壹 NTN技術與應用概述
在行動通訊系統演進至5G甚至邁向6G的過程中,「非地面網路(NTN, Non-Terrestrial Network)」扮演著不可或缺的關鍵角色。傳統的行動網路(TN, Terrestrial Network)架構依賴地面基地台與光纖傳輸建設,雖然在都市與平原等地區可實現高頻寬與低延遲的服務,但在偏遠山區、海洋、沙漠及航空等領域,地面設施建設難度與成本極高,無法提供穩定涵蓋。NTN通訊技術的誕生,正是為了補足這些無法服務的空白區域。
NTN是一種結合衛星、高空平台站(HAPS, High Altitude Platform Station)、無人機(UAV, Unmanned Aerial Vehicle)等非地面載具的通訊架構,能將行動網路服務擴展至空中與外太空,NTN與TN整合將打造一個「海地星空」的新型態多層次韌性網路(圖1)。ITU與3GPP在5G NR標準制定中,已將NTN納入Rel-17規格[1],並持續於Rel-18規格[2]中強化其應用彈性與協定支援,為未來6G打下基礎。關於NTN技術所涵蓋之多種運行軌道與頻段與應用範疇,茲整理如下表1所示:

類別 | 軌道類型 | 高度範圍 | 主要頻段 | 特性 | 主要應用場景 |
低軌衛星 (LEO) | Low Earth Orbit | 約200 – 2000 km | L、S、Ku、Ka | 優點:
低延遲(<50ms)、高通量傳輸(HTS)。 缺點: 覆蓋面積小,需要大量衛星才能覆蓋全球。 衛星壽命較短、太空垃圾問題。 |
高頻交易需求、即時影像聲音處理、移動載具數據傳輸、遠端醫療分析等。 |
中軌衛星 (MEO) | Medium Earth Orbit | 約8000 – 20000 km | L、Ku、Ka | 優點:
高覆蓋率、較少的數據閘道。 缺點: 需要雙天線追蹤才能保持持續連線。 |
全球導航(如GPS)、中容量廣域通訊、船隊管理、緊急定位等。 |
地球同步衛星 (GEO) | Geostationary Orbit | 約35786 km | C、Ku、Ka | 優點:
覆蓋面積最大、地面硬體設備簡單。 缺點: 發射成本高、訊號衰減損耗大。 |
衛星電視、廣播、地面站固定通訊 |
高空平台站 (HAPS) | Stratospheric (20 km) | 約18 – 25 km | FR1、FR2、Sub-6 GHz | 優點:
機動性高、低延遲、視距穩定。 缺點: 載重及能源管理問題。 |
災防、農業監控、偏遠地區臨時基地台 |
無人機 (UAV) | 近地飛行 | 幾百公尺至數公里 | FR1、FR2、Sub-6 GHz | 優點:
部署靈活、可即時支援。 缺點: 操作時間、尺寸與載重問題。 |
災後通訊重建、戰術通訊、臨時大型活動支援 |
貳 NTN檢測能量與技術佈建
中華電信研究院長年致力於通信技術研發與檢測能力建設,隨著NTN相關技術與設備蓬勃發展,本院積極建構完整之NTN終端與基礎設施檢測環境,尤其針對頻段、功率、穩定性與資安等技術指標,建立符合國際規範之測試標準與實驗室環境,支援型式認證、資安測試、功能驗證及跨網路整合測試。針對NTN終端所需的傳輸功率、載波頻率、協定功能正確性等核心指標,皆能進行一站式檢測與驗證,成為國內最具公信力的NTN測試平台。
一、 縮距場毫米波量測(CATR)測試實驗室簡介
中華電信研究院積極建置台灣電信業首座縮距場毫米波量測(CATR, Compact Antenna Test Range)測試實驗室[3],且已取得全國認證基金會(TAF)三項專業認證,認證項目涵蓋:
• 毫米波基地台(如:5G gNB)
• 毫米波終端設備(如:5G NR UE、RedCap UE)
• 衛星地球電台設備(Satellite Earth Station)測試實驗室特色涵蓋:
• 量測頻段涵蓋範圍廣:支援FR2毫米波頻段(24 – 40 GHz)、Ku(12 – 18 GHz)、Ka(26.5 – 40 GHz)
• 環境隔離良好:具備高靜音、低反射、高穩定性的暗室設計,模擬自由空間傳輸
• 自動化量測系統:支援3D天線輻射圖、波束掃描、相位與極化分析
二、 衛星設備檢測能量
為因應我國通訊監理機關國家通訊傳播委員會(NCC)推動之 5G 與 NTN 發展政策,中華電信研究院已具備完整之地面終端設備與地球衛星電台設備[4]之檢測能力,可協助國內各重要設備廠商取得型式認證,確保設備符合頻率使用規範與通訊性能要求。中華電信研究院兼具專業的技術專家與完善的設備環境,可執行衛星通信設備入網測試與衛星地球電台設備測試,提升用戶端網路互通品質與資安防護能力。可執行之測試項目如表2與表3所示:
測試類型 | 項目內容 | 測試目的 |
固定點測試 | 使用 ST-2 與珍珠號衛星模擬場域,進行 Ku / Ka 頻段通訊比對驗證 | 確保終端設備支援正確頻段與調變協定 |
移動場景測試 | 測試車載/船載設備在不同地理與氣候環境下的連線穩定性 | 驗證裝置於移動狀態下仍能維持良好鏈路品質 |
功能性測試 | 驗證裝置啟動、掃星、連線、資料傳輸、切換等功能是否依規正常執行 | 檢查是否具備基本商業營運條件 |
壓力與穩定性測試 | 模擬 GEO ↔ LEO 切換過程與資料傳輸負載最大狀態下的穩定性 | 檢測在動態環境下的耐久能力與錯誤修復機制 |
基本資安測試 | 驗證包含實體安全、系統安全、韌體安全與傳輸通訊安全等基本資安要求 | 檢測終端設備是否具備基本資安防護能力 |
測試項目 | 技術說明與重要性 |
頻率穩定度 | 驗證發射頻率是否隨時間與溫度變化,仍維持於規定容差範圍內。 |
傳導帶外不必要發射限制值 | 確認裝置發射訊號於使用頻帶外發射能量低於規範限制值,避免影響其他系統。 |
有效等向輻射功率(EIRP) | 測試主波束方向的等效全向輻射功率(EIRP, Equivalent Isotropic Radiated Power),評估其通信能力與干擾風險。 |
最小天線仰角 | 測試天線發射範圍能否避開地面建築物及其他設備,避免影響使用範圍內其他裝置。 |
離軸天線增益 | 測試天線偏離主軸時之天線增益是否符合規範要求。 |
離軸 EIRP 功率密度 | 驗證天線偏離方向發射功率密度是否符合規範要求,避免發射功率過大干擾鄰近衛星通訊。 |
FSS-ESIM 操作與協調規範 | 檢驗固定衛星服務移動式衛星地球電臺(FSS-ESIM, Fixed Satellite Service Earth Stations in Motion)如海上船舶 ESIM,是否符合 ITU 與 NCC 操作要求。 |
三、 NTN資安測試與認證檢測能量
隨著LEO與NTN技術逐步商轉並導入多樣化應用場景,資訊安全(Cybersecurity)已成為保障 NTN 基礎設施與終端運作的重要環節。尤其當終端設備深入交通、能源、金融、國防等關鍵基礎設施領域時,其資安韌性直接關係到國安與數位主權。台灣資通產業標準協會(TAICS)依據我國通訊資安政策與5G安全標準趨勢,陸續發布針對不同通信設備的資安規範。其中與NTN最相關的標準包含:「低軌衛星使用者終端資安標準[5]」與「衛星地面站資安指引[6]」。中華電信研究院亦同步積極建置衛星資安測試能量,並預於2025年底前取得「低軌道衛星使用者終端資安標準」TAF專業認證,不僅可協助設備商通過TAICS資安技術規範的檢測,也符合未來B5G/6G複合通訊架構對於終端與地面設施的高標準資安需求。「低軌衛星使用者終端資安標準」檢測面向和測試重點如表4所示:
編號 | 檢測面向 | 測試重點 |
5.1 | 實體安全 | 實體埠安全管控、組件基礎資訊列表審查、無線通訊模組資訊審查等 |
5.2 | 韌體安全及更新機制 | 確保設備韌體具備驗證機制(如數位簽章),包含韌體更新、韌體更新檔之真確性與完整性等 |
5.3 | 系統安全 | 包含作業系統與網路服務重大資安風險之漏洞、最小化網路服務連接埠、敏感性資料之儲存加密、遠端連線服務安全性等 |
5.4 | 傳輸通訊安全 | 包含網頁管理介面之傳輸安全、傳輸通訊界面安全性、Wi-Fi 傳輸安全、安全的Wi-Fi組態設置、安全的組態設置等 |
5.5 | 身分鑑別機制安全 | 驗證使用者或系統模組的身分鑑別是否安全,包含會話安全性、預設身分鑑別機制安全性、通行碼鑑別機制強度、管理介面身分鑑別輸入頻率及次數限制等 |
5.6 | 網頁服務安全 | 包含管理者登入會話有效時間、網頁管理介面重大資安風險漏洞之防護、應用程式重送攻擊安全測試、設備設定檔內容之敏感性資料與權限管理等 |
5.7 | 日誌紀錄安全 | 包含安全事件日誌、日誌內容之敏感性資料、日誌輪替功能等 |
參 結論
非地面網路(NTN)技術的出現,為全球通訊系統架構帶來全新視野,不僅拓展了網路涵蓋邊界,更為低軌衛星、HAPS與無人機等空基平台開創新應用空間。台灣身處亞太通訊樞紐位置,在產業鏈競爭中更需提前布局。中華電信研究院以其完整的CATR測試實驗室、型式認證能量及資安檢測平台,為台灣NTN設備產業提供最堅實的支撐。
面向未來,隨著B5G與6G逐步展開,融合TN與NTN的全球一體化通訊網路將成為現實,屆時,中華電信研究院建置之縮距場毫米波量測(CATR)測試實驗室將不僅是技術檢測基地,更是國家科技創新的戰略堡壘。
肆 參考文獻
[1]. 3GPP (2021),NTN & Satellite in Rel-17.
[2]. ATIS (2022),5G Standards Development In 3GPP-Release 17 And 18
[3]. 中華電信股份有限公司(2025),於民國114年3月6日發布新聞稿「中華電信研究院建置縮距場毫米波量測實驗室,助力台灣5G/6G與衛星通訊技術發展」
[4]. 國家通訊傳播委員會(NCC),於民國109年7月10日公告「衛星地球電臺審驗技術規範」
[5]. 台灣資通產業標準協會(TAICS),於民國113年4月26日發布「TS-0055低軌道衛星使用者終端資安標準 v1.0」
[6]. 台灣資通產業標準協會(TAICS),於民國114年6月30日發布「TS-0036衛星地面站資安指引 v1.0」
伍 聯絡資訊
1. 中華電信研究院測試中心官網資訊:https://www.chttl.com.tw/tltc/index.html
2. 中華電信研究院測試中心聯絡資訊:https://www.chttl.com.tw/tltc/contact.html