當通訊技術邁入融合網路,當前的 5G 技術不僅可提供高頻寬、低延遲,同時可針對企業與特殊需求以 5G 專網的模式提供各式服務,面對下一個 10 年的新一代 6G 通訊,許多相關技術業者也迫不及待搶先進行卡位;其中甫在 2023 年 MWC 展示 5G NTN 衛星通訊技術的聯發科,也發表最新的 6G NTN 技術白皮書,希冀藉由衛星網路與地面網路互補,能夠架構陸海空全地形、權空間的立體訊號覆蓋,同時進一步縮減城鄉數位落差,並提供以往網路難以覆蓋的海洋、偏遠山區網路服務,藉此提供緊急救災、無人區監控、野火防治、海上浮標資訊收集等應用。
聯發科投入 6G NTN 關鍵技術並推動標準與產業發展
聯發科已成功商用 5G 衛星物聯網( IoT NTN )通訊晶片,並於 MWC 2023 展示 5G NR NTN 通訊技術驗證平台與測試手機,並持續發展 B5G 與最新 6G NTN 關鍵技術,聯發科將與業界夥伴共同努力,開發全球統一標準與通動產業生態發展,帶動 6G 長遠的成功商業化。

6G 追求衛星通訊與地面通訊標準完全整合
此次聯發科公布的白皮書探討 5G 衛星與地面通訊與整合的發展現況,包括分析相關技術與產業發展技術,並對現行 5G 衛星通訊技術可進一步增強的領域探討,包括網速、服務連續性與頻譜可用性,並指出前在關鍵技術解決方案與勾勒未來整合的應用;相較 5G NTN 是 5G 發展中後期才納入,聯發科認為 6G NTN 應在 6G 標準的物理層與協議層的一開始就加入考慮,才能使衛星與地面的通訊進行最佳化。
相較私有衛星通訊技術,一旦 6G NTN 成為 3GPP 開放標準與定義,即可運用現有全球通訊產業鏈的經濟規模,並使衛星通訊自利基市場成為主流消費者能日常使用的技術,並可應用在手機、汽車與物聯網等,提供不間斷的全球覆蓋網路通訊;聯發科研究並指出 4 大 6G NTN 關鍵技術研發方向,包括高效率波形設計、可預測的移動性管理、大型衛星天線陣列與波束成型,以及衛星與地面網路頻譜共享技術等。
6G NTN 要能達到規模發展與民用需與地面網路使用相同的 6G 底層
為了增加覆蓋範圍,聯發科認為 6G 波形設計勢必針對衛星傳輸通道進行最佳化,以提高頻譜使用效率與降低複雜度;若直接沿用現有 5G 基於傳統的側流與回報流程的連線切換,在衛星通訊會造成較高的開銷與服務中斷;聯發科認為可利用衛星軌道的可預測性,有效縮短尋找不同衛星的時間與減少網路開銷,最終實現無縫切換的衛星與地面網路切換。
此外衛星訊號覆蓋服務範圍往往會隨衛星在軌道的仰角產生不同,變化範圍可達數十甚至數百公里,將造成地面中端地連線可靠性問題,聯發科的研究發現透過先進天線陣列與波束動態調整,能幫助低軌衛星飛越服務區期間保持較穩定的地面訊號強度與覆蓋;最後,衛星頻譜的缺乏是造成衛星通訊難以進入主流消費市場的限制,聯發科認為透過與地面網路使用相同的 6G 底層,將有助衛星與地面網路有更好的頻譜共享與機制,使衛星通訊更容易落實在民用市場。
6G NTN 可促成更多元的網路應用
透過 6G NTN 衛星網路,使 6G 網路服務能夠深入以往難抵達的世界各處,包括人煙稀少的地區、無人的深山、海洋等,有助縮減數位城鄉落差;另外藉助結合 IoT NTN 技術與裝置,可做為水源監測、火災預警,甚至作為檢測非法砍伐、偷獵等應用。
在消費市場方面,隨著衛星智慧手機與技術越來越受關注,當前越來越多智慧手機開始以及預計導入衛星通訊技術,預估自 2023 至 2032 年的年複合成長率可達 22% ,聯發科也將持續研擬 6G 技術發展並且先布局。