home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ TAP YIPL / TAP_and_YIPL_Collection_CD.iso / PHREAK / CELLULAR / IRIDIUM1.TXT < prev    next >
Text File  |  2000-03-05  |  17KB  |  345 lines

  1.  
  2.     IRIDIUM - Motorola's New Cellular Phone System [Andrew Peed]
  3. ----------------------------------------------------------------------
  4.  
  5. From: Andrew Peed <motcid!peed@uunet.uu.net>
  6. Subject: IRIDIUM: Motorola's New Cellular Phone System
  7. Date: 2 Aug 90 19:57:40 GMT
  8. Organization: Motorola Inc. - Cellular Infrastructure Div., Arlington Hgts, IL
  9.  
  10.  
  11. The contact person for the Iridium project is:
  12.  
  13.     Lawrence Moore
  14.     Motorola, Inc.
  15.     Government Electronics Group
  16.     8201 E. McDowell Rd.
  17.     Scottsdale, AZ 85252
  18.     (602) 441-3000
  19.  
  20.  
  21. IRIDIUM BACKGROUNDER
  22.  
  23. System Description:
  24.     Iridium is a worldwide digital, satellite-based, cellular
  25. personal communications system primarily intended to provide
  26. commercial, rural, mobile service via either handheld mobile or
  27. transportable user units, employing low-profile antennas, to millions
  28. of individual users throughout the world. The system includes a
  29. constellation of 77 small, smart satellites in low-earth orbit which
  30. are networked together as a switched digital communications system
  31. utilizing the principles of cellular diversity to provide continuous
  32. line-of-sight coverage from and to any point on the earth's surface,
  33. as well as all points within an altitude of about 100 miles. The
  34. system also includes space-to-earth gateways which interface into the
  35. public switched telephone network (PSTN). Service will be available on
  36. a country-by-country switched basis as negotiated with the individual
  37. governments and/or the individual telephone companies. Unlike the
  38. terrestrial cellular telephone system, Iridium is best suited for
  39. areas where the traffic density is low -- sparsely populated areas,
  40. the oceans, and areas where personal communications is just emerging.
  41. In these emerging markets, Iridium can be used as a primer for the
  42. eventual terrestrial system.
  43.  
  44. Voice:
  45.     The system is designed as an entirely digital communications
  46. system with 8KHz bandwidth available for each voice channel. Vocoders
  47. operating at 4.8 kilobits per second are employed in the user units to
  48. recreate the audio signals and in the gateways to couple to the analog
  49. PSTNs.
  50.  
  51. Data:
  52.     The system is designed to allow a user to substitute a data
  53. link in lieu of a voice link which would operate at a rate of 2400
  54. baud.
  55.  
  56. Modulation:
  57.     The user links use PSK modulation with a multiplexing scheme
  58. that will be compatible with digital terrestrial cellular systems.
  59.  
  60. Spectrum:
  61.     The system is designed to operate in the 1 to 2 GHz region
  62. with a capability of up to 29 MHz for the uplink and 29 MHz for the
  63. downlink with the expectation that spectrum allocation may grow as the
  64. system demand grows. Gateways and crosslinks will operate at
  65. approximately 20 GHz.
  66.  
  67. Subscriber Unit:
  68.     The system is designed to operate with a subscriber unit
  69. similar to the Motorola Dyna-Tac.
  70.  
  71. Constellation:
  72.     The constellation of 77 satellites at a height of 413 nautical
  73. miles was chosen to assure that every point on the earth's surface is
  74. continuously in line of sight of one or more of the satellites. The
  75. constellation includes 7 planes of 11 satellites each in circular
  76. polar orbits. The satellites all "travel in the same direction,"
  77. meaning that the seven planes of satellites co-rotate towards the
  78. north pole on one side of the earth and "cross over" the pole,
  79. traveling down to the south pole on the other side of the earth. The
  80. 11 satellites in each plane are equally spaced around their planar
  81. orbit, with the satellites in planes 1, 3, 5 and 7 in phase with one
  82. another, and those in planes 2, 4, and 6 in phase with each other and
  83. halfway out of phase with 1, 3, 5 and 7. (In order to prevent the
  84. satellites from colliding at the poles, a tolerance on the term "in
  85. phase," as used above, is employed and a minimum miss distance is
  86. maintained.) Each of the seven co-rotating planes are separated by
  87. slightly more than 27 degrees, and the "seam" between planes 1 and 7,
  88. which represents plane 1 satellites going up on one side of the earth
  89. and plane 7 satellites coming down in the adjacent plane, is separated
  90. by slightly more than 17 degrees.
  91.  
  92. Cells:
  93.     Each Iridium satellite has the capacity to operate 37 cells
  94. which are projected onto the earth's surface. These separate cells
  95. allow for higher gain antenna beams and for spectral efficiency in the
  96. system since different cells are able to reuse frequencies and service
  97. different customers with the same channel. These cells are spatially
  98. separated by the main mission antenna on board each satellite.
  99.  
  100.     The 37 cells are created in a contiguous hexagonal pattern
  101. with one center cell surrounded by three rings of smaller cells. The
  102. three rings consist of 6, 12, and 18 cells respectively, and each of
  103. the 37 cells are created such that each is of approximately the same
  104. shape and size. The cells are approximately 360 nautical miles in
  105. diameter, and the ensemble of cells covers the earth's surface. In
  106. operation, cells will be turned on and off to singly cover all points
  107. within which operation is desired, as well as all necessary gateways,
  108. and to conserve energy on board the satellites.
  109.  
  110.     The constellation of satellites and its projection of cells is
  111. somewhat analogous to a cellular telephone system. In the case of
  112. cellular telephones, a static set of cells serves a large number of
  113. mobile users; in the case of Iridium, the users move at a relatively
  114. slow pace relative to the spacecraft, which move at about 7,400 meters
  115. per second, so the users appear static and the cells move. The
  116. advantage for Iridium, given this situation, is that the handoffs
  117. required as a call migrates from cell to cell are more deterministic
  118. in that, with the spacecraft's high velocity, handoffs are largely in
  119. one direction and the potential handoff is not to one of six adjacent
  120. cells but more commonly to one of two.
  121.  
  122. Crosslinks:
  123.     Each satellite operates crosslinks as a medium used to support
  124. internetting. These operate at approximately 20 GHz and include both
  125. forward and backward looking links to the two adjacent satellites in
  126. the same orbital plane. These are nominally at a fixed distance and
  127. angle 2,173 nautical miles away. Up to 6 interplane crosslinks are
  128. also maintained and these links vary in angle and distance from the
  129. satellite with a maximum distance of 2,500 nautical miles.
  130.  
  131. Gateways:
  132.     Each satellite has the capacity to interlink (via the
  133. crosslink network) to earth-based gateways that employ high-gain
  134. antennas. The initial system will use 20 gateways. Gateways employ
  135. standard cellular switches and interface both to the various local
  136. PSTNs and to the local billing offices.
  137.  
  138. Delay:
  139.     Unlike geostationary satellite communications systems,
  140. interconnect distances in the Iridium system are on the order of the
  141. wireless telephone and echo effects are minimized.
  142.  
  143. Spacecraft Life:
  144.     The Iridium spacecraft are designed for a 5 year mean mission
  145. duration (MMD) with expandables sized for 8 years. A small expandable
  146. launch vehicle, such as Pegasus, will service the Iridium
  147. constellation, which, in its steady-state mode (after initial
  148. deployment), will replace satellites on a routine basis and emergency
  149. replacements within 36 hours.
  150.  
  151. Growth:
  152.     With such a dynamic constellation, constantly being
  153. refurbished, the system design takes on a unique freshness in its
  154. baseline. High reliability is designed into the system to assure the 5
  155. year MMD, but redundancy, per se, is avoided wherever possible. The
  156. initial system is sized to handle the system capacity expected, with
  157. some margin, for the first 8 years -- the system design, however,
  158. incorporates all the necessary "hooks" to allow for capacity growth in
  159. subsequent "blocks" of satellites. Technological improvements in power
  160. available on board spacecraft, launch, weights, antenna technology,
  161. electronic technology and other areas will allow for system growth
  162. within the overall system design. This will provide for a natural
  163. evolution as Iridium matures.
  164.  
  165.                    ----------------------
  166.  
  167. MOTOROLA UNVEILS NEW CONCEPT FOR GLOBAL PERSONAL COMMUNICATIONS; BASE
  168. IS CONSTELLATION OF LOW-ORBIT SATELLITES
  169.  
  170.     In a move that heralds a new era in personal communications,
  171. Motorola, Inc., Schaumburg, Ill., announced a global communications
  172. system that will allow people to communicate by telephone anywhere on
  173. earth -- whether on land, at sea or in the air -- via portable
  174. radiotelephones operating as part of a satellite-based system.
  175.  
  176.     Callers using the new system will not need to know the
  177. location of the person being called; they will simply dial that
  178. person's number to be connected instantly.
  179.  
  180.     Motorola calls the new system Iridium and has established a
  181. satellite communications business unit to develop it. The heart of
  182. Iridium is a "constellation" of 77 satellites in low-earth orbit,
  183. working together as a digital switched communications network in
  184. space. The system will be able to handle both voice and data.
  185.  
  186.     "Iridium brings personal communications to the world -- it
  187. represents the potential for any person on the planet to communicate
  188. with any other," said John F. Mitchell, vice chairman of Motorola Inc.
  189. "For this reason, Iridium marks the next major milestone in global
  190. communications."
  191.  
  192.     "It is an ambitious concept, which will bring us significantly
  193. closer to 'the global village' As such, Iridium boldly extends the
  194. Motorola tradition of innovation in personal communications recognized
  195. through our leadership in cellular telecommunications, private two-way
  196. radio and radio paging."
  197.  
  198. IRIDIUM ADVANTAGES:
  199.     Motorola's Iridium system provides several key improvements
  200. over the geosynchronous satellites currently used for international
  201. communications. The low altitude of Iridium satellites allows easy
  202. radio links with portable radiotelephones on earth, using small
  203. antennas rather than satellite dishes. It also supports reuse of radio
  204. frequencies, in a similar fashion to land-based cellular systems.
  205.  
  206.     In addition, the system solves the problem of low-orbit
  207. satellites "disappearing over the horizon" by combining a large number
  208. of satellites in a space-based, inter-satellite switching system.
  209.  
  210.     Although Iridium uses cellular communications principles, it
  211. is designed to complement, not compete with, land-based cellular
  212. systems. Land-based cellular will remain the most efficient way to
  213. serve high-density areas, whereas Iridium will bring communications to
  214. remote or sparsely populated areas that lack communications. Iridium
  215. and terrestrial cellular will work together to eventually provide a
  216. seamless communications service for the entire world.
  217.  
  218. SMALL SATELLITES:
  219.  
  220.     The satellites are small (approximately one meter in diameter
  221. and two meters tall) and lightweight (approximately 315 kilograms, or
  222. 700 pounds). They are considered "smart" because they can switch and
  223. route calls in space.
  224.  
  225.     Each satellite antenna pattern will project 37 cells onto the
  226. earth's surface. Each cell will provide communications coverage for an
  227. area of the earth's surface roughly 350 nautical miles in diameter;
  228. people will communicate with the satellites using equipment operating
  229. at frequencies of 1.5/1.6 Gigahertz. In addition to voice, the digital
  230. system can transmit data at a rate of 2400 baud.
  231.  
  232.     The Iridium satellites can be placed into orbit by a variety
  233. of launch vehicles. The U.S. Delta and Atlas rockets, and the European
  234. Ariane, could launch multiple satellites. The new Pegasus air-launched
  235. vehicle could launch individual satellites. Each satellite is expected
  236. to have a lifespan of five to six years.
  237.  
  238.     Another key component of the system will be a network of
  239. "gateway" surface facilities in various countries that will link
  240. Iridium with the public switched telephone network. These gateways
  241. will store customer billing information and will constantly keep track
  242. of each user's location. An Iridium system control facility will
  243. maintain the satellite network and the overall operation of the
  244. system.
  245.  
  246. LIGHTWEIGHT, PORTABLE SUBSCRIBER UNITS:
  247.     Subscriber units for Iridium are similar to Motorola's
  248. original cellular radiotelephones and will offer additional features
  249. such as latitude, longitude, altitude, and Greenwich Mean Time.
  250.  
  251.     In addition to the lightweight portables, Iridium subscriber
  252. units will be available as mobiles or small fixed units.
  253.  
  254. ANTICIPATED USERS:
  255.     The Iridium system will support millions of users worldwide,
  256. with a total capacity more than 10 times greater than current
  257. geosynchronous satellite systems.
  258.  
  259.     For low-density areas not economically feasible for cellular
  260. phone networks, Iridium will be an ideal alternative for mobile
  261. telephone service. In sparsely populated or underdeveloped areas
  262. lacking basic telephone service, Iridium can be a foundation for an
  263. eventual ground telephone system.
  264.  
  265.     For ships and aircraft, Iridium will provide voice or data
  266. links and positioning information without the sophisticated on-board
  267. telecommunications hardware now required. Since Iridium is not
  268. dependent on land-based communications links, it also would play a
  269. crucial role in disaster-recovery efforts following earthquakes,
  270. hurricanes, or other natural calamities.
  271.  
  272. OPERATING PLAN:
  273.     Motorola envisions that the Iridium system will be operated by
  274. one or more international consortia whose members have the necessary
  275. licenses to operate in each country.
  276.  
  277.     Motorola will serve as the supplier of the system itself. This
  278. will include the satellites, the communications links and all
  279. necessary support. Motorola's plan for an open architecture is
  280. expected to provide the opportunity for significant international
  281. participation in the development and manufacture of Iridium.
  282.  
  283.     Plans call for two demonstration satellites to be placed into
  284. orbit in 1992. Implementation of the entire system is planned to begin
  285. in 1994, and full service will begin as early as 1996.
  286.  
  287.                       --------------------
  288.  
  289. MOTOROLA SIGNS AGREEMENTS TO EXPLORE NEW SATELLITE-BASED PERSONAL
  290. COMMUNICATION SYSTEM
  291.  
  292.     Motorola, Inc. has signed memoranda of understanding with
  293. three organizations -- the London-based International Maritime
  294. Satellite Organization (Inmarsat), the American Mobile Satellite
  295. Corporation (AMSC), based in Washington, D.C., and Telesat Mobile Inc.
  296. (TMI) of Canada -- to jointly explore the potential of Motorola's
  297. Iridium satellite communications system.
  298.  
  299.     Iridium is a network of 77 small satellites in low-earth orbit
  300. that will allow people with portable radiotelephones to communicate
  301. anywhere on earth, whether on land, at sea, or in the air.
  302.  
  303.     In each memorandum of understanding, the parties agree to
  304. cooperate in studying the potential of the Iridium satellite network,
  305. including an analysis of the technical and business issues involved.
  306.  
  307.     "This system ushers in a new era of global personal
  308. communications," said John F. Mitchell, vice chairman of Motorola,
  309. Inc. "We're delighted that these organizations recognize the
  310. importance of Iridium to the future of worldwide telecommunications."
  311.  
  312.     Inmarsat, organized in 1979 as an international consortium to
  313. provide satellite communications for ships at sea, now includes
  314. representatives of 59 nations and has expanded its services in
  315. several countries to include aviation and land-mobile communications.
  316.  
  317.     AMSC is licensed to provide mobile communications via
  318. satellite for the United States, and TMI is licensed to provide a
  319. similar service for Canada.
  320.  
  321.     Motorola is continuing discussions with other potential
  322. partners, including British Telecom in London and organizations in
  323. Australia, Hong Kong and Japan.
  324.  
  325.         Motorola Inc. is one of the world's leading providers of
  326. electronic equipment, systems, components and services for worldwide
  327. markets. Products include two-way radios, pagers, cellular telephones
  328. and systems, semiconductors, defense and aerospace electronics,
  329. automotive and industrial electronics, computers, data communications
  330. and information processing and handling equipment. Motorola was a
  331. winner of the first annual Malcom Baldrige National Quality Award, in
  332. recognition of its superior company wide management of quality
  333. processes.
  334.                  
  335.                    ----------------------
  336.  
  337. Andrew B. Peed          Motorola, Inc.
  338. ...!uunet!motcid!peed     Cellular Infrastructure Division
  339. (708) 632-5271          1501 W.Shure Dr., Arlington Heights, IL, 60074
  340.  
  341. ------------------------------
  342.  
  343. End of TELECOM Digest Special: Motorola's Iridium
  344. ******************************
  345.