JPS637061B2 - - Google Patents

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、降雨による伝ぱ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つた。
それに伴つて、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、もつて系全体と
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―35404号の明細書に示され
た方式であり、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
よつ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
つた。

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、反面、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、もつと回線品質を良く
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。また、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、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
規模が同程度であつても適用が可能で、しかも、
その時の降雨状況等、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、通信衛星内の中継器により対
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り回線のＳ／
Ｎ値情報を相手局から受信復調して、そのＳ／Ｎ
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、該比較によつて得られた誤差値
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り、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、強い方の波である
自局よりの送信波はさらに強められ、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り著るしく劣化す
る。

このような場合、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、両局の送信電力は、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、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り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、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、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
相手局より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、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り制限される。降雨時等回線
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、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。したがつて、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
限値になるような値に設定される。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、相手局送り自局受けの回線品
質が何らかの理由で非常に低い場合、自局の送信
電力は、自局送り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、両方
向の回線共品質が非常に低下し、通信が途絶する
おそれがある。このような状態になるのを防止す
るためには、送信電力に下限値を設け、相手局送
りの回線品質がどんなに低下しても、自局送りの
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、本発明において、
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
送り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、自局送り相手局受け
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、そのままでは、自局の送信電
力は制御のよりどころを失なつて制御不能にな
る。これを防止するために、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。この方法によつて、障
害時にもある程度の回線品質の保証が得られる。

なお、本発明においては、相手局より自局方向
への回線品質を知る方法のみならず、自局より相
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、両回線に回線品質測定チ
ヤネルおよび回線品質情報伝送チヤネルを設ける
ことにより実現可能である。

次に、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、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ツク
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
号となり、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ための可変減
衰器９を通つた後、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１１
で増幅されてアンテナ１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り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
調出力は自局送り回線のＳ／Ｎ値に比例した電圧
となる。相手局送り回線のＳ／Ｎ値の電圧は上下
限制限回路１４を通つたのち、自局送り回線の
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だけ減算される。この差出力は積分
回路１７によつ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、周波数変換器１０
に与えられる出力を可変することによつて大電力
増幅器１１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Ｓ／Ｎ値
の電圧が相手局送り回線のＳ／Ｎ値の電圧より一
定電圧ΔV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、自局送り回線のＳ／Ｎ値は相手局送り回線
のＳ／Ｎ値よりわずかに大きくなる。なお、Ｓ／
Ｎ検出回路１２の出力である相手局送り回線の
Ｓ／Ｎ値に比例した電圧は分岐されて副搬送波変
調器１８にも与えられ、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、相手局送り回線のＳ／Ｎ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。

相手局送り回線のＳ／Ｎ値の電圧は上下限制限
回路１４を通つているので、あらかじめ定められ
た上限および下限のＳ／Ｎ値に相当する電圧をこ
えることがない。自局送り回線のＳ／Ｎ値の電圧
は、この上下限制限回路１４の出力と比較され、
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、自局送り回
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／
Ｎ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り、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の出力によつて
スイツチ２０を(2)側に切換える。これによつて、
可変減衰器９の制御は積分回路１７の出力から切
りはなされ、一定電圧Vaにより行われるように
動作する。このような切り換えは、ここに述べた
副搬送波レ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、自局送り回線のＳ／Ｎ値の情報をデイジタル
信号で伝送している場合に、パリテイ誤りの度数
がある限界値をこえた時に障害とみなし、制御信
号を一定電圧に切り換えることもできる。

このような動作によつて、結果的に、両局の送
信電力のうち、条件の悪い方向の回線の送信局の
送信電力はその上限他に制御され、条件の良い方
向の回線の送信局の送信電力は、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
がつて、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、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。

以上の説明により明らかなように、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、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り、これによつて、回
線品質の向上はもとより、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
ツク図である。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Ｓ／
Ｎ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
レベル低下検出器、２０はスイツチである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 通信衛星内の中継器により対向する地球局か
   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り回線のＳ／Ｎ値情報を相
   手局から受信復調して、そのＳ／Ｎ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、該比較によつ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
   への送り回線の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換えるスイツチとを備
   え、前記第４の手段の出力によつて、受信状態が
   正常なれば、前記スイツチを前記第３の出力側に
   切替え、受信状態が異常なれば、前記スイツチを
   前記別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。