KR19980037016A - Uplink Power Control Method of Satellite Broadcasting Station - Google Patents
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Abstract
본 발명은 위성방송 시스템 지구국에서 강우로 인한 Uplink 신호감쇄를 보상하기 위한 업링크(Uplink) 전력 자동제어 방법에 관한 것이다. 위성방송시스템 송출지구구에서 이용중인 업링크 전력 제어(UPC) 방법은 위성으로부터 수신되는 비콘(beacon)신호를 이용하여 이 신호의 감쇄량 만큼 송출신호의 출력을 증가시킨다. 그런데 기존의 업링크 전력 제어 시스템은 고출력증폭기의 비선형 특성을 고려하지 않음으로써 실제 증가시켜야 할 출력보다 적게 증가 시키는 단점이 있었다. 본 발명은 이러한 고출력증폭기의 비선형 특성을 고려하여 실제 강우로 인하여 감쇄된 신호양 만큼 송출신호를 올려주는 방안을 제시한다.The present invention relates to an automatic uplink (uplink) power control method for compensating for uplink signal attenuation due to rainfall in a satellite broadcasting system earth station. The uplink power control (UPC) method used in the satellite broadcasting system transmission district increases the output of the transmission signal by the attenuation amount of this signal by using the beacon signal received from the satellite. However, the conventional uplink power control system does not consider the nonlinear characteristics of the high power amplifier, which has the disadvantage of increasing the output less than the actual increase. The present invention proposes a method of raising the transmission signal by the amount of signal attenuated due to the actual rainfall in consideration of the nonlinear characteristics of the high power amplifier.
Description
본 발명은 고출력 증폭기의 비선형 특성을 보상한 위성방송송신국의 전력 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 위성방송 시스템 지구국에서 외부 환경으로 인한 업링크 신호감쇄를 보상하기 위한 업링크 전력 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power control method of a satellite broadcasting transmitting station that compensates for nonlinear characteristics of a high output amplifier, and more particularly, to an uplink power control method for compensating for uplink signal attenuation due to an external environment in a satellite broadcasting system earth station.
'업링크(Uplink)'라 함은 지구국에서 위성으로 통신하기 위한 통신회선을 말한다. 이러한 업링크를 이용하는 위성방송 송신국의 업링크 전력 제어 구조는 도 1에 도시된 바와 같다.'Uplink' means a communication line for communication from earth stations to satellites. The uplink power control structure of the satellite broadcasting station using this uplink is shown in FIG.
위성(10)에서 전송되는 비콘 신호는 송신국 안테나(20)를 통하여 비콘 수신기(30)로 입력된다.The beacon signal transmitted from the satellite 10 is input to the beacon receiver 30 through the transmitting station antenna 20.
이에 따라 비콘 수신기(30)는 입력되는 위성(10)으로 부터의 비콘 신호에 비례하는 DC 전압을 발생시킨다. 이렇게 출력된 DC전압은 위성에서 수신되는 비콘 신호의 크기에 비례하여 변동한다.Accordingly, the beacon receiver 30 generates a DC voltage proportional to the beacon signal from the satellite 10 input. The DC voltage thus output varies in proportion to the size of the beacon signal received from the satellite.
즉, 위성(10)으로부터 비콘신호가 적게 수신되면 비콘 수신기(30)의 DC출력전압은 낮아지고, 위성(10)으로부터 비콘신호가 크게 수신되면 비콘 수신기(30)의 DC출력 전압도 높아진다.That is, if less beacon signals are received from the satellite 10, the DC output voltage of the beacon receiver 30 is lowered. If the beacon signals are largely received from the satellite 10, the DC output voltage of the beacon receiver 30 is also increased.
그리고 상기 비콘 수신기(30)의 출력은 업링크 전력 제어부(40)의 UPC제어기(41)에 입력되고, 이를 입력 받은 UPC제어기(41)는 입력되는 DC전압의 변동에 대응하는 UPC 감쇄기(42)의 값을 결정하여 UPC감쇄기(42)를 제어한다.And the output of the beacon receiver 30 is input to the UPC controller 41 of the uplink power control unit 40, the input UPC controller 41 receives the UPC attenuator 42 corresponding to the variation of the input DC voltage The UPC attenuator 42 is controlled by determining the value of.
이 UPC 제어기(41)의 제어에 따라 UPC 감쇄기(42)는 위성으로 송출되는 신호의 크기를 조절하는데, 이는 상기 비콘 수신기(30)의 출력전압이 낮으면 UPC 감쇄기(42)의 감쇄값이 적어져서 송출신호가 커지고, 비콘 수신기(30)의 출력전압이 높아지면 그 감쇄값도 커져서 송출신호는 작아지게 된다.According to the control of the UPC controller 41, the UPC attenuator 42 adjusts the magnitude of the signal transmitted to the satellite. This means that if the output voltage of the beacon receiver 30 is low, the attenuation value of the UPC attenuator 42 is small. When the transmission signal becomes large and the output voltage of the beacon receiver 30 becomes high, the attenuation value also becomes large and the transmission signal becomes small.
이와 같은 UPC 감쇄기(42)에 의하여 조절된 송출신호는 업컨버터(50)에서 위성 전송에 적합한 주파수로 상향되고, 고출력 증폭기(60)에서 크게 증폭되어 송신안테나(20)를 통하여 위성(10)으로 전송된다.The outgoing signal controlled by the UPC attenuator 42 is up-converted to a frequency suitable for satellite transmission in the upconverter 50, and amplified greatly in the high output amplifier 60 to the satellite 10 through the transmit antenna 20. Is sent.
여기서, 상기 업링크 전력 제어부(40)는 상술한 바와 같이, UPC제어기(41)와 UPC감쇄기(42)로 구성되어, 위성(10)으로부터 수신되는 비콘 신호를 이용하여 고출력 증폭기(60)로의 입력을 조절하여 송출신호를 제어한다.Here, the uplink power control unit 40 is composed of the UPC controller 41 and the UPC attenuator 42, as described above, the input to the high output amplifier 60 using the beacon signal received from the satellite 10. Control the transmission signal by adjusting.
이 경우, 종래의 업링크 전력 제어 방법은 고출력 증폭기(60)의 비선형 특성을 고려하지 않았기 때문에 실제 송출신호 증가량은 위성의 비콘신호 감쇄량보다 적어지게 된다.In this case, since the conventional uplink power control method does not consider the nonlinear characteristics of the high output amplifier 60, the actual amount of increase in the transmitted signal becomes smaller than that of the satellite beacon signal.
그 이유는, 보통의 고출력 증폭기(60)는 출력이 높아지면서 이득이 줄어드는 특성을 가지고 있기 때문이다. 이와 같은 고출력 증폭기(60)의 입력과 출력의 비율 그래프는 도 2와 같이 나타난다.The reason is that the normal high output amplifier 60 has a characteristic that the gain decreases as the output increases. The ratio graph of the input and output of the high output amplifier 60 is shown in FIG.
도 2를 참조하여 설명하면, 고출력 증폭기(60)는 입력이 커지면서 출력이 대칭적으로 증가하다가 포화출력점에 가까와 질수록 출력은 증가가 둔화되고 결국, 입력이 증가해도 출력이 증가하지 않는 점에 도달하게 된다. 이 점을 포화출력점 이라 하는데, 대부분의 고출력 증폭기(60)는 이러한 비선형 출력 특성을 가진다. 따라서 도 1에서 UPC감쇄기(41)가 수신되는 비콘 신호에 따라 고출력증폭기(60)로의 입력을 증가시켜도, 실제 출력은 비콘신호의 감쇄량 만큼 증가하지 않고 줄어서 출력되는 문제점이 있다.Referring to FIG. 2, the high output amplifier 60 symmetrically increases the output as the input increases, but as the output approaches the saturation output point, the output slows down and eventually does not increase even when the input increases. Will be reached. This point is called a saturation output point, and most high output amplifiers 60 have such a nonlinear output characteristic. Therefore, even if the input to the high power amplifier 60 is increased in accordance with the beacon signal received by the UPC attenuator 41 in FIG. 1, the actual output is reduced rather than increased by the amount of attenuation of the beacon signal.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 UPC감쇄기의 변화량이 수신되는 위성의 비콘신호 크기에 대칭적으로 변화하지 않고, 도 2와 상반되는 특성의 감쇄특성을 이용하여 고출력증폭기의 비선형특성을 보완하는 방법을 제시하고자 한다.Accordingly, in order to solve the above problems, the present invention does not symmetrically change the beacon signal size of a satellite to which a change amount of the UPC attenuator is received, and uses the attenuation characteristic of the characteristics opposite to that of FIG. I would like to suggest a way to supplement this problem.
도 1은 위성방송시스템의 UPC 구성도.1 is a UPC configuration diagram of a satellite broadcasting system.
도 2는 고출력 증폭기의 입/출력 특성.2 is an input / output characteristic of a high power amplifier.
도 3은 본 발명이 제안하는 UPC 제어기의 특성.3 is a characteristic of the UPC controller proposed by the present invention.
도 4는 송신지구국 출력과 수신 비콘신호 특성.4 is a diagram showing transmission earth station output and reception beacon signal characteristics.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 위성20 : 송신안테나10: satellite 20: transmission antenna
30 : 비콘 수신기40 : 업링크 전력 제어부30: beacon receiver 40: uplink power control
41 : UPC 제어기42 : UPC 감쇄기41: UPC controller 42: UPC attenuator
50 : 업컨버터60 : 고출력 증폭기50: up-converter 60: high power amplifier
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings the present invention will be described in detail.
본 발명에서 제안하는 UPC제어기의 특성은 도 3과 같다.The characteristics of the UPC controller proposed in the present invention are shown in FIG. 3.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, UPC 제어기(41)의 특성은, 도 2에서와 같은 고출력 증폭기(60)의 비선형 특성을 보완하여 안테나를 통하여 위성으로 송출되는 신호가 항상 강우로 인하여 감쇄되는 비콘 신호량 만큼 증가 시키도록 한다. 그 결과로 송신국으로 부터 출력되는 송출신호의 특성은 도 4에 도시된 바와 같다.That is, as shown in FIG. 3, the characteristics of the UPC controller 41 compensate for the nonlinear characteristics of the high output amplifier 60 as shown in FIG. 2 so that the signal transmitted to the satellite through the antenna is always attenuated due to rainfall. Increase it by the beacon signal. As a result, the characteristics of the outgoing signal output from the transmitting station are as shown in FIG.
본 발명에서는 위성통신 지구국에서 업링크 전력 제어를 이용하여 강우시 송출신호를 상승시켜 강우감쇄로 인한 신호손실을 보완하는 경우, 고출력증폭기의 비선형 특성으로 인하여 발생되는 송출신호의 약화를 전단 장비인 UPC의 역비선형 특성을 이용하여 상쇄시킨다.In the present invention, when a satellite communication earth station uses uplink power control to raise the transmission signal during rainfall to compensate for the signal loss due to the rain attenuation, the weakening of the transmission signal generated due to the nonlinear characteristics of the high power amplifier is used as the UPC. Cancel using the inverse nonlinear properties of.
즉, 비선형 입출력 특성을 갖는 고출력 증폭기의 출력 특성을 개선하기 위하여 그와 반대되는 역 비선형 특성의 UPC특성을 이용, 보완하여 최종 출력이 선형 특성이 되도록 한 것이다.That is, in order to improve the output characteristics of the high output amplifier having the nonlinear input / output characteristics, the final output becomes the linear characteristic by using the UPC characteristic of the inverse nonlinear characteristic opposite to it.
이상과 같은 본 발명은 위성통신 지구국에서 사용하는 고출력 증폭기의 비선형 출력특성이 보완되어 선형 특성을 가지게 될 경우 기상변화(강우)로 인한 신호감쇄분만큼의 정확한 송출신호 증가가 자동으로 이루어지므로써, 시스템 링크의 가용도를 증가시킬 수가 있는 것이다.As described above, when the nonlinear output characteristic of the high power amplifier used in the satellite communication earth station is supplemented and has a linear characteristic, the accurate transmission signal increase as much as the signal attenuation due to weather change (rainfall) is automatically performed. It can increase the availability of system links.
본 발명은 위성통신 지구국에서 업링크 전력 제어 방법을 이용하여 강우시 송출신호를 상승시켜 강우감쇄로 인한 송출신호손실을 보완하는 경우, 송출신호가 항상 수신신호의 감쇄량과 일치되도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention aims to ensure that the outgoing signal always matches the attenuation of the received signal when the satellite communication earth station compensates for the outgoing signal loss due to the rain attenuation by raising the outgoing signal during rainfall using the uplink power control method. .
Claims (2)
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