創辦人談衛星 3／先要「鋪天」才能「蓋地」

最早出現的觀測用衛星，只要有一條對地的鏈路，把觀測到的訊息傳到地面就可以了。

當通信衛星出現了，至少需要兩條鏈路，一條對地面的終端用戶，另一條對地面的閘道器(Gateway)。閘道器會在地面和網際網路連接，用戶透過衛星和地面閘道器，與網際網路相連(如圖一所示)。

問題在於：當低軌衛星地面涵蓋的範圍裡，只有用戶群(可以構成區域網路)，沒有閘道器(廣域網路)的時候，衛星就無法「及時的」連上網際網路(如圖二所示)。

衛星除了對地面的用戶和閘道器鏈路之外，「星際鏈路ISL (Inter Satellite Link)」是指衛星在太空中，和鄰近(前、後、左、右)的衛星同伴，用微波或雷射來建立相互傳遞訊息的管道。

衛星透過星際鏈路「鋪」滿「天」空，編織出一個覆「蓋地」球的星網，也稱為星殼(Shell)。一旦星網組成之後，不管衛星涵蓋的地面範圍裡有沒有閘道器，信號都可以經過星際鏈路到達有閘道器的地點落地(如圖三所示)。

現今大部分太空中的低軌衛星沒有配備星際鏈路，可能是因為高速飛行的衛星要不斷調整自己的姿態和天線的角度，才能保持和鄰近的衛星相連，技術上比較困難。

銥衛星的微波星際鏈路

銥(Iridium)衛星最早建立了星際鏈路，每顆衛星用微波來和鄰近的衛星溝通。雖然鏈路的帶寬只有10Mbps，但用了少顆數(66顆)的衛星，也就完成了全球衛星網路的布建(如圖四所示)，是少數開通撥打低軌衛星電話服務的公司。

星鏈的雷射星際鏈路

星鏈V1.5版本之前的衛星是各自獨立的，沒有星際鏈路。現在大多數(>80）星鏈服役中的衛星都是V1.5版之後，配備了雷射星際鏈路。用戶的訊息可以經過鏈路在空中跨洲傳遞，一直到目的地附近的閘道器才落地 (如圖五所示)。

2022年1月的地震，拉斷了東加王國的聯外固網。當時星鏈的星際鏈路還沒有發展完備，因此規劃要花半年在八百多公里外的斐濟建立閘道器，讓東加的信號經過斐濟落地，才能連上網際網路。最後星鏈透過星際鏈路的佈建，不到兩個月就提供了東加人衛星上網服務，令人驚訝。

蘋果手機採用的低軌衛星沒有星際鏈路。為了開通緊急救援(SOS)服務，它快速的在各地增建閘道器。希望在開通服務的國家地區，每顆衛星所涵蓋的地面範圍裡都有閘道器，可以連上網際網路，讓讓求救訊息順利抵達緊急救援中心。

衛星沒有後裝市場(AM)，沒有星際鏈路的衛星一旦到了天上，便很難就地改款增加星際鏈路功能。現在和未來的四大低軌衛星群，Oneweb, Starlink, Kuiper和Telesat，除了Oneweb的星際鏈路政策尚不明朗之外，後面三者都有清楚的星際鏈路計畫。

星鏈衛星的軌道最低(550公里)，因此星殼的表面面積最小，加上衛星的數量多、密度高，衛星之間的距離最近，建立和運作星際鏈路也格外的具有優勢。

（作者是友訊科技共同創辦人、明泰科技創辦人，現任職於創威訊科技）