跳到主要內容區塊
  • 資料來源:科技教育科

為擴大既有教材運用於尖端人才培育之效果,除持續推動跨校教學聯盟外,本計畫將提供其他大學院校本計畫各領域中高階課程開授之補助,以提高中高階課程開授課次,及實作平台之擴散。此項中高階課程開授之補助將以公開徵件方式進行,要求修課學生完成相關實驗實作並達成各課程所要求之核心能力。

為強化建立之行動寬頻通訊系統與創新應用教學能量及提供我國行動寬頻網路產業發展及行動應用創新之人才需求,積極推廣訓練學生垂直整合之能力是必要的。如此可以使學生能夠具備感測、物聯網、智慧型終端、網路、雲端運算、應用軟體APP、巨量或小量資料分析、行動寛頻網路等基礎知識及核心能力來因應未來相關產業的挑戰。同時,配合科技部與經濟部下世代行動寬頻之研發方向,投入和建構可與行動寬頻前瞻研究接軌之高階課程藍圖,以期減少資源重複並加速相關研究之人才培育。另外,有鑒於網路得更加普及,建構完善的網路教學環境,並深化課程內容,使得學生能夠隨時隨地地利用網路教學平台學習最新的知識,是其能夠更加受益於網路教學。此外,為縮小產學研之間的落差,鼓勵行動寬頻尖端技術創新研究課題及實作教學之長期投入環境,以激發校園尖端技術與創新應用,增進學生未來就業與產業實務需求有效橋接。

於106年行動寬頻尖端技術人才培育計畫已啟動專案課程補助,並將完成之課程模組推廣至30餘大學院校。但由於多數獲補助系所僅開設課程極少,較難從基礎到中高階課程之完整訓練。本分項擬於107-109擴大課程補助,以全面提升我國行動寬頻之教學能量。

已推廣課程模組:

已推廣課程模組
模組名稱
課程模組簡介
發展聯盟
MIMO通訊系統課程模組下世代尖端無線技術跨校教學聯盟
SDN/NFV核心網路課程模組小細胞基站跨校教學聯盟
Small Cell創新應用與服務專題課程模組
巨量資料分析技術與應用課程模組
行動智慧聯網跨校教學聯盟
物聯網核心技術及應用專題課程模組連結


2018推廣課程模組
模組名稱
課程模組簡介
發展聯盟
模式化通訊IC設計下世代尖端無線技術跨校教學聯盟
高等通訊系統實驗
編碼理論與實驗
小基站與WiFi之異質性網路存取(OAI平台)小細胞基站跨校教學聯盟
LTE-Small Cell核心網路架構及服務
小基站與WiFi之異質性網路存取(ITRI LWA Small Cell)
物聯網平台Raspberry PI行動智慧聯網跨校教學聯盟
LoRaWAN長距離低功耗網路與應用實驗模組
深度學習
多天線系統通道特性與效能分析行動通訊電路設計跨校教學聯盟
行動通訊陣列天線


2020推廣課程模組
模組名稱
課程模組簡介
發展聯盟
下世代編碼技術5G無線通訊技術聯盟中心
5G傳輸模擬技術
5G大型陣列天線基頻
5G NR實體層技術
4G/5G行動寬頻協同網路5G行動網路協定與核網技術聯盟中心
下世代Network Slicing模組設計
5G系統層模擬技術
結合5G行動網路之無人戴具通訊技術以5G與AI為架構之下世代物聯網技術聯盟中心
物聯網軟體基地台設計與實作
NB-IoT通訊協定及應用系統
Sub-6GHz/mmW共構之多輸入輸出射頻模組5G天線與射頻技術聯盟中心
行動終端多天線設計課程模組


2021推廣課程模組
模組名稱
課程模組簡介
發展聯盟
5G NR實體層技術5G無線通訊技術聯盟中心
5G基頻傳收機實作
5G通訊系統設計
5G系統層模擬技術5G行動網路協定與核網技術聯盟中心
5G垂直應用網路
行動邊緣計算
5G核心網路設計與實作以5G和AI為架構之下世代物聯網聯盟中心
物聯網AI系統實作
5G毫米波天線設計5G天線與射頻技術聯盟中心
寬頻收發關鍵技術



  • 資料來源:科技教育科

MIMO通訊系統課程模組

教材模組教學目標

本課程的主要目的是介紹MIMO通訊系統的理論與實務,理論部分包括無線通道特性,多樣(diversity)技術, 無線MIMO通道的容量,空間多工與時空編碼,以及多使用者MIMO 系統,實務部份則是包括MIMO傳收機的設計與實驗。

子模組一:MIMO通訊系統理論

教學目標介紹無線系統特性與MIMO理論
課程大綱
  • Wireless fading channels & Diversity techniques
  • Capacity limit of MIMO systems
  • Spatial multiplexing and space-time coding
  • Multiuser MIMO system
所需實作平台配備所需實作平台配備說明(每組供2位同學使用)
  • 傳送端:一套Zedboard與RF模組(AD9361)
  • 接收端:一套Zedboard與RF模組(AD9361)
  • 一組實驗需要兩套FPGA板


子模組二:MIMO接收機設計與實驗

教學目標介紹無線MIMO傳收機設計與實驗
課程大綱
  • Simulink與Xilinx SDR平台操作
  • MRC傳收機設計與實驗
  • MIMO傳送機與ZF接設機設計與實驗
  • MMSE接收機設計與實驗
  • QR-SIC接收機設計與實驗
所需實作平台配備所需實作平台配備說明(每組供2位同學使用)
  • 傳送端:一套Zedboard與RF模組(AD9361)
  • 接收端:一套Zedboard與RF模組(AD9361)
  • 一組實驗需要兩套FPGA板
  • 資料來源:科技教育科

SDN/NFV核心網路課程模組

教材模組教學目標

學習開發OpenDayLight/ Ryu等控制器之應用程式。

學習建立以OpenFlow為主之擬真SDN/NFV核心網路。

子模組一:SDN/NFV核心網路:交換器、控制器與模擬環境

教學目標學習SDN/NFV核心網路的EstiNet模擬器
學習SDN/NFV核心網路的Open vSwitch與Ryu/NOX控制器
課程大綱
  • SDN/NFV簡介
  • Open Flow簡介
  • 控制器技術 (Controller)
  • 資料平面技術 (Data_Plane)
  • 網路擬真技術 (EstiNet)

實驗一:Open vSwitch與 Mininet 模擬環境

  • 安裝執行環境 Ubuntu
  • Mininet安裝與使用方法
  • Open vSwitch概念、原理及使用方式
  • 控制器: OpenDaylight的安裝與執行,並與Mininet連接

實驗二:Ryu/NOX 控制器與EstiNet擬真環境

  • 安裝執行環境Fedora
  • Estinet模擬器安裝
  • 控制器: NOX的安裝與執行,並與Estinet連接
  • Estinet模擬器之環境操作介紹
  • 利用Estinet建立傳統網路及SDN網路,發送封包觀察兩者差異

所需實作平台配備

實作平台配備:(每組供_2位同學使用)

  • 交換機:Open vSwitch
  • 控制器:OpenDaylight
  • 控制器:Ryu
  • 模擬器:Mininet
  • 模擬器:EstiNet

子模組二:SDN/NFV核心網路:OpenWRT之OpenFlow交換機

教學目標學習SDN/NFV核心網路的EstiNet模擬器
學習SDN/NFV核心網路基於OpenWRT之OpenFlow交換機
課程大綱
  • SDN/NFV簡介
  • Open Flow簡介
  • 控制器技術 (Controller)
  • 資料平面技術(Data_Plane)
  • 控制平面技術 (Control_Plane)
  • 網路功能虛擬化 (NFV)

實驗一:Ryu/NOX 控制器與EstiNet擬真環境

  • 安裝執行環境Fedora
  • Estinet模擬器安裝
  • 控制器: NOX的安裝與執行,並與Estinet連接
  • Estinet模擬器之環境操作介紹
  • 利用Estinet建立傳統網路及SDN網路,發送封包觀察兩者差異

實驗二:OpenWrt之OpenFlow交換器製作

  • OpenWRT及交換器硬體介紹
  • 安裝執行環境 Ubuntu
  • 製作符合硬體之包含Openflow協定的OpenWRT映像檔
  • 利用OpenWRT映像檔更新交換器韌體,製作OpenFlow交換器
  • 設定OpenFlow交換器內,網路相關及OpenFlow協議的設定檔
  • 控制器: Ryu的安裝與執行,並與剛製作的OpenFlow交換器連接
所需實作平台配備

實作平台配備:(每組供_2 位同學使用)

  • 控制器:Ryu
  • 交換機:OpenWRT及硬體(TL-WR1043ND)
  • 資料來源:科技教育科

Small Cell創新應用與服務專題課程模組

教材模組教學目標

學習LTE、Small Cell與APP開發之相關技術。

實驗課程以校園內建置的ITRI Small Cell實驗環境,讓學生透過實驗學習Small Cell相關實作技術。

透過專題實作培養學生創意思考與問題解決之態度及能力。

子模組一:4G LTE-Small Cell 環境建立、執行與操作

教學目標

學習ITRI LTE-Small Cell 的環境建立

學習ITRI Small Cell的系統操作與UE的Attach、Detach

課程大綱
  • 行動通訊技術之沿革與演進
  • LTE/SAE網路架構與元件
  • LTE MIMO之原理與技術介紹
  • 基本的排程機制之簡介

實驗一:建立Small Cell執行環境

讓學生能建立並熟悉ITRI Small Cell實驗環境,了解Master Information Block與System Information Blocks參數之意義。

實驗二:建立RRC連線

  • 學習RRC建立連線訊息流程
  • 學習RRC建立連線訊息內參數之意義。

實驗三:觀察LTE Attach與Detach程序

  • 學生透過工研院研發的Small Cell開發平台去了解並觀察LTE在連接服務時的Attach程序與中斷服務時的Detach程序的訊息流程。
  • 比較3GPP標準Attach/Detach程序與開發平台之的Attach/Detach程序。

實驗四:量測Small Cell網路效能

  • 學生得以了解各種網路效能指標之意義,
  • 使用現有工具軟體量測網路效能、培養解讀量測數據之能力。
所需實作平台配備

所需實作平台配備:

  • 一台Small cell主機
  • 一台筆電 (含EPC)

子模組二:LTE-OAI平台建立、執行與操作

教學目標

學習LTE-OAI平台架設

學習建構LTE-OAI的系統操作與UE的Attach、Detach

課程大綱
  • 行動通訊技術之沿革與演進
  • LTE/SAE網路架構與元件
  • LTE開源軟體-OpenAirInterface之簡介與安裝流程
  • OAI 軟體模擬環境之建置

實驗一:OAI 安裝流程與設定

  • 安裝Ubuntu 14.04 LTS 64位元版
  • 第一台PC安裝OAI的EPC軟體
  • 第二台PC安裝OAI的eNB軟體
  • SIM Card燒錄
  • UE設定

實驗二:LTE模擬器 – NS3之安裝流程

  • NS3 模擬軟體簡介
  • NS3 Simulator實驗架構與設備
  • 系統安裝與設定
  • 測試方法與步驟
  • 量測效能
所需實作平台配備

所需實作平台配備:

  • 軟體:Ubuntu 14.04 LTS/Linux Kernel 3.17 
  • 硬體:
    • Ettus USRP B210/X300 (by Ettus Research)
    • 兩部桌上型電腦 (EPC與eNB)
    • 手機(含SIM)
  • 資料來源:科技教育科

巨量資料分析技術與應用課程模組

教材模組教學目標

讓學生熟悉巨量資料分析技術與相關應用

子模組一:Big data analytics tools

教學目標

介紹巨量資料分析工具,使學生可以了解到目前代表性之巨量資料分析技術。

透過作業,讓同學可以初步理解到相關技術如何運作。

透過作業,讓同學感受到巨量資料在分析上所存在之困難與挑戰。

課程大綱
  • Overview of Big data analytics tools
  • Big data analytics tools I: scikit-learn
  • Big data analytics tools II: R
  • Big data analytics tools III: Weka

實驗一:Data analytics on single machine

實驗內容說明:

You can choose any data analytic tools or library (R , weka, scikit-learn recommended) to answer following questions:

  • Q1: What are the most pickups and drop offs region?

hint: use one of cluster algorithms and count number of data points of each cluster

  • Q2: What is the best time to take taxi?

hint: count number of pickups in different hour

  • Q3: Whether weather affects customers to take taxi or not?
  • Q4: Does long distance trip imply more tip?
所需實作平台配備

所需實作平台配備說明:(每組供_10位同學使用)

  • Single Server (參考規格):
    • Intel Xeon 處理器 E5-2630 v4 (8C HT, 20MB 快取記憶體, 2.4GHz Turbo)
    • 128GB (8x16GB) 2400MHz DDR4 RDIMM ECC
    • 3TB 3.5吋系列 ATA (7,200 Rpm) 硬碟 RAID 1
    • UBUNTU LINUX 14.04.3

子模組二:Large-scale Big data platform

教學目標

介紹目前分析巨量資料時,常見的運算平台與技術

透過作業,讓學生可以實際操作相關運算平台,獲取實際經驗

課程大綱
  • Overview of Big data platform
  • Big data platform I: Hadoop
  • Big data platform II: Spark

實驗一:Big Data analytics on Big Data platform

實驗內容說明

Practice Spark programming on Hadoop platform. Choose Java, Scala, or Python to implement your program.

Implement a “word count” program. You can find the example on Spark webpage: http://spark.apache.org/examples.html

Modify the “word count” program to count numbers for each “Payment_type” in the Taxi dataset and show a chart for counting result.

Compare the execution time and memory usage on local worker and yarn cluster and give some discussion in your observation. You can find some information about those three modes on http://spark.apache.org/docs/latest/submitting-applications.html

所需實作平台配備

所需實作平台配備說明:(每組供_10位同學使用)

  • Single Server (參考規格):
    • Intel Xeon 處理器 E5-2630 v4 (8C HT, 20MB 快取記憶體, 2.4GHz Turbo)
    • 128GB (8x16GB) 2400MHz DDR4 RDIMM ECC
    • 3TB 3.5吋系列 ATA (7,200 Rpm) 硬碟 RAID 1
    • UBUNTU LINUX 14.04.3
  • 資料來源:科技教育科

物聯網核心技術及應用專題課程模組

教材模組教學目標

訓練與培育行動寬頻智慧聯網應用開發人才能有效的從事各種物聯網應用,以專題方式進行實作是培養物聯網專業與應用最有效的方法。

子模組一:物聯網核心技術及應用專題

教學目標將以物聯網之核心技術為基礎,訓練學生行動寬頻物聯網創意設計能力,並實際開發相關之應用
課程大綱
  • 物聯網發展現況及前瞻
  • 物聯網系統架構
  • 物聯網感測及區域網路技術
  • 物聯網核心網路技術
  • 物聯網服務標準平台技術
  • 物聯網系統IP化技術
  • 物聯網系統安全技術
  • 主要物聯網應用領域

實驗一:物聯網感測功能(1)

  • 感測平台之介紹和實作

實驗二:物聯網感測功能(1)

  • 從感測平台讀取感測器之實作

實驗三:物聯網服務平台

  • 網路服務平台之介紹和實作

實驗四:連結感測功能至物聯網平台

  • 從感測平台輸送資料至網路服務平台之實作
所需實作平台配備

所需實作平台配備說明:(每組供_2位同學使用)

建議如下規格之筆記型電腦:

  • 處理器:Intel Core i5-4210M (2.6Ghz / 3.2GHz)
  • 顯示晶片:NVIDIA GeForce 2G獨顯
  • 記憶體:8GB DDR3L
  • 固態硬碟: 128GB 硬碟:1TB
  • 螢幕:6″ FHD霧面螢幕(LED背光)
  • 光碟機:DVD-Super Multi DL
  • 網路:11b/g/n、藍牙BT4.0
  • 其他:VGA、HDMI、0
  • 軟體:Windows 8.1 家用中文版根據ESTI M2M及 oneM2M國際標準之開源軟體OM2M
智慧型手機
  • 3GB RAM、四核心處理器、Android 4.3 or above、
  • 16 GB內建儲存空間、提供Accelerometer、Magnetic及 Light等感測功能
  • 無線 WiFi路由器 (每十組共用一部)
  • 資料來源:科技教育科

模式化通訊IC設計

教材模組教學目標

此課程介紹Mathworks所提供的模式化通訊IC設計流程, 主要的目的是讓通訊系統快速的雛型化。課程內容主要有硬體描述語言簡介,演算法實現之硬體架構,以及HDL轉碼器使用等,最後會以一個完整的無線通訊系統為範例來說明整個的設計流程,並以一連串的實驗漸進式的完成一個以FPGA實現之傳收機。

子模組一: 硬體描述語言與硬體架構

教學目標: 介紹硬體描述語言與硬體架構,並以HDL轉碼器實現一設計

子模組二: 無線收發機之設計與實現

教學目標: 以模組一的背景來做無線系統之FPGA實現並實驗

教材模組課程大綱

子模組一: 硬體描述語言與架構

1. VHDL

2. 硬體背景與架構

3. HDL轉碼器之應用

4. 定點設計與模擬

子模組二: 無線收發機之設計與實現

1. 同步電路

2. Simulink與Xilinx SDR平台操作

3. 無線收發機之系統模擬

4. 無線收發機之實現與實作

所需實作平台配備

所需實作平台配備說明:(每組供2位同學使用)

  • 傳送端:一套Zedboard與RF模組(AD9361)
  • 接收端:一套Zedboard與RF模組(AD9361)
  • 一組實驗需要兩套FPGA板
  • 資料來源:科技教育科

高等通訊系統實驗

教材模組教學目標

本課程的目標是實現一即時傳收之無線通訊系統,藉著一系列的軟硬體實驗讓學生真正了解數位訊號是如何傳送與接收。

模組一:通訊系統模擬

教學目標: 軟體模擬無線之通訊系統,熟悉傳送與接收的各種處理模組

模組二: 通訊系統實驗

教學目標: 藉著一系列實驗了解傳送與接收端如何做及時的處理。

教材模組課程大綱

模組一: 通訊系統模擬

  1.  Matlab簡介
  2. 類比與數位通訊
  3. 時序/相位回復
  4. 數位通訊系統模擬

模組二: 通訊系統實驗

  1. Simulink簡介
  2. Xilinx SDR平台簡介
  3. 無線收發機之系統模擬
  4.  QPSK收發系統實現
所需實作平台配備

所需實作平台配備說明:(每組供2位同學使用)

  • 傳送端:一套Zedboard與RF模組(AD9361)
  • 接收端:一套Zedboard與RF模組(AD9361)
  • 一組實驗需要兩套FPGA板
  • 資料來源:科技教育科

編碼理論與實驗

教材模組教學目標

本課程的目標是介紹基本之編碼理論與實現一即時傳收之具編碼無線通訊系統,藉著一系列的理論學習及軟硬體實驗讓學生真正了解數位訊號是如何傳送與接收。

模組一: 編碼理論

  • 教學目標: 熟悉編碼之基本理論

模組二: 編碼實驗

  • 教學目標: 藉著一系列實驗了解傳送與接收端如何做及時的編碼與傳收處理。
教材模組課程大綱

模組一: 編碼理論

  1. 編碼理論簡介
  2. 區塊碼
  3. 迴旋碼
  4. 先進之編碼

模組二: 編碼實驗

  1. Simulink簡介
  2. Xilinx SDR平台簡介
  3. 具編碼之無線收發機系統模擬
  4. 編碼之QPSK收發系統實現
所需實作平台配備

所需實作平台配備說明:(每組供2位同學使用)

  • 傳送端:一套Zedboard與RF模組(AD9361)
  • 接收端:一套Zedboard與RF模組(AD9361)
  • 一組實驗需要兩套FPGA板
  • 資料來源:科技教育科

小基站與WiFi之異質性網路存取(OAI平台)

教材模組教學目標

學習使用OAI-LTE的實驗平台結合WiFi網路以建立異質性網路環境。

學習在OAI-LTE與WiFi網路的實驗平台上操作UE如何透過USRP與WiFi網路介面進行Attach、Detach。

學習在OAI-LTE與WiFi網路的實驗平台上實作影音串流的卸載與負載分享等相關的程式實作技術。

教材模組課程大綱
  • 異質性行動寬頻網路的簡介
  • HetNet以小基站為基礎之異質性行動網路
  • ICIC干擾協調與CoMP多點協調
  • OAI-LTE與WiFi網路實驗平台的建置
  • 多媒體影音串流在異質性網路上的QoS
  • OAI-LTE使用WiFi網路的卸載(Off-loading)
  • OAI-LTE與WiFi的負載分享排程演算法(Load Scheduling)

實驗一:OAI-LTE與WiFi網路整合的實驗平台的建置

  • 讓學生能建立並熟悉OAI-LTE與WiFi網路整合的實驗環境。
  • 學生透過OAI-LTE與WiFi網路整合的實驗平台去了解並觀察UE在連接服務時的Attach程序與中斷服務時的Detach程序的訊息流程。

實驗二:OAI-LTE與WiFi網路整合的實驗平台上的干擾量測

  • 學習OAI-LTE與WiFi網路整合的ICIC干擾協調。
  • 學習OAI-LTE與WiFi網路整合的CoMP多點協調。

實驗三:OAI-LTE與WiFi網路整合的實驗平台上的QoS效能量測

  • 學生得以了解各種網路效能指標(QoS參數)之意義。
  • 使用現有軟體工具量測各項網路效能、培養學生解讀所量測的QoS參數之能力。

實驗四:多媒體影音串流使用OAI-LTE與WiFi網路整合的卸載與負載分享

  • 學生得以了解各種網路效能指標之意義,
  • 使用現有工具軟體量測網路效能、培養解讀量測數據之能力。
  • 培養學生在OAI與WiFi網路的實驗平台上實作影音串流的卸載與負載分享等相關的程式實作技術
所需實作平台配備

所需實作平台配備說明:(一套設備可供給5 位學生使用)

  • 一台桌上型電腦  (OAI-eNB)l
  • 一台筆電或桌上型電腦  (OAI-EPC)
  • USRP 卡
  • 行動裝置 (手機) (含實驗用LTE SIM Card) 
  • 資料來源:科技教育科

LTE-Small Cell核心網路架構及服務

教材模組教學目標

學習UE如何在兩台LTE-Small Cells間進行換手(Handover)。

學習如何量測Handover Delay與 Throughput。

學習使用4個UE傳送不同的Traffic Types (Skype、VoD、VoIP、FTP)。

學習如何實作不同Traffic Types間具有QoS的Handover。

教材模組課程大綱
  • 通道品質(Channel Quality)與訊號干擾雜訊比(SINR)。
  • 傳送與接收功率(RSRP)與訊號衰減的關係。
  • 換手(Handover)的啟動程序。
  • LTE-Small Cells的觸發條件。
  • 不同Traffic Types的QoS效能參數 (Packet Delay、PLR、Throughput)。
  • 換手對Small Cells負載平衡的影響。
  • 具有QoS的換手演算法。

實驗一:傳送與接收功率對通道品質(Channel Quality)的影響

  • 在兩台Small Cells設定不同的RSRP。
  • 啟動UE連線、移動UE並觀察SINR的變化。

實驗二:UE在兩個Small Cells間的換手(Handover)

  • 學習Handover流程、Measurement Report、Handover Events。
  • 學習如何設定Handover Decision的條件。
  • UE於兩台eNodeB間移動,觀察Handover的啟動狀態與時間。

實驗三:UE傳送不同的Traffic Types與QoS的影響

  • 架設四種Traffic Types的伺服器(Skype、VoD、VoIP、FTP)。
  • 啟動連線4個UE分別傳送4種不同的Traffic Types (Skype、VoD、VoIP、FTP)。
  • 觀察不同Traffic Types之間完成換手的先後順序。

實驗四:實作具有QoS的換手演算法

  • 使用TCP的Port Number設定4種不同Traffic Types的換手優先順序。
  • 根據預設的優先權讓四種不同Traffic Types依序進行換手。
  • 觀察換手順序並量測四種Traffic Types的QoS效能參數(Packet Delay、PLR、Throughput)。
所需實作平台配備

所需實作平台配備:(一套設備可供給5 位學生使用)

  • ITRI Small Cell eNodeB (兩台)
  • 筆電或桌上型電腦 (Intel-based; 含 EPC open source)
  • 行動裝置 (4支手機) (含實驗用LTE SIM Card)
  • 資料來源:科技教育科

小基站與WiFi之異質性網路存取(ITRI LWA Small Cell)

教材模組教學目標

學習使用ITRI LWA-Small Cell的異質性網路實驗平台。

學習在LWA-Small Cell的實驗平台上操作UE如何透過LTE與WiFi網路介面進行Attach、Detach。

學習在LWA-Small Cell的實驗平台上實作影音串流的卸載與負載分享等相關的程式實作技術。

教材模組課程大綱

課程模組:小基站與WiFi之異質性網路存取(ITRI LWA Small Cell)

課程大綱:

  1. 異質性行動寬頻網路的簡介
  2. HetNet以小基站為基礎之異質性行動網路
  3. ICIC干擾協調與CoMP多點協調
  4. ITRI LWA-Small Cell的異質性網路實驗平台的建置
  5. 多媒體影音串流在異質性網路上的QoS
  6. 在LWA-Small Cell實驗平台上的卸載(Off-loading)
  7. 在LWA-Small Cell實驗平台上負載分享排程演算法(Load Scheduling)

實驗一:LWA-Small Cell實驗平台的建置

  1. 讓學生能建立並熟悉ITRI LWA-Small Cell實驗平台的實驗環境。
  2. 學生透過ITRI LWA-Small Cell實驗平台去了解並觀察UE在連接服務時的Attach程序與中斷服務時的Detach程序的訊息流程。

實驗二:LWA-Small Cell實驗平台上的干擾量測

  1. 學習ITRI LWA-Small Cell實驗平台的ICIC干擾協調。
  2. 學習ITRI LWA-Small Cell實驗平台的CoMP多點協調。

實驗三:LWA-Small Cell實驗平台上的QoS效能量測

  1. 學生得以了解各種網路效能指標(QoS參數)之意義。
  2. 使用現有軟體工具量測各項網路效能、培養學生解讀所量測的QoS參數之能力。

實驗四:多媒體影音串流的卸載與負載分享

  1. 學生得以了解各種網路效能指標之意義。
  2. 使用現有工具軟體量測網路效能、培養解讀量測數據之能力。
  3. 培養學生在ITRI LWA-Small Cell實驗平台上實作影音串流的卸載與負載分享等相關的程式實作技術。

所需實作平台配備

所需實作平台配備:(一套設備可供5位學生使用)

  • ITRI LWA-Small Cell (含WiFi) 
  • 筆電或桌上型電腦 (Intel-based; 含 EPC open source)
  • 行動裝置 (手機) (含實驗用LTE SIM Card)
  • 資料來源:科技教育科

物聯網平台Raspberry PI

教材模組教學目標

●課程模組整體教學目標:

嵌入式系統為資訊融入生活之核心元件,物聯網系統則為工業0等應用之核心技術。兩者之整合可建立各種應用,如:智慧家庭、智慧城市、智慧工廠等。

透過各項實驗模組介紹物聯網與嵌入式系統概念,提供學生基礎知識與實作經驗。

●課程模組:物聯網平台Raspberry PI

教學目標:

本課程將以實作動手為主,以一系列實驗為基礎,透過一連串的實驗,讓同學接觸並學習操作物聯網平台(樹梅派),從無到有建立一個物聯網系統應用。

過程中,學員可了解物聯網感測技術原理、核心網路技術與雲端平台之整合技術。

透過專題實作,讓學員瞭解物聯網相關之研究領域及應用能力。

教材模組課程大綱

單元1:Raspberry PI Introduction

單元2:Raspberry PI GPIO and Python

單元3:Input and output of Raspberry PI

單元4:Communications (Wi-Fi, Bluetooth, Arduino)

單元5:Integration with Cloud platform

實驗:In-class discussions, quiz, hands-on labs

範例Quiz:DIY倒車雷達

  • 結合LED+溫濕度+超音波感測器,設計溫度校正功能,當目標物距離靠近時,閃爍頻率變高

○   距離30cm以上, LED沒反應

○   小於30cm, LED開始閃爍

○   小於15cm, LED的閃爍變快

範例 discussions:慣性感測元件資訊

  • 紀錄加速度的數值, 觀察並畫出靜止與搖晃狀態的資訊
所需實作平台配備

所需實作平台配備說明:(每份供1位同學使用)

建議如下規格之零件:

  • 物聯網平台:Raspberry PI3 (含電源供應器、記憶卡、螢幕線或USB-to-Serial傳輸線)
  • 電子零件:電阻、LED燈泡、麵包板、杜邦線、可變電阻
  • 感測器:溫濕度、超音波、3軸加速度/電子羅盤/陀螺儀、氣壓計、光敏電阻、伺服馬達、Raspberry PI相機模組
  • 軟體:Raspbian (OS), PL2303HX driver (USB-to-Serial driver)

☆選用感測器(optional):氣體濃度感測器、懸浮粒子感測器、EMG感測器(人體脈搏) 、心律感測器

  • 資料來源:科技教育科

LoRaWAN長距離低功耗網路與應用實驗模組

教材模組教學目標

●課程模組整體教學目標:

訓練與培育智慧聯網與智慧校園應用開發人才,經由建置 LoRaWAN 校園網路 (LoRaWAN基地台 + LoRa 微型震動感應器+ LoRa 環境感應器集中器 sensor hub),以及開發智慧校園創新應用軟體APP,讓同學學習 LoRaWAN 長距離低功耗網路基礎知識以及累積智慧校園創新應用 APP 開發經驗,協助建置具創新服務應用的智慧校園。

●教學目標:

以 LoRaWAN 核心技術為基礎,物聯網概論為輔助,透過小型智慧溫室來使用LoRa 通訊模組進行雙向控制的實驗, 讓學生熟悉 LoRaWAN 的運作原理. 最後帶領學生建置 LoRaWAN 校園網路 (LoRaWAN基地台 + LoRa 微型震動感應器+ LoRa 環境感應器集中器 sensor hub),以及開發智慧校園創新應用軟體 APP。

/001/Upload/576/relpic/13097/389/2467298c-a3df-4516-9aa8-61d20b30fa5b.jpg

教材模組課程大綱

課程大綱

  1. 物聯網基礎架構
  2. LPWAN 低功耗廣域網路特性
  3. LoRaWAN 通訊協定與網路架構介紹
  4. LoRaWAN 效能提升機制
  5. LoRaWAN 產業應用
  6. LoRaWAN智慧校園建置與創新應用設計案例

實驗一:物聯網平台 Linkit 7697 介紹. 感測器平台的基礎認識,軟體安裝以及韌體更新等等前置作業。

實驗二:LoRaWAN 通訊模組介紹. 熟習使用 LoRaWAN 通訊模組將傳送數據至雲端平台接收顯示數據。

實驗三:LoRaWAN雙向控制系統實習. 透過小型智慧溫室來使用LoRaWAN 通訊模組進行雙向控制的實驗。

實驗四:LoRaWAN 網路建置與智慧校園創新應用軟體 APP 開發. 帶領學生建置 LoRaWAN 校園網路 (LoRaWAN基地台 + LoRa 微型震動感應器+ LoRa 環境感應器集中器 sensor hub), 以及開發智慧校園創新應用軟體 APP (已建置之雲端智慧校園 LPWAN創新應用數據平台可提供多種 API 給 APP 呼叫使用)。例如:

  1. 各類球場 (籃球場/網球場/羽球場/桌球場等等) 使用管理系統。
  2. 宿舍洗衣機/烘乾機/浴室使用管理系統。
  3. 校園電梯使用數據分析與管理系統。
  4. 校園人員 (老人/小孩) 以及寵物 (校狗) 追蹤管理系統。
  5. 校園環境 (溫溼度, CO2, 光照度) 管理系統。
  6. 校園交通 (單車, 摩托車, 汽車, 校園巴士) 追蹤管理系統。
  7. 校園安全管理系統等等。
所需實作平台配備◆實驗套件/單位/備註
  1. LinkIt 7697 開發板 / 片  / (可供兩人使用)
  2. 感應器套件 (約十種感應器) / 套 / (可供兩人使用) 
  3. LoRaWAN 通訊模組 / 片  / (可供兩人使用)
  4. 雙向控制智慧小型溫室(含溫溼度感應器/風扇/控制器等) / 套 / (可供四人使用)
  5. LoRaWAN Outdoor Gateway (包含場勘以及安裝) / 台  / (可供2000人使用, 全班或全校共用一台),依校園大小與建築分布等等。建議可建置 1-2 台
  6. LoRaWAN Indoor Gateway / 台  / (可供 20 人使用) 也可用來補強戶外基地台信號較弱的地區(如大樓的阻隔等等),建議可建置 3-5 台
  7. LoRaWAN震動感知微型感應器(GPS 衛星定位 + LoRaWAN 通訊 + BLE 藍芽通訊 + 3軸加速器 + 9軸加速器:收集震動、體感、相關種類創新應用的數據) / 組  / 可供 20 人使用 (一組 30 個震動感知微型感應器,可依照校園創新應用APP 功能(如籃球場管理系統) 需求機動分配並建置於校園中)
  8. LoRaWAN 環境感知感應器集中器 (sensor hub) (Linkit 7697+ LoRaWAN 通訊 + WiFi通訊 + 太陽能板+ 溫溼度感應器 + CO2 感應器 + 光照度感應器:收集環境相關種類創新應用的數據) / 組  / 可供 20 人使用 (一組 2 個感應器集中器 sensor hub,可依照校園創新應用APP 功能(如校園空氣溫溼度等等管理系統) 需求機動分配並建置於校園中)
  9. LoRaWAN 微型感應器程式燒錄器 / 台    / 可供 2-4 人使用 (將程式燒錄於微型感應器中)
  10. 雲端智慧校園 LPWAN 物聯網數據收集與分析平台 (包含 API)  / 套    / 可供 1000 人使用, 平台每年服務使用費
其它資源

課程教學磨課師影片 (約 6-9小時) 置放於清華大學學聯網磨課師平台 (www.sharecourse.net)

  • 資料來源:科技教育科

深度學習

教材模組教學目標

●課程模組整體教學目標:

讓學生熟悉深度學習技術與相關應用。

●子模組一:卷積神經網路 (Convolutional Neural Networks)

教學目標:

  1. 介紹卷積神經網路基本原理,培養學生觀念與實作能力。
  2. 透過作業,讓同學實作並視覺化神經網路中間層所擷取到的特徵。
  3. 透過作業,讓同學了解不同filter size、stride所造成的影響。

●子模組二:自編碼器 (Autoencoders)

教學目標:

  1. 介紹自編碼器基本原理,培養學生觀念與實作能力。
  2. 透過作業,讓同學了解不同種類的自編碼器。
  3. 透過作業,讓學生實作重構MNIST-M資料集的自編碼器並觀察結果。

教材模組課程大綱

●子模組一:卷積神經網路 (Convolutional Neural Networks)

課程大綱:

  1. Introduction
  2. Convolution Operation
  3. Pooling
  4. Variants of Basic Convolution Function
  5. Structured Output
  6. Data Types
  7. Efficient Convolution Algorithms
  8. Random or Unsupervised Features
  9. Neuroscientific Basis for Convolutional Networks

實驗: Convolutional Neural Network

實驗內容說明:

Use CIFAR-10 Dataset and build a convolutional neural network to do multi-class classification

In this problem, you will construct a Convolutional Neural Network (CNN) for image recognition using CIFAR-10 dataset. The CIFAR-10 dataset consists of 60,000  color images in 10 classes, with 6,000 images per class. There are 50,000 training images and 10,000 test images

(a)   Implement a CNN for image recognition using CIFAR-10. Analyze the effect of different settings including stride size and filter size. You should show the learning curve of training set and the final test error rate.

(b)   Show some of feature maps in hidden layers

●子模組二:自編碼器 (Autoencoders)

課程大綱:

  1. Introduction
  2. Undercomplete Autoencoders
  3. Representational Power, Layer Size and Depth
  4. Stochastic Encoders and Decoders
  5. Denosing Autoencoders
  6. Learning Manifolds with Autoencoders
  7. Predictive Sparse Decomposition
  8. Applications of Autoencoders

實驗: Autoencoder

實驗內容說明:

Use MNIST-M Dataset and build an autoencoder to observe the learning curve and the generated samples

(a)  Please build an autoencoder to reconstruct mnist-m dataset, and show the reconstruction loss during training stage

(b)  Please refer to the “adversarial autoencoder”(AAE), implement an AAE and use t-SNE dimension reduction method to plot the encoding of training data

所需實作平台配備

使用桌上型電腦、筆記型電腦,或者如參考規格之server (供8~12人使用):

可參考配置如下表:

硬體規格數量

伺服器(Server)
CPU Inteli9-79001
GPU Nvidia GTX 1080Ti 11GB1
MB:X2991
RAM DDR4(2400)16GB4
HDD SATA3 2TB1
Power 1000W1

  • 資料來源:科技教育科

多天線系統通道特性與效能分析

教材模組教學目標

課程模組整體教學目標:

本課程的教學目標是為了讓學生更能夠理解在多天線系統中的通道特性與通道的效能分析,利用USRP NI2901軟體定義無線電(SDR)與LabVIEW Communications System Design Suite2.0的開發平台,讓學生可以更容易了解到MIMO-OFDM的收發理論及實務操作,並介紹各種無線傳輸通道特性。先由OFDM最基本的概念讓學生對目前最廣泛使用的調變技術做一個深度的了解;其次是介紹MIMO OFDM所使用的相關技術,例如空間分集、空間多工等等,讓學生可以了解通道的傳送方式非常多元,搭配實驗二與實驗三的實做課程,可以從程式中驗證上課的理論,更可以加深學生對於這門課的印象。

◆子模組一:OFDM 技術介紹

教學目標:介紹OFDM的原理及應用、OFDM的特性與優點及OFDM經過非時變通道的系統模型。

 子模組二:MIMO OFDM 技術介紹

教學目標:介紹MIMO OFDM的分集技術、組合方法、MIMO系統的架構和MIMO OFDM結合之訊號。

 子模組三: OFDM之同步與通道估測技術

教學目標:介紹OFDM的時間同步與頻率同步以及通道估測的技術,導引訊號、一維線性內插法、FTPC通道估測。

 子模組四:無線通道特性與模型

教學目標:介紹在無線通道的環境下常用的通道模型,模擬各類通道的衰落與路徑損失。

■實驗一:以USRP實現通道中調變與解調變

教學目標:先教學生熟悉NI2901的設備與LabVIEW Communications System Design Suite 2.0的軟體開發環境,接下來介紹QAM的TX與RX如何實做在NI2901上面。

 實驗二:以USRP實現通道中2×2 Alamouti code信號之收發

教學目標:介紹空間分集的概念,利用程式中的Block說明訊號傳送時的方式,以及各個block的功用。

 實驗三:以USRP實現通道中2×2 Spatial Mutiplexing OFDM信號之收發

教學目標:介紹空間多工的概念,用v-blast的方式傳送資料,讓資料的傳輸效率更高。

教材模組課程大綱

子模組一:OFDM 技術介紹

  1. OFDM原理
  2. OFDM特性與優點
  3. OFDM經過非時變通道的系統模型
  4. OFDM之應用

子模組二:MIMO OFDM 技術介紹

  1. 分集技術
  2. 組合(combining)方法
  3. 智慧型天線
  4. 陣列信號處理
  5. MIMO系統
  6. MIMO-OFDM結合之訊號

子模組三:OFDM之同步與通道估測技術

  1. 時間同步
  2. 頻率同步
  3. 解決頻率偏移
  4. 通道估測與補償
  5. 導引訊號通道估測
  6. 一維線性內插
  7. FPTC通道估測

子模組四:無線通道特性與模型

  1. 無線傳播通道基本概念
  2. 電波傳播特性及其對系統之影響
  3. 各類通道與其模擬
  4. Rayleigh衰減通道模擬
  5. 業界無線通道(TGN/UMa/UMi)通道介紹

實驗一:以USRP實現通道中調變與解調變

  1. 藉由實際講述LabVIEW程式碼以理解通訊系統的調變與解調變
  2. 練習程式之修改

實驗二:以USRP實現通道中2×2 Alamouti code信號之收發

  1. 藉由實際講述LabVIEW程式碼以理解Alamouti code的流程及通訊理論
  2. 透過調校程式參數以分析不同情況下的Alamouti code效能
  3. 練習程式之修改

實驗三:以USRP實現通道中2×2 Spatial Multiplexing OFDM信號之收發

  1. 藉由實際講述LabVIEW程式碼以理解2×2 Spatial Multiplexing的工作方式
  2. 透過調校程式參數以分析不同情況下的Spatial Multiplexing效能
  3. 練習程式之修改
所需實作平台配備

所需實作平台配備說明:(每組供2位同學使用)

  • 傳送端:一台NI USRP 2901軟體無線電
  • 接收端:一台NI USRP 2901軟體無線電
  • 一組實驗需要兩台軟體無線電,另自備執行LaVIEW Communications Design Suite電腦兩部
  • 資料來源:科技教育科

行動通訊陣列天線

教材模組教學目標

課程模組整體教學目標:

本課程模組的目標在於讓學生了解陣列天線在行動通訊的應用及設計觀念,因此課程的介紹以應用為起始點,介紹行動通訊的基本觀念,尤其是利用陣列天線來形成細胞規劃的機制;其次將課程引導至次世代的行動應用,包括利用多路徑通道特性來形成MIMO的機制、及MIMO的基本原理與應用;待應用的觀念建置後,將學生的訓練導引至陣列天線的基本原理及設計觀念,最後讓學生設計簡易的陣列天線,以數值模擬的方式來呈現陣列天線的各個面向,其中數值模擬介紹及量測系統的介紹。如此,本模組屬於陣列天線的入門課程,讓學生由應用、規劃、設計、乃至於模擬驗證等均有一個初步的認識,讓學生對於第五代行動通訊天線技術有一個背景式的知識與了解,有助於訓練系統性人才。子模組一:行動通訊概論與細胞規劃

教學目標:介紹4G的網路遠景, 4G相關功目標, 4G之核心技術,第一代到第四代的基本技術參數,細胞規劃: 蜂巢式網路的概念、無線電波干擾、頻率重複使用,增進系統容量、改善通訊品質、多重存取。子模組二:MIMO的基本原理及應用(含Massive MIMO)

教學目標:MIMO技術簡介, MIMO基本原理, MIMO在LTE的應用,Massive MIMO。建立學生MIMO運作機制的觀念,此MIMO技術將會在5G大幅的應用。子模組三:通訊傳播通道概論、估計與量測

教學目標: MIMO通訊傳播特性,MIMO天線系統效能,由多重路徑的訊號差異,讓學生了解通道特性對於行動通訊訊號品質與效能的重要,進而引出MIMO的應用。子模組四:陣列天線的數值模擬技術

教學目標:介紹電磁數值模擬方法與模擬軟體的應用,讓學生跨入設計陣列天線的第一步,利用數值軟體的使用,一步一步引導學生完成一個陣列天線的設計。子模組五:天線量測技術與量測方法

教學目標: 介紹典型的天線量測系統,包括遠場與近場的量測方式,本課程亦介紹各種天線相關參數及其量測方式,讓學生了結天線的特性驗證、及與通訊系統整合時的介面關係。

教材模組課程大綱

◆子模組一:行動通訊概論與細胞規劃

課程大綱:

(1) 無線通訊的世代

(2) 從2G到3G之路:

第一代 (1G , First Generation): 1G –AMPS 及早期行動通訊系統

第二代 (2G , Second generation): 2G–GSM, 2G–IS-95 (窄頻CDMA)

第2.5代 (2.5 G): 2.5G–GPRS 與 WAP 通訊協定

第三代 (3G , Third Generation): 2G/2.5G網路如何升級到3G網路、3G –WCDMA、3G–cdma2000

(3) 從 1G 到 3G 看行動通訊系統之演進

(4) 4G概述: 4G的網路遠景, 4G相關功能目標, 4G之核心技術

(5) 第一代到第四代的基本技術參數

(6) 細胞規劃: 蜂巢式網路的概念、無線電波干擾、頻率重複使用、增進系統容量、改善通訊品質、多重存取


◆子模組二:MIMO的基本原理及應用(含Massive MIMO)

課程大綱:

(1) MIMO 技術簡介:

  • 傳輸模型
  • MIMO是甚麼?
  • LTE中的MIMO 模型
  • MIMO的系統容量
  • 為何選擇MIMO技術

(2) MIMO基本原理:

  • MIMO 系統模型圖
  • MIMO原理
  • 空間複用
  • 發射分集
  • 空間發射分集
  • 空頻發射分集
  • 循環延遲發射分集
  • 接收分集
  • MIMO 關鍵技術: 層映射、預編碼

(3)  MIMO在LTE的應用

  • LTE中的MIMO模式
  • MIMO模式的應用
  • 發射分集的應用場景
  • 空間複用的應用場景
  • 波束成型的應用場景

(4) Massive MIMO:

  • Massive MIMO的定義
  • Multi user vs Single user
  • Massive MIMO的潛力
  • TDD OR FDD
  • Massive MIMO的限制
  • Massive MIMO的研發問題
  • Massive MIMO的Channel
  • Massive MIMO的coding


◆子模組三:通訊傳播通道概論、估計與量測

課程大綱:

(1) MIMO通訊傳播特性

  • 多輸入多輸出系統簡介
  • 無線通道之特性及其參數
  • 波束形成、空間分集和空間多工傳輸技術

(2) MIMO天線系統效能

  • 天線之基礎介紹與設計
  • 提升隔離度之去耦合架構設計
  • 天線間耦合對於通道容量影響
  • 通道量測系統及量測結果分析

◆子模組四:陣列天線的數值模擬技術 

課程大綱:

(1)數值電磁模擬技術基本介紹

  • 陣列天線電磁特性基本介紹
  • 使用MATLAB執行陣列天線場型模擬

(2)電磁模擬軟體HFSS介紹

  • 使用HFSS執行陣列天線電磁模擬
  • 使用HFSS分析陣列天線電磁特性

(3)電磁模擬軟體CST介紹

  • 使用CST執行陣列天線電磁模擬
  • 使用CST分析陣列天線電磁特性

實驗一: 2.4GHz與5.8GHz之1×4陣列天線模擬設計


 ◆子模組五:天線量測系統及量測方法介紹

課程大綱:

(1) 電磁輻射基本理論、天線驗證方法、天線驗證實驗系統。

(2) 天線參數量測方法計紹,包括增益量測與在各種實驗系統的量測方法。

(3) 天線遠、近場量測系統介紹,近場系統包括平面、圓柱面及球面近場量測系統;遠場量測包括戶外量測系統、縮距式天線量測系統等。

所需實作平台配備

所需實作平台配備說明:(每組供 3位同學使用)

以電磁數值模擬軟體在電腦上模擬天線的設計,實驗方式係由三位同學為一組進行陣列天線的設計與參數的驗證。因此實作平台包括Ansys Dessigner/HFSS和Keysight ADS模擬軟體。

另十台電腦可以使用學校電腦教室或購置。

  • 資料來源:科技教育科

下世代編碼技術課程模組

教材模組教學目標

●本課程將介紹編碼理論與實驗。

●理論部分內容包括通道編碼理論簡介、線性區塊碼介紹、低密度奇偶檢查碼原理簡介與編解碼演算法以及極化碼原理與編解碼演算法等部分。

●實作是以Matlab/ Simulink為主要設計工具,將編解碼演算法先以軟體實現,並配合實體層的4×4 MIMO傳收機以Zedbaord/AD9361之軟體無線電平台上實驗。

教材模組課程大綱

●子模組一:編碼理論

課程大綱:

  1. 編碼理論簡介
  2. 線性區塊碼介紹
  3. 低密度奇偶檢查碼簡介及編解碼演算法
  4. 極化碼簡介及編解碼演算法

●子模組二:無線收發機之設計與實現

課程大綱:

  1. 5G低密度奇偶檢查碼與5G極化碼Matlab實作
  2. Simulink與Xilinx SDR平台操作
  3. 無線收發機之實現與實作

所需實作平台配備


實作平台配備說明(每組供2位同學使用)

  • 4個RF發射端:一台4X4 MIMO平台
  • 4個RF接收端:一台4X4 MIMO平台
  • 一組實驗需要2台4X4 MIMO平台

其它資源

示範教學實驗室及聯盟網址:http://5gwct.nctu.edu.tw/

  • 資料來源:科技教育科

5G傳輸模擬技術課程模組

教材模組教學目標

●本課程介紹5G傳輸技術以及相關的模擬技術,包括理論與實驗部分,實驗是以Matlab模擬為主。

●理論部分包括5G傳輸技術簡介,5G通道模型,OFDM簡介,F-OFDM及W-OFDM技術,毫米波傳輸特性等

●在實驗部分是以Matlab/ Simulink來模擬整個系統的傳輸特性,內容包括OFDM系統模擬,F-OFDM系統模擬,W-OFDM系統模擬,毫米波通道模擬,陣列天線模擬等

教材模組課程大綱

●子模組一:理論課程

課程大綱:

  1. 5G傳輸技術簡介
  2. 5G通道模型
  3. OFDM簡介
  4. F-OFDM及W-OFDM

●子模組二:實驗部分

課程大綱:

  1. OFDM系統模擬
  2. F-OFDM系統模擬
  3. OFDM與F-OFDM頻譜特性模擬
  4. 陣列天線之波束成型模擬

所需實作平台配備

所需實作平台配備說明:(每台供1位同學使用)

電腦(搭配軟體MatLab/SimuLink)可以使用學校電腦教室或購置

其它資源

示範教學實驗室及聯盟網址:http://5gwct.nctu.edu.tw/

  • 資料來源:科技教育科

5G大型陣列天線基頻課程模組

教材模組教學目標

5G大型陣列基頻是5G通訊系統必備的一個模組,將可結合毫米波技術實現巨大天線陣列之傳收通訊。此課程介紹陣列信號處理理論教材,例如:波束合成器設計、方位源估測、數位預處理、混合型陣列波束合成通訊技術等,並藉由Matlab軟體平台開發一套完整的多用戶陣列天線波束處理通訊系統。最後,將Matlab開發之軟體結合至4TX/4RX之軟體無線電平台(4X4 MIMO平台),此平台主要包含基頻FPGA、類比DAC/ADC與4天線收發之射頻模組,此實務驗證前將結合多天線陣列間增益與相位調校教材,最終完成一套可實測兩用戶具不同方位同時收發之4TX/4RX陣列天線通訊系統。

●子模組一:5G大型陣列天線基頻理論一

教學目標:介紹大型陣列天線通道模型、數位預處理與波束合成技術,及說明混合型陣列天線架構與信號處理技術

●子模組二:5G大型陣列天線基頻理論二

教學目標:介紹數位波束合成設計、DOA方位角估測、同步技術,最後完成多用戶陣列天線通訊之理論教學與程式設計

●子模組三:5G大型陣列天線基頻實驗一

教學目標:運用4X4 MIMO傳收機平台結合陣列天線增益與相位調校技術,實現單脈波波束合成與DOA角度估測

●子模組四:5G大型陣列天線基頻實驗二

教學目標:以子模組二之教材,運用4X4 MIMO傳收機平台,實現多用戶陣列天線之DBF波束合成與DOA角度估測

教材模組課程大綱

●子模組一:5G大型陣列天線基頻理論一

課程大綱:

  1. 大型陣列天線簡易通道模型簡介
  2. 數位預處理技術(含Digital Precoding程式)
  3. 類比波束合成技術(含波束配對技術)
  4. 混合型(數位預處理與類比波束合成)之大型陣列天線處理技術(含Hybrid Precoding程式)

●子模組二:5G大型陣列天線基頻理論二

課程大綱:

  1. 大型陣列天線波束合成技術(含Beamforming程式)
  2. 簡易方位角(DOA)估計技術(含DOA估計程式)
  3. 簡易多用戶數位基頻同步處理技術(含Multiuser Synchronization程式)

●子模組三:5G大型陣列天線基頻實驗一

課程大綱:

  1. 4X4 MIMO傳收機簡介
  2. 運用4X4 MIMO傳收機平台實現單脈波波束合成與DOA角度估測(五大步驟)

●子模組四:5G大型陣列天線基頻實驗二

課程大綱:

  1. 運用4X4 MIMO傳收機平台實現多用戶陣列天線之DBF波束合成與DOA角度估測(二大步驟)
  2. Matlab/Simulink延伸學習教材(Phase Array Toolbox與RF Toolbox等五項)

所需實作平台配備

所需實作平台配備說明:(每組供2位同學使用)

  • 4個RF發射端:一套4X4 MIMO平台
  • 4個RF接收端:一套4X4 MIMO平台
  • 一組實驗需要2套4X4 MIMO平台
其它資源

示範教學實驗室及聯盟網址:http://5gwct.nctu.edu.tw

  • 資料來源:科技教育科

5G NR實體層技術課程模組

教材模組教學目標

◆教材模組:

此課程介紹如何將4G行動通訊的正交分頻多工(OFDM)與正交分頻多工接取(OFDMA)核心技術,延伸到新發展的5G NR實體層技術。新技術包括5G NR新信號波型與非正交多工(NOMA)兩大類,兩大類技術中又各有幾項小技術,這幾項小技術的比較、優缺點、與特色為何,是本教材模組介紹的重點。教材模組分上課教材與實驗教材兩部分。

◆教材特色:

設計淺顯易懂的課程內容,主要以實際簡化的例子為主,搭配Matlab程式碼、Simulink model、與SDR平台,讓學生從例子與實驗中,了解學習5G NR實體層技術的精神與內涵。

教材模組課程大綱

上課教材包括:

1.Cyclic Prefix Orthogonal Frequency Division Multiplexing (CP-OFDM)

2.New Multi-Carrier Waveforms

  • Universal Filter Multi-Carrier Waveform 
  • Filter Bank Multi-Carrier Waveform
  • Generalized Frequency Division Multiplexing
3.Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) Techniques
  • Power-Domain Non-Orthogonal Multiple Access
  • Sparse Code Multiple Access

實驗教材包括:

  1. 軟體定義無線電 SDR 簡介
  2. Zedboard 與 AD9361 簡介
  3. Power-Domain Non-Orthogonal Multiple Access 實驗
  4. Filter Band Multi-Carrier 實驗

所需實作平台配備

所需實作平台配備說明: (每組供2位同學使用)

  • 傳送端:一套Zedboard與RF模組(AD9361)
  • 接收端:一套Zedboard與RF模組(AD9361)
  • 一組實驗需要兩套FPGA板

其它資源

示範教學實驗室及聯盟網址:http://5gwct.nctu.edu.tw/

  • 資料來源:科技教育科

4G/5G行動寬頻協同網路課程模組

教材模組教學目標

本課程介紹3GPP標準中與4G及5G整合相關的行動網路協定與核網技術,將涵蓋各種先進的協同網路協定架構與方法,包括Standalone (SA)與Non-Standalone (NSA)等5G架構中,如何利用Dual Connectivity (DC)及EN-DC (E-UTRAN New-Radio – Dual Connectivity)技術來進行4G、5G、Non-3GPP等各式無線網路的協同運作與整合。

●   學習在Linux上架設及修改UE、eNB、EPC及5GC開源碼,培養行動網路建置及偵錯分析的基本能力。

●   熟悉5G行動寬頻網路重要的DC及SBA技術,了解5G行動寬頻協同網路的運作及原理。

●   學會在5G仿真模擬實驗環境進行效能量測及協定分析,培養在5G行動寬頻網路的實務能力。

教材模組課程大綱

課程模組:4G/5G行動寬頻協同網路

課程大綱:

  1. 5G行動網路簡介
  2. LTE-A系統架構
  3. 5G系統架構:NSA與SA
  4. Dual Connectivity (DC)技術
  5. Service-Based Architecture (SBA)技術
  6. 網路協同存取技術
  7. 開源碼行動通訊暨5G模擬平台

實驗一:開源碼 srsLTE平台建置與基本量測

  1. 建置srsLTE的srsUE、srsENB+srsEPC,讓學生學會建立srsLTE行動通訊網路開源碼實驗平台。
  2. 透過srsUE以SDR連接srsENB+srsEPC進行觀察與量測,讓學生熟悉網路的偵錯及量測工具。

實驗二:DC效能量測與分析

  1. 了解如何修改srsLTE開源碼以支援DC,讓學生熟悉3GPP系統架構及srsLTE軟體結構。
  2. 調整srsLTE的設定及控制DC的傳輸比例,讓學生深入了解DC的運作原理及效能議題。

實驗三:SBA建置與協定分析

  1. 建置支援SBA的5GC開源系統,讓學生學會建立5GC核網系統並了解5G核網架構。
  2. 設定4G的UE及eNB並連接5GC,讓學生觀察4G與5G網路的協同運作並分析協定。

實驗四:5G Emulator仿真模擬實驗

  1. 建置兩個小基站以模擬EN-DC的協同運作,讓學生熟悉NSA的5G協同網路架構。
  2. 透過srsUE連線來觀察封包的內容及傳遞過程,讓學生熟悉NSA運作流程及協定。

所需實作平台配備

所需實作平台配備說明:(一套設備可供5位學生使用)
  • 一台桌上型電腦或筆電 (srsUE)
  • 兩台桌上型電腦 (srsENB+srsEPC/Free5GC)
  • 三片SDR卡:LimeSDR三片或USRP B210三片

其它資源

5G行動網路協定與核網技術聯盟:http://140.117.164.12/mbat_cctu/

  • 資料來源:科技教育科

下世代Network Slicing模組設計課程模組

教材模組教學目標

網路切片是一種可以透過虛擬化技術,將各式各樣的服務整合在同個實體底層基礎設備的功能,並且具備同時執行這些服務的能力。服務與服務之間互相獨立,彼此不互相干擾,使用者或服務供應商可以藉由結合數個服務形成新的服務。其中,服務所構成的網路架構是透過網路功能虛擬化(Network Function Virtualization;NFV)實現的。網路切片服務模組具有可替換性與可攜性,在未來的5G 架構中,具備著能快速建置與快速調配的功能。

本課程之教學目標為培育學生具備Pre-5G/5G 知能及網路切片實務技術,養成台灣通訊產業界所需要之人才。並透過課程培養學生以下之核心能力:

  • 透過課堂講授讓學生得以學得網路切片技術之相關知識
  • 透過實驗使學生擁有網路切片與服務應用相關之實務技術
  • 透過專題實作培養學生創意思考與問題解決之態度與能力

教材模組課程大綱

課程模組:下世代Network Slicing模組設計

課程大綱:

  • 5G與網路切片導論
  • SDN、NFV與網路切片
  • 3GPP Network Slicing Standard
  • 網路切片資源管理與實作研究議題探討
  • 網路切片之安全性探討
  • 實驗一:以Mininet搭配Controller使用OpenFlow模擬SDN網路
  • 實驗二:在Mininet模擬環境下實現速率控制
  • 實驗三:開源軟體實現NFV以及虛擬資源分配
  • 實驗四:透過 Queue設計實現保障優先度及流量管控以實現切片概念
可分享教材模組內容說明

授課教材投影片(課程+實驗): 898 頁

  1. 5G與網路切片導論(50頁):可公開
  2. SDN、NFV與網路切片( 212頁):可公開
  3. 3GPP Network Slicing Standard (150頁):可公開
  4. 網路切片資源管理與實作研究議題探討( 180頁):可公開
  5. 網路切片之安全性探討(105頁):可公開

實驗:共4組

  1. 以Mininet搭配Controller使用OpenFlow模擬SDN網路 ( 61頁):可公開
  2. 在Mininet模擬環境下實現速率控制 ( 67頁):可公開
  3. 開源軟體實現NFV以及虛擬資源分配 ( 31頁):可公開
  4. 透過 Queue設計實現保障優先度及流量管控以實現切片概念 ( 42 頁):可公開

所需實作平台配備

所需實作平台配備說明:

1.選項一為實驗必要設備:現有個人電腦、開源軟體

2.選擇二為可選擇設備,若有需求可申請補助:USRP、天線、Sim card、SDN switch

  • 模擬平台(個人電腦, 與開源軟體) (一套設備可供 1 位學生使用)開源軟體(Mininet, SDN控制器OpenDaylight, Openstack, Iperf, OAI)
  • 模擬平台+ USRP+SDN switch (一套設備可供 10 位學生使用)
  • USRP B210 
  • USRP專用天線 兩根 
  • Sim card 一組10片 
  • SDN switch 

其它資源

5G行動網路協定與核網技術聯盟:http://140.117.164.12/mbat_cctu/

  • 資料來源:科技教育科

5G系統層模擬技術課程模組

教材模組教學目標

●讓修課學生學習5G通訊領域暨系統層模擬技術的最新理論、技術、實作經驗

●了解業界的開發經驗及最新國際5G通訊標準與系統評估的發展現況

●引導學生動手調整系統層模擬器並分析結果,以期能培養對於通訊系統新設計的效能評比能力

教材模組課程大綱

課程大綱:

  1. 3GPP LTE及5G New Radio Access Network簡介與標準制定過程
  2. 系統層模擬器架構
  3. 5G通道模型(Large-Scale Fading & Small-Scale Fading)
  4. RI、PMI、CQI估算與Adaptive MCS
  5. 通道狀態相依排程演算法與HARQ
  6. 實體層萃取、鏈結層效應與Effective SINR
  7. 效能評比準則及校準程序

實驗一:WiSE系統層模擬器安裝與測試

讓學生安裝模擬器平台,了解如何使用WiSE系統層模擬器,並可自行調整參數,觀察模擬器執行的結果。

實驗二:網路拓樸Topology GUI及Serving cell assignment的觀察與分析

讓學生使用WiSE模擬器的圖形化使用者介面(GUI),實際呈現網路拓樸並觀察使用者設備(UE)所選取服務基地台的分布狀況,並利用GUI解釋各項數據。

實驗三:通道模型、子載波信號干擾雜訊比及實體層萃取的觀察與分析

1.讓學生了解何謂effective SINR,並透過實驗去了解、熟悉effective SINR的計算方式。

2.觀察重傳機制與通道狀況的估測回報,調整參數來驗證系統效能的變化。

實驗四:與國際規格文件進行normalized user throughput及spectrum efficiency校準

讓學生體驗與國際標準文件的校準過程,產生校準報表,與其他國際公司結果比較效能數據與分析相關的效能指標。

所需實作平台配備

所需實作平台配備:(一套設備可供10位學生使用)

  • WiSE系統層級模擬器
  • 桌上型電腦1台: 執行模擬器平台

其它資源

5G行動網路協定與核網技術聯盟:http://140.117.164.12/mbat_cctu/

  • 資料來源:科技教育科

結合5G行動網路之無人戴具通訊技術

教材模組教學目標

此課程將以滯空無人戴具裝載無線基地台之空中基地台(Aerial Base Station,ABS)為研究對象的一系列課程。課程內容主要教授以理論與實務並重的空對地通道特性與通訊技術應用於無人機的相關課程。

●子模組一:無人戴具通訊技術模組

教學目標:採用GNU Radio Companion實驗環境建置與Pluto SDR建置OFDM通訊系統實驗

●子模組二:無人載具飛控系統

教學目標:以商售無人載具結合Python語言和Socket網路通訊技術,開發關鍵無人載具飛控系統實驗

教材模組課程大綱

 子模組一:無人戴具通訊技術模組

課程大綱:

  1. 簡介軟體無線電與GNU Radio
  2. GNU Radio Companion實驗環境建置與FM收音機實驗
  3. 無人載具應用與空對地通道特性探討
  4. OFDM傳輸技術簡介
  5. 使用Pluto SDR建置OFDM通訊系統實驗

●子模組二:無人載具飛控系統

課程大綱:

  1. 無人載具介紹
  2. 系統架構
  3. 運動原理
  4. 政府法規限制
  5. 飛行控制方式
  6. 自動駕駛系統
  7. Tello無人機與Python
  8. Tello無線通訊方法
  9. Tello飛行控制實現
所需實作平台配備

實作平台配備說明:

●子模組一:無人戴具通訊技術模組

無人載具傳送端:USRP B210 (15人輪流使用)

地面接收端:ADALM-PLUTO (1人1台)

●無人戴具飛控實驗設備:

無人載具:Tello EDU (1人1台)

  • 資料來源:科技教育科

物聯網軟體基地台設計與實作

教材模組教學目標本課程以開放式軟體定義基地台來進行教學,教學內容包含:3GPP LTE和物聯網實體層處理流程、了解軟體定義實體層執行緒控制流程、設計演算法於軟體定義實體層,學員在完成課程學習後,具備熟悉3GPP LTE實際運作流程,以及使用軟體定義基地台平台進行研究與開發的能力。
教材模組課程大綱

● 3GPP LTE實體層運作流程概論

  1. 開放式軟體基地台安裝
  2. 軟體定義實體層之模擬平台

●   3GPP LTE實體層下行通道運作講解

  1. 多樣性傳輸模式(TM2)之實作
  2. 空間多工傳輸模式(TM3/4)實作

●   3GPP LTE實體層上行通道運作講解

  1. 隨機存取可靠度強化實作
  2. 時序同步機至強化實作
  3. 功率控制機制強化實作

●  無線電通道效應

  1. 無線電通道效應模組建置
  2. 移動通訊之通道估測演算法開發

● 物聯網運作流程

  1. 多使用者模擬器實現
  2. 巨量使用者隨機存取網路演算法開發
所需實作平台配備

實作平台配備說明:(2人1組)

  • 高階個人電腦(含SSD):一台
  • USRP射頻卡板miniB200:一張
  • 低階4G手機:一隻
  • 實驗用空白SIM卡:一張
  • 資料來源:科技教育科

NB-IoT 通訊協議與應用系統實驗課程模組

教材模組教學目標

●課程模組整體教學目標:

訓練與培育智慧聯網與智慧校園應用開發人才,經由建置 NB-IoT 穿戴式感應器+ NB-IoT 環境感應器集中器(sensor hub),以及開發智慧校園創新應用軟體APP,讓同學學習 NB-IoT 長距離低功耗網路基礎知識以及累積智慧校園創新應用 APP 開發經驗,協助建置具創新服務應用的智慧校園。

●教學目標:

以 NB-IoT 核心技術為基礎,物聯網概論為輔助,透過小型智慧溫室來使用NB-IoT通訊模組進行雙向控制的實驗,讓學生熟悉 NB-IoT 的運作原理。最後帶領學生開發 NB-IoT 校園創新應用 (NB-IoT 穿戴式感應器+ NB-IoT 環境感應器集中器 sensor hub),以及開發智慧校園創新應用軟體 APP。

教材模組課程大綱

課程大綱:

  1. EC-GSM 通訊技術
  2. LTE-M 通訊技術
  3. NB-IoT 通訊技術
  4. NB-IoT 產業應用
  5. NB-IoT 智慧校園創新應用
  • LinkIt 7697 物聯網平台開發版(Arduino 環境下)
  • NB-IoT 通訊模組 (包含SIM 卡), 傳輸數據到雲端
  • NB-IoT雙向控制系統
  • NB-IoT 穿戴式感應器 (GPS, NB-IoT, 藍芽, 三軸加速器, 溫溼度感應器)
  • NB-IoT 環境感應器 (NB-IoT, 土壤感應器 (溫度, 濕度, 電導度))
  • NB-IoT 智慧校園創新應用設計開發

實驗一:物聯網平台 Linkit 7697 介紹. 感測器平台的基礎認識,軟體安裝以及韌體更新等等前置作業。

實驗二:NB-IoT 通訊模組介紹. 熟習使用 NB-IoT 通訊模組將傳送數據至雲端平台接收顯示數據。

實驗三:NB-IoT雙向控制系統實習. 透過小型智慧溫室來使用NB-IoT 通訊模組進行雙向控制實驗。包含空氣溫溼度感應器, 土壤溫溼度感應器, 風扇, 照光, 滴灌澆水系統. 將智慧溫室的感應器數據透過 NB-IoT 模組傳送到雲端平台, 經過分析數據後再透過 NB-IoT 適時進行開啟風扇, 燈光, 以及滴灌澆水馬達, 讓溫室環境適合植物成長

實驗四:NB-IoT 穿戴式感應器 (GPS, NB-IoT, 藍芽, 三軸加速器, 溫溼度感應器) 實習與數據收集分析

實驗五: NB-IoT 環境感應器集中器 sensor hub (NB-IoT, 土壤感應器 (溫度/濕度/電導度)) 實習與數據收集分析

實驗六:  NB-IoT 智慧校園創新應用軟體 APP 開發。帶領學生開發 NB-IoT 校園創新應用 (NB-IoT 穿戴式感應器+ NB-IoT 環境感應器集中器 sensor hub),以及開發智慧校園創新應用軟體 APP。 (已建置之雲端智慧校園創新應用數據平台可提供多種API給APP呼叫使用)。例如:

  • 各類球場 (籃球場/網球場/羽球場/桌球場等等) 使用管理系統。
  • 宿舍洗衣機/烘乾機/浴室使用管理系統。
  • 校園電梯使用數據分析與管理系統。
  • 校園人員(師生/老人/小孩) 以及寵物 (校狗) 追蹤管理系統。
  • 校園環境 (溫溼度/光照度/風速/風向等等) 管理系統。
  • 校園交通 (單車/摩托車/汽車/校園巴士) 追蹤管理系統。
  • 校園安全管理系統等等。
所需實作平台配備所需實作平台配備:
實驗套件
單位
備註
LinkIt 7697 開發板

(可供2人使用)
感應器套件 (約十種感應器)

(可供2人使用)
NB-IoT 通訊模組

(可供2人使用)

包含電信公司SIM card  及一年流量使用費

NB-IoT 通訊模組程式燒錄器

可供 2-4 人使用 (將程式燒錄於NB-IoT 通訊模組中)
雙向控制智慧小型溫室

(可供4人使用)

包含空氣溫溼度感應器/土壤溫溼度感應器/風扇/燈光排/滴灌馬達/控制繼電器等。

不包含 NB-IoT 通訊模組

NB-IoT穿戴式感應器

可供 20 人使用 (一組 10 個 NB-IoT穿戴式感應器,可依照校園創新應用APP 功能(如人員路徑追蹤管理系統, 校園設施使用管理系統) 需求機動分配並建置於校園中, 收集相關種類創新應用的數據)

 NB-IoT穿戴式感應器規格: GPS 衛星定位 + NB-IoT 通訊 + BLE 藍芽通訊 + 3軸加速器+ 溫溼度感應器 + 電信公司SIM card (含一年流量使用費)

NB-IoT 環境感應器集中器 (sensor hub)

可供 20 人使用 (一組 2 個感應器集中器 sensor hub,可依照校園創新應用APP 功能(如校園溫溼度等等管理系統) 需求機動分配並建置於校園中, 收集環境相關種類創新應用的數據)

 NB-IoT 環境感應器集中器規格: NB-IoT 通訊 + 太陽能板 + 土壤溫溼度與電導度感應器+ 電信公司SIM card  (含一年流量使用費)

雲端智慧校園 LPWAN 物聯網數據收集與分析平台 (包含 API)

可供 200 人使用, 平台每年服務使用費

  • 資料來源:科技教育科

Sub-6GHz/mmW共構之多輸入輸出射頻模組

教材模組教學目標

課程模組整體教學目標:

本課程模組係著眼於微波/毫米波電路與模組在5G系統的應用,以模組化課程作基本學理介紹、設計工具使用與實作量測訓練,適合電機、電子、通訊等相關領域大三以上學生修習。本課程利用電腦模擬進行毫米波電路與射頻系統教學,並以低成本商用IC組成毫米波射頻模組,讓學生實地觀察系統運作,一般學校皆可負擔,若校方有精密的毫米波頻譜儀與網路分析儀,學生可更深入學習進階量測技術。課程內容首先介紹無線通訊傳收架構與基本特性參數,並引入阻抗匹配與反射等高頻特性觀念;接著以電路方塊及表現參數方式逐一了解無線傳收機各個組成模塊,如濾波器、放大器、混頻器、倍頻器與頻率合成器等,特別以電腦模擬強調毫米波電路的精密度要求;再以系統效能考量,反推各電路之規格要求,並用調變信號作多輸入輸出無線傳輸功能與規格確認;最後討論多輸入輸出射頻模組與天線陣列之整合設計與製程技術要求,以達到5G系統毫米波與多輸入輸出特色教學的要求。各子模組內容介紹如下:

●   子模組一:Sub-6GHz/mmW共構之射頻傳收機架構

教學目標:本子模組介紹Sub-6GHz/mmW共構之多輸入輸出射頻傳收機基本架構,特別強調利用現成且低成本之元件、模組與發展系統,如何規劃建構出5G系統所需的射頻平台,並界定各電路模組所需的規格要求。


●  子模組二:射頻傳收機電路模組分析、設計與量測

教學目標:本子模組針對無線傳收機各個組成模塊,如濾波器、放大器、混頻器、倍頻器與頻率合成器之基本功能與特性參數作初步介紹,並以濾波器與放大器為例,以電腦模擬方式作電路設計練習,同時對所發展之Sub-6GHz/mmW共構之射頻傳收機作實際量測。


●  子模組三:多輸入輸出射頻傳收機系統效能分析與評估

教學目標:利用電腦軟體將所發展之Sub-6GHz/mmW共構之射頻傳收機各組成方塊整合作系統效能分析模擬,系統效能參數包括發射功率、輸出信號頻譜、鄰近波道洩漏功率比、接收靈敏度、接收頻率選擇度等,各電路方塊之規格參數以該商用元件規格書所載為主,若有不足再作電路特性參數量測,由模擬結果可學習哪些電路方塊規格參數對系統效能有決定性的影響。


●  子模組四:多輸入輸出射頻模組與天線陣列之整合技術

教學目標:介紹5G系統多輸入輸出射頻模組與天線陣列如何應用先進封裝/印刷電路板製程技術作整合,同時提出高度整合下須面對的電源完整性(Power Integrity, PI)、信號完整性(Signal Integrity, SI)、電磁干擾(Electromagnetic Interference, EMI)與散熱問題。

教材模組課程大綱

◆⼦模組⼀:Sub-6GHz/mmW共構之射頻傳收機架構

課程⼤綱:

  • 基本無線傳收機組成⽅塊
  • 軟體定義無線電發展平台
  • Sub-6GHz/mmW共構之頻率規劃與元組件選擇
  • 各電路⽅塊之規格界定與系統效能估算

實驗單元⼀: Sub-6GHz/mmW射頻傳收機迴路測試

實驗單元⼆: Sub-6GHz/mmW單路射頻傳輸/接收測試

⼦模組⼆:射頻傳收機電路模組分析、設計與量測
課程⼤綱:
  • 濾波器基本觀念與規格參數介紹
  • 耦合線濾波器設計
  • 放⼤器基本觀念與規格參數介紹
  • ⼩信號放⼤器設計
  • 混頻器基本觀念與規格參數介紹
  • 倍頻器基本觀念與規格參數介紹
  • 頻率合成器基本觀念與規格參數介紹

實驗單元三: 以微波電路模擬軟體進⾏耦合線濾波器分析與設計

實驗單元四: 以微波電路模擬軟體進⾏⼩信號放⼤器分析與設計

⼦模組三:多輸入輸出射頻傳收機系統效能分析與評估
課程⼤綱:
  • Sub-6GHz/mmW共構之射頻發射機系統效能分析
  • Sub-6GHz/mmW共構之射頻接收機系統效能分析
  • Sub-6GHz/mmW共構之多輸入輸出天線系統分析
  • Sub-6GHz/mmW共構之多輸入輸出傳收機系統效能分析

實驗單元五:以微波電路模擬軟體進⾏多輸入輸出天線系統模擬

實驗單元六: 以微波電路模擬軟體進⾏多輸入輸出傳收機系統模擬

⼦模組四:多輸入輸出射頻模組與天線陣列之整合技術

課程⼤綱:

  • 半導體封裝與印刷電路板整合技術概觀
  • 應⽤封裝與印刷電路板製程於天線陣列設計
  • 應⽤封裝與印刷電路板製程於天線陣列與射頻模組整合
  • 天線陣列/射頻電路模組⾼度整合下之電源完整性、信號完整性、電磁⼲擾以及散熱問題

實驗單元七:以微波電路模擬軟體之電磁分析功能建構於封裝/印刷電路板製程技術之天線陣列系統

所需實作平台配備實作平台配備說明:
  • 利⽤現成且低成本之元件、模組與發展系統,建構Sub-6GHz/mmW多輸入輸出射頻傳收實作平台
  • 微波電路模擬軟體軟體租⽤
  • 資料來源:科技教育科

行動終端多天線設計課程模組

教材模組教學目標

◆課程模組整體教學目標:

本課程模組的標的為具有基本電機電子訓練背景的大三學生為目標,透過模組化的實作課程單元,以電磁模擬軟體為媒介,快速熟悉天線輻射機制,天線阻抗匹配原理,進而導入先進無線通訊規格所需要的多天線系統,了解緊湊式配置的多天線系統所需要的天線設計需求,包含多頻段操作與各式天線解耦合技術。本模組內容配置可用於如天線導論等大學部課程,建立學生對天線原理與行動裝置天線需求的認識;亦可搭配研究所階段的天線與微波電路相關課程,講授多天線設計技巧、天線解耦合技術,以及與5G等先進無線通訊標準的關聯。

子模組一:天線輻射原理、重要參數與微型化技術

教學目標:本子模組適合修習過電磁學,但無天線基礎之大學生,介紹共振型天線單元如何產生輻射,天線尺寸與共振頻率的關係,並以光學與聲學相關的日常生活經驗闡述天線集合結構與輻射能量分布特性的關聯。

子模組二:電磁數值方法與天線模擬技術

教學目標:讓學生了解商用電磁模擬軟體的核心:數值方法,及其處理天線共振、電磁輻射、近場電磁場分布轉換遠場輻射場型等電磁問題的原理。並以實作單元教授電磁模擬軟體使用與天線設計演練。

子模組三:行動裝置小型化天線設計

教學目標:介紹常見的行動裝置小型化天線型式與無線通訊的天線需求規格,分析其達到物理尺寸縮小、電氣長度不變的技巧,如何達到多頻操作、寬頻操作、指向性提升等性能。並比較不同型式天線的應用特性與優缺點。

子模組四:行動終端多天線設計與解耦合技術

教學目標:介紹多天線系統與MIMO等先進無線通訊技術的關係,多天線系統效能評估指標。針對行動裝置上,緊湊式的多天線布建環境,說明如何化解輻射耦合與傳導電流耦合,提升相鄰天線間的隔離度。

子模組五:天線製作與基礎量測方法

教學目標:介紹典型的天線量測系統,包括遠場與近場的量測方式,本課程亦介紹各種天線相關參數及其量測方式,讓學生了結天線的特性驗證、及與通訊系統整合時的介面關係。

教材模組課程大綱

●子模組一:天線輻射原理、重要參數與微型化技術

課程大綱:

  • 自然共振現象
  •   天線輻射現象
  •   天線重要參數
  •   天線縮小化技巧

實驗單元一:以Rectenna觀察指向性天線與全向性天線的輻射特性。

●子模組二:電磁數值方法與天線模擬技術

課程大綱:

  • 電磁數值方法原理
  •   電磁數值方法種類與特性
  •   電磁數值方法於天線及傳播問題之應用
  •   Excitation、Meshing and Absorbing boundaries

實驗單元二:HFSS電磁模擬軟體操作教學:導波管例。

實驗單元三:HFSS電磁模擬軟體天線設計教學:偶極天線例。

●子模組三:行動裝置小型化天線設計

課程大綱:

  • 常見無線通訊應用之天線需求
  •   常見行動裝置小型化天線型式介紹
  •   天線微型化技巧與設計之注意事項
  •   微型天線性能限制與利用裝置平台提升天線性能技巧

實驗單元四:HFSS電磁模擬軟體天線設計教學:單極天線及其變形。

實驗單元五:HFSS電磁模擬軟體天線設計教學:微帶天線及其多模態、多極化設計。

●子模組四:行動終端多天線設計與解耦合技術

課程大綱:

  • 行動終端之多天線需求與通訊性能提升原理
  •   多天線系統效能評估參數
  •   天線輻射耦合機制與解耦合技巧
  •   天線傳導耦合機制與解耦合技巧

實驗單元六:HFSS電磁模擬軟體天線設計教學:以極化分集漸少天線輻射耦合。

實驗單元七:HFSS電磁模擬軟體天線設計教學:以接地面突出結構減少天線傳導耦合。

●子模組五:天線製作與基礎量測方法

課程大綱:

  • 行動終端之多天線需求與通訊性能提升原理
  •   多天線系統效能評估參數
  •   天線輻射耦合機制與解耦合技巧
  •   天線傳導耦合機制與解耦合技巧

實驗單元八:以PCB板製作小型化行動裝置雙天線系統。

實驗單元九:以網路分析儀量測實作天線輸入阻抗與耦合係數。

所需實作平台配備

所需實作平台配備說明:(每組供 3位同學使用):

以電磁數值模擬軟體在電腦上模擬天線的設計,實驗方式係由2~3位同學為一組進行行動終端天線設計與效能驗證。實作平台為Ansys HFSS模擬軟體。

  • 資料來源:科技教育科

5GNR實體層技術課程模組

教材模組教學目標

教材模組:

此課程介紹如何將4G 行動通訊的正交分頻多工(OFDM)與正交分頻多工接取(OFDMA)核心技術,延伸到新發展的5G NR 實體層技術。新技術包括5G NR 新信號波型與非正交多工(NOMA)兩大類,兩大類技術中又各有幾項小技術,這幾項小技術的比較、優缺點、與特色為何,是本教材模組介紹的重點。教材模組分上課教材與實驗教材兩部分。

◆教材特色:

設計淺顯易懂的課程內容,主要以實際簡化的例子為主,搭配Matlab 程式碼、Simulink model、與SDR 平台,讓學生從例子與實驗中,了解學習5G NR 實體層技術的精神與內涵。

教材模組課程大綱

上課教材包括:

1.Cyclic Prefix Orthogonal Frequency Division Multiplexing (CPOFDM)

2.New Multi-Carrier Waveforms

  • Universal Filter Multi-Carrier Waveform
  • Filter Bank Multi-Carrier Waveform
  • Generalized Frequency Division Multiplexing

3.Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) Techniques

  • Power-Domain Non-Orthogonal Multiple Access
  • Sparse Code Multiple Access

 實驗教材包括:

  1. 軟體定義無線電 SDR 簡介
  2. Zedboard 與 AD9361 簡介
  3.  Power-Domain Non-Orthogonal Multiple Access 實驗
  4. Filter Band Multi-Carrier 實驗
所需實作平台配備

實作平台配備說明: (每組供2 位同學使用)

  • 傳送端:一套Zedboard 與RF 模組(AD9361)
  • 接收端:一套Zedboard 與RF 模組(AD9361)
  •  一組實驗需要兩套Zedboard 與RF 模組(AD9361)
  • 資料來源:科技教育科

5G基頻傳收機實作課程模組

教材模組教學目標

5G 基頻傳收機模組為較進階的技術,教材模組分上課教材與實驗教材兩部分。在教材模組部分,以漸進、由簡入繁的方式,介紹傳與收的基本概念、基頻傳收機的架構、角度與CORDIC技術、以至應用到5G傳收機使用的預編碼技術。實驗教材部分則搭配Matlab程式碼與軟體無線電平台,讓學生從例子與實驗中,體會5G 基頻傳收機設計的特色與精神。

教材模組課程大綱

上課教材包括:

  • Part I: Fundamentals for the Baseband Transceiver
  • Part II:CORDIC Rotation and Its Application
  • Part III: Precoding Techniques
    • Precoding Fundamentals
    •  Compressed Beamforming Weight Precoding
    •  Codebook Based Precoding
  •  Part IV:Angle of Arrival Estimation
    • Methods for Angle of Arrival Estimation
    •  Antenna Calibration

 實驗教材包括:

  • Part I:軟體定義無線電 SDR 簡介
  • Part II: E1000 SDR 簡介
  • Part III: Angle of Arrival Estimation 實驗
  • Part IV: Codebook Based Precoding
所需實作平台配備

實作平台配備說明: (每組供2 位同學使用)

  • 4 個RF 發射端:一台4X4 MIMO 平台
  • 4 個RF 接收端:一台4X4 MIMO 平台
  • 一組實驗需要2 台4X4 MIMO 平台
  • 資料來源:科技教育科

5G通訊系統設計課程模組

教材模組教學目標本課程旨在使用工研院所開發的系統層級模擬軟體WiSE以從事5G通訊體統設計,主要的目的是讓熟悉實體層演算法的同學能評估各種演算法與參數設定對系統層級效能的影響,進而能對5G通訊系統做效能最佳化。
教材模組課程大綱

課程大綱:

I. Introduction to 5G

II.Introduction to WiSE

  1. Introduction
  2. 5G SCM channel model
  3. Scheduler and HARQ
  4. Codebook and CSI feedback
  5. EESM and MIESM

III.Experiments with WiSE

  1. Deployment of basestations
  2. UE mobile speeds
  3.  Antenna configurations
  4.  Calculation of mutual information
所需實作平台配備所需實作平台配備:
  • 個人電腦 
  • WiSE軟體授權
  • 資料來源:科技教育科

5G系統層模擬技術課程模組

教材模組教學目標

讓修課學生學習5G 通訊領域暨系統層模擬技術的最新理論、技術、實作經驗。

了解業界的開發經驗及最新國際5G 通訊標準與系統評估的發展現況。

引導學生動手調整系統層模擬器並分析結果,以期能培養對於通訊系統新設計的效能評比能力。

教材模組課程大綱

課程大綱:

  1. 3GPP LTE 及5G New Radio Access Network 簡介與標準制定過程。
  2. 系統層模擬器架構。
  3. 5G 通道模型(Large-Scale Fading & Small-Scale Fading)。
  4. RI、PMI、CQI 估算與Adaptive MCS。
  5. 通道狀態相依排程演算法與HARQ。
  6. 實體層萃取、鏈結層效應與Effective SINR。
  7. 效能評比準則及校準程序。

實驗一:WiSE 系統層模擬器安裝與測試

讓學生安裝模擬器平台,了解如何使用WiSE 系統層模擬器,並可自行調整參數,觀察模擬器執行的結果。

實驗二:網路拓樸Topology GUI 及Serving cell assignment 的觀察與分析

讓學生使用WiSE 模擬器的圖形化使用者介面(GUI),實際呈現網路拓樸並觀察使用者設備(UE)所選取服務基地台的分布狀況,並利用GUI 解釋各項數據。

實驗三:通道模型、子載波信號干擾雜訊比及實體層萃取的觀察與分析

  1. 讓學生了解何謂effective SINR,並透過實驗去了解、熟悉effective SINR 的計算方式。
  2. 觀察重傳機制與通道狀況的估測回報,調整參數來驗證系統效能的變化。

實驗四:與國際規格文件進行normalized user throughput 及spectrum efficiency 校準

讓學生體驗與國際標準文件的校準過程,產生校準報表,與其他國際公司結果比較效能數據與分析相關的效能指標。

所需實作平台配備

所需實作平台配備:  (一套設備可供10 位學生使用)

  • WiSE 系統層級模擬器:WiSE軟體授權
  • 桌上型電腦1台:執行模擬器平台
  • 資料來源:科技教育科

5G垂直應用網路課程模組

教材模組教學目標

本課程介紹3GPP R15、R16的5GS行動寬頻網路系統,以及即將完成的R17中,如何支援eMBB、URLLC、mMTC等各種新興垂直應用及相關的行動網路技術與最新標準。課程基礎包括垂直應用網路概念、5G系統架構、行動網路協定,以及三大垂直應用情境相關的網路系統技術。課程目標包括培養學生以下能力:

  1. 布建及測試5G垂直應用網路系統之能力。
  2. 在Linux上建置及修改5G暨垂直應用網路開源碼系統的能力。
  3. 熟稔並能收集分析5G垂直應用系統運作過程中的訊令及封包之能力。
  4. 了解5G網路系統如何支援垂直應用並能進行整合應用及量測之能力。
教材模組課程大綱

課程大綱:

  1. 5G垂直應用系統簡介。
  2. 5G行動網路技術。
  3. eMBB垂直應用網路技術。
  4. URLLC垂直應用網路技術。
  5. mMTC垂直應用網路技術。
  6. 3GPP垂直應用標準現況。
  7. 5G垂直應用分析。

實驗一:開源碼小基站實驗平台之建置與量測

  1. 建置開源碼小基站及小核網系統。
  2. 建置及設定UE行動裝置並安裝應用程式以熟悉連線量測工具。

實驗二:eMBB垂直應用網路實驗

  1. 建置行動寬頻暨MBMS服務應用網路。
  2. 調整網路架構及參數來分析及量測其對網路傳輸效能的影響。

實驗三:URLLC垂直應用網路實驗

  1. 建置以MR-DC支援uRLLC的垂直應用網路。
  2. 調整應用及網路參數來分析及量測冗餘傳輸對網路可靠度及時延的影響。

 實驗四:mMTC垂直應用網路實驗

  1. 在Raspberry Pi 4上連結SDR建置低耗能的mMTC UE應用系統。
  2. 調整訊號及網路參數來分析及量測其對系統及網路效能影響。
所需實作平台配備

所需實作平台配備:  (一套設備可供5位學生使用)

  • 一台桌上型電腦或筆電 (srsUE)
  • 兩台桌上型電腦 (srsENB+srsEPC/Free5GC)
  • 三片SDR卡:1台USRP B210 含天線、2台USRP B200 含天線
  • 資料來源:科技教育科

行動邊緣計算課程模組

教材模組教學目標

本課程介紹在4G/5G系統架構中,邊緣計算的架構、行動網路協定與核網技術以及相關的邊緣計算應用。除了介紹邊緣計算與各項物聯網應用類型的關係,也包括雲端運算、霧端運算以及邊緣計算在新世代行動網路應用的特質與差異。

課程將涵蓋各種邊緣計算的協定、架構與方法,包括:

  1. ETSI所定義的 Multi-Access Edge Computing (MEC) 技術標準。
  2. 佈建行動邊緣計算伺服器與架構。
  3. 行動邊緣計算 MEC use cases。
  4. 網路資源在 MEC 的分配策略 (如 Service migration 與及 MEC off-loading) 。
  5. 在無線接取網路上進行分散式計算架構。
  6. 在網路功能虛擬化 (NFV)環境下的行動邊緣計算架構與技術。
  7. 邊緣計算之應用與資安議題。
教材模組課程大綱

課程大綱:

  1. 行動邊緣計算與4G/5G 網路架構。
  2. 邊緣計算架構與標準: ETSI MEC。
  3. 行動邊緣計算之應用 (Use Cases) 。
  4. 行動邊緣計算服務情景 (Service Scenarios) 。
  5. 雲端無線接取網路與邊緣計算。
  6. 邊緣計算與網路功能虛擬化:功能與架構。
  7. 邊緣計算之應用與資安議題。

 實驗一:開源碼LTE實驗平台與網頁伺服器之建置

  1. 建置開源碼小基站及核心網路系統。
  2. 設定UE行動裝置並安裝應用程式。

 實驗二:邊緣計算實作環境建置—雲端伺服器及邊緣計算伺服器

  1. 在Linux平台架設雲端伺服器 (Cloud Server) 與邊緣伺服器 (Edge Server) 。
  2. UE連接Cloud Server與Edge Server的基本觀察與量測。

實驗三:VoD Streaming資料串流實驗

  1. 使用MEC平台實作多媒體影音串流的Service Migration。
  2. 使用UE與網頁伺服器測試影音串流的特性。

實驗四:AR / VR邊緣計算實驗 (Off-Loading)

  1. 使用MEC平台實作AR/VR 應用。
  2. 結合影像處理技術進行AR視訊處理。
所需實作平台配備

所需實作平台配備:  (一套設備可供10位學生使用)

  • 三台筆電或準系統(功用:UE/小基站/EPC;含Dongle)
  • 兩台桌上型電腦(功用:網頁伺服器/雲端伺服器)
  •  兩片SDR卡:USRP B210兩片
  • 資料來源:科技教育科

5G核心網路設計與實作課程模組

教材模組教學目標以3GPP國際標準為依據介紹1G到5G行動通訊網路裡核心網路的演進,並對當下正在發展的5G核心網路作詳細講解。同時,會以開源5G核心網路為free5GC基礎,在實作課程中讓學員親自打造5G通訊網路、虛擬化核心網路及核心網路設計。
教材模組課程大綱

1.電信網路簡介: 1G – 5G 核心網路的演進。

2.5G核心網路介紹。

3.5G開源核心網路free5GC。

所需實作平台配備

所需實作平台配備:

  1. 4G商用基地台: (10人共用一台,因5G基地台非常昂貴且不易取得,教材實作上建議使用4G基地台來介接5G核心網路)
  2. 4G商用手機: (3人共用一支,配合4G基地台使用4G手機)
  3. 可燒錄資料SIM卡: (3人共用一支)
  4. SIM卡讀寫燒錄機: (10人共用一台)
  • 資料來源:科技教育科

物聯網AI系統實作課程模組

教材模組教學目標
本課程以AI技術結合IoTtalk物聯網管理平台來進行教學,教學內容包含:物聯網感知層、網路層、網路層、應用層、AI 演算法、IoTtalk系統介紹、物聯網物件定義與管理介紹、AI物聯網應用開發實務,學員在完成課程學習後,具備熟悉AI演算法、AI套件、Python/Javascript前後台整合應用開發、以及將AI技術結合進物聯網應用之能力。
教材模組課程大綱

1.物聯網簡介與應用。

2.從網際網路到物聯網。

3.物聯網感知層、網路層、網路層。

4.物聯網應用層 / AI應用介紹。

5.IoTtalk系統介紹。

6.物聯網物件定義與管理介紹。

7.Input/Output device feature介紹。

8.Device Model介紹。

9.Input data normalization / Output device scaling介紹。

10.Joint function / Mapping function介紹。

11.AI 演算法介紹。

12.AI套件介紹 / ML_device 介紹。

13.AI物聯網應用開發。

所需實作平台配備

實作平台配備說明 :(以一班10人來評估)

1.AI伺服器:1台

2.筆記型電腦/桌上型電腦(需含無線網卡):10台

3.微控制板Arduino:20組

4.微控制板Raspberry Pi:20組

5.零件材料包:20組共

6.NodeMCU (ESP8266)::20組共

  • 資料來源:科技教育科

5G毫米波天線設計課程模組

教材模組教學目標

●以模組化的架構建構5G無線通訊實行的關鍵技術之一:毫米波天線的設計、製作與驗測。開發產業應用發展所需要的課程模組,該課程技術內涵可應用於行動通訊、物聯網、車聯網、無線生醫、國防科技等產業。

●以天線設計的實際流程為主軸,讓學生循序漸進的瞭解毫米波天線特性,熟悉基礎的天線形式與架構、嘗試進行天線設計與模擬驗證、進而導入實作與實測驗證。而透過課程內容規劃,也可讓學生理解毫米波天線與傳統定義的行動裝置天線間的區別,與達成支援5G毫米波電磁傳播所需要的天線特性。

●導入產業的實務經驗,各模組課程除了由課程內容發展的教授提供理論部分的教授,也希望由產業講師擔任相當部份的授課工作,使教學活動能夠兼顧學理發展與實務經驗的傳承。

●補足現有天線產業人才對於毫米波天線開發的有限經驗,藉由課程內容的引導可以由淺入深,建立毫米波天線設計的能量與經驗,培養產業急需的人才。

教材模組課程大綱  

子模組一課程:高指向性天線形式介紹

本單元回顧指向性天線技術及天線增益提升的學理基礎,進而說明高指向天線可以用較高的增益克服毫米波頻段顯著的傳播損失,強化無線通訊通道的品質。

子模組一實驗單元:毫米波頻段漏波天線模擬實驗

本項實驗使用商用電磁模擬軟體,就毫米波頻段的漏波天線進行設計與電磁模擬驗證。該單元設計的週期性漏波天線利用週期性結構達成行波效果,可兼顧頻寬與指向性。


子模組二課程:行動終端毫米波陣列天線設計

本單元說明陣列天線技術以較大的天線孔徑達到增益提升的學理基礎,並介紹適用於5G通訊裝置的陣列天線形式及其波束特性。天線特性可重置技術: 可重置天線是因應5G終端對天線使用頻段與場型特性的多樣化需求的有效對治手段之一,本單元就針對行動終端環境與動態改變天線輻射區域的天線設計實例,介紹特性可重置與多天線解耦合等技術。

子模組二實驗單元:毫米波頻段陣列天線模擬實驗

本項實驗使用商用電磁模擬軟體,就典型的陣列天線形式,如微帶天線陣列與八木天線陣列進行設計與電磁模擬驗證。可模擬天線陣列波束成型效果,觀察改變單元天線饋入相位所造成之波束偏轉效果。

 

子模組三課程:毫米波傳播特性

本單元從5G行動通訊應用與系統架構開始說明,並介紹Sub 6 GHz微波與24 GHz以上毫米波在空間傳播的基本差異,及其所造成的不同天線傳輸需求,以及毫米波傳播特性對接取點網路布建所造成的影響。

子模組三實驗單元:毫米波頻段高指向天線製作實驗

考量毫米波頻段陣列天線製作精度要求極高,本項實驗將以單一高指向性八木天線為製作標的,透過電路板蝕刻設備製備先前實驗單元所設計的天線,並量測天線匹配特性。

 

子模組四課程:波束切換陣列天線

毫米波天線因高增益效能需求,單一波束的涵蓋變小,為了達到大範圍涵蓋,是以多採取波束切換形式,本單元說明波束成形陣列天線理論,以及與製程整合的陣列天線設計。

子模組四實驗單元:毫米波頻段高指向天線場型量測實驗

本項實驗使用臺科大或示範教學實驗室建置的電波暗室,量測先前實驗單元所製作的天線的場型特性,並比較量測結果與模擬的差異,分析誤差來源。

所需實作平台配備

實作平台配備說明 :(每組供 3 位同學使用):

  • 以電磁數值模擬軟體在電腦上模擬天線的設計,實驗方式係由2~3位同學為一組進行行動終端天線設計與效能驗證。實作平台為Ansys HFSS模擬軟體。
  • 電磁模擬用電腦可使用學校現有電腦教室。
  • 資料來源:科技教育科

寬頻收發關鍵技術課程模組

教材模組教學目標

●使同學從系統層面瞭解下世代行動寬頻通訊系統為何採用具有載波聚合功能之收發機技術來提高峰值數據傳輸速率和增加頻譜資源使用效率。

●使同學瞭解在MIMO/載波聚合架構下之多路射頻收發機與本地振盪之同步技術。

●使同學瞭解在MIMO/載波聚合架構中功率放大器高線性度之要求,並學習如何利用預失真技術與數位信號處理達到射頻特性之補償並提高其功率附加效率。

●使同學透過所安排之實驗課程讓學生將所學習之理論知識與實作互相連結。

教材模組課程大綱

「寬頻射頻傳收機關鍵技術」課程分為三大部份,第一個部分為具有載波聚合功能之射頻收發機架構,第二個部分是載波聚合功率放大器線性化技術,而第三部分則為載波聚合頻率合成器,茲分述如下:

1. 5G 載波聚合基本觀念

  1. 5G載波聚合技術簡介
  2. 載波聚合標準制定現況與規格
  3. 載波聚合接收機分析與設計
  4. 載波聚合發射機分析與設計
  5. 實例介紹

2.功率放大器非線性特性

  1. 非線性數學模型
  2. 增益壓縮
  3. 交互調變失真
  4. 三階截斷點
  5. 多音交互調變比例
  6. 鄰近通道功率比例
  7. 雙頻與複頻交互調變失真關係
  8. AM/AM與AM/PM 之轉換關係

3.功率放大器預失真線性化技術

  1. 載波聚合功率放大器設計考量
  2. 回授式線性化技術
  3. 前饋式線性化技術
  4. 射頻/中頻預失真線性化技術
  5. 數位預失真線性化技術
  6. 實例解析

4.應用於5G MIMO/載波聚合之頻率合成器技術

  1. MIMO/載波聚合頻率合成器架構
  2. 寬頻振盪器架構
  3. 頻率合成器穩定度分析
  4. 頻率合成器相位雜訊分析
  5. 頻率合成器穩定時間分析
所需實作平台配備 

實作平台配備說明:

  • 利用現成且低成本之元件、模組與發展系統,建構載波聚合以及數位預失真之實作平台。
  • 微波電路模擬軟體軟體租用。