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2025亮點成果

一、人才培育

1. 學術影響力持續領先論文平均引用22.3FWCI 1.90,皆顯著高於全球平均;Q1 期刊比例 93.5%,國際合作論文比例 70.8%。並於 2025 年軟科世界一流學科排名(Shanghai Ranking’s Global Ranking of Academic Subjects, GRAS 中,本校通訊工程領域獲評為全國第一。

2. 理論與實務並重培育研究生:在人才培育上,除重視學生基礎理論之紮實訓練外,亦透過國際研究合作、產學鏈結及系統級整合應用,引導學生將前瞻技術與實際應用相結合,全面提升其理論深度與實務能力。

3. 延攬人才與國際能見度提升延攬12位國際研究人才,並新增2IEEE Fellow(國際級會士)師資;培育的博士畢業生入選20256G百位傑出女性,顯示中心具備培育國際級高階人才之能力。

4. 深化國際交流與國際招生:與印尼印度越南等多所大學互訪交流,交流成果已逐步轉化為實質招生與人才培育成效。

5. 拓展學生國際視野與學術競爭力:團隊鼓勵學生參與國際研討會與海外交流,以提升學生研究能力與國際視

 

二、學術表現

2.1.  6G 中高頻與裝置協作通訊突破連結 LG Innotek 聯發科技,導入 6G 中高頻小型化終端 MIMO 天線模組與混合式 5G/6G 手機樣機,於中山大學校園完成 7.1 GHz 高階 MIMO 場域測試,透過與國際終端與晶片廠商之合作驗證,使本校 6G 校園測試場域由研究測試平台,進一步升級為具國際能見度之產業驗證節點。同時完成裝置協作多天線(UE-CoMIMO)架構之實體驗證,於商用 5G FR1 環境下透過多終端協作動態擴展天線數,並獲聯發科技於 COMPUTEX 2025 GLOBECOM 2025 Keynote 採納為 6G 主要用例。

2.1  校園熱點6G中高頻MIMO通訊系統

團隊在中山大學建立了全球領先的6G中高頻高階MIMO通訊系統測試平臺,同時首度提出極大化接收天線數輔助MIMO [Extreme Receive Antennas (ERA-aided MIMO)]技術。連結包含南韓首爾LG Innotek 6G 團隊以及國內通訊晶片大廠聯發科技天線團隊,分別將其研製的6G中高頻小型化終端MIMO陶瓷天線模組及配置混合式5G/6G終端MIMO天線之手機樣機,在中山大學校園場域進行中高頻7.1GHz高階MIMO傳輸測試驗證,均得到如預期穩定高速傳輸效果,也驗證團隊所開發之下世代手機天線具有與商業手機天線相似的效能。相關的混合式5G/6G MIMO天線(4邊框天線+4背蓋天線)校園實地測試如1.1說明。

1.1. 混合式8 MIMO天線(4超寬頻邊框天線涵蓋5G/6G 3.3-8.4GHz+4背蓋天線模組涵蓋6G 6.4-8.4GHz)實作成品及戶外MIMO效能驗證: 混合式MIMO天線可以涵蓋5G/6G頻帶MIMO操作,提供未來5G/6G手機MIMO多天線之快速布建方式,同時在6G頻帶之8×4 MIMO頻譜效率可以達到25 bps/Hz; 該項5G/6G手機MIMO多天線布建方式亦提供國內業界進行第三方手機樣機驗證,包含4×48×4 MIMO得到預期結果

團隊亦開發尺寸更小的中高頻MIMO天線模組,四天線模組面積僅0.24λ2,亦即在傳統單天線的尺寸(約0.25λ2)下,可以配置四個緊密整合的MIMO天線。值得注意的是,我們領先國際相關研究團隊,利用所開發的中高頻MIMO天線模組,首度探討8x4 MIMO(使用8個終端天線接收四訊號流)應用ERA輔助 MIMO技術,可以在最低系統複雜度以及較高的能量效率下,得到超過8x8 MIMO系統(使用8個終端天線接收八訊號流)需要更高系統複雜度的頻譜效率,如1.2結果說明。這項研究進一步驗證ERA輔助 MIMO效能,同時更具體增進未來6G 中高頻MIMO系統實際應用的價值性。

1.2. 6G中高頻(6.425-8.4GHz)高密度MIMO四天線模組(面積0.24λ2@6.425GHz)及其雙模組八天線應用於校園戶外8×4 vs. 8×8 MIMO測試: 實驗結果顯示更高密度之MIMO四天線模組仍維持良好MIMO特性,應用於校園戶外測試仍可達成8×4 MIMO支持1024QAM,使用者頻譜效率達到30.83 bps/Hz,超過8×8 MIMO較複雜系統之頻譜效率( 21.83 bps/Hz,僅支持16QAM),且具有更高的能量效率(戶外情境下8x4 MIMO傳送1bit能量僅為8x8 MIMO0.35倍),亦驗證極大化接收天線輔助MIMO效能。

團隊提出的「多終端裝置協作多天線技術(UE-CoMIMO, User Equipment Cooperative MIMO)」,主要終端(Primary UE)可與周遭協作終端(Collaborative UEs)形成虛擬天線陣列。協作終端接收來自基地台的訊號後,經轉頻處理並透過未佔用頻段(如 7 GHz 28 GHz)回傳至主要終端,使主要終端得以跨頻整合多組天線訊號,動態擴展等效天線數量,進而提升通訊效能與頻譜使用效率。

 

1.3. UE-CoMIMO 裝置協作多天線技術之應用場景與協作終端轉頻系統實作(左)裝置協作應用場景示意圖;(右)3.65–7.65 GHz 協作終端轉頻系統實體照片

團隊於實驗室完成基地台距離 144 公尺之訊號接收與系統效能評估。如(a)(b)所示,實驗配置中,主要終端與協作終端皆同時配置 3.5 GHz 7 GHz 天線,協作終端將接收到的基地台訊號升頻至 7 GHz 後回傳予主要終端進行合併接收。實驗結果如(c),顯示該架構可有效提升空間資訊流數量與資料傳輸效能。

圖1.4. UE-CoMIMO 商用訊號接收之實驗配置與效能驗證結果 a)基地台至終端之測試場景;(b)實驗室系統配置;(c)系統效能測試結果

本研究成果已獲產業與國際社群高度關注。團隊與聯發科技合作,於COMPUTEX 2025展示支援混合式AI運算之裝置協作通訊技術(1.5),作為6G關鍵應用情境之一。此外,聯發科技范明熙資深總經理亦於GLOBECOM 20252025.12.12 Keynote演講中,將UE-CoMIMO列為聯發科技 6G 發展之四大主要用例之一 (1.5)。

在國際共識層面,日本 XG Mobile Promotion ForumXGMF,日本的6G技術與產業共識平臺) 於其白皮書中,亦明確將終端協作式 MIMOUE-CoMIMO)列為 6G 潛在關鍵技術方向,顯示本研究成果已具備跨產業與國際技術擴散之影響力。

 

1.5. UE-CoMIMO 技術之產業展示與國際會議關注

(左)聯發科技於 COMPUTEX 展示本團隊所開發的裝置協作多天線技術;

(右)聯發科技范明熙資深總經理於 GLOBECOM 2025 Keynote UE-CoMIMO 列為 6G 主要用例之一

2.2.  6G MIMO 雷達感測與 ISAC 系統突破:中心感測團隊結合 恩智浦(NXP 台灣半導體研究中心(TSRI 之產學研能量,成功發展毫米波與太赫茲積體化 MIMO 雷達技術,實現毫米波車內感測器與 太赫茲 4D MIMO 雷達系統,並應用於兒童存在偵測、駕駛疲勞監測及人體成像生理量測,展現高整合度與高解析效能。

2.2a  車內兒童存在監測

本研究以實際量測之毫米波雷達資料驗證所提出之 CPD 感測流程,透過虛擬天線(VE)技術提升空間解析度,使系統得以有效區分駕駛座與各乘坐位置;同時結合廣義概似比檢定(GLRT),在微弱目標條件下顯著提升生命體存在偵測效能。實驗結果顯示,在車輛熄火或怠速且駕駛座無生命體徵之情境下,系統可於約 5 秒內完成判斷,整體存在辨識正確率可達 90% 以上,展現其於車用安全與智慧座艙應用上的高度可行性。

2.1. 應用於兒童存在偵測(CPD)之毫米波雷達感測演算法流程圖,其技術亮點包含透過虛擬天線(VE)技術提升空間解析度,並結合廣義概似比檢定(GLRT)以強化生命體存在之感測效能。

2.2b  車內疲勞駕駛監測

藉由商用毫米波雷達所具備之三維空間定位能力,可有效區分駕駛、副駕駛與後座乘客位置,並準確擷取駕駛胸腔微小位移所對應之相位變化,降低多目標干擾與環境雜訊所造成之影響。在訊號解調方面,本研究採用通道壓縮(CCD)解調技術,以提升微小位移情境下之相位估測精度。針對心跳訊號,進一步引入基於心電圖之PRT模型,以修正峰值偏移問題,顯著提升 R 波間隔時間估測之準確性,其瞬時心跳速率誤差在 ±7 bpm 範圍內之準確率可達 91.67%。由於呼吸所造成之胸腔位移幅度約為心跳訊號之十倍,其平均呼吸速率辨識準確度可達 99%

在疲勞狀態分析方面,本研究以心肺耦合指標作為評估依據,其生理基礎源於呼吸竇性心律不整(RSA)現象,即吸氣時心跳加快、吐氣時心跳減慢,且該現象於副交感神經活性較高時尤為明顯。當受測者處於疲勞或壓力狀態時,交感神經活性上升,心率增加,導致心肺耦合程度降低。為量化此現象,本研究對 R 波間隔序列與呼吸訊號進行集合經驗模態分解(EEMD),並根據頻譜特性選取呼吸頻帶能量較高之本質模態函數(IMF)。接續透過希爾伯特轉換估測其瞬時相位,並計算心跳與呼吸訊號之相位差,以定義心肺同步指標。實驗結果顯示,當該同步指標低於 0.5 時,受測者多落於卡羅林斯卡嗜睡量表(KSS)第 7 9 級之高疲勞狀態,可作為即時疲勞警示與駕駛安全評估之有效依據。

2.2. 應用於非接觸式駕駛疲勞評估之演算法架構。其技術亮點在於結合通道壓縮解調(CCD)與PRT模型,以提升瞬時心跳速率量測之準確性,並基於心肺耦合程度進行疲勞狀態評估。

2.2c  太赫茲頻段MIMO 4D雷達系統

本中心感測團隊透過主持國科會下世代通訊系統關鍵技術研發專案計畫與國立清華大學、國立陽明交通大學及國研院台灣半導體研究中心合作開發太赫茲頻段MIMO 4D雷達系統,成功建構完整的太赫茲感測技術鏈,涵蓋射頻晶片開發、天線封裝、訊號處理及應用驗證。

  

2.3. 太赫茲頻段MIMO 4D雷達系統整合與測試

三、國際合作交流

為了增進國際交流並與世界頂尖研究接軌,本中心多次邀請來自各國的知名6G通訊及人工智慧領域學者來訪。這些交流活動不僅讓參與者接觸到最新的通訊技術發展,也為我們自行開發的6G MIMO通訊平臺提供了展示和互動交流的機會。同時,團隊亦參與 歐盟 6G-SANDBOX 計畫,完成整合感測與通訊跨國系統展示。

在工研院主導下,本中心協同 BubbleRANG REIGNSGroundhog 國立陽明交通大學 等產學研夥伴,共同完成「室內外 ISAC 地理圍欄全方位解決方案」,並正式於 IEEE GLOBECOM 2025 會場展示(圖3.1)。該方案利用 6G 無線訊號之感測特性,在不依賴傳統影像式監控設備的情況下,即可實現精準的人流管制與空間安防監控,展現 6G 通訊與感測融合應用之實際潛力。

3.1. 本中心參與歐盟6G-SANDBOX實驗網計畫,工研院於IEEE GLOBECOM 2025 會場展示與歐盟 6G-SANDBOX(全球最大6G實驗網路平臺)及英國 JOINER 6G 計畫之跨國合作研究成果。

3.2. 與工研院合作,應用團隊首度開發之高密度四極化天線單元之6G基地台巨量陣列(Massive MIMO): 工研院於2025 GLOBECOM (2025.12) 展示國內首套6G 7.125-8.4GHz頻段之基地台天線系統,相較於5G 3.5GHz頻段的傳統天線,在相同天線面積下增進 5 倍的傳輸量。

本中心感測團隊持續深化與標竿中心-丹麥南丹麥大學(SDU)馬士基麥金尼穆勒研究所(MMMI)合作推動以雷達技術為核心之非接觸式健康監測研究。於 114 年進一步與瑞典林雪平大學(LiU)科技系(ITN)簽署研究合作協議,將健康監測雷達導入 6G ISAC架構。近期三方合作成果〈Highly Penetrative Chest-Worn Metasurface for Multi-Angle RADAR-Based Vital Sign Monitoring〉(如圖3.3 所示),已於 114 7 月發表於 IEEE 生醫工程領域旗艦會議EMBC 2025

  

3.3. 胸戴式反射抑制超表面結構(左)及其紅外線熱影像(右),顯示雷達電磁波有效穿透超表面進入人體組織。

四、社會貢獻

產學與社會效益深化執行 32 件產學合作案,總金額 1.81 億元,由量轉質,形塑具永續性的 6G 研發與產業鏈結體系;並積極參與高屏地區產業發展、通訊天線設計競賽與技術推廣等社會服務,透過學會與專業組織之公共參與,展現學術研究之社會責任與長期影響力。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.1. 2025 Mobileheroes全國性通訊大賽-通訊天線系統設計競賽

五、中心辦理國際會議之規劃

洪子聖教授與王復康副教授分別以榮譽主席及技術委員會共同主席身分,攜手國立臺灣大學吳宗澤副教授共同主辦 IEEE 國際微波生醫會議(International Microwave Biomedical Conference, IMBioC 2025。會議於 2025 4 15 日至 17 日假高雄展覽館盛大舉行,吸引來自 12 個國家共 132 位學者與產業專家與會,並發表 60 篇高品質技術論文,另有 8 家國內外廠商參與展示,聚焦於非接觸式生命徵象監測、毫米波生醫雷達、AIoT 醫療應用等前瞻研究主題。本次會議開幕典禮特別邀請前副總統陳建仁博士擔任大會主講人,高雄市林欽榮副市長及國立中山大學李志鵬校長亦親臨致詞,充分展現產官學研各界對於生醫雷達與智慧醫療發展的高度重視。透過國際學者與產業代表的深度交流,也提升我國在微波生醫與智慧感測領域之國際能見度。

李志鵬教授與黃婉甄副教授參與協辦2025年於台北舉行的通訊領域旗艦會議 IEEE Globecom。該會議是通訊領域每年兩大旗艦型會議之一,由多位台灣學術界教授共同協助籌辦。本中心李志鵬教授擔任該會議的技術議程委員會共同主席,而黃婉甄副教授負責「女性通訊工程師議程」(Women in Communications Engineering, WICE)與「青年專家議程」(Young Professional)。邀請不同世代的學者分享學術生涯經驗,並共同探討次世代通訊技術與研究發展趨勢,為女性與青年學者提供職涯發展建議與支持。

 

 

 

 

 

 

 

5.1. IEEE IMBioC 2025會議活動剪影

5.2. IEEE Globecom 2025會議活動剪影

新可夫副教授於 2025 12 月於本校舉辦實體與線上混成之 International Workshop Series on 6GIWS-6G 2025),邀請多位國際知名學者擔任講者,研討會主題涵蓋 PASS pinching beamforming、語意通訊、AI/ML 應用於 6G 實體層、能源感知物聯網及聯邦學習等方向,回應次世代通訊系統高效能與智慧化需求。本次研討會旨在打造高層次國際學術交流平臺,促進 6G 理論、關鍵技術與系統實作之對話,並強化本中心於次世代通訊研究之國際能見度。活動第二日由本校溫朝凱教授所領導之通訊科技實驗室進行終端協作 MIMO 系統之現場展示,呈現 6G 實體層與系統設計之最新成果。研討會以實體與線上雙軌進行,兩日現場與線上參與人數分別達 82 人與 455人,促進廣泛且實質的國際交流。

5.3. International Workshop Series on 6G 2025會議活動剪影