聯發科發表最新 6G NTN 技術白評書,希冀藉衛星網路與地面網路互補打造陸海空權空間的網路覆蓋

2023.05.15 03:26PM

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。

聯發科技 6G衛星和地面網路之整合白皮書

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。

▲由於衛星通訊並非一開始就納入 5G 標準,聯發科希冀在 3GPP 制定 6G 標準時可一併納入衛星通訊與地面通訊

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。