Transcript 「加速行動寬頻服務及產業發展」研發規劃說明

資策會
「加速行動寬頻服務及產業發展」
研發規劃說明
資策會 智慧網通系統研究所
洪文堅
2014/08/07
1
「加速行動寬頻服務及產業發展方案」
計畫架構
資策會參與前瞻通訊
網路相關研發項目
2
資策會參與前瞻通訊網路相關研發項目
計畫子項
2.1 建置4G+ 網路
接取與應用測試環
境
研發項目
(1) 異質網路 (HetNet) 測試場域
(2) 網路資料分流 (Wi-Fi Offload) 測試環境
(3) 軟體定義網路 (SDN) 測試環境
(4) 自動連續環境監測驗證與測試
4.1 研發行動寬頻新 (5) 高頻段接取技術
興技術
(6) 同頻同時全雙工技術
(7) 頻譜共享技術
(8) 機器型態通訊系統技術
3
(1) 異質網路 (HetNet) 測試場域
研發
內容
• 高密度場域測試，依特色應用情境，建置各式 4G Small Cell 異質實驗
網 (Micro/Pico & Small Cell)，提供營運商未來 Small Cell 網路試煉及
創新應用驗證，協助國產設備完成商網環境測試與驗證。
研發
目標
• 建立國產 Reference Site 進行穩定度驗證。
• 藉由國內營運商能量促成與國際核心網路的互通。
• 聚焦高容量技術及應用驗證，創造國產設備核心競爭力。
4
(2) 網路資料分流 (Wi-Fi Offload) 測試環境
研發
內容
• 透過 Wi-Fi 分擔 LTE 網路的流量，進而解決 LTE 網路塞車的問題，
有效分流 4G 營運商之 LTE 網路流量，加速 4G 的普及化。
• 提供符合營運商需求之 Traffic Offloading 驗證場域，做為國內設備商
介接測試之基礎。
研發
目標
• 建立符合 Traffic Offloading 之 LTE 核心網路為驗證基礎。
• 建立國際標準之 Traffic Offloading 技術與測試驗證場域。
5
(3) 軟體定義網路 (SDN) 測試環境
研發
內容
• 建立 SDN 設備認證環境與發展 PlugFest 測試案例，建立測試規範與
案例，導入國產設備進行驗證測試。
• 提供 SDN-based 寬頻接取網路與驗證 SDN 應用服務網路環境，提供
實測場域進行創新技術 (如 Load Redistribution) 與特色服務 PoC (如
Load Balancer/IPS/DDoS NFV)。
研發
目標
• 透過 SDN 網路可程式化的動態調適特性，使電信商更容易按照使用者
需求提供各式各樣網路加值服務。
• 建立國際標準之 SDN 技術與測試驗證場域。
6
(4)自動連續環境監測驗證與測試
研發
內容
• 於實驗網模擬大量感測節點環境，進行 4G 訊號延遲、穩定度測試、
吞吐量測試等。
• 建立優質示範環境監測工程規劃。
研發
目標
• 建立 4G+ 環境監控優質示範，預計於大型用戶建立示範應用。
• 扶助系統整合業務之廠商，培養產業建立系統整合能量。
預計合作夥伴：
• 中華電信、四零四、中山大學、環境保護協會、中
宇環保、儀展科技
7
(5) 高頻段接取技術 – UE終端
研發
內容
• 資策會+工研院+中科院跨法人合作研發我國高頻段接取技術及系統，
透過系統展示展現我國5G研發實力，與國際合作布局5G標準關鍵智財
• UE終端雛形
 RF：高整合SiP模組，含CMOS RF transceiver、T/R antenna array
 高頻寬SDR平台：BB and MAC
研發
目標
• 頻段：Ka band；頻寬：500/1000MHz；下行Multi-UE總接收峰值速
率達10 Gbps；距離：200m NLOS；下行Mod：64QAM、16QAM、
QPSK；上行Mod：QPSK、16QAM；UE傳輸功率：約15dBm
預計合作夥伴：
•國內：晶片業者、國內大學、電
信設備業者等
•國際：ALU、U. Surrey（歐盟）
等共同合作參與標準會議
FY103
•系統規格
•合作執行規劃
•專利佈局
高頻寬SDR平台：基頻、MAC
先以discrete設計，最後產出
CMOS RFIC、高整合SiP RF模組
8
FY106
• DL to multi-UE with 10Gbps
peak rate totally
• RF SiP package模組及量測
(6) 同頻同時全雙工技術
研發
內容
研發
目標
• 發展具CCFD能力之TDD加強型無線接取網路
• 建立SIC（Self Interference Cancellation）技術符合接取傳收需求
• 早期發展New PHY並建立無線接取網路之相關專利
•
•
•
•
Operating Band：2.1GHz（1.8GHz/2.6GHz）
Programmable Bandwidth：5/10/20MHz
Digital ICS ≥ 45dB，Total ICS ≥ 80dB
FY104 SISO單天線收發，FY105 MIMO天線收發，FY106 系統整合
Analog Domain
Digital Domain
預計合作夥伴：
• 業界：展連科技、智易科技
• 學界：交通大學、中央大學、北
京大學
FY103
•非線性干擾消除技術先期研究
•專利佈局與區域合作
• 關鍵技術1：具『同頻同時全雙工』（Co-time Co-frequency Full Duplex，
CCFD）能力之TDD加強型無線接取網路
• 關鍵技術2：SIC（Self Interference Cancellation）技術
9
FY106
• MIMO同頻同時全雙工技術整
合
• 系統模擬驗證
• 全雙工小基站與TDD UEs驗證
• 專利布局及標準提案
(7) 頻譜共享技術
研發
內容
• 發展下世代行動通訊網路共享授權頻段與非授權頻段之技術與智財
• 對於OFDMA及New Waveform（如FBMC、NOMA）等下世代行動通
訊的調變與接取技術，發展無線電感知技術
• 配合頻譜使用政策、信號干擾現況、地理位置資訊，發展動態頻譜分
配機制與系統整合展示
研發
目標
• 頻譜切換延遲：5秒
• POC 1：整合授權頻譜與非授權頻譜之頻譜分享機制
• POC 2：動態頻譜分享Carrier Aggregation技術
預計合作夥伴：
•國內：國內大學、電信設備業者、
晶片業者等
•國際：I2R（新加坡）、NICT
（日本）、ALU等
1. Radio Resource Mgmt.
• LSA\ASA Repository
• Radio Resource Controller
/ Scheduler
• Coexistence /Fairness
FY103
•技術盤點與專利佈局研究
•系統架構與規格設計、合作研究規
劃
2. Spectrum Sensing Tech.
•
•
•
•
Transmitter Detection
Cooperative Detection
Interference-based Detection
Radio Environment Map
10
FY106
• 整合頻譜間分享機制：授權頻譜
與非授權頻譜
• 動態頻譜分享Carrier Aggregation
概念驗證整合展示
(8) 機器型態通訊系統技術
研發
內容
• 把握物聯網“零組件”和“終端”商機，跨法人合作研發低功耗射頻/類比/
電源晶片（ITRI）與MTC相關系統關鍵技術（III）
• MTC終端：LTE終端SDR平台
• MTC網路系統：LTE基站SDR平台、EPC emulator
研發
目標
• 頻段：sub-GHz；頻寬：Existing LTE bandwidth；LTE Narrow BW：
200kHz；Enhanced coverage；Number of devices (emulated) > 10,000
預計合作夥伴：
• 業界：聯發科等
• 學界：台大等
FY103
• 系統規格與合作執行規劃
• LTE-based MTC之系統架構
研究
• LTE-based MTC之大量裝置
設備連線及涵蓋補強研究
III技術開發重點：
• 大量裝置設備連線（Massive Connections）
• 涵蓋加強（Enhanced Coverage）
FY106
• 模擬大量感測節點環境
(>10000)，進行巨量連結測試
11
資策會發展相關通訊平台
(可供學界參考運用)
(1) 同頻同時全雙工干擾消除平台
(2) SDN 互通測試平台
(3) Ryu-based SDN 應用發展平台
12
CCFD Digital Self Interference Cancellation
Platform
•
•
•
•
•
•
•
Freq band: Band 1
Bandwidth: up to 30MHz
RAT support: WCDMA, LTE
SIC capability: up to 30db
when self-interference larger than receiving signal = -15db
When the recovered signal’s EVM < 5%
Latency < 10us
13
CCFD Radio Verification Scenario (Phase 1)
14
Test Snapshot of
CCFD Radio Digital Self Interference Cancellation
15
SDN 互通測試平台
•
發展目標
–
–
從測試驗證著手，提升我國 SDN 產品之功能完整性與互通性，並加速我國
SDN 產品發展與上市。
建立我國 SDN 測試驗證技術能量，健全 SDN 測試服務產業的發展。
16
Ryu-based SDN 應用發展平台
FNS (Future Network Solution)
SDN Apps
App1
Middleware
Ryu Pre-defined SDN
Interface (Restful APIs)
SDN
Controller
App2
AppN
App3
New-defined
Restful APIs
Ryu Controller Platform
Ryu SDN FrameWork
SDN Solutions :
Controller + Middleware + App + Switches
17
發展校園 SDN 應用解決方案
教學Video Server
解決之問題：
1. 無線接取與移動性管理
2. 資訊安全管理
3. 流量分析決定服務品質
Campus B
宿舍網路
SDN Controller
SDN Switch
SDN WiFi AP
Campus A
SDN
Switch
SDN WiFi AP
SDN WiFi AP
Machine
learning
SDN
Switch
Security
Authentication Server
Inspection
(Ex: Malware)
18
SDN WiFi AP
SDN WiFi AP
敬請指教
聯絡人：洪文堅
[email protected]
19