長庚大學校訊

從地面到太空：低軌道衛星如何改變未來通訊世界

電機系 蕭煒翰助理教授

近年來，低軌道衛星（Low Earth Orbit, LEO）通訊快速崛起，成為全球通訊科技的重要發展方向。在5G邁向6G（B5G/6G）的過程中，傳統地面網路逐漸面臨覆蓋不足與韌性不足的問題，而低軌衛星憑藉低延遲、高頻寬與廣域覆蓋等特性，正逐步補足這些缺口，使「天地一體化通訊網路」成為未來主流架構。

目前，包括SpaceX、OneWeb與Amazon Kuiper等企業，皆積極佈建衛星星系，而NASA與European Space Agency等國際機構也持續投入技術研發。根據產業統計，全球衛星產業規模已接近3000億美元，其中以地面設備與衛星服務為最大宗，顯示應用端與系統整合能力的重要性。

台灣的發展契機與關鍵挑戰

在全球衛星產業鏈中，台灣已憑藉製造與半導體優勢，逐步切入供應體系，例如提供關鍵電子模組與通訊元件。然而，整體而言仍多集中於硬體製造層級，在高階系統整合、關鍵晶片與通訊技術標準制定方面，仍有待突破。

國際標準組織3GPP已針對非陸地網路（Non-Terrestrial Network, NTN）制定多項規範，使衛星通訊逐漸走向開放化與標準化，並朝多軌道、多星系整合發展。這也意味著，未來衛星通訊將不再是封閉系統，而是能與地面5G/6G網路無縫整合的全球性基礎建設。

然而，在技術層面仍面臨多項挑戰，包括：高速移動下的都普勒效應補償、低功耗高效能通訊晶片設計、地面設備的散熱與抗輻射能力，以及完整驗測平台的建置等。這些問題不僅涉及理論分析，更需要實際系統驗證，因此建構可模擬真實場景的實驗平台，成為關鍵發展方向。

衛星通訊試測平台：長庚大學從學理走向實作

在此背景下，長庚大學電機系下世代行動通訊團隊，藉由產官學研合作，在教育部指導與網通大廠協助下，建構出一套B5G衛星基地台系統，可用於測試接近真實情境的衛星通訊環境。該平台依循國際標準設計，能模擬非陸地網路通訊過程，並支援毫米波頻段之實際連線測試。

此外，此系統可與市售行動裝置進行通訊，並支援實際空中介面量測。從中可觀察傳輸率、延遲與射頻參數等表現，亦能針對不同情境進行效能分析與最佳化設計，使師生透過此平台，加速衛星通訊從理論研究到進一步落地驗證。

不僅如此，電機系蕭煒翰助理教授團隊，近年來積極與國家太空中心合作，使實驗室B5G研究成果轉化成硬體實作，並於校內成功實現衛星波形傳輸，將技術成果轉移國家太空中心，展現長庚大學於下世代通訊系統自主研發能力。

邁向自主化發展並與國際接軌

綜觀全球趨勢與國內現況，衛星通訊發展可從三個面向同步推進。首先，在技術層面，建議持續投入通訊晶片、波形設計、AI預測模型與毫米波技術等關鍵領域，建立自主研發能力。其次，在標準層面，應積極參與國際標準組織，提升技術能見度與話語權。最後，在應用層面，則可結合智慧城市、工業與醫療等場域，建立跨域驗證環境，加速技術落地。

整體而言，低軌道衛星通訊技術，正逐步重塑全球通訊網路架構。當通訊網路從地面延伸至太空，未來的連結將不再受限於地理環境，而能真正達到隨時隨地（anytime and anywhere）的通訊世界。