铱星系统介绍和思考.ppt

1,穿越民国 头痛，时光欲裂 光影在黑白之间摇摆扭曲 喝下你那杯红颜的美酒 我口干舌燥，醒在这老旧的色彩里 除了你曾经的名字 民国的世界正烽烟四起 一切都是陌生，我想你早就改头换面 伤兵，难民，灾情，乱世口袋破绽百出 躲在贬值的大洋后面 我用前世的口音发出寻人启事 震耳欲聋的枪炮声夺取了我游历的自由 惊慌失措的阵地，月色如酒 我想宿醉，以梦为镜，问你是否落草为寇 还是蓝袍黑裙，化为某地女校的花 聚贤楼里我做了三月的店小二 掌柜从工钱里扣了十五个茶碗，二十份干果 三十瓶洋酒的赔偿，每次都与我无关 那些混混地痞，兵痞恶棍从不讲理 幸好我有功夫，上蹿下跳 总算从大小姐，三姨太，五姑婆的垂涎下 逃出生天。三骑毛驴，你却无影 我在人间七月天的杂货铺前讨过饭 我衣衫褴褛被有钱人驱赶 我丢了春光里少爷的身份，披上黄昏 如血的伤痕。我自己开了一贴中药 一克半夏，二枚蒲公英，三分温柔，四钱当归 用一夜的黑挤出一滴露水来熬 无关逐鹿。你若来，你就是美丽的战地天使 相遇 相遇，总是一种很美的事 有花的影子，牵着手 有云,铱星通信系统介绍与思考,2,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,3,一、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,4,1、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。,5,2、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。,6,铱星系统结构物理模型,7,3、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。,8,3、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！”,9,4、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。,10,5、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。,11,二、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,12,1、铱星系统示意图,铱星系统的信号覆盖,天上的铱星和地面的终端,13,2、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。 技术参数 卫星689千克，1200W， 设计寿命是57年。 每颗卫星上有48个发射点用来传送通讯信号。,14,铱星移动通信系统示意图,15,3、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,16,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。,17,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。 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。,18,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。 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。,19,三个地面测控站,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。,20,铱星终端,摩托罗拉手机 生产的双模式手机重量不到454g，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。,21,铱星用户终端,22,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7772.322.5mm。,23,4、铱星系统通话费用,通讯费用： 大约为每分钟3美圆。 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。,24,三、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,25,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。,1、系统的工作过程简述,26,1、系统工作过程简述过程,1、主叫，确定自己的位置,3、不在GSM范围，送到铱星,4、通过星际链路，转到目标星,5、被叫也不在GSM范围；,6、被叫在GSM范围；,2、GSM范围，则通过GSM网。,27,L段：16101626.5MHz,Ka：下18.820.2GHz,Ka：上27.530.0GHz,Ka：22.5523.55GHz,2、工作频段,28,3、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。 频分和时分多址 在一个小区内采用“频分多址”和“时分多址”相结合的方法，充分利用有限的频段资源。,29,4、铱星系统承载业务,数据业务 数据传送速率是2400bps。可以提供传真业务。 寻呼业务 提供全球范围的寻呼机通信业务和航空服务。 话音业务 定位业务,30,四、铱星系统主要特点,1、铱星系统传输速度 2、铱星系统星上交换 3、铱星系统无缝连接 4、铱星系统全球覆盖 5、铱星手机携带方便,31,1、铱星系统传输速度,特点： 采用低轨道卫星，780公里，传输速度快，信息损失小，减少卫星通信的时延，提高了通话的效果。（常规卫星，海事比较）,32,2、铱星系统星上交换,特点1： 铱星系统卫星之间可通过星际链路直接传送信息，这使得铱系统用户可以不依赖地面网而直接通信。因而不受地面网络的影响。 特点2： 无需专门地面站，每部移动电话都可以直接卫星连接，即使在人迹罕见的不毛之地。,33,3、铱星系统无缝连接,技术特点 卫星网与地面蜂窝网之间的跨协议漫游。 应用特点 在GSM覆盖的区域内，首先借助GSM网络，充当GSM手机使用，可以节省费用；在GSM覆盖不到的地方，可以借助铱星来传递信息，实现全球无缝通信。,34,4、铱星系统全球覆盖,全球覆盖 由于采用多颗卫星进行项链式传输方式，使地球两极地区也被纳入它的覆盖范围，能为全球任何一个地方提供无缝的移动通信。 （与高轨道卫星比较）,35,5、铱星手机携带方便,铱星手机 不足500克，与模拟蜂窝手机差不多。因此与VSAT、海事卫星相比，更加便捷、更加灵活。 重要意义 铱星系统的投入运行，标志着个人通讯进入了突破时间和空间限制的新纪元。,36,五、铱星主要应用,1、铱星系统运行情况 2、铱星系统通信能力 3、铱星系统应用领域 4、铱星系统应用情况 5、铱星系统应用现状 6、铱星系统失败原因 7、铱星系统失败教训,37,1、铱星的全球试运行,最初计划 1996年开始发射，1998年2月正式运营。 首次运行 1998年11月1日，“铱”星系统正式投入运行，开创了人类电讯史上的新篇章。 第一个电话 美国的副总统戈尔成为了“铱”星的第一位用户，他将第一个电话打给了美国地理学会主席（电话的发明人亚历山大贝尔的曾孙）并告知他这个振奋人心的好消息。,38,2、铱星系统通信能力,应用价值 每年可提供15亿分钟卫星通信容量，是一条能吸引400万用户使用的“空间信息快速公路”。 实现了5个任何（5W）的通信手段。 任 何 人（Whoever) 任何地点（Wherever） 任何时间（Whenever） 与任何人 (Whomever) 任何方式（Whatever）,应用1 在非洲、南美等地面蜂窝网络覆盖遥遥无期的地区；,3、铱星系统应用领域,3、铱星系统应用领域,应用2 在建设地面网络十分困难的东南亚、南太平洋等岛屿众多的地区；,3、铱星系统应用领域,应用3 对野外勘探、科学考察、航空、远洋、紧急搜索、紧急救援、自然灾害现场；,野外勘探,南极探险,42,4、铱星系统应用情况,我国应用 中国银行贵州分行购买了几十部手机装备其运钞车。我国南极、北极科学考察队员的联系工具。 土耳其应用(1999.8-11) 在土耳其发生大地震后，为灾区送去25部铱星手机，在救援中发挥极大作用。 台湾应用（1999.9.21） 发生大地震时，当其他通信系统遭到毁灭性摧毁时，也是铱星电话发挥了神奇的作用。,43,5、铱星系统应用现状,应用现状 由于铱星公司在股市上的崩溃，2001年2月26日停止全球范围内提供商业应用，仅仅服务于美国国防部。 未来发展 设想2004年将重新对公众开放，通话费用将降低到1美元以下。但梦想未能成真。,44,6、铱星系统失败的分析,过程及结果 公司成立1991年 发射卫星1996年 公司上市1997年 系统开通1998年 申请破产1999年 宣布失败2000年,45,6、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,46,6、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 5年内用户达到3600-4200万 要求 300-400万用户可保证运行 实际 系统运行10个月用户仅2万人 结果 实际情况与预期值相差甚远,47,6、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,48,6、铱星系统失败的分析,四、手机价格和服务费用较高 铱星手机价格在3000美元以上， 开始时收费3美元/分钟，后来降至 1.89美元/分钟。 一次成本 限制了多数普通用户 使用成本 令许多用户望而却步,49,6、铱星系统失败的分析,五、通信市场的变化 此时地面移动通信快速发展，GSM 数字移动系统对其产生了巨大的影响。 价廉 手机价格较低，使用费用不高 物美 手机功能较强，通话质量较好 实用 覆盖面积渐大，通常情况够用,50,6、铱星系统失败的分析,六、准备不足 摩托罗拉和京瓷两家生产手机。后者技术不成熟通。 供不上货 因产量原因，供货不及时，导致客户的丧失。 质量问题 软件系统问题导致掉线率高达15%，改进后仍不低于8% 。,51,7、铱星系统失败的思考,时机问题 对于研发周期长的项目，若不能缩短商 品市场化的进程，很可能会坐失市场良机。 竞争对手随时有可能推出替代性产品，而 消费者更倾向于先入为主。 与其竞争的地面蜂窝移动电话 1987年，铱星提出时，全球普及率10%； 1992年，蜂窝电话全球普及率25%； 2000年，蜂窝电话全球普及率上升至45%；,52,7、铱星系统失败的教训,超前技术 作为成熟的产品，要充分考虑采用最合理 的技术，过于超前会因高成本导致失败。铱 星系统采用了星际连接的高新技术，直接导 致了系统的成本和用户的开销的大幅增加， 间接对铱星失败起到了推