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產業追蹤/6G助陣 衛星通訊加速發展

低軌衛星離地球最近,具備低延遲、高頻寬、低成本等特性。(網路照片)
低軌衛星離地球最近,具備低延遲、高頻寬、低成本等特性。(網路照片)

65年前,前蘇聯發射全世界第一顆人造衛星,從此人類生活與衛星密不可分。從氣象雲圖、行車導航到登山救難必備的衛星電話,衛星雖然遠在地球另一端,與你的關係卻比想像中更靠近。

近年來,通訊產業正經歷著令人矚目的變革與創新,持續引領數位化時代的步伐。5G技術才漸漸普及,6G發展願景和應用情境就已紛紛出爐,隨著低軌衛星、雲端運算、人工智慧、物聯網等技術的結合,及雲端資料中心的不斷演進,無論是通信業者、企業還是消費者,都將在這場變革中共同探索2024產業最新趨勢。

目前衛星依軌道高度分為四種:第一種是高橢圓軌道(Highly Elliptical Orbit;HEO)衛星,高度在3.6萬公里以上,用於技術開發與觀測;第二種是地球同步軌道(Geostationary Orbit;GEO)衛星,距離地表3.6萬公里,繞行地球一圈的時間正好是24小時,與地球自轉速度一樣,因此看來像是固定在地面同一位置,訊號涵蓋地球的面積最廣,只要三到四顆同步衛星,就能涵蓋整個地球,主要用於衛星電視轉播、廣播。

第三種是中地球軌道(Medium-Earth Orbit;MEO)衛星,距離地表2,000至1.5萬公里,多用來提供GPS導航、定位。第四種是低地球軌道(Low-Earth Orbit;LEO)衛星,簡稱低軌衛星,距離地表500至2,000公里,在人造衛星的六大應用中,包含通訊、遙測、導航、氣象、科學探索和國防,而低軌衛星高達70%用來通訊,9%則是遙測,也就是利用影像做環境監控、氣象監測、洋流分析等。

提早布局市場 永續議題浮現

由於低軌衛星離地球最近,具備低延遲、高頻寬、低成本等特性,在某些不方便架設基地台的地方,如高山、海上、偏遠地區或飛機上,都能接收衛星網路訊號,補足既有行動網路通訊的不足,兩者互相搭配,可以達到更高的覆蓋率,實現海陸空暢行無阻的行動世界。

近年各國紛紛發表6G發展願景,工研院產科國際所分析師陳俊儒指出,國際電信聯盟無線電通信部門(ITU-R)去年6月完成IMT-2030(全球6G願景)框架建議,描述六種使用情景,其中三種是5G性能的進一步提升,另外三種是新應用情景,包含無所不在的連接、人工智慧和通訊的整合,以及感測和通訊整合。

陳俊儒提出七大6G關鍵議題與趨勢,首先是地緣政治,美中科技戰牽動6G國際競合;第二是淨零永續,6G對節能減碳的要求將更加嚴格;第三是數位韌性,朝向網路安全強化發展;第四是多元宇宙,建構虛實融合的新世界;第五是頻譜擴展,涵蓋低中高頻譜,並延伸至太赫茲;第六是覆蓋完善,可重構智慧表面,突破地形與建築障礙;第七是智慧原生,下世代通訊將與人工智慧深度融合,帶動Chiplet AI晶片整合發展。

在6G以外,衛星通訊也備受關注。根據美國衛星產業協會統計,2022年全球衛星產業產值約2,814億美元,帶動衛星發射成長23%、衛星製造成長15%;若以占比來看,地面設備和衛星服務分占52%和40%,高居前兩名,但成長相對趨緩。

工研院產科國際所分析師高吟瑜提出2024年衛星產業四大趨勢,第一是整合多軌衛星提供新通訊服務,各廠商將資源整併以提高競爭力,如中低軌衛星支援低延遲通訊、高軌衛星提高覆蓋率等;第二是終端直連衛星,走向新型態衛星商用,設備商與電信業者已各自與衛星營運商合作發展D2D服務。

第三為求提升通訊性能,巨型星系的衛星重量與體積逐漸增加;第四是因應太空永續環境議題,在軌服務相關應用商機浮現,六大相關技術包含衛星設計、太空機器人、3D列印、感測器、AI及太空物流,使衛星壽命延長,安全退役。

2024年衛星產業四大趨勢
2024年衛星產業四大趨勢

AI應用掀浪潮 帶動新興商機

2023年隨著5G大規模商用、GAI掀起巨大熱潮,讓資料中心處於受矚目的發展階段。儘管受到國際不確定因素影響,2023年全球伺服器出貨量較2022年減少7%,但全球伺服器產值因AI伺服器需求而有支撐,根據IDC數據指出,2023年全球伺服器市場規模約1,285億美元,較2022年成長4.3%。

工研院產科國際所分析師葉逸萱認為,「由邊緣到太空,不同位置適用情境皆不相同」。如邊緣資料中心常見的適用情境是10至40毫秒的低延遲應用,像是影音串流、IoT應用、雲端遊戲等;若是企業專網應用則在1至5毫秒間,相關技術發展有優化網路的低延遲技術、資訊安全,以及提高運算效能的AI晶片、及時分析等。

6G七大關鍵議題
6G七大關鍵議題

6G AI 2024

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