晴時多雲

《科技與創新》搶攻6G超廣域覆蓋

2020/09/04 08:00

通訊技術。(圖片由工研院提供)

行動通訊是智慧裝置與系統的重要傳輸骨幹,2030年預料將進入第六代行動通訊(6G)時代,屆時衛星與水下通訊可望成為技術重點,為提前布局6G,工研院積極研擬投入前瞻通訊技術,協助臺灣產業制霸2030海空通訊。

從2G開始,行動通訊大抵以10年一輪的速度更迭演進,每一次的躍進,都大幅影響人類生活:2G的類比轉數位通訊、3G時代的行動上網、4G時代的影音傳輸、視訊通話。2019年5G商轉,與過去聚焦個人通訊娛樂不同,5G的應用觸角更延伸到工業、醫療、交通等領域,更全面的改變世界樣貌。

從通訊發展歷程來看,2030年5G極可能功成身退,改由6G接手,屆時6G又將是何種面貌?工研院資訊與通訊研究所所長闕志克坦言,「難以想像」,但從過去行動通訊標準的制定過程,並觀察近期各國投入研發的項目,認為衛星與水下通訊,極可能是下一代行動通訊的發展重點。

美國民營太空運輸公司SpaceX主導的星鏈計畫(Starlink),試圖建立覆蓋全球的高速網路,引發世人對衛星通訊的關注。闕志克指出,衛星通訊是為了解決行動通訊基地台成本與覆蓋率不足的缺點。從2G到5G,每一代行動通訊都需要布建密集的基地台,但受限於成本,基地台建置數量取決當地人口密度,人口愈稀疏的地區,覆蓋率就愈低。若以通訊衛星取代現行作法,由上往下的覆蓋角度會更大,一具衛星就可抵過成千上百的基地台,無論是覆蓋範圍或成本都可達到最佳化。

下世代通訊不只上太空,還要入水底。水下通訊在交通與國防上的潛力,形同國力的延伸,吸引科技大國積極投入,未來透過無所不在的水下通訊,可打造海洋物聯網,拓展各項利基應用。6G行動通訊系統,打造地面、海洋、天際與太空的4D超廣域覆蓋,真正達成通訊,無所不在。

無論是衛星通訊或水下通訊,仍有許多挑戰尚待克服:低軌衛星的高規格航太技術,無法由單一組織或機構獨力完成,臺灣產業過去著墨不多,初期投入的研發與營運成本欲小不易;而水下通訊則有訊號傳輸距離過短的問題,亟待技術突破。未來10年,在通訊領域看似僅一個世代的差距,卻是人類最接近夢想的關鍵時刻。

(本文轉載自工業技術與資訊月刊)

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