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非地面通訊及太空算力發展趨勢下我國科技投入建議

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台灣野村總研 發表於 2026年4月10日
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圖、非地面通訊及太空算力發展趨勢下我國科技投入建議

壹、我國次世代通訊發展方案下的先進通訊酬載發展與國際趨勢
一、我國次世代通訊科技發展方案各部會負責延續現行通訊技術的發展與落地外,國科會太空中心以通訊酬載為主要發展項目
根據我國《次世代通訊科技發展方案》的各部會分工,國家科學及技術委員(下稱國科會)會以實驗衛星、自主通訊酬載系統優化、工程驗測平臺、製造產業化平臺及次世代通訊技術學術研發作為重點發展項目;經濟部則以地面系統設計、6G及NTN實驗網等作為共同發展項目;其他部會如數位發展部及通傳會進行法規與應用服務落地等。

我國《次世代通訊科技發展方案》是一個聯合協作的政策計畫,各部會所投入項目互相聯絡扣合。目前國科會已陸續完成酬載系統的採購或其規劃亦逐漸完成,並且已完成我國自主低軌衛星通訊酬載系統的採購,預計於2027年發射,指日可待。為此,我國自主先進通訊酬載系統已完成一個相當重要的哩程碑,應思考下一步酬載系統的發展與使用:1)持續深耕先進通訊酬載的技術開發及2)自主酬載系統進入經濟部6G實驗網的規劃。


二、太空算力中心的發展趨勢,證明未來增強太空衛星上酬載先進運算能力已成基礎
歐盟、中國、印度及美國皆已投入太空算力中心的開發,將更多的算力酬載上太空已逐漸發展成新的營運模式。有別於以國家安全及環境永續為主因的國家,以美國SpaceX以其成熟的發射技術及Starlink的通訊酬載作為基礎,預計將以委由台灣積體電路公司製作xAI自研ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)晶片運至太空中。

由此可見,太空上酬載的運算能力已經是全球發展的趨勢。而在此一趨勢的基礎上,便是先進通訊酬載系統所為其帶來的可行性。


三、衛星通訊產業策略下的先進通訊酬載發展路徑勢必面對到運算能力上的技術挑戰
根據我國《衛星通訊產業策略》,我國規劃通訊酬載系統的發展為以下進程:1)單波束通訊酬載、2)多波束通訊酬載及3)先進通訊酬載。在單波束通訊酬載,以單個波束成形,並更注重於酬載與本體系統的發射技術開發;在多波束通訊酬載,由2~4個波束成形,有大型相位陣列天線及多波束成形的使用需要。波束成形是具有挑戰且需要運算能力的技術解決方案,以上酬載系統皆以1~4個波束進行集合,對運算能力有一定要求但仍可以通用晶片解決,因此目前規劃以FPGA晶片作為解決方案。FPGA是Field Programmable Gate Array可程式化邏輯晶片,可在通用規格的硬體上重新以韌體進行邏輯設計,惟對晶片設計本身參與較少。我國未來規劃的先進通訊酬載系統將目標以16個波束進行成形並協作,大幅提高了通訊酬載能力;反之也將面對更嚴峻的天線相位調控與波束通道的最佳化即時演算要求,這將對衛星上酬載運算能力要求提高甚多。因此,我國先進通訊酬載策略以ASIC晶片作為發展目標。ASIC是為特定功能客製設計的晶片,將其應用在通訊酬載系統上相較於FPGA可帶來更佳的晶片運算效率,有效協助運算所需的電力消耗進行降低。

貳、國際案例借鏡與先進通訊酬載關鍵技術開發
一、ASIC作為先進通訊酬載用晶片在體積及電源效率上更具有部署於無人機及衛星上的可行性
運算晶片領域的發展目前正在轉以ASIC作為主要發展目標。以AI運算領域為例,ASIC就能夠帶來⽐通⽤GPU更節能及速度更快的效益;對比於通⽤晶⽚具有冗餘電路,雖然可以⽤於各種場景,但因ASIC沒有多餘電路,雖然只供特定用途,卻可以因此降低功耗。因此,對於先進通訊酬載,無論是地面或非地面網路,皆使用ASIC作為即時天線陣列或酬載通道最佳化的演算工作。

但是訓練資料方面,GPU是能夠使用大規模資料進行學習的,同理因此也需要大量暫存記憶體來保存算術邏輯單元的計算結果;反之ASIC則可以預先安裝並使⽤訓練好的模型在物理體積更小的裝置上執行AI處理。


二、NTT先進通訊酬載發展將面對無人機上運算能力與功率耗的挑戰
NTT在2021年已完成對HAPS(高空平台基,High Altitude Platform Station)的飛行與酬載測試,預計於2026年推行服務。日本總務省因應如此,亦在今年度啟動HAPS的技術條件研討;其目的在於支援日本自主技術開發的標準,並令其自主技術能夠符合實際部署條件。

NTT與空中巴士公司(Air Bus)合作開發無人機酬載,並由與SKY Perfect JSAT合資成立的SPACE COMPASS公司進行技術轉移。初期,受限於技術成熟度,僅提供LTE(Long Term Evolution,長期演進技術),未來目標提供5G服務以擴大應用範圍;而為提供5G無人機通訊酬載,NTT提出「複數HAPS-多層NTN」的網路架構,以因應其所需的高度酬載能力。

目前,NTT部署了單機型HAPS網路。目前無人機上無法搭載gNB(Next Generation Node B,是5G通信所需的基地台設備)及router(路由)進行調變等功能,因其所需的運算能力使功耗過高,並非現有酬載技術的電力資源可以負荷的。而若發展成為「複數HAPS-多層NTN」的網路架構,必須要以HAPS支援通訊基站的完整功能;為此,NTT至少需要解決酬載運算晶片的功率消耗超負荷問題。這樣無人機作為酬載平台才可以發展成為Regenerative(再生)模式,方得以提升整體HAPS酬載的非地面網路能力。


三、運用AI/ML模型可協助克服6G發展下的NTN整合架構將受到多層網路架構管理的複雜度挑戰,惟模型訓練資料的獲得將是其瓶頸
未來6G將原生整合NTN,這將使得NTN所需負擔的酬載管理技術進一步複雜化,這麼複雜網路整合下的發展關鍵議題有:1)網路控制協調、2)NTN與TN整合及3)網路控制智慧化的訓練資料。現實中的通訊技術是複雜環境下的射頻與調控挑戰,AI(人工智慧)與ML(機會學習)技術可以有效於提供以上挑戰的解決方案。

Qualcomm目前正致力於發展未來通訊酬載所需的先進晶片,並且使其晶片更能夠適匹於結合AI的通訊網路中。以其發表的技術文件來看,AI模型將會透過測量資料與實體網路進行互動;實體網路將負責蒐集其提供通訊環境中的測量資料(包括酬載效率等)進入到AL/ML模型之中,以實體網路的測量資料建立其數位模擬環境、以測量資料進行AI模型的訓練及透過AI模型控制通訊網路。可以視網路中的晶片與通訊能力,可達到即時控制的程度,這有助於大幅提高電磁波酬載訊號的效率,也就是通訊酬載能力的提升。


四、歐盟建立通訊沙盒協助通訊用演算法獲得實測資料以投入訓練,以供自主通訊酬載技術的效率提升
歐盟6G-SANDBOX是歐盟智慧網路與服務聯合計畫(SNS JU,Smart Networks and Services Joint Undertaking)下重要研發專案,提供端對端6G試驗網路環境,支援未來十年6G技術驗證需求。該實驗設施透過建立「試驗網路(Trial Networks, TN)」的方式,提供可快速生成測試平台的能力。該專案於2023年1月正式啟動,預計為期36個月(後延長至2026年6月)。

在6G-SANDBOX內,儘可能將所有通訊技術開發相關者納入,從衛星、無人機、晶片、演算法等軟硬體技術開發者可以在同一個完整的通訊端到端環境內進行驗測;這有助於提高技術開發者的技術能力。該沙盒平台注重量測資料的共享,因此對次世代需要大量量測資料協助AI/ML模型訓練的情形下,將使該些模型訓練得更精準。這對通訊酬載技術來說,代表相關技術開發者可以取我更完整的技術開發後部署經驗,並且回饋到自行的技術進步上,是推動源頭基礎技術進步的重要因素。


參、我國先進通訊酬載技術未來發展建議
一、建議我國通訊酬載技術開始增強對太空通訊用ASIC開發
參考國際先進通訊酬載與太空算力酬載發展趨勢來看,未來對衛星或無人機上酬載的通訊技術必將更複雜化,然而其所需的功率消耗及部署體積卻需要進一步提升其效率。未來先進酬載系統也將高度依賴衛星上調變能力,並且對衛星上所載運算能力要求將大幅提高。

因應如此,以目前我國通訊酬載的發展策略方向來看,應進一步結合我國先進晶片製造能力,擴大至太空酬載競爭力;最終增強對通訊酬載用的ASIC開發,以提前因應未來技術發展的需求。


二、建議深化我國太空產業化驗測平台與6G實驗網的協作與PDCA
次世次通訊6G標準將原生整合NTN,未來通訊網路是從太空到地面的全鏈結,因此進入6G實驗網能獲得的回饋是使太空酬載的更完善的最後一哩路。我國以學習國際領先技術以開發自主技術,惟自主技術的開發極具挑戰性,多次技術開發路徑上的Trial and Error是必經過程。對於通訊酬載技術而言,陣列天線的射頻調控是一直以來的效率發展瓶頸,
因此,我國自主技術亦可建立類似的PDCA(Plan-Do-Check-Action)流程,以供自主通訊酬載技術的最佳化。透過加強驗測平台與實驗網的協作緊密度,建立與6G實驗網建立協作反饋機制,以持續檢討自主酬載及驗測項目,促進未來先進通訊酬載技術的進步。


三、建議建立跨部會實驗訓練資料回饋平台,進入AI/ML模型開發
無論是在地面或非地面網路的次世代通訊技術,都大幅強調AI/ML模型對通訊酬載效率所帶來的正面影響。未來,我國自主衛星也將實際落地支援我國通訊環境的發展,作為我國自主通訊酬載的關鍵一環。
建議我國自主衛星酬載的軟體技術也可依靠AI/ML演算法進行開發。而為了促進我國自主先進通訊酬載系統的開發的技術進步,應提高對AI/ML模型的使用,並藉由各部會的經驗累積,一同蒐集訓練資料,以回饋到各部會技術發展上。因此,應建立資料集合平台以供蒐集所累積的經驗與訓練資料。(3654字;圖1)


參考資料:
次世代通訊科技發展方案。國家科學及技術委員會,2025/8
我國衛星通訊技術發展初步規劃。科技政策諮詢專家室,2024/10/14
非地上系ネットワークを用いたモバイル通信のサービス品質向上技術。NTTアクセスサービスシステム研究所,2025/4/16
6G SANDBOX. 6G-SANDBOX, 2026/2/1
How will adaptive intelligence in 6G transform wireless connectivity? Qualcomm, 2024
Lumen Orbit Rebrands to Starcloud with Starcloud.com, Secures $10M to Build Large-Scale Data Centers in Space. Monica Stankova, 2025/2
SpaceX Eyes 1 Million Satellites for Orbital Data Center Push. PCMag, 2026/1/31
SpaceX - Company Profile. Tracxn, 2026/2/1
Data Centres in Space. Ascend, 2026/2/1
Advanced Space Cloud for European Net zero emissions and Data sovereignty. EU, 2025/11/11
Space startup targets India’s first orbital data centre in Telangana. The New Indian Express, 2026/1/9


 

 
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