2017.08.23 專題講座系列III - 4G與5G行動網路自動優化技術

4G與5G行動網路自動優化技術

文/吳政憲

今天很榮幸邀請到工研院資通所的劉家隆經理蒞臨中山大學電機所為我們帶來精彩的演講。
首先,劉經理為我們介紹何謂SON,在基地台越多越密集的情況下,維護基地台成為電信商最大的成本來源,因此有SON的誕生,SON又可以分為集中式管理及分散式管理,而今天劉經理為我們介紹的是集中式管理下的SON,它是將傳統eNB的網路規劃、佈建、維運工作導入”高度自動化人工智慧”的技術,這樣可以節省很多人力以及提高網路效率。其中,劉經理介紹了 Physical Cell Identifier(PCI)是讓eNB識別身分的一個值,而此ID不能隨機賦予,否則,鄰近的eNB設定成一樣的ID容易造成衝突導致UE不正常的Handover。

圖一、劉教授介紹SON內容

  接下來劉經理介紹SON裡Minimization of Drive Tests(MDT)技術,這個技術讓電信商節省很多人力去偵測訊號強度,而是利用使用者的手機回報訊號強度、GPS相關位置以及Channel Quality Indicator(CQI)等等資訊,讓電信商可以更有效率的做出應對。最後,劉經理從SON、4G介紹到5G,而5G主要著重在提高頻譜效率以及基地台的密集化,在密集化架構下遇到最大的問題則是互相干擾以及分布涵蓋範圍,而解決方法則是使用基因演算法分析分布地點以及使用Smart Antenna避開使用相同頻率的問題。

圖二、劉經理演講與台下師生

黃司傑同學 : 怎麼區分是否為原來的波?
劉經理 : 會打出一樣的波,而不一樣的波會因為反矩陣互相抵消因此不會造成影響。

李偉倫同學 : eICIC同步是否是個很大的問題?
劉經理 : 是,如果沒有同步,Subframe沒有對應到,可能導致使用到相同頻率。

劉冠彣同學 : Automated Neighbor Relation(ANR)和傳統的架構有何不同?
劉經理 : 因為此種方法才能讓eNB知道附近有誰,記載附近eNB的資訊。

劉冠彣同學 : 可以麻煩講解使用基因演算法以及智慧型天線的實做環境圖嗎?
劉經理 : 天線的位置等相關資訊會輸入進系統進而做出相對應的計算。

邱妍婕同學 : 對於營運商成本來說集中式管理與分散式管理哪個比較好呢?
劉經理 : 不一定,沒限定哪個較好,是看方案,但是目前多數都要求要有SON功能。

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2017.08.18 專題講座系列III-Comparison of scheduling-based and random access schemes for uplink LAA

Comparison of scheduling-based and random access schemes for uplink LAA

文/陳洋升

我們很榮幸邀請到交通大學電機系李程輝教授來中山大學做精彩的演講。李教授所演講的內容主要是針對LAA(Licensed-Assisted Access) uplink的scheduling-based和random access這兩種機制的介紹與比較。教授一開始簡單的說明這次的演講內容,告訴了我們3GPP release 13是最早提到LAA的規範,它結合了licensed和unlicensed spectrum,licensed的部分是負責控制訊號和QoS的資料,unlicensed的部分則是盡可能的協助UE傳送資料,並且最重要的是以LBT (Listen Before Talk)的機制來實現LAA,也就是先偵測channel的狀態,再依排程分配channel給LTE或WiFi,解決現在使用者在LTE licensed band不夠使用行動數據流量的情形下能和WiFi共享unlicensed band。

圖一、李教授介紹演講內容

  接著李教授跟我們談到scheduling-based和random access的差別,scheduling-based的機制是讓eNB去排程,並分配哪個UE使用哪個channel;random access則是讓UE自己去偵測所有的channel,若channel為idle就能傳送資料。另外,教授為我們介紹他們實驗室系統的假設,他們的系統模型是在一個eNB與多個UE的情形下,利用數學機率的方式來分別探討這兩種機制裡UE和channel可能被分配的所有使用情況,以及根據模擬的結果可以知道WiFi使用channel的機率越大random access會比scheduling-based的機制好。

圖二、李教授演講與台下師生

在精彩的演講後,李教授針對同學們提出的問題給予適當的回答:
陳洋升同學:想請問李教授您認為實作LAA可能碰到的困難會是什麼?
李教授:你可能在分配licensed與unlicensed band流量的分配會碰到困難。
李偉綸同學:想請問李教授,您的機制有考慮到分配UE使用channel時,
LTE和WiFi碰撞的情形嗎?
李教授:原本兩個就不同時間監聽通道,使用通道的時間也不一樣,所以不會發生碰撞。
吳政憲同學:想請問李教授,LTE在licensed band時可以直接使用,但是LAA
在unlicensed band時要等競爭到channel,然後做完聚合才可以使用,這樣是否有影響?
李教授:是會有影響,但你可以從不同的flow這個方向去解決。

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2017.08.15 專題講座系列 II-2025年破壞性科技

2025年破壞性科技

文/劉貞君

我們很榮幸邀請到交通大學電機系終身榮譽獎座教授張仲儒教授來到我們中山大學演講,張教授在一開始利用非常接近我們生活的題目「破壞性科技(創新)」,為我們介紹現在生活中有的創新科技,例如,物聯網時代的來臨、行動支付(Apple Pay、Android Pay等),及電子商務(Amazon)等。張教授在演講中提到,我們生活上最先開始的破壞性創新就是網際網路的出現,一步步的演進,造就現在我們的生活上跟網路完全脫不了關係,然而將衍生出科技對我們的生活帶來的影響。

圖一、張教授介紹破壞性科技

  接著張教授為我們介紹了12項改變人類的生活破壞性創新,其中有三項最影響我們的生活及經濟,分別是行動互聯網、知識工作自動化、及物聯網(IoT),張教授提到,知識工作自動化的來臨,未來人工智慧、機器學習、深度學習將如何在我們的生活中扮演重要的角色。另外,迎接未來的破壞性創新,最重要的兩個推手分成兩點,一個是Service Push,另一個則是Key Technology Pull,其中,Key Technology Pull分成三點,分別是頻譜有效化、頻譜擴增化、網路細密化(Small Cell),張教授特別以一張3D空中飛船為我們做介紹,圖中利用空中飛船作為行動的空中基地台。

圖二、張教授演講與台下師生

這次的演講,張教授為我們介紹了近幾年來的破壞性創新,在演講的最後,同學們針對張教授的演講提出了問題,以下為張教授針對同學的問題回答:
邱姸婕同學:網際網路的興起,同樣也造成網路有了資安的問題,甚至有網路警察的出現,那這樣也能算是破壞性創新嗎?
張教授:這是台灣法律的缺失。網路的興起,科技的創新,然而台灣卻沒有辦法在創新的同時,即時的提出法條來規範它,是台灣一個一直需要進步的地方。
劉貞君同學:張教授在演講時提到很多破壞性的創新,例如是亞馬遜、支付寶等,這些已經是我們現在生活中就有的創新,回到張教授的題目,想請問張教授是否可以預測到2025年將會有什麼樣的破壞性創新?
張教授:在演講中提到,科技是無法被預測的,我們只能一步一步的去發現。

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2017.08.18 教育部行動寬頻尖端技術人才培育計畫: 專題講座系列 ⅠIl

小細胞第三期-專題講座系列III

 

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2017.08.11 專題講座系列 II-Spatio-Temporal Radio Channel Measurements and Characterization

Spatio-Temporal Radio Channel Measurements and Characterization

文/邱姸婕

我們非常榮幸邀請到交通大學電機學院院長唐震寰院長為我們做精彩的講座。唐院長一開始利用生活化的例子告訴我們,隨著科技的進步帶來行動通訊網路的使用者逐年增加,但卻發現電信商的盈利增加幅度卻沒有與使用者增加幅度來的多,原因是因為有越來越多人開始使用WI-FI進行通訊。在第一代行動通訊至第四代行動通訊都是以在同一個時間及頻率下可以提供更多使用者通訊為目的,然而在第五代行動通訊中,希望達到三個目標,分別是提高傳輸速率、時間延遲下降及應用於IOT中。

圖一、唐院長介紹演講主題

  接著唐院長為了讓我們更了解設計天線中所遇到的困難,因此唐院長從最簡單的無線通訊發射到接收開始介紹,並用簡單的例子讓我們了解所謂的多重路徑干擾,多重路徑干擾就如同我們在一個空間中講話所造成的回音,這不會是講越大聲,就能解決的問題,院長為我們介紹完一些基本觀念後,便開始為我們講解院長與中正大學合作的一些測量。經由這套系統我們可以發現,經由每一次打出去Power的角度,在一個環境中會造成許多多重路徑的干擾。

圖二、唐院長與台下師生互動

在演講的尾聲,唐院長針對同學的問題回答了幾個問題:
陳洋升同學:可不可以用signal power去偵測Channel的狀態是否為Busy?
唐院長:可以,可以用儀器測量當中的RSSI
李偉綸同學:想請問院長,因為我們實驗室主要是偏向網路的,那我們在這天線方面能夠有甚麼貢獻?
唐院長:在工程師的工作上是需要有跨領域的研究,所以除了自己的專業外,也需要對其他領域的專業有一些瞭解,而越底層的東西,技術也越多,因此除了自己會的,也更要吸收其他的領域。
劉冠彣同學:就我所知mm-wave雖然可以加快傳輸速度,可是傳輸距離也會縮短,那除了像剛剛提到的beam forming還有什麼解決方法?
唐院長:除了Power加大沒有其他的辦法,但在現在社會中的,我們主要還是以室內為主,因此傳輸範圍100m-200m其實是夠用的。

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