國家社會產業影響

  • 衛星雷射光通訊發展對國家之影響

衛星通訊除了高通訊覆蓋率外、低傳輸延遲的特性，已經成為 B5G/6G 的一項關鍵技術， 但低軌衛星高速運行以及高頻段的應用傳輸，其高頻訊號容易造成衰減 。

  • 太空相關應用：如來自太空地球觀測任務會監測許多地面上的活動，隨著大量傳輸資料需求增加，如：光學遙測技術發展關於農業、環境、航運路線和一系列其他領域的重要資料因傳統射頻 (RF)頻段傳輸能力而正在損失，傳統通訊的限制約只有 70% 的訊息可以返回地球進行後續處理然而衛星雷射光通訊將能突破這個瓶頸，並將所有收集到的資料傳至地面。未來可透過資料傳輸速度快且可用頻帶限制較少的自由空間雷射光通訊通訊技術技術，搭載衛星通訊科學酬載以配合太空計畫任務，希望能藉此減緩衛星儲存容量的壓力儲存容量的壓力。

  • 太空計畫服務基礎之外：低成本、大頻寬、高速和安全的通訊，及低尺寸、重量和功率(the size, weight and power, 簡稱SWaP)的優勢

    • 軍事通訊運用：軍事情報、監視和偵察(ISR)平台可以部署此技術，預期能即時向戰鬥單位傳送大量的影像，達到即時監測探視敵情。

    • 飛機及無人機等通訊應用：飛機星座是雷射光連接的飛機網路，可提供快速的飛行 WiFi 連接和對地面維護資料的即時存取，以改善駕駛艙和地面維護團隊的預測性飛行管理；高空網路利用氣球或無人機 (unmanned aerial vehicle, 簡稱 UAV) 等高空平台，並使用高速雷射光通訊鏈路將它們互連，亦可形成地面及衛星間的中繼網路。

    • 緊急救難通訊：於通訊地面基礎設施缺乏損壞，但迫切與外接聯繫等緊急救難通訊，等非太空任務應用亦可提升軍事、商業及社會價值。

  • 衛星雷射光通訊發展對社會之影響

衛星5G/Beyond 5G融合解決的社會問題[1.]

  • 地面、海洋、空中和太空通訊缺乏問題

  1. 提供適用於所有行動通訊，包括船舶、無人機、飛機等，支援行動服務(Mobility as a Service, 簡稱 MaaS)即無縫連接異質多存取網路整合發展。

  2. 擴大工業資通訊技術(information and communication technologies, 簡稱 ICT)在海洋和非住宅領域的使用。

  3. 實現大規模低時延物聯網(Internet of Things, 簡稱 IoT)應用

  • 高齡化和人口下降問題

  1. 加強地方通訊基礎設施，將整合整合都市的系統和服務，以提昇資源運用的效率，優化都市管理和服務，以及改善市民生活品質進而實現智慧城市。

  2. 擴大非地面網路(non-terrestrial network, 簡稱NTN)之服務覆蓋範圍，進而解決難以鋪設地面通訊基礎設施中人口稀少地區的通訊需求。

  • 自然災害加劇問題

  1. 透過保持無縫的通訊環境促進迅速的救災活動。

  2. 促進有彈性的地面通訊基礎設施。

  • 響應新常態

    • 自動化

  1. 提升無人操作。

    • 遠端控制

  1. 透過遠程醫療向偏遠地區提供適當的醫療服務。

  • 衛星雷射光通訊對產業之影響

近期全球主要推動低軌衛星通訊之服務商包含Starlink、Oneweb、Telesat及Amazon之Kuiper等低軌衛星星系計畫，都將衛星間雷射光鏈（Inter Satellite Laser Link）通訊技術納入開發的衛星或主要發展計畫中，也使衛星間雷射光通訊技術受到各界關注。在歐洲、美國等國家許多研究團隊已在衛星雷射光通訊技術方面對星地、星間等鏈路進行了部分商用化測試。

目前國內在衛星雷射光通訊技術領域的發展均未形成規模，鑑於該技術的巨大發展潛力(全球覆蓋所需的衛星數量及服務年限汰換問題)，世界各國積極投入人力、物力展開相關研究，並引導相關產業發展，台灣將結合光通訊、半導體元件製程和 IC電路之各領域專業人才及相關產業之優勢，進而提升台灣在國際之競爭力。

  • 參考資料

  1. MIURA Amane, (2021), "Integration of Satellite Communications into 5G / Beyond 5G," NICT NEWS NO.1 2021

  2. 黃仕宗, (2021), "B5G 世代非地面網路技術發展趨勢：以高空通訊平台為例", 資策會產業情報研究所MIC