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)。空间段:由分布在6个极地圆轨道面的72颗星(6颗备用星)组成。铱系统星座设计能保证全球任何地区在任何时间至少有一颗卫星覆盖。铱系统星座网提供手机到关口站的接入信
令链路、关口站到关口站的网路信令链路、关口站到系统控制段的管理链路。每个卫星天线可提供960 条话音信道,每个卫星最多能有两个天线指向一个关口站,因此每个卫星最多能提供1920条话音信道。铱系统卫星可向地面投射48个点波束,以形成48个相同小区的网络,每个小区的直径为 689km,48个点波束组合起来,可以构成直径为4700km的覆盖区,铱系统用户可以看到一颗卫星的时间约为10min。铱系统的卫星采用三轴稳定,寿命约5年,相邻平面上卫星按相反方向运行。每个卫星有4条星际链路,一条为前向,一条为反向,另两条为交叉连接。星际链路速率高达 25Mbps,在L频段10.5MHz频带内按FDMA方式划分为12个频带,在此基础上再利用TDMA结构,其帧长为90ms,每帧可支持4个50kbps用户连接。
  系统控制段(SCS):SCS是铱系统的控制中心,它提供卫星星座的运行、支持和控制,把卫星跟踪数据交付给关口站,利用寻呼终端控制器(MTC)进行终端控制。SCS包括三部分:遥测跟踪控制(TTAC)、操作支持网(OSN)和控制设备(CF)。SCS有三方面功能:空间操作、网络操作、寻呼终端控制。SCS有两个外部接口,一个接口到关口站,另一个接口到卫星。用户段:该段指的是使用铱系统业务的用户终端设备,主要包括手持机(ISU)和寻呼机(MTD),将来也可能包括航空终端、太阳能电话单元、边远地区电
话接入单元等。ISU是铱系统移动电话机,包括两个主要部件:SIM卡及无线电话机,它可向用户提供话音、数据(2.4kbps)、传真(2.4kbps)。MTD类似于目前市场上的寻呼机,分两种:数字式和字符式。关口站段:关口站是提供铱系统业务和支持铱系统网络的地面设施。它提供移动用户、漫游用户的支持和管理,通过 PSIN提供铱系统网络到其它电信网的连接。
  一个或多个关口站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。关口站由以下分系统组成:交换分系统SSS(西门子D900交换机)。地球终端(ET)、地球终端控制器(ETC)、消息发起控制器(MOC)、关口站管理分系统(GMS)。关口站有4个外部接口:关口站到卫星,关口站到国际交换中心(ISC),关口站到铱系统商务支持系统(IBSS),关口站到系统控制段(SC)。
3 频率许可
  铱系统馈线链路使用Ka频段,关口站到卫星上行链路使用29.1~29.3GHz,卫星到关口站下行链路使用19.4~19.6GHz。铱系统星际链路使用23.18~23.38GHz。铱系统用户链路使用 L频段,用户终端到卫星上行链路使用1621.35~1626.5MHz,卫星到用户终端下行
链路使用1616 ~1626.5MHz。
  铱系统于1991年向国际电联申请了所需使用的频率,铱系统申请的频率符合WARC-92 会议精神。美国FCC也于1995年向铱系统颁发了频率使用许可证。中国国家无委已于1998年9月向铱系统颁发了试验许可证。
4 互联互通
  4.1 互网络结构
  铱系统在中国只有一个关口站,设在北京。该关口站与 PSTN的国际局(ISC)相连,通过PSTN与PLMN连接。铱系统关口站采用国际信令网的14位信令点编码,在信令网中采用GT寻址。关口站作为信令点SP与我国的国际局SP/STP相连。铱系统关口站应具有STP功能。
  4.2 编号与拨号方式
  (1)MSISDN号码
  即用户号码,是铱用户作被叫时主叫用户所需拨的号码,长度为12位。
  号码结构: CC+GE+SN
  铱系统的虚拟国家码CC:8816及8817
  地缘政治码GE:表示用户的归属国家I1I2I3。中国首先启用533。
  用户号码SN:X1X2X3X4X5。其中 X1=1-6为语音、数据、传真业务,X1=7-9为寻呼
  业务, X1=0保留。
先玉335 转基因
  (2)拨号方式
  铱用户拨叫固定用户或TACS用户:0086XYZPQRABCD
  铱用户拨叫数字移动用户:008613SO H1H2H3ABCD
  PSTN/PLMN用户拨叫铱用户:008816(或8817)I1I2I3X1X2X3X4X5
  铱用户拨叫铱用户:008816(或8817)I1I2I3X1X2X3X4X5
  铱用户拨叫特服业务:0086XYZ1XX
  铱用户拨叫紧急呼叫:待定。
校企合作的意义>东革阿里  漫游到铱系统的GSM用户的拨号方式同铱系统用户。
abl  漫游到GSM的铱系统用户的拨号方式同GSM用户。
  (3)IMSI号码
  号码结构:MCC+MNC+HLRID+X1X2X3X4X5X6X7
  移动国家号码MCC:卫星移动系统的虚拟国家号码为901。
  移动网号MNC:铱系统为03。
  移动用户识别码MSIN:包括HLR ID和用户号码X1X2X3X4X5X6X7,唯一地识别国内铱系统的用户。其中HLR ID与GE号码一致,X1= 1—4为 8816用户,X1=5为航空, X1=6-8为8817用户,X1=9保留。
  (4)MSRN号码
  此号码在铱用户作被叫时选择路由用。中国铱用户的移动用户漫游号码MSRN为GE码等于668的用户号码。即8816(或8817)668X1X2X3X4X5。
  (5)接入码(AC)
  每个铱系统用户有一个接入码,存于SIM卡中,支持接入过程。铱系统星体(SV)可以根据接入码确定用户的归属关口站,归属关口站根据接入码将用户接入到拜访关口站。
  入码的格式如下:
  中国的CI为460。
  AI为接人识别码,两位数字,确定用户的接入等级,由铱公司控制。AI= 01为8816用户;AI= 02为归属于 GSM的用户;AI= 03为归属于IS41的用户;AI=O4 为8817用户。其它值保留。
  说明:如果SIM卡中无AC码,则视为归属于GSM的用户。
  4.3 路由选择原则
  国内非铱系统用户呼叫铱系统用户时,呼叫通过国际局接入铱系统中国关口站,由关口站在铱系统内通过卫星键路进行路由查询和路由接续。
  中国关口站服务区内的铱系统用户呼叫本服务区内的其它用户,通过国际局进入其它相应的网络进行接续。
  中国关口站服务区内的铱系统用户呼叫非本服务区国外其它用户,在铱系统中接续到被叫所在国家服务区的铱关口站。
  中国关口站服务区内的铱系统用户呼叫铱系统用户,通过铱系统关口站进行路由查询和接续。
  说明:中国关口站服务区包括中国内地、香港、澳门、蒙古。
  4.4 接续过程示例
  (1)铱系统用户在卫星模式下工作的接续过程
  (a)铱系统用户呼叫国内 PSTN/TACS用户,拨0086XYZ PQR ABCD铱系统用户呼叫 PSTN/TACS用户,关口站分析0086后将呼叫接续到国际局 ISC,国际局再根据长途区号接至当地的长途局TS接续到固定用户或TACS用户。www.tangent
  (b)铱系统用户呼叫国外固定用户(非中国关口站服务区国家),拨 00CCXYZPQRABCD铱系统用户呼叫国外固定用户,通过关口站GW1采用卫星链路将呼叫接续到被叫用户所属国家的关口站GW2(若所属国家无关口站,接续到最近的,该国所在服务区的关口站),通过关口站GW2,接续到该国的PSTN国际局。图中虚线是信令链路,实线是话音链路。
  (C)铱系统用户呼叫港澳蒙PSTN/PLMN用户,拨00CCXYZPQRABD
支护
  铱系统用户呼叫港澳蒙 PSTN/PJMN用户,通过中国关口站GW1将呼叫接续到中国的国际局(ISC),由国际局进行相应的接续。
  (d)PSTN/PLMN用户呼叫铱系统用户,拨008816533XX2X3X4X5
  用户呼叫铱系统用户,呼叫通过国际局ISC接续到铱系统中国关口站GW1,由关口站进行
路由查询和接续。如果被叫用户是在本关口站登记的,由该关口站直接进行寻呼接续。如果被叫用户漫游到关口站GW2登记,通过卫星链路将呼叫接续到用户所在的关口站GW2,并寻呼该用户(图中用虚线表示)。被叫用户应答后,通过卫星链路与被叫用户通话(图中用实线表示)。
  (e)铱系统用户呼叫铱系统用户,拨008816533X1X2X3X4X5
  铱系统中国关口站对被叫用户进行路由查询。如果被叫用户是在本关口站GW1登记的,由关口站GW1直接进行寻呼接续。如果被叫用户漫游到关口站GW2,首先GW1通过卫星链路将呼叫接续到用户所在的关口站GW2,由关口站GW2寻呼该用户(图中用虚线表示)。被叫用户应答后,主被叫用户直接通过卫星链路(不通过关口站)进行通话(图中用实线表示)
  (f)铱系统用户呼叫GSM用户或CDMA用户,拨0086135SOH1H2H3ABCD
  铱系统用户通过关口站,将呼叫接续到国际局ISC,国际局将呼叫接续到相应的GSM 或CDMA关口局。
  (2)铱系统用户漫游到地面GSM系统时的接续过程
  铱系统用户,如果位置更渐到地面GSM系统,接续过程同GSM用户。只是寻路由信息时,需到相应的铱系统HLR查询。这相当于国际漫游。
  铱系统用户做主叫时的接续过程,同GSM用户。
  铱系统用户作被叫时的接续过程如下:
  PSTN/PLMN用户呼叫铱系统用户,拨008816533X1X2X3X4X5,呼叫通过国际局接续到铱系统中国关口站,关口站经过路由查询,将呼叫接续到用户所在的GSM/MSC。

本文发布于:2024-09-21 23:33:18,感谢您对本站的认可!

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