超微型基地台作為家用多媒體的樞紐，須能保障高畫質串流能穩定傳輸。因此，能妥善處理 物理層有關於通道品質的回饋，適時調整調變／編碼模式（Modulation Coding Scheme）與採用重 傳機制，是傳輸品質的關鍵。
因應行動多媒體服務在「數量」與「畫質」需求的持續擴張，多視角 3D 視訊技術成為全球多 媒體產業的未來之星，同時，過去以大型基地台為主的行動通訊架構已逐漸無法滿足使用者的需 求，，超微型基地台興起以熱點佈建(Hot-Spot Deployment)來省卻大型基地台並滿足傳輸覆蓋範圍 之需求。因此，本計畫將針對節能多媒體智慧超微型通訊系統提供多串流寬頻立體視訊服務之應 戶從傳統的地面廣播與有線，轉向到以 IPTV 或公共網際網路為載體的隨選視訊（Video on Demand，
VoD）服務。另一方面，市場也絕不放過將多視角 3D 與行動通訊結合起來的機會。手機大廠諾基亞便 已於 2008 年中展示可播放 3D 視訊的行動裝置雛型[3]。而在 3D 化、隨選化與行動化等多重趨勢的交 互影響下，將為現有的行動通訊市場帶來可觀的商機，但也為其傳輸能力造成莫大的挑戰。
面對日益蓬勃的行動 3D 多媒體服務，固有的大型基地台（Macrocell）為主的無線通訊架構，成 為了服務上的瓶頸，面臨嚴重的過載與室內衰減問題。根據調查[4]，高達百分之六十的語音服務與百 分之七十的無線多媒體與資料傳輸服務，皆發生在以居家與辦公室為主的室內環境中。著眼於此，家 用的超微型基地台（Femtocell）被認為是能突破瓶頸的有效方案。超微型基地台係一低成本的小型基 地台設備，相容於既存的蜂巢式標準而運作在有照頻段（Licensed Band），並以有線寬頻線路為聯外骨 幹[5]。其主要的切入點有二：第一、它被安裝於室內，以小範圍的方式，彌補戶外基地台於室內收訊 戶與網際網路間之總閘道（Gateway），與協調服務多種家用多媒體設備的樞紐角色。
圖 1：未來 e-Home 生活的願景，超微型基地台將掌握樞紐位置
目前國內有包括正文、友訊、中磊、鴻海、合勤等網通設備製造商，已具備超微型基地台之產品 線。世界上已有約十數家電信業者展開超微型基地台的服務[6]。市面上的超微型基地台服務，包括最 近期開台的 NTT DoCoMo 之 My Area、Vodafone 之 Access Gateway 與 AT&T 之 3G Microcell 服務等，
皆僅支援至 3.5G 即 UMTS/HSPA 標準[6]。然而，以市場現況而言，尚有許多技術課題亟需解決：
其下行資料量則僅達到 7.2 至 14.4 Mbps 不等，遠不及多視角 3D 視訊服務所需的數百 Mbps 至 Gbps 之等級。因此在傳輸量設計必須要能符合甚至超越下一世代的通訊標準。
由於使同重疊的有照頻段，超微型基地台目前面臨最重要的研究課題，是與大型基地台、及近鄰 的同型基地台之間的干擾[7]。在無線資源管理方面須尋求有效的解決方案。
(2)研究目的：
近年來有許多重大的科技趨勢，成為本計畫投入節能多媒體智慧超微型基地台研究之動機。首先 是行動多媒體服務在「數量」與「畫質」需求的持續擴張。而多視角 3D 視訊技術，作為全球多媒體產 業的未來之星，更為行動多媒體服務帶來莫大的願景與挑戰。與此同時，過去以大型基地台為主的行 動通訊架構已成為行動多媒體服務發展的瓶頸；而節能多媒體智慧超微型基地台的新概念，則為行動 多媒體服務帶來更高速、更普及、更深入日常生活的改變。
從另外一個角度來看，支援多用戶之 Gigabit 等級無線傳輸，以及 2D 至多視角 3D 視訊的轉換應 用，對於講求輕量化、低成本的超微型基地台系統而言，可說是運算能力之莫大考驗。先前以系統單 晶片匯流排為重心的設計架構，已逐漸無法滿足人們對運算能力的需求。與此同時，因應全球暖化的 問題，電子產品節能化已成為不可避免的趨勢。超微型基地台的概念本身，即含有以熱點佈建（Hot-Spot Deployment）來省卻大型基地台為達高速傳輸覆蓋範圍所需的高功率，進而達到節省功耗的目的。而 在超微型基地台裝置本身，亦有必要透過最佳化的方式，發展一套具有能源效益的運算帄台。
綜上所述，本計畫將針對節能多媒體智慧超微型基地台系統，發展一系列的關鍵技術。在系統載
具帄台的部份，我們將推出一套高能源效益的多媒體帄台，以及針對特殊應用做晶內傳輸最佳化的方
（ Design and optimization of reconfigurable communication resources for application specific multi-core systems）
主持人：賴伯承教授 共同主持人：劉志尉教授
（Memory-Centric On-Chip Data Communication for Energy-Efficient Multi-Core Systems）
主持人：黃威教授 共同主持人：闕河鳴教授
分配、頻寬、與資料傳輸之機制，此外還負責管理晶片內外間資料傳輸之方法，且著重於低功耗之設
（Intelligent Cross-Layer Radio Resource Management and Reconfigurable Architecture on Femtocells）
主持人：黃經堯教授 共同主持人：桑梓賢教授
本計畫未核定通過，因此以下報告將省略此子計畫。
子計畫四：多天線可重置多執行緒寬頻無線處理架構與技術開發
（Multi-Antenna Reconfigurable Broadband Multi-Thread Wireless Processor Architecture）
主持人：許騰尹教授 共同主持人：張錫嘉教授
超微型基地台(Femtocell)，是突破大型基地台在室內嚴重衰減及覆蓋率不佳等問題的重要解決方 案。本計畫為了因應室內的多視點 3D 高畫質多媒體視訊傳輸，需求超越每秒十億位元（Gigabits per Second，Gbps）等級的傳輸速率。發展家用高速多媒體超微型基地台（Over Gigabits Multimedia Femtocell）並且兼顧效能、整合與彈性設計這三大原，是實作上的重大挑戰。
本計畫的研究有下列幾項重點：第一，設計高效能無線基頻處理器（Wireless Processing Unit，WPU）
以提供高運算處理能力和可重置化（Reconfigurable）的架構特性；第二，使用多輸入多輸出（MIMO）
偵測，建立基於 LTE-Adavanced 技術的 16×16 MIMO-OFDM 帄台，以達成超十億位元級傳輸速度的目 標；第三，在高速傳輸模式下，發展對抗射頻與通道非理想效應之基頻演算法，及核心同步技術；第 四，利用多核心陣列處理器，實現高效能無線基頻處理器的軟體無線電（Software Defined Radio，SDR）， 以提供基頻演算法一套快速驗證之帄台。
在計畫執行的三年期間，我們將在第一年度，開發基於 LTE-Advanced 技術的 16×16 MIMO-OFDM 高速多媒體超微型基地台之基頻訊號處理器架構，和各核心同步技術演算法之設計。第二年度，則以 多核心陣列處理器數位訊號處理板，實現基於 LTE-Advanced 的 16×16 MIMO-OFDM 無線基頻處理器 的軟體無線電驗證帄台，進而驗證所提出之基頻訊號處理演算法的效能。第三年度，則著重於跨層的 系統整合，並配合其他子計畫的規格，對無線基頻演算法做硬體與效能上的最佳化，以期能達成整體 計畫預期之目標。
子計畫五：高畫質多視角立體視訊核心技術研究
（Design for High Definition Multi-View 3D Video）
主持人：張添烜教授
隨著高畫質電視的蓬勃發展與成熟，下一世代的家庭娛樂隨著消費性立體顯示器的推陳出新，開 始轉為著重發展於能更令人類身歷其境的立體視訊。然而，立體視訊相較於帄面的二維視訊面臨更嚴 峻的挑戰。第一，傳統帄面視訊無法在立體顯示器上產生立體效果。現有轉換立體視訊方法多無法以 即時方式進行，且立體效果十分有限。第二，良好立體視訊的產生，需要高準確度的深度視訊估測(depth estimation) 、虛擬視點視訊合成引擎 (view synthesis)，會耗費相當大量的複雜計算資源。第三，如同 帄面的二維視訊走向高畫值，立體視訊在高畫值的影像大小下，不單是計算資源大增，也伴隨著相當 大量的資料傳輸，造成匯流排或記憶體頻寬難以負荷。
針對以上的立體視訊轉換與其所帶來的高運算複雜度和高記憶體存取，本計畫將發展一個可產生 立體視訊的設計，其設計主要分為三部分，並且分置於三年執行。第一部分，針對輸入為單視點的視 訊處理，將現有的傳統二維視訊轉換為立體視訊。第二部分，針對輸入為二視點的視訊處理，將雙眼 相機所擷取的視訊轉換為立體視訊，其轉換步驟包含高準確度的場景深度估測，以及對應的虛擬視點 合成。第三部分，針對輸入為多視點的視訊處理，將針對先進的多相機系統所擷取的視訊轉換為立體 視訊，其轉換步驟亦包含場景深度估測和虛擬視點合成。此部分可支援多視點的視訊，觀者可自由切 換視點於視訊中。本計畫目標應用為現今人類追求的高畫質視訊作處理。針對其所帶來的於高運算複 雜度和高記憶體存取之挑戰，發展適合帄行處理實現的立體視訊處理的演算法，將之轉換為適於硬體 加速與排程的硬體設計，並且特別針對記憶體的大量存取做考量，以達成即時運算。
(3)研究方法：
面對日益蓬勃的行動 3D 多媒體服務，固有的大型基地台（Macrocell）為主的無線通訊架構，成 為了服務上的瓶頸，面臨嚴重的過載與室內衰減問題。高達百分之六十的語音服務與百分之七十的無 線多媒體與資料傳輸服務，皆發生在以居家與辦公室為主的室內環境中。著眼於此，家用超微型基地 台（Femtocell）被認為是能突破此一瓶頸的有效解決方案。超微型基地台係一低成本的小型基地台設 備，相容於既存的蜂巢式通訊標準而運作在有照頻段（Licensed Band），並以有線寬頻線路為聯外骨幹。
對應此一趨勢，我們將開發一套以多視點 3D 視訊為主力應用的多媒體超微型基地台（Multimedia Femtocell）系統。此一低成本、高效能的超微型基地台系統，將有能力提供行動多媒體所需要的十億 位元（Gigabit）等級的無線傳輸速率；更前瞻性地支援高畫質多視點 3D 視訊之服務，為 3D 視訊之推
對應此一趨勢，我們將開發一套以多視點 3D 視訊為主力應用的多媒體超微型基地台（Multimedia Femtocell）系統。此一低成本、高效能的超微型基地台系統，將有能力提供行動多媒體所需要的十億 位元（Gigabit）等級的無線傳輸速率；更前瞻性地支援高畫質多視點 3D 視訊之服務，為 3D 視訊之推