(57)【要約】【課題】人為的ミスにより生じる通信衛星への悪影響を防止し、太陽雑音発生時に降雨減衰が生じても送信電力を適正に保てるようにした衛星通信システムの地上局装置を提供すること。【解決手段】地上局装置の緯度経度、利用する通信衛星の軌道経度、アンテナ口径から太陽雑音発生時刻を演算し、太陽雑音発生期間内においては地上局装置の送信電力を自動制御する。これにより人為的ミスを防ぐことが可能となり、太陽雑音発生時に降雨減衰が生じても回線断を防ぐことが可能となる。【選択図】      図４
2007215113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信波の送信電力を利得制御手段で可変して送出する手段を備えた衛星通信システムの地上局装置において、
通信衛星から送信される信号を受信するアンテナと、
受信信号中のキャリアレベルを計測するキャリアレベル計測手段と、
受信信号中のノイズレベルを計測するノイズレベル計測手段と、
自装置の位置情報と、前記通信衛星の軌道経度情報と、前記アンテナの口径とに基づいて太陽雑音の発生期間を算出する算出手段と、
前記キャリアレベルと前記ノイズレベルとの比であるＣ／Ｎ値をモニタするモニタ手段とを具備し、
前記利得制御手段は、
前記算出された太陽雑音の発生期間外において前記Ｃ／Ｎ値が晴天時の値よりも劣化した場合に、前記ノイズレベルが一定であれば前記送信波の送信電力を増加させ、
前記算出された太陽雑音の発生期間内において前記Ｃ／Ｎ値が晴天時の値よりも劣化した場合に、前記キャリアレベルが劣化していれば前記送信波の送信電力を増加させることを特徴とする衛星通信システムの地上局装置。
【請求項２】
前記利得制御手段は、晴天時のノイズレベルをＮ１として算出されるＣ／Ｎ１の値が低下したことにより前記キャリアレベルが劣化したとすることを特徴とする請求項１に記載の衛星通信システムの地上局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星通信システムの地上局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
衛星通信システムの地上局においては、衛星を介して受信された伝送信号の信号レベルを検出し、この検出値に基づいて送信電力を可変制御する送信電力制御回路を備えている（例えば特許文献１を参照）。近年では通信衛星のビーコン波の受信Ｃ／Ｎ（キャリアノイズ）の変化を利用して、地上局の送信電力を制御するシステムがある。降雨減衰の影響によりＣレベルが低下し、太陽雑音の影響を受けるとＮレベルが上昇する。このように、降雨減衰、および太陽雑音のいずれの影響を受けることによってもＣ／Ｎは低下する。
【０００３】
ところで、既存のシステムでは受信Ｃ／Ｎが低下すると盲目的に送信電力を上げるようにしているので、太陽雑音が生じると晴天であっても送信電力が上がることがある。これを防ぐために太陽雑音の発生に対しては、通信衛星会社から公表される太陽雑音発生時刻のデータに基づいて手動運用により送信電力を一定値に保つようにしている。
【特許文献１】特開平０５−３７２５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら手動運用では人為的ミスのおそれがあり、特に太陽雑音の発生時刻が失念されると地上局からの送信電力が過大になって通信衛星の中継器に悪影響の及ぶ危険がある。さらには太陽雑音発生時に降雨減衰が生じると送信電力を制御できなくなって回線断となる場合もある。  
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、人為的ミスにより生じる通信衛星への悪影響を防止し、太陽雑音発生時に降雨減衰が生じても送信電力を適正に保てるようにした衛星通信システムの地上局装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためにこの発明の一態様によれば、送信波の送信電力を利得制御手段で可変して送出する手段を備えた衛星通信システムの地上局装置において、通信衛星から送信される信号を受信するアンテナと、受信信号中のキャリアレベルを計測するキャリアレベル計測手段と、受信信号中のノイズレベルを計測するノイズレベル計測手段と、自装置の位置情報と、前記通信衛星の軌道経度情報と、前記アンテナの口径とに基づいて太陽雑音の発生期間を算出する算出手段と、前記キャリアレベルと前記ノイズレベルとの比であるＣ／Ｎ値をモニタするモニタ手段とを具備し、前記利得制御手段は、前記算出された太陽雑音の発生期間外において前記Ｃ／Ｎ値が晴天時の値よりも劣化した場合に、前記ノイズレベルが一定であれば前記送信波の送信電力を増加させ、前記算出された太陽雑音の発生期間内において前記Ｃ／Ｎ値が晴天時の値よりも劣化した場合に、前記キャリアレベルが劣化していれば前記送信波の送信電力を増加させることを特徴とする衛星通信システムの地上局装置が提供される。
【０００６】
このような手段を講じることにより、太陽雑音の発生期間が算出され、その時刻が到来すると地上局装置の送信電力が自動制御される。これにより人為的ミスを防ぐことが可能になるとともに、太陽雑音発生時に降雨減衰が生じた場合でも送信電力が増大されるので回線断を防ぐことが可能になる。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、人為的ミスにより生じる通信衛星への悪影響を防止し、太陽雑音発生時に降雨減衰が生じても送信電力を適正に保てるようにした衛星通信システムの地上局装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１はこの発明に係わる衛星通信地上局の一実施形態を示すブロック図である。図１において符号１は衛星モデム、２は合成分配部、３はアップコンバータ（送信周波数変換部）、４は衛星通信地上局の送信電力を制御する送信電力制御部、５は衛星通信地上局の緯度経度と正確な時刻を得るためのＧＰＳ受信機、６は大電力増幅器、７は直交偏分波器、８はアンテナ装置、９は低雑音周波数変換器、１０はダウンコンバータ（受信周波数変換器）である。
【０００９】
図２は本発明による送信電力制御部４の一実施例であり、１２は通信衛星からの受信信号を入力するための受信信号入力端子、１３は通信衛星のビーコン受信Ｃ／Ｎ検出を行うデジタル信号処理部である。このデジタル信号処理部１３は、ビーコン受信Ｃ／Ｎに基づいて送信電力補正値を演算する機能と、時計機能と、衛星通信地上局が太陽雑音の影響を受ける時刻を演算する機能とを備える。この太陽雑音発生時刻は、ＧＰＳ受信機５から得られる衛星通信地上局の緯度経度と、衛星通信地上局のアンテナ開口径と、利用する通信衛星の軌道経度とから算出される。
【００１０】
符号１４は利用する通信衛星の軌道経度や太陽雑音発生時刻などを記憶するメモリ、１５は送信電力制御部４によりコントロールされる可変減衰器、１６はＧＰＳ受信器の信号を入力するＧＰＳ信号入力端子、１７は送信信号を入力する送信信号入力端子、１８は送信電力制御により送信レベルを制御された送信信号を大電力増幅器６へ出力する送信信号出力端子である。
【００１１】
図３は、図２の送信電力制御部４の初期設定の手順を示すフローチャートである。図３において、まず晴天時における衛星のビーコン信号の受信Ｃ／Ｎを、デジタル信号処理部１３で検出する（ステップＳ１）。ここで検出したノイズレベルをＮ１とする。Ｃ／Ｎはビーコン信号の受信レベル（Ｃ）と、或る帯域幅を持つノイズ（Ｎ）との比として算出される。次に、デジタル信号処理部１３において、送信電力の補正値を０ｄＢとする（ステップＳ２）。次に、ＧＰＳ受信機５から、デジタル信号処理部１３に衛星通信地上局の緯度経度、時刻データを取り込む（ステップＳ３）。次に、利用する衛星の軌道経度、衛星通信地上局のアンテナ開口径をメモリ１４から呼び出す（ステップＳ４）。最後に、ステップＳ３、４で得たデータに基づいてデジタル信号処理部１３により太陽雑音発生時刻を演算し、結果をメモリ１４に記憶させる（ステップＳ５）。
【００１２】
図４は、図２の送信電力制御部４の動作手順を示すフローチャートである。なお晴天時における衛星通信地上局の送信電力は設定済みであるとする。実運用時においては、送信電力制御部４はまずデジタル信号処理部１３により衛星のビーコン信号の受信Ｃ／Ｎを検出する（ステップＳ６）。次に送信電力制御部４は、ビーコン信号のＣ／Ｎ値が晴天時より劣化しているか否かを判定し（ステップＳ７）、劣化している場合には次のステップに進む。
【００１３】
次のステップではＮ（ノイズ）のレベルを判定し（ステップＳ８）、Ｎレベルが初期設定値と変化がなければ、ステップＳ７で生じたＣ／Ｎの劣化は降雨によるものと判断してステップＳ１８へ進む。ステップＳ１８では、Ｃ／Ｎ値から送信電力の補正値をデジタル信号処理部１３で演算し、可変減衰器１５を制御して適正な送信電力とする。ステップＳ８でＮレベルが初期設定値と比較して上昇していればステップＳ９へ進む。
【００１４】
ステップＳ９では現在時刻を判定し、太陽雑音発生時刻でなければステップＳ１９へ進む。ステップＳ１９では太陽雑音発生時刻でないにも拘わらずＮレベルが上昇しているため、アンテナの指向方向がずれている場合等が考えられるので、アラームを表示する。ステップＳ９で太陽雑音発生時刻であれば、ステップＳ１０へ進む。
【００１５】
ステップＳ１０では、初期設定値に記録したノイズレベル（Ｎ１）をメモリ１４から呼び出す。以後の処理においてＣ／Ｎ値を算出する際には、ノイズレベルをＮ１とする。次のステップＳ１１では通信衛星のビーコン信号のレベル（Ｃ）をデジタル処理により測定する。次のステップＳ１２ではさらに現在時刻を判定し、太陽雑音発生時刻終了時であればステップＳ１６へ進む。太陽雑音発生時刻終了時でなければ、ステップＳ１３へ進む。
【００１６】
ステップＳ１３ではＣ／Ｎ１を演算し、その値が晴天時より劣化していなければ、ステップＳ１１に戻る。Ｃ／Ｎ１値が晴天時より劣化している場合には降雨によるものと判断し、ステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４ではＣ／Ｎ１値から送信電力の補正値をデジタル信号処理部１３で演算し、可変減衰器１５を制御して適正な送信電力とする。
【００１７】
次のステップＳ１５では再度現在時刻を判定し、太陽雑音発生時刻終了時であればステップＳ１６へ進む。太陽雑音発生時刻終了時でなければステップＳ１１に戻る。ステップＳ１６では太陽雑音の発生が終了したので、ＧＰＳデータ（衛星地上局の緯度経度、時刻）をＧＰＳ装置５から受信したのち、利用する衛星の軌道経度、衛星通信地上局のアンテナ装置のアンテナ開口径をメモリ１４から呼び出す。そして次のステップＳ１７で、次回発生する太陽雑音発生時刻を演算してメモリ１４に記憶したのちステップＳ６に戻り、シーケンスを継続する。
【００１８】
以上のようにこの実施形態では、地上局装置の緯度経度、利用する通信衛星の軌道経度、アンテナ口径から太陽雑音発生時刻を演算し、太陽雑音発生期間内においては地上局装置の送信電力を自動制御するようにしている。これにより人為的ミスを防ぐことが可能となり、太陽雑音発生時に降雨減衰が生じても回線断を防ぐことが可能となる。またこの実施形態では、送信電力制御部４においてデジタル信号処理を用いているので（デジタル信号処理部１３）により、様々な衛星通信システムに柔軟に対応することが可能となる。これらのことから、人為的ミスにより生じる通信衛星への悪影響を防止し、太陽雑音発生時に降雨減衰が生じても送信電力を適正に保てるようにした衛星通信システムの地上局装置を提供することが可能となる。
【００１９】
なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明に係わる衛星通信地上局の一実施形態を示すブロック図。
【図２】図１の送信電力制御部４の一実施形態を示すブロック図。
【図３】図２の送信電力制御部４の初期設定の手順を示すフローチャート。
【図４】図２の送信電力制御部４の動作手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００２１】
１…衛星モデム、２…合成分配部、３…送信周波数変換部（アップコンバータ）、４…送信電力制御部、５…ＧＰＳ受信機、６…大電力増幅器、７…直交偏分波器、８…アンテナ装置、９…低雑音周波数変換器、１０…受信周波数変換部（ダウンコンバータ）、１１…送信電力制御部、１２…受信信号入力端子、１３…デジタル信号処理部、１４…メモリ、１５…可変減衰器、１６…ＧＰＳ信号入力端子、１７…送信信号入力端子、１８…送信信号出力端子
【図１】
2007215113.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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