銥系統(tǒng)（Iridium）技術(shù)介紹<1>

1 系統(tǒng)概述

銥系統(tǒng)（Iridium）是美國摩托羅拉公司（Motorola）于1987年提出的低軌全球個
人衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)，它與現(xiàn)有通信網(wǎng)結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)全球數(shù)字化個人通信。該系統(tǒng)原設(shè)計(jì)為77顆小
型衛(wèi)星，分別圍繞7個極地圓軌道運(yùn)行，因衛(wèi)星數(shù)與銥原子的電子數(shù)相同而得名。后來改為66顆衛(wèi)
星圍繞6個極地圓軌道運(yùn)行，但仍用原名稱。極地圓軌道高度約780km，每個軌道平面分布11顆在
軌運(yùn)行衛(wèi)星及1顆備用衛(wèi)星，每顆衛(wèi)星約重700kg。

銥系統(tǒng)衛(wèi)星有星上處理器和星上交換，并且采用星際鏈路（星際鍵路是銥系統(tǒng)有別于
其它衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的一大特點(diǎn)），因而系統(tǒng)的性能極為先進(jìn)，但同時也增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，
提高了系統(tǒng)的投資費(fèi)用。

銥系統(tǒng)市場主要定位于商務(wù)旅行者、海事用戶、航空用戶、緊急援助、邊遠(yuǎn)地區(qū)。銥
系統(tǒng)設(shè)計(jì)的漫游方案除了解決衛(wèi)星網(wǎng)與地面蜂窩網(wǎng)的漫游外，還解決地面蜂窩網(wǎng)間的跨協(xié)議漫游，
這是銥系統(tǒng)有別于其它衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的又一特點(diǎn)。銥系統(tǒng)除了提供話音業(yè)務(wù)外，還提供傳真、
數(shù)據(jù)、定位、尋呼等業(yè)務(wù)。

2 系統(tǒng)組成

銥系統(tǒng)主要由4部分組成：空間段、系統(tǒng)控制段（SCS）、用戶段、關(guān)口站段
（GW）�？臻g段：由分布在6個極地圓軌道面的72顆星（6顆備用星）組成。銥系統(tǒng)星座設(shè)計(jì)能保
證全球任何地區(qū)在任何時間至少有一顆衛(wèi)星覆蓋。銥系統(tǒng)星座網(wǎng)提供手機(jī)到關(guān)口站的接入信令鏈
路、關(guān)口站到關(guān)口站的網(wǎng)路信令鏈路、關(guān)口站到系統(tǒng)控制段的管理鏈路。每個衛(wèi)星天線可提供960
條話音信道，每個衛(wèi)星最多能有兩個天線指向一個關(guān)口站，因此每個衛(wèi)星最多能提供1920條話音
信道。銥系統(tǒng)衛(wèi)星可向地面投射48個點(diǎn)波束，以形成48個相同小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)，每個小區(qū)的直徑為
689km，48個點(diǎn)波束組合起來，可以構(gòu)成直徑為4700km的覆蓋區(qū)，銥系統(tǒng)用戶可以看到一顆衛(wèi)星的
時間約為10min。銥系統(tǒng)的衛(wèi)星采用三軸穩(wěn)定，壽命約5年，相鄰平面上衛(wèi)星按相反方向運(yùn)行。每
個衛(wèi)星有4條星際鏈路，一條為前向，一條為反向，另兩條為交叉連接。星際鏈路速率高達(dá)
25Mbps，在L頻段10.5MHz頻帶內(nèi)按FDMA方式劃分為12個頻帶，在此基礎(chǔ)上再利用TDMA結(jié)構(gòu)，其幀
長為90ms，每幀可支持4個50kbps用戶連接。

系統(tǒng)控制段（SCS）:SCS是銥系統(tǒng)的控制中心，它提供衛(wèi)星星座的運(yùn)行、支持和控
制，把衛(wèi)星跟蹤數(shù)據(jù)交付給關(guān)口站，利用尋呼終端控制器（MTC）進(jìn)行終端控制。SCS包括三部
分：遙測跟蹤控制（TTAC）、操作支持網(wǎng)（OSN）和控制設(shè)備（CF）。SCS有三方面功能：空間操
作、網(wǎng)絡(luò)操作、尋呼終端控制。SCS有兩個外部接口，一個接口到關(guān)口站，另一個接口到衛(wèi)星。用
戶段：該段指的是使用銥系統(tǒng)業(yè)務(wù)的用戶終端設(shè)備，主要包括手持機(jī)（ISU）和尋呼機(jī)（MTD），
將來也可能包括航空終端、太陽能電話單元、邊遠(yuǎn)地區(qū)電話接入單元等。ISU是銥系統(tǒng)移動電話
機(jī)，包括兩個主要部件：SIM卡及無線電話機(jī)，它可向用戶提供話音、數(shù)據(jù)（2.4kbps）、傳真
（2.4kbps）。MTD類似于目前市場上的尋呼機(jī)，分兩種：數(shù)字式和字符式。關(guān)口站段：關(guān)口站是
提供銥系統(tǒng)業(yè)務(wù)和支持銥系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的地面設(shè)施。它提供移動用戶、漫游用戶的支持和管理，通過
PSIN提供銥系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)到其它電信網(wǎng)的連接。

一個或多個關(guān)口站提供每一個銥系統(tǒng)呼叫的建立、保持和拆除，支持尋呼信息的收集
和交付。關(guān)口站由以下分系統(tǒng)組成：交換分系統(tǒng)SSS（西門子D900交換機(jī)）。地球終端（ET）、地
球終端控制器（ETC）、消息發(fā)起控制器（MOC）、關(guān)口站管理分系統(tǒng)（GMS）。關(guān)口站有4個外部
接口：關(guān)口站到衛(wèi)星，關(guān)口站到國際交換中心（ISC），關(guān)口站到銥系統(tǒng)商務(wù)支持系統(tǒng)（IBSS），
關(guān)口站到系統(tǒng)控制段（SC）。

3 頻率許可

銥系統(tǒng)饋線鏈路使用Ka頻段，關(guān)口站到衛(wèi)星上行鏈路使用29.1～29.3GHz，衛(wèi)星到關(guān)
口站下行鏈路使用19.4～19.6GHz。銥系統(tǒng)星際鏈路使用23.18～23.38GHz。銥系統(tǒng)用戶鏈路使用
L頻段，用戶終端到衛(wèi)星上行鏈路使用1621.35～1626.5MHz，衛(wèi)星到用戶終端下行鏈路使用1616
～1626.5MHz。

銥系統(tǒng)于1991年向國際電聯(lián)申請了所需使用的頻率，銥系統(tǒng)申請的頻率符合WARC-92
會議精神。美國FCC也于1995年向銥系統(tǒng)頒發(fā)了頻率使用許可證。中國國家無委已于1998年9月向
銥系統(tǒng)頒發(fā)了試驗(yàn)許可證。

4 互聯(lián)互通技術(shù)要求

4.1 互網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

銥系統(tǒng)在中國只有一個關(guān)口站，設(shè)在北京。該關(guān)口站與 PSTN的國際局（ISC）相
連，通過PSTN與PLMN連接。

銥系統(tǒng)關(guān)口站采用國際信令網(wǎng)的14位信令點(diǎn)編碼，在信令網(wǎng)中采用GT尋址。關(guān)口站作
為信令點(diǎn)SP與我國的國際局SP／STP相連。銥系統(tǒng)關(guān)口站應(yīng)具有STP功能。

4.2 編號與撥號方式

（1）MSISDN號碼

即用戶號碼，是銥用戶作被叫時主叫用戶所需撥的號碼，長度為12位。

號碼結(jié)構(gòu)： CC＋GE＋SN

銥系統(tǒng)的虛擬國家碼CC：8816及8817

地緣政治碼GE：表示用戶的歸屬國家I1I2I3。中國首先啟用533。

用戶號碼SN：X1X2X3X4X5。其中 X1=1－6為語音、數(shù)據(jù)、傳真業(yè)務(wù)，X1=7－9為尋
呼

業(yè)務(wù)， X1＝0保留。

（2）撥號方式

銥用戶撥叫固定用戶或TACS用戶：0086XYZPQRABCD

銥用戶撥叫數(shù)字移動用戶：008613SO H1H2H3ABCD

PSTN／PLMN用戶撥叫銥用戶：008816（或8817）I1I2I3X1X2X3X4X5

銥用戶撥叫銥用戶：008816（或8817）I1I2I3X1X2X3X4X5

銥用戶撥叫特服業(yè)務(wù)：0086XYZ1XX

銥用戶撥叫緊急呼叫：待定。

漫游到銥系統(tǒng)的GSM用戶的撥號方式同銥系統(tǒng)用戶。

漫游到GSM的銥系統(tǒng)用戶的撥號方式同GSM用戶。

（3）IMSI號碼

號碼結(jié)構(gòu)：MCC＋MNC＋HLRID＋X1X2X3X4X5X6X7

移動國家號碼MCC：衛(wèi)星移動系統(tǒng)的虛擬國家號碼為901。

移動網(wǎng)號MNC：銥系統(tǒng)為03。

移動用戶識別碼MSIN：包括HLR ID和用戶號碼X1X2X3X4X5X6X7，唯一地識別國內(nèi)銥
系統(tǒng)的用戶。其中HLR
ID與GE號碼一致，X1= 1—4為 8816用戶，X1=5為航空， X1=6-8為8817用戶，X1＝9保
留。

（4）MSRN號碼

此號碼在銥用戶作被叫時選擇路由用。中國銥用戶的移動用戶漫游號碼MSRN為GE碼
等于668的用戶號碼。即8816（或8817）668X1X2X3X4X5。

（5）接入碼（AC）

每個銥系統(tǒng)用戶有一個接入碼，存于SIM卡中，支持接入過程。銥系統(tǒng)星體（SV）可
以根據(jù)接入碼確定用戶的歸屬關(guān)口站，歸屬關(guān)口站根據(jù)接入碼將用戶接入到拜訪關(guān)口站。

入碼的格式如下：

中國的CI為460。

AI為接人識別碼，兩位數(shù)字，確定用戶的接入等級，由銥公司控制。AI=
01為8816用戶；AI＝ 02為歸屬于 GSM的用戶；AI＝ 03為歸屬于IS41的用戶；AI＝O4
為8817用戶。其它值保留。

說明：如果SIM卡中無AC碼，則視為歸屬于GSM的用戶。

4.3 路由選擇原則

國內(nèi)非銥系統(tǒng)用戶呼叫銥系統(tǒng)用戶時，呼叫通過國際局接入銥系統(tǒng)中國關(guān)口站，由關(guān)
口站在銥系統(tǒng)內(nèi)通過衛(wèi)星鍵路進(jìn)行路由查詢和路由接續(xù)。

中國關(guān)口站服務(wù)區(qū)內(nèi)的銥系統(tǒng)用戶呼叫本服務(wù)區(qū)內(nèi)的其它用戶，通過國際局進(jìn)入其它
相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行接續(xù)。

中國關(guān)口站服務(wù)區(qū)內(nèi)的銥系統(tǒng)用戶呼叫非本服務(wù)區(qū)國外其它用戶，在銥系統(tǒng)中接續(xù)到
被叫所在國家服務(wù)區(qū)的銥關(guān)口站。

中國關(guān)口站服務(wù)區(qū)內(nèi)的銥系統(tǒng)用戶呼叫銥系統(tǒng)用戶，通過銥系統(tǒng)關(guān)口站進(jìn)行路由查詢
和接續(xù)。

說明：中國關(guān)口站服務(wù)區(qū)包括中國內(nèi)地、香港、澳門、蒙古。