穆斯克星鏈大夢 6G衛星商機起飛

圖/美聯社

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SpaceX執行長伊隆.穆斯克(Musk)於2021年6月世界行動通訊大會(MWC)中宣稱,「星鏈(Starlink)」衛星寬頻網路服務將在9月起全面覆蓋世界各地(除極地外),2022年前將力爭全球50萬用戶數的營運目標。」由於低軌道衛星可實現6G地球無縫覆蓋的願景,是下世代通訊技術的重要拼圖,其未來發展動向值得關注。

前言

雖然全球主要城市皆已布建綿密的有線網路(光纖)與行動寬頻通訊網路(4G以上),然而世界上卻仍有近一半人口無寬頻網路可以使用,以及深山或沙漠有架設行動基地臺的不便性,是傳統網路難以觸及的通訊缺口,正是通訊衛星網路的發展機會,也是Starlink計劃優先鎖定的目標客層。

雖然SpaceX向美國FCC遞件的資料顯示,Starlink平均下載速度爲80Mbps、最高可達200Mbps,但主因是現階段用戶數僅7萬人並不多、每人可用頻寬相當充裕所致。假設未來訂閱用戶數增加,但因爲單枚衛星覆蓋幅員廣大、可長達數百公里,大城鎮至少涵蓋百萬以上的人口,則每人平均可分配的網路頻寬將變得相當少(20Kbps=20Gbps單枚衛星總容量/100萬人),並不適合做爲都市的主要寬頻網路基礎建設。

五年300億 提升部署密度

此外,有線光纖網路、5G行動基地臺等是可彈性密集布建的寬頻網路建設,尤其是在人口稠密的都市地區,如布建更多條光纖到大樓、廣佈5G小型基地臺等,有效保障每個人所使用的頻寬,這點絕對是數量有限的衛星所難以取代的。因此,通訊衛星僅會扮演未來6G時代的配角,滿足佈線不可及或成本太高的地理環境之通訊需求,與現有5G、光纖網路達到使用場景互補,這也是SpaceX積極與電信商洽談合作的目的。

無論如何SpaceX已表露未來五年將投資200億至300億美元,用於提升Starlink衛星部署密度,依目前建置率15%(1,800枚/目標12,000枚),仍尚餘1萬枚衛星待投放,可望帶動太空供應鏈商機。

首先,低軌道衛星本體將是主要受惠產業,而臺廠主要供應Starlink微電子、微波天線以及航太精密元件。其次,則是負責接收衛星訊號的地面設備(Very Small Aperture Terminal, VSAT),包含屋頂碟型天線、地面接收站、內建於車船飛機的移動式接收器,做爲用戶使用網路服務的傳輸媒介。VSAT除了生產組裝的需求外,其關鍵配備與零組件則包含:訊號收發器(LNB/BUC)、印刷電路板(PCB)、銅箔基板(CCL)、功率放大器(PA)、射頻(RF)、Wi-Fi路由器及電源供應器等,亦是臺廠供應鏈的主要發展機會。

499美元 壓低用戶終端成本

星鏈官網目前開放網路下單,消費者可以499美元(摺合新臺幣14,000元)購買一整套Starlink終端連網設備,包含碟型天線、Wi-Fi路由器、電源供應器、三角立架等。雖然官方宣稱消費者可自行在家簡易安裝,然499美元的初期購置費用,對全球寬頻網路建設已普及的城鎮居民來說,具非平價的使用門檻。

回頭檢視Starlink的營運成本,其提供用戶499美元購置的終端連網設備,其實際總成本約1,000美元(摺合新臺幣28,500元),因此SpaceX是虧本賣硬體,否則非平價的使用門檻將難以吸引初始用戶埋單。未來則希望可將設備生產成本壓低至350美元以下。

另一方面,雖然SpaceX的低火箭發射成本具產業競爭力,但單枚衛星使用年限僅約五年,基於太空維修不便,通常選擇重新投放並淘汰老舊衛星,並無法享受較長的設備折舊效益;加上室外的地面設備亦可能需要後勤人員的服務支援與維護保養,影響Starlink利潤表現。

雖然穆斯克在MWC宣稱Starlink可望創造每年300億美元的營收,但若以現行99美元的每月訂閱收入來看(不含初期設備購置收入),至少要開發2千5百萬名的訂閱用戶,實屬非常高難度的營運目標,若將目標調整爲在五年內將100億美元的投資成本回收,至少也需要160萬名用戶,相較目前僅7萬用戶的挑戰也不小,欲實現商業獲利的難度頗高。

由於低軌道距離地表面較近(550公里),因此該太空空間可容納的衛星數量相對有限,將成爲兵家必爭之地。目前全球積極投入衛星寬頻網路服務的業者有SpaceX、亞馬遜Kuiper、英國OneWeb,其中SpaceX已投放1,800枚衛星,遙遙領先其它競爭對手。與此同時,中國大陸國務院國有資產監督管理委員會國資委近期資助成立「中國星網」,其同樣具備火箭發射的能力,亦規劃將2萬枚衛星送入軌道,顯見國際太空衛星競爭將漸趨白熱化。

而SpaceX計劃在2027年完成投放1.2萬枚衛星,未來更追求部署3萬枚的總量,屆時整個太空軌道將顯得相當擁擠,此舉已招來競爭對手的反彈。除了產生大量的太空垃圾、增加碰撞的風險,並可能妨礙其它業者運載火箭,以及干擾衛星訊號的傳遞。

可以預見未來國際勢必要成立一個獨立的太空交通監管機構,在一定的近地高度限制衛星總數,防止「超載」現象發生。同時必須研議衛星頻譜配置、太空垃圾清理、脫離軌道處置等,確保各國在太空商業活動的合法權益。唯在此之前,SpaceX不計成本的大量投放衛星,採「先佔先贏」的市場戰略,Starlink將複製Tesla在電動車產業的先進者優勢,坐穩全球衛星寬頻網路服務商的龍頭。