邁向 6G─實現「無所不在」

不論是產業應用、國防、生活應用，對於網路的需求日益增長，主要體現在對速度的渴求上，因此技術變革亦隨之加速。在當前 4G 向 5G 的過渡階段，各國已開始對 6G 進行前瞻布局。

在衛星通訊的輔助下，次世代通訊即將達成無所不在的覆蓋。（圖／Freepik）

立基於 5G 的三大支柱「增強性行動寬頻」、「大規模機器型通信」與「超可靠低延遲通訊」，6G 時代將進化出包括結合 AR/VR 技術提供豐富互動視訊體驗的「沉浸式通訊」、再擴大產業物聯網並應用在智慧城市、智慧交通系統以及衛生、農業、能源和環境監測等領域的「大規模通訊」與擴大智慧工業應用規模，包括遠距醫療以及能源和電網管理的「超可靠和低延遲通訊」，這三者是直接從 5G 延伸而來 ; 另有三大全新情境，包括給予在偏鄉和人煙稀少地區「無所不在的連接」、結合 AI 科技的「人工智慧通訊」與改善輔助導航和高精度定位的「感測整合通訊」可能應用於物品存在檢測、定位、成像和繪圖。在國際電信聯盟無線電通信部門（ITU Radiocommunication Sector，ITU-R）的規劃中，此六大應用場景，將合力建構出可持續性、連接未連接的、無所不在的智慧，及安全性和彈性共四大層面。

而實現 6G「無所不在的覆蓋」的遠景，關鍵就在於低軌衛星的加入，不僅打破 5G 原本只能在地面上運用限制拉出 3D 的通訊網，密集的節點更可以支援區域範圍內眾多不同通訊裝置的資訊傳輸。楊谷章教授擔任國科會 6G 前瞻學術研發計畫共同主持人，他表示，由於衛星成本技術走向成熟且成本正在下降，低軌衛星與地面通訊將形成相輔相成的互補關係。

中興大學 楊谷章教授。（圖／國立中興大學通訊工程研究所）

台灣在次世代通訊的布局，要從有遠見的角度切入：天空即將佔滿低軌衛星，且大約五年就要汰換一批，這將帶來龐大的商機。臺灣目前產業最基本的是零組件的代工需求，再者地面接收站、天線等相關零件與系統的技術也大有可為。「電子五哥」也是產業中的佼佼者，相當具有優勢。

低軌衛星與 6G 通訊相加成後，訊號有循低軌衛星直接傳給個別用戶的手機等設備，或由接收器再轉發給用戶兩途，要將技術從理論走向可以落地運用。目前的挑戰在於必須更理解資訊通道，而最直接有效的方式就是要有通訊衛星可以實測。楊谷章提到：近期前往美國參訪交流，國外各大學也紛紛在進行通道量測實驗，可見得這是一個必爭的賽道。

去年底鴻海發射 PEARL-1H 和 PEARL-1C 兩顆企業實驗低軌通訊衛星，是臺灣相關產業的一大好消息！只要可以進行實測，關鍵零組件、子系統和組裝整合等技術便都能經過測試得到驗證，而取得進入市場的入場券。

PEARL 企業實驗低軌通訊衛星，透過 SpaceX 的獵鷹 9 號，在 Transporter-9 發射任務中順利升空。（圖／鴻海科技集團）

楊谷章更指出，要觀察產業是否可持續發展到達成熟的階段，可以觀察產業中是否開始進行串接整合的工作，同時 有系統整合（System Integration，簡稱 SI）業者誕生視為指標。那台灣的次世代通訊產業呢?楊谷章指出，臺灣除了晶片科技的利基點外，在零組件、天線、相位陣列雷達技術也有相當亮眼的成果；有部分元件也已得到星鏈（Starlink）的認證，成功打進衛星產業鏈。目前產業也紛紛投入接收站的研發，互相結盟尋找創意。

有衛星通訊技術作為後盾，在 5G 仍未實現的情景，如今被重新討論，並期待能在 6G 時代可以落實。例如「O-RAN（開放架構無線接取網路）」的架構模式，其低成本、高部署彈性與減少供應商專屬性的優勢在進入 6G 後結合 AI，將能產生能支持更多元垂直應用的基地台。楊谷章認為，隨之而來的考驗正是 AI 與機器學習演算的整合，因為目前各家所訓練的 AI 都不相同，未來將會面臨整合的挑戰。

AI 與機器學習演算的整合示意圖。（圖／Vecteezy）

面向未來 的 6G，目前業界的討論著重於：要以哪些願景優先、全球通訊標準及頻譜規劃方向等課題。通訊協定的細節正在逐漸形成中，各大國際企業紛紛開始發表 6G 白皮書—此舉既是提出想像，更是爭奪話語權。包括結合人工智慧、沉浸式通訊、永續發展，無所不在且有彈性的全覆蓋，人們期待已久的新通訊模式，即將在可見的未來大展身手。

次世代通訊示意圖。（圖／Freepik）