのために、自局よりの送信波が相手局地域における降
雨のため減衰を受けるにしても、そのままでは相手局か
ら自局方向への回線品質は、自局から相手局方向への回
線品質よシ著るしく劣化する。

このような場合１本発明によれば、まず、自局の送信電
力は弱められる方向に制御され、相手局の送信電力は強
められる方向に制御される。その結果１両局の送信電力
は１両方向の回線品質がほぼ等しくなるよう制御され、
つづいて２両局のうち、いずれかの局の送信電力がその
上限値に達するまで上昇を続けるよう制御される。なぜ
なら。

両局において自局送シの回線品質が相手局送りの回線品
質よりわずかに良くなるよう送信電力を制御するため、
一方が良くなれば、他方はそれを追いこそうと互に競争
する形で２両局の送信電力は上昇を続け、この競争は条
件の悪い方の回線の送信局の送信電力がその上限値に達
してはじめて止まる。このとき２条件の良い方向の回線
の送信局の送信電力は、自局より相手局方向の回線品質
が相手局よシ自局方向の回線品質よりわずかに良くなる
点に制御されるため２両方向の回線品質はほぼ等しくな
る。

ところで、送信電力の上限値は、もちろん、第１には物
理的にその局に設置された大電力増幅器の最大出力電力
によシ制限される。降雨特等回線条件の悪い時には、こ
の物理的上限出力電力まで送信電力を増加する必要の生
ずることは言うまでもない。ところが、晴天時に、仮に
、この物理的上限出力電力まで送信電力が増加すると、
必要以上に良好な回線品質が得られる反面２通信衛星内
中継器の許容最大入力レベルを超えたり、あるいは他の
通信に与える妨害が増加する等の悪影響が現われるおそ
れがある。したがって、送信電力の上限値は、大電力増
幅器の物理的上限出力電力で制限されるべきではなく、
その時の回線条件に応じて適応的に決められるべきであ
る。そのために。

本発明においては、送信電力の上限値は自局送り相手局
受けの回線品質があらかじめ定めた上限値に々るよう々
値に設定される。このようにすれば。

晴天時には送信電力が必要以上に増加することが防止で
き、かつ降雨時には、その状況に応じて地球局の大電力
増幅器の物理的上限出力電力までの送信電力が利用可能
となる。

上記とは反対に、相手局送シ自局受けの回線品質が何ら
かの理由で非常に低い場合、自局の送信電力は、自局送
シ相手局受けの回線品質が前述のごとく非常に低い値に
ほぼ等しくなるような小さな値に制御される。この結果
、最悪の場合９両方向の回線共晶質が非常に低下し１通
信が途絶するおそれがある。このような状態に々るのを
防止するためには、送信電力に下限値を設け、相手局送
シの回線品質がどんなに低下しても、自局送シの回線品
質は一定の品質以下にならないようにするのが良策であ
る。そのために２本発明においてｔ送信電力の下限値は
自局送り相手局受けの回線品質があらかじめ定めた下限
値になるような値に制御される。このように、送信電力
の下限値は一定値ではなく、その時の回線条件に応じて
適応的に決められる。この下限値の制御は、すべて、自
局送シ相手局受けの回線品質の情報が自局で得られるこ
とを前提としている。

ところが、障害等のため、自局送シ相手局受けの回線品
質の情報が得られない場合が考えられる。

その場合には、その！、捷では、自局の送信電力は制御
のよシどころを失なって制御不能になる。これを防止す
るために１本発明においては、自局送り相手局受けの回
線品質情報が得られない場合に。

自局の送信電力をあらかじめ定めた中間の値に自動的に
固定する。この方法によって、障害時にもある程度の回
線品質の保証が得られる。

なお２本発明においては、相手局よシ自局方向への回線
品質を知る方法のみならず一自局よシ相手局方向への回
線品質を知る方法が必要であるが。

これについては特願昭５４−３９７４２号の明細書に示
されているごとく１両回線に回線品質測定チャネルおよ
び回線品質情報伝送チャネルを設けることによシ実現可
能である。

次に２本発明による地球局の送信電力制御方式について
実施例を挙げ１図面を参照して説明する。

第１図は本発明による実施例の構成をブロック図により
示したものである。この図において、アンテナ１より受
信された相手局からの信号は分波器２で分離されたのち
、低雑音増幅器３で増幅されて周波数変換器４に加えら
れる。周波数変換器４で周波数変換された信号は復調器
５により復調されてベースバンド信号となり、端局装置
６を介して電話機７に接続される。一方、電話機７から
の送話信号は、端局装置６によりベースバンド信号とな
シ、変調器８に加えられて変調される。変調された信号
は送信電力を制御するだめの可変減衰器９を通った後２
周波数変換器１０に与えられる。ここで、変調された信
号は大電力増幅器］１で増幅されてアンテナｌより送信
される。

一方、復調器５で分岐された第２の出力はＳ／Ｎ検出回
路１２に導かれ、相手局送り回線のｓ／Ｎ値に比例した
電圧が出力側に得られる。また、復調器５の第３の出力
は、副搬送波復調器１３に導かれる。自局送り回線の相
手局でうけたＳ／Ｎ値の情報は副搬送波によシ返送され
てくるので、これをうけた副搬送波復調器１３から得ら
れる復調出力は自局送シ回線のＳＡ値に比例した電圧と
なる。

相手局送シ回純のＳ／１’、Ｉ値の電圧は上下限制限回
路１４を通ったのち、自局送シ回線のＳ／Ｎ値とともに
差動増幅器１５に加えられ、ここで両者の減算が行われ
る。さらに、この出力電圧は差動増幅器１６に加えられ
、予め決められた一定電圧ΔＶたけ減算される。この差
出力は積分回路１７によって積分された後変調器出力の
可変減衰器９に加えられ、ここで２周波数変換器１０に
与えられる出力を可変することによって大電力増幅器１
１からの送信電力が制御される。この制御の結果、送信
電力は、自局送り回線のＳＡ値の電圧が相手局送り回線
のＳハ値の電圧より一定電圧Δ■だけ大きくなるように
制御されるので、一定電圧ΔＶを適当な小さな値に設定
しておけば、自局送シ回線のＳ／Ｎ値は相手局送り回線
のＳハ値よりわずかに大きくなる。なお、　Ｓ／Ｎ検出
回路１２の出方である相手局送シ回線のＳハ値に比例し
た電圧は分岐されて副搬送波変調器１８にもカえられ、
ここで変調された出力はベースバンド信号と共に変調器
８に加えられる。そして、相手局送シ回線のｓＡ値の情
報は相手局に返送され、相手局において同様の制御をす
るために役立てられる。

相手局送シ回線のＳ／′Ｎ値の電圧は上下限制限回路１
４を通っているので、あらかじめ定められた上限および
下限の麹層に相当する電圧をこえることがない。自局送
シ回線のＳ／７′Ｎ値の電圧は、この上下限制限回路１
４の出方と比較され、その出力がΔＶだけ大きな電圧と
なるように自局送信電力が制御される。結果として、自
局送シ回線のＳ／Ｎ値は、あらかじめ定められた上限お
よび下限のＳ／′Ｎ値にそれぞれΔＶに相当するＳへ値
を加えた値の範囲内になるよう制御される。

また、副搬送波復調器１３には副搬送波レベル低下検出
器１９が付加的に設けられておシ、もし副搬送波のレベ
ルが異常に低下した場合には、副搬送波復調器１３の出
力は正常でなく、障害状態にあるものとみなし、検出器
１９の出力によってスイッチ２０を（２）側に切換える
。これによって。

可変減衰器９の制御は積分回路１７の出力から切９けな
され、一定電圧ｖａによシ行われるように動作する。こ
のような切シ換えは、ここに述べた副搬送波し′ベルの
低下時のみでなく、その他の障害警報信号により行なう
ことも可能である。例えば。

自局送シ回線のＳハ値の情報をディジクル信号で伝送し
ている場合に、パリティ誤シの度数がある限界値をこえ
た時に障害とみなし、制御信号を一定電圧に切シ換える
こともできる。

このような動作によって、結果的に１両局の送信電力の
うち９条件の悪い方向の回線の送信局の送信電力はその
上限値に制御され１条件の良い方向の回線の送信局の送
信電力は２両方向の回線品質がほぼ等しい値になるよう
に制御される。したがって、晴天時と降雨時のいずれの
条件においても、地球局および衛星の送信電力は最も有
効に利用され１両方向の回線品質はその時の条件のもと
で得られる最良の値となるよう最適化される。

以上の説明によシ明らかなように２本発明によれば、１
個の衛星中継器で２波の通信波を共通増幅する衛星通信
において、地球局間を結ぶ電波の伝ばん路に降雨による
減衰等の変動要因が生ずるも２通信系全体としてレベル
ダイアグラムの最適化をはかることが可能となシ、これ
によって２回線品質の向上はもとよシ、送信電力の効率
的な制御によるシステムの経済性が得られる点において
大きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による実施例の構成を示すブロック図で
ある。この図において、１はアンテナ。 ２は分波器、３は低雑音増幅器、４は送信用周波数変換
器、５は復調器、６は端局装置、７は電話機、８は変調
器、９は可変減衰器、１０は受信用周波数変換器、１１
は大電力増幅器、１２はＳＡ検出回路、１３は副搬送波
復調器、１４は上下限制限回路、１５．１６は差動増幅
器、１７は積分回路、１８は副搬送波変調器、１９は副
搬送波しベル低下検出器、２０はスイッチである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　通信衛星内の中継器によシ対向する地球局からの２
   周波を共通増幅する衛星通信系に適用され、相手局から
   の送り回線のＳ／Ｎ値を検出する第１の手段と、該第１
   の手段の出力を予め決められた上限値と下限値の範囲内
   に制限する手段と、自局から相手局への送シ回線のＳ／
   Ｎ値情層情報手局から受信復調して、そのＳＡ値を検出
   する第２の手段と、前記制御手段の出力と前記第２の手
   段の出力との差を予め決められた一定値と比較し、該比
   較によって得られた誤差値に対応する値を検出する第３
   の手段と、該第３の手段の出力に応答して自局の送信電
   力を可変する手段と、前記第１の手段により検出された
   Ｓ／′Ｎ値の情報を送信ベースバンド信号の入力ととも
   に変調して、前記送信電力可変手段により可変される信
   号の入力側に加える手段とを備えたことを特徴とする地
   球局装置の送信電力制御方式。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の地球局装置の送信電
   力制御方式において、前記自局から相手局への送シ回線
   のＳ／／Ｎ値情報に対する受信信号の異常を検出する第
   ４の手段と、前記送信電力可変手段に加えられる制御入
   力として、前記第３の手段の出力および別に決められた
   一定値を有する電圧源の出力を選択的に切替えるスイッ
   チとを備え。 前記第４の手段の出力によって、受信状態が正常なれば
   、前記スイッチを前記第３の出力側に切替え、受信状態
   が異常なれば、前記スイッチを前記側に設定された電圧
   源の出力側に切替えるように制御することを特徴とする
   送信電力制御方式。