【觀點】6G時代要來了!低軌衛星為何是關鍵技術?誰佔先機?台灣還能插旗?
【觀點】6G時代要來了!低軌衛星為何是關鍵技術?誰佔先機?台灣還能插旗?
2024.10.01 | 5G通訊

當代人的生活離不開網際網路,而當前的訊號傳輸,不管4G還是5G都離不開地面基地台。

網路的普及也被聯合國視為重要的永續發展目標之一,所謂彌平「數位落差」,並讓更多身處最不發達地區的人都能使用到網路科技帶來的便利,進一步提升發展與生活水平。

至於那些更為大膽的創新與創意,諸如整合AI,區塊鏈和SDG的目標等等,就又是另外的嘗試,希望有機會讓即便是最尖端的科技,也能有機會服務最需要幫助的人,而非只是有錢有勢的人。

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基地台早已普及,低軌衛星為什麼重要?

低軌衛星技術(LEO,Low Earth Orbit)就是一個很有意思的領域,最近幾年正在迅速崛起,成為被看好的全球通訊領域中的革命力量。

這項技術不僅被視為5G和即將到來的6G網絡的重要基礎設施,還在國際上獲得了廣泛關注,尤其是在推動偏遠地區、海上和極端地區等難以建置基地台和沒有網際網路覆蓋之處,發揮了關鍵作用。

隨著市場潛在需求的擴大,低軌衛星技術的商業潛力逐漸顯現,並為包括台灣在內的國家帶來了廣闊的商業機會。

有些科技專家甚至評論,幾年後大家根本不用去爭論地面型的基地台,裡面的關鍵零組件和設備有沒有特定國家的產品,因為資通訊的戰場不在地表,而是在外太空,當頻寬足夠且成本夠低的時候,低軌衛星所提供的全球覆蓋網路,才是兵家必爭的場域。

我們不妨稍稍了解一下低軌衛星是什麼。

低軌衛星_NASA
低軌衛星星座的設計允許大規模部署數百甚至數千顆衛星,通過這種集群效應來實現全球無死角覆蓋。
圖/ NASA官網

首先,低軌衛星的運作高度為200至2000公里,與傳統的地球同步衛星(3萬6000公里)相比更為接近地球表面,這使得低軌衛星有較低的傳輸延遲,和更快的數據傳輸速度,這對於需要即時通訊的應用場景,尤其是物聯網、自動駕駛車輛、遠端醫療等高度依賴即時數據的領域來說,意義相當重大。

此外,低軌衛星星座的設計允許大規模部署數百甚至數千顆衛星,通過這種集群效應來實現全球無死角覆蓋,並在地面基礎設施難以觸及的地區(根據調查,全球地表面積僅有10%左右的區域有網路覆蓋),提供穩定的通訊服務。

低軌衛星技術的另一個優勢在於,比起傳統的衛星有較低的成本和高度靈活性。傳統的地球同步衛星建設與發射成本高昂,且需要長時間的研發周期。

而低軌衛星由於體積較小,並且可以通過多顆衛星同時發射,降低了一次性發射的成本。隨著發射技術的進步,例如SpaceX的Falcon火箭技術,全球衛星發射成本大幅下降,這進一步推動了低軌衛星商業化的可能性。

根據公開資訊,傳統GEO衛星的製造成本通常在1億至4億美元之間,發射成本可能高達5000萬至2億美元。

而低軌衛星,由於體積和重量較小,製造成本通常在數百萬至數千萬美元,而發射成本也低至幾百萬至幾千萬美元,像是SpaceX的衛星發射每顆衛星的成本約為50萬美元左右。

全球低軌衛星布局,誰佔先機?

目前,全球多家企業和政府機構已經投入大量資源在低軌衛星技術的發展上。上面提及SpaceX旗下的Starlink計劃,目標是發射超過1萬2000顆低軌衛星,以成為全球高速網際網路的提供商,特別是在偏遠地區和發展中國家中(或是像支援烏克蘭前線通訊的應用),這一技術的需求更為迫切。

英國的OneWeb和亞馬遜的Project Kuiper也在積極開發低軌衛星的相關服務,並計劃在未來數年內實現個別的全球網絡覆蓋。這些大型計劃的進展表明,低軌衛星不僅是通訊市場的顛覆性技術,還將成為全球科技競爭的關鍵。

6G時代的即將到來,為低軌衛星技術的應用帶來了更廣闊的前景。根據預測,6G將大幅提升數據傳輸速度、延遲性及頻譜效率,而低軌衛星正是這些特性得以實現的關鍵(當然,目前成本仍過高,無法實現廣泛的商用與民用)。

6G技術預計將實現每秒1Tbps的數據傳輸速率,而這樣的速度需要依賴衛星系統的支持來應對全球性的大規模數據傳輸需求。特別是在高度依賴網絡連接的智慧城市、虛擬現實(VR)和擴增實境(AR)應用中,低軌衛星的穩定通訊能力將扮演至關重要的角色。

然而,低軌衛星市場仍面臨一定的挑戰,特別是在價格和市場需求方面。根據目前的情況,低軌衛星技術的商業化尚未完全成熟,部分國家和企業對購買和使用低軌衛星服務的需求仍不強烈。

應變網路行動車
應變網路行動車車頂上方的「圓筒形設備」是中軌衛星接收天線,車廂上方的「碟狀設備」則是低軌衛星接收天線,車尾也有裝基地台天線。
圖/ 楊絡懸攝影

台灣還沒能力發射低軌衛星,6G時代扮演甚麼角色?

以台灣的新創公司為例,他們雖無法直接發射並運營衛星,但努力打入地面接受設備和軟體服務商的角色,目前所提供的方案計畫與Starlink合作,針對特定尚未被基地台覆蓋,或沒有傳統網際網路服務的場域,提供衛星通訊。

只不過,目前的價格落在1kbite收費要1美元,且僅限文字訊息或訊號傳輸,尚未能流暢的上傳與下載圖片,更遑論影音。這樣的價格與方案其實還很難給到一般民用,反倒是在緊急救難或極端地區(例如深山,沙漠,極地等),比較有應用價值。

對台灣而言,低軌衛星的發展可望帶來新的商機,畢竟台灣的半導體產業在全球具有領先地位,低軌衛星的發展需要大量的高性能晶片來支援衛星通訊和數據運算和處理,也需要成熟的產業鍊配合,而這正是台灣企業的強項。

台灣企業應積極參與國際低軌衛星技術提供商的合作,但不僅限於單純的合作夥伴角色,而是應積極融入整個產業鏈,如衛星通訊技術的研發和應用場景的落地推廣,特別是在智慧城市建設和物聯網部署方面。

透過與全球企業的合作,台灣有潛力將自己打造成亞太地區的衛星通訊樞紐,這不僅能提升國內產業鏈的競爭力,還可以借助政府政策和市場推廣,將低軌衛星技術應用到更廣泛的場景,如遠距醫療、智慧農業和環境監測等新興市場。

這樣的技術融合和市場擴展,不僅能提升台灣在國際市場中的競爭力,還能促進本地產業的升級轉型,為6G時代的全球通訊版圖中占據重要地位奠定基礎。

(觀點文章呈現多元意見,不代表《數位時代》的立場)

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責任編輯:溫偉軒

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