JPH09191284A - 送信電力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地球局から非静止衛星への送信電力を確実に
制御し、非静止衛星における受信電界強度を一定化し、
無線通信回線の通信品質を保持する。 【解決手段】 パイロット信号発生部４が発生するパイ
ロット信号及び送信データ処理部５からのデータを加算
器６で加算して送信部１５に出力し、可変減衰器１６を
通じてアンテナ１８から非静止衛星２０に送信する。非
静止衛星２０からのビーコン信号電波及び非静止衛星２
０で返送するパイロット信号電波をアンテナ３、受信部
１０で受信し、ビーコン信号検出部１１、パイロット信
号検出部１２でビーコン信号Ｒｂ、パイロット信号Ｒｐ
を検出する。この信号レベル差を演算部１３で平均化
し、この補正値信号Ｓｃｐを制御部１４で制御信号Ｓｃ
ｃに生成して可変減衰器１６が高周波信号Ｓｔのレベル
を可変（減衰）し、その可変高周波信号Ｓｖｔを電力増
幅部１７、アンテナ１８を通じて送信電波Ｗｄｐとして
非静止衛星２０へ送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地球局から非静止
衛星への送信電力を制御して、非静止衛星での受信電界
強度を一定化する送信電力制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、静止衛星通信システムでは、地球
局と衛星との間の距離が一定であり、地球局での送信電
力が一定の場合、衛星での受信電界強度も一定となる。
なお、電波伝播路の雲、雨等によって電波の減衰（損
失）の影響による衛星での受信電界強度の低下がある。
このような受信電界強度の低下を避けるため、送信電力
を制御する技術が提案されており、例えば、特開平５−
１６０７７７号の「無線送信電力制御方式」が知られて
いる。

【０００３】この従来の無線送信電力制御方式では、送
受信局からの送信電波をアンテナで受信し、この受信電
界強度に対応した受信信号が送受切替器を通じて受信電
波レベル測定部に入力される。受信電波レベル測定部で
は送受信局からの電波の受信電界強度を測定し、この測
定レベルで無線電波送信部の送信電力を制御し、送受信
切り替え部を通じて送受信局に送信している。

【０００４】この結果、例えば、電波伝播路での雨や雲
等での損失が大きくなった際、その受信電界強度に対応
して送信電力を大きくし、送受信局での受信電界強度が
一定になるようにして、無線通信回線における通信品質
を保持するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来例で
は、静止衛星からの送信電波の受信レベルに基づいて地
球局の送信電力を制御しており、静止衛星での受信電界
強度の一定化が可能である。しかし、軌道を周回する非
静止衛星システムでは、低い仰角の軌道位置の場合と、
天空に位置する場合では、地球局との間の距離がそれぞ
れ相違するため、受信電界強度が相違する。

【０００６】この場合、例えば、非静止衛星からのビー
コン信号の受信電界強度の検出レベルに基づいて地球局
の送信電力を制御することも可能であるが、ビーコン信
号の受信レベルが、電波伝播路の損失変化、例えば、雨
や雲の位置が急激に変化すると、その変化に対応した送
信電力に制御できず、非静止衛星での受信電界強度を正
確に一定化できないという欠点がある。

【０００７】本発明は、このような従来の技術における
課題を解決するものであり、ビーコン信号及びパイロッ
ト信号の両方の受信レベルに基づいて、地球局から非静
止衛星への送信電力を的確に制御することにより、非静
止衛星での受信電界強度を正確に一定化し、無線通信回
線における通信品質を保持して、その信頼性を向上さ
せ、かつ、保守が容易な送信電力制御装置の提供を目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、請求項１記載の発明は、地球局から非静止衛星への
送信電力を制御して非静止衛星での受信電界強度を一定
化する送信電力制御装置において、パイロット信号を発
生して送出するパイロット信号発生手段と、非静止衛星
へパイロット信号発生手段が出力するパイロット信号及
び送信データを無線送信する無線送信手段と、非静止衛
星からのビーコン信号電波及び非静止衛星が返送するパ
イロット信号電波を受信し、復調したビーコン信号及び
パイロット信号を出力する無線受信手段と、無線受信手
段が出力するビーコン信号及びパイロット信号のレベル
に基づいて無線送信手段からの送信電力を制御する可変
電力制御手段とを備える構成としてある。

【０００９】請求項２記載の送信電力制御装置は、前記
無線送信手段として、送信データ処理部と、パイロット
信号発生手段からのパイロット信号及び送信データ処理
部からの送信データを加算する加算部と、この加算部か
らの出力を無線送信するための高周波信号に生成する送
信部と、可変電力制御手段を通じた送信部からの高周波
信号を電力増幅する電力増幅部と、この電力増幅部から
の送信電力を送信する送信アンテナとを有する構成とし
てある。

【００１０】請求項３記載の送信電力制御装置は、前記
無線受信手段として、ビーコン信号電波及びパイロット
信号電波を受信する受信部と、この受信部からの受信電
界強度に対応したビーコン信号のレベルを検出するビー
コン信号検出部と、受信部からの受信電界強度に対応し
たパイロット信号のレベルを検出するパイロット信号検
出部とを有する構成としてある。

【００１１】請求項４記載の送信電力制御装置は、前記
可変電力制御手段として、無線受信手段が検出したビー
コン信号及びパイロット信号のレベルに基づいて、無線
送信手段からの送信電力を制御するための可変制御値を
演算する演算部と、この演算部で得られた可変制御値か
ら可変電力制御手段を制御するための制御信号を出力す
る制御部とを有する構成としてある。

【００１２】請求項５記載の送信電力制御装置は、前記
演算部及び制御部が、ビーコン信号及びパイロット信号
のレベルの相加平均値を、送信電力を制御するための可
変制御値号として可変電力制御手段に送出する構成とし
てある。

【００１３】このような構成の送信電力制御装置は、非
静止衛星からのビーコン信号電波及び非静止衛星が返送
するパイロット信号電波を受信し、このビーコン信号及
びパイロット信号の両方の受信レベルに基づいて、非静
止衛星での受信電界強度を一定化するように、地球局か
らの非静止衛星への送信電力を制御している。この場
合、ビーコン信号及びパイロット信号の受信レベルの相
加平均値によって、送信電力を補正している。

【００１４】したがって、二つのビーコン信号及びパイ
ロット信号の受信レベルに基づいて、地球局から非静止
衛星への送信電力を的確に制御し、非静止衛星での受信
電界強度を正確に一定化でき、無線通信回線における通
信品質が保持されて、その信頼性が向上し、かつ、保守
が容易になる。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の送信電力制御装置
の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は
本発明の送信電力制御装置の実施形態における構成を示
すブロック図であり、図２は非静止衛星と地球局との間
の送受信状態を示す図である。この例は図２に示すよう
に地球を周回する非静止衛星２０を有している。また、
非静止衛星２０からのビーコン信号電波Ｗｂ及び非静止
衛星２０における図示しないトランスポンダで返送され
たパイロット信号電波Ｗｐを受信すると共に、パイロッ
ト信号及び送信データからなる送信電波Ｗｄｐを送出す
る地球送信局２１を有している。

【００１６】さらに、地球送信局２１からの送信電波Ｗ
ｄｐにおける送信データＷｄを、非静止衛星２０のトラ
ンスポンダの返送を通じて受信する地球受信局２２を有
している。なお、パイロット信号電波Ｗｐは、送信電波
Ｗｄｐがそのまま非静止衛星２０のトランスポンダで返
送されたものであり、送信データを含むものであるが、
ここではパイロット信号電波Ｗｐとして説明する。同様
に送信データＷｄもパイロット信号を含む送信電波Ｗｄ
ｐが非静止衛星２０のトランスポンダで返送されたもの
であるが、ここでは送信データＷｄとして説明する。

【００１７】図１は地球送信局２１の電気的構成を示し
ており、この地球送信局２１は、図２に示す非静止衛星
２０からのビーコン信号電波Ｗｂ及びパイロット信号電
波Ｗｐを受信するパラボラ型などのアンテナ３を有して
いる。また、パイロット信号Ｓｔｐを発生するパイロッ
ト信号発生部４と、送信データＳｄを送出する送信デー
タ処理部５と、パイロット信号発生部４からのパイロッ
ト信号Ｓｔｐと送信データ処理部５からの送信データＳ
ｄを加算した加算信号Ｓｄｐを出力する加算器６と有し
ている。

【００１８】さらに、アンテナ３の受信信号の受信処
理、例えば、高周波増幅、周波数変換及び復調の処理を
行う受信部１０と、この受信部１０が出力する復調信号
からビーコン信号Ｒｂを検出して出力するビーコン信号
検出部１１とを有している。また、受信部１０が出力す
る復調信号からパイロット信号Ｒｐを検出して出力する
パイロット信号検出部１２と、ビーコン信号検出部１１
からのビーコン信号Ｒｂ及びパイロット信号検出部１２
からのパイロット信号Ｒｐのそれぞれのレベルに基づい
て演算した非静止衛星２０への送信電力を決定するため
の補正値信号Ｓｃｐを出力する演算部１３とが設けられ
ている。

【００１９】また、演算部１３からの補正値信号Ｓｃｐ
に基づいて送信電力を決定するための制御信号Ｓｃｃを
送出する制御部１４と、加算器６からの加算信号Ｓｄｐ
を無線送信するために変調，周波数変換処理などをした
高周波信号Ｓｔを出力する送信部１５とを有している。
さらに、送信部１５からの高周波信号Ｓｔを制御部１４
が出力する制御信号Ｓｃｃに基づいてレベル可変した可
変高周波信号Ｓｖｔを送出する可変減衰器１６と、この
可変減衰器１６からの可変高周波信号Ｓｖｔを電力増幅
する電力増幅部１７とが設けられている。また、電力増
幅部１７からの高周波電力を送信電波Ｗｄｐとして非静
止衛星２０へ送信するパラボラ型などのアンテナ１８を
有している。

【００２０】次に、この実施形態の動作について説明す
る。図３は、実施形態の動作の処理手順を示すフローチ
ャートである。まず、地球送信局２１が送信電波Ｗｄｐ
を、アンテナ１８を通じて非静止衛星２０へ送信する
（ステップＳ１０）。この場合、パイロット信号発生部
４からのパイロット信号Ｓｔｐと送信データ処理部５か
らの送信データＳｄを加算器６で加算した加算信号Ｓｄ
ｐを送信部１５で処理する。

【００２１】そして、この高周波信号Ｓｔを可変減衰器
１６で可変して可変高周波信号Ｓｖｔとし、さらにこの
可変高周波信号Ｓｖｔを電力増幅部１７で電力増幅し、
この送信電力を送信電波Ｗｄｐとしてアンテナ１８から
送信している。この地球送信局２１が送信した送信電波
Ｗｄｐが非静止衛星２０のトランスポンダで返送され
る。この送信電波Ｗｄｐにおける送信データＷｄが地球
受信局２２で受信される。すなわち、地球送信局２１か
ら非静止衛星２０を通じて地球受信局２２へのデータ伝
送が行われる。

【００２２】この送信電波Ｗｄｐ（パイロット信号電波
Ｗｐ）及びビーコン信号電波Ｗｂが地球送信局２１でも
受信される。すなわち、アンテナ３、受信部１０を通じ
て図２中の非静止衛星２０が返送するビーコン信号電波
Ｗｂを受信し、この復調信号からビーコン信号検出部１
１がビーコン信号Ｒｂを検出して演算部１３に出力する
（ステップＳ１１）。次に、演算部１３がビーコン信号
Ｒｂの入力を判断し（ステップＳ１２）、取り込んだ際
にビーコン信号Ｒｂのレベルを認識して、このビーコン
信号ＲｂのレベルにフラグＦ＝１を設定する（ステップ
Ｓ１３）。

【００２３】また、受信部１０が出力する復調信号から
パイロット信号検出部１２でパイロット信号Ｒｐを検出
して演算部１３に出力する。演算部１３はパイロット信
号Ｒｐの入力を判断し（ステップＳ１４）、取り込んだ
パイロット信号Ｒｐのレベルを認識し、このパイロット
信号ＲｐのレベルにフラグＦ＝２を設定する（ステップ
Ｓ１５）。

【００２４】ここで、地球送信局２１が受信するパイロ
ット信号Ｒｐのレベルを次式（１）で算出する。 Ｒｐ＝Ｐｐ−Ｌ−Ｇｓ−Ｌ＝Ｐｐ＋Ｇｓ−２Ｌ …（１） Ｐｐ：地球送信局２１から送信する送信電波Ｗｄｐにお
けるパイロット信号の受信レベル Ｌ：地球送信局２１と非静止衛星２０との間の電波伝播
路の損失 Ｇｓ：非静止衛星２０のトランスポンダを通じた変換利
得 ＰＢ：非静止衛星２０のビーコン信号の送信レベル

【００２５】すなわち、地球送信局２１が受信するパイ
ロット信号Ｒｐの受信レベルは、地球送信局２１から送
信する送信電波Ｗｄｐにおけるパイロット信号の受信レ
ベルＰｐに、非静止衛星２０のトランスポンダを通じた
変換利得Ｇｓを加え、かつ、地球送信局２１と非静止衛
星２０との間の電波伝播路の損失Ｌ（往復路２Ｌ）を差
し引いた値となる。

【００２６】また、地球送信局２１での非静止衛星２０
からのビーコン信号Ｒｂの受信レベルを次式（２）で算
出する。 Ｒｂ＝ＰＢ−Ｌ …（２） すなわち、ビーコン信号Ｒｂのレベルは非静止衛星２０
のビーコン信号の送信レベルＰＢから地球送信局２１と
非静止衛星２０との間の電波伝播路の損失Ｌを差し引い
た値となる。

【００２７】ここで、演算部１３はフラグＦ＝１を立て
たビーコン信号Ｒｂのレベルと、フラグＦ＝２を立てた
パイロット信号Ｒｐのレベルが等しい場合を適正値と
し、かつ、ビーコン信号電波Ｗｂ、パイロット信号電波
Ｗｐの受信レベルから軌道を周回する非静止衛星２０が
低い仰角の軌道位置の場合と、天空に位置する場合との
受信電界強度を認識する。

【００２８】この受信電界強度が低い場合、すなわち、
低い仰角の軌道位置に非静止衛星２０があり、非静止衛
星２０と地球送信局２１との間の距離が離れている場合
には、可変減衰器１６における送信部１５からの高周波
信号Ｓｔの減衰を、小さくして地球送信局２１が大電力
で送信する。また、受信電界強度が高い場合すなわち、
非静止衛星２０が天空の軌道位置にあり、非静止衛星２
０と地球送信局２１との間が近い場合は、可変減衰器１
６における送信部１５からの高周波信号Ｓｔの減衰を大
きくして地球送信局２１が小電力で送信する。

【００２９】この場合、二つのビーコン信号電波Ｗｂ、
パイロット信号電波Ｗｐの受信レベルの損失が電波伝播
路の状態で変化する。例えば、雨や雲の位置変化と、ビ
ーコン信号電波Ｗｂ、パイロット信号電波Ｗｐの周波数
が異なる際の、周波数ごとの電波伝播路の損失変化によ
って相違することがある。

【００３０】このため、このビーコン信号Ｒｂ及びパイ
ロット信号Ｒｐのレベルが異なる場合を考慮し、二つの
信号レベルを平均化（相加平均）した値に基づいた地球
送信局２１からの電力で送信する。この場合、演算部１
３が送信レベルの補正値ＣＰを次式（３）で算出する
（ステップＳ１６）。 ＣＰ＝−（Ｒｐ−Ｒｂ）／２ …（３）

【００３１】この補正値ＣＰは、演算部１３から補正値
信号Ｓｃｐとして制御部１４に出力され、補正値信号Ｓ
ｃｐに対応した制御信号Ｓｃｃを制御部１４から可変減
衰器１６に出力する。この制御信号Ｓｃｃに基づいて可
変減衰器１６が送信部１５からの高周波信号Ｓｔのレベ
ルを可変（減衰）し、その可変高周波信号Ｓｖｔを電力
増幅部１７に出力して電力増幅を行い、この送信電力を
アンテナ１８から送信電波Ｗｄｐとして非静止衛星２０
へ送信する（ステップＳ１７）。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、本発明の送信電力制御装
置によれば、非静止衛星からのビーコン信号電波及び非
静止衛星が返送するパイロット信号電波を受信した際の
それぞれの受信レベルに基づいて、非静止衛星における
受信電界強度を一定化するように、地球局から非静止衛
星への送信電力を制御しているので、二つのビーコン信
号及びパイロット信号の受信レベルに基づいて、地球局
から非静止衛星への送信電力が、非静止衛星での受信電
界強度が正確に一定化するように制御され、その無線通
信回線における通信品質が保持されて、信頼性が向上
し、かつ、保守が容易に出来るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の送信電力制御装置の実施形態における
構成を示すブロック図である。

【図２】実施形態にあって非静止衛星と地球局との間の
送受信状態を示す図である。

【図３】実施形態の動作の処理手順を示すフローチャー
トである。

【符号の説明】

３，１８ アンテナ ４ パイロット信号発生部 ５ 送信データ処理部 ６ 加算器 １０ 受信部 １１ ビーコン信号検出部 １２ パイロット信号検出部 １３ 演算部 １４ 制御部 １５ 送信部 １６ 可変減衰器 １７ 電力増幅部 ２０ 非静止衛星 ２１ 地球送信局 ２２ 地球受信局

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地球局から非静止衛星への送信電力を制
   御して非静止衛星での受信電界強度を一定化する送信電
   力制御装置において、 パイロット信号を発生して送出するパイロット信号発生
   手段と、 前記非静止衛星へ前記パイロット信号発生手段が出力す
   るパイロット信号及び送信データを無線送信する無線送
   信手段と、 前記非静止衛星からのビーコン信号電波及び前記非静止
   衛星が返送するパイロット信号電波を受信し、復調した
   ビーコン信号及びパイロット信号を出力する無線受信手
   段と、 前記無線受信手段が出力するビーコン信号及びパイロッ
   ト信号のレベルに基づいて前記無線送信手段からの送信
   電力を制御する可変電力制御手段と、 を備えることを特徴とする送信電力制御装置。
2. 【請求項２】 前記無線送信手段として、 送信データ処理部と、パイロット信号発生手段からのパ
   イロット信号及び前記送信データ処理部からの送信デー
   タを加算する加算部と、この加算部からの出力を無線送
   信するための高周波信号に生成する送信部と、可変電力
   制御手段を通じた送信部からの高周波信号を電力増幅す
   る電力増幅部と、この電力増幅部からの送信電力を送信
   する送信アンテナとを有することを特徴とする請求項１
   記載の送信電力制御装置。
3. 【請求項３】 前記無線受信手段として、 ビーコン信号電波及びパイロット信号電波を受信する受
   信部と、この受信部からの受信電界強度に対応したビー
   コン信号のレベルを検出するビーコン信号検出部と、前
   記受信部からの受信電界強度に対応したパイロット信号
   のレベルを検出するパイロット信号検出部とを有するこ
   とを特徴とする請求項１記載の送信電力制御装置。
4. 【請求項４】 前記可変電力制御手段として、 無線受信手段が検出したビーコン信号及びパイロット信
   号のレベルに基づいて、前記無線送信手段からの送信電
   力を制御するための可変制御値を演算する演算部と、こ
   の演算部で得られた可変制御値から可変電力制御手段を
   制御するための制御信号を出力する制御部とを有するこ
   とを特徴とする請求項１記載の送信電力制御装置。
5. 【請求項５】 前記演算部及び制御部が、出力するビー
   コン信号及びパイロット信号のレベルの相加平均値を、
   送信電力を制御するための可変制御値号として可変電力
   制御手段に送出することを特徴とする請求項１記載の送
   信電力制御装置。