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銥衛星網路 (Iridium)：將天空裝進你的口袋，開啟無縫全球通訊時代

銥衛星網路 (Iridium)：將天空裝進你的口袋，開啟無縫全球通訊時代


您是否曾經發現，每當你身處手機訊號不佳的地方，往往就是你最需要通訊的時候？在大多數城市和都市地區，行動網路已經相當可靠，但如果你在深山裡爆胎，該找誰求助？答案是沒有人，因為你的手機根本沒有訊號。

當前的行動電話（除了極少數智慧型手機提供的緊急衛星通訊服務）主要依賴地面基地台與多個通訊塔台連線，確保使用者在移動過程中能夠維持穩定訊號，然而，這套系統的先天限制是必須仰賴地面通訊基礎設施，一旦超出基地台的覆蓋範圍，行動網路便會完全失效。

為了突破這個限制，Iridium（銥）衛星通訊網路應運而生，透過 75 顆環繞地球的低軌道（LEO, Low Earth Orbit）衛星，其中 66 顆為運行中衛星、9 顆作為備援，Iridium 建立了全球唯一可提供 100% 全球覆蓋 的商業衛星通訊網路，能夠確保使用者在地球上任何地方都能夠通話、發送簡訊，甚至傳輸資料，這項技術的進步，代表著未來的智慧型手機將無須依賴地面通訊塔台，而是直接透過衛星提供無縫的全球連線。
 

Iridium 衛星通訊的未來與智慧型手機的整合


2023 年 1 月 5 日，Iridium Communications Inc. 宣布與 Qualcomm Technologies, Inc. 合作，將衛星通訊與 Snapdragon® 行動平台整合，提供智慧型手機衛星簡訊與緊急服務，這項合作不僅意味著 Iridium 將不再侷限於專門的衛星電話市場，還能夠透過 Qualcomm 開放更多智慧型手機品牌加入衛星通訊技術。

目前市面上的衛星電話體積龐大，且需要外接天線，相當不便；未來的新款手機將會內建衛星天線，並且能夠透過應用程式進行雙向訊息傳輸；此外，這項技術最初將應用於高階智慧型手機，接著逐步擴展到主流手機與其他消費性電子產品，讓更多人能夠享受 Iridium 帶來的全球覆蓋服務。

銥衛星網路 (Iridium)的技術架構與優勢


低軌道衛星星座（LEO Constellation）

Iridium 衛星星座由 75 顆衛星組成（66 顆運行中、9 顆備援），位於 780 公里 的低地球軌道（LEO），與地球表面距離比傳統靜止軌道衛星（GEO, Geostationary Earth Orbit）更近，這項設計具有以下幾個關鍵優勢：
  • 低延遲（Low Latency）：
    由於衛星與地球表面的距離較近，資料傳輸延遲較低，確保通話與訊息傳輸順暢。
  • 全球覆蓋（Global Coverage）：
    Iridium 是唯一真正提供 100% 全球覆蓋 的商業衛星通訊網路，無論是沙漠、極地還是深海，都能確保連線不中斷。
  • 星際鏈路（Inter-Satellite Links, ISL）：
    Iridium 衛星間透過 Ka 頻段的星際鏈路直接互相通訊，無須依賴地面基站，大幅提升網路穩定性。


衛星與地面設備的通訊技術

  • 頻段使用：
    Iridium 使用 L 波段（L Band, 1616 - 1626.5 MHz），能夠穿透雲層、雨雪等天氣條件，確保穩定通訊。
  • 資料傳輸技術：
    採用 時分多工（TDMA, Time Division Multiple Access） 和 頻分多工（FDMA, Frequency Division Multiple Access），以確保穩定的語音與資料連接。
  • 地面閘道站（Ground Stations）：
    Iridium 在美國亞利桑那州坦佩（Tempe, Arizona）設有主要的地面控制中心，負責管理整個衛星網路。


Iridium 的應用場景


衛星手機與智慧型設備

目前 Iridium 提供多款衛星手機，如：
  • Iridium 9555：緊湊型衛星電話，適用於極端環境。
  • Iridium Extreme 9575：內建 GPS，支援 SOS 緊急求救功能。
  • Iridium GO!：攜帶型 Wi-Fi 熱點，讓智慧型手機透過衛星上網與通話。
隨著 Iridium 與 Qualcomm 的合作，未來更多智慧型手機將內建衛星通訊功能，擴大市場覆蓋範圍。


航空與航海應用

  • 航空：Iridium 提供 ADS-B（Automatic Dependent Surveillance-Broadcast） 服務，可即時追蹤飛機位置，提高航班安全性。
  • 航海：Iridium Certus® 服務能夠為商業船舶、漁船、遊艇提供高速衛星通訊及全球海上遇險與安全系統（GMDSS）。


軍事與政府機構

美國國防部（DoD）是 Iridium 最大的客戶之一，主要用於軍事通訊與全球戰術支援，Iridium 衛星提供的高安全性與獨立性，使其成為軍事與政府機構不可或缺的通訊工具。


物聯網（IoT）與工業應用

Iridium 透過 短突發資料（SBD, Short Burst Data） 技術，提供低功耗的 IoT 應用，適用於：
  • 環境監測
  • 智慧農業
  • 工業自動化
  • 遠端設備管理


Averna Iridium 測試解決方案：確保衛星通訊設備的卓越性能


隨著 Iridium 衛星通訊技術逐步擴展至智慧型手機、物聯網（IoT）設備及其他消費性電子產品，對於衛星設備的測試與驗證需求亦變得更加重要，為了確保 Iridium 用戶設備（ISU, Iridium Subscriber Unit）在不同應用場景下都能穩定運作，Averna 提供了一整套 Iridium 衛星通訊測試解決方案，涵蓋 設計驗證（DVT, Design Verification Test） 及 生產測試（Production Test），協助工程師提升產品品質並加速上市時間。


Iridium 衛星通訊物理層測試系統（PLTS, Physical Layer Test System）

Averna 的 Iridium PLTS（物理層測試系統） 是專為 Iridium 手機與數據機 設計的測試平台，提供高達 3 GHz 的測試頻寬，能夠完整驗證發射（Tx）與接收（Rx）性能，確保設備符合 Iridium 標準。

Averna Iridium 測試解決方案的核心優勢
  • 獲得 Iridium 官方認證：適用於所有 Iridium 訂閱設備（ISU）。
  • 全方位測試能力：支援 設計驗證（DVT）與生產測試（Production Test）。
  • 全球製造商採用：成熟的測試方案，已成功部署於多家 OEM 與製造商（CM, Contract Manufacturer）。
  • 支援 Iridium NEXT：與最新一代衛星技術兼容，確保設備符合最新標準。


未來發展：Project Stardust


2024 年，Iridium 宣布「Project Stardust」，這是一項基於 3GPP 標準的 5G 非地面網路（5G NTN, Non-Terrestrial Network） 計畫，重點在於透過 NB-IoT 標準實現：
  • 雙向衛星簡訊
  • 緊急通訊
  • IoT 設備連線

該計畫預計於 2026 年推出，並將與現有的 Iridium Certus 服務並行運作，不取代現有的語音與高速資料服務，而是提供更多彈性的通訊選擇。


結論


銥衛星網路 (Iridium)從 1998 年的商業化運行，到 1999 年的破產重組，再到 2019 年完成 Iridium NEXT 星座更新，這條道路充滿挑戰；然而，Iridium 憑藉其獨特的技術與市場定位，成功成為全球最可靠的衛星通訊網路之一。

隨著 Iridium 與 Qualcomm 的合作、Project Stardust 的推進，以及未來智慧型手機內建衛星通訊技術的普及，Iridium 正在改變全球通訊的方式，為未來打造一個真正無縫的連接世界；無論是登山探險、極地科學研究，或是商業與軍事應用，Iridium 將繼續發揮其無可取代的價值。


參考資料

  1. Averna, The Iridium Network Brings the Sky to Your Pocket
    https://insight.averna.com/en/resources/blog/the-iridium-network-brings-the-sky-to-your-pocket
  2. Wikipedia, Iridium Communications
    https://en.wikipedia.org/wiki/Iridium_Communications
  3. Wikipedia, Iridium Satellite Constellation
    https://en.wikipedia.org/wiki/Iridium_satellite_constellation
  4. Iridium Museum, Iridium: An Overview
    https://www.iridiummuseum.com/exhibits/iridium-an-overview/
  5. Smithsonian Air & Space Museum, Communications Satellite: Iridium
    https://airandspace.si.edu/collection-objects/communications-satellite-iridium/nasm_A19990005000
  6. 5G Stardust: About the Project
    https://5g-stardust.eu/about-the-project/
  7. Intelligence Community News, Iridium Launches Project Stardust
    https://intelligencecommunitynews.com/iridium-launches-project-stardust/
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