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戰爭啟示錄-通訊篇》
低軌衛星神救援烏克蘭 
台灣複製星鏈計畫救得了戰時通訊嗎?

2023-02-23 08:30 風傳媒 林上祚

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俄烏戰爭中,烏克蘭靠著SpaceX低軌道衛星提供的通訊服務,讓俄軍付出慘痛代價,蔡政府也趁勢喊出「台版星鏈」計畫。圖為搭載約60顆衛星的SpaceX獵鷹九號火箭。(資料照,美聯社)


由全球首富馬斯克(Elon Musk)投資的衛星通訊業者星鏈公司(Starlink),在俄烏戰爭中大放異彩,成為烏方反攻俄軍的通訊骨幹,讓民進黨政府也開始思考建置低軌道衛星通訊系統,然而,「台版星鏈計畫」即便在10年內發射30顆低軌道衛星,仍無法提供24小時無間隙通訊服務,一旦台海發生危機,台灣要如何保護賴以為生的通訊安全?在俄烏戰爭一周年前夕,風傳媒特別策畫《戰爭啟示錄》,深入探討俄烏戰爭的現在、過去與未來、以及台灣可從中學到的教訓。

俄烏戰爭爆發1周年,低軌道衛星、無人機等新科技,儼然成為「不對稱作戰」的代名詞。同樣面臨中國軍事威脅的台灣,去年8月掛牌的數位發展部(數位部),在部長唐鳳的帶領下,端出了令人目不暇給的政策,諸如「全台設立700多個低軌衛星接收站」、「海纜與網路之未來發展政策與安全防護計畫」,所有政策都是希望將台灣打造為亞太地區民主網路的前哨。

然而,理想很豐滿、現實很骨感,連接台灣與馬祖的海纜,2月9日遭到貨櫃輪勾斷,數位發展部第一時間,居然以離島電信海纜並非「關鍵基礎設施」,把責任歸給國家通訊傳播委員會。至於「台版星鏈」推動,顯然更是困難重重。

俄烏戰事讓俄羅斯付出了慘重的軍事代價,烏克蘭靠著星鏈公司(SpaceX)低軌道衛星提供的通訊服務,對俄方發起無人機攻擊,讓全球見識到低軌道衛星的強大民進黨政府也趁這個機會,喊出了「台版星鏈」計畫。

預計10年投入251億 SpaceX傳出可能投資「台版星鏈」

今年元旦,國家太空中心正式改制為行政法人,在國安會指導下,民進黨政府現準備將其結合數發部、與民間廠商,要協力打造「台版星鏈」系統。前行政院長蘇貞昌3年前上任時,所簽的第1份公文,就是核定第3期的「太空科技發展計畫」,要在10年內投入251億元,自製發射衛星,並預計發射30顆衛星,「台版星鏈」在兩岸緊張之際,儼然成為必要的投資。

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行政法人國家太空中心日前舉行揭牌典禮,總統蔡英文親臨主持。(資料照,新竹市政府提供)

根據2023年度預算書,數位部今年將負責執行國科會所主管的「太空基礎能量及產業發展先期計畫」唐鳳在去年受訪時表也示,將在各縣市約700多處地面站及3個國外站點,設置非同步軌道衛星設備,驗證提供「應變通訊服務」。至於衛星發射部分,外媒日前已報導,國家太空中心未來有可能將低軌道衛星業務分割獨立為電信公司,SpaceX 和特斯拉的早期投資者、矽谷創投業者Draper Associates也傳出可能投資「台版星鏈」。

衛星通信頻譜申請門檻低 國安考量外資持股不得過半

去年10月下旬,數位部正式對外公告,開放受理業者申請「衛星固定通信用無線電頻率」。但相較於5G行動電話頻譜,動輒千億的競標,衛星通信頻譜申請門檻頗低,頻譜使用期限僅2年,業者的實收最低資本額門檻只有3億元。目前提出申請的本國業者,包括愛爾康資料處理(億杰科技)與隴華電子,二者雖然都是上市櫃公司,但均不具備電信運營商背景。

億杰科技的前身「元炬科研」,幾年前曾經捲入炒股案,近年跨足太陽光電領域;隴華電子則是一家數位機上盒生產商,2012年由三圓建設王光祥家族入主,王光祥家族雖然跟綠營關係密切,並贊助英系政治人物成立基金會,但王光祥家族在爭奪大同經營權時,同樣曾經遭到公司派指控與陸資任國龍合作;大同林郭文艷家族甚至一度據此「沒收」其投票權。

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2012年,三圓建設王光祥家族入主隴華電子。圖為三圓老闆、大同董事長王光祥。(資料照,柯承惠攝)

根據《電信管理法》,電信事業董事長應具有中華民國國籍,外資直接持股不得超過49%,直接及間接持股不得超過60%,且不得有大陸地區投資人投資。數位部去年公告受理低軌道衛星通訊服務申請時,特別強調「為確保國安,合作衛星機構應符合有關機關國家安全考量」;官員表示,上述二家業者外國合作對象,目前均依據《華僑及外國人投資條例》,在經濟部投審會進行適格性審查。

據了解,由於「台版星鏈」需要10年的建置期,民進黨政府現階段考慮先讓Starlink、OneWeb等國際業者,先行在台申請落地,不過因為涉及敏感的國安議題,相關單位也審酌再三。NCC委員表示,「Starlink老闆馬斯克,在接手推特以後的一些個人言行,的確讓人無法苟同,以其明顯的商人性格,台灣開放外資經營低軌道衛星通訊業務,讓外資掌握這方面訊息,到底妥不妥當?其實應該好好討論。」

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SpaceX內部員工曾發起公開信,針對公司創辦人馬斯克的言行提出質疑。(資料照,美聯社)

低軌道衛星服務營運空間不明 首波頻譜開放大型電信業靜悄悄

根據數位部規劃,開放衛星頻率是行政院既定政策,衛星通信具涵蓋範圍廣闊優勢,可加強海上、離島、山區等地區的訊號涵蓋,提供公眾電信網路的備援。由於台灣鄰近的日本位處低軌道衛星領域,目前僅傾向與國際業者,在離島等偏遠地區合作,以台灣現階段5G訊號涵蓋率已達9成的普及狀況,現階段引進低軌道衛星服務。但在商言商,是否有營運空間,也頗令人懷疑。

數位部官員解釋,申請衛星通訊服務的業者(例如提供飛機上數位娛樂傳輸服務),只需要在台灣本島設置2座「固定衛星地球電台」,另外在裝置上(例如飛機)裝置基地台,就可以提供服務,建置成本並不高,因此才會訂定3億元的資本門檻。該官員表示,儘管去年底以前的第一波頻譜開放,並沒有看到大型電信業者提出申請,但3月份開始的第二波釋照,或許會看到大型業者提出申請。

「台版星鏈」將分割獨立成電信公司?中華電信表態願評估投資 

根據外媒報導,國家太空中心未來有可能將「台版星鏈」分割獨立為電信公司,並且與外資以50:50的比率經營。對此,中華電信表示,中華電信支持政府衛星發展政策,也樂於分享累積50年的衛星通訊業務經驗;若未來國家太空中心提出相關投資計畫,投資案若通過公司評估審查,會進行投資。

然而,如果要把衛星發射的成本納入考量,那麼至少幾百億元跑不掉。中華電信表示,目前服役的「中新二號」同步衛星,是客製化高軌道衛星且建置時程長達3至4年,重達5000公斤以上,需要數億美元費用。低軌衛星皆為模組化及大量生產之衛星,如SpaceX之第一代衛星,重量約250公斤,每月可生產數十顆,宣稱的衛星成本約在80萬美元。先前,行政院編列的國家太空計畫,編列發射30顆衛星的預算是251億元。

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低軌衛星為模組化及大量生產之衛星,成本相對低廉,如SpaceX之第一代衛星。示意圖。(資料照,取自SpaceX官網)

除了燒錢之外,台灣推動衛星發射,長年以來有執行上的困難。NCC主委陳耀祥表示,台灣在國際上不被多數國家承認,無法以國家身份加入聯合國下轄「國際電信聯盟」(ITU)在內的組織,該組織為避免衛星干擾頻譜,要求全球191個聯合國成員國發射衛星前,必須要向該機構提出申請。

據了解,由於台灣不具備聯合國會員國身份,國科會過去發射福衛等同步衛星,都是透過友好國家(例如新加坡)提出申請,未來台灣發射低軌道衛星,同樣也會面臨中國透過國際組織技術性干擾。

傳輸量有限、無法無間隙通訊 低軌道衛星發射仍得找國際業者

除了地緣政治問題之外,低軌道衛星(非同步衛星)現階段相較於固網、海纜與行動電信服務,所能提供的傳輸量,也相對有限。烏克蘭過去一年所展現「非對稱作戰」成績,是建立在星鏈公司(SpaceX)發射3000多顆低軌道衛星的基礎上,台灣面積雖然比烏克蘭小很多,「台版星鏈」未來即便10年內完成30顆衛星的佈建,仍然無法提供24小時無間隙的通訊服務,因為低軌道衛星所能傳輸的數據封包,比海纜所能提供的要少很多。

事實上,在國家太空中心30顆「台版星鏈」的新聞出現後,對岸的科普網站馬上就對這個計畫進行了分析,電信專家認為,衛星繞行地球公轉,「不會永遠停留在某個地區上空」,能為台灣服務的有幾種軌道,一種是以傾角20~30°,高度為1000公里左右的低軌衛星,如果在這個軌道下布建30顆衛星,任何時刻經過台灣上空的通信衛星數量應該可以保持1至2顆,這樣的微波傳輸量,很難提供無間隙上網服務。

對此,NCC官員表示,低軌道衛星要達到具商轉規模的無線通訊服務,至少要發射上百顆以上。另外,台灣現階段並没有自己的火箭,在飛鼠一號失敗後,台灣如果要發射衛星,還是得找歐洲亞利安或是SpaceX等國際業者合作,這也增加了建置的難度。

https://youtu.be/5v_e7WPBndA
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俄烏戰爭提升「台版星鏈」建置正當性 通訊業者磨刀霍霍

至於數位部宣布,要在全台各地建置700多個低軌道衛星地面接收站,其中有3個地面站,有可能會設在國外,對岸科普網站臆測,很可能會設在日本與美國。目前國家太空中心正與創未來科技(Tron Future Tech)和鐳洋科技(Rapidtek)等台灣企業,合作開發低軌衛星專用的相位陣列天線和頻譜發射器,這些頻譜發射器,因應戰時的機動需要,可以做到跟手提式皮箱一樣大小。

由於俄烏戰爭,讓「台版星鏈」建置取得一定程度的正當性,目前國內網通業者對於這塊商機,早已磨刀霍霍;經濟部工業局與科技部,也在2021年開始陸續投入了「Beyond 5G低軌衛星-通訊衛星發展」計畫,並且由工研院推動「低軌衛星產業推動平台」,希望透過引進國際衛星通訊業者,讓本土衛星製造及對應的地面接收設備之元件及系統供應,有機會打入國際供應鏈,爭取龐大商機。另外,也希望帶動本土衛星圖資應用服務商機。

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工研院推動「低軌衛星產業推動平台」,盼帶動本土衛星圖資應用服務商機。(資料照,取自Google Map)

國際通訊海纜安全性至關重要 數位部扛執行重責

當然,衛星通訊服務在地狹人稠的台灣,終究只是國際海纜電路的備援網路。台灣現階段真正應該重視的,應該是國際海纜的安全性。但有趣的是,行政院配合蔡英文總統「數位發展部」的競選政見,在去年組織改造,將國際海纜與衛星通訊頻譜等業務,從獨立機關通傳會(NCC)全部切給了數位部,在唐鳳天馬行空的規劃下,成立了「韌性建設司」、「民主網路司」。

數位部的「韌性建設司」,不僅負責前瞻基礎建設千億標金,後續265億元「補助5G網路建設計畫」,因應台美之間「5G乾淨網路」的合作備忘,數位部在國際通訊海纜的政策上,也成為重要的執行單位。

由於美國2020年初在前總統川普(Donald Trump)任內,國土安全部與司法部以可能危及網路安全疑慮,建議聯邦通信委員會否准太平洋光纜網路(Pacific Light Cable Network, PLCN)美國連接香港之許可申請;台灣作為美中對抗的民主防禦前緣,有必要就國際海纜安全性進行相關兵棋推演,這項任務就落在了數位部身上。

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數位發展部長唐鳳規劃成立「韌性建設司」、「民主網路司」。(資料照,蔡親傑攝)

根據數位部今年度預算書,「韌性建設司」針對「海纜與網路之未來發展政策與安全防護計畫」,今明2年分別編列3200萬與2600萬元,預計將就「國內海纜安全相關法規調和建議作法」,以及「海纜站暨內陸介接站跨業者網路資源備援或調度可行性」完成相關研究報告。

根據數位部「韌性建設司」所做報告,全球目前約有436條海底電纜,全球有超過95%的國際網路資訊流量,係透過海底電纜傳輸。台灣作為一個海島國家,國際海纜的重要性,其實遠高於衛星,事實上,從日前台灣馬祖之間的台馬2號、3號海纜斷掉,影響到馬祖當地民眾上網與撥打行動電話的情況,就可以知道海纜比起遠在天邊的衛星要重要許多。

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(數位發展部提供)

數位部:海底電纜已成美中貿易戰新戰場

數位部報告指出美國在2020年4月發起維護5G網路安全的「乾淨網路」(Clean Network)計畫,並於同年8月將範圍擴大涵蓋各種電信服務、應用程式與市集(APP Store)、雲端儲存、海底電纜等廣義通訊服務範疇,顯見「海底電纜已成為中美貿易戰的新戰場之一」。

數位部指出「海纜系統相關建設與投資已成為5G及數位發展環境重要關鍵基礎設施指標之一」,為強化我國在國際海纜及全球網際網路空間戰略地位,數位部將從法制面研析國際海纜安全相關政策、法規與管理制度,從安全面將檢視既有海纜系統之安全性、研析海纜安全事件應變能力現況,建置通訊資源調度及緊急應變模擬系統,降低台灣連外網路中斷之風險,強化我國海 纜網路的安全性、可靠性及強韌性,進而提升國家安全。

「本計畫於產業面將藉由國際海纜、雲端及資料中心(Internet Data Center, IDC)發展政策與策略布局,分析台灣在亞太地區發展之優勢與策略,建立產業溝通交流與協調機制,進而提出整體關聯產業政策建議與安全評估指引,以建立供應鏈安全風險意識及應變協調機制。透過建立安全且穩健的通訊網路,打造良善的資通訊產業投資環境,使台灣成為國際資通中心樞紐。」

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數位發展部在報告中指出,海纜系統建設與投資,已成為5G及數位發展環境重要關鍵基礎設施指標之一。(資料照,顏麟宇攝)

斷線互踢皮球 數位部主張離島電信海纜維護屬NCC權責

不過,數位部在風風火火地搞所謂「韌性建設」的同時,台馬海纜遭對岸貨櫃輪勾斷的事件,數位部第一時間竟與NCC,上演了互踢皮球的戲碼。據了解,行政院組織改造成立數位發展部過程,負責認定關鍵基礎設施的「國土安全辦公室」,第一時間把台灣對外的國際海纜,劃歸數位部管轄,但是本島與離島之間的通信海纜,行政院方面認為,該海纜屬於國內電信業者間建置的「陸纜電路」。

數位部方面主張,離島電信海纜具有替代通信路由(以馬祖為例,台馬之間有3條海纜),不屬於行政院國土辦認定的「關鍵基礎設施」,因此在安全維護上屬於NCC權責,但國際通信海纜,因為沒有替代路由,被國土辦認定為關鍵基礎設施,所以歸數位部負責。

據了解,台馬海纜斷掉後,數位部第一時間強調離島海纜不歸數位部管轄,讓連江縣區域立委陳雪生聞訊後非常不滿,即便是離島海纜常常因為漁船作業因素被勾斷,導致金門等地,曾經發生過斷網事故,但行政院未將台馬海纜列為關鍵基礎設施,某種程度上也傷害了離島居民情感。

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針對海纜雙斷事件,馬祖立委陳雪生要求政府應完善防護機制,應應適時引進低軌道衛星等多元通訊方式,讓馬祖真正能達到通訊平權。(資料照,蔡親傑攝)

一位NCC官員表示,台馬海纜被對岸貨櫃輪勾斷,目前官方回覆雖強調是「意外」事故,但在這個時間點一次斷掉二條海纜,實在很難不讓人有政治聯想,過往離島的海纜斷掉,政府的應對單位就是NCC,但NCC與數位部分家後,海纜斷掉竟還區分成國內海纜與國際海纜,某種程度上實在治絲益棼。

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