(Daily Issue)提升数码韧性 台湾通讯网络的变与不变

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(Daily Issue)提升数码韧性 台湾通讯网络的变与不变

2024-07-13 07:11| 来源: 网络整理| 查看: 265

导言俄乌战争,打响了SpaceX的Starlink低轨卫星(LEO)通讯服务,也促使台湾重新审视通讯网络建设与体质,思考如何应用新兴科技强化通讯网络,强化台湾的数码韧性。(庄衍松)庄衍松

美国总统拜登(Joe Biden)亲自到乌克兰首府基辅会见该国总统泽伦斯基(Volodymyr Zelensky),宣示美国和西方盟友对该国的坚定支持。而泽伦斯基也表示,现在乌克兰要的不只是和平,更是胜利。但俄罗斯总统普丁(Vladimir Putin)并没有因此而退让,除了积极拉拢国内,还提出用核弹解决问题的选项。

俄乌战争中,SpaceX的Starlink低轨卫星(LEO)通讯服务,发挥了通讯网络数码韧性的价值。SpaceX

俄乌战争中,SpaceX的Starlink低轨卫星(LEO)通讯服务,发挥了通讯网络数码韧性的价值。SpaceX

三种轨道卫星比较表

三种轨道卫星比较表

卫星通讯产业生态系图

卫星通讯产业生态系图

看到国际战争局势的演变,台湾也无法置身事外。尤其是国内领导人习近平进入第三任期后,终结「国共内战」所形成两岸分治的现实,成为其重要的核心任务。

我们无法预料台海会不会发生战争?或何时会发生战争?但政府的相对应准备必须提前部署。尤其是俄乌战争所发生的许多状况,都可以作为台湾防御参考。其中的数码韧性,更攸关受侵略的国家能不能保持畅通的对外通讯能力。以俄乌战争为例,俄方在前线散播泽伦斯基已出逃国外的假消息,借以打击士兵的战斗意志。事实上,泽伦斯基仍坚守岗位,根本没有离开。

政府部门观察,俄罗斯以「特殊军事移动」转变为全面战争入侵乌克兰,其战略指导为「速战速决」夺取首都基辅。乌克兰战略指导则为「持久消耗战」,运用信息、网络及认知作战等非军事作为,凝聚抗敌意志、争取国际认同,透过后备动员、城镇作战等移动迟滞俄军,对抗俄罗斯侵略行为。

乌克兰在「敌大我小」不利条件下,有效迟滞俄军作战移动,就是「不对称作战」的范例。

官员分析指出,台湾与乌克兰局势在地缘战略、地理环境及国际供应链的重要性均有所不同,台湾位处第一岛链中间的特殊战略位置,不仅有台湾海峡天险,更在全世界产业供应链中扮演举足轻重的关键角色。在军事国防上必须有足以凭恃的「不对称作战」能力,与国家安全有关的产业与技术则必须维持国际领先。

在立法院三读通过的第四期前瞻基础建设特别预算中,数码发展部提出2年新台币5.5亿元的「应变或战时应用新兴科技强化通讯网络数码韧性计划」。以因应台湾发生大规模战争时,陆地网络、国际海缆及重要节点遭受破坏之后的联网替代方案。

数码部分析认为,通讯网络在发生军事冲突时,会沦为敌军重点打击目标。因为一旦通讯服务中断,对于国家安全、社会经济及民心士气等都将造成重大影响。有必要在重要基础设施场域,如学校、医院、消防局、警察局、避难中心等,设置非同步轨道卫星系统终端设备,提供邻近群众或特定族群宽频上网,提升应变或战时之公众通信网络韧性,强化政府指挥体系向公众或特定族群传递信息。

从数码部的计划来看,这个自2023年起执行到2024年12月的概念验证(Proof of Concepts;PoC)应该会采用SpaceX的Starlink,因为该公司目前的低轨卫星数量最多。其他像Amazon的Kuiper、英国的OneWeb、加拿大的Telesat等,应该都没有机会参与台湾计划。至于中轨道卫星、地球同步卫星业者虽多,但其应用未必能符合数码部开出要直播、视讯会议、网络电话、宽频上网等需求规格。

数码部的计划是一次性的经费补助,之后也没有编列相关维运经费。除非真的发生战争,政府如果征用民间运营商的通讯器材和设备仍无法解决问题,就可以在重要据点拿出先前采购的地面天线和联网设备,与Starlink谈妥续约,让宽频通讯持续在战时运作。

至于台湾自主低轨卫星通讯系统,始于2019年政府推动的「Beyond 5G低轨卫星计划」,目前国家太空中心主责2枚实验卫星、工研院主责地面设备,预计2023年内完成细部设计。国科会和经济部2023年亦启动「太空产业推动与人才培育计划」,推动产业界发展4颗低轨通讯卫星。由国科会负责卫星研发平台、星系任务分析与规划等工作。经济部则完成台湾地面设备产业验测能量数据库,提供企业媒合引荐验测服务,提升地面设备与应用服务产业供应链的成熟度。

由于未来国产的2+4颗低轨卫星,即便送到国外的火箭发射成功,且地面天线和卫星之间、卫星和卫星之间的通联测试全部成功,然因卫星部署数量太少,能提供的带宽与联网时间将大幅受限,上网断断续续的情况将无可避免,无法达到最佳的效能及稳定性,只能勉强作为紧急通讯备援。所以只要台湾的14条连外海缆仍有部分保持畅通,台湾就不会成为孤岛。至于数码部向Starlink采购的地面天线,因通讯协定不同,无法与国产低轨卫星介接,所以也无用武之地。

如果国际情势演变成另一种情境,例如俄乌战争结束、台海紧张情势缓和。台湾的低轨卫星计划就会重回商业用途。只不过政府幕僚机构发现,台湾厂商在卫星天线、相关前端模块或零组件、卫星机顶盒、导航终端等产品都能提供,但低轨卫星地面设备所需之核心接收技术尚未推出商用产品。此外厂商欠缺系统整合能力是很普遍的现象,未来系统整合复杂度会更高,几乎没有台厂可跨足余地。

再者,卫星需要抗辐射(Radiation-harden)芯片,因其规模有「市场小、外销少」的特性,无法和智能手机、消费性电子相较,因此台湾厂商大多无兴趣。在台湾电子业特殊的代工文化、商业环境限制下,要民间业者加强太空关键技术研究,提升自主的太空科技能力,仍是一件过奢的期待。

不论台湾低轨卫星产业发展或核心能力受到什么局限,也不管数码部的「应变或战时应用新兴科技强化通讯网络数码韧性计划」最后做出什么成果,政府补助经费不多的太空科研并不会因此中断或受到影响。

例如中央大学太空科学与工程研究所教授张起维,已经投入极低地球轨道(Very Low Earth Orbit)卫星的研究。清华大学巫勇贤亦投入可用于太空环境,兼具高效能、低功耗、强健可靠度的新时代铁电存储器。至于台湾学界投入研发多年的立方卫星,未来亦有技转业界的商业化价值。

台湾半导体产业太成功了,这会不会是阻碍其他产业发展的原因?2021年立法院三读通过了「太空发展法」,再加上台湾的「六大核心战略产业」也包括太空产业。低轨道卫星通讯及下一时代6G手机通讯技术,台湾都不会错过。只是在客观条件下,现阶段台湾在太空产业领域的确掌握不到关键技术,但如果放眼20年、30年,或许又是另一种光景,恐怕谁也说不准。

责任编辑:毛履万亿



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