【论文推荐】网络与通信领域综述论文-2022年1月
admin
2023-06-30 19:44:03
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希望从2022年开始的一个新系列,为大家收集和整理计算机网络和通信领域期刊的综述论文。目前追踪的列表正在不断扩充中,欢迎大家提出意见或补充感兴趣的期刊信息。

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目录

  1. A comprehensive layered approach for implementing internet of things-enabled smart grid: A survey
  2. A Comprehensive Survey on Blockchain in Industrial Internet of Things: Motivations, Research Progresses, and Future Challenges
  3. Coalition Games for Performance Evaluation in 5G and Beyond Networks: A Survey
  4. Decentralized Spectrum Access System: Vision, Challenges, and a Blockchain Solution
  5. Deep Learning for B5G Open Radio Access Network: Evolution, Survey, Case Studies, and Challenges
  6. Intelligent Traffic Management in Next-Generation Networks
  7. Perspectives on 6G wireless communications
  8. Practical Optimization and Game Theory for 6G Ultra-Dense Networks: Overview and Research Challenges
  9. Resource optimization in UAV゛ssisted wireless networks—A comprehensive survey
  10. Semantic Communications: Overview, Open Issues, and Future Research Directions
  11. Six Critical Challenges for 6G Wireless Systems: A Summary and Some Solutions
  12. When Machine Learning Meets Spectrum Sharing Security: Methodologies and Challenges

期刊统计

  • Digital Communications and Networks * 1
  • Future internet * 1
  • ICT Express * 1
  • IEEE Access * 2
  • IEEE Communications Surveys & Tutorials * 1
  • IEEE Open Journal of the Communications Society * 2
  • IEEE Vehicular Technology Magazine * 1
  • IEEE Wireless Communications * 2
  • Transactions on Emerging Telecommunications Technologies * 1

具体信息

1. A comprehensive layered approach for implementing internet of things-enabled smart grid: A survey

期刊:Digital Communications and Networks

作者:Zahra Alavikia; Maryam Shabro

摘要:当前电网在满足用户需求方面正面临严峻挑战。快速过渡到富含可再生能源、微电网和分布式能源的灵活电网被认为是满足客户需求的直接解决方案。使用智能设备和可再生能源,将促进电网的发电和存储,从而实现能源和信息的双向流动。具有这种增强功能的电网称为智能电网。控制和管理智能电网中的各种变量需要精确的测量、监控、通信和分析系统,从而会增加电网的复杂性。这种复杂性是迄今为止实现智能电网的主要障碍。物联网的出现简化了智能设备之间的监控、通信和数据处理,以连接世界上的任何事物。这促使智能电网相关研究人员不断寻求在智能电网中利用物联网技术的最佳方式。在这篇综述中,我们总结了这方面的各种努力,以突出支持物联网的智能电网的优势及其可能的差距。为此,本文提出了一种全面的分层方法,对智能电网中物联网技术的各种应用进行分类。通过调查每个架构层中的物联网技术,有助于理清每种技术的作用及与其他技术的关系。此外,本文还讨论了实现支持物联网的智能电网的现存问题和未来措施。

链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352864822000025


2. A Comprehensive Survey on Blockchain in Industrial Internet of Things: Motivations, Research Progresses, and Future Challenges

期刊:IEEE Communications Surveys & Tutorials

作者:Ru Huo; Shiqin Zeng; Zhihao Wang; Jiajia Shang; Wei Chen; Tao Huang; Shuo Wang; F. Richard Yu; Yunjie Liu

摘要:随着物联网、机器人、大数据等使能技术的快速发展,被称为“工业4.0”(I4.0)的第四次工业革命已成为全球生产力创新的巨大机遇。工业物联网(IIoT)作为I4.0时代信息物理系统(CPS)的典型内涵,引起了广泛关注。旨在通过物理设备的深度互联、多维数据的广泛采集、环境智能感知和自动化控制,优化制造业资源,提高生产效率。区块链是一种分布式账本技术,具有去中心化、防篡改、透明、匿名、合约自治等特点。这些特性有助于改善服务,促进工业物联网的发展。在本文中,我们对将区块链技术应用于IIoT的文献进行了全面综述。我们首先介绍相关工作和背景知识。然后,详细讨论了将区块链应用于IIoT的动机和好处。此外,基于我们在之前工作中总结的区块链分层架构,我们概述了区块链在IIoT中的研究框架。同时,从设备安全、数据采集与共享、工业应用等方面提出了相关应用研究。此外,我们探讨了区块链平台在IIoT应用中的技术要求。最后,总结了工业物联网中区块链的一些挑战和未来方向,以及更广阔的视角,以供进一步研究。

链接:

https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9676337


3. Coalition Games for Performance Evaluation in 5G and Beyond Networks: A Survey

期刊:IEEE Access

作者:Upendra Singh; Aditya Ramaswamy; Amit Dua; Neeraj Kumar; Sudeep Tanwar; Gulshan Sharma; Innocent E. Davidson; Ravi Sharma

摘要:5G网络是学术界的一个新兴领域。5G是一个多学科网络,旨在支持广泛的服务。5G网络的目标是支持大量连接的设备。博弈论在无线网络管理中有着广泛的作用。博弈论是一种分析和建模系统的方法,其中多个参与者在具有独立目标和行动的决策中发挥作用。博弈论是一种令人兴奋的方法,可以控制玩家的战略行为并产生有效的结果。合作博弈论可以在确保大量设备之间的合作方面发挥关键作用。本文提供了对使用合作博弈的5G的当前研究趋势的洞察。综述中介绍的工作分为三类,即资源管理、干扰管理和其他工作。本文还提供了有关5G和合作博弈的基础,突出了未来研究的范围。

链接:

https://ieeexplore.ieee.org/document/9691369/


4. Decentralized Spectrum Access System: Vision, Challenges, and a Blockchain Solution

期刊:IEEE Wireless Communications

作者:Yang Xiao; Shanghao Shi; Wenjing Lou; Chonggang Wang; Xu Li; Ning Zhang; Y. Thomas Hou; Jeffrey H. Reed

摘要:频谱接入系统(SAS)被广泛认为是协调动态频谱共享(DSS)和保护现有用户的实际解决方案。目前由FCC为CBRS频段规定并由WInnForum标准化的SAS范式遵循集中式服务模型,即频谱用户订阅SAS服务器进行频谱分配服务。然而,这种模式既不能容忍SAS服务器故障(崩溃或拜占庭),也不能抵制不诚实的SAS管理员,导致对SAS系统可靠性和可信度的严重担忧。这对于不断发展的DSS环境来说尤其令人担忧,在这种环境中,越来越多的SAS服务提供商和不同的用户需求正在出现。为了应对这些挑战,我们提出了一种新的基于区块链的分散式SAS架构,称为BD-SAS,它可以全高效地提供SAS服务,而不依赖于每个单独的SAS服务器的信任来实现整个系统的可信度。在BD-SAS中,全球区块链(G-Chain)用于频谱监管合规,而支持智能合约的本地区块链(L-Chain)在各个频谱区域中实例化,以根据用户请求自动分配频谱访问。我们希望我们对去中心化SAS、BD-SAS架构的愿景以及对未来挑战的讨论能够为以去中心化方式进行可靠频谱管理开辟新方向。

链接:

https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9679805


5. Deep Learning for B5G Open Radio Access Network: Evolution, Survey, Case Studies, and Challenges

期刊:IEEE Open Journal of the Communications Society

作者:Bouziane Brik; Karim Boutiba; Adlen Ksentini

摘要:开放无线电接入网络(O-RAN)联盟最近成立,旨在设计一种新的RAN架构,该架构具有开放、软件驱动、虚拟和智能的无线电接入架构。O-RAN架构基于(1)作为虚拟网络功能(VNF)和物理网络功能(PNF)运行的分解的RAN功能;(2)RAN控制器的概念,它集中运行RAN应用程序,例如移动性管理、用户调度、无线电资源分配等。RAN控制器负责通过使用具有RAN功能的开放接口来执行应用程序决策。O-RAN引入的一项重要功能是大量使用机器学习(ML)技术,特别是深度学习(DL),以促进创新并简化能够满足服务质量(QoS)的智能RAN应用程序的部署5G及以上网络服务的需求。在这项工作中,我们首先概述了RAN架构向5G及以后的发展,即C-RAN、vRAN和O-RAN。我们还从边缘支持、虚拟化、控制和管理、能耗和人工智能支持等各个角度进行了比较。然后,我们回顾了现有的解决RAN部分的基于DL的解决方案。我们还展示了如何将它们集成/映射到O-RAN架构,因为这些工作最初并未适应O-RAN架构。此外,我们提出了在O-RAN中部署DL技术的两个案例研究。此外,我们描述了如何自动化在O-RAN中部署的DL模型的主要步骤,以确保这些模型的稳定性能,在O-RAN中引入ML系统操作(MLOps)概念。最后,我们确定了与支持人工智能(AI)的O-RAN架构相关的关键技术挑战、开放问题和未来研究方向。

链接:

https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9695955


6. Intelligent Traffic Management in Next-Generation Networks

期刊:Future internet

作者:Ons Aouedi; Kandaraj Piamrat; Benot Parrein

摘要:智能设备的最新发展导致数据生成和异构性的爆炸式增长。因此,当前的网络应该发展得更加智能、高效,最重要的是,为了应对网络流量的发展,它具有可扩展性。近年来,网络软件化受到了工业界和学术界的极大关注,因为它对于网络的灵活控制至关重要。同时,机器学习(ML),尤其是深度学习(DL)方法也被用于解决复杂问题,而无需显式编程。这些方法可以使用训练数据/环境对网络流量行为进行建模和学习。研究界提倡将ML/DL应用于网络流量管理的软件化环境,包括流量分类、预测和异常检测。在本文中,我们调查了这些主题的最新技术。我们首先介绍从传统ML算法和DL开始的综合背景,然后重点介绍不同的降维技术。之后,我们介绍了软件化环境中ML/DL应用程序的研究。最后,我们强调应该考虑的问题和挑战。

链接:

https://www.mdpi.com/1999-5903/14/2/44


7. Perspectives on 6G wireless communications

期刊:ICT Express

作者:Choongil Yeh; Gweon Do Jo; Young-Jo Ko; Hyun Kyu Chung

摘要:自2019年初首次商用以来,5G一直在全球范围内取得进展并渗透到日常生活中。现在,无线通信的研究兴趣正在迅速转移到下一代移动系统6G。本文将6G设想为物理空间、网络空间和智能连接的结合。此外,交互性是为用户提供真正身临其境的体验的关键组成部分。在本文中,提出了在5G制度下无法正确支持的6G使用场景和用例。考虑支持这些用例的主要关键性能指标(KPI)。从交互性、智能性和连接性方面讨论了与6G相关的最新技术和标准化活动。此外,还简要说明了为完成6G需要完成的未来工作。

链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S240595952100182X


8. Practical Optimization and Game Theory for 6G Ultra-Dense Networks: Overview and Research Challenges

期刊:IEEE Access

作者:Bui Thanh Tinh; Long D. Nguyen; Ha Hoang Kha; Trung Q. Duong

摘要:超密集网络(Ultra-dense networks, UDN)已被用于解决与5G无线网络对更高覆盖范围和容量的日益增长的需求相关的紧迫问题。大规模部署UDN旨在打破5G或6G网络面临的僵局,并提供当今技术所能实现的更多数量级的收益。然而,在严格的无线电资源限制下,优化系统性能的数学工具被广泛认为是一项艰巨的挑战。当前UDN的系统级性能优化通常依靠数值模拟来进行,在极高密度的6G背景下,这往往是耗时的,并且变得非常困难。因此,迫切需要开发一个现实的数学模型来优化6G UDNs。在本文中,我们介绍了在现实环境中部署UDN时必须彻底考虑的挑战和问题。我们在优化UDN性能的背景下重新审视了有效的数学技术,包括博弈论和实时优化。此外,还讨论了适合在UDN中应用的新兴技术。其中一些已经在高效的UDN中使用,而其他仍在研究中的UDN有望提高UDN的性能以达到6G的要求。重要的是,我们首次引入了实时优化和博弈论(realtime optimization and game theory, ROG)的联合优化方法,这是解决低复杂度大规模UDN优化问题的有效工具。然后,我们描述了在UDN中使用ROG的两种方法。最后,给出了ROG的一些案例研究来说明如何应用ROG来解决UDN中不同应用的问题。

链接:

https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9693523


9. Resource optimization in UAV゛ssisted wireless networks—A comprehensive survey

期刊:Transactions on Emerging Telecommunications Technologies

作者:Mehak Basharat,Muhammad Naeem,Zakria Qadir,Alagan Anpalagan

摘要:无人驾驶飞行器(UAV)是满足未来无线网络需求的必然趋势。最近,研究人员研究了与无人机辅助网络相关的各种问题(包括无人机的放置、资源管理和频谱共享),用于广泛的应用,包括灾害管理、从地面传感器网络收集数据、监视、后勤支持等。本文对无人机辅助网络的最新进展进行了全面综述。我们主要强调无人机辅助无线网络的优化视角,具有不同的目标,包括覆盖区域、吞吐量、能源效率、服务质量、延迟和中断概率。我们对每个目标及其约束、优化问题、解决方法和性能指标进行了详细讨论。我们还提供了文献中考虑的不同目标和参数之间的关系。最后,我们列出了在优化背景下改进无人机辅助无线网络的开放研究问题和未来研究方向。

链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ett.4464


10. Semantic Communications: Overview, Open Issues, and Future Research Directions

期刊:IEEE Wireless Communications

作者:Xuewen Luo; Hsiao-Hwa Chen; Qing Guo

摘要:随着5G在许多国家的部署,人们开始思考下一代无线通信将是什么。当前的通信技术已经通过先进的编码(解码)和调制技术接近香农物理容量限制。另一方面,人工智能(AI)在从传统通信技术向未来的演进中发挥着越来越重要的作用。语义通信是新兴的通信范式之一,其工作基于其创新的“语义传递”概念。语义通信的核心是在发送方提取发送信息的“意义”,借助发送方和接收方之间匹配的知识库(KB),可以在接收方成功地“解释”语义信息。因此,语义通信本质上是一种主要基于人工智能的通信方案。在本文中,将概述最新的基于深度学习(DL)和端到端(E2E)通信的语义通信,并明确讨论需要解决的开放性问题。

链接:

https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9679803


11. Six Critical Challenges for 6G Wireless Systems: A Summary and Some Solutions

期刊:IEEE Vehicular Technology Magazine

作者:Harsh Tataria; Mansoor Shafi; Mischa Dohler; Shu Sun

摘要:现在出现了许多关于6G无线系统的文章,涵盖了从视觉、架构和应用到技术突破的不同方面。考虑蜂窝系统,本文提出了在开发和部署6G系统之前必须克服的六个关键但基本的挑战。其中包括开放亚赫兹频谱以增加带宽和利用这些带宽的能力,推动半导体技术在这些频段内运行的极限,开发收发器设计和架构以实现高峰值数据速率,以及在网络级别实现亚毫秒级延迟实现6G关键绩效指标(KPI)。此外,由于6G系统不会在新建环境中引入,因此讨论了与现有系统的向后兼容性。在可能的情况下,我们会提出切实可行的解决方案来应对已确定的挑战。

链接:

https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9681718


12. When Machine Learning Meets Spectrum Sharing Security: Methodologies and Challenges

期刊:IEEE Open Journal of the Communications Society

作者:Qun Wang; Haijian Sun; Rose Qingyang Hu; Arupjyoti Bhuyan

摘要:互联网连接系统的指数级增长带来了许多挑战,例如频谱短缺问题,这需要有效的频谱共享(spectrum sharing, SS)解决方案。复杂且动态的SS系统可能会面临不同的潜在安全和隐私问题,因此要求保护机制具有适应性、可靠性和可扩展性。文献中经常提出基于机器学习(ML)的方法来解决这些问题。在本文中,我们对基于ML的SS方法的最新发展、最关键的安全问题以及相应的防御机制进行了全面综述。特别是,我们详细阐述了用于提高SS通信系统在各个重要方面的性能的最新方法,包括基于ML的认知无线电网络(CRN)、基于ML的数据库辅助SS网络、基于ML的LTE-U网络,基于ML的环境反向散射网络,以及其他基于ML的SS解决方案。我们还提出了基于机器学习算法的物理层安全问题和相应的防御策略,包括主用户仿真(PUE)攻击、频谱感知数据伪造(SSDF)攻击、干扰攻击、窃听攻击和隐私问题。最后,还对基于ML的SS的开放挑战进行了广泛讨论。这份全面综述旨在为探索新兴ML应对日益复杂的SS及其安全问题的潜力提供基础并促进未来的研究。

链接:

https://ieeexplore.ieee.org/document/9693972

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