低軌衛星是什麼？為何火紅？一篇看懂低軌衛星：台灣這5個產品最有機會

台灣低軌道衛星執照已開放申請，目前已有3家國際低軌道衛星業者對於進入台灣市場有興趣，中華電信、台灣大等電信業者也積極爭取合作，將開啟不同於傳統電信通訊的服務需求。究竟低軌衛星是什麼？商機有多大？台灣又如何跟各國搶吃低軌衛星商機？《數位時代》帶你一次了解。

什麼是低軌衛星？

一般來說，目前人造衛星分為3種，為低軌道衛星、中軌道衛星、同步軌道衛星，3者最大不同是高度，因此應用也不同，高度最低的為低軌道衛星多為通訊、觀測用途，中軌道衛星則是軍事，最高的同步軌道衛星最大應用為通訊。

人造衛星的種類

為什麼低軌衛星近年來如此火紅？

原因一：火箭運載成本下降

知識力科技執行長曲建仲表示，低軌衛星過去主要運用於軍事和國防上，但在商業和民用方面仍處於早期發展階段，隨著衛星小型化及有效載荷系統不斷進步，以及低軌火箭運載成本下降，讓低軌衛星正快速朝向商業化發展。

過去2年包括美國的SpaceX的星鏈（Starlink）、亞馬遜Kuiper、英國Oneweb等業者，大量發射鎖定商業用的低軌衛星，讓這塊市場成為兵家必爭之地。

原因二：衛星小型化及有效載荷系統不斷進步

另外，由於微型衛星體積小造價較低，火箭單次就能投放大量衛星，曲建仲說，目前SpaceX公司的星鏈計畫衛星火箭單次可以投放60顆衛星，再者為射頻元件技術突破，可以大幅提高資料傳輸率，可以支援超過10Gbps，稱為「高通量衛星」（HTS：High Throughput Satellite），星鏈計畫的衛星號稱可以達到20Gbps，大幅降低進入太空產業的門檻。

所謂高通量衛星指的是「單一衛星訊號能覆蓋更多區域，且具備更大資料傳輸」，而高通量衛星技術的突破，是受惠於多點束波技術的運用，讓整個衛星不管在容量、傳輸速度都有大幅升級，加上衛星通訊朝更高頻發展，增加更多的使用頻寬，且應用範圍更加廣泛。

低軌衛星商機有多大？

低軌衛星在各方業者的推動下，已為行動通訊市場帶來全新的變革與商機。根據美國衛星產業協會（Satallite Industry Association）統計，2020年全球太空經濟規模達3,713億美元，預估到2040年全球太空經濟規模達1兆美元，衛星產業占比上看88％、達9,252億美元。

工研院也看好這波商機，並估計低軌衛星產業是成長最快速的部門，預估在2030年全球將有1.7萬枚衛星發射部署，10年內成長450％，至少可以創造4,000億美元規模的產值。

隨著全球低軌衛星市場快速成長，資策會MIC統計，去年全球衛星單年度發射數量已突破1,000顆，而在SpaceX、OneWeb等新興衛星服務業者加速下，SpaceX、OneWeb等預估從2021年到2030年每年將發射超過1,700顆衛星。

低軌衛星瞄準的目標客群為何？

根據國際電信聯盟（International Telecommunications Union, ITU）報告指出，全球都會網路連接使用量是鄉村地區的兩倍，但全球有30幾億人沒有光纖網路可以使用，顯示寬頻網路涵蓋率不足的問題， 這些寬頻網路沒辦法普及的地方，就是低軌衛星瞄準的目標客群 。

TrendForce表示，低軌衛星的成長動能來自對軌道、頻譜規範與全球頻寬需求大幅攀升，加上衛星網路（Satellite Internet）被視為是網路基礎建設困難的地方（如偏鄉），或海空移動載具等特殊應用場景地面主要通訊解決方案。透過衛星通訊技術與地面網路結合，發展混合式網路（Hybrid Network），以提高頻寬、覆蓋率。

台灣籌組國家隊，抄捷徑切入低軌衛星大商機

然而衛星產業中包括衛星的製造、衛星發射服務、衛星地面設備、衛星服務，等四大發展領域中，台灣業者究竟要如何跨入商機？

任務一：衛星載台上的次系統

工研院產業科技國際策略發展所電子組產業分析師呂佩如表示：「台灣要發展低軌衛星產業， 地面設備 是台灣業者是可以最快切入的部分。」目前台灣業者主要聚焦在用戶終端產品或者衛星載台上的次系統，如主結構、電力系統等。另外，還有天線的戶外的系統，包括室內網通設備的次系統，連結室內與室外設備間連結（Inter-Facility Link，IFL）的次系統。

「由於台灣過去在資訊與網通設備發展的優勢關係，在IFL與室內單元這兩個次系統這個部分台灣有較好發展的優勢，可優先供應給國際供應商。」呂佩如說。

任務二：用戶終端產品

另外，針對UT（User Terminal, 用戶終端機）發展的關鍵技術，也具有成本優勢。至於室外單元天線的部分，台灣也有業者的模組與元件打入其中，更有業者已經發展出整套完整的次系統方案出來。

任務三：開發波束成形（Beamforming）晶片

呂佩如分析，在接收衛星訊號的基頻的晶片，受限於這些衛星的運營商都是封閉的系統，晶片都是利用客製化的方式進行生產，同時出於資安風險的疑慮，參數並不會釋放給供應商，而台灣業自行開發並不符合回收的效益，因此台灣業者會著重在晶片數量多，又不會牽涉資安的波束成形（Beamforming）的晶片做開發。

以目前既有的5G甚至於未來6G的部分都是走波束成形技術，台灣的業者開發出這樣的晶片，不止可以用在低軌道衛星，甚至於5G都將有機會能技術共有，況且台灣在微波元件的研發本來就很強，因此也會往更高階部分發展。例如昇達科投入高頻微波元件研發，其產品包含高頻微波、毫米波通訊元件、射頻天線等，並且已掌握全球主要低軌衛星通訊業者相關訂單。

任務四：天線次系統

天線的部分，鴻海集團周邊的關係企業不止在微波元件有布局，就連天線次系統也有投入，如液晶天線與相位陣列天線，都已經有相對應的著墨並且與國外大廠有合作。

任務五：相位陣列天線

此外，啟碁與中衛都有提供小型地面接收站，只是對應到地面低軌衛星的技術含量還不夠，主要是地面低軌衛星移動速度很快，需要多波束調變的技術；而低軌衛星寬頻設備未來發展就在相位陣列天線這一塊，如電子式可調的天線等。

目前經濟部已集合十家業者組成一個低軌衛星國家隊，並預計在2025年發射第一顆台灣製造的低軌衛星，讓台灣製造能真正上太空。

各國的發展現況與台灣的挑戰

微驅科技總經理吳金榮指出，低軌衛星服務運用要在台灣實行，還有一段相當時日，除了台灣現行法規與頻譜尚未完整，低軌衛星的服務要快速落地使用，除了政府開放的速度、衛星業者在台布建的策略等，都是能否快速普及的關鍵。

以日本為例，目前日本四大電信業者Softbank、AU、Docomo，樂天電信已陸續與衛星業者合作，為5G網路現代化進行升級，例如NTT、軟銀都選擇諾基亞合作來優化其網路，至於KDDI則是與SpaceX的星鏈合作，通過星鏈的衛星為日本偏遠島嶼和山區提供高速網路連接服務。

另外，樂天和Vodafone投資AST & Science的 SpaceMobile的寬頻網路，由AST & Science 計劃創建一個低軌道衛星，這些衛星將直接連接到智慧手機，而無需專門的衛星硬體或天線，而SpaceMobile將是第一個也是唯一一個用較快的速率，在衛星和地面網路之間實現無縫手機漫遊的服務的業者。

呂佩如說，目前低軌衛星應用中，OneWeb在美國已經與當地電信運營商合作，衛星訊號打下來利用社區型的UT去接收訊號，接收後再發給當地的家戶來使用，這是目前有直接合作的案列；這種合作模式就是利用地面的衛星網路接取技術收訊號後，再發送給當地可以接收到訊號範圍的終端使用者。

呂佩如估計，未來5～10年將會是低軌衛星快速蓬勃發展的時期。對於低軌衛星引爆的商機，就如無垠的太空中繁星點點，台灣業者也將迎接這波新商趁勢而起，在相關設備上大賺一筆太空財。

責任編輯：林美欣

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