2015.08.25 工研院LTE-Small Cell中山訓練營電子報

工研院LTE-Small Cell中山訓練營

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文/黃宇清

        為了教育部教學聯盟Small Cell計劃的實務演練課程,工研院提供了兩台LTE-small cell、Evolved Packet Core (EPC)和User Equipment (UE)給中山大學電機系使用,教育訓練課程在八月二十五日早上十點盛大展開,由工研院梁慶豐經理帶領其團隊中的顏鴻傑工程師和葉昌國工程師南下到中山大學電資大樓EC6011會議室講授六小時的Radio Resource Control (RRM)介面的應用、Radio Resource Management (RRC)協定的運作及現場實際演練,如圖一,吸引來自台灣大學、中央大學、交通大學及中山大學學生們參加,過程中發問踴躍,互動熱絡,與會的老師有遠在美國華盛頓大學回到台灣聆聽的黃正能教授、中山大學電機系許蒼嶺教授和中山大學資工系的李宗南教授。

  (A)李宗南教授(左)與黃正能教授(右)

(B)聆聽學生

圖一、與會師生

        教育部行動寬頻尖端技術跨校教學聯盟:行動寬頻網路與應用─Small Cell主持人中山大學許蒼嶺教授表示:「LTE-small cell儼然是未來4G/5G的趨勢之一,各國積極發展4G/5G,希望能成為世界領頭羊。基地台的覆蓋範圍從早期的Macro Cell的覆蓋範圍兩、三公里,那麼大的Cell,發展到現在,討論熱度相當高的Small Cell覆蓋範圍就大概五十到一百公尺,跟WiFi AP的覆蓋範圍差不多了。我們很感謝工研院提供LTE-small cell,讓我們教學課程上,讓學生有實際操作的機會,或在研究上,能將自己提出的演算法放在Small Cell上,得到驗證,最後,預祝今天的課程能夠順利圓滿。」

緊接著,梁慶豐經理為講座課程做一個整體的Overview,如圖二,為講座接開了序幕。介紹了工研院開放給中山大學電機系使用的Source Code三個模組RRC、RRM與Mobility Management Entity (MME)。RRC與MME是LTE標準,而RRM是工研院自行開發與LTE的RRC、PDCP、RLC、MAC、PHY底層溝通的Application Programming Interface (API),提供給師生們使用。在EPC中,因為工研院著重於eNode B (eNB)的研發,所以SGW/PGW角色,使用Linux的packet forwarding取代。

(A) 梁經理開場

(B) LTE-small cell Overview Picture

圖二、講座Opening

        接下來,第二個Session是RRC介紹,RRC是屬於Control Plane,eNB與UE做溝通的Protocol。如圖三,由葉昌國工程師針對工研院所研發的RRC,先闡述RRC在LTE裡面扮演什麼角色,Attach和Detach流程,手機啟動LTE網卡與Small Cell做哪些程序等等,個個環節說明非常詳細,搭配RRC Source Code,結合解理論與實務,讓師生們在使用工研院的RRC做研發時,能夠駕輕就熟,並且說明工研院RRC與LTE標準所制定的RRC的差異。

圖三、葉昌國工程師講解RRC

        緊接著,第三個Session,延續第一個主題RRC之後,第二個主題RRM,LTE Standard並沒有規範RRM,任何人都可以自行開發其想要釋出的功能,做成API型式,提供使用者呼叫使用。

圖四、顏鴻傑工程師講解RRM

        如圖四,顏鴻傑工程師說明工研院所設計的RRM中的模組,包含Radio Admission Control(RAC)可以設定admission control的policy,例如:eNB負載過重時,可以拒絕UE連線使用基地台的Resource Block (RB),而Radio Bearer Control (RBC)針對Radio Bearer建立、釋放和管理做控管,Connection Mobility Control (CMC)接收UE回報的L2 、L3 measurement report、Cell re-selection、Handover的decision。

最後,由顏鴻傑工程師進行工研院LTE-small cell的現場實際演練,EPC、eNB和UE開機的運作,UE在兩個Small Cell之間的Handover,及Small Cell的系統Throughput。

經過一天的訓練課程,王鴻源說:「非常感謝工研院各地來中山幫我們上課,因為未來我想把我的演算法實作到在基地台上,但是基地台的程式碼相當複雜,經過這堂講座課程,整個模組架構、Function功能有了進一步的認識,謝謝工研院。」,李俊德說:「坦白說,LTE這個東西對我來說,很新鮮也很陌生,今天很多東西都是第一次接觸,以前我用手機上網都覺得速度很慢,打開臉書APP download很久,今天工研院的Small Cell下載速度讓我嚇一跳,將近100 Mbps,讓我開了眼界。」

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