PBL 跨層次整合平台

本計畫預計對齊 3GPP 的技術方向,PBL(Project-Based Learning)實作平台亦以 gNB 單基地感測為核心目標,建置可複製之「跨層次系統整合」實作平台與教材,串聯「射頻硬體→通訊實體層→感知應用」之端到端學習鏈。學生可於單一平台觀察元件非理想性、波形與通道設定、多天線配置與 AI 推論方法對系統最終感測效能的影響,並透過情境式專題完成方案設計、實作驗證與成果展示,培養 6G/AIoT 產業所需之跨域整合能力與問題解決能力。
實作平台與教材名稱:
- 跨層 ISAC 系統整合平台 (Cross-Layer ISAC System Integration Platform)
- 配套教材遵循「理論→模擬→實驗」端到端路徑,涵蓋RF鏈路預算、OFDM感知處理、多天線波束域感知與AI影像/訊號分析。教材採模組化單元編排,可獨立授課或串接為專題並附操作手冊與PBL授課規劃,降低導入門檻、提升教學一致性。
涵蓋之跨層次技術重點:
- 射頻層 (RF Layer):天線、濾波器、LNA、Mixer、PLL、PA等元件之非理想(雜訊指數、相位雜訊、線性度)對鏈路預算與感知SNR/動態範圍的影響與取捨。
- 實體層 (PHY Layer):OFDM於感知之應用、通道建模與delay-Doppler-angle域分析;子載波間隔、CP與FFT大小對解析度、模糊度與估測精度之影響。
- 感知應用層 (Sensing Application Layer):多天線波束域感知、目標檢測/分類/定位;結合AI進行多目標分離、軌跡估測與場景語意化。
系統整合內容:
- 提供可串接「RF impairment → PHY訊號處理→感知輸出」之統一平台與資料流。
- 支援自訂關鍵參數(NF、IIP3、相位雜訊、子載波間隔、FFT大小、天線/波束數),即時觀察跨層設計變動對檢出率、誤警率、定位/速度RMSE、ROC/AUC等指標之效應。
- 內建標準化場景與資料集(多徑/遮擋/多目標),提供可重現的系統級驗證腳本與視覺化儀表板,確保不同組別與不同學校之間具可比性。
PBL 授課規劃:
- 教學模式:採PBL小組專題制,歷經需求定義→方案設計→系統實作→效能驗證→成果展示;設置中期設計評審與最終發表,培養專案管理、技術溝通與技術寫作能力。
- 應用場景自選:無人機目標偵測、智慧交通V2X感知、室內定位/占用偵測等。各組以平台完成系統建模、資料分析、視覺化與Demo。
- 交付成果:
- 「系統設計報告」(含需求、架構、關鍵參數與跨層設計理由、實驗流程、效能指標與討論)
- 「實作展示成果」(含即時/離線Demo與成果簡報)
- 評分機制:授課教師共同評分,指標含技術正確性、系統整合深度、效能表現、創新度與展示品質。
產學合作機制:
- 產業連結:與電信商、IC設計與系統設備廠協作,提供實際量測資料與場景需求,使專題貼近實務。
- 持續迭代:蒐集業界回饋滾動修訂教材與案例庫,確保內容與工具鏈(含軟硬體版本)與時俱進。
推廣方式:
- 校內推廣:納入研究所/專題課程;鼓勵跨系所合授與跨院選修,形成共享師資與儀器資源池。
- 跨校推廣:透過教學聯盟辦理跨校工作坊,提供平台映像檔、教材手冊與實驗腳本,建立共同的ISAC教學資源庫。
- 產業培訓:與企業合辦短期訓練與專題競賽,聚焦5G/6G-ISAC、V2X、安控/占用偵測等主題,培育即戰力人才。
本計畫以「平台為核心、教材為載體」,建立可擴散、可量測的跨層次系統整合教學模式。學生可在真實場景中累積從RF到PHY再到應用層的跨層整合能力、系統設計能力與實務應用能力;學校形成跨域教學典範與資源共享機制;產業提前銜接人才與PoC動能。最終,本計畫將為6G時代之ISAC教育與應用注入可落地的創新能量,兼具教育效益、產業價值與社會貢獻。

