Power consumption in communication networks and the supporting computing systems continues to increase due to the increase in traffic and processing requirements, and due to the relatively slower improvements in energy efficiency. Future networks are expected to continue to move computing algorithms and capabilities into the network including increased use of analytics, machine learning and intelligence applied to big data in the network, with content caching and virtualization. This article summarizes the key features of five new IEEE standards currently being developed to improve the energy efficiency of networks beyond 5G.
D2D Big Data: Content Deliveries over Wireless Device-to-Device Sharing in Large Scale Mobile Networks
近年来，如何有效地将蜂窝业务卸载到邻近用户之间的设备到设备（D2D）共享上的主题已经得到了全球研究人员和工程师越来越多的关注。用户利用无线短距离D2D通信在本地共享内容，这不仅是由于快速的共享体验和免费的成本，而且由于有趣和流行内容的递送的高准确性，以及在朋友之间的强社交影响。然而，现有的相关研究大多局限于小规模的数据集，用户特征的维度有限，或者对用户行为的假设和假设不切实际。在新兴的大数据技术的驱动下，设计一个名为D2D Big Data的大数据平台，以有效地促进用户之间的无线D2D通信，为提供商提供准确的内容推广，并为运营商高效地进行智能卸载。我们部署了一个大数据平台，并进一步利用了一个流行的D2D共享应用程序（APP）的大规模数据集（3.56 Tbits），该数据集包含了13周内通过近8.5亿用户传播的450万个文件上的8.66亿次D2D共享活动。通过提取和分析在线行为、内容属性、位置关系、结构特征、会议动态、社交树形、隐私保护策略等多维特征，验证和评估D2D大数据平台的预测内容传播覆盖率。最后，我们讨论了D2D大数据的挑战和机遇，并提出了一个充满希望的无线D2D通信即将到来的未来。
An NFV and Microservice Based Architecture for On-the-fly Component Provisioning in Content Delivery Networks
内容分发网络（CDN）通过互联网向地理上分布的终端用户分发内容（例如，网页、视频）。有些内容有时确实会吸引一大群最终用户的注意。这通常会导致快速拥挤，这可能会导致CDN中断等重大问题。微服务架构风格旨在将整体系统分解为更小的组件，这些组件可以独立部署，升级和部署。网络功能虚拟化（Network Function Virtualization，NFV）是一种新兴技术，其目的是通过将网络功能与底层硬件解耦来降低成本并带来灵活性。本文利用NFV和微服务架构风格提出了一种用于动态CDN组件配置的架构，以解决闪存拥挤等问题。在所提出的架构中，CDN组件被设计为通过RESTFul Web服务进行交互的微服务集，并被配置为虚拟网络功能（VNF），这些功能是动态部署和编排的。我们已经构建了一个原型，其中CDN代理服务器被设计为一组微服务，被动态部署。该原型部署在SAVI，加拿大未来的互联网应用的分布式测试床。性能也进行了评估。
Caching as a Service: Small-cell Caching Mechanism Design for Service Providers
无线网络虚拟化已经被公认为通过解耦系统的功能并实现基础设施和频谱即服务来提高无线网络的灵活性的方式。最近的研究表明，缓存提供了一个更好的性能，以满足移动用户的内容请求。在本文中，我们提出了移动网络中的\emph{caching can be applied as a service}，即，不同的服务提供商（SP）将它们的内容缓存在由移动网络运营商（MNO）拥有的无线设施的存储器中。具体而言，我们专注于\emph{small-cell networks}的场景，其中启用缓存的小小区基站（SBS）是缓存内容的设施。针对多个服务提供商之间的存储竞争问题，设计了一种基于多目标拍卖的存储竞争机制，该机制充分考虑了系统参数的时变性和内容替换的频繁性。仿真结果表明，我们的解决方案导致一个令人满意的结果。
Online VNF Placement and Chaining for Value-added Services in Content Delivery Networks
增值服务（VAS）（例如，动态站点加速、媒体管理）在内容分发网络（CDN）中起着关键作用。网络功能虚拟化（NFV）实现了VAS的敏捷配置。在NFV设置中，VAS被提供为虚拟网络功能（VNF）的有序集合，形成部署在CDN基础设施中的VNF转发图（VNF-FG）。CDN VAS VNF-FG具有特定的特性：它们具有一个端点（对应于内容服务器），该端点在它们的放置之前是未知的。到目前为止，CDN VAS VNF-FG放置的提案仅考虑了离线放置，其中VNF-FG在最终用户流量转向网络之前放置。然而，在具体情况下，可能发生服务使用模式的变化，这种情况可能需要以在线方式放置VNF-FG。本文解决了CDN中VAS的在线VNF-FG放置问题，考虑到已部署VNF的最终重用和迁移。考虑成本模型，包括多个成本;即，新的VNF实例化、迁移、托管和路由成本。目标是最佳地放置VNF-FG，使得在满足QoS的同时最小化总重新配置成本。一个非线性规划（ILP）制定和评估在一个小规模的情况下。
Online Joint Placement and Allocation of Virtual Network Functions with Heterogeneous Servers
网络功能虚拟化（Network Function Virtualization，NFV）是一种有前途的虚拟化技术，具有显著降低开销和提高服务灵活性的潜力。NFV使互联网服务提供商（ISP）能够在不安装新设备的情况下使用各种虚拟网络功能（VNF）。NFV技术中最有吸引力的方法之一是所谓的虚拟网络功能联合放置和分配（JPA-VNF），它考虑VNF投资与服务质量（QoS）之间的平衡。我们引入了一种新的能力函数来衡量在所提出的OJPA-HS模型中为每个服务器定位VNF实例的潜力。该模型允许网络中的服务器是异构的，同时结合和推广了许多经典的JPA-VNF模型。尽管它的NP-硬度，我们提出了一个可证明的最佳可能的确定性在线算法的基础上动态规划（DP）。为了克服DP的高复杂性，我们提出了两个额外的随机算法，拉斯维加斯（LV）和蒙特卡罗（MC）的随机算法，它的表现甚至与DP一样好，复杂性小得多。此外，MC在处理大数据环境方面具有优势，是一种很有应用前景的启发式算法。对本文提出的算法进行了大量的数值实验。
