5G/6G通訊從理論邁向實作：長庚大學電機系衛星通訊平台簡介與實證
電機系 蕭煒翰助理教授
隨著通訊技術由5G邁向B5G/6G，非陸地式網路（Non-Terrestrial Network, NTN）已成為全球產官學研各界，共同關注的發展方向。低軌道衛星憑藉低延遲與廣覆蓋特性，正逐步與傳統陸地5G網路整合，彌補地面基地台於海上、偏鄉及災害場域中，訊號覆蓋不足的缺口。因應此趨勢，長庚大學電機系下世代行動通訊示範基地團隊（參見圖1、圖2）在教育部支持下，於校內建置一套完整B5G衛星通訊平台，為國內少數引進雙軌道衛星系統，並於台灣海域實證之大專院校，逐步實現從學理研究到場域驗證的完整架構。以下簡介本系衛星通訊平台：
● 平台架構：符合國際標準的NR-NTN系統
本平台以OneWeb低軌衛星（LEO）與GeminiSat同步衛星（GEO）為基礎，搭配獨立組網基地台，提供符合3GPP標準之核心網路（5GC）與基地台（gNB），並可與5G商業手機、毫米波終端實際連線，建構標準的B5G NR-NTN衛星通訊場景。長庚大學建置的衛星通訊系統，能同時支援LEO與GEO兩種衛星通訊網路，並藉由智慧雙軌選擇器依場域需求動態切換，確保鏈路穩定與網路韌性。透過此平台，研發團隊可實際量測傳輸率、誤碼率、延遲與通訊參數等指標，作為後續效能最佳化與國內產業驗證之依據。
● 應用場域：從海上遠距醫療出發
為驗證本平台於實際場域的可行性，本研發團隊已於115年七月至高雄港實地試驗，展示兩種應用場景：
場景一為『船對船(Ship-to-Ship)』遠距醫療，情境模擬觀光漁船上旅客突發身體不適，船組人員即刻啟動長庚大學衛星通訊平台。透過5G手機與視訊會議，向鄰近漁船上請求即時醫療支援。臨近漁船醫護人員遠端指導量測血壓、心跳與血氧等生命徵象，並依患者症狀與海象資訊給予處置建議，展現衛星通訊在船隻間建立即時醫療連線的可行性，參見圖3。
場景二為『船對醫院(Ship-to-Hospital)』遠距醫療，模擬重大緊急情境。船上人員透過衛星設備，直接與遠距醫療診間建立視訊問診；醫院端醫師進一步指導船上人員操作手持式超音波裝置，透過本團隊自行開發之AI監控系統，將影像即時透過長庚大學衛星通訊平台傳送至醫院。醫師藉由影像進行精密診斷與後送協助，呈現衛星通訊在緊急醫療中，關鍵資訊傳遞的必要角色，參見圖4。
未來展望
這兩項落地應用場景共同說明，B5G衛星通訊平台已不侷限在實驗室開發驗證階段，而能實際支援即時醫療通訊的需求，未來在近海與偏鄉醫療等場域，具備高度應用潛力與技術成熟度。
長庚大學電機系團隊近年來積極執行低軌道衛星通訊與非陸地式通訊系統(NTN)等相關前瞻計畫。計有教育部計畫名稱：『下世代行動通訊垂直應用示範基地計畫(第1期及第2期) 』、國家科學及技術委員會研究專案計畫『新世代低軌衛星智慧晶片感測關鍵模組開發』，亦與國家太空中心合作下世代衛星通訊研究計劃『自主通訊酬載波形與訊號共存研發』等。持續扮演銜接學理研究與產業應用的角色，推動台灣在下世代通訊技術中的自主發展。
圖1 計畫主持人電機工程學系林炆標教授(左)，與OneWeb衛星通訊設備(右)
圖2 長庚大學電機系研發團隊合照
圖3 高雄漁船遊客與醫師進行遠端問診及衛星通訊情境畫面(場景一)
圖4 高雄漁船遊客超音波影像、心電圖等重要生理資訊傳送至長庚醫院醫生(場景二)