低軌道通訊衛星將無線訊號的涵蓋延伸，讓全球行動通訊進入3D時代，隨著衛星發射技術更成熟，維運成本大幅降低，未來產業鏈產值不亞於半導體，為台灣資通訊產業帶來另一個轉型升級的良機。
1991年，摩托羅拉(Motorola)斥資4億美元籌設銥星公司(Iridium)，發展衛星通訊，2000年3月，設備與服務的高成本讓該公司背負40億美元債務並宣布破產，衛星通訊失敗收場。2015年馬斯克(Elon Musk)提出星鏈計畫(Starlink)，SpaceX將發射約1.2萬顆低軌衛星(Low-Earth Orbit, LEO)上太空。2021年，5G R17正式討論非地面網路(Non-Terrestrial Networks, NTN)，透過低軌衛星將地面基地台訊號涵蓋未及的地方，補足訊號涵蓋，又吹起衛星通訊的盎然春風。
低軌道通訊衛星可以將無線訊號的涵蓋延伸到山巔、海邊等基地台建設困難或是人煙稀少的地方，讓全球行動通訊涵蓋進入3D時代；相較1990年代，30年來人們的衛星發射技術更好，衛星維運成本大幅降低，對行動通訊的依賴更高，「太空財」不再遙不可及。然而，航太等級的通訊衛星，關鍵零組件品質、驗證與地面裝置大相逕庭，商業模式與已經成熟的行動通訊業務如何相輔相成，都是未來幾年關鍵發展期的挑戰。
衛星通訊彌補地面應用服務缺口
行動通訊過去幾十年從無到有，發展成最重要的高科技產業之一，網路服務也即將從地面朝向天空邁進，帶動低軌衛星通訊產業的發展，資策會產業情報研究所(MIC)認為，全球寬頻通訊市場的服務缺口，以及地面通訊服務涵蓋無法滿足所有應用需求，創造了低軌衛星通訊市場的發展契機。
根據國際電信聯盟報告指出，2019年全球無網路的人口比重仍有49%，約37億人，在最低度開發國家甚至高達81%，就連已開發國家中也有13%的人口，仍然無法享受網路帶來的便利，數位落差在全球各地上演。甚至偏遠地區的網路費用還比都會地區更昂貴。
另外，行動通訊網路應用越見廣泛，資策會MIC指出，過去一般傳統地面相關的通訊系統，包含DSL、光纖等有線網路，Wi-Fi無線網路，甚至是4G、5G行動網路，在傳輸範圍、布建位置、服務模式存在一定程度的限制，導致偏遠地區或在飛機、船舶中，無法使用網路服務，成為衛星通訊發展的另一個契機。客機、船舶等對旅客提供上網服務需求非常龐大；另外貨機、貨船機組人員的通訊或是精密儀器、貨物的追蹤等相關服務，也具備高度聯網需求，將成為衛星通訊主要應用場景之一。
另外在陸地通訊的部分，尤其針對長距離，甚至是跨國、跨區域的通訊應用，如長距離的物流或火車、客運相關運輸，其實也存在聯網需求，過去這類需求透過全球網路漫遊滿足，但顯然衛星通訊網路架構具備相對優勢。再者，地面通訊容易受到地震、水災等天災影響；還有像是戰爭等因素干擾，也可能導致設備遭受破壞或是通訊品質不良。衛星受到上述因素影響的機率相對較小，因此可以作為地面通訊的補充或是緊急備援應用。
技術成熟帶動成本下降
與地面通訊相比，衛星通訊主要優勢在於其訊號涵蓋範圍相對較廣、受到天災、人為干擾的影響機率較小，但在傳輸速率與延遲性的表現上都不如地面通訊，因此預期將與地面通訊形成互補。而衛星通訊產業的翻紅，除了上述客觀環境之外，主觀條件則是高通量衛星(HTS)技術的突破，以及火箭、衛星製造成本降低。
首先高通量衛星技術突破的部分，單一衛星訊號能覆蓋更多區域/具備更大資料傳輸速率稱作高通量衛星，工研院資通所視訊處理與遠距通訊組經理蔡華龍(圖1)指出，低軌衛星飛在距離地表450~600公里的太空，理論上距離地表越近傳輸速率越高，但速率與訊號涵蓋成反比，所以現在大部分通訊衛星都採用陣列天線改善訊號品質，同時使用毫米波的Ka Band(27~40GHz)，透過大頻寬提升傳輸速率。
圖1 工研院資通所視訊處理與遠距通訊組經理蔡華龍表示任何零組件與系統模組，只要打入衛星供應鏈，價格就可提升100~1,000倍。
在火箭發射成本部分，MIC說明，1980年代，每公斤約8萬5,216美元，隨著火箭技術持續演進，加上火箭重複使用的技術導入，使發射成本逐年降低，2020年，每公斤可降到1,000美元左右，大幅降低大規模衛星布建的門檻。而衛星製造成本包含天線、射頻前端、電池以及相關製程技術的演進，讓衛星零組件朝向高度整合、小型化的發展，間接降低衛星製造成本。以衛星營運商OneWeb為例，其高軌衛星製造成本過去高達數億美元，現在一顆低軌衛星的製造成本約百萬美元，其微型通訊衛星重量約150公斤，單次火箭發射可承載36顆，SpaceX更可以一次發射高達60顆衛星。
產業步入高度成長期
在主客觀條件的帶動之下，衛星通訊產業為各方看好即將起飛，而且低軌道通訊衛星不再是單純的航太產業，在資通訊產業的大量投入之下，其產業商機也將大規模爆發。MIC說，目前檯面上的衛星通訊公司皆規畫大量布建低軌衛星，因為低軌衛星距離地球相對較近，在一個設定好的軌道範圍中，以高速繞行地球，也就是說如果要維持一個地區的通訊服務不間斷或將服務覆蓋全球，需要部署大量的衛星才能達成，因此低軌衛星服務營運商四大業者，包含美國太空公司Space X的Starlink、英國政府跟印度巴帝電信公司合資的OneWeb、加拿大傳統電信營運商Telesat、美國電商巨頭Amazon的Project Kuiper，通訊衛星群的規畫都達到數千、甚至上萬顆的規模。
四大業者已揭露的衛星布建與營運計畫，如圖2所示，未來幾年將大量發射通訊衛星，目前天空上已經有超過千顆通訊衛星，2022~2024年，每年都將發射1,000多顆衛星，2025~2027年每年更將發射3,000~5,000顆衛星，包括因為通訊衛星軌道低、速度快，每顆壽命只有三~五年，預計2026年開始每年都需要汰換2,000顆衛星，是長期穩定的市場，加上數量更多的地面站與接收終端，產業規模不容小覷。
圖2 四大衛星通訊業者衛星布建與營運計畫
資料來源：各業者，MIC整理(9/2021)
衛星通訊產業鏈含金量高
衛星通訊的產業鏈，大致包含四個部分：衛星製造、衛星服務、衛星發射、地面設備等四大產業次領域，根據統計2020年全球衛星產業產值達2,710億美元，最主要的部分還是在地面設備與衛星服務，這兩個部分占整體衛星產業價值鏈產值超過九成以上(圖3)。隨著產業的發展，最近幾年的產值將呈現高速成長態勢，也吸引台灣資通訊產業的關注，和碩聯合科技董事長童子賢便大膽預測，2025年以後，整個衛星通訊產業的產值將不下於半導體產業。
圖3 全球衛星產業價值鏈
資料來源：SIA，MIC整理(9/2021)
台灣廠商的專長在地面設備，包括地面接收站與聯網終端，但是在衛星通訊產業鏈中，衛星才是含金量最高的次產業，蔡華龍直言，與地面設備相較，任何零組件與系統模組只要打入衛星供應鏈，價格就可提升100~1,000倍，不過航太等級的產品品質與可靠度要求也是更加嚴苛的，對於台灣資通訊產業不啻是另一個轉型升級的良機。
過去台灣衛星系統，是以科研衛星為主，相關供應鏈都是法人來進行研發。比較少業者投入的部分，包含衛星發射、衛星服務，主要的限制在衛星發射需要地點，在台灣不易找到適合發射火箭的地點，另外衛星發射服務則涉及許多測試需求和國際組織溝通，在能量上，也是台灣必須加強的部分。對於台灣產業而言，宜先從門檻較低且熟悉度較高的聯網終端與地面設備切入，並逐步深入熟悉衛星產業需求與認證規格，以求中長期能切入低軌通訊衛星產業鏈。