Iridium-Satellitenkonstellation

Snapshot – Die vernetzte LEO-Konstellationsarchitektur von Iridium bietet mehrere Ausfallsicherheits- und Redundanzebenen, um branchenführende Netzwerkzuverlässigkeit bereitzustellen.

Die meisten von uns sind mit der Funktionsweise von Mobilfunknetzen mit mehreren miteinander verbundenen Mobilfunkmasten vertraut. Wenn Sie sich von einer Zelle zur anderen bewegen, leitet das System Ihren Anruf automatisch nahtlos an den nächsten Mast weiter. Das Satellitennetzwerk von Iridium funktioniert ähnlich. Die Satelliten sind die Türme, die die Erde umkreisen und Anrufe aneinander weitergeben, wenn sie über ihnen vorbeifliegen.

Die Konstellation von Iridium besteht aus 66 vernetzten Betriebssatelliten plus sieben Ersatzsatelliten im Orbit. Die Satelliten operieren in nahezu kreisförmigen erdnahen Umlaufbahnen (LEO) etwa 780 km (483 Meilen) über der Erdoberfläche. Es gibt 11 Satelliten in jeder der sechs Orbitalebenen und ihre Umlaufbahnen „schneiden“ sich ungefähr über dem Nord- und Südpol. Die niedrig fliegenden Satelliten bewegen sich mit etwa 17.000 Meilen pro Stunde und umrunden die Erde in etwa 100 Minuten. Es ist eine Funktion von Breite/Länge und Strahlabdeckung, aber normalerweise dauert es etwa acht Minuten, bis ein Satellit den Himmel von Horizont zu Horizont überquert.

Jeder Satellit kann 48 Punktstrahlen auf die Erdoberfläche projizieren. Die Größe jedes Punktstrahls beträgt ungefähr 250 Meilen im Durchmesser, und die gesamte 48-Strahl-Ausleuchtzone des Satelliten hat einen Durchmesser von ungefähr 2.800 Meilen. Alle Punktstrahlen und Satellitenausleuchtzonen überlappen sich. Das Netzwerk wird als vermaschte Konstellation miteinander verbundener, vernetzter Satelliten betrachtet, so dass jeder
Satellit „spricht“ mit den anderen Satelliten in der Nähe in benachbarten Umlaufbahnen. So übergibt das Satellitennetz – ähnlich wie ein Mobilfunknetz – die Sprach- oder Datenkommunikation automatisch von einem Punktstrahl zum anderen innerhalb der Satellitenausleuchtzone und von einem Satelliten zum nächsten, wenn sie darüber hinwegfliegen. Der Anruf wird von Satellit zu Satellit um die Konstellation herum weitergeleitet, ohne den Boden zu berühren, bis er an einem Iridium-Gateway abwärts übertragen und anschließend zur Übertragung an sein Ziel in das öffentlich geschaltete Telekommunikationsnetz (PSTN) gepatcht wird. Und das alles geschieht in Sekundenschnelle. Diese Architektur ist einzigartig bei Iridium und bietet inhärente Vorteile in Bezug auf Leistung und Zuverlässigkeit gegenüber anderen Anbietern mobiler Satellitendienste:

! Die große Anzahl sich schnell bewegender Satelliten mit mehreren überlappenden Punktstrahlen minimiert verpasste Verbindungen und abgebrochene Anrufe, da normalerweise mehr als ein Satellit von jedem Ort der Erde aus sichtbar ist. Die LEO-Satellitenkonstellation ermöglicht auch das Ändern und mehrere Blickwinkel auf den Satelliten, sodass Probleme mit der Sichtlinie vorübergehend sind, solange Sie Blick auf den Himmel haben.

! Wenn ein einzelner Satellit aufgrund technischer Probleme oder geplanter Wartungsarbeiten vorübergehend nicht verfügbar ist:
a) Der Ausfall wird für den Benutzer oder die Region lokalisiert.
b) Inter Satellite Link (ISL)-Verkehr kann innerhalb der Konstellation geleitet werden, bis ein Ersatz an seinen Platz verschoben wird.
c) Backup-Erdterminals in Alaska werden es ermöglichen, den Verkehr an mehreren Orten zu unterbrechen.

! Die vernetzte Satellitenarchitektur ermöglicht es Iridium, aufgrund der inhärenten vernetzten Architektur, die sowohl die himmlische als auch die terrestrische Infrastruktur umfasst, mit erhöhter Zuverlässigkeit zu arbeiten.
Sollte eine Verbindung in diesem Netzwerk ausfallen, kann das System in ähnlicher Weise erkennen und schnell reagieren, indem es alternative Routing-Pfade für die Kommunikation bereitstellt, um die Endbenutzer zu erreichen.
!
Die Iridium-Satelliten verfügen über mehrere Schichten von On-Board-Subsystemredundanz für kritische Komponenten und ein On-Board-Fehlererkennungssystem, das eine sichere und schnelle Minderung von Anomalien ermöglicht, die auftreten können.

! Die Satelliten sind programmierbar, was es Bodeningenieuren ermöglicht, Anweisungen und Software nach Bedarf hochzuladen, damit die Satelliten auf hohem Leistungs- und Zuverlässigkeitsniveau funktionieren.

! Die Ersatzteile im Orbit können bei Bedarf schnell neu positioniert und aktiviert werden.

! Die erdnahe Umlaufbahn bietet einen kürzeren Übertragungsweg mit geringerer Signaldämpfung. Dies ermöglicht eine wirklich mobile Benutzerausrüstung mit kleineren Antennen, die keine mechanische Stabilisierung oder Neuausrichtung erfordern, um die Satellitensignale festzuhalten. Mit anderen Worten, die Geräte von Iridium sind in ihrer Größe und Mobilität wie Telefone.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass einer der Schlüssel zu Iridiums beneidenswerter Netzwerkzuverlässigkeit das Design der Satelliten selbst und die einzigartige vernetzte Konstellation ist, die eine sich ständig bewegende Überdachung von niedrig fliegenden Satelliten mit Sicht über die gesamte Oberfläche des Planeten bietet. In unserem nächsten Netzwerkzuverlässigkeitsbericht werden wir unseren Blick vom Himmel auf die Bodeninfrastruktur richten.