深耕工業基礎技術專案計畫 經驗分享簡報web.etop.org.tw/etop_iftp/publicfile/104...
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智慧型多頻段無線通訊基礎技術發展—實體/媒體
接取控制/測試/應用(Development of Fundamental Technologies for Intelligent Multiband Wireless
Communications—including PHY/MAC/TEST/APPLICATION)
計畫主持人:張進福校長
日期:104/3/5YZU Communication Research Center
深耕工業基礎技術專案計畫經驗分享簡報
I.計畫簡介• 計畫特色
元智大學智慧型多頻段無線通訊基礎技術發展—實體/媒體接取控制/測試/應用計畫之目標為提升通訊產業技術層次及培育通訊實作技術人才,期望能衍生出合作計畫與專利。本校深耕工業基礎技術計畫之研究項目,係參考網通業與電信服務業)之需求而擬定,兼具實用性、技術性與經濟價值。
因此本計畫教育訓練之規劃,亦結合學校教師與產業界專家,藉開設實務課程、舉辦研習會與研究生參與實驗室計畫的方式,讓通訊實作技術人才的培育,真正貼近台灣產業需求。其中每年舉辦3-5場研習會,開放給產學界人士參加。
計畫主持人每兩週召集研究團隊(含各分項與正文科技、遠傳電信、資策會智通所、工研院資通所)討論計畫執行情形,加強各子計畫間的整合度,103年共召開24次會議,會中促成子計畫三分項一與資策會共同開發LTE實體層傳接機演算法與軟體,並衍生2 件ITRI產學合作計畫。
本計畫成果包含: 102年提出國內外專利申請,合計7件(含國外專利3件);103年提出國內發明專利申請 4件、國外發明專利申請2件、獲證 2 件。
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核心基礎技術
• 工作項目
測試:LTE(LTE-A)場測軟體與多頻段天線開發、天線特性量測。
多頻段智慧型天線:beam switching智慧型天線設計、測試與應用。
多頻段(700MHz,900MHz,1.8GHz,2.6GHz)射頻傳接機關鍵組件:包括射頻功率放大器、射頻混頻器、基頻放大器/濾波器,以及頻率合成器等。
Instrument-in-MATLAB軟體無線電(IM-SDR) 技術:低成本生產線量測儀器發展。
智慧型媒體接取控制:自組網路 (Self-organization network, SON)技術發展、小細胞基地台自我優化佈署軟體發展。
多媒體App應用軟體發展:自動化手機網路測試、高階多媒體App應用軟體發展(包括智慧型機車安全輔助系統App 、遠距生理與情緒監控App、分散式語音辨識App) 。
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計畫合作架構
遠傳電信
正文科技
LTE場測
子計畫1,2,4分項1
自組網路(SON)軟體
子計畫4分項1
智慧型手機App應用軟體
子計畫4分項2
LTE量測技術發展
子計畫1,2,3,4RF傳接機
(功率放大器線性補償)子計畫3分項2
智慧型天線測試
子計畫1,2
元智大學研究團隊
B4G三項研究項目
子計畫2
子計畫4分項1,2
Femto基地台傳接機研究
子計畫3分項1
工研院資通所
資策會智通所
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II.協助業界解決問題(1/3) 本計畫自行開發小細胞基地台LTE 寬頻天線及Android based手機應
用程式,可以涵蓋698~ 960 MHz 及1710~2700 MHz操作頻帶,具備自動化場域測試完整功能。並加入 “無感監測” 功能,獲取用戶端實際網路速度之行為資訊。本項成果有助於行動寬頻網路業者之系統佈建、後續運維及服務滿意度改善。
本計畫開發之IM-SDR平台軟體,已可應用於4G CPE模組生產線,取代昂貴的向量信號產生器(Vector Signal Generator, VSG)與向量信號分析儀(Vector Signal Analyzer, VSA)之測試功能,降低網通業之生產成本。並完成 IM-SDR平台分析儀軟體誤差(IQ Imbalance, Shaping Filter Imbalance, IQ DC-Offset 與多路徑通道效應)補償設計與驗證,改進量測精確度,已提出補償方法之國內外專利申請各1件。目前正和二家公司洽談技轉與產學合作計畫。參與研究之二位技術助理已分別於103年1月與103年12月被正文科技公司與聯發科聘用,一位實驗室研究生到資策會服替代役。
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LTE低成本生產量測儀器性能與價格:本計畫申請之專利「 LTE上鏈傳輸系統之IQ不平衡、整形濾波器不平衡、直流偏移、多路徑通道與載波頻率偏移聯合估測與補償」被應用於LTE低成本生產量測儀器
• 優點: 本計畫研發的儀器平台(一台USRP與一台筆電),價格便宜(約10萬元),市面儀器商(R&S)價格約200萬元。
• 差異:本計畫自行研發儀器之EVM量測性能約2.5% 。
R&S儀器商之EVM量測性能約1.5% 。
(LTE傳接機 EVM 量測需求為8%)
一台USRP與一台筆電
市面儀器商(R&S)儀器
協助業界解決問題(2/3)完成晶圓散射參數 (S parameters)量測校正自動化展示程式,此技術已獲美國兩項專利,將試用光碟分送予三家全球主要網路分析儀製造廠商,請他們評估使用本項技術的可行性。已拜訪二家公司洽談技轉與產學合作計畫,請其試用所發展的校正技術,獲得產學合作計畫一件。
參與本計畫之每一位研究助理與研究生在實驗室內由教授指導下,均能接受實際動手開發軟體及操作量測儀器之訓練。參與計畫之專兼任研究助理已分別被正文科技、鴻海科技、聯發科與資策會等業界聘用,充分顯示本計畫已達到積極培育通訊產業技術人才之計畫目標。
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協助業界解決問題(3/3)
推廣成果
本計畫規劃2015年4月24日於「孫運璿科技人文紀念館」舉辦成果發表會,擬邀請廠商出席本計畫之成果發表會,藉此促進相關產業之技術交流,以增加合作計畫或技轉之機會。歡迎各位亦能蒞臨指導。
報名網址: http://goo.gl/forms/6YlJ7tc9nu
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簡報LTE現況與未來趨勢
↑Ericsson副總Mathias Johansson簡報LTE現況與未來趨勢
↑Ericsson工程師簡報LTE現況與未來趨勢
↑遠傳電信、Ericsson、資策會、工研院及元智團隊人員工作討論
↑問題與討論
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III. 實作人才培育
通訊研究中心規劃聘請業界師資至學校授課,103年開設3門技術實作短期訓練課程及2門實務課程,學員包含研究生、相關產業界及學界人士。研習方式為專題演講、實例介紹與示範操作,學員組隊參與2014通訊大賽-SDN創新應用競賽,獲得亞軍。
本計畫已將現有技術成果轉化成實作教材在通訊系開課,為了培育App應用程式設計與撰寫人才,搭配2門正規教育課程,訓練學生使用Java撰寫程式、開發Android相關App應用程式,使學生擁有實質App應用程式開發能力。
本計畫於1/19~1/28與遠傳電訊中心共同舉辦Corona SDK跨平台、Android App開發的Workshop活動。 3/27舉辦Android App開發競賽。
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103年教育訓練課程課程名稱 日期 業師 與會人次
小細胞實驗網路原理操作與測試實務
2014年9月2日 工研院林湧鈞博士、顏鴻傑工程師、蘇俊傑工程師、楊適聰工程師
35人次
軟體定義網路(SDN)原理與實務研習會
2014/06/23-24 資策會郭景維工程師、紀博文經理、邱簡謙組長衛信科技許至凱副總元智賴文彬、甘堯江、賴薇如教授
138人次
4G後之行動通訊發展趨勢與技術深耕
2014/10/02 工研院紀翔鈞博士資策會馬進國博士中科院林清泉博士羅德史瓦茲 Mr. Walter Weiss
99人次
多媒體通訊(研究所課程)
102學年第2學期 資策會賴志群、陳宇皓、黃耀民、黃有鍊、劉文山副主任元智李建誠教授
105人次
多媒體通訊概論(大學部課程)
103學年第1學期 時間軸科技李佳憲技術總監電瀨公司謝綸執行長蘇芃翰副執行長
158人次
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低成本LTE生產線量測儀器成果展示
• (2014,10/24新竹) 2014 MATLAB&Simulink Tech Forum and Expo受邀發表【 LTE VSG/VSA Platform 】成果。
• (2014年) 於國外發表【 LTE VSG/VSA Platform 】 成果。包括8月美國德州/NI Week、11月美國加州/Asilomar 2014,… etc. 2014元智展示攤位
Prof. Deng gave a tutorial
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經濟部2014通訊大賽-SDN創新應用競賽-全國亞軍作品基於多重路徑SDN之智慧型視訊負載平衡器的設計與實作
獲獎作品之網路系統實景圖 視訊品質比較:(上)固定式權重(60%, 40%)、(下) 自適性機率權重
• 傳統網路之異質網路鏈路所組成的「多重路徑」,由於缺乏網路拓墣上各鏈路流量資訊之「集中式」監控與傳輸決策,致使多數採用之「多路徑選一」(最短路徑或最低代價)路由策略,單憑網路本身難以達成「多路徑選多」之負載平衡,僅能由基於靜態路由的「等價多重路徑」(ECMP: Equal-Cost Multipath)實現之。
• 軟體定義網路(SDN)分離資料層與控制層以實現集中式遙控:
- 可程式化網路
- 網路功能虛擬化 (NFV)• 本作品旨在針對SDN網路架構下之「多重路徑視訊串流」應用情境,
提出「具智慧型自我調控之自適性機率權重視訊負載平衡方法」,
以期實現高品質的視訊傳輸。
獲獎作品之網路系統架構與功能元件