尖端技術課程模組系列

 

1. 總體說明
2. 模組系列
   1. 模組系列A「智慧節能網路應用」系列課程
   2. 模組系列B「節能網路技術」系列課程
   3. 模組系列C「智慧節能網路應用」系列課程

 

一、總體說明

因應全球淨零排放浪潮與歐美碳邊境調整機制趨勢，再生能源將日益重要，而穩定的電力供應與節能有賴於導入人工智慧與新世代行動通訊網路等新興科技的智慧電網的基礎建設與
在各領域的智慧應用，包括在聯合國 SDG 11 永續智慧社區(Sustainable Smart Communities)的目標以及過去相關研究中最常關注的城市交通與智慧製造的永續發展。另一方面，新世代行動通訊網路 B5G/6G 網路節能國際標準內容背景包含能源效率、環境保護、網路可持續性、經濟效益和產業競爭力面向。針對網路節能對於環境可持續性、減少環境影響、溫室氣體排放和節約運營成本具有重要意義。B5G/6G 將在各個行業和地理區域普及使用，適合需要非常高數據速率的更高級服務和應用，亦使得網路中基地台佈建變得更加密集，使用更多天線、更大帶寬和更多頻段；有鑑於此，B5G/6G 對環境的影響將更需要得到控制。隨著無線通訊技術的快速發展，B5G/6G 通訊網路將帶來更多的設備連接和數據傳輸需求。然而，現有的通訊網路基地台和設備的能源消耗龐大，導致通訊網路的能源效率面臨挑戰。因此，研究開發節能的通訊技術和解決方案，以支援節能網路運營，也成為了重要研究方向。

有鑒於此，本教學聯盟選定以「智慧節能網路」為主題，全程計畫將推出 6 個尖端技術課程模組系列，本期將優先規劃其中 3 個尖端技術課程模組系列，規劃之模組系列名稱與其子模組彙整如圖 3。

二、模組系列

模組系列A「智慧節能網路應用」系列課程

本模組系列A「智慧節能網路應用」系列課程將以基於人工智慧與新世代行動通訊網路的智慧節能網路應用為主軸，設計三項模組，分別為模組A1「智慧節能電網」、模組A2「可信任聯邦式智慧交通」與模組A3「邊緣智慧節能製造」。各模組所涵蓋的技術內容包含智慧電網、智慧交通、智慧製造、5G/6G行動通訊網路的mMTC及uRLLC技術、再生能源與節能、人工智慧技術、終端可信任人工智慧、AI-enabled邊緣計算。

• 模組A1「智慧節能電網」將介紹智慧電網原理與標準、導入B5G/6G行動通訊之智慧電網網路及其協定以及節能導向之人工智慧預測技術。
• 模組A2「可信任聯邦式智慧交通」為智慧交通領域的應用模組，將介紹終端AI應用於智慧交通、可信任AI以及聯邦式學習框架設計。

模組與「邊緣智慧節能製造」模組為智慧製造領域的應用模組，將介紹智慧製造、基於深度學習之產品瑕疵檢測技術與基於深度學習之設備狀態偵測技術。

 

模組系列B「節能網路技術」系列課程

本系列課程將以節能網路技術為主軸，設計三項模組，分別為模組B1「節能網路原理和標準」、模組B2「整合感測和通訊之節能技術」與模組B3「可重構智慧表面通訊之節能技術」。

• 模組B1「節能網路原理和標準」將介紹3GPP 用戶設備節能和3GPP網路節能標準，包含節能基本原理，如睡眠模式、動態頻譜共享、能源回收 (energy harvesting) 和網路切片、AI 優化、rate-splitting 等技術對節能網路的影響之基礎介紹。
• 模組B2「整合感測和通訊之節能技術」將介紹整合感測和通訊(ISAC)技術，介紹從鬆散整合(loosely coupled)整合到完全整合(fully coupled)三個等級。第一級是鬆散整合(loosely couple)是最低程度的整合方式，感測和通訊能力可以透過共用頻譜在硬體上共存，但已比各自使用專用頻譜更有效率。第二級是緊密整合(tightly coupled)需要波形和訊號處理的整合，其中時間、頻率和空間域處理技術具有共同的目標，可以結合起來為感應和通訊功能服務。第三級是完全整合(fully coupled)具有跨層、跨模組和跨節點資訊共享的完全整合系統，預計將顯著提高感應和通訊的相互效能，並降低網路系統的總體成本、大小和功耗。

模組B3「可重構智慧表面通訊之節能技術」將著重於可重構智慧表面技術RIS (Reconfigurable Intelligent Surface-based Communication)介紹。可重構智慧表面是一種具有自主感知和自我調整能力的表面材料，可以通過感測、計算和通訊等技術實現對外界環境的感知和反饋，將規劃介紹單-RIS技術介紹、雙-RIS術介紹、多-RIS技術介紹、和RIS-based節能網路技術。

 

模組系列C「智慧節能網路應用」系列課程

本系列課程將以5G核心網路與基站為主軸，設計三項模組，分別為模組C1「5G核心網路節能資料分析與微服務架構」、模組C2「5G網路整合WiFi架構及其資安機制」與模組C3「開放架構基站與節能機制」。本系列模組將廣泛性介紹5G NR核心網路與基站技術與標準、包含5G核心網路主要網路功能與協定、5G基站主要網路分層協定與流程、5G開放架構基站。並針對5G節能與資安進行主題式介紹。

• 模組C1「5G核心網路節能資料分析與微服務架構」：介紹核心網路主要網路功能與協定5G Service-Based Architecture (SBA)與5G核心網路微服務架構。
• 模組C2「5G網路整合WiFi架構及其資安機制」：介紹5G網路如何整合可信任的WiFi網路與不可信任WiFi網路、介紹5G網路整合WiFi網路的相關應用服務(如VoWiFi)。

模組C3「開放架構基站與節能機制」：介紹5G NR網路分層架構、開放架構基站主要單元、介面、智慧基站控制運算平台與智慧基站控制演算(xAPP、rAPP)。