星座选择了很好的轨道高度——距离地面780km。作者会在后面的科普文章讨论这一点。

铱星单颗卫星重量为689kg，设计寿命达5-8年。

铱星有3个L频段的相控阵天线。这3个天线用来与铱星手机通信，工作频率：1616-1626.5MHz；有4个与信关站通信的天线，称为馈电链路（Feed link），工作频率：上行 29.1-29.4GHz，下行频率：19.3-19.6GHz；有4个用于星际链路的天线，工作频率：23.18-23.38GHz。其中馈电链路天线和星际链路天线都是Ka频段的，在当时绝对是高科技。而L频段相控阵天线也不简单，它的对地覆盖（英文用一个形象的词汇“footprint”，就是“足迹”）。铱星的足迹由48个波束（Spot-Beam）构成，如图：

每个波束平均覆盖600km，每个波束有80个信道，48个波束覆盖4700km，一共有3840个信道，可以支持几万用户。

铱星手机与卫星的通信的L频段链路采用了与GSM（Global System for MobileCommunications）不同的通信协议。尽管也是TDMA的，但是其TDMA帧结构如图：

上行与下行是用不同的时隙区隔的，这就所谓的时分双工（Timedivision duplex ，缩写：TDD），这与GSM的频分双工（FrequencyDivision Duplexing，缩写：FDD）不同。这也许与铱星被分配的频带只有10.5MHz有关系。铱系统于1991年向国际电联申请了所需使用的频率。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。为什么不多申请频带宽度？还是因为TDD在卫星信道上使用衰落不严重，而且TDD设备相对便宜有关？

其实铱星的多址接入也是TDMA/FDMA混合的，它将10.5MHz的带宽中的10MHz带宽划分成了333.333kHz 的30个子带宽，每个子带宽再细分为8个41.667kHz的载波，如图：

然后才采用TDMA。而另外的1626-1626.5MHz频段，专门被用来给铱星手机发信息的单工信道。

铱系统的网络管理；呼叫处理和交换功能；移动用户鉴权；判断用户状态；用户提供路由接续；分配出中继；收集计费信息；提供到PSTN的连接；提供附加业务和增值业务等等，基本上与GSM一样的，比如作者简化的铱星手机到铱星手机、PSTN到铱星手机的路由如下：

把卫星看作是移动通信基站，铱星路由与GSM是类似的。

铱计划的整体网络管理架构也类似GSM。

其实铱星手机干脆就是“双模式”的，而且优先使用地面GMS网络，只有检测不到地面网络时，才会自动切换到卫星通信模式。

说了这么多，作者要总结一下：铱星计划的技术从信息缓存与交换、频率复用、星载天线、星上处理与交换、网络控制、信令处理等等方面，就是今天看也堪称完美。

那么如此契合人们的期望又技术完美的项目，怎么运行不到一年就申请破产保护呢？尽管破产以后铱系统仍然在美军应用。但是，其作为一个商业计划确实是失败的。今天这个失败已经成为了一个经典案例。

大家达成共识的失败原因：铱星计划提出的1987年，移动通信普及率不足10%，而且几乎无法国际漫游，到了2000年普及率上升到45%，无论手机价格和话费都大幅度降低，国际漫游已经大为改善。反过来，整个铱星系统耗资达57亿美元，每年光是系统维护费就需要几亿美元。每部铱星手机价格3000美元，1999年3月底，铱星总共只有10294个用户，比原计划一年之内要拥有50万用户相差太大，五个月的销售总收入仅145万美元，亏损5.05亿美元。运行一年后背负了40多亿美元的债务。极度恶化的财务状况使铱星公司破产边。

作者对这种分析一直有疑问：进行如此大规模的投资，对未来产品价格、用户和竞争对手的估计能够出现如此大的偏差吗？更何况摩托罗拉本身就是通信领域的领导者。作者认为，其中更主要的原因可能是：当年摩托罗拉的铱星计划首先瞄准的是各国的政府采购项目，包括：抢险救灾、科学考察、公安警察、甚至军事应用。已经把美国、加拿大、日本、俄罗斯、中国等14个国家的17个投资者拉入股东，这些国家的公务需求加起来应该不少。但是，铱星计划显然没有针对公务应用的通信保密要求给予重视，这才是铱星计划失败的真正原因。近来听说Iridium Next（下一代铱星）即将回来。如果仍然在这个问题上没有特殊的考虑，在“反全球化”暗潮涌动的今天，结局也不见得会好到哪里去。

文章转自公众号：“眼睛湖”返回搜狐，查看更多