JPH0244928A - 衛星通信地球局送信電力制御方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は衛星通信地球局送信電力制御方式に関し、特に
衛星通信システムにおけるアップリンクの降雨減衰を補
償するサイトダイバシティによるパイロット信号送信機
能を具備した送信電力制御方式に関する。

〔従来の技術〕

親局が周波数基準となるパイロット信号を送出しｎ個の
子局が基準パイロット周波数をもとに送信周波数を調整
するスター型の衛星通信システムにおいて準ミリ波帯な
どのように降雨による伝搬路の減衰が非常に大きい高周
波数帯を用いた場合、パイロット信号の稼働率を高める
ためにアップリンクの降雨減衰を地球局の送信電力制御
によって補償する方法に加え親局を２局設置し降雨減衰
の少ない親局がパイロット信号を送出するサイトダイバ
シティ方式を具備した送信電力制御方式が行なわれてい
る。

上述した従来の衛星通信地球局送信電力制御方式の一実
施例のブロック図を第２図に示す。

第２図において、第１の地球局（親局）Ａ（第２の地球
局（親局）Ｂ）は一般に知られているように、パイロッ
ト信号発生器ＬＡ　（ＩＢ）　、信号切替器３Ａ（３Ｂ
）、アッフコンバータ４Ａ（４Ｂ）、レベル制御器５Ａ
　（５Ｂ）、電力増幅器６Ａ（６Ｂ）、共用器７Ａ（７
Ｂ）、低雑音増幅器８Ａ（８Ｂ）、分配器９Ａ　（９Ｂ
）、ダウンコンバータ１０Ａ　（１０Ｂ）、ビーコン信
号受信器１］、Ａ（ＩＩＢ）、パイロット信号レベル検
出器１３Ａ　（１３Ｂ）、送信電力制御器１５Ａ　（１
５Ｂ）、制御器４　ＯＡ　（４０Ｂ）とで構成されてい
る。

また、パイロット信号レベル検出器１３Ａ（１３Ｂ）は
図示していないが帯域フィルタ及び検波器で構成されて
いる。さらに、３０は通信衛星、３１Ａはパイロット用
パイロット・信号上りパス、３２Ａ、３２Ｂはパイロッ
ト用パイロット信号下りパスである。

次に第２図の動作について説明する。

先ず、第１の地球局Ａは初期状態において信号切替器３
ＡがＯＮ状態に接続されているパイロット信号送信局と
し、一方策２の地球局Ｂは信号切替器３がＯＦＦ状態に
接続されているパイロット信号非送信局とする。この状
態では、第１の地球局Ａにおけるパイロット信号発生器
ＩＡの出力信号はＯＮ状態に接続されている信号切替器
３Ａを介しアッフコンバータ４Ａでアップリンク周波数
た後、共用器７Ａを介しパイロット用パイロット信号上
りパス３１Ａを通り通信衛星３０に送信される。この通
信衛星３０から送信されるビーコン信号と周波数変換さ
れたパイロット信号は、パイＢに受信され、低雑音増幅
器８Ａ、８Ｂで増幅された後、分配器９Ａ、９Ｂによっ
てパイロット信号とビーコン信号に分配される。パイロ
ット信号はダウンコンバータＩＯＡ、ＩＯＢで希望周波
数に変換されパイロッ）・信号レベル検出器１３Ａ。

一 １３Ｂに入力されてレベル検出された後、送信電力制御
器１５Ａ、１５Ｂ及び制御器４０Ａ、４０Ｂに入力され
る。一方、ビーコン信号はビーコン信号受信器１１Ａ、
ＩＩＢでレベル検出された後、送信電力制御器１５Ａ、
１５Ｂに入力される。送信電力制御器１５Ａ、１５Ｂは
入力したパイロット信号レベルとビーコン信号レベルと
から送信ハイロット信号レベルの降雨減衰量を算出し、
前述のレベル制御器５Ａ、５Ｂを制御することによって
送信パイロット信号レベルの降雨減衰量を補償するよう
に働く。ここで送信パイロット信号レベルの降雨減衰量
を算出する概略アルゴリズムを示す。

晴天時の受信パイコツト信号レベルＰｐｏと受信ビーコ
ン信号レベルＰＢＯとを記憶しておき、ある時測定され
た受信パイロット信号レベルＰｐと受信ビーコン信号レ
ベルＰＲとの差を求めて、次式（１）により送信パイロ
ット信号レベルの降雨減衰量Ｘを求める。

ｘ−（Ｐｐｏ　　ｐｐ）−α（ＰＢＯ−ＰＲ）−・・−
（１）ただし、αはビーコン信号とパイロット信号の周
波数差による降雨減衰量の比である。また、送信電力制
御器１５Ａ、１５Ｂは、制御器４ＯＡ。

４０Ｂを介して入力したパイロット信号によりレベル制
御器５Ａ、５Ｂを制御する。制御器４０Ａ。

４０Ｂは、パイロット信号レベル検出器１３Ａ。

１３Ｂで行っタハイロット信号レベルが一定レベル以上
（正常）か否かの判断によりパイロット信号レベルが正
常の場合は、信号切替器３Ａ、３Ｂを制御せず、パイロ
ット信号レベルが正常ではない場合は、信号切替器３Ａ
、３Ｂを制御するよう動作する。すなわちパイロット信
号レベルが正常でない場合はパイロット信号ｌ送信局Ａ
は送信をストップし、パイロット信号非送信局Ｂは送信
を開始する。

パイロット信号送信局Ａの送信系が異常でパイロット信
号が断となった場合、パイロット信号送信局Ａ及びパイ
ロット信号非送信局Ｂはともにパイロット信号レベル検
出器１３Ａ、１３Ｂによって受信パイロットレベルが正
常ではないということを検出し、制御器４０Ａ、４０Ｂ
は、パイロット信号送信局Ａに対しては信号切替器３Ａ
を制御しＯＦＦとし、パイロット信号非送信局Ｂに対し
ては信号切替器３Ｂを制御しＯＮとしパイロット信号を
パイロット信号送信局Ａにかわって送信する。

パイコツト信号非送信局Ｂの送信系が異常の場合は、信
号切替器３Ａ、３Ｂの状態を変化させな□い。

パイロット信号送信局Ａの受信系が異常の場合は、送信
局Ａは受信パイロット信号レベルが正常でないことを検
出し、制御器４０Ａによって信号切替器３Ａを制御する
ことによってパイロット信号非送信局Ｂはパイロット信
号断を検出し、制御器４０Ｂによって信号切替器３Ｂを
制御し、パイロット信号を送信する。

パイロット非非送信局Ｂの受信系が異常の場合は、非送
信局Ｂは受信パイｏツ）信号レベルが正常でないことを
検出し、パイロット信号を送信する。この時、パイロッ
ト信号送信局Ａは異常がないので、そのままパイロット
信号を送信し続ける為、通信衛星３０上でパイロット信
号送信局Ａの送信するパイロット信号とパイロット信号
非送信局Ｂの送信するパイロット信号がぶつかり合いシ
ステム上問題がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上説明したように従来の衛星通信地球局送信電力制御
方式では、パイロット信号非送信局の受信系が異常とな
った場合、非送信局からもパイロット信号が送信され、
通信衛星上でパイロット信号送信局が送信するパイロッ
ト信号と、パイロット信号非送信局がパイロット信号断
を検出して送信したパイコツト信号とがぶつかり、シス
テム上問題があった。本発明の目的はパイロット信号非
送信局の受信系が異常の場合でもパイロット信号送信局
及びパイロット信号非送信局のパイロット信号が２波送
信されることがないサイトダイバシティ機能を有する衛
星通信用送信電力制御方式を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、本発明の衛星通信地球局
送信電力制御方式は、２つの地球局を用ロット用パイロ
ット信号及び監視用パイロット信号を発生する発生器と
、これらパイロット信号を送信する手段と、前記パイロ
ット用パイロット信号と監視用パイロット信号を受信し
各々の受信レイロット信号レベル検出器と、これらパイ
ロット信号のレベルの検出により前記２つの地球局の一
方が前記パイロット用パイロット信号を他方が監視用パ
イロット信号を送信するように切替制御する手段と、衛
星からのビーコン信号と受信パイしている。

また、本発明のもう一つの衛星通信地球局送信電力制御
方式は、２つの地球局を用いてサイトダ八１０ イバシティによるパイロット信号送信機能を具備し、前
記２つの地球局の各々がパイロット信号を発生する発生
器と、このパイロット信号を送信する手段と、受信ノイ
ズレベルを検出するノイズ検出器と、この受信ノイズレ
ベル検出により前記２つの地球局の一方のみがパイロッ
ト信号を送信するように切替制御する手段と、衛星から
のビーコン信号と前記送信パイロット信号により送信す
べきパイｏ、ｙ）信号のレベルを制御して送信する手段
とを有している。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例の衛星通信地球局送信電力制
御方式のブロック図である。第１図の送信電力制御方式
は、第２図の送信電力制御方式に監視用パイロット信号
を送出するためのパイロット信号発生器２Ａ、　２Ｂ、
受信したパイロット用パイロット信号及び監視用パイロ
ット信号を２分岐する方向結合器１２Ａ、１２Ｂ及び監
視用パイロット信号のレベル検出を行うレベル検出器１
４Ａ。

１４Ｂを追加し、パイロット用パイロット信号を入力し
信号切替器３Ａ、３Ｂを制御する制御器４ＯＡ、４０Ｂ
の代わりにパイロット用パイロット信号及び監視用パイ
ロット信号を入力する制御器１６Ａ、１６Ｂを用いたこ
とを特徴としている。

第１図において、パイロット信号発生器２Ａ。

置に接続され、方向性結合器１２Ａ、１２Ｂはダウンコ
ンバータＩＯＡ、ＩＯＢとパイロット信号レベル検出器
１３Ａ、１３Ｂとの間に接続され、レベル検出器１４Ａ
、１４Ｂは方向性結合器１２Ａ。

１２Ｂと制御器１６Ａ、１６Ｂとの間に接続されている
。他の接続は第２図の送信電力制御方式と同じである。

この第１図の送信電力制御方式において、動作を説明す
ると、初期状態において第１の地球局Ａと第２の地球局
Ｂの信号切替器３Ａ。

３Ｂはそれぞれ、パイロット用パイロット信号を発生す
るパイロット信号発生器ＩＡと監視用パイロット信号を
発生するパイロット信号発生器２Ｂしこ接続されている
。

第１の地球局Ａのパイロット信号発生器ＩＡで出力され
たパイロット用パイロット信号（以下パイロット信号と
称する）と第２の地球局Ｂのパイロット信号発生器２Ｂ
で出力された監視用パイロット信号（以下監視信号と称
する）は、それぞれ信号切替器３Ａ、３Ｂを介しアップ
コンバータ４Ａ、４Ｂでアップリンク周波数帯に周波数
変換され、レベル制御器５Ａ、５Ｂを通り、電力増幅器
６Ａ、６Ｂで増幅された後共用器７Ａ、７Ｂを介してパ
イロット信号はパイロット用パイロット信号上りパス３
１Ａ、監視信号は監視用パイロット信号上りパス３３Ｂ
を通り通信衛星３０へ送信される。この通信衛星３０か
ら送信されるビーコン信号と周波数変換されたパイロッ
ト信号及び監視信号はパイロット信号下りパス３２Ａ、
３２Ｂ。

監視信号下りパス３４Ａ、３４Ｂを通り第１の地球局Ａ
と第２の地球局Ｂの共用器７Ａ、７Ｂで受信され、低雑
音増幅器８Ａ、８Ｂで増幅された後分配器９Ａ、９Ｂで
パイロット信号及び監視信号＝１３ と、ビーコン信号とに２分岐され、パイロット信号及び
監視信号はダウンコンバータＩＯＡ、ＩＯＢで受信周波
数に周波数変換され方向性結合器１２Ａ。

１２Ｂによってパイロット信号はパイロット信号レベル
検出器１３Ａ、１３Ｂへ入力され、レベル検出され、送
信電力制御器１５Ａ、１５Ｂ及び制御器１６Ａ、１６Ｂ
に入力され、監視信号はレベル検出器１４Ａ、１４Ｂに
入力されレベル検出されて制御器１６Ａ、１６Ｂへ入力
される。一方、ビーコン信号はビーコン信号受信器１１
Ａ、ＩＩＥに入力されレベル検出されて送信電力制御器
１５Ａ、１５Ｂに入力される。第１の地球局Ａの送信電
力制御器１５Ａではレベル検出されたビーコン信号及び
パイロット信号は前述（１）式に基づいて送信パイロッ
ト信号レベル降雨減衰量を求め、レベル制御器５Ａへ出
力レベル制御信号を送出し、送信パイロット信号レベル
降雨減衰補償を行う。また、制御器１６Ａから入力した
パイロット信号によりレベル制御器５Ａを制御する。制
御器１６Ａ、１６Ｂは、入力したパイロット信号と監視
信号に対して−１４＝ レベルしきい値を設定し、パイロット信号レベルと監視
レベルがレベルしきい値を越えている（以下正常と称す
る）か否かを判断し、信号切替器３Ａ、３Ｂを制御する
。

第３図および第４図は、パイロット用パイロット信号送
信局と監視用パイロット信号送信局のそれぞれの送信レ
ベルと受信レベルを示しており、Ｎα１０１の正常状態
からの変化に対し監視用パイロット信号送信局がパイロ
ット用パイロット信号送信局に切替わる様子を示してい
る。なお、↑はパイロット用パイロット信号レベルで↑
は監視用パイコツト信号レベルである。第３図は降雨時
の場合であり、第４図は受信系異常の場合である。

陥１０１は第３図及び第４図ともに正常な場合であり、
各地球局からパイロット信号または監視信号が送信され
、２波とも正常に受信されている状態である。

第３図Ｎｏ、　１０２　ａはパイロット用パイロット送
信局に降雨があった場合で、パイロット用パイロット送
信局においてパイロット信号の受信レベルはしきい値以
下となり、監視信号の受信レベルも減衰している。一方
、監視用パイフット信号送信局では、パイロット信号は
送信局側の減衰により少しレベル低下するが監視信号は
変化がない。

この時パイロット用パイロット送信局の制御器１６Ａは
信号切替器３Ａを制御し、パイロット用パイロット信号
を出力するパイロット信号発生器ＩＡから監視用パイロ
ット信号を出力するパイロット信号発生器２Ａにスイッ
チを切替え、Ｎα１０３の状態となる。

次に、Ｎα１０４で監視用パイロット信号送信局は、パ
イロット用パイロット信号送信局のパイロット用パイロ
ット信号断を検出し、制御器１６Ｂは信号切替器３Ｂを
制御し監視用パイロット信号を断にし、パイロット用パ
イロット信号をオンにする。

このようにして制御器１６Ａ、１６Ｂにより、２つの地
球局におけるパイロット用パイロット信号の交代、すな
わち、パイロット信号のサイトダイバシティによる送信
が行なわれる。

Ｎα１０２ｂは監視用パイロット信号送信局に降雨があ
る場合で監視用パイロット信号の受信レベルがしきい値
以下であるが監視用パイロット信号送信局であるので制
御器１６Ｂは信号切替器３Ｂの制御を行なわず、パイロ
ット用パイロット送信局の交代は行なわれない。

第４図は受信系異常の時パイロット用パイロット信号送
信局が交代する様子を示したものである。

Ｎｏ、　１０１は第３図に同じである。

Ｎｏ、　２０２でパイロット用パイロット信号送信局の
受信系が異常になりパイロット用および監視用パイロッ
ト信号を受信できなくなった時、パイロット用パイロッ
ト信号送信局は信号切替器３Ａを制御しパイｏ　ツ）用
パイロット信号を断にし監視用パイロット信号をオンに
し、棗２０３のようになる。

この時監視用パイロット信号送信局はパイロット用パイ
ロット信号が断になったことを検出し、Ｎα２０４のよ
うに制御器１６Ｂにより、信号切替器３Ｂを制御し、監
視用パイロット信号を断にしパサ、１フ イロット用パイロット信号をオンし、パイロット用パイ
ロット送信局の交代が行なわれる。

Ｎα２０２ｂは監視用パイロット信号送信局の受信系が
異常となった場合を示している。監視用パイロット信号
送信局ではパイロット用および監視用パイロット信号が
ともにしきい値以下であるが、監視用パイフット信号送
信局であるので、制御器１６Ｂは信号切替器３Ｂを制御
せずパイロット用パイロット信号送信局の交代は行なわ
れない。

以上の説明は、監視用パイロット信号を用いた場合であ
るが送信系の構成は１台のパイロット信号発生器を用い
た従来どうりとし受信系の監視用パイロット信号検出器
の代わりにノイズ検出器を用いても前述と同様の動作が
可能である。すなわち、衛星通信においては一般的に受
信系のノイズは受信機よりも衛星からのダウンリンクに
よるノイズが支配的で受信機が正常の時は、相当レベル
のノイズが受信される。しかし、受信機に異常があった
場合この受信系ノイズが検出出来なくなるのでパイロッ
ト信号とともにしきい値以下となるので受信系異常が検
出出来、パイロット用パイロット信号送信局の受信系が
異常の時、第４図Ｎα２０２ａ〜Ｎ（１２０４のとうり
パイロット用パイロット信号送信局の交代が行なわれ、
監視用パイロット信号送信局の受信系が異常の時は、第
４図Ｎｎ２０２ｂのごとくパイロット用パイロット信号
送信局の交代は行なわれない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明ではサイトダイバシティ方式
を用いた送信電力制御方式においてパイロット信号非送
信局の受信系に異常がある場合、正しく受信系異常によ
るパイマット信号受信不能であることを検出し、パイロ
ット信号を誤って送信することがないため、パイロット
信号２波が同時に送出されることがなく、またパイロッ
ト用パイロット信号送信局が降雨により受信パイロット
用パイロット信号レベルがしきい値以下となった場合、
自動的にパイロット用パイロット送信局と監視用パイロ
ット送信局と交代し、パイロット用パイ四ット信号の信
頼性が飛躍的に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の衛星通信地球局送信電力制御方式の一
実施例を示すブロック図、第２図は従来の衛星通信地球
局送信電力制御方式の実施例を示すブロック図、第３図
および第４図は第１図に示す本発明の実施例におけるパ
イロット信号のふるまいを示す送信および受信信号レベ
ル図である。 ＩＡ、　１Ｂ・・・・・パイロット信号発生器Ａ、２Ａ
。 ２Ｂ・・・・・・パイロット信号発生器Ｂ、３Ａ、３Ｂ
・・・・・信号切替器、４Ａ、４Ｂ・・・・・・アップ
コンバータ、５Ａ、５Ｂ・・・・・・レベル制御器、６
Ａ、６Ｂ・・・・・・電力増幅器、７Ａ、７Ｅ・・・・
・・共用器、８Ａ、８Ｂ・・・・・低雑音増幅器、９Ａ
、９Ｂ・・・・・・分配器、１０Ａ。 １０Ｂ・・・・・・ダウンコンバータ、ＩＩＡ、ＩＩＢ
・・・ビーコン信号受信機、１２Ａ、１２Ｂ・・・・・
・方向性結合器、１３Ａ、１３Ｂ・・・・・・パイロッ
ト信号レベル検出器、１４Ａ、１４Ｂ・・・・・・監視
用パイロット信号レベル検出器またはノイズレベル検出
器、１５Ａ、１５Ｂ・・・・・・送信電力制御器、１６
Ａ、１６Ｂ・・・・・・制御器、３０・・・・・・通信
衛星、３１Ａ・・・・・パイロット用パイロット信号上
りパス、３２Ａ、３２Ｆ・・・パイロット用パイロット
信号下りパス、３３Ａ。 ３３Ｂ・・・・・・監視用パイロット信号上りパス、３
４Ａ、３４Ｂ・・・・・・監視用パイロット信号下りパ
ス、４０Ａ、４０Ｂ・・・・・・制御器。 代理人　弁理士　　内　原　　　晋 ＝２１−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）２つの地球局を用いてサイトダイバシティによる
   パイロット信号送信機能を具備した衛星通信電力制御方
   式において、前記２つの地球局の各々が、パイロット用
   パイロット信号及び監視用パイロット信号を発生する発
   生器と、これらパイロット信号を送信する手段と、前記
   パイロット用パイロット信号と監視用パイロット信号を
   受信し各々の受信レベルが一定レベル以下であるか否か
   を検出するパイロット用パイロット信号レベル検出器及
   び監視用パイロット信号レベル検出器と、これらパイロ
   ット信号のレベルの検出により前記２つの地球局の一方
   が前記パイロット用パイロット信号を、他方が監視用パ
   イロット信号を送信するように切替制御する手段と、衛
   星からのビーコン信号と受信パイロット用パイロット信
   号により送信すべきパイロット信号のレベルを制御して
   送信する手段とを有することを特徴とする衛星通信地球
   局電力制御方式。
2. （２）２つの地球局を用いてサイトダイバシティによる
   パイロット信号送信機能を具備した衛星通信電力制御方
   式において、前記２つの地球局の各々が、パイロット信
   号を発生する発生器と、このパイロット信号を送信する
   手段と、受信ノイズレベルを検出するノイズ検出器と、
   この受信ノイズレベル検出により前記２つの地球局の一
   方のみがパイロット信号を送信するように切替制御する
   手段と、衛星からのビーコン信号と前記受信パイロット
   信号により送信すべきパイロット信号のレベルを制御し
   て送信する手段とを有することを特徴とする衛星通信地
   球局送信電力制御方式。