从地面到太空：低轨道卫星如何改变未来通讯世界
电机系 萧煒翰助理教授
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。
台湾的发展契机与关键挑战
在全球卫星产业链中，台湾已凭藉製造与半导体优势，逐步切入供应体系，例如提供关键电子模组与通讯元件。然而，整体而言仍多集中於硬体製造层级，在高阶系统整合、关键晶片与通讯技术标準制定方面，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，在技术层面仍面临多项挑战，包括：高速移动下的都普勒效应补偿、低功耗高效能通讯晶片设计、地面设备的散热与抗辐射能力，以及完整验测平台的建置等。这些问题不仅涉及理论分析，更需要实际系统验证，因此建构可模拟真实场景的实验平台，成為关键发展方向。
卫星通讯试测平台：长庚大学从学理走向实作
在此背景下，长庚大学电机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卫星基地台系统，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，此系统可与市售行动装置进行通讯，并支援实际空中介面量测。从中可观察传输率、延迟与射频参数等表现，亦能针对不同情境进行效能分析与最佳化设计，使师生透过此平台，加速卫星通讯从理论研究到进一步落地验证。
不僅如此，电机系萧煒翰助理教授團隊，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，展現长庚大学於下世代通訊系統自主研發能力。
迈向自主化发展并与国际接轨
综观全球趋势与国内现况，卫星通讯发展可从叁个面向同步推进。首先，在技术层面，建议持续投入通讯晶片、波形设计、础滨预测模型与毫米波技术等关键领域，建立自主研发能力。其次，在标準层面，应积极参与国际标準组织，提升技术能见度与话语权。最后，在应用层面，则可结合智慧城市、工业与医疗等场域，建立跨域验证环境，加速技术落地。
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。
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