JPH02280424A - Transmission power control system - Google Patents
Transmission power control systemInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、衛星通信システムにおける送信電力の制御方
式に関するもので、降雨減衰を伴う周波数帯を使用する
小型地球局相互間の通信に特に有効な送信電力制御方式
である。Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a transmission power control method in a satellite communication system, and is particularly effective for communication between small earth stations that uses a frequency band that is subject to rainfall attenuation. This is a transmission power control method.
(従来の技術)
近年、通信衛星の大型化、ディジタル通信技術の発展、
通信用素子の発達により、小型アンテナを用いた小型地
球局の衛星通信システムへの導入が進められている。特
にKu帯(11〜12/14Gllz)を用いる小型地
球局間通信方式は、将来の低コスト衛星通信方式として
有望視されている。(Conventional technology) In recent years, communication satellites have become larger, digital communication technology has developed,
With the development of communication elements, small earth stations using small antennas are being introduced into satellite communication systems. In particular, a small earth station communication system using the Ku band (11-12/14Gllz) is seen as a promising future low-cost satellite communication system.
ところで、衛星通信でl0GH2以上の周波数帯を用い
るときには、降雨減衰は回線構成上大きな問題となる。By the way, when a frequency band of 10GH2 or more is used in satellite communication, rain attenuation becomes a big problem in line configuration.
特に低仰角で運用される小型地球局では降雨減衰対策か
重要となる。Rain attenuation measures are particularly important for small earth stations operating at low elevation angles.
従来、降雨減衰対策としては、スペースダイバーシチ方
式と送信電力制御方式が考えられている。スペースダイ
バーシチ方式は、2つのアンテナを同時に降雨の影響を
受けることのないよう十分前れた位置に別設置し、2つ
のアンテナのうち降雨減衰の少ない方を選択することで
回線品質を維持する方式である。また、送信電力制御方
式は、通常当該地球局の受信情報、例えばピーコン信号
レベルを参照して自局上り回線に対する送信電力を制御
する方式である。Conventionally, space diversity methods and transmission power control methods have been considered as rain attenuation countermeasures. The space diversity method is a method that maintains line quality by installing two separate antennas far enough in front of each other so that they are not affected by rain at the same time, and selecting the one of the two antennas that is less attenuated by rain. It is. In addition, the transmission power control method is usually a method of controlling the transmission power for the uplink of the own station by referring to the reception information of the earth station, for example, the peak signal level.
(発明か解決しようとする課題)
10GIIz以上の周波数帯を用いる小型地球局間通信
方式における回線品質を向上する手段として中央局(中
継局を含む、以下同様)て行う送信電力制御方式には、
1)中央局の上り回線における降雨減衰を補償するもの
と、
2)小型地球局で受信信号品質を測定し、その情報を中
央局に返送し、中央局かこれを用いて前記小型地球局に
対する送信電力を制御し、小型地球局での受信信号品質
か一定となるようにする閉ループ制御方式と、
がある。(Problem to be solved by the invention) A transmission power control method performed by a central station (including a relay station, hereinafter the same) as a means of improving line quality in a communication system between small earth stations using a frequency band of 10 GIIz or higher includes the following: 1) something that compensates for rainfall attenuation in the uplink of the central station; and 2) a small earth station that measures the received signal quality and sends the information back to the central station, which then uses it to transmit data to the small earth station. There is a closed-loop control method that controls the transmission power so that the received signal quality at the small earth station remains constant.
後者の方式は回線接続方式か5cpcで行われる場合に
は有効な手段であるが、小型地球局側で信号品質測定回
路、測定結果を中央局に送信するための信号構成の形式
変更が必要である。このため、システム装置仕様の変更
又は改修等が必要となり、装置価格の低減化が図れない
。The latter method is an effective method when it is performed using a line connection method or 5 cpc, but it requires a signal quality measurement circuit on the small earth station side and a change in the format of the signal configuration for transmitting the measurement results to the central station. be. Therefore, it is necessary to change or modify the system device specifications, and it is not possible to reduce the device price.
本発明は、上述の短所を除くために考案されたもので、
従来技術か閉ループ制御方式による付加装置が小型地球
局側に必要なのに対し、本発明では小型地球局側には何
らの付加装置を必要とせず、中央局のみで小型地球局の
信号品質の変動(主として降雨減衰によるもの)を推定
し、中央局から該小型地球局に対する送信電力を制御す
ることを特徴とする。又1本発明は、中央局で前記閉ル
ープ制御方式と同等の効果を実現するもので、降雨減衰
発生時においても高信頼・高品質の回線を提供を可能と
する。The present invention has been devised to eliminate the above-mentioned disadvantages.
While an additional device using the conventional technology or closed-loop control method is required on the small earth station side, the present invention does not require any additional equipment on the small earth station side, and only the central station can control fluctuations in the signal quality of the small earth station ( It is characterized by estimating the attenuation (mainly caused by rainfall) and controlling the transmission power from the central station to the small earth station. Furthermore, the present invention achieves the same effect as the closed loop control method described above at the central station, making it possible to provide a highly reliable and high quality line even when rain attenuation occurs.
(発明の構成と作用)
第1図は、本発明を適用した中継局を介する小型地球局
間通信方式(ダブルホップ)を説明するための図である
。第1図において、1は衛星、2は中央局、3〜8は小
型地球局である。地球局から衛星方向の回線を上り回線
、衛星から地球局方向の回線を下り回線という。(Structure and operation of the invention) FIG. 1 is a diagram for explaining a communication system (double hop) between small earth stations via a relay station to which the present invention is applied. In FIG. 1, 1 is a satellite, 2 is a central station, and 3 to 8 are small earth stations. The link from the earth station to the satellite is called the uplink, and the link from the satellite to the earth station is called the downlink.
この構成における小型地球局間の通信は、各小型地球局
3〜8からの複数の信号を衛星1を介して中央局2が一
旦受信し、これらを独立に一旦復調した後、再変調して
衛星1に送信することで目的とする小型地球局に信号を
伝送する。Communication between small earth stations in this configuration involves the central station 2 receiving multiple signals from each of the small earth stations 3 to 8 via the satellite 1, demodulating these signals independently, and then re-modulating them. By transmitting the signal to the satellite 1, the signal is transmitted to the target small earth station.
なお、本発明を適用する構成として、第1図に示すよう
に衛星が1つである構成の外に、例えば、小型地球局3
〜5を衛星1に接続し、6〜8を他の衛星(図示せず)
に接続し、それぞれの衛星に接続する2つのアンテナを
有する地球局を中央局2として介在させる構成も考えら
れる。いずれの構成を採用しても本発明の技術思想に変
更を与えるものでない。Note that as a configuration to which the present invention is applied, in addition to the configuration with one satellite as shown in FIG.
~5 to satellite 1 and 6 to 8 to other satellites (not shown)
A configuration in which an earth station having two antennas connected to the satellites and connected to the respective satellites is interposed as the central station 2 is also conceivable. No matter which configuration is adopted, the technical idea of the present invention is not changed.
ところで、衛星からの同一信号を超小型地球局と中央局
で受信した場合には、大きなアンテナを有する中央局の
ほうがはるかに強い信号を受信でき、回線マージン(換
言すれば、降雨減衰に対する耐力)は十分に大きい。地
上から衛星に対する送信器出力は超小型地球局の場合1
〜3W程度の固体増幅器が用いられており、チャンネル
当りの衛星出力を得ることが可能である。By the way, when the same signal from a satellite is received by a micro-earth station and a central station, the central station with a large antenna can receive a much stronger signal, reducing the line margin (in other words, the ability to withstand rain attenuation). is large enough. The transmitter output from the ground to the satellite is 1 for a micro earth station.
A solid-state amplifier of about 3 W is used, and it is possible to obtain satellite power per channel.
よって、この様な構成の衛星通信システムでは上り回線
より下り回線のほうがマージンか少なく、降雨時には下
り回線がさきに信号品質の劣化を受ける。Therefore, in a satellite communication system with such a configuration, the downlink has a smaller margin than the uplink, and when it rains, the downlink suffers from signal quality deterioration first.
ところで、一般に衛星通信のサービス範囲は広く当然小
型地球局は気象条件の異なる広い範囲に分散されて配置
されることが予想される。Incidentally, the service range of satellite communication is generally wide, and it is expected that small earth stations will be distributed over a wide area with different weather conditions.
従って、10GHz帯以上の周波数帯を用いるこの様な
通信システムでは多数の小型地球局が同時に降雨減衰を
受けることはなく、全体の中である一部分の地球局のみ
が降雨減衰の影響を大きく受けることになる。中央局と
小型地球局間が5cpc回線方式で構成される場合には
降雨減衰を受けている小型地球局のみに対して選択的に
中央局からの送信電力を増大することにより回線品質劣
化を救済することができ、衛星電力、帯域、中央局の送
信機出力の効率的使用が可能になり、さらには衛星の放
射パターンによる受信レベルのバラツキを無くし、かつ
回線の信頼性の大幅な向上を実現できる。Therefore, in such a communication system that uses a frequency band of 10 GHz or higher, many small earth stations will not be affected by rain attenuation at the same time, and only some of the earth stations will be significantly affected by rain attenuation. become. If the connection between the central station and the small earth station is configured using a 5cpc line system, the deterioration of the line quality can be alleviated by selectively increasing the transmission power from the central station only for the small earth station that is experiencing rain attenuation. This enables efficient use of satellite power, bandwidth, and central station transmitter output, eliminates variations in reception levels due to satellite radiation patterns, and significantly improves line reliability. can.
(実施例1)
第2図及び第3図をもって実施例を説明するが、まず両
図の構成を説明する。(Embodiment 1) An embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3. First, the configurations of both figures will be explained.
第2図は、例えば、第1図の小型地球局3が降雨減衰を
受けた場合に中央局がどのように該小型地球局に対する
送信の電力制御を行うかを説明する基本的な装置ブロッ
ク図で、中央局が受信した小型地球局からの受信信号か
ら検出した受信信号C/Nを制御情報として用いている
実施例を示す。FIG. 2 is a basic equipment block diagram illustrating how the central station performs power control of transmission to the small earth station 3 in FIG. 1 when the small earth station 3 in FIG. Now, an embodiment will be described in which the received signal C/N detected from the received signal from the small earth station received by the central station is used as control information.
第2図中、10は受信BPSK(2相位相変調波) I
F倍信号11はBPSK復調部、12は誤り訂正部、1
3はベースバンドディジタル信号を表す。又、14はB
PSK信号から無変調の再生搬送波を作成するための2
逓倍部、15はC/N測定部で変調波のC/Nを測定す
る。16はC/N測定部15の出力情報で、17は送信
電力制御部である。26は送信電力制御部17からの制
御信号で、BPSK変調部変調化21される可変減衰部
20に入力される。19は送信BPSKのIF倍信号あ
る。In Figure 2, 10 is received BPSK (two-phase phase modulation wave) I
F-fold signal 11 is a BPSK demodulator, 12 is an error correction unit, 1
3 represents a baseband digital signal. Also, 14 is B
2 for creating an unmodulated regenerated carrier wave from a PSK signal
The multiplier section 15 is a C/N measurement section that measures the C/N of the modulated wave. 16 is output information of the C/N measuring section 15, and 17 is a transmission power control section. 26 is a control signal from the transmission power control section 17, which is input to the variable attenuation section 20 where it is modulated by the BPSK modulation section 21. 19 is an IF times signal of the transmission BPSK.
22はBPSK変調部の入力となるベースバンドディジ
タル信号である。22 is a baseband digital signal that is input to the BPSK modulation section.
つぎに、送信型°力制御部17のブロック図は第3図の
とおりである。18は送信電力制御回路17が送信電力
を制御する上で必要となる動作条件を設定するための外
部からのパラメータ入力で、基準C/N 、制御周期、
制御量の最大値等が含まれる。Next, a block diagram of the transmission type power control section 17 is shown in FIG. Reference numeral 18 denotes external parameter inputs for setting operating conditions necessary for the transmission power control circuit 17 to control transmission power, including reference C/N, control period,
This includes the maximum value of the control amount, etc.
基準C/Nを18°とする。The reference C/N is set to 18°.
23はC/N差検出部、24は基準C/N値設定部であ
る。25は制御情報作成部で、この出力により、20の
可変減衰部の減衰量が決定されるが、この減衰量は次の
ように求める。23 is a C/N difference detection section, and 24 is a reference C/N value setting section. Reference numeral 25 denotes a control information creation section, and the output thereof determines the amount of attenuation of the variable attenuation section 20. This amount of attenuation is determined as follows.
一般に、lO〜20GHz帯の範囲では降雨減衰量は周
波数の約1゜7乗増加することが知られている。従って
、いま基準C/Nの値からのC/Nの差がA (dB)
とすると、下り回線てのC/N劣化量A′は次式(1)
によって求めることができる。すなわち、下り回線の降
雨減衰量へ゛は、下り、上り回線の周波数比をKとする
と、
fu、 fdは上り、下り回線の周波数。Generally, it is known that in the range of 10 to 20 GHz, the amount of rain attenuation increases by about 1.7 times the frequency. Therefore, the difference in C/N from the reference C/N value is A (dB)
Then, the amount of C/N deterioration A' in the downlink is expressed by the following formula (1)
It can be found by In other words, the amount of rain attenuation in the downlink is as follows, where K is the frequency ratio of the downlink and uplink, and fu and fd are the frequencies of the uplink and downlink.
一方、雑音増加によるC/N劣化分りは概略次式%式%
ここで、T、;晴天時のシステム系雑音温度、Tr;降
雨域の温度。On the other hand, the C/N deterioration due to noise increase can be roughly calculated using the following formula: % where T: System noise temperature during clear weather; Tr: Temperature in a rainy area.
従って、超小型地球局のC/N劣化の総量CはdB値で
次式(3) となる。Therefore, the total amount C of C/N deterioration of the micro earth station is given by the following equation (3) in dB value.
C= A ’ + 1101o D (dB)
(3)以上のように前記C/N差Aを求めるこ
とにより、超小型地球局の下り回線におけるC/N劣化
量の総量Cを求めることができる。C= A' + 1101o D (dB)
(3) By determining the C/N difference A as described above, the total amount C of C/N deterioration in the downlink of the micro earth station can be determined.
なお、前記C/N差Aが負の場合には原因が降雨以外の
原因、例えば、超小型地球局におけるアンテナボインテ
ィングによるレベル変動又はシンチレーレション等の伝
搬状況の変化によるレベル変動として、この場合の制御
量はAたけ負の送信電力制御すなわち送信電力を減少さ
せる。Note that if the C/N difference A is negative, the cause may be a cause other than rainfall, such as a level change due to antenna pointing at a micro-earth station or a change in propagation conditions such as scintillation. In this case, the control amount is the negative transmission power control, that is, the transmission power is decreased.
次に、第2図、第3図による本回路の動作について説明
する。Next, the operation of this circuit shown in FIGS. 2 and 3 will be explained.
受信BPSKのIF信号10はBPSに復調部11に入
力され、誤り訂正部12を経て復調されたベースバンド
ディジタル信号13として出力される。一方、BPSK
のIF倍信号一部は分岐され2逓倍部14に入力される
。2逓倍部14ではBPSK信号を2逓倍して、BPS
K信号を無変調の連続波に変換し2逓倍信号C/Nを測
定するのに必要なりPF (帯域ろ波器)を介してC
/N測定部15に出力する。C/N測定部15は入力信
号の信号電力対雑音電力比を測定するもので、受信C/
Nが測定され送信電力制御部17にC/N情報16か入
力され、C/N第N差検出3により基準C/N18゛
とのC/N差が制御情報作成部25に入力される。制御
情報作成部25ては、例えば、C/N情報16を(C/
N)mとし、基準C/N18°を(C/N) Sとした
とき、(C/N)S> (C/N)mでは両者の差A
= (C/N)S−(C/N)+nが制御情報作成部2
5に入力され、制御情報作成部25は、可変減衰量Cを
計算し、可変減衰部20の減衰量をAoたけ減じるよう
に制御信号26を出力する。又、もし、Aか負の場合は
、制御情報作成部25は可変減衰器20の減衰量をAた
け増加するような制御信号を出力する。The received BPSK IF signal 10 is input to a demodulator 11 of the BPS, passes through an error corrector 12, and is output as a demodulated baseband digital signal 13. On the other hand, BPSK
A part of the IF multiplied signal is branched and input to the doubler 14. The doubler 14 doubles the BPSK signal and converts it into a BPS
It is necessary to convert the K signal to an unmodulated continuous wave and measure the doubled signal C/N.
/N is output to the measuring section 15. The C/N measurement unit 15 measures the signal power to noise power ratio of the input signal, and
N is measured and C/N information 16 is input to the transmission power control section 17, and the reference C/N is 18゛ by the C/N Nth difference detection 3.
The C/N difference between the two is input to the control information creation section 25. The control information creation unit 25 converts the C/N information 16 into (C/N), for example.
N)m, and when the reference C/N18° is (C/N)S, if (C/N)S> (C/N)m, the difference between the two is A.
= (C/N)S-(C/N)+n is control information creation section 2
5, the control information creation section 25 calculates the variable attenuation amount C, and outputs the control signal 26 so as to reduce the attenuation amount of the variable attenuation section 20 by Ao. If A is negative, the control information creation section 25 outputs a control signal that increases the attenuation amount of the variable attenuator 20 by A.
以上説明したように、本発明では中央局において衛星経
由で小型地球局からのBPSK信号を受信し、その受信
信号からC/Nを測定する。このC/Nは、小型地球局
からの送信電力が一定で、かつ、衛星の中継器がほぼ直
線領域で動作しているとすると、C/N変動の大部分は
伝搬路で生じた降雨減衰によって生ずるものと思われる
。したかって、このC/Nを参照することにより小型地
球局から衛星までの降雨減衰量の推定が可能となり、こ
の推定量から小型地球局の下り回線の降雨減衰量の推定
か上り/下り回線の周波数比から可能となる。As explained above, in the present invention, the central station receives a BPSK signal from a small earth station via a satellite, and measures the C/N from the received signal. If the transmission power from the small earth station is constant and the satellite repeater operates in a nearly linear region, most of the C/N variation is due to rainfall attenuation that occurs on the propagation path. This is thought to be caused by. Therefore, by referring to this C/N, it is possible to estimate the amount of rain attenuation from the small earth station to the satellite, and from this estimate, it is possible to estimate the amount of rain attenuation for the downlink of the small earth station or for the uplink/downlink. This is possible from the frequency ratio.
なお、すでに説明したように小型地球局における下り回
線の劣化は降雨減衰量に依存する雑音増加によっても生
しるので、中央局からの送信電力の増加量は雑音増加分
を含めたC/N劣化量を補償するように決める。As already explained, downlink deterioration at small earth stations is also caused by increased noise that depends on the amount of rainfall attenuation, so the amount of increase in transmission power from the central station is equal to the C/N including the increased noise. Decide to compensate for the amount of deterioration.
今までの説明では、制御信号26の作成にC/N情報を
用いたか、このほかに受信信号レベル、C/Nに依存す
るビット誤り率を用いてもよい。In the explanation so far, C/N information is used to create the control signal 26, but in addition to this, a bit error rate depending on the received signal level and C/N may be used.
(実施例2)
第4図は受信レベルを用いた場合の制御信号作成の装置
ブロック図である。(Embodiment 2) FIG. 4 is a block diagram of a device for creating a control signal using the reception level.
レベル検出部30では受信IF信号10の振幅成分を検
波することて受信レベルを得ることがてきる。The level detection section 30 can obtain the reception level by detecting the amplitude component of the reception IF signal 10.
この検波出力はレベル差検出部31に出力される。This detection output is output to the level difference detection section 31.
この回路は、予め設定された基準受信レベル32からの
出力を受けて、両者のレベル差を検出して、この差か制
御信号作成部25に送られ、制御信号26か作成される
。その他の説明は上記実施例1の第2図の説明と同様で
ある。This circuit receives an output from a preset reference reception level 32, detects a level difference between the two, and sends this difference to a control signal generator 25, where a control signal 26 is generated. The other explanations are the same as those in FIG. 2 of the first embodiment.
(実施例3)
第5図は疑似ビット誤り率から制御信号を作成する装置
ブロック図である。(Embodiment 3) FIG. 5 is a block diagram of a device that creates a control signal from a pseudo bit error rate.
実施例2て示した受信レベルを用いた方法では受信系の
利得変動によっても受信レベルが変動するので精度のよ
い制御信号の作成は困難となる。In the method using the reception level shown in the second embodiment, the reception level fluctuates due to gain fluctuations in the reception system, making it difficult to create a highly accurate control signal.
しかし、本実施例の方法では実施例1てのC/N検出方
法以上の精度が得られる。However, the method of this embodiment provides a higher accuracy than the C/N detection method of the first embodiment.
疑似ビット誤り率の測定方としては、すでにいくつかの
測定方か提案されている(例えば、特願昭57−185
259 )。疑似ビット誤り率測定部40に対する入力
信号はBPSK復調部11ての位相検波出力である。疑
似ビット誤り率測定部40の出力はビット誤り率対C/
N変換部41に入力され、ビット誤り率に対応するC/
Hに変換されてC/N第N差検出3に入力される。以降
の動作は上記実施例第2図及び第3図の説明と同様であ
る。Several measurement methods have already been proposed as methods for measuring the pseudo bit error rate (for example, Japanese Patent Application No. 57-185).
259). The input signal to the pseudo bit error rate measuring section 40 is the phase detection output of the BPSK demodulating section 11. The output of the pseudo bit error rate measuring section 40 is the bit error rate versus C/
C/N is input to the N converter 41 and corresponds to the bit error rate.
The signal is converted to H and input to the C/N Nth difference detection 3. The subsequent operations are similar to those described in FIGS. 2 and 3 of the above embodiment.
(実施例4)
今までの説明では中央局上り回線に対する送信電力制御
については触れなかったか、本発明を適用するためには
、この送信電力制御は不可欠であることは云うまでもな
い。(Embodiment 4) In the explanation up to now, transmission power control for the uplink of the central station has not been mentioned, and it goes without saying that this transmission power control is essential in order to apply the present invention.
本発明では中央局における受信信号を参照して相手小型
地球局に対する送信電力を制御する前提条件として、受
信信号レベルの変動が相手小型地球局の上り回線で発生
しているものとして動作を説明した。したがって、本発
明を適用するためには、中央局の上り/下り伝搬路で生
じた降雨減衰の影響は除去する必要がある。In the present invention, as a prerequisite for controlling the transmission power to the partner small earth station by referring to the received signal at the central station, the operation is explained assuming that fluctuations in the received signal level occur on the uplink of the partner small earth station. . Therefore, in order to apply the present invention, it is necessary to eliminate the effects of rain attenuation occurring on the upstream/downstream propagation paths of the central station.
下り回線の受信信号としては前記の小型地球局からの受
信信号のほかに、衛星から送信されているビーコン信号
がある。In addition to the signals received from the small earth station mentioned above, the received signals on the downlink include beacon signals transmitted from satellites.
第6図はビーコン信号を用いた実施例の装置ブロック図
である。FIG. 6 is a block diagram of an apparatus using a beacon signal.
50はアンテナからの出力で低雑音増幅器51を経てビ
ーコン信号用周波数変換部52でビーコン信号が選択さ
れ、ビーコン信号C/N測定器53でビーコン信号C/
Nが測定される。ビーコン信号C/N測定器53の測定
出力54は送信電力制御部17に送られる。Reference numeral 50 is an output from an antenna, which passes through a low noise amplifier 51, a beacon signal frequency converter 52 selects a beacon signal, and a beacon signal C/N measuring device 53 converts the beacon signal C/N.
N is measured. The measurement output 54 of the beacon signal C/N measuring device 53 is sent to the transmission power control section 17.
ビーコン信号は中央局の下り回線のみの降雨減衰を受け
るので、前記小型地球局の受信レベル又は受信C/Nか
らビーコン信号が受けている降雨減衰量を引けば小型地
球局の上り回線で生じているレベル変動分を検出できる
。Since the beacon signal is subject to rainfall attenuation only on the downlink of the central station, subtracting the amount of rainfall attenuation received by the beacon signal from the reception level or received C/N of the small earth station will result in the attenuation occurring on the uplink of the small earth station. It is possible to detect level fluctuations.
なお、ビーコン信号の降雨減衰量は晴天時のビーコン信
号レベル、又はビーコン信号C/Nを参照して求めるこ
とができる。Note that the amount of rain attenuation of the beacon signal can be determined by referring to the beacon signal level during clear weather or the beacon signal C/N.
一方、中央局の上り回線に対する送信電力制御量は、ビ
ーコン信号で測定した降雨減衰量を参照して、上り/下
り回線の周波数比から計算により求めるか、又は、中央
局が衛星折り返しループを構成できる系では、晴天時に
おけるビーコン信号の受信レベル又は受信C/Nと中央
局送信折り返し信号の受信レベル又は受信C/Nの差が
降雨発生時においてもほぼ一定となるように中央局送信
電力を制御することにより中央局から送信された前記信
号の衛星入力レベルを一定に制御することか可能となる
。On the other hand, the central station's transmission power control amount for the uplink is calculated from the uplink/downlink frequency ratio with reference to the rainfall attenuation measured by the beacon signal, or the central station configures a satellite return loop. In systems where this is possible, the central station transmission power is adjusted so that the difference between the reception level or reception C/N of the beacon signal during clear weather and the reception level or reception C/N of the central station transmission return signal remains almost constant even when it rains. This control makes it possible to control the satellite input level of the signal transmitted from the central station to be constant.
なお、本発明は地球局相互間のシステム(シングルホッ
プ)についても全く同様に適用することか可能であるが
、この場合は対局するどちらかの1つの地球局のみに適
用される。また、いづれのシステム構成(シングルホッ
プ、ダブルホップ)においても送信電力の制御量が有限
なので、最大制御量は予め送信電力制御回路に設定して
おく必要がある。Note that the present invention can be applied in exactly the same way to a system between earth stations (single hop), but in this case, it is applied only to one of the competing earth stations. Furthermore, in either system configuration (single hop or double hop), the amount of control of the transmission power is finite, so the maximum amount of control must be set in advance in the transmission power control circuit.
上記説明の実施例1では変調方式としては13PSKを
用いた場合についての動作を示したが、QPSKを採用
しても取扱は全く同じで、この場合、第2図2逓倍部1
4の2逓倍回路を4逓倍回路にすれば無変調波が再生で
きる。また、この例では、無変調波作成に逓倍回路を用
いる例で説明したが、一般によく使用されているコスタ
スループを用いた搬送波再生信号を用いても全く同様で
ある。In the first embodiment described above, the operation was shown using 13PSK as the modulation method, but even if QPSK is used, the handling is exactly the same, and in this case, as shown in FIG.
If the 2-multiplier circuit of 4 is changed to a 4-multiplier circuit, an unmodulated wave can be reproduced. Further, in this example, an example in which a multiplier circuit is used to create a non-modulated wave has been described, but the same effect can be obtained even if a carrier wave reproduction signal using a commonly used Costas loop is used.
又、変調方式としてFMが使用される場合には、第5図
で示されている疑似ビット誤り回路の使用は不可能であ
るが第3図のC/N情報はFM検波器の出力から信号帯
域外の雑音を測定することにより容易に作成できる。勿
論第4図の方法も適用可能である。Also, when FM is used as the modulation method, it is impossible to use the pseudo bit error circuit shown in Figure 5, but the C/N information in Figure 3 is obtained from the signal from the output of the FM detector. It can be easily created by measuring out-of-band noise. Of course, the method shown in FIG. 4 is also applicable.
第3図、第4図で示す送信電力制御部17の各機能は、
マイクロプロセッサ等を用いてディジタル処理すること
により容易に実現できる。なお、可変減衰部20は、制
御信号26から可変減衰部を制御するための駆動回路を
含む必要かある。又、C/N情報又は受信レベルがアナ
ロタ量として入力されるならばA/D変換器を介してデ
ィジタル処理を可能とすることが必要となる。Each function of the transmission power control section 17 shown in FIGS. 3 and 4 is as follows.
This can be easily realized by digital processing using a microprocessor or the like. Note that the variable attenuation section 20 needs to include a drive circuit for controlling the variable attenuation section from the control signal 26. Furthermore, if the C/N information or reception level is input as an analog quantity, it is necessary to enable digital processing via an A/D converter.
(発明の効果)
以上説明したように、本発明は中央局が小型地球局から
の受信信号C/N、受信レベル、又は疑似ビット誤り率
を予め設定した基準値と比較し、両者の差を求め、その
差から小型地球局の上り回線における降雨減衰量の推定
を行い、この推定量を参照して該小型地球局に対する中
央局からの送信電力を制御し、該小型地球局の下り回線
で生じている降雨減衰による信号品質劣化を救済するこ
とを特徴としている。(Effects of the Invention) As explained above, the present invention allows a central station to compare the received signal C/N, reception level, or pseudo bit error rate from a small earth station with a preset reference value, and calculate the difference between the two. The amount of rainfall attenuation in the uplink of the small earth station is estimated from the difference, the transmission power from the central station to the small earth station is controlled by referring to this estimated amount, and the amount of rainfall attenuation in the uplink of the small earth station is controlled. It is characterized by relieving signal quality deterioration caused by rain attenuation.
また、本発明では降雨減衰で生ずる電波の減衰を補償す
るため、中央局からの送信電力を増加する形で降雨減衰
対策用の送信電力制御方法の動作を述べた。しかし、本
発明の基本的な動作は、小型地球局からの信号強度を中
央局で検出し、それに基づき送信電力制御を行うもので
ある。したがって、電波の受信強度の影響を与える全て
のものに対して送信電力制御が機能するため降雨減衰の
みならず、衛星の位置ドリフトによるアンテナボインテ
ィング誤差、極めて遅く変動するシンチレーションフェ
ーシング等に対しても同等の効果か期待できる。Furthermore, in the present invention, the operation of the transmission power control method for rain attenuation countermeasures has been described in which the transmission power from the central station is increased in order to compensate for the attenuation of radio waves caused by rain attenuation. However, the basic operation of the present invention is to detect the signal strength from the small earth station at the central station and perform transmission power control based on the detected signal strength. Therefore, since transmission power control functions for all things that affect the reception strength of radio waves, it is not only effective against rain attenuation, but also against antenna bowing errors due to satellite position drift, scintillation facing that fluctuates extremely slowly, etc. You can expect the same effect.
又、本発明を適用する場合には小型地球局に対して装置
上の変更は全く必要とせず、さらに、本発明と採用する
ことにより、衛星通信回線の信頼性を向上し、かつ、シ
ステムを効率的に運用することが可能になる。Furthermore, when the present invention is applied, there is no need to make any changes to the equipment of the small earth station, and furthermore, by adopting the present invention, the reliability of the satellite communication line can be improved and the system can be improved. It becomes possible to operate efficiently.
又、本発明は中央局を介さない通常の地球局相互間の通
信にも適用出来る。The present invention can also be applied to normal communication between earth stations without going through a central station.
第1図は本発明に係る衛星通信システムの構成図、
第2図は本発明に係る基本的な装置のブロック図、
第3図はC/N情報を用いた送信電力制御部のブロック
図、
第4図は受信レベルを用いて制御信号を作成の装置ブロ
ック図、
第5図は疑似誤り率を用いて制御信号を作成する装置ブ
ロック図、
第6図はビーコン信号を測定するための装置ブロック図
である。
1・・・衛星、 2・・・中央局、3〜8
・・・小型地球局、 10・・・受信BPSK IF
倍信号11・・・BPSK復調部、 12・・・誤
り訂正部、13・・・ベースバンドディジタル信号、1
4・・・2逓倍部、 15・・・C/N測定部、
16・・・C/N情報 17・・・送信電力制
御部、18・・・外部よりのパラメータ設定入力、19
・・・送信BPSに IF倍信号20・・・可変減衰部
、22・・・ベースバンドディジタル信号、23・・・
C/N差検出部、 24・・・基準C/N値設定部、
25・・・制御信号作成部、26・・・制御信号、30
・・・レベル検出部、 31・・・レベル差検出部、
32・・・基準受信レベル設定部、
40・・・疑似ビット誤り率測定部、
41・・・ビット誤り率対C/N変換部、50・・・ア
ンテナからの出力、
51・・・低雑音増幅器、 52・・・周波数変換器
、53・・・ビーコン信号C/N測定器、54・・・ビ
ーコン信号測定部出力、
55・・・周波数変換部。
第4図FIG. 1 is a block diagram of a satellite communication system according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a basic device according to the present invention, and FIG. 3 is a block diagram of a transmission power control unit using C/N information. Figure 4 is a block diagram of a device that creates a control signal using the reception level, Figure 5 is a block diagram of a device that creates a control signal using a pseudo error rate, and Figure 6 is a block diagram of a device that measures a beacon signal. It is a diagram. 1...Satellite, 2...Central station, 3-8
...Small earth station, 10...Reception BPSK IF
Double signal 11... BPSK demodulation section, 12... Error correction section, 13... Baseband digital signal, 1
4...2 multiplication part, 15...C/N measurement part,
16... C/N information 17... Transmission power control section, 18... External parameter setting input, 19
...For transmitting BPS IF multiplied signal 20...Variable attenuation section, 22...Baseband digital signal, 23...
C/N difference detection section, 24... reference C/N value setting section,
25... Control signal creation section, 26... Control signal, 30
...Level detection section, 31...Level difference detection section,
32... Reference reception level setting section, 40... Pseudo bit error rate measuring section, 41... Bit error rate to C/N conversion section, 50... Output from antenna, 51... Low noise Amplifier, 52... Frequency converter, 53... Beacon signal C/N measuring device, 54... Beacon signal measuring section output, 55... Frequency converting section. Figure 4
Claims (4)
構成する衛星通信システムにおいて、小型地球局からの
信号を受信する中央局は、該小型地球局からの信号から
作成した受信C/N、受信レベル、又はこの受信信号か
ら測定した疑似ビット誤り率の中の少なくともひとつの
情報と予め設定された各々の該情報の基準値と比較を行
い、その差分値から該小型地球局における下り回線での
信号レベル、又は信号品質の基準値からの変動を推定し
、この推定値に従って該小型地球局に対する送信電力を
予め設定された値の範囲で制御することを特徴とする信
号電力制御方式。(1) In a satellite communication system that configures a communication line between small earth stations via a central station on the ground, the central station that receives signals from the small earth station uses a reception C created from the signal from the small earth station. /N, the reception level, or the pseudo bit error rate measured from this reception signal is compared with a preset reference value for each information, and from the difference value, the information at the small earth station is determined. Signal power control characterized by estimating fluctuations in downlink signal level or signal quality from a reference value, and controlling transmission power to the small earth station within a preset value range according to this estimated value. method.
星通信システムにおいて、 回線を構成する片方の地球局が受信した信号を用いて作
成した受信C/N、受信レベル、又はこの受信信号から
作成した疑似ビット誤り率の中の少なくともひとつの情
報と予め設定された各々の該情報の基準値と比較を行い
、その差分値から相手地球局における下り回線での信号
レベル又は信号品質の変動を推定し、この推定値に従っ
て相手地球局に対する送信電力を予め設定された値の範
囲で制御することを特徴とする送信電力制御方式。(2) In a satellite communication system in which earth stations configure a communication line via a satellite, the received C/N, the received level, or this received signal created using the signal received by one of the earth stations forming the line. At least one piece of information in the pseudo bit error rate created from the above is compared with a preset reference value for each piece of information, and from the difference value, it is determined whether there is a change in the signal level or signal quality in the downlink at the other earth station. A transmission power control method characterized in that the transmission power to a partner earth station is controlled within a preset value range according to the estimated value.
生じた前記降雨減衰量を小型地球局からの受信レベル、
又は受信C/Nの変動から除外する手段を備え、かつ該
中央局から送信された信号の衛星への到着レベルが前記
降雨減衰が発生している場合でもほぼ一定となるように
該中央局の送信レベルが予め設定された値の範囲で制御
されることを特徴とする請求項1記載の送信電力制御方
式。(3) The central station that performs transmission power control converts the amount of rainfall attenuation caused in the downlink propagation path into a reception level from the small earth station,
Alternatively, the central station is provided with means for excluding from fluctuations in received C/N, and the central station is configured such that the arrival level of the signal transmitted from the central station to the satellite is approximately constant even when the rain attenuation occurs. 2. The transmission power control method according to claim 1, wherein the transmission level is controlled within a preset value range.
生じた前記降雨減衰量を小型地球局からの受信レベル、
又は受信C/Nの変動から除外する手段を備え、かつ該
地球局から送信された信号の衛星への到着レベルが前記
降雨減衰が発生している場合でもほぼ一定となるように
該地球局の送信レベルが予め設定された値の範囲で制御
されることを特徴とする請求項2記載の送信電力制御方
式。(4) The earth station that performs transmission power control converts the amount of rain attenuation caused in the downlink propagation path into a reception level from the small earth station,
Alternatively, the earth station is provided with a means for excluding from fluctuations in received C/N, and the earth station is configured such that the arrival level of the signal transmitted from the earth station to the satellite remains almost constant even when the rain attenuation occurs. 3. The transmission power control method according to claim 2, wherein the transmission level is controlled within a preset value range.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9993789A JPH02280424A (en) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | Transmission power control system |
Applications Claiming Priority (1)
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JP9993789A JPH02280424A (en) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | Transmission power control system |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02280424A true JPH02280424A (en) | 1990-11-16 |
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ID=14260632
Family Applications (1)
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02280424A (en) |
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-
1989
- 1989-04-21 JP JP9993789A patent/JPH02280424A/en active Pending
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