JPS60140936A - 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、１台の衛星中継器により２波以上の通信波全
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５２−３５４０４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全両方向の回線品
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
するものでラシ、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。

反面２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［Ｆｉ、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。また２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２回線品質が基準値以下の場合Ｖｃｌ−ｊ：。

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。これ等の従来技術の欠点を除去した方
式として、特願昭５７−１２０６２２号および特願昭５
７−１２０６２３号の明細書に記載された方式が提案さ
れているが、これ等は２局間の通信に適用されるもので
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局以上のそれぞれ地球局の規模
が同程度であっても適用が可能で、しかもその時の降雨
状況等回線条件に応じた最適の値にそれぞれの地球局の
送信電力を制御することのできる地球局装置の送信電力
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１台の中継器により複数
の地球局から送出される多周波の信号を共通増幅する衛
星通信系に適用され、前記複数の地球局のうちの自局に
向けて交信中のすべての地球局からの受信回線の眸値を
それぞれ検出する複数の第１の検出手段と、これ等複数
の第１の検出手段によシ検出されたすべての眸値の情報
を送信ベースバンド信号の入力とともに自局送信波を変
調して相手局に送信する手段と、前記同様の手段により
検出され、送信される相手局におけるすべての受信回線
のシへ値情報をそれぞれこれ等の地球局からの回線によ
り受信復調して、それぞれＳ／Ｎ値を検出する複数の第
２の検出手段と、これ等複数の第２の検出手段の出力を
うけ、それ等のうちから自局送り回線の眸値のうち最低
の眸値を選択する第１の選択手段と、前記複数の第１の
検出手段の出力と前記複数の第２の検出手段の出力と全
うけ、それ等のうちから自局送り回線のシル値を除いた
最低の睦値を選択する第２の選択手段と、前記第１の選
択手段の出力と前記第２の選択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の検出手段と、該第３
の検出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。

各地球局は、その受信する各通信波中に設けられた回線
品質測定チャネルを測定することによって、各通信波の
回線品質の値（例えば騎値）を知る手段を有する。そし
て、各回線品質の情報は、それぞれ自局の送信する通信
波中に設けられた回線品質情報伝送チャネルにより、他
局へ伝送される。各地球局に、このようにして。

自局と通信回線のあるすべての地球局において測定した
回線品質の情報を知ることができる。

なお、自局と直接の通信回線のない地球局において測定
した回線品質の情報を知るためには。

共通に通信回線のある第３局により中継する等の手段を
構することも可能である。ここでは。

各地球局は１波ないし数波の通信波を送出し。

それぞれの通信波は１局ないし数周の受信地球局により
受信される。従って、１波の通信波により１回線ないし
数回線の通信回線（但し片方向）を構成することができ
る。各地球局は、系全体のレベルダイアグラムを最適化
するため。

以下に述べるような方法でそれぞれ自局の送信電力を制
御する。しかし１通常、１つの地球局は１つの衛星中継
器の帯域内では１波しか送信しない。この制御に、その
局が２波以上の通信波を送信する場合、１波毎に独立に
行なうとすれば、１波しか送信しない場合と技術的には
同じ方法が用いられるので、以下の説明では、１波のみ
を制御する場合について述べる。

各地球局では、それぞれ自局における送信中のある１波
の通信波が対応する各受信局で受信されたとき、その回
線品質の値（この値は各受信局の地域の天候の差異によ
り各受信局毎に異なる）のうちの最低の値を、系全体の
すべての回線の品質の値と比較する。そして、それぞれ
自局の通信波の送信電力を、自局送信の回線品質の最低
値が、系全体における回線品質の最低値よシわずかに良
好な値となるように制御する。

各地球局において、同様の制御が行われると。

最終的に、その時の回線条件の最も悪い回線の送信電力
は上限値まで上昇し、他の各地球局よりの送信電力は、
その局送りの回線の回線品質の最低値が１回線条件の最
も悪い回線の回線品質値にほぼ等しくなるように制御さ
れる。この結果、天候の変化等回線条件の変化にかかわ
らず、各地球局装置および衛星中継器の送信電力は最も
有効に利用されることになる。

上述のように１本発明による送信電力制御方式において
は９回線条件の最も悪い回線の送信電力はその上限値ま
で上昇するが、この上限値は物理的にはその局の大電力
増幅器の最大出力電力で制限される。しかし、晴天時に
は、この最大出力電力で送信すると９回線品質が必要以
上に良くなる反面、衛星中継器の最大入力電力の制限を
こえたり、あるいは、他の通信に与える妨害が増加する
おそれがある。このために。

本発明においては、この上限値全回線条件に応じて適応
的に変化させるようにした。すなわち。

各地球局の送信電力は、その地球局から送信される回線
の品質のうち最低の値があらかじめ定められた上限値全
こえない範囲で制御される。

これによって、降雨時等には、大電力増幅器の物理的最
大電力まで送信電力が増加させられると共に、晴天時等
には、必要十分な電力レベルまで送信電力は抑制される
ことになる。

また、送信電力の下限値も同様な考慮のもとに設定され
る。例えば、ある回線が何らかの障害等を受けて、その
回線品質が非常に悪化した場合、各地球局の送信電力は
、各回線の品質を均一化するために下限値まで低下する
。勿論。

この下限値も９回線条件に応じて適応的に変化する。す
なわち、各地球局の送信電力はその地球局から送信され
る回線の品質のうち最低の値があらかじめ定められた下
限値を下まわらない範囲で制御される。

更に２本発明の送信電力制御方式において。

各地球局が相互に情報をやりとりして送信電力の制御を
行なう場合、何らかの障害によってこの情報の伝送が正
常に行われなくなると、各回線の品質の値を知ることが
できなくなる。その場合には、あらかじめ定められた一
定の値に制御入力を切替えて、これにより送信電力を制
御する。この一定の値は、大部分の回線条件のもとで、
必要最小限の品質が得られるような値に選定される。

次に９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シ
示したものである。この図において。

アンテナ１により受信された複数の地球局からの信号は
分波器２によシ周波毎に分離されたのち、それぞれｎ個
の低雑音増幅器３−１〜３−ｎのうちの該当する増幅器
で増幅される。増幅された出力は周波数変換器４−１〜
４−ｎのステージに加えられ、ここで周波数変換された
のち、復調器５−１〜５−ｎのステージに与えられる。

復調器５−１〜５−ｎの該当する復調器で復調された信
号はベースバンド信号として端局装置６を介し。

電話機７に接続される。一方、電話機７がらの送話信号
は、端局装置６によりベースバンド信号となって変調器
８に加えられて変調される。

変調された信号は、送信電力全制御するための可変減衰
器９のステージを通ったのち１周波数変換器１０のステ
ージに与えられる。該当する周波数変換された信号に大
電力増幅器１１のステージで増幅されてアンテナ１より
送信される。

一方、復調器５−１〜５−ｎのそれぞれ該当する復調器
の出力側で分岐された第２の出力は。

シへ検出回路１２−１〜１２−ｎに導かれ、出力側にそ
れぞれ相手局からの送９回線の睦値に比例した電圧を検
出する。また、復調器５−１〜５−ｎの分岐された第３
の出力は、それぞれ副搬送波復調器１３−１〜１３−ｎ
に導かれる。自局送シ回線の対応する複数の相手局でう
けた他局同志の回線のシ公値を含む複数の睦値の情報に
、これ等の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１３−１〜１３−ｎから得られる
それぞれ複数の復調出力は自局送り回線および他局同志
回線のシへ値に比例した複数の電圧となる。さらに、こ
れ等のうちの他局同志回線の眸値の電圧および騎検出回
路１２−１〜１２−ｎによシ検出された複数の地球局か
らの送り回線のシ公値の電圧は選択回路１４に与えられ
、これらのなかから最低の眸値が選択される。また、副
搬送波復調器１３−１〜ｌ３−ｎＫより復調されたうち
の自局送シ回線の眸値の電圧は選択回路１５に与えられ
、これらのなかから最低の眸値が選択される。選択回路
１４および１５でそれぞれ選択された最低のシル値電圧
は。

差動増幅器１６に加えられ、ここで両者の減算が行われ
る。更に、この差電圧は差動増幅器１７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１８によって積分された後、変調器出力の可
変減衰器９のステージに加えられ、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１１のうちの指定された周波による送信電力が制
御される。

上記のような送信電力の制御の結果、自局送り回線の対
応する複数の相手局でうけたい測定値の最低の値が、他
局同志を含む交信中の複数の地球局からの全ての回線の
Ｈ値の最低の値より僅かに良好な値になるように制御さ
れる。

なお、　Ｓ／’Ｎ検出回路１２−１〜１２−ｎの出力で
ある相手局送り回線の麹漬に比例した電圧は、それぞれ
分岐されて副搬送波変調器１９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、それぞれ相手局からの送り回線の眸値
の情報が相手局に返送され、相手局において同様の制御
を行うために役立てられる。

！、た。副搬送波復調器１３−１〜１３−ｎ　Ｋは副搬
送波レベル低下検出器２０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１３−１〜１６−ｎ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２０の出力によってスイッチ２Ｑ−（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
１８の出力から切りはなされ、一定電圧ＶａｌＣ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
局送シ回線のシへ値の情報をディジタル信号で伝送して
いる場合に、パリティ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。

なお、上記の実施例においては、相手局送り回線の最低
の眸値の電圧は直接に差動増幅器１６［より選択回路１
５の麹漬の電圧と比較されるようになっているが１選択
回路１４と差動増幅器１６との間［Ｓ／ＩＮ値電圧の上
下限制限回路全挿入することによって、比較入力があら
かじめ定められた上限および下限のシへ値に相当する電
圧を超えないようにすることができる。

この付加処置によって、自局送シ回線の麹漬の最低の電
圧は、この上下限制限回路の出力と比較され、その出力
がΔＶだけ大きな電圧となるように自局の送信電力が制
御される。結果として、自局送り１線のφ値の最低値ハ
、アらかじめ定められた上限および下限の麹漬にそれぞ
れΔｖｖｃ相当する麹漬を加えた値の範囲内になるよう
に制御される。

以上の説明により明らかなように１本発明によれば、１
個の衛星中継器で２波以上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するも９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１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ック図で
ある。この図におｒて、１はアンテナ、２は分波器、３
−１〜３−ｎ　ｕ低雑音増幅器。 ４−１〜４−ｎは受信用周波数変換器、５−１〜５−ｎ
は復調器、６は端局装置、７は電話機、８に変調器、９
は可変減衰器、１０は送信用周波数変換器、１１は大電
力増幅器、　１２−１〜１２−ｎは眸検出回路、１３−
１〜１６−ｎは副搬送波復調器。 １４、１５は選択回路、　１６．１７は差動増幅器。 １８ニ積分回路、１９は副搬送波変調器、２ｏＦ′ｉ副
搬送波レベル低下検出器、２１ハスイツチである。 ＋臥・＝セ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １゜通信衛星内の１台の中継器により複数の地球局から
   送出される多周波の信号を共通増幅する衛星通信系に適
   用され、前記複数の地球局のうちの自局に向けて交信中
   のすべての地球局からの受信回線のシ欠値をそれぞれ検
   出する複数の第１の検出手段と、これ等複数の第１の検
   出手段によシ検出されたすべてのＳ／Ｎ値の情報を送信
   ベースバンド信号の入力とともに自局送信波を変調して
   相手局に送信する手段と、前記同様の手段により検出さ
   れ、送信される相手局におけるすべての受信回線の８／
   ’Ｎ値情報をそれぞれこれ等の地球局からの回線により
   受信復調して。 それぞれ咋値を検出する複数の第２の検出手段と、これ
   等複数の第２の検出手段の出力をうけ、それ等のうちか
   ら自局送シ回線の睦値のうち最低のＳ４値を選択する第
   １の選択手段と。 前記複数の第１の検出手段の出力と前記複数の第２の検
   出手段の出力とをうけ、それ等のうちから自局送り回線
   の眸値を除いた最低のシ公値を選択する第２の選択手段
   と、前記第１の選択手段の出力と前記第２の゛選択手段
   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
   検出手段と、該第３の検出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全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、前記第２の選択手段の出力全土め
   決められた上限値の範囲に制限する手段を付加し、該制
   限手段の出力と前記第１の選択手段の出力と全前記第３
   の検出手段の比較入力として加えるようにしたことを特
   徴とする地球局装置の送信電力制御方式。 ６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、前記第２の選択手段の出力を予め決
   められた下限値の範囲に制限する手段を付加し、該制限
   手段の出方と前記第１の選択手段の出力と全前記第３の
   検出手段の比較入力として加えるようにしたことを特徴
   とする地球局装置の送信電力制御方式。 ４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、前記相手局から送信されてくる眸値
   情報に対する受信信号の異常を検出する第４の検出手段
   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６の検出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の検出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の検出手段の出
   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
   御すること全特徴とする地球局装置の送信電力制御方式
   。