铱系统(Iridium)技术介绍<1>

铱系统（Iridium）技术介绍<1>

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 互联互通技术要求

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。

（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。

漫游到铱系统的GSM用户的拨号方式同铱系统用户。

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。