工作詳述

資策會有很多部門與組別。我所在的組別是軟體院智慧通訊技術中心的專網整合組，工作內容多與通訊有關。

一開始，我的主管給我兩篇NWDAF(network data analytics function)相關的論文讓我閱讀。NWDAF是以網路數據為基礎，對網路進行自動感知和分析的技術。論文中論及ML在6G中的可能應用。緊接著主管讓我研究Program synthesis (程式合成)，一種自動生成滿足規範的程式的技術。要做到Program synthesis有兩種方式，一種是用符號，也就是數學邏輯公式，另一種則是神經網絡，目前業界多採用神經網絡的方式。這段時間我研究GPT3、基於GPT3的Codex以及市面上類似的模型(ex. AlphaCode)，並評估這些模型的最佳效能。

接著研究 Wi-Fi 6、Wi-Fi 6E、Wi-Fi 7以及台灣在推行過程中所面臨的瓶頸，並了解每一代 Wi-Fi 所使用於改善效率、效能的技術。後來在找尋台灣Wi-Fi 6E 還未能上路的原因中，發現是Wi-Fi 6E可用頻道中6GHz頻段被占用，在釋出之前政府須處理此問題，因此轉而研究各國對6GHz頻段的分配、占用以及應對方法。每一個研究完成後都要做一個報告。

做報告的同時，組內的前輩在合作案中要跟廠商做簡報，該專案使用到XGBoost模型，也讓我練習開發一個。另外也給我該專案中的程式碼讓我整理。這段時間我學了Pandas、XGBoost。

在適應工作環境後，被指派了一個遠距網路傳輸設備測試的任務。該設備為一微波天線，主打遠距離高頻寬，上行下行頻寬各別可達976Mbps，傳輸距離最遠可達到12公里。在取得設備後，前輩讓我幫忙組裝和試用，這是我第一次接觸拋物面天線。該款天線設計簡單，說明手冊清晰，很快就組裝完成。其中附送一款應用程式，可查看天線狀態，包括訊號狀態、即時吞吐量等，能確認天線是否有對齊、擺放是否最佳。此款天線缺點是重量較重，需要良好且穩定的支架支撐，在戶外測試時需要比較多輔助工具和零件。

天線樣式

應用程式介面

天線確認沒問題後，就到了戶外測試的環節。測試分為內部網路測試與外部網路測試。內網測試方式是兩個天線各自連接一台主機，一個做伺服器端，一個做客戶端，讓訊號透過天線進行傳輸，測量上行、下行的吞吐量與延遲。

內網測試架構

其中使用Ping與iPerf網路測試工具，配合腳本記錄測試數據，最後輸出一個訊號折線圖，如下圖。

訊號折線圖

外網測試則是把其中一台主機換成MiFi，一種可連接行動網路的Wi-Fi熱點路由器。而另一台主機則要測試是否能連網，以及記錄傳輸數據。用到的工具有Hinet、Speedtest、YouTube、Line。其中，我們用YouTube模擬低流量環境中觀看影片或直播，而Line模擬訊息與檔案的傳輸，以了解此通訊架構的可用性。

外網測試架構圖

Hinet測試工具

Speedtest測試工具

YouTube測試工具

YouTube測試工具詳細內容

而除了兩主機連線測試外，還需測試計劃架構中的多終端設備(user equipment)，也就是在同樣頻寬下有多位使用者。我們想得知使用者數量與頻寬的關係，像是在10位使用者和100位使用者的情況下，每位使用者所能分配到的頻寬是否有等比關係，又或是存在衰減。iPerf工具有提供此功能，這樣即可用兩台主機模擬多終端設備。

接著來到戶外測試。測試地點選在基隆河，一點在橋上，另一點在堤防上，兩點相距2.68公里。

YouTube測試工具詳細內容

到定點之後，先確定兩點間沒有阻礙，而後開始組裝設備和支架、對準、開啟主機測試環境、設定主機網路狀態。以上都完成後，即可開始進行上面提到的測試方法。下圖為天線架設完成後的示意圖，以及天線瞄準方向。 測試完成後，測試數據需整理成報告交給前輩。

測試完成後，測試數據需整理成報告交給前輩。

天線連接主機

天線瞄準方向

至此，計劃中有關微波天線傳輸的測試已完成。接著要進行更進一步的測試，在此之前，我先簡述此計劃內容。

當災難發生時，基地台與地下纜線有被破壞之可能，將導致災難地點形成孤城。為了防止此情形，此計劃應運而生，目標是建構一套通訊系統，預先建好之衛星地面天線從衛星鏈路收發網路訊號，並透過微波天線把訊號傳遞到周圍之避難場所，場所內的Mesh Wi-Fi架構讓每位避難者皆能獲得平均且適量之網路流量進行即時災難資訊取得以及個人狀態通報。若單一衛星網路流量仍不足以提供避難場所使用時，可透過鏈路聚合技術擴增流量。

為了測試並取得通訊衛星(此計劃使用O3b之通訊衛星)與Mesh Wi-Fi的測試數據，我和組員至高雄的財團法人電信技術中心。

通訊衛星架構圖

實測中，我們把連結衛星地面天線的網路線連到放置在中心頂樓的微波天線，並於相隔一公里外的大樓頂樓放置另一個微波天線，外加布置三個具有Mesh Wi-Fi功能的路由器，每個路由器皆有測試人員站點，全體測試人員會同步使用測試工具並記錄數據。除了上述外網提到的四個測試工具外，本次測試另新增Teams和IPFS以模擬在避難場進行即時通訊以及下載檔案時可能應用之軟體的使用情況。

計劃之通訊系統之測試架構圖

Teams測試工具

測試完成後，一樣將測試數據整理成報告，另外也配合計劃期末報告的撰寫進行測試工具和設備的技術資訊整理。

實習期間完成的進度

輔助前輩做計劃，評估計劃中欲建設的網路架構可能用到的設備的可用性、使用該設備模擬計劃規劃之情境，以及進行實地測試並取得數據。另外也有幫忙另一個進行中的智慧床墊專案。