
112高考國關國傳二、通訊衛星自1960年代以來,即一直扮演中介國際傳播資訊的重要角色。近期高科技業者紛紛投入低軌道衛星(low earth orbit satellite)的發射,請說明新一代衛星通訊與過往的衛星服務在科技特性、產業型態上的差異,並解釋低軌道衛星產業的出現,對於國際傳播的意義。(25分)
二、通訊衛星自1960年代以來,即一直扮演中介國際傳播資訊的重要角色。近期高科技業者紛紛投入低軌道衛星(low earth orbit satellite)的發射,請說明新一代衛星通訊與過往的衛星服務在科技特性、產業型態上的差異,並解釋低軌道衛星產業的出現,對於國際傳播的意義。(25分)
新一代衛星通訊與過往的衛星服務在科技特性、產業型態上的差異
衛星若依其軌道高度可分為同步軌道衛星(Geostationary Earth Orbit satellite, GEO satellite )、中軌道衛星(Medium-Earth Orbit satellite, MEO satellite )與低軌道衛星(Low-Earth Orbit satellite, LEO satellite )。
在現行衛星技術發展趨勢方面,全球衛星網路對於同步軌道與中軌道衛星已行之有年,近年來為彌補既有衛星涵蓋不足的問題,各國相繼發展低軌衛星通訊技術與相關設備。
科技特性之差異
訊號傳輸延遲:
- 低軌衛星: 由於距離地面較近,訊號傳輸的延遲大幅減少,約為數十毫秒。這對於需要即時通訊的應用(如視訊會議、線上遊戲、遠端操作)非常有利。
- 傳統衛星: 距離較遠,訊號傳輸延遲較高,可能達到數百毫秒。這會導致在即時通訊時感覺到明顯的延遲。
頻寬與傳輸速度:
- 低軌衛星: 由於距離近,且通常採用多顆衛星協同工作,可以提供更高的頻寬和傳輸速度,有利於高速網路服務。
- 傳統衛星: 雖然也能提供通訊服務,但在整體頻寬和傳輸速度上,通常不如低軌衛星星座具有優勢,尤其是對於大量用戶的寬頻需求。
成本與壽命:
- 低軌衛星: 單顆衛星的製造成本相對較低,且由於壽命較短(約4-5年),需要頻繁更換新衛星。但這也帶來了快速更新設備和升級新技術的優勢。
- 傳統衛星: 製造成本和發射成本相對較高,但壽命較長(可達15年或更久),且不需要頻繁調整軌道,消耗較少。
產業型態之差異
- 傳統衛星產業鏈:
- 高度整合與垂直分工不明顯: 傳統 GEO 衛星的製造和發射成本極高,通常由少數大型航太公司主導,這些公司往往同時具備衛星設計、製造、發射載具開發甚至營運的能力。產業鏈相對集中,進入門檻極高。
- 專業化與客製化: 每顆 GEO 衛星都是高度客製化的,針對特定任務設計,生產數量少。
- 長期計畫與投資: 由於成本和複雜度,傳統衛星計畫通常是長期的國家級或大型企業投資。
- 主要參與者: 大型國防或航太承包商(如波音、洛克希德·馬丁、空客)、少數大型衛星營運商(如 Intelsat, SES, Eutelsat)。
- 低軌衛星產業鏈:
- 去中心化與模組化生產: LEO 衛星數量龐大,需要標準化、模組化、可大規模生產的模式。這使得更多的中小型企業能夠參與其中,形成更為分散的供應鏈。
- 商業化與量產: 從傳統的「太空等級」轉向「商業等級」,強調成本效益和快速迭代。這類似於消費性電子產品的製造模式。
- 新興發射服務商崛起: 大量 LEO 衛星的發射需求催生了新的商業發射服務公司(如 SpaceX),他們透過可重複使用火箭技術大幅降低了發射成本,改變了發射服務的商業模式。
- 地面設備的重要性提升: 由於 LEO 衛星數量多且移動速度快,地面接收設備(用戶終端、地面站)的設計和製造變得極為關鍵,需要具備追蹤、切換、高效能傳輸的能力。
- 應用服務的多元化: 低延遲、廣覆蓋的特性催生了更多元的應用服務,例如全球寬頻網路、物聯網、高頻率地球觀測等,吸引了科技巨頭(如 Amazon)和新創公司投入。
- 主要參與者:
- 衛星製造商: 包含傳統航太公司轉型,以及新興的商業衛星製造商。
- 發射服務商: SpaceX 是其中的龍頭,也有其他新進者。
- 衛星營運商: SpaceX (Starlink)、OneWeb、Amazon (Project Kuiper)、Telesat 等。
- 地面設備製造商: 網通、電子製造商(如啟碁、台揚、昇達科、華通、金寶、仁寶等)在用戶終端、天線、射頻元件、電源供應器等領域扮演重要角色。
應用服務提供商: 電信公司、物聯網服務商、數據分析公司等。
低軌衛星對國際傳播的意義
以前,國際通訊、國際傳播常依賴海底電纜,我國近幾年,海底電纜有被他國、天災弄斷造成店裡與固網傳輸中斷,導致區域性通訊對外全部中斷。對此,低軌衛星可以輔助海底電纜有時候會中斷的情況,台灣採用英國OneWeb及盧森堡環球衛星公司SES S.A.所提供的中軌衛星連接服務,以避免衛星網路通訊中斷。
我國實行「村村有寬頻」、「共星共碟」政策,但還是有無法涵蓋坤頻上網服務的地區,低軌衛星可提供我國偏鄉、離島、高山、大海等地面網路不易或無法涵蓋地區的寬頻上網服務,並縮短數位落差與實現數位平權。
在戰時,低軌衛星補足在戰時或須應變時地面網路或海底電纜突發性癱瘓之通訊困境,也可與現有非同步軌道或同步軌道衛星網路互補,提供多元化的數位韌性網路解決方案。