Efficient, Flexible and Secure Group Key Management Protocol for Dynamic IoT Settings
许多物联网（IoT）场景需要与具有类似功能的多个设备进行通信并从其获取数据采集。对于这样的场景，组播和广播形式的组通信已被证明是有效的。组密钥管理（GKM）涉及到处理、撤销、更新和向各个组的成员分发加密密钥。经典的GKM方案在动态物联网环境中效率低下，动态物联网环境是指节点经常离开或加入网络或随着时间从一个组迁移到另一个组的环境。最近，在动态IoT环境中已经提出了用于GKM的“GroupIt”方案。然而，该方案有几个局限性，如易受共谋攻击，使用计算昂贵的非对称加密和威胁到系统的后向保密性。在本文中，我们提出了一种用于动态物联网设置的高效安全的GKM协议，该协议始终保持前向和后向保密。我们提出的协议只使用对称加密，是完全抵抗共谋攻击。此外，我们的协议是高度灵活的，可以处理几个新的情况下，设备或用户动态可能发生，例如，允许设备组加入或离开网络，或者创建或解散用户组，这些都不是现有文献中提出的方案所处理的。我们通过广泛的数学分析和数值计算来评估所提出的协议的性能，并表明它在用户和设备所产生的通信和计算成本方面优于GroupIt方案。
2020-08-16 cs.CR cs.NI
Empowering IoT Applications with Flexible, Energy-Efficient Remote Management of Low-Power Edge Devices
本文提出一种基于模块化技术的低功耗物联网边缘设备细粒度监控与管理方法，通过远程管理单个微服务提升系统可靠性和能效，并在概念验证实验中验证了其应对中断的优势。
2024-04-26 cs.NI cs.SE
Leveraging Synergy of 5G SDWN and Multi-Layer Resource Management for Network Optimization
第五代（5G）蜂窝无线网络被设想为预先配置面向服务的、灵活的和频谱/节能的边缘到核心基础设施，旨在提供多样化的应用。软件定义网络（SDN）、与多种无线电接入技术（RAT）兼容的软件定义无线电（SDR）以及5G软件定义无线网络（5G-SDWN）概念上的虚拟化的融合是提供这种动态网络的有前景的方法。5G-SDWN框架背后的主要技术是从深层核心实体到边缘无线接入点（AP）的控制和数据平面的分离。这种分离允许将资源抽象为5G-SDWN上的每个用户的传输参数。在这个以用户为中心和面向服务的环境中，资源管理对于实现效率和可靠性起着至关重要的作用。然而，很自然地想知道是否可以利用5G-SDWN来实现对资源组合的融合多层资源管理，以及CML资源管理是否可以有效地为5G-SDWN提供性能增强和可靠性。我们认为，回答这些问题并调查这种相互协同作用对于5G-SDWN来说并不是微不足道的，而是多维和复杂的，它由不同的技术组成，并继承了传统的几代无线网络。在本文中，我们提出了一种基于5G-SDWN的三大支柱的灵活协议结构，它可以以更跨层的方式处理所有所需的功能。在此基础上，我们展示了CML资源管理的一般框架如何控制最终用户的体验质量。针对5G-SDWN的两种场景，我们研究了通过CML资源管理联合用户关联和资源分配以提高虚拟化网络性能的效果。
2016-02-29 cs.NI
A Characterization of Mobility Management in User-centric Networks
移动性管理是未来互联网架构中需要考虑的一个关键方面，因为这些架构包括高度游牧的最终用户，这些用户通常依赖于多路接入网络提供的服务。相比之下，今天的移动性管理解决方案在设计时考虑到了更简单的场景和网络要求，并且漫游通常可以通过先前建立的协议来解决。随着网络中更动态的行为，以及终端用户的更突出的作用，移动性管理必须处理来自新的互联网范例的额外要求。为了帮助理解这些要求，以及如何处理它们，本文提出了一个出发点，拆除目前的流动性管理的概念。我们的贡献是一个初步的建议，在具体的功能块，它们的相互作用，以及一个潜在的分组，后来可以帮助在派生的新的和更灵活的移动性管理架构定义的移动性管理。
2017-11-10 cs.NI
Digital Twin Assisted Intelligent Network Management for Vehicular Applications
本文提出一种数字孪生辅助的两层学习框架，通过元学习与个体学习实现车辆网络INMFs的自动化生命周期管理，并经案例验证其快速准确的模型适应能力。
2024-03-24 cs.NI
Securing the Management Plane in Intent-based Cellular Networks
本文针对基于意图的蜂窝网络（IBN）闭环控制的安全挑战，提出基于WireGuard的管理平面安全框架，通过隧道隔离与访问控制保障意图通信安全，实验证明其优于OpenVPN。
2024-12-20 cs.NI
Green Footprint by Cognitive Management of Opportunistic Networks
当今无线网络的现有特性迫切要求开发灵活的联网解决方案，该解决方案将提供资源利用和应用服务质量（QoS）供应的增加的效率，并且同时将降低能量消耗并实现绿色目标。在这方面，运营商管理的网络（ON），这是动态创建的，临时的，协调的基础设施的扩展，是在所提出的方法的基本组成部分。此外，认知管理系统（CMS），其中包括自我管理和学习能力，可以用来确保快速和可靠的ON的建立，有效地实现预期的目标。本文介绍了ON的概念及其代表性的情况下，以及作为上述方法的概念证明的指示性测试用例的评价。指示性的模拟结果，产生的条件下，采用这样的解决方案可以导致更低的成本和管理决策与“绿色”的足迹。
2012-06-30 cs.NI
Cognitive Management of Bandwidth Allocation Models with Case-Based Reasoning -- Evidences Towards Dynamic BAM Reconfiguration
在当今的云、物联网、车载和MPLS网络等异构和大规模网络中，管理是一项复杂的任务。同样，研究人员和开发人员设想使用人工智能技术来创建认知和自主管理工具，旨在更好地协助和增强管理流程周期。带宽分配模型（BAM）是一种资源分配解决方案，适用于需要以灵活和动态的方式共享和优化带宽、光纤或光插槽等有限资源的网络。本文提出并评估了使用基于案例的推理（CBR）的认知管理的BAM在MPLS网络中的重新配置。结果表明，CBR学习与当前网络状态相关联的带宽请求配置文件（LSP请求），并能够动态定义或协助BAM重新配置。所采用的BAM重新配置方法是基于在可用的BAM实现（MAM、RDM和ATCS）之间切换。提出的认知管理允许BAM的自我配置和优化网络资源的利用率的结果。
2019-04-02 cs.NI
F4Tele: FSO for Data Center Network Management and Packet Telemetry
大量占用带宽的应用程序和服务迫使数据中心（DC）管理员优化可用资源的利用率。准确地说，管理流量的网络份额已经显著增长，因为DC网络变得越来越复杂，需要大量数据来进行有效的调试和故障排除。因此，我们使用自由空间光通信（FSO）与波分复用（WDM）技术，以建立一个灵活而高性能的逻辑网络，负责管理流量。FSO-WDM可以在视距（LoS）链路上提供可重构的多太比特拓扑。由于空间和处理能力的原因，我们不能提供从每个数据机架到网络管理机架的直接连接。可替代地，数据机架被分组在一起，因为每个组在与其平均到达率匹配的持续时间内被服务。由于数据机架显示出不同的到达率，热点机架被分配有更长的服务时间。评估结果表明，F4 Tele的高吞吐量接近昂贵的解决方案（基准）。
2020-06-12 cs.NI
Role of Digital Twin in Optical Communication: Fault Management, Hardware Configuration, and Transmission Simulation
光通信正朝着硬件资源多样化、传输系统灵活化、网络功能虚拟化的方向快速发展。它的激增对传统的光通信管理和控制系统提出了重大挑战。数字孪生（DT）是一种利用数据、模型和算法并整合多个学科的技术，它充当了现实世界和虚拟世界之间全面连接的桥梁。在数字空间中，虚拟模型是动态建立的，用来模拟和描述物理空间中物理对象的状态、行为和规则。DT在工业和军事领域得到了长足的发展和广泛的应用。本研究通过跨学科的交叉，将DT技术引入光通信领域，提出了一种适用于光通信的DT框架。借助深度学习算法，在数字空间建立智能故障管理模型、灵活硬件配置模型、动态传输仿真模型，保障光通信系统和网络的高可靠运行和高效管理。
2020-11-10 cs.NI
Modeling Profit of Sliced 5G Networks for Advanced Network Resource Management and Slice Implementation
未来5G蜂窝网络的核心创新是网络切片，旨在提供灵活高效的网络组织和资源管理框架。基于切片的革命性网络架构使大多数当前的网络成本模型过时，因为它们以静态方式估计支出。本文提出了一种新的方法，其中提出了切片网络中的价值链。基于该价值链，分析了不同切片所产生的利润，并将网络资源管理任务建模为多目标优化问题。设置强假设，这个优化问题进行了分析，从一个简单的理想情况。通过一步一步地消除假设，接近现实但复杂的用例。通过这种渐进的分析，在不同的场景下，切片实施和网络优化的技术挑战进行了研究。对于每一个挑战，一些潜在的可用的解决方案，并可能的应用程序进行了讨论。
2017-09-12 cs.NI
FlexState: Enabling Innovation in Network Function State Management
网络功能（NF）开发人员需要提供具有线速不同数据包处理功能的高可用性解决方案。开发这些功能的一个重大挑战是构建灵活的软件，可以适应不同的操作环境，供应商和运营商用例。如今，针对特定场景重构NF软件可能需要数月时间。此外，网络运营商越来越多地采用快节奏的开发实践来持续交付软件以获得市场优势，这使得开发周期更短。NF设计中的一个关键方面是状态管理，可以通过仔细选择底层数据存储来跨部署进行优化。然而，迁移到适合不同用例的数据存储是非常耗时的，因为它需要在重新访问其应用程序编程接口（API）时进行代码重构。在本文中，我们介绍了FlexState，状态管理系统，从维护其状态的数据存储器中提取NF数据包处理逻辑。其目标是通过合并一个抽象层来显著减少代码重构，该抽象层将各种数据存储作为配置替代方案公开。实验表明，FlexState在优化NF状态管理方面具有很大的灵活性，并且开销可以忽略不计。
2020-03-24 cs.NI
SDN-Based Resource Management for Autonomous Vehicular Networks: A Multi-Access Edge Computing Approach
由于用于数据传播的通信流量增加以及自动驾驶车辆上的计算/存储任务数量增加，使得在自动驾驶车辆（AV）之间实现高清（HD）地图辅助协作驾驶以提高导航安全性面临技术挑战。在本文中，提出了一种结合多访问边缘计算（MEC）和软件定义网络（SDN）的新架构，以实现灵活的资源管理和增强的资源利用率。利用MEC，可以实现多种无线接入技术的互通，以利用宽范围的无线电频谱上的分集增益，同时，AV的计算/存储任务由服务器和其他AV协同处理。此外，通过在每个云计算和MEC服务器处启用SDN和网络功能虚拟化（NFV）控制模块，提出了有效的资源分配框架以增强不同网络基础设施之间的全局资源共享。最后通过一个案例分析来验证所提出的资源分配框架的有效性。
2018-09-24 cs.NI
Relational Consensus-Based Cooperative Task Allocation Management for IIoT-Health Networks
专注于面向行业的服务的IIoT服务通常需要对象运行多个任务。IIoT对象提出了在它们之间分配和管理任务分配的挑战。任务分配的公平性带来了灵活的网络重构，并最大限度地提高了要执行的任务。虽然现有的方法优化和管理对象的动态，但并不是所有的方法都考虑任务和对象能力之间的相互关系以及集群服务上的分布式分配。本文介绍了用于IIoT网络中任务分配的ACADIA机制，以便在对象之间分配任务。它依赖于关系共识策略来分配任务和相似性能力，以确定哪些对象可以在完成这些任务中发挥作用。在NS-3上的评估表明，ACADIA在考虑所有场景的IIoT-Health中实现了98%的分配任务，平均超过95%的集群倾向于在低响应时间内执行任务，并且与文献解决方案CONTASKI相比，任务分配效率提高了50%。
2021-02-01 cs.NI
Analysis of flexible traffic control method in SDN
AGH University of Krakow（克拉科夫AGH大学）
本文分析SDN灵活流量控制方法，提出基于强化学习的自主解决方案，以提升网络管理效率、灵活性与实时适应性。
2024-09-15 cs.AI cs.NI
Federated Multi-Agent Deep Reinforcement Learning for Dynamic and Flexible 3D Operation of 5G Multi-MAP Networks
CEA-Leti（原子能和替代能源委员会信息技术实验室）；Universite Grenoble Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）
针对5G网络中无人机MAP的动态3D管理问题，提出两层分层架构与联邦双注意力DRL方法，联合优化MAP数量、位置及无线回传连接。
2023-06-30 cs.LG cs.MA cs.NI
Low Layer Functional Split Management in 5G and Beyond: Architecture and Self-adaptation
本文基于O-RAN架构提出支持RAN功能分割的架构框架，并研究如何在不同负载条件下优化功能分割以最小化能源成本。
2024-09-03 cs.NI eess.SP
SLA-Oriented Resource Provisioning for Cloud Computing: Challenges, Architecture, and Solutions
云计算系统承诺为全球用户提供面向订阅的企业级计算服务。随着向大量用户提供服务的需求增加，他们需要为用户提供差异化服务，并满足他们的质量期望。数据中心中现有的资源管理系统尚未支持面向服务水平协议（SLA）的资源分配，并且因此需要增强以实现云计算和效用计算。此外，还没有完成将客户驱动的服务管理、计算风险管理和自主资源管理共同合并到基于市场的资源管理系统中以瞄准云计算的快速变化的企业需求的工作。本文介绍了面向SLA的资源管理的愿景、挑战和架构元素。建议的架构支持基于市场的配置策略和虚拟化技术的集成，以灵活地将资源分配给应用程序。从我们的工作原型系统的性能结果表明，在云中基于SLA的资源提供的可行性和有效性。
2012-01-22 cs.DC cs.NI
NeuroRAN: Rethinking Virtualization for AI-native Radio Access Networks in 6G
网络软件化已经彻底改变了蜂窝无线网络的架构。最先进的基于容器的虚拟无线电接入网络（vRAN）提供了巨大的灵活性和降低的生存周期管理成本，但它们也带来了令人望而却步的能耗。我们认为，为了使未来的AI原生无线网络变得灵活和节能，需要在网络软件化中进行新的抽象，以满足神经网络类型的工作负载，并允许很大程度的服务可组合性。在本文中，我们提出了NeuroRAN架构，它利用有状态功能作为面向用户的执行模型，并辅以虚拟化资源和分散的资源管理。我们表明，神经网络为基础的实现常见的收发器功能块适合所提出的架构，我们讨论了关键的研究挑战相关的编译和代码生成，资源管理，可靠性和安全性。
2021-04-16 cs.NI eess.SP
Joint Resource and Admission Management for Slice-enabled Networks
网络切片是通信服务提供商（CSP）寻求部署的5G网络的关键部分。通过利用三种主要的使能技术，即软件定义网络（SDN）、网络功能虚拟化（NFV）和网络切片，可以以高效、可扩展和灵活的方式向终端用户提供通信服务。要采用这些技术，非常重要的是如何分配资源，并根据预定义的标准和可用的资源接纳客户的CSP。在这方面，我们提出了一种新的联合资源和准入管理算法的切片使能网络。在所提出的算法中，我们的目标是最小化的网络成本的CSP受到切片请求从租户对应的虚拟机和虚拟链路的约束。我们的性能评估所提出的方法表明，它在管理CSP的资源的效率。
2019-12-07 cs.NI cs.SY eess.SY
