尖端技術課程模組

【第二期】模組系列一、分散式Massive MIMO通訊系統

更新時間 | 2025-07-23

規劃說明

為了實現6G無線通訊無縫高速連接的目標,各類型分散式Massive MIMO 通訊系統在學界及業界受到熱烈地矚目,透過中繼節點的協作,可提升行動網路的覆蓋率及頻譜效率,透過基站之間的協作,可支援Cell-Free行動網路架構,提升蜂巢邊緣的訊號品質,以及網路的能源效率及可靠度,此外,透過整合感測機通訊系統,可提供物聯網更多網路實體層資訊。有鑑於此,本模組包含「合作式MIMO中繼系統」(初級)、「通訊感測整合(ISAC)系統」(中級)與「Cell-Free Massive MIMO系統」(高級)等課程,此模組系列教材內容涵蓋目前進階的分散式Massive MIMO通訊系統知識,主要的對象包括資通訊相關研究所學生,而學生必須具備工程數學、數位通訊等通訊領域基本知識背景。此課程可部分融入「無線通訊」、「下世代行動通訊」、「數位通訊」、「MIMO通訊系統」等課程,或是獨立為一門「」課程,將介紹未來在分散式 Massive MIMO 中各種常見的系統架構與相關的理論、預編碼方式與資源分配策略,使學習者能充分瞭解分散式Massive MIMO當前與未來的發展,並培養下世代行動寬頻技術專業人才。

各模組內容說明

模組A:合作式MIMO中繼系統(初級)
模組內容說明
序號 教材綱要 內容說明 上課/實驗時數
1 Introduction to cooperative MIMO relay systems 主要講述合作式中繼系統的簡介、合作式中繼系統的現況與其未來發展
教材產出
課程教材:投影片30
1小時
2 System model of AF relays and DF relays 主要講述放大後前送(AF)或解碼後前送(DF)之中繼技術之數學系統模型
教材產出
課程教材:投影片30
1小時
3 Space-time signal processing at MIMO relay systems 主要講述MIMO中繼系統中空間和時間之訊號處理技術
教材產出
課程教材:投影片50
2小時
4 Resource Allocation of MIMO relay systems 主要講述MIMO中繼系統中資源分配策略及效能分析
教材產出
課程教材:投影片50
2小時
5 合作式MIMO中繼系統模擬實驗 主要利用Matlab/Simulink發展 合作式MIMO中繼系統的軟體模擬實驗,一步一步建構合作式MIMO中繼系統系統與不同中繼策略下的表現分析。
教材產出
課程教材:
程式碼:3
上課1小時
實驗5小時
實驗項目所需設備
實驗項目 所需設備說明 所需設備來源
自有設備 申請補助
合作式MIMO中繼系統模擬實驗 以供學生15人使用估算
1. 電腦15
2. Matlab/Simulink
3. Matlab/Simulink 伺服器
電腦50
Matlab/Simulink
Matlab/Simulink 伺服器
模組B:通訊感測整合系統
模組內容說明
序號 教材綱要 內容說明 上課/實驗時數
1 Introduction to integrated sensing and communications (ISAC) 主要講述通訊感測整合系統的簡介、通訊感測整合系統的現況與其未來發展
教材產出
課程教材:投影片30
1小時
2 System model and performance metrics of ISAC systems 主要講述通訊感測整合系統之數學系統模型及效能指標
教材產出
課程教材:投影片30
1小時
3 Resource allocation for ISAC systems 主要講述通訊感測整合系統的資源分配策略及效能分析
教材產出
課程教材:投影片50
2小時
4 Precoding and receiver designs for ISAC systems 主要講述通訊感測整合系統的傳送端及接收端之訊號處理
教材產出
課程教材:投影片50
2小時
5 通訊感測整合系統模擬實驗 主要利用Matlab/Simulink發展 通訊感測整合系統的軟體模擬實驗,一步一步建構通訊感測整合系統與及傳接端之訊號處理。
課程教材:程式碼:3
上課1小時
實驗5小時
實驗項目所需設備
實驗項目 所需設備說明 所需設備來源
自有設備 申請補助
通訊感測整合系統模擬實驗 以供學生15人使用估算
1. 電腦15
2. Matlab/Simulink
3. Matlab/Simulink 伺服器
電腦50
Matlab/Simulink
Matlab/Simulink 伺服器
模組CCell-Free Massive MIMO系統
模組內容說明
序號 教材綱要 內容說明 上課/實驗時數
1 Introduction to cell-free massive MIMO systems 主要講述Cell-Free Massive MIMO系統的簡介、Cell-Free Massive MIMO系統的現況與其未來發展
教材產出
課程教材:投影片30
1小時
2 System model of cell-free massive MIMO systems 主要講述Cell-Free Massive MIMO系統之數學系統模型及效能指標 
教材產出
課程教材:投影片30
1小時
3 Resource Allocation of cell-free massive MIMO systems 主要講述Cell-Free Massive MIMO系統的資源分配策略及效能分析
教材產出
課程教材:投影片50
2小時
4 User-Centric cell-free massive MIMO systems 主要講述以用戶為中心之Cell-Free Massive MIMO系統的傳接端訊號處理技術
教材產出
課程教材:投影片50
2小時
5 Cell-Free Massive MIMO系統模擬實驗 主要利用Matlab/Simulink發展Cell-Free Massive MIMO系統的軟體模擬實驗,一步一步建構Cell-Free Massive MIMO系統與不同基站協作策略的表現分析。
課程教材:程式碼:3
上課1小時
實驗5小時
實驗項目所需設備
實驗項目 所需設備說明 所需設備來源
自有設備 申請補助
Cell-Free Massive MIMO系統模擬實驗 以供學生15人使用估算
1. 電腦15
2. Matlab/Simulink
3. Matlab/Simulink 伺服器
電腦50
Matlab/Simulink
Matlab/Simulink 伺服器

相關試教及推廣規劃

本期課程的三個模組預計將中山大學通訊所開發新課程「分散式MIMO通訊系統」,以中山大學通訊所碩士班一年級學生為試教對象,模組A和部份模組B預計融入於114年第二學期現有之的「MIMO無線通訊課程」中進行試教,三個模組預計同時於在115年第二學期中融入「分散式MIMO通訊系統」課程,預計每學期修課人數約15人,課程。此外,課程融入的學期中,將舉辦實作工作坊,搭配計畫中實作教學模組的規劃,融入試教的課程中。