Iridium satellitkonstellation

Snapshot – Iridiums tværbundne LEO-konstellationsarkitektur giver flere lag af robusthed og redundans for at give brancheførende netværkspålidelighed.

De fleste af os er bekendt med den måde, mobiltelefonnetværk fungerer på, med flere indbyrdes forbundne mobiltårne. Når du flytter fra en celle til en anden, videregiver systemet automatisk dit opkald problemfrit til det næste tårn. Iridiums satellitnetværk fungerer stort set på samme måde. Satellitterne er tårnene, der kredser om Jorden og afgiver opkald til hinanden, når de passerer over hovedet.

Iridiums konstellation består af 66 tværbundne operationelle satellitter plus syv reservedele i kredsløb. Satellitterne opererer i næsten cirkulære lav-jordbaner (LEO) omkring 780 km (483 miles) over jordens overflade. Der er 11 satellitter i hver af seks kredsløbsplaner, og deres baner "skærer hinanden" nogenlunde over nord- og sydpolen. De lavtflyvende satellitter rejser med cirka 17.000 miles i timen, og fuldender et kredsløb om Jorden på cirka 100 minutter. Det er en funktion af breddegrad/længdegrad og stråledækning, men det tager typisk omkring otte minutter for en satellit at krydse himlen fra horisont til horisont.

Hver satellit kan projicere 48 spotstråler på jordens overflade. Størrelsen af hver spotstråle er cirka 250 miles i diameter, og satellittens fulde 48-beam fodaftryk er cirka 2.800 miles i diameter. Alle spot beams og satellitfodspor overlapper hinanden. Netværket betragtes som en maskekonstellation af indbyrdes forbundne, tværbundne satellitter, således at hver
satellit "taler" med de andre satellitter i nærheden i tilstødende kredsløb. Satellitnetværket afgiver således stemme- eller datakommunikation automatisk fra én spotbeam til en anden inden for satellitfodaftrykket og fra én satellit til den næste, når de passerer over hovedet. Opkaldet videresendes fra satellit til satellit rundt i konstellationen uden at røre jorden, indtil det er downlinket ved en Iridium-gateway og efterfølgende patchet ind i det offentlige telekommunikationsnetværk (PSTN) for transmission til dets destination. Og det hele sker i løbet af få sekunder. Denne arkitektur er unik for Iridium, og den giver iboende fordele i ydeevne og pålidelighed i forhold til andre udbydere af mobile satellittjenester:

! Det store antal satellitter i hurtig bevægelse med flere overlappende spotstråler minimerer mistede forbindelser og mistede opkald, da mere end én satellit normalt er synlig fra ethvert sted på Jorden. LEO-satellitkonstellationen gør det også muligt at ændre og flere synsvinkler til satellitten, så problemer med synslinjen vil være midlertidige, så længe du har udsigt til himlen.

! Hvis en enkelt satellit er midlertidigt utilgængelig på grund af tekniske problemer eller planlagt vedligeholdelse:
a) Afbrydelsen vil blive lokaliseret til brugeren eller regionen.
b) Inter Satellite Link-trafik (ISL) kan dirigeres inden for konstellationen, indtil en reserve er flyttet på plads.
c) Back-up Earth Terminals i Alaska vil tillade trafik at være jordet flere steder.

! Den tværbundne satellitarkitektur tillader Iridium at fungere med øget pålidelighed på grund af den iboende maskede arkitektur, der involverer både himmelsk og terrestrisk infrastruktur.
På samme måde, hvis et link i dette netværk svigter, kan systemet genkende og hurtigt reagere ved at give alternative routingstier til kommunikationen for at nå slutbrugerne.
!
Iridium-satellitterne har flere lag indbygget delsystemredundans for kritiske komponenter og et indbygget fejldetektionssystem, der muliggør sikker og hurtig afhjælpning af uregelmæssigheder, der kan opstå.

! Satellitterne er programmerbare, hvilket gør det muligt for jordingeniører at uploade instruktioner og software efter behov for at holde satellitterne i drift på et højt niveau af ydeevne og pålidelighed.

! De in-orbit reservedele kan hurtigt omplaceres og aktiveres efter behov.

! Den lave jordbane giver en kortere transmissionsvej med mindre signaldæmpning. Dette tillader virkelig mobilt brugerudstyr med mindre antenner, der ikke kræver mekanisk stabilisering eller genpegning for at holde låst på satellitsignalerne. Med andre ord er Iridiums enheder som telefoner i deres størrelse og mobilitet.

Sammenfattende er en af nøglerne til Iridiums misundelsesværdige rekord af netværkspålidelighed designet af selve satellitterne og den unikke tværbundne konstellation, der giver en konstant bevægende baldakin af lavtflyvende satellitter med synlighed over hele planetens overflade. I vores næste netværkspålidelighedsrapport vil vi vende øjnene fra himlen til jordinfrastrukturen.