(57)【要約】【課題】バックオフ量の異なる変調方式の信号が時分割多重された場合であっても、全ての変調方式について放送衛星の中継器に備えた進行波管増幅器が、最適な動作点で増幅する。【解決手段】管制地球局の伝送制御信号解析制御部２５１は、衛星中継器８００の受信機入力レベル測定部８２０から、伝送制御信号が変更される前の測定値Ｐ０を取得し、伝送制御信号が変更された後の測定値Ｐ１を取得する。測定値の比率Ｐ１/Ｐ０がバックオフの異なる変調方式の多重比率の変化によるレベル変動になるので、伝送制御信号解析制御部２５１は、ＡＬＣモードのＴＷＴＡ入力レベルの現在の設定値ＰｉをＰ１/Ｐ０×Ｐｉに、またはＡＬＣモードのＴＷＴＡ入力バックオフの現在の設定値ＯＢＯ１をＰ１/Ｐ０×ＯＢＯ１に設定するコマンドを発射させるための指示をコマンド信号生成部２５２に出力する。【選択図】図１８
2011217404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なるデジタル変調方式により変調された複数の信号を所定の順序で周期的に時分割多重し、前記時分割多重した信号を送信装置から、地上の管制地球局のコマンド信号送信装置から送信されるコマンド信号により制御される衛星中継器へ送信し、前記送信装置から受信した信号を衛星中継器に備えた増幅器により電力増幅し、前記電力増幅した信号を衛星中継器から送信する衛星データ伝送システムにおける前記コマンド信号送信装置において、
前記変調方式のうち、前記増幅器における入出力レベルの飽和点よりも低いバックオフ点で電力増幅を行う変調方式の時間占有割合が変更される前に、前記衛星中継器の受信機入力測定値を取得する手段と、
前記増幅器の動作モードを、指定した設定値によるバックオフ点で動作するように入力レベルを調整する自動モードから、前記増幅器の利得を固定にする固定モードに切り替える手段と、
前記占有割合が変更された後に、前記衛星中継器の受信機入力測定値を取得する手段と、
前記占有割合の変更前後の受信機入力測定値の比に基づいて、前記増幅器の自動モードにおけるバックオフ点を変更する手段と、
前記増幅器の動作モードを、固定モードから自動モードに切り替える手段とを備えたことを特徴とするコマンド信号送信装置。
【請求項２】
異なるデジタル変調方式により変調された複数の信号を所定の順序で周期的に時分割多重し、前記時分割多重した信号を送信装置から、地上の管制地球局のコマンド信号送信装置から送信されるコマンド信号により制御される衛星中継器へ送信し、前記送信装置から受信した信号を衛星中継器に備えた増幅器により電力増幅し、前記電力増幅した信号を衛星中継器から送信する衛星データ伝送システムにおける前記コマンド信号送信装置において、
前記増幅器の動作モードを、指定した設定値によるバックオフ点で動作するように入力レベルを調整する自動モードから、前記増幅器の利得を固定にする固定モードに切り替える手段と、
前記衛星中継器から受信した所定の変調方式の信号の電力レベルを監視する手段と、
前記増幅器の入力レベルまたは入力バックオフを上下に変化させ、前記電力レベルが最大になる入力レベルまたは入力バックオフを探索する手段と、
前記探索した入力レベルまたは入力バックオフで動作するように、前記増幅器の自動モードにおける入力レベルまたは入力バックオフの設定値を変更する手段と、
前記増幅器の動作モードを、固定モードから自動モードに切り替える手段とを備えたことを特徴とするコマンド信号送信装置。
【請求項３】
請求項２に記載のコマンド信号送信装置において、
前記増幅器の動作モードを、自動モードから固定モードに切り替える手段と、
前記時分割多重し伝送された信号を受信し、その信号からフレーム同期信号および伝送制御情報を取得し、前記取得したフレーム同期信号および伝送制御情報に基づいて、測定対象とする変調方式の信号を直交検波して出力している期間を特定し、前記特定した期間について、直交検波出力に基づいて平均電力を測定する受信装置または電力測定装置により測定された電力レベルを監視する手段と、
前記増幅器の入力レベルまたは入力バックオフを上下に変化させ、前記電力レベルが最大になる入力レベルまたは入力バックオフを探索する手段と、
前記探索した入力レベルまたは入力バックオフで動作するように、前記増幅器の自動モードにおける入力レベルまたは入力バックオフの設定値を変更する手段と、
前記増幅器の動作モードを、固定モードから自動モードに切り替える手段とを備えたことを特徴とするコマンド信号送信装置。
【請求項４】
請求項３に記載のコマンド信号送信装置において、
前記増幅器の動作モードを自動モードから固定モードに切り替える前に、前記衛星中継器から受信した信号に対するＡＧＣによる利得制御を停止させる手段と、
前記増幅器の動作モードを固定モードから自動モードに切り替えた後に、前記ＡＧＣによる利得制御の停止を解除する手段とを備えたことを特徴とするコマンド信号送信装置。
【請求項５】
異なるデジタル変調方式により変調された複数の信号を所定の順序で周期的に時分割多重し、前記時分割多重した信号を、地上の管制地球局のコマンド信号送信装置から送信されるコマンド信号により制御される衛星中継器へ送信するステップと、前記送信ステップにより送信した信号を衛星中継器に備えた増幅器により電力増幅するステップと、前記電力増幅した信号を衛星中継器から送信するステップからなるデータ伝送方法の伝送制御方法において、
前記変調方式のうち、前記増幅器における入出力レベルの飽和点よりも低いバックオフ点で電力増幅を行う変調方式の時間占有割合が変更される前に、前記衛星中継器の受信機入力測定値を取得するステップと、
前記増幅器の動作モードを、指定した設定値によるバックオフ点で動作するように入力レベルを調整する自動モードから、前記増幅器の利得を固定にする固定モードに切り替えるステップと、
前記占有割合が変更された後に、前記衛星中継器の受信機入力測定値を取得するステップと、
前記占有割合の変更前後の受信機入力測定値の比に基づいて、前記増幅器の自動モードにおけるバックオフ点を変更するステップと、
前記増幅器の動作モードを、固定モードから自動モードに切り替えるステップとを有することを特徴とする伝送制御方法。
【請求項６】
異なるデジタル変調方式により変調された複数の信号を所定の順序で周期的に時分割多重し、前記時分割多重した信号を、地上の管制地球局のコマンド信号送信装置から送信されるコマンド信号により制御される衛星中継器へ送信するステップと、前記送信ステップにより送信した信号を衛星中継器に備えた増幅器により電力増幅するステップと、前記電力増幅した信号を衛星中継器から送信するするステップからなるデータ伝送方法の伝送制御方法において、
前記増幅器の動作モードを、指定した設定値によるバックオフ点で動作するように入力レベルを調整する自動モードから、前記増幅器の利得を固定にする固定モードに切り替えるステップと、
前記衛星中継器から受信した所定の変調方式の信号の電力レベルを監視しながら、前記増幅器の入力レベルまたは入力バックオフを上下に変化させ、前記電力レベルが最大になる入力レベルまたは入力バックオフを探索するステップと、
前記探索した入力レベルまたは入力バックオフで動作するように、前記増幅器の自動モードにおける入力レベルまたは入力バックオフの設定値を変更するステップと、
前記増幅器の動作モードを、固定モードから自動モードに切り替えるステップとを有することを特徴とする伝送制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載の伝送制御方法において、
前記増幅器の動作モードを、自動モードから固定モードに切り替えるステップと、
前記時分割多重し伝送された信号からフレーム同期信号および伝送制御情報を取得し、前記取得したフレーム同期信号および伝送制御情報に基づいて、測定対象とする変調方式の信号を直交検波して出力している期間を特定し、前記特定した期間について、直交検波出力に基づいて平均電力を測定する電力測定方法により測定された電力レベルを監視しながら、
前記増幅器の入力レベルまたは入力バックオフを上下に変化させ、前記電力レベルが最大になる入力レベルまたは入力バックオフを探索するステップと、
前記探索した入力レベルまたは入力バックオフで動作するように、前記増幅器の自動モードにおける入力レベルまたは入力バックオフの設定値を変更するステップと、
前記増幅器の動作モードを、固定モードから自動モードに切り替えるステップとを有することを特徴とする伝送制御方法。
【請求項８】
請求項７に記載の伝送制御方法において、
前記増幅器の動作モードを自動モードから固定モードに切り替える前に、前記衛星中継器から受信した信号に対するＡＧＣによる利得制御を停止させるステップと、
前記増幅器の動作モードを固定モードから自動モードに切り替えた後に、前記ＡＧＣによる利得制御の停止を解除するステップとを有することを特徴とする伝送制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルデータの伝送技術に係り、特に、複数のデジタル変調波を時分割多重して伝送する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
〔放送衛星による伝送システムの概要〕
まず、放送衛星による伝送システムについて説明する。図１は、放送衛星による伝送システムの構成を示す図である。放送衛星に向けて電波を発射する設備として、アップリンク地球局および管制地球局があり、それぞれ主局の他にバックアップ機能を持つ副局が用意されている。すなわち、アップリンク地球局の主局としてアップリンクセンターがあり、そのバックアップとしてアップリンク副局が用意されている。一方、管制地球局については、主局として川口衛星管制センターがあり、副局として君津衛星管制所が用意されている。
【０００３】
アップリンク地球局は、１７ＧＨｚ帯の周波数の衛星放送波を使い、放送衛星へ向けて放送波信号のアップリンクを行う。放送衛星は、アップリンクされた１７ＧＨｚ帯の放送波信号を１２ＧＨｚ帯の周波数の放送波に変換し、地球上の受信者へ向けて放送波の電波を放射する。また、放送衛星は、アップリンク受信信号レベルや温度などの状態をテレメトリ信号として、管制地球局へ向けて送信する。その際使用する周波数は、通常１２ＧＨｚ帯の放送波のＢＳ−１ｃｈよりも低い周波数に配置され、衛星固有の周波数が割り当てられる。また、放送衛星は、放送衛星を制御するためのコマンド信号が管制地球局から送信されてくるため、これを受信し、放送衛星本体の姿勢制御や送信出力電力の制御などのコマンドの内容を実行する機能も備えている。
【０００４】
管制地球局は、放送衛星から常時送られてくるテレメトリ信号を受信して解析し、放送衛星の状態を把握し、必要に応じてコマンド信号を衛星へ向けて発射し、衛星の制御を行う。放送衛星のコマンド信号およびテレメトリ信号の主な項目例を、それぞれ表１および表２に示す。
【０００５】
【表１】
2011217404.tif 000003
【０００６】
【表２】
2011217404.tif 000004
【０００７】
前述のように、アップリンク地球局および管制地球局にはそれぞれ副局が存在する。これは、主局の機器トラブルに備えることが第１の目的である。また、放送衛星へのアップリンク周波数が１７ＧＨｚ帯であり、降雨による電波の減衰(降雨減衰)が大きい周波数帯であることから、降雨減衰が発生して、放送衛星での受信レベルに十分なマージンが取れなくなったときに副局に切り替える運用を行う（これをサイトダイバーシティ運用という）。このような降雨減衰に備えることが第２の目的である。
【０００８】
放送衛星における受信電力レベルは、テレメトリ信号に含まれる「受信装置入力レベル（受信レベル）」から検出することができる（表２−番号３を参照）。また、放送衛星におけるコマンドの受信レベルは、テレメトリ信号に含まれる「コマンドの折り返し」などから検出することができる（表２−番号８を参照）。
【０００９】
次に、管制地球局およびアップリンク地球局の機能の詳細について説明する。なお、本発明とは直接関係しないため、副局についての説明は省略する。
【００１０】
〔管制地球局の機能〕
まず、管制地球局の機能について説明する。図２は、従来の管制地球局の構成を示すブロック図である。従来の管制地球局の系統は、衛星追尾アンテナ１１０、放送波受信用アンテナ１２０、監視系１３０、コマンド信号送信装置２００およびテレメトリ信号受信装置３００から構成される。
【００１１】
テレメトリ信号受信装置３００は、周波数変換部３０１、復調復号部３０２およびテレメトリ信号解析部３０３から構成される。テレメトリ信号受信装置３００は、放送衛星により送信された表２の情報を含むテレメトリ信号（１２ＧＨｚ帯の信号）を、衛星追尾アンテナ１１０を介して受信する。周波数変換部３０１は、テレメトリ信号を入力すると、伝送損失が小さく復調処理が容易な数十ＭＨｚ程度のＩＦ（中間周波数）信号に周波数変換する。復調復号部３０２は、周波数変換部３０１により周波数変換されたＩＦ信号を入力し、復調および誤り訂正などの処理を行い、デジタルデータストリームを生成する。
【００１２】
テレメトリ信号解析部３０３は、復調復号部３０２により生成されたデジタルデータストリームを入力し、このデジタルデータストリームに配置されたデータ（表２の例に示した内容のデータ）を抽出し、この抽出したテレメトリ信号を図示しない送信装置からアップリンク地球局へ送出するとともに、監視系１３０の監視モニタ１３２にも送出する。
【００１３】
監視系１３０は、ダウンリンク監視用受信装置１３１および監視モニタ１３２から構成される。ダウンリンク監視用受信装置１３１は、アップリンク地球局からアップリンクされた映像や音声などを含む放送波を、放送衛星から放送波受信用アンテナ１２０を介して受信する。監視モニタ１３２は、テレメトリ信号受信装置３００のテレメトリ信号解析部３０３からテレメトリ信号を入力し、このテレメトリ信号のデータを、人間に理解しやすい形式で表示し、異常を知らせるためのアラーム音を出力する。これにより、監視員は、目視やアラーム音により異常を監視することができる。また、監視モニタ１３２は、ダウンリンク監視用受信装置１３１により受信された放送波から、放送中の映像を表示し、音声を出力する。これにより、監視員は、放送中の映像や音声も同時に監視することができる。
【００１４】
コマンド信号送信装置２００は、定期的な姿勢制御を行う場合、またはテレメトリ信号の内容などによって必要な場合に、放送衛星へ向けてコマンド信号を発射するものであり、制御盤２０１、コマンド信号生成部２０２、符号化変調部２０３および周波数変換部２０４から構成される。コマンド信号生成部２０２は、制御盤２０１から所望の動作を行うための指示を入力し、その指示に対応する符号に変換し、コマンド信号を生成する。符号化変調部２０３は、コマンド信号生成部２０２により生成されたコマンド信号を入力し、誤り訂正などの符号化処理および変調を行う。周波数変換部２０４は、符号化変調部２０３により符号化変調されたコマンド信号を入力し、１７ＧＨｚ帯に周波数変換し、衛星追尾アンテナ１１０から放送衛星へ向けてコマンド信号を発射する。
【００１５】
〔アップリンク地球局の機能〕
次に、アップリンク地球局の機能について説明する。図３は、従来のアップリンク地球局の構成を示すブロック図である。このアップリンク地球局は、現在、ＮＨＫ放送センター内に設置されている。従来のアップリンク地球局は、ＢＳデジタル放送に限ると、放送に供されている放送チャンネルであるＢＳ−１ｃｈ、ＢＳ−３ｃｈ、ＢＳ−１３ｃｈ、ＢＳ−１５ｃｈそれぞれに対して設置されているアップリンクアンテナ５１０、このアップリンクアンテナ５１０に対応するそれぞれのアップリンク設備６００、放送波受信用アンテナ５２０、ダウンリンク監視用受信装置５３１および監視モニタ５３２から構成される。また、アップリンク設備６００は、ＴＳ合成部６０１、送信装置６０２、周波数変換部６０３、電力増幅部６０４、周波数変換部６０５およびアップリンク監視用受信装置６０６から構成される。
【００１６】
ＢＳデジタル放送では、放送衛星に備えた一つの衛星中継器を使って、複数の放送事業者が独立したＭＰＥＧ−２  ＴＳ（トランスポートストリーム）を伝送できる仕組みとなっている。アップリンク設備６００のＴＳ合成部６０１は、一つの衛星中継器を占有する複数の放送事業者から送られてきたＭＰＥＧ−２  ＴＳを多重化し、所定のフレームを構成する。
【００１７】
図４は、ＢＳデジタル放送の多重化フレーム構成を示す図である。ＢＳデジタル放送の多重フレームにおいては、８つのフレーム＃１〜＃８により１つのスーパーフレームが構成される。フレーム＃１〜＃８は、それぞれ４８個のスロット＃１〜＃４８により構成される。ここで、「スロット」は、ＭＰＥＧ−２  ＴＳのパケット（１８８バイト）のうち先頭の同期バイト（１バイト）を除いた部分、およびＲＳ（リードソロモン）符号のパリティ（１６バイト）をデータとして格納できるメモリ上の領域である。また、各スロットの手前の先頭バイトには、フレーム同期信号、ＴＭＣＣ（Transmission ＆ Multiplexing Configuration Control：伝送多重構成制御）信号、スーパーフレーム同期信号などが付加される。
【００１８】
ＴＭＣＣ信号には、伝送の制御を行う情報などが書き込まれており、１つのスーパーフレームに多重されたＴＭＣＣ信号を１まとまりとして１セットの制御内容が書き込まれており、この制御内容によって、時間軸において２つ後のスーパーフレームの伝送制御を行う。
【００１９】
図３に戻って、アップリンク設備６００の送信装置６０２は、図４に示した多重フレーム構成を持つデータから、変調波を生成する。
【００２０】
図５は、従来の送信装置の構成を示すブロック図である。この送信装置６０２−１は、フレーム生成部６２１、エネルギー拡散部６２２、インターリーブ部６２３、畳み込み符号化部６２４、マッパ部６２５、時分割多重／直交変調部６２６、ＲＳ（６８，４８）符号化部６２７およびエネルギー拡散部６２８から構成され、データストリームを送信する場合における、図４に示した１つのスーパーフレームを構成する多重フレームの信号を生成してから変調波信号を生成するまでの一連の処理を行う。
【００２１】
フレーム生成部６２１は、第ｎ番目のスーパーフレームに対応する第ｎ−２番目（２つ手前）のＴＭＣＣ信号として、各信号の変調方式および内符号符号化率などを指定し、フレームを生成し、スーパーフレームを生成する。図５に示した例では、スロット＃１〜＃４６にはＴＣ８ＰＳＫ変調（内符号符号化率ｒ＝２／３）が指定され、スロット＃４７にはＱＰＳＫ変調（内符号符号化率ｒ＝１／２）が指定されている。また、ＴＣ８ＰＳＫ変調とＱＰＳＫ変調とを比較すると、同じ変調シンボル数を使った場合に伝送できるビット数は、ＱＰＳＫ変調がＴＣ８ＰＳＫ変調の半分しかない。このため、スロット＃４８をダミースロットとして、フレームを多重伝送する決まりになっている。このように、フレーム生成部６２１は、使用する変調方式と内符号符号化率との組み合わせの効率に応じて、ダミースロットを挿入する。これにより、利用する変調方式と内符号符号化率との組み合わせの効率によらず、フレームあたりのスロット数を変える必要が無くなり、多重フレームのクロックレートを常に一定にすることができる。
【００２２】
また、フレーム生成部６２１は、生成したフレーム＃１〜＃８におけるスロットのうち、データおよびＲＳ符号のパリティ部分をエネルギー拡散部６２２に出力し、各スロットの手前の先頭バイトに多重されている同期とＴＭＣＣ信号をＲＳ符号化部６２７に出力する。
【００２３】
エネルギー拡散部６２２は、フレーム生成部６２１により生成されたフレーム＃１〜＃８におけるスロットのうちデータおよびＲＳ符号のパリティ部分が入力され、スーパーフレームにおけるこれらのデータなど全体に対して、エネルギー拡散（ビットランダム化）を行う。これは、擬似ランダムな「１」および「０」のパターンをＭ系列を使って発生させ、これとスロット内のデータとでＭＯＤ２加算することにより実現する。これにより、「１」または「０」が連続することがなくなることから、後述する受信装置において、同期再生の安定化を図ることができる。
【００２４】
インターリーブ部６２３は、エネルギー拡散部６２２によりエネルギー拡散されたデータなどが入力され、スロット毎にインターリーブを行う。これは、ビットの並び順を擬似ランダムに入れ替えるものであり、各スロットの左から右に書き込まれたデータを、奥行き方向（フレームが並んでいる方向）に読み出すことにより実現する。これにより、伝送中に連続したビット誤りが発生しても、後述する受信装置が、元の順番に並び替えるデインターリーブ処理を行うことで、ランダムなビット誤りに変換するため、誤り訂正符号の効果を高めることができる。
【００２５】
畳み込み符号化部６２４は、インターリーブ部６２３によりインターリーブされたデータなどに対し、各スロットに指定された符号化率で畳み込み符号（内符号）による符号化を行い、マッパ部６２５に出力する。
【００２６】
ここで、マッパとは、「１」「０」からなるデジタルデータ列を、Ｉ軸とＱ軸からなる直交座標系の信号点座標に変換するテーブルである。図６は、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫのマッパの例を示す。同図（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ図５のＢＰＳＫマッパ、ＱＰＳＫマッパ、８ＰＳＫマッパに対応している。図６（ｂ）ＱＰＳＫの場合を例にとると、デジタルデータ列「００」は、座標（Ｉ，Ｑ）＝（１／√２，１／√２）の信号点座標に、また、デジタルデータ列「０１」は、座標（Ｉ，Ｑ）＝（１／√２，−１／√２）の信号点座標に変換されることを示している。
【００２７】
図５に戻って、マッパ部６２５は、畳み込み符号化部６２４により畳み込み符号化されたデータなどを、指定された変調方式による信号点座標に変換し、時分割多重／直交変調部６２６は、時分割多重および直交変調を行い、変調波信号を生成する。
【００２８】
一方、ＲＳ符号化部６２７は、フレーム生成部６２１により生成されたフレーム＃１〜＃８におけるスロットの手前の先頭バイトに多重された同期とＴＭＣＣ信号が入力され、ＴＭＣＣ信号部分についてリードソロモン符号（ＲＳ［６４，４８］）で誤り訂正符号パリティを付加する。エネルギー拡散部６２８は、ＲＳ符号化部６２７により誤り符号パリティが付加されたＴＭＣＣ信号に対してエネルギー拡散を行い、畳み込み符号化部６２４は畳み込み符号により符号化率ｒ＝１／２で符号化し、マッパ部６２５はＢＰＳＫ変調による信号点座標に変換し、時分割多重／直交変調部６２６は直交変調を行い、変調波信号を生成する。そして、送信装置６０２−１は、このように生成した変調波信号を伝送する。
【００２９】
図７は、図５に示した送信装置６０２−１により生成される変調波信号の構成例を示す図である。図７に示すように、変調波信号は、フレーム単位に、各フレームに対して、まずフレーム同期Ｗ１（３２シンボル）、ＴＭＣＣ信号（またはその誤り訂正パリティ／１２８シンボル）、スーパーフレーム同期（先頭フレームではＷ２、それ以外のフレームではＷ２の反転パターンＷ３／３２シンボル）の計１９２シンボルがＢＰＳＫ変調されて伝送される。その後、ＴＭＣＣ信号で指定されたデジタル変調方式により、映像・音声・データ放送などが多重された主信号が伝送される。主信号の伝送に際しては、周期的に同期補強用のバースト信号（ランダムなデジタル信号をＢＰＳＫ変調したもの）が多重される。このような処理を８フレーム分繰り返して行うことにより、ＴＭＣＣ信号に書き込まれた情報が後述する受信装置に伝送される。受信装置は、ＴＭＣＣ信号の情報を絶えず監視することにより、送信装置６０２−１において様々な伝送制御が行われたとしても、それに追従して受信方式などを切り替えることができる。
【００３０】
以上の例では、現在ＢＳデジタル放送で採用されているＩＳＤＢ−Ｓ規格に基づき、送信装置６０２−１の構成について図５を用いて説明した。しかしながら、衛星放送の規格は、他に、近年規格化されたＤＶＢ−Ｓ２などもある。そこで、これらの規格も含め、統一した表現が可能なように、一般化した送信装置の構成について説明する。
【００３１】
図８は、従来の一般化した送信装置の構成を示すブロック図である。この一般化した送信装置６０２−２は、伝送制御部６３１、符号化部６３２、スイッチ６３３、スイッチ６３４、マッパ部６３５、スイッチ６３６および直交変調部６３７から構成される。図５では、ＲＳ符号化、エネルギー拡散、インターリーブおよび畳み込み符号化を個別に示したが、図８では、これら全てが符号化部６３２に包含されるものとする。また、ここで扱う多重化信号は、スロット＃１〜スロット＃N（Nは正の整数）で１フレームを構成し、フレーム＃１〜フレーム＃M（Mは正の整数）で１スーパーフレームを構成し、さらに、伝送方式などを規定する伝送制御信号、および同期補強用のバーストを周期的に多重するための元となる同期補強信号からなる。
【００３２】
伝送制御部６３１は、伝送制御信号（ＩＳＤＢ−Ｓ規格ではＴＭＣＣ信号）の内容に基づいてスイッチ６３３（ＳＷ＃１）を切り替え、特定の信号を抽出する。また、抽出する信号に対して、指定された誤り訂正符号、インターリーブ、エネルギー拡散などの符号化の組み合わせを、符号化部６３２に指定する。符号化部６３２は、伝送制御部６３１により指定された符号化の組み合わせに従い、符号化を行なう。また、伝送制御部６３１は、符号化部６３２により符号化された信号に対し、伝送制御信号により指定された変調方式をマッパ部６３５のマッパ＃１〜マッパ＃Ｓから選択するために、スイッチ６３４（ＳＷ＃２）を切り替える。また、伝送制御部６３１は、スイッチ６３４（ＳＷ＃２）を切り替えて選択されたマッパを選択するように、スイッチ６３６（ＳＷ＃３）を制御する。
【００３３】
マッパ部６３５によりマッピングされた信号点座標は、直交変調部６３７に入力される。直交変調部６３７は、この信号点座標を直交変調し、ＴＭＣＣ信号により指定された変調方式に対応した変調波信号を生成する。
【００３４】
なお、ＤＶＢ−Ｓ２では、図５には記載されていない変調方式１６ＡＰＳＫおよび３２ＡＰＳＫにも対応しているため、図８の送信装置６０２−２のマッパ部６３５には、これらの変調方式のマッパも含まれる。ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫおよび８ＰＳＫのマッパの例は、図６に示したとおりである。また、１６ＡＰＳＫおよび３２ＡＰＳＫのマッパの例を図９に示す。
【００３５】
図８に示した送信装置６０２−２において、Ｎ＝４８，Ｍ＝８，伝送制御信号＝ＴＭＣＣ信号とすることにより、ＩＳＤＢ−Ｓ方式を表現することができる。また、Ｎ＝１，Ｍ＝１，伝送制御信号＝ＰＬヘッダー（物理レイヤの諸元情報。ＤＶＢ−Ｓ２方式ではこの信号はフレームの先頭に付加される。）とすることにより、ＤＶＢ−Ｓ２方式を表現することができる。
【００３６】
図３に戻って、アップリンク設備６００の送信装置６０２により生成された変調波信号は、周波数変換部６０３に入力される。周波数変換部６０３は、入力した変調波信号を、百数十ＭＨｚのＩＦ周波数から１７ＧＨｚ帯のアップリンク周波数に周波数変換し、電力増幅部６０４で電力増幅する。このように周波数変換され増幅された信号は、アップリンクアンテナ５１０を介して放送衛星へアップリンクされる。
【００３７】
また、電力増幅部６０４により電力増幅された信号の一部は分岐され、周波数変換部６０５に入力される。周波数変換部６０５は、入力した信号を、アップリンク監視用受信装置６０６が受信処理するためのＩＦ周波数に周波数変換し、アップリンク監視用受信装置６０６に出力する。アップリンク監視用受信装置６０６は、映像および音声などの信号を監視モニタ５３２に出力する。
【００３８】
ダウンリンク監視用受信装置５３１は、放送衛星から放送波受信用アンテナ５２０を介して放送波を受信する。監視モニタ５３２は、ダウンリンク監視用受信装置５３１およびアップリンク監視用受信装置６０６からの映像および音声などの信号を入力し、これらを表示および出力する。また、管制地球局から送られてくるテレメトリ信号も入力し、表示および出力する。これにより、監視員は、映像や音声などを監視することができる。
【００３９】
〔ダウンリンク監視用受信装置の機能〕
次に、図２に示した管制地球局のダウンリンク監視用受信装置１３１および図３に示したアップリンク地球局のダウンリンク監視用受信装置５３１について説明する。
【００４０】
図１０は、図５に示した送信装置６０２−１に対応した従来のダウンリンク監視用受信装置の構成を示すブロック図である。このダウンリンク監視用受信装置１３１−１，５３１−１と民生用受信装置とを比較すると、両装置の構成はほぼ同じであるが、ダウンリンク監視用受信装置１３１−１，５３１−１は、民生用受信装置よりも信頼性の高い部材を使用している点で異なる。
【００４１】
図１０において、ダウンリンク監視用受信装置１３１−１，５３１−１は、ＡＧＣ（Automatic Gain Control:自動利得制御）増幅器１４１、チャンネル選択部１４２、直交検波部１４３、レベル検出部１４４、伝送制御信号復号部１４５、デマッピングまたは尤度検出部１４６、内符号復号部１４７、デインターリーブ部１４８、エネルギー逆拡散部１４９、ＲＳ復号部１５０、位相誤差テーブル１６１およびデマッピングまたは尤度情報テーブル１６２から構成される。
【００４２】
図２および図３に示した放送波受信用アンテナ１２０，５２０は、周波数コンバータにより、受信した１２ＧＨｚ帯の放送波を１ＧＨｚ帯のＢＳ−ＩＦ信号に変換する。このように変換されたＢＳ−ＩＦ信号は、ダウンリンク監視用受信装置１３１−１，５３１−１に入力される。
【００４３】
ＡＧＣ増幅器１４１は、このＢＳ−ＩＦ信号を増幅し、チャンネル選択部１４２は、受信しようとするチャンネルの中心周波数が所定の第２ＩＦ周波数となるように周波数変換し、直交検波部１４３は同期ベースバンド信号に変換する。レベル検出部１４４は、この同期ベースバンド信号からレベル検出を行い、ＡＧＣ増幅器１４１に対し、その利得が適切な値になるように制御する。
【００４４】
伝送制御信号復号部１４５は、まず、同期ベースバンド信号からフレーム同期信号を検出し、このフレーム同期信号を時間基準として、周期的に多重されているＢＰＳＫ変調波である同期補強信号の位置も検出する。次に、直交検波部１４３は、伝送制御信号復号部１４５により検出されたＢＰＳＫ変調波である同期補強信号の位置を用いて、同期検波のために必要な無変調搬送波の再生を行う。
【００４５】
この再生処理には、受信信号点から位相誤差情報を抽出するために、図２３に示す位相誤差テーブルが用いられる。この位相誤差テーブル１６１は、直交検波されて得られた信号点の位置が、理想的に受信された場合の信号点に比べ位相が進んでいれば負の値を、遅れていれば正の値を出力するテーブルである。例えば、図２３（ｂ）に示すＱＰＳＫの例では、Ｉ信号，Ｑ信号がＩ軸から反時計回りに２２．５度の位置の点として受信されたとすれば、位相誤差テーブルは正の値“＋”を出力する。このように、直交検波部１４３は、位相基準バースト信号部分を使い、ＢＰＳＫ用位相誤差テーブル１６１を参照しながら、無変調搬送波の再生を行う。この時点では、再生された無変調搬送波は、ジッタが多く不安定である。このため、ＢＰＳＫ変調されたＴＭＣＣ信号の同期検波は安定に受信できるが、それ以外の例えば８ＰＳＫ変調された主信号部分の受信では、所要Ｃ／Ｎが高くなり、安定な受信は困難である。そこで、この時点では、伝送制御信号復号部１４５は、ＴＭＣＣ信号から変調方式・誤り訂正についての情報の検出を行うが、主信号部分の受信は行なわない。
【００４６】
直交検波部１４３は、伝送制御信号復号部１４５により検出された変調方式・誤り訂正の情報に基づいて、複数の変調方式がどのように多重されているかを検出する。すなわち、この情報から、位相基準バースト信号だけでなく、変調波全てについて、多重されている各変調方式（ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫおよび８ＰＳＫ）に対応した図２３の位相誤差テーブル１６１を参照しながら搬送波再生を行う。これにより、安定な搬送波の再生が可能となり、主信号部分に時分割多重された全ての変調方式に対して、安定な受信が可能となる。
【００４７】
デマッピングまたは尤度検出部１４６は、伝送制御信号復号部１４５により検出された各変調方式に対応したデマッピングテーブル１６２または尤度情報テーブルを参照しながら、直交検波された受信信号点から、デマッピングと呼ばれる情報ビット列を抽出する処理、または、情報ビット列の尤度情報列を抽出する処理を行う。また、内符号復号部１４７は、伝送制御信号復号部１４５により検出された各符号化方式に対応した内符号の復号処理を行う。なお、デマッピングまたは尤度検出部１４６は、内符号復号部１４７が硬判定を行う場合にはデマッピングテーブル１６２を使用し、軟判定を行う場合には尤度情報テーブルを使用する。
【００４８】
図２４は、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫおよび８ＰＳＫのデマッピングテーブルの構成を示す。このデマッピングテーブル１６２を用いて、直交検波して得られたＩ信号，Ｑ信号の値に対する符号の判定が行なわれる。例えば、図２４（ｂ）に示すＱＰＳＫの例では、第１象限のＩ信号，Ｑ信号が受信された場合、デマッピング部１４６（デマッパ）は、符号“００”が受信されたものと判定し、当該符号を出力する。一方、尤度情報テーブルについては、複雑なものになるためここでは図示を省略する。尤度検出部１４６は、受信信号点に対し、１シンボルで伝送されるビット(３２ＡＰＳＫの場合は５ビット)それぞれについて、そのビットが「１」である確率と「０」である確率の比の対数を出力する。
【００４９】
図１０に戻って、デインターリーブ部１４８は、内符号復号部１４７により内符号の復号が行われた後、図５に示した送信装置６０２−１のインターリーブ部６２３においてインターリーブで入れ替えられたバイト並びを元に戻す。すなわち、伝送制御信号復号部１４５により検出された各符号化方式に対応したバイトデインターリーブ処理を行う。また、エネルギー逆拡散部１４９は、送信装置６０２−１のエネルギー拡散部６２２において擬似ランダム符号とＭＯＤ２で加算された処理を元に戻すため、再度同じ擬似ランダム符号とＭＯＤ２で加算する。すなわち、伝送制御信号復号部１４５により検出された各符号化方式に対応したエネルギー逆拡散処理を行う。最後に、ＲＳ復号部１５０は、伝送制御信号復号部１４５により検出された各符号化方式に対応したリードソロモン符号の復号を行う。
【００５０】
次に、一般化したダウンリンク監視用受信装置の構成について説明する。図１１は、図８に示した一般化した送信装置に対応したダウンリンク監視用受信装置の構成を示すブロック図である。この一般化したダウンリンク監視用受信装置１３１−２，５３１−２は、ＡＧＣ増幅器１４１、チャンネル選択部１４２、直交検波部１４３、レベル検出部１４４、伝送制御信号復号部１４５、デマッピングまたは尤度検出部１４６、符号化復号部１６５、位相誤差テーブル１６３およびデマッピングまたは尤度情報テーブル１６４から構成される。この一般化したダウンリンク監視用受信装置１３１−２，５３１−２と図１０に示したダウンリンク監視用受信装置１３１−１，５３１−１とを比較すると、一般化したダウンリンク監視用受信装置１３１−２，５３１−２には、１６ＡＰＳＫ、３２ＡＰＳＫおよびその他の変調方式に対応した位相誤差テーブル１６３およびデマッピングテーブルまたは尤度情報テーブル１６４が追加されている点で相違する。１６ＡＰＳＫおよび３２ＡＰＳＫの位相誤差テーブルの構成を図２５に、デマッピングテーブルを図２６に示す。なお、尤度情報テーブルについてはここでは図示を省略する。また、図１０では、内符号復号、デインターリーブ、エネルギー逆拡散およびＲＳ復号を個別に示したが、図１１では、これら全てが符号化復号部１６５に包含されるものとする。
【００５１】
ＡＧＣ増幅器１４１は、入力したＩＦ信号を増幅し、チャンネル選択部１４２は、受信しようとするチャンネルの中心周波数が所定の第２ＩＦ周波数となるように周波数変換し、直交検波部１４３は同期ベースバンド信号に変換する。レベル検出部１４４は、この同期ベースバンド信号からレベル検出を行い、ＡＧＣ増幅器１４１に対し、その利得が適切な値になるように制御する。
【００５２】
伝送制御信号復号部１４５は、まず、同期ベースバンド信号からフレーム同期信号を検出し、このフレーム同期信号を時間基準として、周期的に多重されている同期補強信号の位置も検出する。次に、直交検波部１４３は、伝送制御信号復号部１４５により検出された同期補強信号の位置を用いて、同期補強信号に対応した位相誤差テーブル１６３を参照しながら、同期検波のために必要な無変調搬送波の再生を行う。
【００５３】
この時点では、再生された無変調搬送波は、ジッタが多く不安定である。このため、伝送制御信号は安定に受信できるが、それ以外の例えば３２ＡＰＳＫ変調された主信号部分の受信では、所要Ｃ／Ｎが高くなり、安定な受信は困難である。そこで、この時点では、伝送制御信号復号部１４５は、伝送制御信号から変調方式・誤り訂正についての情報の検出を行うが、主信号部分の受信は行なわない。
【００５４】
直交検波部１４３は、伝送制御信号復号部１４５により検出された変調方式・誤り訂正の情報に基づいて、複数の変調方式がどのように多重されているかを検出する。すなわち、この情報から、同期補強信号だけでなく、変調波全てについて、多重されている各変調方式に対応した位相誤差テーブル１６３を参照しながら搬送波再生を行う。これにより、安定な搬送波の再生が可能となり、主信号部分に時分割多重された全ての変調方式に対して、安定な受信が可能となる。
【００５５】
デマッピングまたは尤度検出部１４６は、伝送制御信号復号部１４５により検出された各変調方式に対応したデマッピングまたは尤度情報テーブル１６４を参照しながら、直交検波された受信信号点から、デマッピングと呼ばれる情報ビット列を抽出する処理、または、情報ビット列の尤度情報列を抽出する処理を行う。また、符号化復号部１６５は、伝送制御信号復号部１４５により検出された各符号化方式に対応した内符号復号、デインターリーブ、エネルギー逆拡散および外符号復号などの復号処理を行う。
【００５６】
〔放送衛星の中継器の機能〕
次に、放送衛星の中継器（衛星中継器）の機能について説明する。図１２は、放送衛星の中継器の構成を示すブロック図である。この中継器８００は、送受信アンテナ８０１、ダイプレクサ８０２、帯域通過フィルタＢＰＦ８０３、周波数変換部８０４、分波器８０５、ＩＭＵＸフィルタ８０６、減衰器ＡＴＴ８０７、励振用増幅器ＤＬＡ８０８、進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９、ＯＭＵＸフィルタ８１０、コマンド受信部８１１、コマンド復号部８１２、レベル設定部８１３、入力レベル測定部８１４、出力レベル測定部８１５、テレメトリ符号部８１６、テレメトリ送信部８１７、合成器８１８、ハーモニックフィルタＨＦ８１９および受信機入力レベル測定部８２０から構成される。
【００５７】
図３に示したアップリンク地球局のアップリンクアンテナ５１０から、１７ＧＨｚ帯の周波数を使ってアップリンクされた放送波信号は、図１２に示す放送衛星における中継器８００の送受信アンテナ８０１で受信される。
【００５８】
ダイプレクサ８０２は、送受信アンテナ８０１で受信された放送波信号と送信信号との間の混合を防ぐ。帯域通過フィルタＢＰＦ８０３は、ダイプレクサ８０２を通過した信号に対しフィルタ処理を行い、ＢＳ放送チャンネル以外の不要周波数成分を抑圧する。周波数変換部８０４は、帯域通過フィルタＢＰＦ８０３を通過した信号に対し、１７ＧＨｚ帯から１２ＧＨｚ帯に周波数変換する。
【００５９】
分波器８０５は、周波数変換部８０４により周波数変換された放送波信号を、当該放送衛星で中継するＢＳチャンネル数分の系統に分波する。ＩＭＵＸフィルタ８０６は、各ＢＳチャンネル周波数に対応した帯域通過フィルタであり、分波された放送波信号から１チャンネル分の帯域成分のみをそれぞれ抽出する。減衰器ＡＴＴ８０７は、抽出された１チャンネル分の放送波信号を所定のレベルに合わせ、励振用増幅器ＤＬＡ８０８は、所定のレベルの放送波信号を線形増幅し、進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９は、さらに電力増幅する。
【００６０】
進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９においては、入力レベルと出力レベルとの間の関係が比例関係となるように電力増幅処理することが望ましい。しかし、入出力特性は、実際には入力レベルが大きくなると利得が低下する非線形性を示す。また、このとき同時に入力信号に対する出力信号の位相も回転する。したがって、入力レベルを徐々に上げると、あるレベルまでは出力レベルも上がるが、ある入力レベルを超えると、出力レベルは逆に低下する現象となる。このような出力レベルの低下が起こる直前の動作点を、一般に、出力飽和点という。また、この出力飽和点から入力レベルをＸ［ｄＢ］下げて運用する場合を「入力バックオフＸ［ｄＢ］」といい、同様に、入力レベルを絞って、出力レベルをＹ［ｄＢ］下げた状態で運用する場合を「出力バックオフＹ［ｄＢ］」という。
【００６１】
現在のＢＳデジタル放送では、３種類のデジタル変調方式、すなわち、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫおよび８ＰＳＫが時分割多重されて伝送される。これらの変調方式については、進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の飽和点で最も効率の良い伝送が可能となるため、進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の入力信号が、入力バックオフが０ｄＢとなるようなレベルで入力されるように、減衰器ＡＴＴ８０７の値が自動的に調整される。
【００６２】
放送衛星では、このような動作は、ＡＬＣ（自動レベル制御）モードを選択して運用することにより実現されている。また、ＡＬＣモードの他に、固定利得モードも選択可能となっている。固定利得モードの場合は、入力レベルにかかわらず減衰器ＡＴＴ８０７の値を固定して運用する。
【００６３】
いずれのモードで運用するかは、表１に示したコマンド信号のうち、番号−１１「固定利得モード／ＡＬＣモード切り替え」により選択することができる。また、固定利得モード時の利得およびＡＬＣモード時の励振用増幅器ＤＬＡ８０８出力レベルはそれぞれ、表１の番号−１２「固定利得モードの利得」および番号−１３「ＡＬＣモードのＴＷＴＡ入力レベル（または入力バックオフ）」により設定することができる。
【００６４】
これらの制御を行うため、分波器８０５は、放送波信号をコマンド受信部８１１にも分波する。コマンド受信部８１１は、管制地球局から送られてくるコマンド信号を受信し、コマンド復号部８１２は、コマンド受信部８１１により受信されたコマンド信号の内容を解析し、解析結果をレベル設定部８１３に出力する。
【００６５】
例えば、コマンド信号の「固定利得モード／ＡＬＣモード切り替え」により固定利得モードの選択が指定された場合、同時に指定された「固定利得モードの利得」となるように、レベル設定部８１３は、減衰器ＡＴＴ８０７の値を調整し、固定する。一方、ＡＬＣモードの選択が指定された場合、入力レベル測定部８１４により測定される進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の入力電力のレベルが、同時に指定された「ＡＬＣモードのＴＷＴＡ入力レベル（または入力バックオフ）」となるように、レベル設定部８１３は、減衰器ＡＴＴ８０７の値を常時調整する。
【００６６】
また、受信機入力レベル測定部８２０は、各チャンネルの受信機入力電力を測定し、レベル設定部８１３およびテレメトリ符号部８１６に出力する。入力レベル測定部８１４は、進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の入力電力を測定し、レベル設定部８１３およびテレメトリ符号部８１６に出力する。出力レベル測定部８１５は、進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の出力電力を測定し、テレメトリ符号部８１６に出力する。テレメトリ符号部８１６は、入力した受信機入力電力、ＴＷＴＡの入力電力およびＴＷＴＡの出力電力の値を所定の規則で符号に置き換える。テレメトリ送信部８１７は、テレメトリ符号部８１６により符号処理された値を、送信信号であるテレメトリ信号に変換する。また、ＡＬＣモードのレベル設定が「ＡＬＣモードのＴＷＴＡ入力レベル」で指定される場合には、レベル設定部８１３は、入力レベル測定部８１４から入力した進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の入力電力の値と、コマンド復号部８１２から入力した「ＡＬＣモードのＴＷＴＡ入力レベル」の値とを比較し、これらが一致するように、減衰器ＡＴＴ８０７の値を調整する。これに対し、ＡＬＣモードのレベル設定が「ＡＬＣモードのＴＷＴＡ入力バックオフ」で指定される場合には、レベル設定部８１３は、受信機入力レベル測定部８２０から入力した受信機入力電力の値と、コマンド復号部８１２から入力した「ＡＬＣモードのＴＷＴＡ入力バックオフ」の値とを用いて減衰器ＡＴＴ８０７の値を算出し、調整する。
【００６７】
ＯＭＵＸフィルタ８１０は、各ＢＳチャンネル周波数に対応した帯域通過フィルタであり、進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９により増幅された放送波信号に対し、１チャンネル分の帯域成分のみを抽出し、不要周波数成分を抑圧する。合成器８１８は、ＯＭＵＸフィルタ８１０から全チャンネル分の放送波信号を入力し、テレメトリ送信部８１７からテレメトリ信号を入力し、入力したこれらの信号を合成する。このようにして合成された信号は、ハーモニックフィルタＨＦ８１９およびダイプレクサ８０２を経由して、送受信アンテナ８０１から一般の受信者に向けて送信される。
【００６８】
なお、このような伝送システムに用いる送信装置および受信装置の例として、特許文献１，２に記載のものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６９】
【特許文献１】特開２００３−１７９６５７号公報
【特許文献２】特開２００６−２５４２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００７０】
以上説明したように、現在ＢＳデジタル放送で使われている伝送方式は、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫおよび８ＰＳＫという、放送衛星の進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の飽和点で最も効率の良い伝送が可能な変調方式のみによる信号を所定の順序で周期的に時分割多重伝送するものである。したがって、放送衛星の進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９は、飽和点で入力信号を増幅するように入力レベルが設定され、ＡＬＣモードにより運用されている。
【００７１】
しかしながら、将来、より高度なサービスを提供するために、これらの変調方式よりも高効率な変調方式として、例えば１６値や３２値のＡＰＳＫ変調やＱＡＭ変調が用いられることも想定される。そして、それらの変調方式は、現在用いられているＢＰＳＫ、ＱＰＳＫおよび８ＰＳＫとは異なり、飽和点で最も効率的な伝送が可能となるものではなく、例えば、１６ＡＰＳＫの場合で約１ｄＢ（誤り訂正符号に符号長６４８００のＬＤＰＣ符号（符号化率３／４）を組み合わせた場合）、３２ＡＰＳＫの場合で約３ｄＢ程度（誤り訂正符号に符号長６４８００のＬＤＰＣ符号（符号化率４／５）を組み合わせた場合）の出力バックオフをとることにより、進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９における非線形特性による伝送劣化を抑えることができ、電力損失を最小限とした最も効率的な伝送が可能となる。また、この最適な出力バックオフは変調方式のみならず、組み合わせられる誤り訂正符号の訂正能力にも依存する。すなわち、同じ変調方式であっても、より訂正能力の高い符号（同種同規模の符号の場合、符号化率の小さい符号）と組み合わせた場合には、より少ないバックオフで最適点となる傾向がある。以下の説明では、変調方式には暗黙に上述の例のような誤り訂正符号が組み合わされているものとする。
【００７２】
１６ＡＰＳＫや３２ＡＰＳＫなどの多値変調も含めて、複数の変調方式による信号を所定の順序で周期的に時分割多重伝送する場合、これら変調方式については、それぞれ最適な出力バックオフで運用されるように、送出段階でこれらの出力バックオフとなるようなレベルに絞って多重伝送することが必要となる。
【００７３】
このような伝送を行った場合、以下のような問題が発生する。図１２に示した放送衛星の中継器８００において、受信機入力レベル測定部８２０、入力レベル測定部８１４および出力レベル測定部８１５は、それぞれ受信機入力電力の平均値、ＴＷＴＡの入力電力の平均値およびＴＷＴＡの出力電力の平均値を測定しているため、異なるバックオフの変調信号を所定の順序で周期的に時分割多重した場合、検出される電力値は、各変調方式の電力値を時分割多重で伝送する場合の時間割合で重み付けした平均値となる。例えば、ＢＰＳＫ（時間占有率１０％、出力バックオフ０ｄＢ）、ＱＰＳＫ（時間占有率３０％、出力バックオフ０ｄＢ）、３２ＡＰＳＫ（時間占有率６０％、出力バックオフ３ｄＢ）とした場合、出力バックオフ０ｄＢ（この区間の出力電力を１００Wとする）の時間占有率は４０％で、出力バックオフ３ｄＢ（出力電力は５０Wに対応する）の時間占有率は６０％となるので、出力レベル測定部８１５で測定される電力値は、
１００W×０．４＋５０W×０．６＝７０W
となり、ＢＰＳＫやＱＰＳＫが出力バックオフ０ｄＢで運用されていたとしても、測定される出力電力の値はその７０％の値となる。
【００７４】
次に、入力レベル測定部８１４により測定される電力値について説明する。図１３は、進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の非線形特性の例を示す図である。この例の場合、出力バックオフ３ｄＢは入力バックオフ９ｄＢに対応している。このような特性の進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９を使用した場合、ＢＰＳＫ（時間占有率１０％、出力バックオフ０ｄＢ＝入力バックオフ０ｄＢに対応）、ＱＰＳＫ（時間占有率３０％、出力バックオフ０ｄＢ＝入力バックオフ０ｄＢに対応）、３２ＡＰＳＫ（時間占有率６０％、出力バックオフ３ｄＢ＝入力バックオフ９ｄＢに対応）となるので、入力バックオフ０ｄＢ（この区間の入力電力を１Wとする）の時間占有率は４０％で、入力バックオフ９ｄＢ（入力電力は０．１２５Wに対応）の時間占有率は６０％となるので、入力レベル測定部８１４で測定される電力値は、
１W×０．４＋０．１２５W×０．６＝０．４７５W
となり、ＢＰＳＫやＱＰＳＫが入力バックオフ０ｄＢで運用されていたとしても、測定される入力電力の値はその４７.５％の値となる。受信機入力レベル測定部８２０により測定される電力値についても同様である。
【００７５】
このように、バックオフをとった信号が時分割多重されると、受信機入力レベル測定部８２０、入力レベル測定部８１４および出力レベル測定部８１５は、それぞれの平均値を求める。レベル設定部８１３は、減衰器ＡＴＴ８０７の値を、受信機入力レベル測定部８２０または入力レベル測定部８１４により測定された測定値に基づいて制御し、励振用増幅器ＤＬＡ８０８の入力レベルを決定する。例えば、ＢＰＳＫおよびＱＰＳＫからなる時分割多重変調波が全て出力バックオフ０ｄＢで運用されているときに、途中から出力バックオフ０ｄＢのＢＰＳＫおよびＱＰＳＫが加わり、出力バックオフ３ｄＢの３２ＡＰＳＫ方式による信号が含まれる時分割多重変調波に変更されたとする。この場合、受信機入力レベル測定部８２０または入力レベル測定部８１４は低下した入力レベルを測定するため、設定部レベル設定部８１３は、減衰器ＡＴＴ８０７に対して減衰量を減らし、励振用増幅器ＤＬＡ８０８の入力レベルを上げることになる。その結果、進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の動作点は高いレベルに変更されてしまい、全ての変調方式について最適な動作点からはずれ、伝送特性の劣化を引き起こすことになる。
【００７６】
そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、バックオフ量の異なる変調方式の信号が時分割多重された場合であっても、全ての変調方式について放送衛星の中継器に備えた進行波管増幅器が、最適な動作点で増幅できることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００７７】
上記課題を解決するため、本発明による請求項１のコマンド信号送信装置は、異なるデジタル変調方式により変調された複数の信号を所定の順序で周期的に時分割多重し、前記時分割多重した信号を送信装置から、地上の管制地球局のコマンド信号送信装置から送信されるコマンド信号により制御される衛星中継器へ送信し、前記送信装置から受信した信号を衛星中継器に備えた増幅器により電力増幅し、前記電力増幅した信号を衛星中継器から送信する衛星データ伝送システムにおける前記コマンド信号送信装置において、前記変調方式のうち、前記増幅器における入出力レベルの飽和点よりも低いバックオフ点で電力増幅を行う変調方式の時間占有割合が変更される前に、前記衛星中継器の受信機入力測定値を取得する手段と、前記増幅器の動作モードを、指定した設定値によるバックオフ点で動作するように入力レベルを調整する自動モードから、前記増幅器の利得を固定にする固定モードに切り替える手段と、前記占有割合が変更された後に、前記衛星中継器の受信機入力測定値を取得する手段と、前記占有割合の変更前後の受信機入力測定値の比に基づいて、前記増幅器の自動モードにおけるバックオフ点を変更する手段と、前記増幅器の動作モードを、固定モードから自動モードに切り替える手段とを備えたことを特徴とする。
【００７８】
また、本発明による請求項２のコマンド信号送信装置は、異なるデジタル変調方式により変調された複数の信号を所定の順序で周期的に時分割多重し、前記時分割多重した信号を送信装置から、地上の管制地球局のコマンド信号送信装置から送信されるコマンド信号により制御される衛星中継器へ送信し、前記送信装置から受信した信号を衛星中継器に備えた増幅器により電力増幅し、前記電力増幅した信号を衛星中継器から送信する衛星データ伝送システムにおける前記コマンド信号送信装置において、前記増幅器の動作モードを、指定した設定値によるバックオフ点で動作するように入力レベルを調整する自動モードから、前記増幅器の利得を固定にする固定モードに切り替える手段と、前記衛星中継器から受信した所定の変調方式の信号の電力レベルを監視する手段と、前記増幅器の入力レベルまたは入力バックオフを上下に変化させ、前記電力レベルが最大になる入力レベルまたは入力バックオフを探索する手段と、前記探索した入力レベルまたは入力バックオフで動作するように、前記増幅器の自動モードにおける入力レベルまたは入力バックオフの設定値を変更する手段と、前記増幅器の動作モードを、固定モードから自動モードに切り替える手段とを備えたことを特徴とする。
【００７９】
また、本発明による請求項３のコマンド信号送信装置は、請求項２に記載のコマンド信号送信装置において、前記増幅器の動作モードを、自動モードから固定モードに切り替える手段と、前記時分割多重し伝送された信号を受信し、その信号からフレーム同期信号および伝送制御情報を取得し、前記取得したフレーム同期信号および伝送制御情報に基づいて、測定対象とする変調方式の信号を直交検波して出力している期間を特定し、前記特定した期間について、直交検波出力に基づいて平均電力を測定する受信装置または電力測定装置により測定された電力レベルを監視する手段と、前記増幅器の入力レベルまたは入力バックオフを上下に変化させ、前記電力レベルが最大になる入力レベルまたは入力バックオフを探索する手段と、前記探索した入力レベルまたは入力バックオフで動作するように、前記増幅器の自動モードにおける入力レベルまたは入力バックオフの設定値を変更する手段と、前記増幅器の動作モードを、固定モードから自動モードに切り替える手段とを備えたことを特徴とする。
【００８０】
また、本発明による請求項４のコマンド信号送信装置は、請求項３に記載のコマンド信号送信装置において、前記増幅器の動作モードを自動モードから固定モードに切り替える前に、前記衛星中継器から受信した信号に対するＡＧＣによる利得制御を停止させる手段と、前記増幅器の動作モードを固定モードから自動モードに切り替えた後に、前記ＡＧＣによる利得制御の停止を解除する手段とを備えたことを特徴とする。
【００８１】
また、本発明による請求項５の伝送制御方法は、異なるデジタル変調方式により変調された複数の信号を所定の順序で周期的に時分割多重し、前記時分割多重した信号を、地上の管制地球局のコマンド信号送信装置から送信されるコマンド信号により制御される衛星中継器へ送信するステップと、前記送信ステップにより送信した信号を衛星中継器に備えた増幅器により電力増幅するステップと、前記電力増幅した信号を衛星中継器から送信するステップからなるデータ伝送方法の伝送制御方法において、前記変調方式のうち、前記増幅器における入出力レベルの飽和点よりも低いバックオフ点で電力増幅を行う変調方式の時間占有割合が変更される前に、前記衛星中継器の受信機入力測定値を取得するステップと、前記増幅器の動作モードを、指定した設定値によるバックオフ点で動作するように入力レベルを調整する自動モードから、前記増幅器の利得を固定にする固定モードに切り替えるステップと、前記占有割合が変更された後に、前記衛星中継器の受信機入力測定値を取得するステップと、前記占有割合の変更前後の受信機入力測定値の比に基づいて、前記増幅器の自動モードにおけるバックオフ点を変更するステップと、前記増幅器の動作モードを、固定モードから自動モードに切り替えるステップとを有することを特徴とする。
【００８２】
また、本発明による請求項６の伝送制御方法は、異なるデジタル変調方式により変調された複数の信号を所定の順序で周期的に時分割多重し、前記時分割多重した信号を、地上の管制地球局のコマンド信号送信装置から送信されるコマンド信号により制御される衛星中継器へ送信するステップと、前記送信ステップにより送信した信号を衛星中継器に備えた増幅器により電力増幅するステップと、前記電力増幅した信号を衛星中継器から送信するするステップからなるデータ伝送方法の伝送制御方法において、前記増幅器の動作モードを、指定した設定値によるバックオフ点で動作するように入力レベルを調整する自動モードから、前記増幅器の利得を固定にする固定モードに切り替えるステップと、前記衛星中継器から受信した所定の変調方式の信号の電力レベルを監視しながら、前記増幅器の入力レベルまたは入力バックオフを上下に変化させ、前記電力レベルが最大になる入力レベルまたは入力バックオフを探索するステップと、前記探索した入力レベルまたは入力バックオフで動作するように、前記増幅器の自動モードにおける入力レベルまたは入力バックオフの設定値を変更するステップと、前記増幅器の動作モードを、固定モードから自動モードに切り替えるステップとを有することを特徴とする。
【００８３】
また、本発明による請求項７の伝送制御方法は、請求項６に記載の伝送制御方法において、前記増幅器の動作モードを、自動モードから固定モードに切り替えるステップと、前記時分割多重し伝送された信号からフレーム同期信号および伝送制御情報を取得し、前記取得したフレーム同期信号および伝送制御情報に基づいて、測定対象とする変調方式の信号を直交検波して出力している期間を特定し、前記特定した期間について、直交検波出力に基づいて平均電力を測定する電力測定方法により測定された電力レベルを監視しながら、前記増幅器の入力レベルまたは入力バックオフを上下に変化させ、前記電力レベルが最大になる入力レベルまたは入力バックオフを探索するステップと、前記探索した入力レベルまたは入力バックオフで動作するように、前記増幅器の自動モードにおける入力レベルまたは入力バックオフの設定値を変更するステップと、前記増幅器の動作モードを、固定モードから自動モードに切り替えるステップとを有することを特徴とする。
【００８４】
また、本発明による請求項８の伝送制御方法は、請求項７に記載の伝送制御方法において、前記増幅器の動作モードを自動モードから固定モードに切り替える前に、前記衛星中継器から受信した信号に対するＡＧＣによる利得制御を停止させるステップと、前記増幅器の動作モードを固定モードから自動モードに切り替えた後に、前記ＡＧＣによる利得制御の停止を解除するステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００８５】
以上のように、本発明によれば、バックオフ量の異なる変調方式が時分割多重された場合であっても、全ての変調方式について衛星中継器の進行波管増幅器が最適な動作点で増幅できるため、多様な変調方式を組み合わせた場合にも各変調方式の伝送劣化を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】放送衛星による伝送システムの構成を示す図である。
【図２】従来の管制地球局の構成を示すブロック図である。
【図３】従来のアップリンク地球局の構成を示すブロック図である。
【図４】ＢＳデジタル放送の多重フレーム構成を示す図である。
【図５】従来の送信装置の構成（ＴＣ８ＰＳＫ，ＱＰＳＫ（ｒ＝１／２）による信号伝送例）を示すブロック図である。
【図６】ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫのマッパの例を示す図である。
【図７】変調波信号の構成を示す図である。
【図８】従来の一般化した送信装置の構成を示すブロック図である。
【図９】従来の１６ＡＰＳＫ、３２ＡＰＳＫのマッパの例を示す図である。
【図１０】従来のダウンリンク監視用受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】従来の一般化したダウンリンク監視用受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】中継器の構成を示すブロック図である。
【図１３】進行波管増幅器ＴＷＴＡの非線形特性の例を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態によるマッパの構成を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態による管制地球局のダウンリンク監視用受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明の実施の形態によるアップリンク地球局のダウンリンク監視用受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明の実施の形態によるアップリンク地球局のアップリンク監視用受信装置の構成を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態による管制地球局の構成を示すブロック図である。
【図１９】本発明の実施の形態による電力測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２０】本発明の実施の形態による送信装置の構成を示すブロック図である。
【図２１】マッパバンクの構成を示す図である。
【図２２】本発明の実施の形態によるアップリンク地球局の構成を示すブロック図である。
【図２３】従来のＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫの位相誤差テーブルを示す図である。
【図２４】従来のＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫのデマッピングテーブルを示す図である。
【図２５】従来の１６ＡＰＳＫ、３２ＡＰＳＫの位相誤差テーブルを示す図である。
【図２６】従来の１６ＡＰＳＫ、３２ＡＰＳＫのデマッピングテーブルを示す図である。
【図２７】本発明の実施の形態による位相誤差テーブルを示す図である。
【図２８】本発明の実施の形態によるデマッピングテーブルを示す図である。
【図２９】本発明の実施の形態による位相誤差テーブルを示す図である。
【図３０】本発明の実施の形態によるデマッピングテーブルを示す図である。
【図３１】本発明の実施の形態による第２の送信装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００８７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて詳細に説明する。
〔アップリンク地球局の送信装置〕
まず、本発明の実施の形態によるアップリンク地球局の送信装置について説明する。本発明の実施の形態による送信装置の構成は、図８に示した送信装置６０２−２とほぼ同一である。図８に示した従来の送信装置６０２−２と本発明の実施の形態による送信装置とは、両装置ともに、伝送制御部６３１、符号化部６３２、スイッチ６３３，６３４，６３６および直交変調部６３７が同一の構成であるが、本発明の実施の形態による送信装置は、従来のマッパ部６３５とは異なる構成内容のマッパ部を備えている点で相違する。
【００８８】
図１４は、本発明の実施の形態による送信装置のマッパ部について、マッパの構成を示す図である。このマッパの構成と図６および図９に示した従来のマッパの構成とを比較すると、１６ＡＰＳＫ用マッパにおいて、所望の最適な出力バックオフ（１ｄＢと想定）に対応する入力バックオフ（図１３において、入力バックオフ１ｄＢに対応する出力バックオフを参照すると５ｄＢとなる）だけ振幅値を抑圧（振幅の自乗を１／√10倍することと等価）した点、および、３２ＡＰＳＫ用マッパにおいて、所望の最適な出力バックオフ（３ｄＢと想定）に対応する入力バックオフ（図１３において、入力バックオフ３ｄＢに対応する出力バックオフを参照すると９ｄＢとなる）だけ振幅値を抑圧（振幅の自乗を１／８倍することと等価）した点で相違する。本発明の実施の形態による送信装置についての説明は、図８を用いてすでに説明済みなので、ここでは説明を省略する。
【００８９】
これにより、例えば、バックオフ０ｄＢで運用されるＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫまたはそれらの組み合わせによる信号、および１６ＡＰＳＫや３２ＡＰＳＫによる信号が時分割多重伝送される場合においても、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫまたはそれらの組み合わせの出力バックオフが０ｄＢに保持される限りは、各変調方式について最適な出力バックオフが保持できるようになる。
【００９０】
〔管制地球局のダウンリンク監視用受信装置〕
次に、本発明の実施の形態による管制地球局のダウンリンク監視用受信装置について説明する。図１５は、本発明の実施の形態によるダウンリンク監視用受信装置の構成を示す図である。このダウンリンク監視用受信装置１０は、ＡＧＣ増幅器１１、チャンネル選択部１４２、直交検波部１４３、レベル検出部１４４、伝送制御信号復号部１４５、変調方式ゲート信号生成部１３、レベル測定部１４、デマッピングまたは尤度検出部１４６、符号化復号部１６５、位相誤差テーブル１５およびデマッピングテーブルまたは尤度情報テーブル１６から構成される。図１１に示した従来のダウンリンク監視用受信装置１３１−２とこのダウンリンク監視用受信装置１０とを比較すると、ダウンリンク監視用受信装置１０は、１６ＡＰＳＫ用および３２ＡＰＳＫ用の位相誤差テーブル１５およびデマッピングまたは尤度情報テーブル１６による信号点レベルを、所定のバックオフ量だけ抑圧した点で相違する。また、ダウンリンク監視用受信装置１０は、従来のダウンリンク監視用受信装置１３１−２のＡＧＣ増幅器１４１とは異なる機能を有するＡＧＣ増幅器１１を備えている点、新たな変調方式ゲート信号生成部１３およびレベル測定部１４を備えている点で相違する。以下、図１５において、図１１と共通する部分には図１１と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。
【００９１】
ＡＧＣ増幅器１１は、後述する管制地球局におけるコマンド信号送信装置２６０の伝送制御信号解析制御部２５１からＡＧＣレベルホールド指示信号を入力した時点で、ＡＧＣ利得を固定し、その固定したＡＧＣ利得により入力したＩＦ信号を増幅する。変調方式ゲート信号生成部１３は、伝送制御信号復号部１４５により復号されたフレーム同期信号および伝送制御情報を入力し、後述する管制地球局におけるコマンド信号送信装置２６０の伝送制御信号解析制御部２５１から変調方式指示信号を入力し、これらの信号および情報に基づいて、指定された変調方式期間だけ有効となるゲート信号を発生する。レベル測定部１４は、変調方式ゲート信号生成部１３により生成されたゲート信号を入力し、このゲート信号期間について直交検波部１４３の直交検波出力の平均電力を測定し、測定結果を後述する管制地球局におけるコマンド信号送信装置２６０の伝送制御信号解析制御部２５１へ出力する。
【００９２】
〔管制地球局〕
次に、本発明の実施の形態による管制地球局について説明する。図１８は、本発明の実施の形態による管制地球局の構成を示すブロック図である。この管制地球局は、衛星追尾アンテナ１１０、放送波受信用アンテナ１２０、監視系１８０、コマンド信号送信装置２６０およびテレメトリ信号受信装置３００から構成される。図２に示した従来の管制地球局と図１８の管制地球局とを比較すると、両局ともに、同一構成の衛星追尾アンテナ１１０、放送波受信用アンテナ１２０およびテレメトリ信号受信装置３００を備えている点で同一であるが、図１８の管制地球局は、図２に示した監視系１３０およびコマンド信号送信装置２００とは異なる構成の監視系１８０およびコマンド信号送信装置２６０を備えている点で相違する。具体的には、図１８の管制地球局は、コマンド信号送信装置２６０において新たな伝送制御信号解析制御部２５１およびコマンド信号生成部２５２、監視系１８０において新たなダウンリンク監視用受信装置１０を備えている。
【００９３】
（変調方式の多重比率が変更になった場合１）
以下、最適なバックオフ量の異なる変調方式が時分割多重伝送されているときに、それらの変調方式の多重比率（割合）の変更を、各変調方式の動作点を最適に保ったまま行う方法について説明する。
【００９４】
多重割合が変更されるとき、放送波と同時に伝送される伝送制御信号には、変更の一定時間前、たとえばＢＳデジタル放送の場合２スーパーフレーム(約１１ミリ秒×２)前に、変更後の設定値がセットされる。図１８において、監視系１８０のダウンリンク監視用受信装置１０における図１５の伝送制御信号復号部１４５は、コマンド信号送信装置２６０の伝送制御信号解析制御部２５１に伝送制御信号の内容（伝送制御情報）を送出する。伝送制御信号解析制御部２５１は、伝送制御信号復号部１４５から伝送制御情報を入力し、伝送制御情報が変更になり、バックオフ運用される変調方式の多重比率などが変更になると判断した場合、または、放送事業者などの外部より与えられる変調方式予告信号により、バックオフ運用される変調方式の多重比率などが変更になると判断した場合、ダウンリンク監視用受信装置１０における図１５のＡＧＣ増幅器１１にＡＧＣレベルホールド指示信号を送出する。ＡＧＣ増幅器１１は、伝送制御信号解析制御部２５１からＡＧＣレベルホールド指示信号を入力すると、ＡＧＣの利得をその時点の値に固定する。
【００９５】
また、伝送制御信号解析制御部２５１は、テレメトリ信号解析部３０３より、図１２の衛星中継器８００の受信機入力レベル測定部８２０の測定値Ｐ０を取得し（表２−番号３を参照）、この測定値Ｐ０と衛星中継器のＡＬＣモードにおけるＴＷＴＡ入力バックオフの設定値から、衛星中継器の利得を算出する。さらに、この利得を固定利得モードの利得にセットし、放送衛星の中継器８００における進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の動作モードを通常のＡＬＣモードから固定利得モードに切り替えるコマンドを発射させるための指示をコマンド信号生成部２５２に出力する。これにより、図１２に示した放送衛星の中継器８００における減衰器ＡＴＴ８０７の値が、レベル設定部８１３により固定され、固定利得モードに移行する。これらは、以下のレベル制御プロセスを実行している間、レベル制御機能が働き正確な測定ができなくなるのを防止するための処理である。
【００９６】
伝送制御信号が変更され、更にその変更が実際に伝送方式に反映された後、伝送制御信号解析制御部２５１は、テレメトリ信号解析部３０３より、図１２の衛星中継器８００の受信機入力レベル測定部８２０の測定値Ｐ１を取得する（表２−番号３を参照）。測定値の比率Ｐ１/Ｐ０がバックオフの異なる変調方式の多重比率の変化によるレベル変動になるので、次に、ＡＬＣモードのＴＷＴＡ入力レベルの現在の設定値ＰｉをＰ１/Ｐ０×Ｐｉに、またはＡＬＣモードのＴＷＴＡ入力バックオフの現在の設定値ＯＢＯ１をＰ１/Ｐ０×ＯＢＯ１に設定するコマンドを発射させるための指示をコマンド信号生成部２５２に出力する。
【００９７】
続いて、伝送制御信号解析制御部２５１は、固定利得モードからＡＬＣモードに切り替えるコマンドを発射させるための指示をコマンド信号生成部２５２に出力する。これにより、図１２に示した放送衛星の中継器８００は、ＡＬＣモードに移行する。以上の処理により、バックオフの異なる変調方式の多重比率が変化する伝送制御を行った場合にも、伝送制御が行われる前から伝送されていた変調方式に対する動作点を変えずに、運用を継続することができる。
【００９８】
（変調方式の多重比率が変更になった場合２）
前述した処理では、ＡＬＣモードのＴＷＴＡ入力レベルまたはＡＬＣモードのＴＷＴＡ入力バックオフに測定値から計算した比率Ｐ１/Ｐ０を乗算して、新たな設定値とすることにした。しかしながら、測定値の比率Ｐ１/Ｐ０に誤差がある場合には、その影響が累積してしまい、動作点が想定した値から徐々にずれていくことが考えられる。このような動作点のずれは、測定値Ｐ０，Ｐ１の測定精度が原因となることに加え、Ｐ０測定からＰ１測定時までの間に、姿勢変動や降雨減衰量の変動などの、変調方式の多重比率の変化によるものでないレベル変動が原因となる。そこで、所定の割合（例えば、数回に１回の割合）で、以下の手順により、ＡＬＣモードのＴＷＴＡ入力レベルまたはＡＬＣモードのＴＷＴＡ入力バックオフの設定値を更新する必要がある。
【００９９】
伝送制御信号解析制御部２５１は、テレメトリ信号解析部３０３より、図１２の衛星中継器８００の受信機入力レベル測定部８２０の測定値Ｐ０を取得し、この測定値Ｐ０と衛星中継器のＡＬＣモードにおけるＴＷＴＡ入力バックオフの設定値から、衛星中継器の利得を算出する。さらに、この利得を固定利得モードの利得にセットし、放送衛星の中継器８００における進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の動作モードを通常のＡＬＣモードから固定利得モードに切り替えるコマンドを発射させるための指示をコマンド信号生成部２５２に出力する。これにより、図１２に示した放送衛星の中継器８００における減衰器ＡＴＴ８０７の値が、レベル設定部８１３により固定され、固定利得モードに移行する。
【０１００】
次に、伝送制御信号解析制御部２５１は、ダウンリンク監視用受信装置１０の変調方式ゲート信号生成部１３に対し、変調方式指示信号を送出し、レベル測定部１４が測定すべき変調方式を指定する。例えば、ＢＰＳＫ（出力バックオフ０ｄＢ）、ＱＰＳＫ（出力バックオフ０ｄＢ）、８ＰＳＫ（出力バックオフ０ｄＢ）および３２ＡＰＳＫ（出力バックオフ３ｄＢ）により時分割多重された信号について、変調方式の組み合わせはそのままにして多重割合が変更される場合を想定すると、伝送制御信号解析制御部２５１は、変調方式ゲート信号生成部１３に対し、バックオフ０ｄＢで運用されているＢＰＳＫ、ＱＰＳＫおよび８ＰＳＫのうちの一つ以上の変調方式を指定する変調方式指示信号を送出する。この場合、伝送制御信号解析制御部２５１は、ダウンリンク監視用受信装置１０から入力する伝送制御情報により、変調方式を特定し、変調方式指示信号を出力する。
【０１０１】
図１５において、ダウンリンク監視用受信装置１０の変調方式ゲート信号生成部１３は、伝送制御信号復号部１４５から、時分割多重されている変調方式の配列情報、および時分割多重変調波が構成されるフレームの先頭を示すフレーム同期信号を入力し、また、伝送制御信号解析制御部２５１から変調方式指示信号を入力する。そして、これらの配列情報およびフレーム同期信号に基づいて、変調方式指示信号が示す変調方式で伝送された変調信号の検波結果が直交検波部１４３から出力されている期間のみ有効となるゲート信号を生成し、レベル測定部１４に出力する。レベル測定部１４は、変調方式ゲート信号生成部１３からゲート信号を入力し、このゲート信号が有効な期間のみ（ゲート信号を入力している期間のみ）直交検波部１４３の出力の平均電力を測定し、その測定結果を図１８の伝送制御信号解析制御部２５１に出力する。
【０１０２】
図１８に戻って、伝送制御信号解析制御部２５１は、レベル測定部１４から測定結果である測定レベルを入力し、その測定レベルを監視しながら、進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の入力レベルを上下させて変更を繰り返し、測定レベルを最大にするためのＴＷＴＡ入力レベルを探索するため、固定利得モードの利得値を設定するためのコマンド「固定利得モードの利得」（表１−番号１２を参照）を発射するための指示を設定値を変えて複数回、コマンド信号生成部２５２に出力する。固定利得モードの利得の設定値を上下に変更することで、等価的にＴＷＴＡ入力レベルまたはＴＷＴＡ入力バックオフを変更することになるため、測定レベルが最大になるような固定利得モードの利得設定値が、指定された変調方式のバックオフ０ｄＢの動作点となる。
【０１０３】
次に、管制地球局のテレメトリ信号受信装置３００は、このときの受信機入力レベルまたはＴＷＴＡ入力レベルをテレメトリ信号の「受信装置入力レベル(受信レベル)」（表２−番号３を参照）または「大電力ＴＷＴＡ駆動入力レベル」（表２−番号２を参照）から取得し、その受信機入力値またはＴＷＴＡ入力値を伝送制御信号解析制御部２５１に出力する。伝送制御信号解析制御部２５１は、この入力した受信機入力値と固定利得モードの利得設定値から同じ動作点となるＡＬＣモードのＴＷＴＡ入力バックオフを算出し、ＡＬＣモードのＴＷＴＡ入力値に設定するコマンド「ＡＬＣモードのＴＷＴＡ入力バックオフ」を発射するための指示を、コマンド信号生成部２５２に出力するか、または、入力したＴＷＴＡ入力値をＡＬＣモードのＴＷＴＡ入力値に設定するコマンド「ＡＬＣモードのＴＷＴＡ入力レベル」を発射するための指示を、コマンド信号生成部２５２に出力する。
【０１０４】
放送衛星の中継器８００にＡＬＣモードのＴＷＴＡ入力バックオフまたはＡＬＣモードのＴＷＴＡ入力値をセットした後、さらに、伝送制御信号解析制御部２５１は、中継器８００を固定利得モードからＡＬＣモードに戻すコマンド「固定モード／ＡＬＣモード切り替え」を発射するための指示を、コマンド信号生成部２５２に出力する。これにより、放送衛星の中継器８００における進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９はＡＬＣモードに移行する。最後に、伝送制御信号解析制御部２５１は、ＡＧＣレベルホールド指示信号の出力を停止し、ダウンリンク監視用受信装置１０のＡＧＣ増幅器１１が固定利得動作ではなく通常のＡＧＣ動作を行うようにする。
【０１０５】
これにより、放送衛星における中継器８００の進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９において、指定された変調方式に対して出力バックオフ０ｄＢとなるようにレベル設定が完了する。また、同時に時分割多重されている出力バックオフにより運用する変調方式においても、アップリンク地上局において、適切なバックオフによる変調波を生成していれば、自動的に最適な出力バックオフで運用されることになる。
【０１０６】
以上の説明において、変調方式の多重比率が変更になった場合１では、変調方式切り替え時に衛星中継器のＡＬＣレベル設定を簡易的に行う方法について説明し、更に、変調方式の多重比率が変更になった場合２では、定常状態で飽和運用される変調方式についてより正確なレベル設定を行う方法について説明した。これらの一連の処理を行うことにより、変調方式切り替え時に、衛星中継器のＡＬＣレベル設定を一層精度良く行うことが可能となる。
【０１０７】
なお、管制地球局における監視系１８０のダウンリンク監視用受信装置１０本来の機能である放送波を受信する場合には、各変調波のバックオフ量の切り替えに追従してＡＧＣさせることは困難である。このため、図１５に示したダウンリンク監視用受信装置１０においては、直交検波部１４３の無変調搬送波再生のために使用する位相誤差テーブル１５として、時分割多重される変調方式、すなわちＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＡＰＳＫおよび３２ＡＰＳＫそれぞれについて専用のものを備える。その位相誤差テーブル１５の基準となる信号点配置は、各変調方式の最適出力バックオフ量に対応させて、それぞれ平均電力を、０ｄＢ、０ｄＢ、０ｄＢ、−１ｄＢ、−３ｄＢとすることにより、同期再生の安定化を図ることができる。各変調方式の位相誤差テーブル１５を図２７に示す。また、同様に、デマッピングテーブルまたは尤度情報テーブル１６には、時分割多重される変調方式、すなわちＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＡＰＳＫ、３２ＡＰＳＫそれぞれについて専用のものを備える。そのデマッピングテーブルまたは尤度情報テーブル１６の基準となる信号点配置は、各変調方式の最適出力バックオフ量に対応させて、それぞれ平均電力を、０ｄＢ、０ｄＢ、０ｄＢ、−１ｄＢ、−３ｄＢとすることにより、受信特性の改善を図ることができる。各変調方式のデマッピングテーブル１６を図２８に示す。
【０１０８】
〔アップリンク地球局のダウンリンク監視用受信装置〕
次に、アップリンク地球局のダウンリンク監視用受信装置について説明する。図１６は、本発明の実施の形態によるアップリンク地球局のダウンリンク監視用受信装置の構成を示すブロック図である。このダウンリンク監視用受信装置２０は、ＡＧＣ増幅器１４１、チャンネル選択部１４２、直交検波部１４３、レベル検出部１４４、伝送制御信号復号部１４５、デマッピングまたは尤度検出部１４６、符号化復号部１６５、位相誤差テーブル２２およびデマッピングテーブルまたは尤度情報テーブル２３から構成される。これは、図１５に示したダウンリンク監視用受信装置１０において、ＡＧＣレベルホールドおよび変調方式の指定を受けるレベル測定機能を削除した構成である。位相誤差テーブル２２は位相誤差テーブル１５に、デマッピングテーブルまたは尤度情報テーブル２３はデマッピングテーブルまたは尤度情報テーブル１６にそれぞれ相当する。
【０１０９】
このアップリンク地球局のダウンリンク監視用受信装置２０においても、同様の理由から、直交検波部１４３の無変調搬送波再生のために使用する位相誤差テーブル２２には、時分割多重される変調方式、すなわちＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＡＰＳＫおよび３２ＡＰＳＫそれぞれについて専用のものを備える。その位相誤差テーブル２２の基準となる信号点配置は、各変調方式の最適出力バックオフ量に対応させて、それぞれ平均電力を０ｄＢ、０ｄＢ、０ｄＢ、−１ｄＢ、−３ｄＢとすることにより、同期再生の安定化を図ることができる。また、同様に、デマッピングテーブルまたは尤度情報テーブル２３には、時分割多重される変調方式、すなわちＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＡＰＳＫおよび３２ＡＰＳＫそれぞれについて専用のものを備え、そのデマッピングテーブルまたは尤度情報テーブル２３の基準となる信号点配置を、各変調方式の最適出力バックオフ量に対応させて、それぞれ平均電力を、０ｄＢ、０ｄＢ、０ｄＢ、−１ｄＢ、−３ｄＢとすることにより、受信特性の改善を図ることができる。
【０１１０】
〔アップリンク地球局のアップリンク監視用受信装置〕
次に、アップリンク地球局のアップリンク監視用受信装置について説明する。図１７は、本発明の実施の形態によるアップリンク地球局のアップリンク監視用受信装置の構成を示すブロック図である。このアップリンク監視用受信装置３０は、ＡＧＣ増幅器１４１、チャンネル選択部１４２、直交検波部１４３、レベル検出部１４４、伝送制御信号復号部１４５、デマッピングまたは尤度検出部１４６、符号化復号部１６５、位相誤差テーブル３２およびデマッピングテーブルまたは尤度情報テーブル３３から構成される。図１６に示したダウンリンク監視用受信装置２０とこのアップリンク監視用受信装置３０とを比較すると、アップリンク監視用受信装置３０は、テーブルの基準となる信号点レベルが出力バックオフに対応した位相誤差テーブル２２およびデマッピングテーブルまたは尤度情報テーブル２３とは異なり、入力バックオフに対応した位相誤差テーブル３２およびデマッピングテーブルまたは尤度情報テーブル３３を備えている点で相違する。
【０１１１】
このアップリンク地球局のアップリンク監視用受信装置３０においても、同様の理由から、直交検波部１４３の無変調搬送波再生のために使用する位相誤差テーブル３２には、時分割多重される変調方式、すなわちＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＡＰＳＫおよび３２ＡＰＳＫそれぞれについて専用のものを備える。その位相誤差テーブル３２の基準となる信号点配置は、各変調方式の最適入力バックオフ量に対応させて、それぞれ平均電力を０ｄＢ、０ｄＢ、０ｄＢ、−５ｄＢ、−９ｄＢとすることにより、同期再生の安定化を図ることができる。また、同様に、デマッピングテーブルまたは尤度情報テーブル３３には、時分割多重される変調方式、すなわちＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＡＰＳＫおよび３２ＡＰＳＫそれぞれについて専用のものを備え、そのデマッピングテーブルまたは尤度情報テーブル３３の基準となる信号点配置を、各変調方式の最適入力バックオフ量に対応させて、それぞれ平均電力を、０ｄＢ、０ｄＢ、０ｄＢ、−５ｄＢ、−９ｄＢとすることにより、受信特性の改善を図ることができる。この位相誤差テーブル３２を図２９に、デマッピングテーブル３３を図３０に示す。
【０１１２】
以上の説明では、変調方式が切り替えられる場合を想定したが、通常の運用時であっても全く同じ処理を行うことにより、バックオフ設定を行うことができる。
【０１１３】
〔管制地球局の電力測定装置〕
次に、管制地球局の電力測定装置について説明する。図１９は、管制地球局の電力測定装置の構成を示すブロック図である。この電力測定装置４０は、ＡＧＣ増幅器１１、チャンネル選択部１４２、直交検波部１４３、レベル検出部１４４、伝送制御信号復号部１４５、変調方式ゲート信号生成部１３、レベル測定部１４および位相誤差テーブル１５から構成される。図１５に示したダウンリンク監視用受信装置１０は、従来のダウンリンク監視用受信装置１３１−２，５３１−２に機能を追加して制御系を構成するようにしたが、この電力測定装置４０は、ダウンリンク監視用受信装置１０のうちの上記制御系に必要のない部分（デマッピングまたは尤度検出部１４６、符号化復号部１６５、デマッピングテーブルまたは尤度情報テーブル１６）を省略して構成される。
【０１１４】
次に、複数の最適バックオフの異なる変調方式が時分割多重されている場合に、バックオフ運用している変調方式の多重レベルが、放送衛星の老朽化や交代に起因して、中継器８００の進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９における非線形特性の変化によりずれてくることも想定される。以下、この場合の補償処理について説明する。
【０１１５】
〔アップリンク地球局およびその送信装置〕
まず、本発明の実施の形態によるアップリンク地球局の送信装置について説明する。図２０は、本発明の実施の形態による送信装置の構成を示すブロック図である。この送信装置５０は、伝送制御部６３１、符号化部６３２、スイッチ６３３、スイッチ６３４、マッパ部５１、スイッチ６３６および直交変調部６３７から構成される。図８に示した従来の送信装置６０２−２とこの送信装置５０とを比較すると、両装置は、同一構成の伝送制御部６３１、符号化部６３２、スイッチ６３３，６３４，６３６および直交変調部６３７を備えている点で同一であるが、送信装置５０は、バックオフ運用する変調方式のマッパバンクを含むマッパ部５１を備えている点で相違する。すなわち、マッパ部５１は、マッパ部６３５を前述のマッパバンクを含むように置換したものである。
【０１１６】
図２１は、図２０に示したマッパ部５１におけるマッパバンクの構成を示す図である。このマッパバンクは、バックオフ運用する多値変調、すなわちここでは１６ＡＰＳＫおよび３２ＡＰＳＫについて、複数のバックオフ値に対応したマッパと切り替えスイッチとを備え、可変振幅のマッパとして利用できるようにしたものである。それぞれのマッパバンクには、想定される進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の入力バックオフに対応する振幅値のマッパおよびその上下の振幅値のマッパが複数用意されている。
【０１１７】
例えば、図２１のマッパバンク＃１については、１６ＡＰＳＫ用のマッパとしてバックオフの異なるマッパがＰ種類用意されており、スイッチＳＷ＿ｍｂ１−ｉおよびスイッチＳＷ＿ｍｂ１−ｏを同一マッパの入出力に接続されるように切り替えることにより、振幅の異なる１６ＡＰＳＫマッピング信号を生成する。なお、スイッチの切り替え操作は、図１８に示した管制地球局の伝送制御信号解析制御部２５１から送出されるマッパ切り替え指示信号によってなされる。この場合、伝送制御信号解析制御部２５１は、ダウンリンク監視用受信機１０のレベル測定部１４から入力した基準レベルとなる変調方式の平均電力およびバックオフ運用する変調方式の平均電力から、所望のバックオフより大きいか小さいかを判定して、マッパ切り替え指示信号を生成する。
【０１１８】
また、マッパバンク＃２については、３２ＡＰＳＫ用のマッパとしてバックオフの異なるマッパがＱ種類用意されており、スイッチＳＷ＿ｍｂ２−ｉおよびスイッチＳＷ＿ｍｂ２−ｏを同一マッパの入出力に接続されるように切り替えることにより、振幅の異なる３２ＡＰＳＫのマッピング信号を生成する。なお、スイッチの切り替え操作は、図１８に示した管制地球局の伝送制御信号解析制御部２５１から送出されるマッパ切り替え指示信号によってなされる。
【０１１９】
次に、本発明の実施の形態によるアップリンク地球局の第２の送信装置について説明する。図３１は、本発明の実施の形態による第２の送信装置の構成を示すブロック図である。この送信装置６０は、伝送制御部６３１、符号化部６３２、スイッチ６３３、スイッチ６３４、マッパ部６１、スイッチ６３６、直交変調部６３７およびマッパ書き換え制御部６２から構成される。図８に示した従来の送信装置６０２−２とこの送信装置６０とを比較すると、両装置は、同一構成の伝送制御部６３１、符号化部６３２、スイッチ６３３，６３４，６３６および直交変調部６３７を備えている点で同一であるが、送信装置６０は、外部から書き換え可能なマッパ部６１、およびマッパ部６１の書き換えを行うマッパ書き換え制御部６２を備えている点で相違する。すなわち、マッパ部６１は、マッパ部６３５を外部から書き換えたものであり、この書き換え処理はマッパ書き換え制御部６２により行われる。
【０１２０】
マッパテーブルを書き換えることにより、可変振幅のマッパとして利用することができる。マッパテーブルの初期値には、通常想定される進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の入力バックオフに対応する振幅値のマッパが書き込まれている。
【０１２１】
例えば、マッパ＃４（１６ＡＰＳＫ用）に、通常想定される進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の入力バックオフに対応する振幅値のマッパが書き込まれている場合に、マッパ書き換え制御部６２が、このマッパテーブルを振幅の異なるものに書き換えることにより、振幅の異なる１６ＡＰＳＫマッピング信号を生成することができる。なお、マッパの書き換え操作は、図１８に示した管制地球局の伝送制御信号解析制御部２５１から送出されるマッパ書き換え指示信号によってなされる。この場合、伝送制御信号解析制御部２５１は、ダウンリンク監視用受信機１０のレベル測定部１４から入力した基準レベルとなる変調方式の平均電力およびバックオフ運用する変調方式の平均電力から、所望のバックオフより大きいか小さいかを判定して、マッパ書き換え指示信号を生成する。
【０１２２】
同様に、マッパ＃５（３２ＡＰＳＫ用）に、通常想定される進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の入力バックオフに対応する振幅値のマッパが書き込まれている場合に、マッパ書き換え制御部６２が、このマッパテーブルを振幅の異なるものに書き換えることにより、振幅の異なる３２ＡＰＳＫマッピング信号を生成することができる。なお、スイッチの切り替え操作は、図１８に示した管制地球局の伝送制御信号解析制御部２５１から送出されるマッパ書き換え指示信号によってなされる。
【０１２３】
次に、本発明の実施の形態によるアップリンク地球局について説明する。図２２は、本発明の実施の形態によるアップリンク地球局の構成を示すブロック図である。このアップリンク地球局は、放送に供されている放送チャンネルであるＢＳ−１ｃｈ、ＢＳ−３ｃｈ、ＢＳ−１３ｃｈ、ＢＳ−１５ｃｈそれぞれに対して設置されているアップリンクアンテナ５１０、このアップリンクアンテナ５１０に対応するそれぞれのアップリンク設備６６０、放送波受信用アンテナ５２０、ダウンリンク監視用受信装置２０および監視モニタ５３２から構成される。また、アップリンク設備６６０は、ＴＳ合成部６０１、送信装置５０または送信装置６０、周波数変換部６０３、電力増幅部６０４、周波数変換部６０５およびアップリンク監視用受信装置３０から構成される。図３に示した従来のアップリンク地球局と図２２に示すアップリンク地球局とを比較すると、図２２のアップリンク地球局は、従来のアップリンク地球局の送信装置６０２およびダウンリンク監視用受信装置５３１とは異なる構成の、図２０に示した送信装置５０または図３１に示した送信装置６０および図１６に示したダウンリンク監視用受信装置２０を備えている点で相違する。また、その送信装置５０にはマッパ切り替え信号が管制地球局の伝送制御信号解析制御部２５１から入力され、送信装置５０のマッパ部５１においてバックオフ量に対応したマッパが選択される点で相違する。また、その送信装置６０にはマッパ書き換え信号が管制地球局の伝送制御信号解析制御部２５１から入力され、送信装置６０のマッパ部６１においてバックオフ量に対応したマッパに書き換えられる点で相違する。
【０１２４】
以下、各変調方式の出力バックオフ量の補償処理について説明する。まず、図１８に示した管制地球局の伝送制御信号解析制御部２５１は、図１５に示したダウンリンク監視用受信装置１０のＡＧＣ増幅器１１にＡＧＣレベルホールド指示信号を送出する。ＡＧＣ増幅器１１は、ＡＧＣレベルホールド指示信号を入力すると、利得を固定する。
【０１２５】
また、図１８に示した管制地球局の伝送制御信号解析制御部２５１は、テレメトリ信号解析部３０３より、図１２の衛星中継器８００の受信機入力レベル測定部８２０の測定値Ｐ０を取得し、この測定値Ｐ０と衛星中継器のＡＬＣモードにおけるＴＷＴＡ入力バックオフの設定値から、衛星中継器の利得を算出する。さらに、この利得を固定利得モードの利得にセットし、放送衛星の中継器８００における進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の動作モードを通常のＡＬＣモードから固定利得モードに切り替えるコマンドを発射させるための指示をコマンド信号生成部２５２に出力する。これにより、図１２に示した放送衛星の減衰器ＡＴＴ８０７の値が固定され、固定利得モードに移行する。これらは、以下のレベル制御プロセスを実行している間、レベル制御機能が働き正確な測定ができなくなるのを防止するための処理である。
【０１２６】
次に、図１８に示した伝送制御信号解析制御部２５１は、図１５に示したダウンリンク監視用受信装置１０の変調方式ゲート信号生成部１３に対し、変調方式指示信号を送出し、レベル測定部１４が測定すべき変調方式を指定する。例えば、ＢＰＳＫ（出力バックオフ０ｄＢ）、ＱＰＳＫ（出力バックオフ０ｄＢ）、８ＰＳＫ（出力バックオフ０ｄＢ）および３２ＡＰＳＫ（出力バックオフ３ｄＢ）により時分割多重された信号のうち３２ＡＰＳＫのレベル設定を行う場合、伝送制御信号解析制御部２５１は、３２ＡＰＳＫを指定する変調方式指示信号を送出する。
【０１２７】
図１５に示したダウンリンク監視用受信装置１０の変調方式ゲート信号生成部１３は、伝送制御信号復号部１４５から、時分割多重されている変調方式の配列情報、および時分割多重変調波が構成されるフレームの先頭を示すフレーム同期信号を入力し、これらの配列情報およびフレーム同期信号に基づいて、変調方式指示信号が示す３２ＡＰＳＫ変調方式で伝送された変調信号の検波結果が直交検波部１４３から出力されている期間のみ有効となるゲート信号を生成し、レベル測定部１４に出力する。レベル測定部１４は、変調方式ゲート信号生成部１３からゲート信号を入力し、このゲート信号が有効な期間のみ（ゲート信号を入力している期間のみ）直交検波部１４３の出力の平均電力を測定し、その測定結果を図１８の伝送制御信号解析制御部２５１に出力する。
【０１２８】
伝送制御信号解析制御部２５１は、レベル測定部１４から測定結果である測定レベルを入力し、その測定レベルを監視しながら、送信装置５０におけるマッパ部５１のマッパバンクに対してマッパ切り替えを指示することにより、マッパを切り替え、３２ＡＰＳＫ信号が時分割多重される際の振幅レベルを、マッパの切り替えに応じて上下に変更することを繰り返し、または、送信装置６０におけるマッパ書き換え制御部６２に対してマッパ書き換えを指示することにより、マッパの信号点を異なる振幅の信号点に書き換え、３２ＡＰＳＫ信号が時分割多重される際の振幅レベルを、マッパの書き換えに応じて上下に変更することを繰り返し、そのときの測定レベルを測定し、所定のバックオフ値に最も近くなるマッパを探索する。測定レベルが所定のバックオフ値になるようなマッパが求まると、それが指定された変調方式の動作点となる。
【０１２９】
次に、伝送制御信号解析制御部２５１は、固定利得モードからＡＬＣモードへ戻すコマンドを発射するための指示をコマンド信号生成部２５２に出力する。これにより、放送衛星の中継器８００における進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９はＡＬＣモードに移行する。最後に、伝送制御信号解析制御部２５１は、ＡＧＣレベルホールド指示信号の出力を停止し、ダウンリンク監視用受信装置１０のＡＧＣ増幅器１１が固定利得動作ではなく通常のＡＧＣ動作を行うようにする。
【０１３０】
これにより、放送衛星における中継器８００の進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９において、所定の出力バックオフとなるようにレベル設定が完了する。また、バックオフ運用される全ての変調方式について、上記の処理を実行すれば、放送衛星の中継器８００における進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９は、所定の出力バックオフとなるようにレベル設定することができる。
【０１３１】
以上のように、本発明の実施の形態によれば、アップリンク地球局の送信装置５０，６０は、時分割多重する変調方式群のうち、出力バックオフ運用する変調方式について、放送衛星の中継器８００の特性から換算した入力バックオフを持たせた信号点マッパであるマッパ部（図１４の構成を有するマッパ）を備えることにより、飽和点運用される変調方式のレベル設定を行なったとき、全ての変調方式について自動的に所望のバックオフ点で運用することが可能となる。
【０１３２】
また、管制地球局のダウンリンク監視用受信装置１０は、伝送制御信号復号部１４５から取得したフレーム同期信号および伝送制御情報、並びに伝送制御信号解析制御部２５１から入力した変調方式指示信号に基づいて、指定された変調方式期間だけ有効となるゲート信号を発生させる変調方式ゲート信号生成部１３と、前記ゲート信号期間において直交検波部１４３の直交検波出力の平均電力を測定し、測定結果を伝送制御信号解析制御部２５１に出力するレベル測定部１４とを備えることにより、伝送制御信号解析制御部２５１から指定した変調方式の相対電力の測定が可能となる。
【０１３３】
また、管制地球局のダウンリンク監視用受信装置１０は、ＡＧＣレベルホールド指示信号を伝送制御信号解析制御部２５１から入力してＡＧＣ利得を固定するＡＧＣ増幅器１１と、伝送制御信号復号部１４５から取得したフレーム同期信号および伝送制御情報、並びに伝送制御信号解析制御部２５１から入力した変調方式指示信号に基づいて、指定された変調方式期間だけ有効となるゲート信号を発生させる変調方式ゲート信号生成部１３と、前記ゲート信号期間において直交検波部１４３の直交検波出力の平均電力を測定し、測定結果を伝送制御信号解析制御部２５１に出力するレベル測定部１４とを備えることにより、放送衛星の中継器８００の出力が途中で変化しても、ＡＧＣ動作の影響を受けることなく、伝送制御信号解析制御部２５１から指定した変調方式の相対電力の測定が可能となる。
【０１３４】
また、管制地球局のダウンリンク監視用受信装置１０は、出力バックオフ運用される変調方式について、所定のバックオフ量だけ抑圧した信号点に対応した位相誤差テーブル１５およびデマッピングテーブルまたは尤度情報テーブル１６を備えることにより、同期再生を安定化し、受信特性を改善することが可能となる。
【０１３５】
また、管制地球局の電力測定装置４０は、伝送制御信号復号部１４５から取得したフレーム同期信号および伝送制御情報、並びに伝送制御信号解析制御部２５１から入力した変調方式指示信号に基づいて、指定された変調方式期間だけ有効となるゲート信号を発生させる変調方式ゲート信号生成部１３と、前記ゲート信号期間において直交検波部１４３の直交検波出力の平均電力を測定し、測定結果を伝送制御信号解析制御部２５１に出力するレベル測定部１４とを備えることにより、外部から指定した変調方式の相対電力の測定が可能となる。
【０１３６】
また、管制地球局の電力測定装置４０は、ＡＧＣレベルホールド指示信号を伝送制御信号解析制御部２５１から入力してＡＧＣ利得を固定するＡＧＣ増幅器１１と、伝送制御信号復号部１４５から取得したフレーム同期信号および伝送制御情報、並びに伝送制御信号解析制御部２５１から入力した変調方式指示信号に基づいて、指定された変調方式期間だけ有効となるゲート信号を発生させる変調方式ゲート信号生成部１３と、前記ゲート信号期間において直交検波部１４３の直交検波出力の平均電力を測定し、測定結果を伝送制御信号解析制御部２５１に出力するレベル測定部１４とを備えることにより、放送衛星の中継器８００の出力が途中で変化しても、ＡＧＣ動作の影響を受けず、外部から指定した変調方式の相対電力の測定が可能となる。
【０１３７】
また、管制地球局の電力測定装置４０は、出力バックオフ運用される変調方式について、所定のバックオフ量だけ抑圧した信号点に対応した位相誤差テーブル１５を備えることにより、同期再生を安定化することが可能となる。
【０１３８】
また、管制地球局におけるコマンド信号送信装置２６０の伝送制御信号解析制御部２５１は、バックオフ運用される変調方式の占有割合が変更される前に放送衛星における中継器８００の受信機入力測定値(Ｐ０)をテレメトリ信号から取得する機能と、進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の動作モードをＡＬＣモードから固定利得モードに切り替えるコマンドを発射させる機能と、バックオフ運用される変調方式の占有割合が変更された後に前記衛星中継器の受信機入力測定値(Ｐ１)をテレメトリ信号から取得する機能と、進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９のＡＬＣモードの入力バックオフをＰ１／Ｐ０倍した設定値に書き換えるコマンドを発射させる機能と、前記進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の動作モードを固定利得モードからＡＬＣモードに切り替えるコマンドを発射させる機能とを備えたことにより、バックオフ運用される変調方式の占有割合が変更された場合にも、衛星中継器の運用レベルを適正に設定することが可能となる。
【０１３９】
また、管制地球局におけるコマンド信号送信装置２６０の伝送制御信号解析制御部２５１は、放送衛星における中継器８００の進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の動作モードをＡＬＣモードから固定利得モードに切り替えるコマンドを発射させる機能と、ダウンリンク監視用受信装置１０または電力測定装置４０に対して測定すべき飽和レベルで運用される変調方式を指定する機能と、ダウンリンク監視用受信装置１０または電力測定装置４０による測定レベルを監視しながら、進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９のＴＷＴＡ入力レベルまたはＴＷＴＡ入力バックオフを上下に変更を繰り返し、測定レベルが最大になるようなＴＷＴＡ入力レベルまたはＴＷＴＡ入力バックオフを探索するため、固定利得モードの利得値を設定するコマンドを発射させる機能と、放送衛星における中継器８００の進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の動作モードを固定利得モードからＡＬＣモードに切り替えるコマンドを発射させる機能とを備えることにより、特定の変調方式による変調信号に対する運用レベルを、放送衛星の中継器８００の飽和点に設定することが可能となる。
【０１４０】
また、管制地球局におけるコマンド信号送信装置２６０の伝送制御信号解析制御部２５１は、ダウンリンク監視用受信装置１０または電力測定装置４０のＡＧＣ増幅器１１にＡＧＣレベルホールド指示信号を送出する機能と、放送衛星における中継器８００の進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の動作モードをＡＬＣモードから固定利得モードに切り替えるコマンドを発射させる機能と、ダウンリンク監視用受信装置１０または電力測定装置４０に対して測定すべき飽和レベルで運用される変調方式を指定する機能と、ダウンリンク監視用受信装置１０または電力測定装置４０による測定レベルを監視しながら、進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９のＴＷＴＡ入力レベルを上下に変更を繰り返し、測定レベルが最大になるようなＴＷＴＡ入力レベルを探索するため、固定利得モードの利得値を設定するコマンドを発射させる機能と、放送衛星における中継器８００の進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の動作モードを固定利得モードからＡＬＣモードに切り替えるコマンドを発射させる機能と、ＡＧＣレベルホールド指示信号の出力を停止する機能とを備えることにより、特定の変調方式による変調信号に対する運用レベルを、放送衛星の中継器８００の飽和点に設定することが可能となる。
【０１４１】
また、アップリンク地球局のダウンリンク監視用受信装置２０は、出力バックオフ運用される変調方式について、放送衛星の中継器８００において所定の出力バックオフ量だけ抑圧した信号点に対応した位相誤差テーブル２２およびデマッピングテーブルまたは尤度情報テーブル２３を備えることにより、同期再生を安定化し、受信特性が改善される。
【０１４２】
また、アップリンク地球局のアップリンク監視用受信装置３０は、出力バックオフ運用される変調方式について、放送衛星の中継器８００において所定の出力バックオフ量を換算した入力バックオフだけ抑圧した信号点に対応した位相誤差テーブル３２およびデマッピングテーブルまたは尤度情報テーブル３３を備えることにより、同期再生を安定化し、受信特性を改善することが可能となる。
【０１４３】
また、アップリンク地球局の送信装置５０は、時分割多重する変調方式群のうち、出力バックオフ運用する変調方式について、複数のバックオフに対応した信号点マッパであるマッパ部５１を備えることにより、伝送制御信号解析制御部２５１からの指示による変調方式毎にバックオフ量の変更が可能となる。
【０１４４】
また、管制地球局におけるコマンド信号送信装置２６０の伝送制御信号解析制御部２５１は、放送衛星における中継器８００の進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の動作モードをＡＬＣモードから固定利得モードに切り替えるコマンドを発射させる機能と、ダウンリンク監視用受信装置１０または電力測定装置４０に対して測定すべき基準レベルとなる変調方式およびレベル調整対象となるバックオフ運用する変調方式を指定する機能と、ダウンリンク監視用受信装置１０または電力測定装置４０における変調方式による変調信号の測定レベルを監視しながら、アップリンク地球局の送信装置５０に対しバックオフ運用する変調方式のマッパ切り替えを指示する機能または送信装置６０に対しバックオフ運用する変調方式のマッパ書き換えを指示する機能と、その変調方式による変調信号の多重レベルを上下に変更を繰り返し、そのときの測定レベルを測定し、所定のバックオフ値に最も近くなるマッパを探索する機能と、放送衛星における中継器８００の進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の動作モードを固定利得モードからＡＬＣモードに切り替えるコマンドを発射させる機能とを備えることにより、特定の変調方式に対する放送衛星の中継器８００の運用レベルを所定のバックオフに設定することが可能となる。
【０１４５】
また、管制地球局におけるコマンド信号送信装置２６０の伝送制御信号解析制御部２５１は、ダウンリンク監視用受信装置１０または電力測定装置４０のＡＧＣ増幅器１１にＡＧＣレベルホールド指示信号を送出する機能と、放送衛星における中継器８００の進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の動作モードをＡＬＣモードから固定利得モードに切り替えるコマンドを発射させる機能と、ダウンリンク監視用受信装置１０または電力測定装置４０に対して測定すべき基準レベルとなる変調方式およびレベル調整対象となるバックオフ運用する変調方式を指定する機能と、ダウンリンク監視用受信装置１０または電力測定装置４０における変調方式による変調信号の測定レベルを監視しながら、アップリンク地球局の送信装置５０に対しバックオフ運用する変調方式のマッパ切り替えを指示する機能または送信装置６０に対しバックオフ運用する変調方式のマッパ書き換えを指示する機能と、その変調方式による変調信号の多重レベルを上下に変更を繰り返し、そのときの測定レベルを測定し、所定のバックオフ値に最も近くなるマッパを探索する機能と、放送衛星における中継器８００の進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の動作モードを固定利得モードからＡＬＣモードに切り替えるコマンドを発射させる機能、ＡＧＣレベルホールド指示信号の出力を停止する機能とを備えることにより、特定の変調方式に対する放送衛星の中継器８００の運用レベルを所定のバックオフに設定することが可能となる。
【０１４６】
また、アップリンク地球局の送信装置５０は、時分割多重する変調方式群のうち、出力バックオフ運用する変調方式について、変調方式ごとに、バックオフに対応した信号点に書き換えられるマッパ部５１を備えることにより、伝送制御信号解析制御部２５１からの指示による変調方式毎にバックオフ量の変更が可能となる。
【０１４７】
また、管制地球局におけるコマンド信号送信装置２６０の伝送制御信号解析制御部２５１は、放送衛星における中継器８００の進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の動作モードをＡＬＣモードから固定利得モードに切り替えるコマンドを発射させる機能と、ダウンリンク監視用受信装置１０または電力測定装置４０に対して測定すべき基準レベルとなる変調方式およびレベル調整対象となるバックオフ運用する変調方式を指定する機能と、ダウンリンク監視用受信装置１０または電力測定装置４０における変調方式による変調信号の測定レベルを監視しながら、アップリンク地球局の送信装置５０に対しバックオフ運用する変調方式のマッパ切り替えを指示する機能または送信装置６０に対しバックオフ運用する変調方式のマッパ書き換えを指示する機能と、その変調方式による変調信号の多重レベルを上下に変更を繰り返し、そのときの測定レベルを測定し、所定のバックオフ値に最も近くなるマッパを探索する機能と、放送衛星における中継器８００の進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の動作モードを固定利得モードからＡＬＣモードに切り替えるコマンドを発射させる機能とを備えることにより、特定の変調方式に対する放送衛星の中継器８００の運用レベルを所定のバックオフに設定することが可能となる。
【０１４８】
また、管制地球局におけるコマンド信号送信装置２６０の伝送制御信号解析制御部２５１は、ダウンリンク監視用受信装置１０または電力測定装置４０のＡＧＣ増幅器１１にＡＧＣレベルホールド指示信号を送出する機能と、放送衛星における中継器８００の進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の動作モードをＡＬＣモードから固定利得モードに切り替えるコマンドを発射させる機能と、ダウンリンク監視用受信装置１０または電力測定装置４０に対して測定すべき基準レベルとなる変調方式およびレベル調整対象となるバックオフ運用する変調方式を指定する機能と、ダウンリンク監視用受信装置１０または電力測定装置４０における変調方式による変調信号の測定レベルを監視しながら、アップリンク地球局の送信装置５０に対しバックオフ運用する変調方式のマッパ切り替えを指示する機能または送信装置６０に対しバックオフ運用する変調方式のマッパ書き換えを指示する機能と、その変調方式による変調信号の多重レベルを上下に変更を繰り返し、そのときの測定レベルを測定し、所定のバックオフ値に最も近くなるマッパを探索する機能と、放送衛星における中継器８００の進行波管増幅器ＴＷＴＡ８０９の動作モードを固定利得モードからＡＬＣモードに切り替えるコマンドを発射させる機能、ＡＧＣレベルホールド指示信号の出力を停止する機能とを備えることにより、特定の変調方式に対する放送衛星の中継器８００の運用レベルを所定のバックオフに設定することが可能となる。
【０１４９】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、図１８に示した管制地球局におけるコマンド信号送信装置２６０は伝送制御信号解析制御部２５１を備えるようにしたが、これに限定されるものではなく、伝送制御信号解析制御部２５１はコマンド信号送信装置２６０に内蔵する必要はなく、監視系１８０やテレメトリ信号受信装置３００に内蔵するようにしてもよいし、場合によってはアップリンク地球局内に設置するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１５０】
１０，２０  ダウンリンク監視用受信装置
１１  ＡＧＣ増幅器
１３  変調方式ゲート信号生成部
１４  レベル測定部
１５，２２，３２  位相誤差テーブル
１６，２３，３３  デマッピングテーブルまたは尤度情報テーブル
３０  アップリンク監視用受信装置
３１  伝送制御信号復号部
４０  電力測定装置
５０，６０  送信装置
５１，６１  マッパ部
６２  マッパ書き換え制御部
１１０  衛星追尾アンテナ
１２０  放送波受信用アンテナ
１３０，１８０  監視系
１３１  ダウンリンク監視用受信装置
１３２  監視モニタ
１４１  ＡＧＣ増幅器
１４２  チャンネル選択部
１４３  直交検波部
１４４  レベル検出部
１４５  伝送制御信号復号部
１４６  デマッピングまたは尤度検出部
１４７  内符号復号部
１４８  デインターリーブ部
１４９  エネルギー逆拡散部
１５０  ＲＳ復号部
１６１，１６３  位相誤差テーブル
１６２，１６４  デマッピングまたは尤度情報テーブル
１６５  符号化復号部
２００，２６０  コマンド信号送信装置
２０１  制御盤
２０２，２５２  コマンド信号生成部
２０３  符号化変調部
２０４  周波数変換部
２５１  伝送制御信号解析制御部
３００  テレメトリ信号受信装置
３０１  周波数変換部
３０２  復調復号部
３０３  テレメトリ信号解析部
５１０  アップリンクアンテナ
５２０  放送波受信用アンテナ
５３１  ダウンリンク監視用受信装置
５３２  監視モニタ
６００，６６０  アップリンク設備
６０１  ＴＳ合成部
６０２  送信装置
６０３  周波数変換部
６０４  電力増幅部
６０５  周波数変換部
６０６  アップリンク監視用受信装置
６２１  フレーム生成部
６２２，６２８  エネルギー拡散部
６２３  インターリーブ部
６２４  畳み込み符号化部
６２５  マッパ部
６２６  時分割多重／直交変調部
６２７  ＲＳ符号化部
６３１  伝送制御部
６３２  符号化部
６３３，６３４，６３６  スイッチ
６３５  マッパ部
６３７  直交変調部
８００  中継器
８０１  送受信アンテナ
８０２  ダイプレクサ
８０３  帯域通過フィルタＢＰＦ
８０４  周波数変換部
８０５  分波器
８０６  ＩＭＵＸフィルタ
８０７  減衰器ＡＴＴ
８０８  励振用増幅器ＤＬＡ
８０９  進行波管増幅器ＴＷＴＡ
８１０  ＯＭＵＸフィルタ
８１１  コマンド受信部
８１２  コマンド復号部
８１３  レベル設定部
８１４  入力レベル測定部
８１５  出力レベル測定部
８１６  テレメトリ符号部
８１７  テレメトリ送信部
８１８  合成器
８１９  ハーモニックフィルタＨＦ
８２０  受信機入力レベル測定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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