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聯發科-次世代衛星通訊研發專案團隊

04.推薦閱讀_團隊類_聯發科

|聯發科技次世代衛星通訊技術:推動國際標準,引領產業趨勢與升級|

團隊創新領航
聯發科技股份有限公司-次世代衛星通訊研發專案團隊


探索未知領域 為新世代衛星通訊找答案

半導體與通訊產業競爭激烈,地面行動通訊從2G到5G快速演進,而衛星通訊卻長期停滯。2018 年底,聯發科技團隊在國際標準會議上察覺衛星業者罕見現身,這看似微小的觀察揭開一段創新旅程。聯發科技次世代衛星通訊團隊在未知領域中找尋方向;成功打通手機直連衛星的技術瓶頸,並透過推動開放標準,徹底重構全球衛星通訊生態系統。


通訊產業發展史中,行動通訊與衛星通訊曾在1990年代並駕齊驅。當時Motorola推出的銥計畫,曾讓許多人相信衛星通訊能夠主導未來。然而,由於衛星通訊產業高度分裂,各家業者各自發展專有系統,難以相容整合,也無法有效接軌地面網路,阻礙規模經濟形成,導致成長趨緩,與採用地面行動技術的智慧型手機便宜好用的體驗形成強烈反差。直到2019年,SpaceX 成功實現火箭回收技術,讓衛星部署成本大幅降低,聯發科技意識到:產業瓶頸並非在於技術本身,而是建設方式與成本結構。聯發科技團隊也因此踏上尋找開放標準以重構衛星通訊價值鏈,讓衛星通訊重返主流市場的旅程。

「我們是黑暗中的Pathfinder(開拓者),」聯發科技資深技術處長傅宜康博士形容這是一場找答案的旅程,「我們不確定結果,但願意冒險投入技術與資源。」從2018年底至2019年底,聯發科技團隊逐步形成初步構想與研究方向;2019 年下半年,正式啟動完整研發計畫,投入更多資源與人力。

從窄頻物聯網起步 前進高軌通訊領域

聯發科技身為全球頂尖的手機晶片供應商,初跨入衛星通訊領域時,並不以智慧型手機作為主要應用目標,而是著眼於物聯網應用。傅博士解釋,2019年起,團隊首先探索適合物聯網裝置的窄頻(Narrowband)衛星通訊技術,主因在於物聯網設備對全球覆蓋有強烈需求,且其數據傳輸量小、對延遲的容忍度較高,「從技術角度看,窄頻技術將能量集中在較窄的頻寬中,提高能量密度,正好能彌補高軌衛星距離遙遠造成的訊號衰減問題,形成理想的技術互補。」

這樣的經驗累積,成為聯發科技能在手機衛星通訊獨闢蹊徑的前提。傅博士說明「和其他衛星通訊裝置最大的不同,就是手機沒有外接天線,當訊號衰減十倍,我們該如何彌補?」傳統衛星電話配備大型外接天線以接收微弱的衛星訊號,而現代智慧型手機為求輕薄,無法安裝此類天線,導致衛星訊號在接收端強度大幅減弱,此外,智慧型手機的發射訊號功率也比衛星電話要小的多,而在此情況下仍需從衛星接收清晰訊號,且讓衛星能正確接收到手機發射的微弱訊號,這正是最棘手的技術挑戰。為了克服衛星訊號強度問題,聯發科技採取逆向思維的技術路徑。不同於市場上多選擇低軌衛星方式,聯發科技選擇高軌衛星結合窄頻技術的方法,找出即便手機接收發射能力差,仍能穩定通訊的解法。傅博士說明,高軌衛星雖因距離地球遙遠導致訊號較弱,但穩定性高、L頻段穿透力強且覆蓋範圍大,如果將能量集中在窄小頻寬,提高能量密度的窄頻技術,就能彌補高軌衛星訊號弱的缺點。

聯發科技開發的Coverage Extension技術即是透過壓縮頻域、擴展時域,有效提升訊號強度與穩定性。聯發科技資深技術經理林香君博士提到,這並非單純的工程問題,而是跨越電磁學、軌道力學與系統整合的多領域挑戰:「可能訊號是光速直線傳輸,但其實空氣密度、地球橢圓度、引力,都會造成誤差。」

推動開放標準 重構全球通訊產業鏈

除了開闢創新技術路徑,聯發科技團隊另一項關鍵戰略是推動開放標準。傳統衛星通訊系統長期以封閉架構運作,每家業者使用專有協議與設備,不僅彼此不相容,也無法與地面行動網路互連。過 去使用衛星電話需要特殊設備與粗大天線,通訊費用高昂、使用門檻高、用戶體驗不佳。「我們不希望重蹈過去專有系統的覆轍,而是透過開放標準讓衛星能與地面網路互通。」傅博士強調,唯有互聯互通的架構,才能讓衛星通訊真正邁入主流應用。」

推動開放標準的過程充滿挑戰。衛星產業因涉及國防、軍規與政府安全議題而高度敏感,一般企業難以輕易取得信任與合作機會。經過長達五年的持續努力,聯發科技逐漸建立業界信任,並在2019年12月成功說服3GPP成立「衛星物聯網」研究計畫,進而於2022年主導完成5G NTN(非地面網路)第一版標準。這項跨產業合作的代表性成果於2023年在荷蘭展現,當晚聯發科技邀集十多家原本彼此競爭的衛星公司齊聚一堂,共同慶祝衛星手機示範成功與標準完成。傅博士回憶道:「那次聚會非常經典,十幾家原本彼此競爭的衛星公司,第一次一起慶祝同一件事,這象徵著產業從競爭走向合作的重大轉變。」

克服萬難 捕捉穿越三萬六千公里的訊號

要讓手機與衛星成功通訊,除了技術突破,還需整合上下游產業鏈。時間回到2019年12月,傅博士在轉機倫敦時拜訪英國衛星大廠Inmarsat,開啟雙方技術合作,這是一次文化與思維的跨界嘗試,「衛星通訊十年一變,手機通訊一年一變,我們試圖融合兩種節奏。」他說。

為了完成這項前所未有的實驗,聯發科技團隊必須整合Inmarsat提供的衛星設備與頻譜資源、聯發科技自行開發的晶片模組,以及基地台與地面網路互通設備。這三者缺一不可,必須精確協作才能建立完整的通訊鏈路。

當時全球一線設備商幾乎全投入5G,很難找到願意協助衛星實驗的基地台廠商。最終,聯發科技成功說服臺灣的法人研究機構支援基地台協作,由林香君整合所有實驗元件,負責晶片、頻譜設定、通訊模組與軟硬體介接,在Inmarsat的協助下,設備最終運抵義大利進行測試。

測試初期,團隊遭遇極大挫折。設備已就位,所有參數都經過反覆驗證,理論上衛星訊號應當能夠被接收,但現實卻截然不同。工程師們透過示波器不停地尋找,畫面上只有起伏不定的雜訊波形,卻看不到任何有意義的訊號。林香君提到,這種情況持續了整整三天,團隊成員在不同時區的視訊會議中疲憊不堪,卻依然不放棄。這不僅是技術挑戰,更是一場信念的考驗,他們計算過、模擬過,理論上這套系統應該能夠運作,但沒有實證前,誰也無法確定。

「整整三天,全體人員人在線上找不到訊號,你會開始懷疑,會不會整件事情就是一場誤會?」林香君談到當時的沮喪。畢竟,要讓一個消費級晶片連接36,000公里外的衛星,在通訊專家眼中近乎天方夜譚。

經過不眠不休的調整和除錯,終於在第三天,示波器上出現了微弱但確實的訊號波形。「訊號打通的那一刻,眼淚真的掉下來了,」林香君回憶那個歷史性時刻,「所有主管都到我的座位旁,大家一起分享接通當下的喜悅。」

這不僅是技術創新的實現,更是毅力與信念的證明。從測試裝置發出一個訊號,穿越太空到達高軌衛星,再被打回地面接收,這個在多數人眼中的不可能任務,那一天由聯發科技團隊實現了。傅博士表示,這是全球第一次使用商用等級低功率裝置(手機),成功連接地球同步軌道的衛星,並接收回傳訊號。

走向量產 直連衛星手機商業化

實驗成功後,聯發科技次世代衛星通訊研發專案團隊持續驗證與優化,積極推動技術從實驗室走向市場。2022年後,團隊開發的第一個商用晶片MT6825成功導入手機,並與全球多家衛星營運商展開合作,正式開啟手機直連衛星的實用時代。傅博士提到,「目前歐美市場已有多家廠商的高軌衛星手機採用聯發科技技術,」

2023 年,聯發科技更發佈全球首款5G NTN商用手機(Motorola品牌),該產品榮獲MWC 2023 MWC Best in Show 獎項。技術持續演進,2024年,聯發科技展示全球首款Ku波段(12~18GHz)寬頻5G NTN通訊技術,並與歐洲Eutelsat OneWeb 合作,成功驗證該晶片能自動追蹤並與商用中的低軌衛星進行通訊。「低軌衛星因軌道較低,會快速地經過地面接收裝置,我們的晶片能在衛星經過的一瞬間,自動偵測、追蹤並建立連線,這是全球第一個成功驗證的商用晶片解決方案。」傅博士說明此一技術突破的意義。

更重要的是,聯發科技的技術開創了通訊產業的全新商業模式。傅宜康指出,過去通訊產業的收入模式以「計時」與「計流量」為主,衛星緊急通訊則開創第三種商業模式-「賣保障」(Service Availability)。「你購買這項服務,本質上是希望永遠不需要使用它,但若真正需要時,它必須隨時保持可用狀態。」這種以「以防萬一」為核心的心理需求,為衛星通訊找到全新的價值定位。對電信業者而言,衛星成為地面網路的有效補充,減少偏遠地區建設壓力、提升覆蓋彈性。

聯發科技衛星通訊團隊的成功,不僅依賴技術突破,更源於組織文化與人才策略。傅博士感慨地說:「我加入聯發科技已有十七、十八年,若不是身處這樣鼓勵探索的環境,這類高度不確定性的創新計畫根本無從啟動。」這段話不僅道出對公司的感謝,也說明產業創新不只依靠技術能力,更仰賴一個敢於嘗試、願意容許失敗的組織文化。

拓展三大應用 擘劃天地整合新藍圖

針對未來布局,傅博士表示聯發科技次世代衛星通訊團隊正積極拓展應用範圍,接下來將從三個關鍵方向推動創新。首先是深耕車用與寬頻應用,開發專用晶片搭配天線陣列控制技術,具備自動追蹤低軌衛星功能,適用於車輛、船隻與固定設施等各類應用。第二是投入6G NTN技術研發,跳脫5G架構限制,將地面與衛星網路視為整合系統進行設計,改善訊號效率並優化無縫連接。第三是針對頻譜管理提出共享概念,主張地面與衛星頻段可透過智慧協調共用同一頻段,此理念已在美國市場獲得初步採納,如FCC允許SpaceX使用T-Mobile頻譜資源。此外,未來聯發科技也將推動低軌衛星技術商用,擴大全球合作,並延伸至緊急通訊、防災與環境監測等多元領域應用。

聯發科技次世代衛星通訊研發專案團隊,從追隨者蛻變為開拓者,不只開發連接天地的技術,更打破產業藩籬,重構全球通訊生態系統。他們的創新不僅是技術突破,更是一場通訊產業的典範轉移――從地面走向太空,從封閉走向開放,從分裂走向整合。

聯發科技的衛星通訊技術已獲得國際競爭對手的高度重視,他們紛紛將聯發科技的技術發展路線圖作為重要參考依據。這不僅是全球競爭環境中最具份量的肯定,也代表臺灣的技術創新真正躍上國際舞台,成為全球科技視野中不可忽視的重要力量。

在這條從無到有的創新旅程上,團隊成員從懷疑到相信的旅程。正如林香君所言:「有時候我們覺得好像是幾個傻瓜在做一件別人覺得不可能的事,但一步一步,我們真的讓它發生了。」這段心路歷程反映出創新過程中常見的挑戰,在未知領域中摸索前進,面對質疑仍堅持信念。這不只是一項技術的成功,更是聯發科技團隊從零開始創造未來的能力證明,更為通訊產業開創了一個全新的可能性。

練功心法

  • Resilience 韌性:從無到有,靠的是不退的心志。沒有參考、沒有前例,只有一次次踏實的嘗試。即便挑戰艱鉅,團隊仍選擇咬牙堅持,讓原本不被看好的技術一步步走向商用
  • 不怕困難的心態:每一個 bug,都是通往成功的助力。問題不是阻礙,而是成功的信號。團隊將每一次debug視為精進系統穩定性的機會。
  • 從錯誤中學習與精進:不逃避,反而前進得更快。面對錯誤,選擇正面迎戰。團隊相信,錯誤與挫折是創新過程中不可或缺的一部分,只要持續優化,就能離成功更近一步。

得獎感言-聯發科技股份有限公司 次世代衛星通訊研發專案團隊 傅宜康 資深技術處長

衛星通訊最難的地方在於如何在茫茫星空中找到屬於你的微弱訊號,時間偏了幾毫秒就會聽不到, 頻率飄了幾Hz也會解不出來,搞錯了衛星方向更是沒有希望。在漫無止境的實驗過程中,面對著平靜如海的頻譜儀看不到一絲訊號的蹤跡,會不斷的懷疑究竟是哪裡錯了,會不會根本整個系統設計就有問題,到底是天上的問題還是地上的問題等無盡的種種。雖然聯發科技的業務是晶片,但要證明技術可行卻得把整套衛星系統都打通,與國內外的合作夥伴在溝通和文化磨合上,都會讓整個計劃執行出現各種的風險與困難,其難度與跨度都遠遠超過所有人的想像。

很感謝這些年來公司長官的支持,也很感謝海內外合作夥伴的信任與合作,更感謝每位團隊成員 的堅定及家人們的無盡關懷。要感謝的人太多,也只能謝天了。

  • 發布日期:2026/06/11
  • 最後更新時間: 2026/06/11
  • 點閱次數:543
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