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由低軌衛星發展趨勢,觀察臺廠供應鏈所面臨的機會與挑戰

低軌衛星目前朝高通量衛星方向進展,且數量也逐步上升,後續傳輸吞吐量將可滿足用戶需求,故多軌道衛星通訊的整合為短期議題,長期仍是以不同頻段的整合為關注焦點,為臺廠需聚焦的終端趨勢。圖/美聯社
低軌衛星目前朝高通量衛星方向進展,且數量也逐步上升,後續傳輸吞吐量將可滿足用戶需求,故多軌道衛星通訊的整合為短期議題,長期仍是以不同頻段的整合為關注焦點,為臺廠需聚焦的終端趨勢。圖/美聯社

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王致唯/資策會MIC產業分析師

2022年初烏俄戰爭爆發後,SpaceX寬頻衛星通訊首度在大規模的場域中獲得全球認可,加速了低軌道通訊衛星市場的發展;為滿足衛星通訊需求,OneWeb也針對新一代衛星進行開發,以提升衛星吞吐量;而身為科技巨擘的Amazon,也在今年7月宣布斥資1.2億美元建置衛星工廠,並於近期成功發射測試衛星,為未來欲部署的3,000枚衛星星系打下了基礎。

衛星營運商無論是在通訊技術的開發,以及客戶類型的拓展,皆持續取得進展。此意味著,儘管多數低軌衛星營運商尚未穩定獲利,但仍看好其低軌衛星成長契機。根據低軌衛星營運商的布局概況,可以大致歸納出四個趨勢方向。

■趨勢一:多軌道衛星服務帶動整合性終端發展

英國低軌衛星營運商OneWeb與法國同步衛星營運商Eutelsat於2023年9月完成合併,合組的Eutelsat Group為全球第一家整合同步衛星與低軌道衛星通訊的服務廠商。因應多軌道衛星服務需求,相對應的整合性終端也應運而生。如OneWeb終端供應業者Intellian即開發XEO終端,其碟型天線整合GEO/MEO/LEO衛星訊號,並整合Ka、Ku頻段,以滿足多軌道衛星訊號;OneWeb機上聯網終端供應業者Stellar Blu,其平板天線亦整合GEO/MEO/LEO衛星訊號。整體而言,終端系整業者除對多軌道衛星訊號進行整合,也整合Ku、Ka頻段,而且將整合技術帶往機上聯網終端。不過低軌衛星目前朝高通量衛星方向進展,且數量也逐步上升,後續傳輸吞吐量將可滿足用戶需求,故多軌道衛星通訊的整合為短期議題,長期仍是以不同頻段的整合為關注焦點,為臺廠需聚焦的終端趨勢。

■趨勢二:衛星開發方式影響業者的通訊協議

SpaceX、Amazon因採垂直整合方式開發衛星通訊服務,其通訊協議為自行開發,而OneWeb、Telesat採策略合作方式,其衛星、終端皆由傳統衛星製造商、終端系整業者設計、製造,故通訊協議走的是DVB協議標準,與目前在軌的同步衛星相同。DVB協議標準是由聯合技術委員會所制定,該單位是由歐洲電信標準協會、歐洲電子標準化組織,以及歐洲廣播聯盟所組成。而3GPP由於進入衛星寬頻通訊領域較晚,在R17才將NR NTN納入,預計其實用化為R19。整體來說,短期通訊協議主流為自行開發及DVB為主,後續待3GPP開放標準制定完善(如waveform、decoding等標準被定義),臺廠有機會取得通訊晶片相關規格,切入關鍵通訊零組件供應鏈。

■趨勢三:衛星大廠關注IoT NTN服務展開布局

SpaceX跳脫出原有的寬頻衛星架構,以收購方式布局IoT NTN,終端系整大廠Hughes的母公司Echostar,也同樣藉由收購方式進行布局。另外傳統GEO衛星營運商也跟物聯網業者Skylo合作推出IoT NTN服務。明顯可看到無論是在低軌、同步衛星營運商,在IoT NTN領域皆已展開布局。

除了部分衛星營運商在物聯網通訊上採用自行開發的通訊協議,新興業者多採用LoRa、NB-IoT傳輸標準,兩者都是低功耗廣域的調製技術,可觀察到臺廠已切入IoT NTN的終端供應鏈。另外臺灣與新加坡的跨國公司Unabiz也藉由既有的物聯網服務,結合新興低軌衛星營運商Kinéis的衛星通訊,打造全球覆蓋的IoT NTN服務。整體而言,臺廠現階段除切入衛星寬頻通訊的本體及終端供應鏈,衛星物聯網終端的通訊晶片,以及應用服務的整合,也是目前臺廠著墨的領域。

■趨勢四:商業衛星通訊帶動國防應用服務

由俄烏戰爭就可看到商業衛星通訊技術對於戰時重要性。而SpaceX也推出Starshield,Starshield是專為政府設計,側重三個領域,包含地球觀測衛星、與Starlink星系連接,以及提供衛星載台(Satellite Bus)。在地球觀測衛星方面,該衛星可將處理後的圖像直接傳送給政府、軍事單位。在衛星通訊上,Starshield衛星及終端皆可與Starlink星系連接,雷射光通訊技術也預計應用在衛星間通訊。衛星載台則是可供政府或軍事單位架設不同的酬載於衛星上,滿足不同的任務需求。由此可知,SpaceX若僅把衛星通訊作為產品出售給美國國防部,該商模的可行性不大,進而改以為政府、軍事單位客製衛星,並輔以Starlink衛星通訊連接的方式營利。

OneWeb也有參與美國的國防計畫,該計畫由美國空軍研究實驗室主導,聚焦在測試多軌道、多頻段的通訊測試。整體而言,領先的衛星營運商已在大規模的場域中看到低軌衛星的重要性,進一步由既有的商用衛星網路布局到軍用領域,有助於拓展不同的營收來源。

■臺廠供應鏈所面臨的機會與挑戰

在衛星本體供應鏈方面,現階段臺廠主要切入的衛星營運商為SpaceX,OneWeb與歐、美業者已有合作默契,短期臺廠難以切入,Amazon及Telesat因尚未正式發射衛星,供應鏈尚未明朗。由此可知臺廠在衛星本體供應鏈現階段停留在零組件、模組的供應層次,尚無更進一步的次系統整合能力,仍屬起步階段。考量技術門檻及製造成本,或許可以立方衛星為敲門磚,作為迷你/小型衛星的技術基石,待臺廠建立完整系統整合/次系統能量後,再朝迷你/小型衛星甚至大型衛星的技術開發。

而在地面終端方面,低軌衛星寬頻通訊終端具有一定市場規模成為可發展的方向。臺灣由於具備豐富的通訊產品製造經驗,加上地緣政治因素,近年來受到歐、美衛星營運商青睞,故有能力提供部分的室內次系統產品,如電源供應器、路由器等產品。現今由於衛星營運商、終端系統整合商仍掌握關鍵技術,衛星寬頻通訊晶片規格並無下放臺廠,致使地面終端關鍵零組件國產化進度較緩。在衛星通訊協定納入3GPP的開放標準下,預計衛星通訊實用化為R19,時間點大約落在2024~2025年,臺廠或有機會切入關鍵通訊晶片供應鏈,進一步朝終端系整業者方向發展。

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