铱星系统介绍与思考
铱星系统网络结构原理
铱星系统网络结构原理铱星（Iridium）通信系统是美国摩托罗拉公司提出的依靠卫星提供联络的低轨全球个人移动通信系统，使用手持式终端。
由于原设计是布放77颗卫星，按化学元素“铱”的原子序数排列，故取名为铱星通信系统。
后来对原设计进行调整，布放的工作卫星数目改为66颗（另有6颗备用卫星），但仍保留原名称。
铱星系统能够覆盖到全球各个角落，无论在海上、陆地或空中，人们都可以利用铱星系统与任何地区的任何人通话，从而实现了真正意义上的“全球通”。
如果通话距离较远，单个卫星无法完成传递任务，则信号可先通过各个卫星间传递。
其用户主要来自海事、民航、油气钻探、采矿、建筑、林业等部门以及其他一些组织和个人，目前美国国防部是其最大的用户。
1、铱星系统网络结构铱星系统总体结构与链路关系如图1所示。
图1.铱星系统总体结构与链路关系示意图（1）空间段铱星网络的空间段（即星座）由66颗低轨道卫星组成，轨道高度约为780km，卫星重量约700kg，设计寿命一般为5~7年。
这66颗卫星分布在6个极地轨道面上，每个轨道面上有11颗卫星，另外还有1颗备用卫星，保证每个平面至少有1颗卫星覆盖地球。
卫星以大约27000km/h的速度绕地球旋转，运行周期约100min。
每颗卫星与其他四颗卫星交叉链接，两个在同一个轨道面，两个在邻近的轨道面。
铱星星座和铱星外形如图2所示。
图2.铱星星座和铱星外形（2）地面段铱星网络的地面段包括系统控制中心站(SCS)、关口站( Gate-way) 和测控站。
SCS有两个，一主一备，任务是控制66颗铱星在轨道的运行位置和星体状态，使每一颗星都保证以正确的姿态飞行在自己应在的轨道和位置，并将卫星的状态数据提供给关口站，从而保证星与星、星与地之间的正常通信联络。
关口站共有12个，用于连接地面网络系统与铱星系统，并对铱星系统的业务进行管理，提供每一个铱系统呼叫的建立、保持和拆除，支持寻呼信息的收集和交付。
测控站有3个，用于完成遥测、跟踪和控制的任务，它们直接与控制中心连接在一起，以调整卫星发射定位及后续轨道的位置。
Iridium(铱星)系统介绍
ETS功能
1. 2.
3.
4.
ITM包处理 参与呼叫处理CPLD ring-alerting handoff ET管理 ETS时钟处理
ITM包数据处理
ITM桢结构
ET功能
1. 2.
3.
捕获卫星 在轨跟踪 重新捕获
MOC功能
源消息收集 维持和存储用户信息和消息 通过MTC完成DMS业务 通过SSS完成VM和ECC业务 监测MOC的运行 向OMCG报告故障，安全等管理信息 提供到OMCG的计费接口
呼叫处理过程
系统呼叫处理分步说明
ISU做主叫 SU做被叫 PSTN做主叫 PSTN做被叫
ISU作主叫
ISU作被叫
PSTN作主叫
PSTN作被叫
呼叫处理完整过程
ISU呼叫ISU：
呼叫处理完整过程
ISU呼叫PSTN
铱系统消息业务
消息业务种类： 定向消息业务DMS 语音消息业务VM 增强呼叫完成业务ECC 传真的存储和转发业务FSF
系统控制 部分组成SCS
遥测跟踪指挥中心TTAC TTAC-N Iceland 2ETs TTAC-E Canada 4ETs TTAC-W Canada 4ETs TTAC-C USA 2ETs CF运维中心 SNOC 主控 TOC 临时 BOC 备份
系统控制 部分组成SCS
卫星footprint
每星48波束 每星footprint直径 2800Km 所有卫星footprint可 重叠
星体介绍
轨道高度约为700公 里，周期约100分钟 3个业务天线 L段 4个星际天线SV 4个馈线天线GW 2个太阳能光板 推进器、 燃料仓及 其它星上标准设备 寿命，2014年
铱星 数传 GPS 终端
一.铱星系统简介目前，全球主要有铱星（Iridium）和全球星（Global star）两个可实现全球覆盖的卫星移动通信系统。
铱（Iridium）系统，采用11轨道66颗星的星状星座，铱星系统（IRIDIUM）是由66颗环绕地球的低轨卫星网组成的全球卫星移动通信系统。
是地面固定电话网和移动电话网的延伸和补充。
卫星高度为765km，采用独立成网，覆盖全球包括南北极。
在上世纪末，铱星系统一投入商用，就吸引了全球的目光，一度成为最耀眼的人工“星系”。
全球星（Global star）系统，采用8轨道48颗星的莱克尔星座，卫星高度约1400km，只覆盖全球南北纬70度以内的地方。
铱星是把交换处理都放在“星”上，如果有大的灾情出现也不会影响他的使用，所以成为当前卫星移动通信发展的一个方向；而全球星因为它所有的技术改造和技术开发都在地面上进行，要是灾情对他的地面站有影响，问题解决比较困难。
铱星在2000年年底经过重组，成立“新铱星”公司，也闯过了技术、融资、市场三道风险关，并得到了美国国防部的鼎力支持，原铱星系统的主要投资者摩托罗拉公司承担了新“铱星”手机的研制工作；美国波音公司则承担起卫星的维护和运营的责任。
从此，系统最大、全球覆盖范围最广的新铱星卫星通信系统为全球用户提供最可靠的卫星通信服务。
通过"无缝隙"的全球覆盖，为用户提供随时随地、及时沟通的便捷通信服务。
铱星系统（Iridium）卫星网络覆盖全球（包括南北两极），是迄今全球覆盖最广的卫星通信系统，是人类历史上第一个推出的真正意义上的全球卫星移动通信系统。
二.铱星数传终端简介铱星数传终端Iridium DTU以卫星为传输中继媒介，并通过串口与外部设备连接，为外部设备提供透明的数据接口，完成数据协议转换和透明传输这样一个功能。
在使用上，前端采集设备或智能数据设备（外部设备）可以通过对传感设备（GPS信息数据采集器）数据的信息采集，通常借助标准的数据接口，如RS232等，利用铱星数传终端发送回控制中心，实现对目标设备的实时监控；也可接收从控制中心接受指令信息，从而控制目标设备。
铱星事件给了我们很多思考
铱星事件给了我们很多思考，高技术带来的高风险即使在摩托罗拉这种跨国巨人面前也显得这样残酷无情，任何产品最终都要接受市场的检验，盲目发展以及对市场错误估计的代价是惨重的.铱星失败的原因是多方面的：管理5.1、决策构架问题铱星的管理决策架构使其根本不可能进行有效管理。
董事会28个成员说的是多国语言，每次开会就象是出席一次小型联合国会议，人人必须带着耳塞，收听5种语言的同步翻译.5.2、市场运营构架问题公司的基本组织结构是一个联合体(合伙人结构),由世界15个地区性的"闸口"(gateways)组成。
所谓"闸口"是指地面上的信号传输系统，可以收发和转送铱星电话讯号.各地区"闸口"负责在本地区范围内行销铱星的电话和服务。
铱星的市场运营构架无法建立起一支整体的销售队伍，设计完整的行销计划，建立各地区的分销渠道，形成统一有效的行销攻势.很多合伙人严重缺乏电讯业经验，比如委内瑞拉的投资者除了从事手机业务之外，还经营着奶制品。
铱星运营总部，不能过多地向地方"闸口"施压，因为"闸口"的主人都是董事会成员，.在运营的过程中，铱星的行销计划受到了个地区闸口的质疑，因而也就难以指望获得很好地配合。
5.3、市场机会已经失去过去10年里地面移动通信发展迅猛，夺走了铱星公司的目标市场，相对地面移动通信，尤其是移动电话领域，铱星计划在时间维上已失去了市场机会。
5.4、铱星系统本身不足相对地面移动电话系统,铱星系统本身也存在许多不足，手机个头笨重，运行不稳定，价格又昂贵，不能在室内和车内使用等等。
而整个世界通信系统的趋势却是手机越做越小，商家为了赚取通话费，甚至无偿赠送手机.5.5、商业运营起步不好由于手机缺乏，销售力量不足，价格昂贵，开业的前两个季度，在全球只发展了1万用户，到申请破产为止，这个耗资50亿美元建立的通信网只有5.5万用户，而一些分析家估计该公司要实现盈利平衡至少需要65万用户。
铱星系统文档
铱星系统简介铱星系统是一种全球性卫星通信系统，由 Motorola 公司于上世纪90年代开发并推出。
该系统由多颗卫星组成，用于在全球范围内提供移动通信和数据传输服务。
铱星系统采用低轨道卫星，可以覆盖全球范围，并提供高质量的语音通信、数据传输和定位服务。
构成铱星系统由多颗卫星组成，每颗卫星都维持在低轨道上，围绕地球运行。
每颗卫星位于约800公里的轨道高度上，这使得信号可以以较低的延迟传输。
整个系统由66颗主卫星和备用卫星组成，分为六个轨道平面，每个轨道平面包含11颗卫星。
这种构造确保了在任何地点和任何时间都能收到系统的信号。
功能移动通信铱星系统是一种全球性的移动通信系统，用户可以通过铱星网络使用自己的移动设备进行语音通话和短信传送。
用户只需在设备上安装铱星通信应用程序，即可通过卫星进行通信，无需依赖地面基站。
这使得铱星系统在偏远地区和海洋上具有重要的应用价值。
数据传输除了语音通信，铱星系统还支持数据传输服务。
用户可以通过铱星网络传输数据，包括电子邮件、文件传输和互联网接入等。
铱星的数据传输速度相比其他卫星通信系统可能较慢，但在没有其他通信基础设施的地区，铱星系统是一种可靠的选择。
定位服务铱星系统还提供定位服务，用户可以通过铱星设备定位自己的位置。
通过与铱星卫星的通信，系统可以计算出设备的经纬度坐标，提供准确的定位信息。
这对于探险者、海员和军事应用等领域非常有用。
应用领域海上和航空领域铱星系统在海上和航空领域有广泛的应用。
船舶和飞机可以使用铱星设备进行通信和定位，确保安全和效率。
铱星系统的覆盖范围广，几乎可以覆盖全球的海洋和空域。
军事应用铱星系统在军事领域也有重要的应用。
军方可以利用铱星设备进行通信、数据传输和定位，以支持作战行动和战场管理。
铱星系统的全球覆盖和可靠性使其成为军事通信的一个重要选择。
非洲和拉丁美洲地区在非洲和拉丁美洲地区，铱星系统是一种重要的通信基础设施。
在这些地区，地面基础设施不完善，通信覆盖范围有限。
铱系统
加强软实力
• 第一代铱星系统失败的很大一部分原因是自身软实力不够！ • 既然是公司就一定加强宣传，增强销售能力。不能目光短浅的把用户定位为高端 商务人士，或自以为是的认为客户都是非常尊重科技的（实际上大部分人都不懂， 也没有那份情怀！！！）通信应该广泛的存在于全世界所有人。让普通用户也能 享受卫星通信服务。 • 通信涉及到政治、军事等一系列关乎国家隐私的敏感话题，因此需要格外注意， 加强商业谈判、磋商，不能盲目自大。要知道，无论技术多牛逼，国家领导人一 句话就让你死翘翘。 • 世界上最厉害的不是比尔盖茨、马云、王你赚，你们才能够赚！
当“人工智能” 遇到“卫星通信”
• 当前，人工智能发展火热。国家已经部署了一个“2030年，“智能医疗 图像”，以阿里为首的“智慧城市大脑”和以科大讯飞为首的“智能语音”等四大 项目发展规划正在紧张的筹备当中。 • 卫星通信如何更好的与人工智能合作，赶上时代的潮流？？？ • （1）卫星特有的工作环境，可以为人工智能提供更加多样化的或者传统通信模式无 法提供的数据模式。（2）卫星通信在定位导航、全天候、全天时通信方面的出色优 势，可以成为人工智能的合作出发点。（3）卫星通信能够为“智能体” 提供更加恶 劣条件下的通信可能，让人工智能无处不在。
来自斯坦福大学的一场赌博
接着，为说明信息费究竟值多少钱，他问项律师：“如果我现在给你钱，出多少你愿 意把这个赌博的机会卖给我?出价从20美元一路飙升，到了“25美元”时，项律师忍 不住了——“OK!”
事情似乎到了这一步：如果获得信息，可赚60美元;如果没有，那么将获25美元的收 益可能性。如此一来，该案例中“信息费”价值即60-25=35美元。 不过，项律师很聪明。他说他必须讨价还价，他不愿花35美元这一最高价去购买是因 为这个世上不存在完美信息。比如，企业可能去做市场调研、各种研究预测，但事实 上，获得的都是不完美信息。 罗宾逊点头表示认可，接着他再问，他将摇动另一枚图钉 B，以获得一些信息给项律 师做参考，但不知项先生愿为每次结果支付多少费用?项先权想了想，答：“?美元”。
铱星通信体质简介
1、铱星系统简介1.1 铱星系统总体组成铱星系统是由美国摩托罗拉公司构建的世界上第一个低轨道全球卫星移动通信系统，其目标是向携带有手持式移动电话的铱用户提供全球个人通信能力。
系统的名称源自星座中由77颗环绕地球旋转的卫星，就像是化学元素“铱”中有77个电子环绕原子核旋转一样，后来经过对系统的初始设计之后，星座的卫星数降为66颗，但保留了原来的名称。
铱星系统组成总览如下图1所示：图1 铱星系统铱星系统包括4个组成部分：卫星星座、系统控制段（SCS）、信关站（Gateway）和用户单元。
一、卫星星座卫星星座包括66颗主要卫星，组成一个覆盖全球的L频段蜂窝小区（波束）群，用于向移动用户提供业务。
二、系统控制段系统控制段负责控制卫星星座及为卫星计算和装载频率计划和路由信息。
三、信关站信关站负责呼叫建立、连接到地面PSTN和卫星星座。
与卫星星座的连接是用工作在Ka频段的高增益抛物面跟踪天线来实现的；与PSTN的连接是经由到国际交换中心（ISC）的中断线来实现的，在该中断线上使用PCM传输和7号信令系统（SS7）或多频互控响应（MFCR2）信令。
四、用户单元用户单元负责向用户提供业务，包括手持机、车载终端、机载终端、船载终端和可搬移式终端等。
1.2 铱星系统空间频段铱星系统空间段包括66颗低轨道智能化小卫星组成的星座，这66颗卫星连网形成可交换的数字通信系统，每颗卫星提供48个点波束。
星间链路使用Ka 波段，频率为23.18~23.38GHz。
卫星与地球站之间的链路也采用Ka波段，上行为29.1~29.3GHz，下行为19.4~19.6GHz。
Ka波段关口站可支持每颗卫星与多个关口站同时通信。
卫星与用户终端的链路采用L波段，频率为1616~1626.5MHz，发射和接收以TDMA方式分别在小区之间和收发之间进行。
1.2.1 铱星系统空间频段选择分析首先源于无线电频率是一种有限的自然资源，ITU（国际电信联盟）对频率的划分与用途有着相关的规定，因此我们不能随便的选择频率，理应依据规定来选择。
铱星系统介绍与思考
6、铱星系统失败的分析
二、项目论证失误 预测的市场和实际情况相差甚远， 无法保证资金的正常回收而正常运行。
◆ ◆ ◆ ◆
预计 要求 实际 结果
5年内用户达到3600-4200万 65万用户可保证运行、盈利 系统运行10个月用户仅2万人 实际情况与预期值相差甚远
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6、铱星系统失败的分析
三、服务质量不能满足用户的要求 急功近利，仓促地投入使用，导致运 营服务质量较差，不能令用户满意。 ◆ 仓促上马原因 受投资方合约的限制 ◆ 较差使用效果 室内不能使用、掉线 ◆ 导致严重后果 用户的失望客户流失
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二、铱星系统的组成
1、铱星系统－示意图 2、铱星系统－空间部分 3、铱星系统－地面部分 4、铱星系统－通话过程 5、铱星系统－通话费用
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1、铱星系统示意图
天上的铱星和地面的终端
铱星系统的信号覆盖
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2、铱星系统－空间部分
空中结构
“铱”星系统是一个非常庞大的低轨道卫星 网络，共计72颗通信卫星（66颗组网和6颗在 轨备用），运行在780公里高的轨道上，构成 了6个极地轨道面，每条轨道上有11颗星，卫 星在轨道上绕地球运行的周期是100分钟又28 秒。
支付方式：
使用国际通用的信用卡或银行帐户直接支付 给“铱”星公司。
注释：
本地电话网的费用则直接支付给本地向用户 提供服务的公司。
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三、铱星系统的原理
1、系统的工作过程简述 2、铱星系统—工作频段 3、铱星系统—多址技术 4、铱星系统－承载业务
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1、系统的工作过程简述
相当于将移动电话系统搬至空中 用户拨打电话，该区域上空 的卫星会自动选择最便宜也是最近 的路径。接入地面移动电话系统或 直接由卫星层层转达到目的地。
铱星系统介绍与思考
铱星概况
在98年，铱星公司刚上市，股票从每股 20元一路追捧到70元，当时谁能想到铱 星公司运行不到一年，因为无法归还到 期的债务而申请破产保护。在保护期虽 然MOTOROLA公司奋力营救，无奈没有人 愿意收购，只得宣布破产。
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2、铱星系统的构想
◆构想设计者 1987年，摩托罗拉的三位工程 师(奥波德、皮特森和伯蒂格)提出 一个构想。 ◆铱星构想 用77颗卫星，在7个极地圆轨道 上运行，把整个地球覆盖起来，让 世界上任何人在任何地方、任何时 间与任何人都能相互沟通。
1、主叫，确定 自己的位置
1、系统工作过程简述过程
6、被叫在 GSM范围；
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Ka：22.55～ 23.55GHz
L段：1610～ 1626.5MHz
Ka：上27.5～ 30.0GHz
Ka：下18.8～ 20.2GHz
2、工作频段
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3、铱星系统－多址技术
空分多址
一颗卫星有48个点波束，分别覆盖地 面上的一个区域，构成蜂窝体系。
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6、铱星系统失败的分析
一、投资数额巨大、入不敷出 大量卫星的发射和超前的星际链接技 术加大了系统的成本。 ◆ 系统投资 全部投资高达57亿美元 ◆ 资金来源 投资、股票融资、借债 ◆ 运营收入 2000年3个月仅为15万美元 ◆ 偿还利息 每个月高达4000多万美元 ◆ 维护系统 每年要花费几亿美元 ◆ 经营亏损 3个月高达5亿多美元
铱星公司
1990年6月25日，MOTOROLA公司正式向全世界宣 布铱星计划。 1991年摩托罗拉发起，由中国美国加拿大日本 等14个国家的17个投资者参与，成立了铱星全 球通信公司。
铱星名称
因卫星数与铱原子（Ir）的电子数相同而得名。
铱星系统案例分析
--地面移动通信刚刚起步 --移动通信是个新兴行业 --竞争对手少 --产品不完善，价格高，处于生长期 --地面网络不健全
★铱星系统失败的原因
铱星系统没有经过充分准备就正式推向市场，相应的服务跟不上 ，从而在消费者中造成不良影响，同时也遏制了许多潜在的消费 需求。
★关于蜂窝网
美国的贝尔实验室最早在1947年就提出了蜂窝 无线移动通信（Cellular Radio Mobile Communication）的概念 。早期的移动通信系 统采用大区制的强覆盖区。将一个大区制覆盖 的区域划分成多个小区，每个小区(cell)中设立 一个基站(BS),通过基站在用户的移动台（MS ）之间建立通信。
08电子信息工程3班
★ 铱星系统介绍
铱星系统，又称铱星计划，是美国摩托 罗拉公司提出的第一代真正依靠卫星通 信系统提供联络的全球个人通信方式， 旨在突破现有基于地面的蜂窝无线通信 的局限，通过太空向任何地区、任何人 提供语音、数据、传真及寻呼信息。
★ 铱星系统介绍
铱星系统是由66颗由无 线链路相连的卫星（外 加6颗备用卫星）组成的 一个空间网络。设计时 原定发射77颗卫星，因 铱原子外围有77个电子 ，故取名为铱卫星通信 系统。后来又对原设计 进行了调整，卫星数目 改为66颗，但仍保留原 名称。
★ 铱星系统及其运行机理
当你拨了电话号码以后 ，信号首先到达离你最 近的一颗铱星，然后转 送到地面上该手机归属 的关口站
随后关口站再把信号转 送到铱星网上并在铱星 间传送，直到到达目的 地为止。目的地可以是 另一部铱星手机，也可 以是一部普通固定电话 或蜂窝移动电话。
★铱星系统的商业模式
★关于蜂窝网
由若干小区构成的覆 盖区叫做区群。由于 区群的结构酷似蜂窝 ，因此人们将小区制 移动通信系统叫做蜂 窝移动通信系统。
铱星系统
所谓铱星系统，又称铱星计划，是美国摩托罗拉公司提出的第一代真正依靠卫星通信系统提供联络的全球个人通信方式，旨在突破现有基于地面的蜂窝无线通信的局限，通过太空向任何地区、任何人提供语音、数据、传真及寻呼信息。
铱星系统是由66颗由无线链路相连的卫星（外加6颗备用卫星）组成的一个空间网络。
设计时原定发射77颗卫星，因铱原子外围有77个电子，故取名为铱卫星通信系统。
后来又对原设计进行了调整，卫星数目改为66颗，但仍保留原名称。
1987年，摩托罗拉正式宣布进行铱系统的开发研究，历时12年，耗资57亿美元，1998年底终于大功告成。
1998年铱星公司实现了这个梦想——网络覆盖全球（包括南、北极及各大海域），成为世界上第一个大型低轨卫星通信系统，也是全球最大的无线通信系统，每年仅维护费就需几亿美元。
1 系统概述铱系统（Iridium）是美国摩托罗拉公司（Motorola）于1987年提出的低轨全球个人卫星移动通信系统，它与现有通信网结合，可实现全球数字化个人通信。
该系统原设计为77颗小型卫星，分别围绕7个极地圆轨道运行，因卫星数与铱原子的电子数相同而得名。
后来改为66颗卫星围绕6个极地圆轨道运行，但仍用原名称。
极地圆轨道高度约780km，每个轨道平面分布11颗在轨运行卫星及1颗备用卫星，每颗卫星约重700kg。
铱系统卫星有星上处理器和星上交换，并且采用星际链路（星际键路是铱系统有别于其它卫星移动通信系统的一大特点），因而系统的性能极为先进，但同时也增加了系统的复杂性，提高了系统的投资费用。
铱系统市场主要定位于商务旅行者、海事用户、航空用户、紧急援助、边远地区。
铱系统设计的漫游方案除了解决卫星网与地面蜂窝网的漫游外，还解决地面蜂窝网间的跨协议漫游，这是铱系统有别于其它卫星移动通信系统的又一特点。
铱系统除了提供话音业务外，还提供传真、数据、定位、寻呼等业务。
2 系统组成铱系统主要由4部分组成：空间段、系统控制段（SCS）、用户段、关口站段（GW）。
铱星系统概况及发展分析
铱星系统概况及发展分析一．什么是铱星系统铱星系统是美国于1987年提出，由美国摩托罗拉公司设计的全球移动通信系统。
它的天上部分是运行在7条轨道上的卫星,每条轨道上均匀分布着11颗卫星,组成一个完整的星座。
它们就像化学元素铱(Ir)原子核外的77个电子围绕其运转一样,因此被称为铱星。
后来经过计算证实,6条轨道就够了,于是,卫星总数减少到66颗,但仍习惯称为铱星。
铱星系统作为第一代通信星座系统，通过南北极运行在780千米的轨道上,每条轨道上除布星11颗外,还多布1至2颗作为备用，每颗星质量670千克左右,功率为1200瓦,采取三轴稳定结构,每颗卫星的信道为3480个,服务寿命5至8年。
由美国的"德尔它2型"火箭,俄罗斯的"质子k型"火箭和我国的"长征2号丙改进型"火箭分别承担了铱星的发射任务。
1998年5月,布星任务全部完成,11月1日,正式开通了全球通信业务。
二．铱星系统的由来现代电信系统的市场基本特征之一,就是要具有强大的市场竞争力。
先进合理的现代电信系统设计,不仅要考虑其使用功能,而且要考虑其市场生存力。
通常现代电信系统的设计,主要从性能维,经济维,时间维和发展维所构成的四维空间中,寻求最优状态设计。
铱星卫星移动通信系统计划,是在十分鲜明的技术,经济和市场背景下产生的。
随着世界经济与社会生活的发展,人类对通信的需求也呈现日益增强的势头。
在这种需求中,移动通信越来越具有不可替代的使用价值。
而在移动通信的发展中,卫星移动通信系统也在不断增强着其竞争力。
毫无疑问,随着通信科技的发展,在移动通信的市场中,必将出现卫星移动通信系统,地面移动通信系统和最近问世的同温层平台移动通信系统(HAPS)三分天下的局面。
卫星移动通信过去一直是由GEO(地球静止轨道)实现的。
其业务主要由INMARSAT(国际移动卫星组织,即原国际海事卫星组织)所经营和提供。
第二代铱星系统（iridiumnext）及其搭载应用概况
·航空移动卫星（中转）业务（ＡＭＳ（Ｒ）Ｓ） ·全球职向传信
◆◆．
第六届卫星通ｆ＾新业持新技术学术年盘
·乘Ｊ彝瑶音 ·政府和空军通信（保密／公开） ·空中平台跟踪 （３）盘基廑且ｊ筮基 －船员呼叫 －船员电子邮件 ·基于条件的维护监视 ·专用Ｅ－Ｂｒｉｄｇｅ卫通数据链 ·油料管理 ·执法相芙应用 一船队监视（ⅧＳ）
一ＬＲＩＴ
—Ｅ－Ｌｏｇｂｏｏｋ —ＳＳ＾ｓ
·商业船队跟踪 ·檀救 ·科学和海洋学团体 ·鱼群探测 ·全球海洋竞赛
／●；—毒
≯，ｏ—一
富≮口＂ｌ＇：，ｉｒｉｄｊｕ。
３ Ｉｒｉｄｉｕｍ Ｎｅｘｔ措载应用 正如将扩展和增强移动通信业务一样，Ｉｒｉｄｉｕｍ Ｎｅｘｔ也将为商业和政府客户及伙伴建立全新的
商业和地球观测机会，Ｉｒｉｄｉｕｍ Ｎｅｘｔ卫星所具有的从载荷描载能力将为某些应用以一种经济节省的 方式进入太空提供一个独特的机会，例如：
（特别申明，作者就本文章内容于２００９．１２在电子学会卫星通信专委会研讨会上作过报告）
参考文献：
［Ｉ］“ＩｒｉｄｉⅢＮＥＸＴ：Ｈｅｘｔ－＿Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ”．ｈｔｔｐ：ｌｌｍ ｉｒｉｄｉｕａ ｃｏ皿／
［２］Ｇｒｅｇ Ｅｗｅｒｔ。。ＩＨＩＤＩＵＷ Ｎｅｘｔ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ＭＳＳ”，ｈｔｔｐ：／／＿ｗ ｉｒｉｄｉｕｍ ｃｏａ／
ｌＯ午
年间的变动
＞１０年
监测和预测±球气候变化的戈键参数
（３）壁ｊ地：ＧＰＳ无线电掩节测撼（ＧＰＳ Ｒａｄｉｏ Ｏｃｅｕｌｔａｔｉｏｎ）
主要ｒ作任务是探测大气屡的温度和温度，ＩＵ离膳的电ｆ含甘和浓度概况。如图５所示
凹５任务Ｏ—ＧＰｓ无线电掩星测量
铱星计划
--终端笨重:不能提供基于手持机实现的个人移动通信业务;
时间维:是指目的系统的整个研究开发,以及进入市场竞争的时间限制等;
发展维:是指给目的系统留下的发展空间.包括生存容限和系统发展指标等.
2)铱星系统的四维空间特点
性能维
在性能维,铱星系统在卫星通信和移动通信两方面的发展中,实现了大跨度的间断.其主要间断点如下:
--采用LEO卫星作中继平台,使地面接收终端的体积比GEO卫星通信系统的地面接收终端的体积小,从而为手机通信的实现成为可能;
--采用星际链路,实现了单跳全球通,免除了诸如GEO系统多跳通信给用户带来的长时延,大回声烦恼.
经济成本维
在经济成本维中,铱星系统的研究发展和生产成本,比传统卫星通信系统,具有大幅度降低.其34亿美元的总投资额,与具有相似功能的美军MILSTAR(军事星)卫星通信系统缩减后的160亿美元投资额相比,只是后者的五分之一.因此,铱星系统的研制生产经济性较以往的卫星通信系统有大幅度提高.
铱星通过南北极运行在780千米的轨道上,每条轨道上除布星11颗外,还多布1至2颗作为备用.这些卫星可以覆盖全球,用户用手持话机直接接通卫星进行通信,而无需几米直径的抛物面天线就可以进行全球范围内的通话了.
美国的"德尔它2型"火箭,俄罗斯的"质子k型"火箭和我国的"长征2号丙改进型"火箭分别承担了铱星的发射任务.1998年5月,布星任务全部完成,11月1日,正式开通了全球通信业务.
铱卫星通信业务发展分析及思考
图1 铱“下一代”卫星发射活动一览
图2 铱卫星通信终端产品
1. 铱卫星通信服务体系组成
从服务类型来看，铱卫星通信服务体系主要包括语音、数据、宽带、短突发、物联网和综合服务平台（CertusSM）。
围绕其上述服务类型，铱卫星通信服务在全球范围内主要领域的应用情况如下。
1）政府服务。
自2000年美国政府为铱星通信公司提供资金支持开始，两者一直保持着紧密的合签订有7年合约，美国政府可在无用户数量限制和使用限制的情况下使用铱星通信公司的增强移动卫星服务。
此外铱星通信公司还与美国国防部联合开发了具有关键网络透明度和协作性的操作环境，以保证其作战任务的成功实施。
具体应用包括：实时态势感知、分布式战术通信系统、蓝军跟踪、无人机与无人车控制、区域战区全球指挥与控制、远程监控探测与告警等。
铱星通信系统详解
铱星通信系统详解1.铱星系统简介：卫星星座: 铱系统诞生于1998年，拥有一个几何结构独一无二的低轨地球（LEO）卫星网，并据此提供全球通信，覆盖范围包括一般地球同步卫星鞭长莫及的最边远极地地区。
低轨卫星允许卫星移动电话或固定装置配备一个极小的外接天线便可通话，音质明亮清晰，没有较高轨卫星通信中常见的滞后和回音。
铱星的卫星星座包含66颗工作卫星，组成六个轨道平面，它们分布在近地极轨道上距地球485英里（780公里）的上空，以16，832英里（27，070公里）时速，每100分钟围绕地球转一圈。
卫星之间的间隔约2，800英里。
星上采用先进的数据处理和交换技术，并通过星际链路在卫星间实现数据处理和交换、多波束天线。
铱系统最显著的特点就是星际链路和极地轨道。
星际链路从理论上保证了可以由一个关口站实现卫星通信接续的全部过程。
通信网络: 卫星星座布局确保地球上任何位置在任何时间至少被一颗卫星覆盖，每颗卫星与其他四颗卫星形成交叉链接—其中两颗在相同轨道平面上，另两颗在相邻平面上。
卫星不必覆盖地面关口站，而是通过星际链路将通话信号传送到铱星关口站，关口站再将通话信号发送到地面电话和数据通信网络中。
（如果通话是在铱星系统内两个电话之间进行，则不必通过关口站，而直接在卫星之间传送。
）低轨卫星系统的低时延给铱系统提供良好的通信质量。
地面设施: 铱星商用关口站设在美国亚利桑那州，主要在卫星和地面通信网络之间提供中继连接。
此关口站还承担管理铱星系统内部网络节点和链路的功能。
铱星在美国弗吉尼亚州设有卫星网络运行中心，提供卫星网络的运行控制和支持服务，并在亚利桑那州设有备用支持中心，公司还在全球四个战略位置上部署了遥测跟踪控制站。
铱星系统在L频段（1616～1626.5MHz）上传送卫星语音和数据信号，而星际链路、地面上行和下行链路则使用Ka频段的频率。
通信用户: 铱星的主要服务对象是那些没有陆地通信线路或手机信号覆盖的地区，以及信号太弱或超载的地区，为身处这些地区的用户提供可靠的通信服务，其商业服务市场包括航海、航空、急救、石油及天然气开采、林业、矿业、新闻采访等领域。
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铱星终端
• 铱星手机
– 摩托罗拉生产的双模式手机重量不到454g； 京瓷公司的铱星手机400g，可 用于卫星或地面无线通信。
– 其外观与普通蜂窝手机相似，但是体积和重 量较大，这种手机要插入一个与当地蜂窝网 协议兼容的适配器才能接通地面蜂窝网。
– 随着技术的不断提高手机体积减小。
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铱星用户终端
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铱星寻呼机
• 寻呼机
– 液晶显示屏可显示4行共80个字符，显示的文字 包括简/繁体中文、英文、法文、德文、日文、 朝鲜文、意大利文、葡萄牙文、西班牙文和泰 文。
• 京瓷寻呼机
– 重118g， – 体积是77×72.3×22.5mm。
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4、铱星系统—通话费用
铱星通信系统介绍与 思考
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铱星通信系统介绍
一、铱星系统－概述 二、铱星系统－组成 三、铱星系统－原理 四、铱星系统－特点 五、铱星系统－应用
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一、铱星系统概述
• 1、引言 • 2、铱星系统的构想 • 3、铱星提出的背景 • 4、铱星系统的目标 • 5、铱星公司的成立
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1、引 言
• 媒体热点
– 铱星，时间2000年，“66颗卫星将魂归大海”， “铱星缘何陨落”。
• 铱星概况
– 在98年，铱星公司刚上市，股票从每股20元一 路追捧到70元，当时谁能想到铱星公司运行不 到一年，因为无法归还到期的债务而申请破产 保护。在保护期虽然MOTOROLA公司奋力营救， 无奈没有人愿意收购，只得宣布破产。
• 中心任务
– 控制66颗铱星在轨道的运行位置和星体状态， 使每一颗星都保证飞行在自己应在的轨道和位 置，每一颗星都保证是正确的姿态。从而保证 星与星、星与地之间的正常通信联络。
• 备用中心
– 罗马设有一个备用的卫星网络控制中心。
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铱星网络控制中心（2）
• 可靠性措施
– 为保证控制系统正常工作，控制中心建有巨 大的UPS ( Uninterruptible Power Supply） 系统，并建有一个1.2MW的2000马力柴油发电 机组，并建造另一个备用发电机组，以防供 电网发生意外，影响铱系统星群控制和通信 故障。
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5、铱星公司的成立
• 铱星公司
– 1990年6月25日，MOTOROLA公司正式向全世界宣 布铱星计划。
– 1991年摩托罗拉发起，由中国美国加拿大日本 等14个国家的17个投资者参与，成立了铱星全 球通信公司。
• 铱星名称
– 因卫星数与铱原子（Ir）的电子数相同而得名。
• 业务计划
– 于1998年2月正式向用户提供卫星全球移动个人 通信服务。
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2、铱星系统的构想
◆构想设计者
1987年，摩托罗拉的三位工程 师(奥波德、皮特森和伯蒂格)提出 一个构想。
◆铱星构想
用77颗卫星，在7个极地圆轨道 上运行，把整个地球覆盖起来，让
世界上任何人在任何地方、任何时 间与任何人都能相互沟通。
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铱 星 系 统 结 构 物 理 模 型
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3、铱星提出的背景（1）
• 移动通信缺点：
– 在85年前后，模拟移动电话刚推出时间不长， 由于缺乏统一的移动通信标准，无法实现不同 地区的漫游。另外覆盖范围有限。
• 漫游的重要性：
– 手机的使用者仅仅在本地或一定的范围内使用， 这对往来于不同城市、不同国家之间的人士带 来很大的不便。
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3、铱星提出的背景（2）
• 问题背景
– 1985年，摩托罗拉公司工程师伯蒂格准备去 一个加勒比岛屿度假，但他做房地产生意的 太太担心在那么偏远的地方通讯联络大成问 题，因此加勒比之旅始终未能成行。然而， 伯蒂格的头脑中却产生了一个梦幻般的想法：
“如果有一台在世界任何地方 任何时候都能够通话的手机， 该有多好！”
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4、铱星系统的目标
• 通信范围
– 凡是铱系统内的用户终端，在任何地方都可 以通过铱星系统，进行包括南极和北极在内 的全球范围内的电话、传真、寻呼和数据通 信，成为全球的数字化的卫星个人通信系统。
• 卫星定位
– 能够同所有符合规定的其他卫星定位系统组 合在一起，提供全球无线电卫星定位业务。
• 通讯费用：
– 各地不同2.45-8.00美元/分钟。 – 中国：国内9.8元/分钟；国际27.4元/分钟
• 技术参数
– 卫星689千克，1200W， 设计寿命是5～7年。
– 每颗卫星上有48个点波束覆盖地面。
– 每颗卫星有信道3480个。
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铱星移动通信系统示意图
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3、铱星系统－地面部分
• 铱星地面系统
– 关口站（整个系统有12个） – 网络控制中心（主中心、备用） – 测控站（三个测控中心） – 用户终端
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铱星系统的关口站
• 相似点
– 有巨大的卫星天线、功放设备和与地面通信系 统相连的程控交换机。
• 不同点
– 天线不是定点指向某一颗地球同步卫星，而是 可以转动跟踪移动的铱星，计算机和机械伺服 系统保证天线正确跟踪运转的铱星。整理ppt16铱星网络控制中心（1）
• 中心位置
– 铱星系统的卫星网络控制中心，在华盛顿西北 部45公里左右弗吉尼亚州的丘陵地带。
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二、铱星系统的组成
• 1、铱星系统－示意图 • 2、铱星系统－空间部分 • 3、铱星系统－地面部分 • 4、铱星系统－通话过程 • 5、铱星系统－通话费用
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1、铱星系统示意图
天上的铱星和地面的终端
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铱星系统的信号覆盖
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2、铱星系统－空间部分
• 空中结构
– “铱”星系统是一个非常庞大的低轨道卫星网 络，共计72颗通信卫星（66颗组网和6颗在轨备 用），运行在780公里高的轨道上，构成了6个 极地轨道面，每条轨道上有11颗星，卫星在轨 道上绕地球运行的周期是100分钟又28秒。
• 维护工作
– 控制中心24小时全天候值守，约有200名工程 师在这里轮流值班工作。随着运转走向正常， 控制中心的人员将大大减少。
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三个地面测控站
• 测控站位置
– 分别位于夏威夷、意大利、加拿大（扩大 控制中心的视野）；
• 测控站任务
– 完成遥测、跟踪和控制的任务，它们直接 与控制中心连接在一起，以调整卫星发射 定位及后续轨道的位置。