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國立臺灣大學 電子工程學研究所 闕志達所指導 蘇伯恩的 第五代行動通訊新無線電多使用者多輸入單輸出波束成形系統即時內接收機之設計與實現 （2020），提出UHD播放關鍵因素是什麼，來自於即時 (Real-time)、空氣通道 (OTA)、現場可編程邏輯閘陣列 (FPGA)、第五代行動通訊新無線電 (5G NR)、內接收機 (Inner Receiver)、多輸入單輸出 (MISO)。
而第二篇論文國立臺灣大學 電子工程學研究所 闕志達所指導 楊佳承的 適用於第五代行動通訊新無線電的多用戶多輸入多輸出波束成形下行發射機之設計與實現 （2020），提出因為有 波束成形、多使用者多輸入多輸出、第五代行動通訊新無線電全硬體正交分頻多工發射機、訊號相位校正方法、空氣通道、空間分工多重接取、賽靈思射頻系統單晶片的重點而找出了 UHD播放的解答。
UHD播放進入發燒排行的影片
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::: 章節列表 :::
0:17 軟體硬體規格
2:23 電影/遊戲體驗
4:20 就靠 優化技巧
6:04 客廳4K主力
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第五代行動通訊新無線電多使用者多輸入單輸出波束成形系統即時內接收機之設計與實現
為了解決UHD播放 的問題，作者蘇伯恩 這樣論述：
時代一直在進步，無論是一般大眾或者是公司企業，對於無線連網的需求變得越來越高，應用範疇更是包羅萬象，舉凡居家、交通、娛樂、醫療、工廠生產，很多以前科幻電影的畫面，甚至是人們從沒想過的場景都被逐步地實現，而能夠實現的原因很大一部份要歸功於新世代通訊系統能夠提供更高的資料傳輸速率，還有容許更多裝置在同一時間內連網。當同時間連網的裝置變多的時候，傳統的無線通訊系統是透過時間或是頻率的分隔來達到多重接取的效果，如時間分工多重接取 (TDMA)、頻率分工多重接取 (FDMA)等等，但由於頻譜資源有限，若連網裝置的數量持續增加勢必會遇到資源不夠的情況，這時利用空間分工多重接取 (Spatial Divi
sion Multiple Access, SDMA)將不同使用者所傳送的資料分開來，就能再提升整體系統的效能。本論文基於現有的波束成形理論，選擇Xilinx Alveo U250 FPGA加速平台，並參考5G NR的規範來實作多使用者多輸入單輸出波束成形 (Multi-User MISO Beamforming)硬體內接收機 (Inner Receiver)。此內接收機負責將使用者的時域IQ資料經過載波頻率偏移補償以及傅立葉轉換轉成頻域後，進行通道估測，並且將訊號等化後輸出星座點給軟體進一步做外接收機 (Outer Receiver)解碼。本內接收機系統包含了軟體端和硬體端，分別負責輸入輸出
資料的控制和資料的運算，而這樣的分配正是基於軟體的高度彈性和硬體的強大運算能力。要正確地解出資料就需要軟體和硬體之間的合作，而這兩者順利溝通的關鍵就是我們透過狀態暫存器 (Status Register)來讓雙方知道目前系統運作的狀況，實際上做法就是軟體端會去存取FPGA上特定記憶體位置的資料，而硬體內部的RTL程式也會存取同樣記憶體位置的資料，所以我們可以事先定義不同的數字代表什麼狀態，讓軟體端和硬體端根據當下的狀態去存取這個狀態暫存器來達到溝通效果。使用硬體來實現內接收機就是為了加快接收端解碼的速度，進一步實現即時(Real-time)解碼的效果。為了驗證本論文所設計的系統之正確性及可行性
，我們在空氣通道 (Over-The-Air)的環境裡傳送影片檔給本接收端系統，並將內接收機解碼完的星座點送給外接收機進行錯誤更正碼解碼。最後解碼後的結果可以達到Block Error Rate = 0，並順利在接收端將影片重新播放出來。而解碼時間大約等同於影片傳送的時間。
適用於第五代行動通訊新無線電的多用戶多輸入多輸出波束成形下行發射機之設計與實現
為了解決UHD播放 的問題，作者楊佳承 這樣論述：
隨著科技的進步以及時代的演進，近年來大眾對於無線連網裝置的依賴程度越來越高，除了單位時間內所需的資料傳輸速率提高以外，在同一時間內連網的裝置數量也越來越多。而在傳統的無線通訊系統中，不同使用者的資料通常是利用時間或是頻率的分隔來達到多重接取的效果，例如時間分工多重接取(TDMA)、頻率分工多重接取(FDMA)，以及正交分頻多重接取(OFDMA)。但礙於同一個時間內無線通訊頻譜的總量是有限的，所以若連網裝置的數量持續增加，勢必會遇到物理資源不敷使用的情況。因此也就必須利用其他類型的多重接取，例如：空間分工多重接取(Spatial Division Multiple Access, SDMA)將
不同使用者所傳送的資料分隔開來。在現今無線通訊系統多元的應用需求下，5G NR規格多元且彈性，讓系統實作更具挑戰性。而本論文基於現有波束成形的理論，選擇使用性價比及開發彈性非常高的軟體無線電開發平台Xilinx RFSoC，並參考5G NR規範實作具備多使用者多輸入多輸出波束成形(Multi-User MIMO Beamforming)功能的全硬體OFDM發射機。最多支援同時傳送4組data streams給位在不同方向上的3個UEs，其中包含一個MIMO UE，兩個MISO UEs。並且為了提高資料傳輸的效率，我們利用全硬體OFDM發射機實時地將使用者要傳送的原始binary data經過一
連串的處理，轉換成可由天線發射的射頻類比訊號。另外，因為波束成形需要控制各個通道之間的訊號相位差，但實際使用儀器實作時會遇到各個發射通道存在隨機相位差的問題。為了克服這個問題，本論文使用一套訊號相位校正方法，並且經過多次實驗後確定，在目前常見的兩種軟體定義無線電平台上(NI USRP、Xilinx RFSoC)，皆能夠有效地將儀器內部各個通道的隨機相位差消除掉。最後，為了驗證本論文所設計的整套系統的正確性及可行性，我們選擇在空氣通道(Over-The-Air)的環境下使用本系統同時傳送三部不同的影片檔案給三個位在不同方位上的使用者，其中各個使用者的資料在時間及頻率上完全重疊。最後三部大小約為1
1 MB的影片檔案在接收端解碼後皆可達到Block Error Rate = 0，並順利在接收端將影片重新播放出來。成功利用波束成形的技術達到空間分工多重接取(Spatial Division Multiple Access, SDMA)的效果。