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學者的智慧,期刊的財產,圖書館的業績… 或是負擔?

洪朝貴
・2011/07/27 ・3085字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 524 ・七年級

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open access論文刊載在 SCI/SSCI/TSCI/TSSCI 期刊上 vs 放在網路上, 到底何者的影響力 (impact) 比較大? 在這場 「封鎖知識 vs 釋放知識」 的戰爭當中, 轉而支持圖書館界、 支持 Open Access Journals (開放近用期刊) 不僅有利於社會, 更將有利於學者本身。

學術發表是一個詭異的系統 — 作者們並沒有拿到錢、 審論文的人並沒有拿到錢 (他們只是另一群付出免費勞力的學術人員)、 在某些領域, 甚至連期刊編輯也沒有拿到錢。 有些時候作者甚至還得付錢給出版社。 … 但是科學論文卻又是價格貴得最嚇死人的文件。 — Greg Maxwell

本校面臨期刊訂購經費嚴重不足窘境,不僅既有之訂購期刊難以持續,更遑論增訂各學科新出版期刊,抑制侷限了本校學術研究競爭力。 — 每年花一億四千萬元訂閱期刊的臺灣大學

活躍於網路社會運動、 開放數位內容、 自由軟體界, 任職於哈佛大學的 24 歲程式設計師 Aaron Swartz 在 MIT 校園用程式大量下載學術期刊, 被美國總檢察長起訴, 並以一萬美元交保。 有趣的是, 這些期刊的著作權擁有者 JSTOR 表示只想確認 Aaron Swartz 並未散佈這些文件; 但美國聯邦政府卻還是執意繼續處理本案。 詳見 衛報報導Jason Kottke 的部落格報導 (有豐富的連結) 或搜尋 「Aaron Swartz JSTOR」。 根據 Jason Kottke 文章最後的 update 看來, 在此次事件當中, Aaron Swartz 的原意可能並不是要解放被封鎖的學術論文, 而是要大量分析這些學術論文背後的贊助單位。 (所以 JSTOR 才會說只要資料不外流就不追究)

不過他被起訴一事, 卻惹毛了倡議資訊自由化的人士。 幾天之後, Wikimedia 貢獻者 31 歲的 Greg Maxwell 把 18592 篇創作於 1923 年之前、 版權已過期的學術期刊上傳到海盜灣, 供大眾下載。 詳見 ars technica 報導 或用 「Greg Maxwell」 「18592」 「JSTOR」 「philosophical royal」 等等關鍵詞的兩兩組合搜尋。 Gregory Maxwell 並且解釋他的動機, 詳見上一帖 我的翻譯

撇開法律、 技術、 個人欠缺網路禮儀行為等等細節, 讓我們把焦距拉遠, 問一些很根本的問題: 「這些學術作品, 原本是誰的智慧? 現在卻變成了誰的財產? 誰是竊賊? 誰在促進社會進步? 美國政府的作為, 在協助誰? 是否符合公共利益?」 從本文的標題和 Greg Maxwell, 您可以知道我們心中的答案。 甚至連著作權早已過期的學術論文, 都必須委曲地透過海盜灣提供下載, 以免遭到法律騷擾。 學術界的現況, 究竟有多麼不堪?

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因為一些 “奇妙” 的原因 (下詳), 學者們心甘情願地簽字將自己論文的著作權讓渡給 JSTOR 之類的期刊出版社。 然後大學拿著公民所繳的稅 (如果是公立學校) 或學生所繳的學費 (如果是私立學校) 回過頭來向 JSTOR 購買閱讀論文的有限權利。 臺大每年花一億四千萬元訂期刊 (為什麼讀起來有一種 “以此業績為傲” 的感覺, 跟 政府將投資 「百億雲端」 有點像), 其中八千萬元靠捐款。

繳稅、 繳學費、 特別是捐錢給大學圖書館的公民們, 可能從來沒想過: 他們的錢, 被用於採購學術期刊的這一部分, 並不是付給寫作論文的學者, 用以產生 所有人都可以享用的新知, 而是被用來供養一個限制資訊自由流通的系統。 這個系統讓某些學者在大學 (特別是少數經費充裕卻還是喊窮的頂尖國立大學) 學術城牆內, 比外界的私人公司有更多機會與資源可以享用論文, 把進一步生產的知識私有化, 轉變為專利。 有用的專利, 可以 轉給自己家人開公司營利 ( 不起訴); 沒有用的專利可以收藏起來, 當做 內耗型競爭力 遊戲下的戰利品, 變成未來的創新者必須避開的專利地雷, 進一步阻礙創新。 公民被迫或自願花錢間接傷害自己。

個人直接損失更大的, 卻是絕大多數 (特別是年輕的) 學術勞工 學者們。 他們為什麼甘願放棄自己的著作權呢? 獨尊論文的學術瘋氣 力量強大, 足以迫使尚未建立學術地位的年輕學者 以升等為重 以生存為重。 而且, 反正就算不讓渡, 學術論文也賣不到錢, 留著著作權又有何益?

較少人看到的是: 讓渡著作權, 甚至同意不在自己的網站上散佈自己的論文, 對學者還有另一個難以量化但深層的傷害: 降低影響力 (impact)。 文章上網分享, 可以換取注意力, 提高 impact; 簽字將著作權讓渡給 JSTOR, 換取 SCI/SSCI 點數, 可以獲得一種客觀量化的 factor。 面臨兩者有衝突時, 頂尖卓越大學的優秀學者們往往被迫 犧牲 impact, 博取 factor, 被迫放棄目的, 改而追逐手段。 我很慶幸這帖部落格文章沒有學術價值, 沒有機會得到 「讓渡著作權, 換取刊載在 SCI/SSCI 期刊」 的選擇權。 要不然連我這麼不屑學術論文的人都會很掙扎: 到底我要用它來對社會產生 impact, 還是要拿它來累積評鑑用的 factor?

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學者們真的無力回應嗎? 其實 Directory of Open Access Journals (DOAJ) 及 Public Library of Science (PLoS) 兩個計畫存在已久。 在臺灣, 中研院創用 CC 計畫、 政大圖資系 王梅玲 教授、 輔大圖資系 毛慶禎 教授、 清華大學圖書館 以及圖書館界的部落格 Lib News 都曾撰文關心過開放近用 (open access) 議題。 其中一個具體建議, 是鼓勵學者在投至期刊之前, 先以 「機構典藏」 的方式搶先公開在網路上, 讓文章可以被搜尋得到。 可惜本校圖書館在校內推動機構典藏機制時, 我所感受到的, 是一般教授冷淡、 甚至不信任的反應。 我認為這跟未解釋動機、 走火入魔的智財宣導、 和組織文化有關。 不過暫時撇開一個個別學校的案例, 在臺灣, 如果學術界有良心大老用行動支持機構典藏, 並且願意跳出來說幾句話, 或許有機會改觀。 (別… 為什麼我又想起李家同教授? 還有李遠哲院長。) 或者… 臺灣學術界的大老們對這個議題並沒有興趣呢?

那些最有能力改變系統的人 — 那些論文卓越、 期刊因其文章而生輝 (而不是其人因期刊而生輝) 的人, 卻也是 [這個破敗系統下] 受害最少的人。 他們所需要的資源都可透過機構取得。 又因為期刊仰仗他們, 他們大可以要求改變標準的出版合約也不至於因此而影響到其學術卓越。 其中很多人甚至不知道大眾要取得這些學術作品有多麼困難, 也不知道在大學之外有哪些事情其實本可以受惠於這些學術作品。 — Greg Maxwell

在國際的層次, 情況似乎比較樂觀。 正好在一兩個月前, 萊斯大學的資訊安全專家 Dan Wallach 教授在 IEEE 的資安會議上提出這個問題: 「我們是否應該揚棄 IEEE 的著作權政策 (作者讓渡給組織), 改採 USENIX 的著作權政策 (作者保留著作權; 授權組織刊出), 大約一百五十人當中, 只有兩人反對, 其他人都贊成。 他在文中也提到對付不合理讓渡契約的三個常見做法: 簽歸簽照po上網、 寄回默默修改過的契約、 促成學會改變。 Dan Wallach 將繼續在 ACM 的會議當中提出類似的問題, 並且呼籲大家在各個場合提出來, 讓這個質疑擴散出去, 期待促成 IEEE 與 ACM 及電機資訊領域的其他學會改變。

領取大學薪水的學者, 他們的智慧, 到底應該是自己的財產, 或者應該是公眾的財產? 這是值得 另文討論 的另外一個問題; 但不論怎麼硬拗, 「大學教授的智慧, 應該屬於期刊出版社的財產」 只能說是一個荒謬至極的答案 (客氣文雅的措辭) — 特別如果這個充滿智慧的答案出自大學教授、 大學校長乃至學術大老之口。 網際網路的出現, 讓學術期刊出版社的存在失去了意義, 或者至少必須大幅縮編。 資源有限、 採購清單無窮的圖書館界明白: 花在採購學術期刊上面的錢, 是一種負擔; 但在臺灣 「重視數字績效甚於真實價值」 的文化之下, 摒持著 “數大便是美” 的各大學高層們似乎更樂於把這些數字解釋成一種業績。 所以從沒聽過哪一位富有智慧的頂尖卓越大學校長 (或學術大老) 真心挺他學校的圖書館、 大聲倡議支持 Open Access。 我們這個年代的臺灣菁英學者的智慧與遠見 (更精確地說是 「智慧與遠見的貧乏」) 將寫在歷史上, 成為後世的笑柄。

呃, 我是說… 如果歷史文件僥倖沒有也淪為學術期刊出版社的財產的話。

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(轉載自 資訊人權貴ㄓ疑)

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洪朝貴
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解密 Wi-Fi、WLAN、802.11:網路通信的差異與演進
數感實驗室_96
・2024/06/21 ・774字 ・閱讀時間約 1 分鐘

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本文由 國立臺灣師範大學 委託,泛科學企劃執行。 

在現代社會,如果我們到咖啡廳或其他公共場所,打開筆電坐下來後,通常的第一句話都是「請問這裡有 Wi-Fi 嗎?」。

沒除了 4G、5G 行動通信以外,Wi-Fi 是我們日常生活中常用的上網方式。那麼,Wi-Fi 到底有什麼特點呢?

首先,來解釋一下幾個常見的名詞:Wi-Fi、WLAN、802.11。

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你或許都聽過這些詞,特別是 Wi-Fi,但它們之間有什麼差別呢?

LAN 是 Local Area Network,區域網路的意思。通常指的是像一間網咖這樣的範圍。而 WLAN 就是 Wireless LAN,無線區域網路,這是現在的主流用法。而 802.11,則是專門針對區域網路中無線部分的技術標準。而 Wi-Fi 呢,則可以看作是 802.11 這個技術標準的口語化說法。而 Wi-Fi 的 logo 一黑一白,與太極圖非常相似並非巧合,其 logo 衍生自太極圖,就是想取其相容於任何設備、平台,不管在哪裡都能順利連上網的意象。

有人說 Wi-Fi 在現代已經像空氣、陽光、水和電一樣,成為不可或缺的基本需求。

除了 Wi-Fi 我們還介紹 MIMO 這個關鍵技術,如果對更多技術細節感興趣,或是想聽聽像 Bluetooth 是以國王名字命名的科技小故事,都歡迎在留言告訴我們,期待與你們繼續分享更多有趣的科技知識!

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更多、更完整的內容,歡迎上數感實驗室 Numeracy Lab 的 YouTube 頻道觀看完整影片,並開啟訂閱獲得更多有趣的資訊!

參考資料

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數感實驗室_96
76 篇文章 ・ 50 位粉絲
數感實驗室的宗旨是讓社會大眾「看見數學」。 數感實驗室於 2016 年 4 月成立 Facebook 粉絲頁,迄今超過 44,000 位粉絲追蹤。每天發布一則數學文章,內容包括介紹數學新知、生活中的數學應用、或是數學和文學、藝術等跨領域結合的議題。 詳見網站:http://numeracy.club/ 粉絲專頁:https://www.facebook.com/pg/numeracylab/

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電磁波全揭秘:了解頻帶、頻寬、頻率和通信技術的基礎知識
數感實驗室_96
・2024/06/13 ・672字 ・閱讀時間約 1 分鐘

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本文由 國立臺灣師範大學 委託,泛科學企劃執行。 

先前我們介紹了多位為通信科技發展做出貢獻的科學家。現在,我們要深入探討無線通信的技術層面。

無線通信,顧名思義不像傳統的電話或電報那樣需要一條實體的線路來傳遞信號。但這些信號並非憑空傳遞,它們依賴的正是電磁波。

電磁波在現代社會無處不在,從微波爐、手機到基地台,這些設備都會發射電磁波。但其實即使沒有這些科技裝置,電磁波依然存在於我們周圍。什麼意思呢?答案就是:當我們白天走到戶外,看到的光,它其實也是電磁波的一種。

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希望大家掌握了這些電磁波、頻帶、頻寬等基礎知識後,未來在閱讀相關的電信新聞時更加了解他們提到的術語,以及各種縮寫。以後無論是科技發展的動態還是市場新技術,都能更有概念地理解。

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數感實驗室_96
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數感實驗室的宗旨是讓社會大眾「看見數學」。 數感實驗室於 2016 年 4 月成立 Facebook 粉絲頁,迄今超過 44,000 位粉絲追蹤。每天發布一則數學文章,內容包括介紹數學新知、生活中的數學應用、或是數學和文學、藝術等跨領域結合的議題。 詳見網站:http://numeracy.club/ 粉絲專頁:https://www.facebook.com/pg/numeracylab/

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我們需要覆蓋率更高的網路!低軌道衛星通訊的好處在哪?臺灣有機會發展自己的「星鏈」嗎?
PanSci_96
・2023/12/04 ・6233字 ・閱讀時間約 12 分鐘

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要是海底電纜被截斷,馬斯克的星鏈又不幫忙?台灣會不會成為資訊孤島?

近年 SpaceX 不斷發射 Starlink,看起來野心滿滿,多到都成為光害了。

在烏俄戰爭爆發後,Starlink 為烏克蘭提供的不間斷網路服務,更讓全世界看見低軌道衛星通訊的重要性。

通訊戰已經逐漸打到太空,台灣也不遑多讓。今年 11 月 12 日,鴻海與中央大學合作的兩枚低軌道通訊衛星珍珠號,以及成功大學與智探太空合作的立方衛星「IRIS-C2」已經成功升空,三顆衛星都已經取得了聯繫。台灣,也能很快擁有自己的星鏈嗎?我們還欠缺哪些關鍵技術呢?

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什麼是低軌道衛星?它可以取代海底電纜嗎?

在全民都會上網的現代,我們的電腦網路依靠光纖等實體線路,手機、WIFI 通訊則仰賴周遭的基地台,因此只要手機離基地台太遠,就會收不到訊號。未來,這些問題低軌道通訊衛星都能解決。這些在天上快速移動的衛星,只要數量夠多,就能覆蓋整個地球表面。因此不論你是在遠離基地台的深山,甚至是高空中的飛機,都能透過通訊衛星來連線上網。

除此之外,在 5G 通訊逐漸成熟的現在,下一代通訊技術 B5G 追求更快、更低延遲的數據傳輸,也會需要低軌通訊衛星來解決傳統基地台功率與覆蓋性不夠的問題。

但因為人口密集、土地面積小,台灣現在的無線網路服務覆蓋率已經很高了。台灣需要擔心的另一個問題是對外的海底電纜斷裂,使我們與世界失去聯繫手段。

除了要擔心戰爭爆發時敵人為了封鎖台灣消息,而主動破壞電纜以外。台灣周邊的電纜也常因為底拖網、抽砂船作業時被破壞,甚至天災都可能導致電纜被破壞。例如 2006 年恆春地震發生時,高屏海底峽谷就產生海底濁流,也就是海底的土石流。這股海底濁流一衝而下,破壞了呂宋海峽的數條電纜,不只影響了整個東亞以及東亞到美國、英國之間的通訊,包括許多跨國銀行交易。海底電纜斷裂的影響層面非常廣,2006 年恆春電纜斷裂事件發生後,還被聯合國國際減災策略署(ISDR)形容為「現代新型態災難」。

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2006 年恆春地震震央與海底電纜位置。圖/wikimedia

不論海底電纜斷裂的原因會是什麼,我們都需要有充足的準備來應對,而低軌道通訊就是其中的首選。

目前全球有在發展低軌道通訊的不只有 SpaceX 的 Starlink,其他還有 Amazon 的 Kuiper、加拿大的 Telesat 和由美國、歐洲、日本等企業投資的 EutelSat OneWeb 等等。

當然,其中最受矚目的當然還是 Starlink,而且它的發展速度真的有夠誇張。Starlink 在 2020 年才開始在北美提供服務, 去年 4 月我們製作了一集節目在介紹 Starlink,當時就已經總共有 2,000 顆星鏈衛星被發射上太空,服務使用者有 25 萬人。到了今年 8 月,短短又 16 個月經過,在低軌道運行的衛星數量,從兩千顆增加到了 4500 顆,用戶人數從 25 萬人暴增到突破 200 萬人,這肯定是打了針或是吃了藥。當然,訂閱 Starlink 的服務可能需要考慮考慮,但訂閱泛科學頻道,請不要再考慮了,就在這邊,趕快按下去吧! 然後別忘了,SpaceX 的野心,是在天上佈下總計 42000 顆的通訊衛星,大約是現在數量的再十倍,當這個目標達成時,我們的通訊手段可能將迎來天翻地覆的變化。

你可能好奇,這些距離地面遙遠的通訊衛星,能提供多快的上網速度?會不會衛星通訊到頭來只是個噱頭?在光纖電纜的技術進步下,海底電纜的速度確實已經非常快,傳輸速度是低軌衛星的五千到十萬倍左右,這根本是阿烏拉對上芙莉蓮,只有被虐的份啊!

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世界越快心則慢,但網路越慢心更急。Starlink 到底夠不夠用呢?依照 Starlink 實際用戶的實測回饋,雖然星鏈服務的 Ping 值多落在 15~60ms 左右,下載約 100 Mbps,上傳約 15Mbps,但對於一般消費者來說已經算是能接受的了。尤其對於偏遠地區、研究站的通訊,又或是未來 B5G、6G 物聯網中,與大量自動駕駛汽車、智慧裝置的連動,通訊衛星都將成為可考慮的另類選擇。

星鏈服務的 Ping 值多落在 15~60ms 左右,下載約 100 Mbps,上傳約 15Mbps。圖/PanSci YouTube

但如果我們未來不想只看馬斯克或是大公司的臉色,勢必需要發展屬於自己的通訊衛星。那麼,發展一顆通訊衛星,需要哪些技術呢?

低軌道有多「低」?低軌道通訊衛星需要哪些技術?

實際上,在低軌通訊衛星出現之前,我們早就有使用衛星進行通訊的經驗,例如衛星電視使用的廣播衛星。然而廣播衛星和低軌道衛星卻有著完全不同的設計邏輯,這是挑戰,也是機遇。

廣播衛星位於地球同步軌道,距離地面約 4 萬 2 千公里,優點是距離地面遠,因此一顆衛星的覆蓋範圍極廣,只要三顆衛星就能覆蓋地球大部分地區。缺點就是距離地面真的太遠了,就算以光速傳遞訊息,來回 8 萬 4 千公里,就有 0.28 秒的延遲,想必沒有人希望用這種速度來上網。 而低軌道衛星,例如 Starlink,就將他們的衛星分布在距離地面 350 至 1500 公里之間,只有地球同步軌道的 120 分之一到 28 分之一的距離和訊號延遲。反過來說,低軌道的優點是延遲短,缺點就是覆蓋面積小,因此才需要那麼多的衛星來覆蓋整個地球。

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再來,在天線的設計上也完全不同。接收廣播衛星訊號的天線,就是我們暱稱為小耳朵的衛星碟形天線,通常設計成凹面鏡的樣子。根據光學原理,平行光入射凹面鏡後,會聚焦在焦點。也就是說,接收器不是圓盤本身,我們會將接收器放置在焦點來接受最強的訊號。除了小耳朵之外,大型電波望遠鏡的設計,也是出於同樣的原理。

Starlink 的做法則不是這樣,因為用戶不只有接收訊息,還需要發送訊息。Starlink 的天線,是一個稱作 Dishy McFlatface 的小圓盤,只是後來變成方形了就是了。當你在自家屋頂或庭院設置了 Dishy,它內建的 GPS 會鎖定自己與附近 Starlink 衛星的位置,並且建立點對點的雙向資料傳輸。

Starlink 的方形天線。圖/PanSci YouTube

重點來了,要做到點對點的傳輸,代表這些電磁波訊號不能再是廣播衛星那種廣發的波狀訊號,而是要聚集到一條又窄、能量密度又高,如同雷射般的筆直路線上。

有在看我們節目的泛糰肯定有印象,這是我們今年第三次提到這個技術了。沒錯,在無線獵能手環還有宇宙太陽能這兩集中,都有遇到需要遠距傳遞電磁波能量或訊號的情況。其實用到的技術都相同,那就是波束成型(Beamforming)。誒,我們都報明牌那麼明顯了,還不趕快找概念股,然後訂閱一下泛科學嗎?

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一般來說,電磁波都會如同水波般向外發散,波束成型會先把一個訊號源拆成數個小訊號源,將這些訊號源排成一排,並且控制大家的相位。在電磁波的互相干涉下,就會形成一條筆直前進的電磁波。你可以想像一群本來正各自單兵作戰的士兵,透過整隊與喊口號將大家都動作同步,那麼這些士兵就會一起筆直地朝一個方向前進。在比較舊的 Dishy 型號中,寬 55 公分的圓形接收器上,裡面共有 1280 個六角型,每個六角形裡面都是一個天線,這些天線在波束成型後,會構成一個筆直、能量又強的電磁波束,與天上的衛星展開通訊。

咦?但衛星一直在動啊,難道天線也要一直追著衛星跑嗎?其實不用,我們只要對這群士兵下向左轉、向右轉的口令就好。例如我們喊向左轉,那只要左邊的士兵步伐放慢,右邊的士兵加快速度,就能完成轉向。同樣的道理,我們只要改變每個訊號源發出訊號的時機,改變每個波的相位,就能讓干涉出的訊號朝向特定角度,而不用機械式的移動天線本身。而能做到這種功能的天線,我們稱為相控陣列天線。

相控陣列天線(Phased array)的工作原理是改變每個訊號源發出訊號的時機和每個波的相位,讓干涉出的訊號朝向特定角度。圖/wikimedia

知道了地面天線如何和低軌道通訊衛星取得聯繫後,還沒完。這些丟出去的指令,衛星收到了沒錯,但如果你想要連上網際網路,最終這些訊號還是要能連上有線網路。

在星鏈 1.0 時,每顆 Starlink 衛星都是單獨運作,衛星在接收地面天線發出的訊號後,會傳遞到附近的地面接收站 Gateways,接著 Gateways 一樣會走光纖電纜的方式與網際網路連接,讓用戶得以上網。地面接收站一般設有 9 個雷達天線,每個直徑 2.86 公尺。衛星本體,例如 Starlink 2.0 上,則配有四個陣列天線,兩個用來與使用者相連,兩個連向地面接收站。

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然而,這樣的設計限制了 Starlink 的服務,因為這代表地面接收站與你的天線,必須同時在同一顆衛星的訊號範圍內。但是低軌衛星的覆蓋範圍又不大,一個地面站只能照顧方圓 800 公里內的用戶。因此如果你家附近沒有地面接收站,抱歉,你還是收不到訊號的。如果你在廣闊的大海上,就更不用想了。再來,就算 Starlink 提供全台灣的無線網路服務,但如果這個地面接收站就設置在台灣,那麼當台灣的對外海底電纜斷了,就一樣回天乏術,星鏈的設置可說是毫無價值。

Starlink 2.0 上配有四個陣列天線,兩個用來與使用者相連,兩個連向地面接收站。圖/PanSci YouTube

SpaceX 當然也想擺脫地面接收站的束縛,況且如果到了海上就收不到訊號,那可遠遠無法稱上「全球通訊」。因此到了 Starlink 2.0 時,衛星間通訊技術 LISL (Laser Inter Satellite Link) 全面安裝到了衛星上,藉由衛星間的通訊,取代海底電纜的作用,進行跨地區的通訊服務。你看,現在不只海底有資訊高速公路,在天上也出現了網路任意門。比起過去衛星間使用的無線電傳輸,使用 LISL 技術的衛星與衛星之間,用的是雷射。雷射傳訊不僅頻寬較寬,因為光在真空中的速度是最快的,比在光纖中還快。因此與海底電纜相比,傳輸速度反而有可能更快,衛星間的雷射通訊技術,也成為目前太空研究領域中非常重要的一環。

在通訊研究中,除了硬體技術的革新外,另一個最大的問題是,如此龐大的星鏈星座網路該怎麼設計?如何選擇地面天線要與哪個衛星通訊?每個衛星該攜帶多少個雷射發射器與接收器?資料傳輸要經過幾個衛星,才不會因為過多的路由,造成網路延遲飆升。哇~諸如此類的網路設計難題,都是因應通訊衛星而生的新型態網路結構所需面對的課題。而當這些問題被解決,那麼 Starlink 將真正全面擺脫地面接收站,並且能向地球上任何一個角落提供不受限的網路服務。

台灣的低軌道通訊衛星

根據中央社報導,台灣和 SpaceX 從 2019 年開始就展開嘗試性商談,但至今仍未能談妥。今年 11 月 14 日,中華電信成功與另一家公司簽署了台灣低軌衛星的獨家代理合約。這間搶在 SpaceX 之前簽約的公司,就是前面也提到過的 Eutelsat OneWeb。相較於 SpaceX 已經發射升空的 Starlink 大約有 4500 顆,Eutelsat OneWeb 現在的低軌衛星數量大約有 600 顆。台灣的目標,則是在 2024 年底前,布建國內 700 個、國外 3 個非同步軌道衛星的終端設備站點、以及 70 個將資訊候傳的設備站點,建構能完整覆蓋全台的衛星通訊。

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除了與現有的低軌道通訊服務公司簽約外,在打造自製台版星鏈的道路上,也傳來令人振奮的消息,就在簽約的兩天前,11 月 12 日,由中央大學與鴻海科技集團共同研發的珍珠號 PEARL-1C 和 PEARL-1H,兩顆立方衛星升空,並且與地面取得聯繫。搭載的儀器除了中央大學的電離層探測儀之外,還包含了 Ka 頻段的通訊酬載以及剛剛介紹的相控陣列天線,希望能為台灣自製的低軌道衛星通訊打下基礎。

國家太空中心則預計在 2026 年,將第一顆低軌通訊衛星送入太空,2028 年發射第 2 顆。希望能推動 B5G 的發展,並成為發展台版星鏈的敲門磚。

目前台灣的太空領域,許多的技術都正在發展、測試階段。除了這集提到的相控陣列天線、衛星間通訊技術,還有這集還來不及提到的長時間航行的充電問題、姿態校正問題,甚至是未來自行發射衛星的所需要的火箭科技,都需要一步步來解決、實踐。而且根據太空中心估計,至少要擁有 120 顆低軌道通訊衛星,才能確保全台 24 小時的通訊都不間斷,要達成這個艱鉅的任務,我們還有好多路要走,好多衛星要升空。

但千里之行,始於足下,千星之鏈,始於發射架。從福衛系列衛星到獵風者衛星,台灣的太空路線越來越鮮明,也讓人期待包括火箭、衛星到通訊技術的未來發展。

這集我們以 Starlink 為例,詳細的介紹了低軌通訊衛星的重要性,以及需要面對的技術突破。

也想問問大家,你覺得未來低軌通訊衛星,會如何改變網路市場呢?

  1. 衛星通訊成為常態,到哪都可以上網,等等這代表不管去哪都無法以網路不穩當藉口了嗎?可惡!
  2. 衛星通訊只是壁花配角,有線的海底電纜終究是主流
  3. 先等等,衛星競爭太激烈,衛星都比星星還要多了,真的不會在天上發生連環車禍嗎?

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