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【影音】中山大學領先全球 5G手機8天線 實測速度快8倍

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【影音】中山大學領先全球 5G手機8天線 實測速度快8倍

中山大學電機系教授翁金輅研發手機多天線設計,成功研發全球唯一可應用於5G手機8天線實用設計,經透過MIMO(多輸入多輸出Multi-Input Multi-Output)量測系統進行實測,速度可為單天線手機的8倍,中山大學電機系教授翁金輅說,未來商品化量產,將是全球最先進速度最快手機。
中山大學研發團隊領先全球成功開發可應用於5G手機的8天線設計,今3月14日(一)由電機系教授翁金輅、通訊所副教授溫朝凱與國內通訊量測儀表龍頭、台灣羅德史瓦茲有限公司總經理蔡吉文等展示手機多天線MIMO量測平台,這也是目前唯一手機8天線在5G MIMO實務驗證上捷足先登的先例可望確立手機多天線應用的可行性,加速手機開發製程並降低開發成本。
翁金輅教授說,手機天線主要功能為接受訊號,在相同外部訊號流量下,8天線設計等於開了八道閘門供訊號傳輸,以下載一部500MB的電影為例,同樣頻寬下,單天線手機需耗時4分鐘,8天線手機則僅需30秒。實測結果顯示,8天線在8x4MIMO通道流量每秒可達24.6 bps/Hz,為一般單天線速率至少4倍,預期8x8MIMO通道流量速率為單天線的8倍。

天線設計從傳統外露式到隱藏式,隨智慧型手機發展,天線設計挑戰難度日漸加高,目前手機保留2G、3G、4G功能,天線亦並存於手機中,翁金輅教授天線團隊將5G天線設計於手機螢幕側邊與邊框的狹窄區塊,有效利用機體空間,適用於大螢幕手機,並可兼顧外觀美感設計。
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中山大學電機系翁金輅教授(右三)與通訊所副教授溫朝凱(右四)。(記者陳俊廷攝)
傳統單天線設計訊號為單輸入單輸出系統(Single-Input Single-Output,SISO),運算較為簡單,多天線設計另一難度為運算複雜度,需要在訊號相互混雜的情況下,重新排列出正確訊號。中山大學通訊所副教授溫朝凱進行MIMO量測系統建構,透過自行開發的軟體接收機,可直接處理來自LTE 8x4、4x4 MIMO下行鏈路的訊號,即時分析訊雜比、通道容量、吞吐量、錯誤率等系統效能,在訊號效能與處理速度中取得最佳平衡。

傳統手機開發流程耗時一至兩年,最後階段才導入天線設計,這樣的流程,將可能造成手機生產時程延長甚至完全失敗。
未來透過此MIMO量測系統,可即時獲得重要的系統效能指標,在手機開發初期進行天線適用評估,降低開發風險;而在手機開發階段,也可透過實測提供設計建議,加速開發投資。
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