6G可望朝向複合型網路發展，結合陸空通訊基礎建設提供全覆蓋網路，而低軌衛星被視為可能主導未來6G技術的關鍵。近年國際大型衛星通訊服務業者持續布局衛星星鏈，是含金量高且長期的金雞母。
數位分身力助3GPP NTN技術開發
(承前文)低軌衛星通訊帶動的龐大商機受到產業矚目，已經陸續投入商轉的衛星通訊服務商，大多是採用自有的規範，而全球最主要的行動通訊標準化組織3GPP也早就著手制定非地面網路(Non-terrestrial networks, NTN)技術的標準化工作，於2022年3月宣布正式完成5G新無線電(New Radio, NR)的R17協議，導入NR NTN及IoT NTN衛星通訊標準，將太空也納為行動網路的一環。
儘管3GPP NTN發展進度較慢，不過由於其標準化程度高，且有整個通訊產業軟硬體業者與營運商背書，依然被看好具備後發先至實力，Keysight無線技術部門技術專案經理張式先(圖3)指出，行動通訊NTN網路基本上可分為透明式(Transparent Payload)和再生式(Regenerative Payload)兩種架構。前者為3GPP R17所規範的架構，衛星主要扮演中繼站的角色；後者則預計將於R18導入，衛星將整合部分基地台功能。
然而不管是哪一個架構，衛星產品的測試驗證都是確保運作正常的重要步驟，張式先表示，Keysight針對整個開發流程與產品都提供了完整的訊號測試方案，包括系統模擬、端到端擬真解決方案(End to End Emulation Solutions)、終端驗證、邊緣到核心解決方案、核心網路驗證、RF測試、電源測試、太陽能電池陣列模擬(Solar Array Simulation)。
衛星從發射升空開始就會面臨一連串的風險，需在開發階段進行完整測試，張式先說，在火箭發射階段會遭受發射振動和力量，進入太空中可能出現輻射損傷，在沒有空氣的太空中會出現真空排氣，太空中的溫度變化劇烈，必須進行操作溫度測試，衛星於太空中的運行無法透過操作人員協助，也須進行自給自足運作測試，沒有機會透過更換模組來解決疑問。而部分太空環境無法真實在地面還原，因此透過數位分身(Digital Twins)可以模擬太空環境的運作困境。
熱控設計模擬牽涉衛星成敗
低軌衛星通訊不僅在商業應用上取得重大發展動能，在俄烏戰爭中也發揮關鍵作用，於是衛星產業成為國家安全的一環，目前全球共有90個國家擁有衛星，截至2022年，台灣共有17顆衛星，加上獵風者衛星升空，共18顆，不過類型上大多屬氣象科研的觀測衛星。國家太空中心指出，台灣需要120顆低軌通訊衛星，才能確保24小時通訊暢通。
衛星在發射之後就需要自主運作，僅能依靠遠距的命令自我調整，所以設計完整度非常重要，嘉航科技技術副理黃相瑀(圖4)解釋，如果衛星設計工程師想要第一次就設計正確，並且快速地做出更理想的設計與開發決策，同時在設計流程早期找出和解決設計缺陷，驗證和最佳化設計的整體性，不再依賴原型與後期分析，並將產品發生故障、承擔售後責任與法律風險最小化，在設計初期就導入模擬非常重要。
而衛星運行的太空，環境條件與地表大不相同，黃相瑀進一步強調，衛星在軌道上經歷惡劣的環境，溫度範圍達3K~393K，導致衛星發生劇烈問度變化，其中關鍵電子元件需處於溫度範圍253K~313K左右。熱真空測試(Thermal Vacuum Test, TVT)非常耗時且動員龐大；另外，軌道熱輻射對衛星的影響極其複雜， 難以在地面進行實驗測試。
針對低軌衛星熱控，Ansys推出完整模擬的工具協助，包括熱對流對光學鏡片的影響、外部熱輻射與電子元件內部熱傳導和輻射。黃相瑀表示，透過一款通用的熱和流體分析工具，用於熱傳、熱輻射、環境加熱和流體流動設計，可以快速解決元件到系統層級的熱和流體問題，實現早期設計評估、快速設計變更，大幅提高測試效率。
智慧封包傳輸確保資料萬無一失
已經在衛星通訊市場琢磨超過20年的星路科技針對全球海事衛星通訊市場，提供整體衛星通訊服務，透過自行研發的動態主動調整頻寬(ABOD)與最小連線註冊頻寬需求(DAMA)，提升衛星通訊頻寬的管理效能，加上智慧型封包傳輸技術(Package Switching Multiple Access, PSMA)，提供高效能與穩定的衛星連線。
目前市面上大部分的衛星訊號傳輸都是採用分時多工(Time Division Multiple Access, TDMA)技術，星路科技採用PSMA技術平台，星路科技資深專案經理陳慶雄(圖5)解釋，PSMA是將資料透過封包的方式傳送，DAMA載波會依據實際的資料流量需求來啟動及關閉，而ABOD載波頻寬會針對實際的傳輸需求而增減。網路管理控制系統(NMCS)是透過衛星來提供網路連結功能的管理，包括使用DAMA連結的流量交換與路由。
陳慶雄強調，在極小孔徑終端設備(VSAT)系統中，星路科技PSMA技術是透過直接的IP封包交換，來提供複數存取點，而且從一個節點到另一個節點，不須其他的多工層，在時域與頻域上都不會浪費，傳輸效率高。因此就能降低不必要的使用開銷費用。而傳統的IP則是在TDMA上再加其他的多工層，相較之下會浪費轉頻器的頻寬效率較差，較難在短時間增加頻寬。
從海事衛星應用的角度來說，TDMA採用的分時架構需要更加精準的系統時鐘，以降低誤差，在傳輸的延遲上，PSMA同步衛星與低軌衛星延遲分別是496ms與17ms，而TDMA的延遲則分別為700~1500ms與100ms。同時，PSMA系統的耗電量也低於TDMA耗電量，PSMA更可以透過DAMA與ABOD的智慧化功能強化傳輸的彈性。
