清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

QoS and Privacy-Aware Routing for 5G-Enabled Industrial Internet of Things: A Federated Reinforcement Learning Approach

计算机科学 计算机网络 强化学习 路由协议 软件部署 动态源路由 静态路由 分布式计算 负载平衡(电力) 服务质量 延迟(音频) 基于策略的路由 布线(电子设计自动化) 电信 人工智能 数学 操作系统 网格 几何学
作者
Xiaoding Wang,Jia Hu,Hui Lin,Sahil Garg,Georges Kaddoum,Md. Jalil Piran,M. Shamim Hossain
出处
期刊:IEEE Transactions on Industrial Informatics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:18 (6): 4189-4197 被引量:42
标识
DOI:10.1109/tii.2021.3124848
摘要

The development and maturity of the fifth-generation (5G) wireless communication technology provides the industrial Internet of Things (IIoT) with ultra-reliable and low-latency communications and massive machine-type communications, and forms a novel IIoT architecture, 5G-IIoT. However, massive data transfer between interconnecting industrial devices also brings new challenges for the 5G-IIoT routing process in terms of latency, load balancing, and data privacy, which affect the development of 5G-IIoT applications. Moreover, the existing research works on IIoT routing mostly focus on the latency and the reliability of the routing, disregarding the privacy security in the routing process. To solve these problems, in this article, we propose a quality of service (QoS) and data privacy-aware routing protocol, named QoSPR, for 5G-IIoT. Specifically, we improve the community detection algorithm info-map to divide the routing area into optimal subdomains, based on which the deep reinforcement learning algorithm is applied to build the gateway deployment model for latency reduction and load-balancing improvement. To eliminate areal differences, while considering the privacy preservation of the routing data, the federated reinforcement learning is applied to obtain the universal gateway deployment model. Then, based on the gateway deployment, the QoS and data privacy-aware routing is accomplished by establishing communications along the load-balancing routes of the minimum latencies. The validation experiment is conducted on real datasets. The experiment results show that as a data privacy-aware routing protocol, the QoSPR can significantly reduce both average latency and maximum latency, while maintaining excellent load balancing in 5G-IIoT.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
牛黄完成签到 ,获得积分10
39秒前
Alisha完成签到,获得积分10
47秒前
52秒前
烨枫晨曦完成签到,获得积分10
1分钟前
西西娃儿完成签到,获得积分10
1分钟前
西西娃儿发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
英俊的铭应助西西娃儿采纳,获得10
1分钟前
赘婿应助西西娃儿采纳,获得10
1分钟前
大个应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
GPTea应助科研通管家采纳,获得20
2分钟前
2分钟前
今今完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
3分钟前
白天亮完成签到,获得积分10
3分钟前
方白秋完成签到,获得积分0
3分钟前
SDNUDRUG完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
陈杰发布了新的文献求助10
3分钟前
人类后腿发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
poki完成签到 ,获得积分10
4分钟前
4分钟前
xmsyq完成签到 ,获得积分10
4分钟前
荣浩宇完成签到 ,获得积分10
4分钟前
4分钟前
林利芳完成签到 ,获得积分0
4分钟前
4分钟前
5分钟前
人类后腿完成签到,获得积分20
5分钟前
弹剑作歌完成签到,获得积分10
5分钟前
孙晓燕完成签到 ,获得积分10
6分钟前
6分钟前
ukz37752应助科研通管家采纳,获得50
6分钟前
6分钟前
6分钟前
西西娃儿发布了新的文献求助10
6分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
Performance optimization of advanced vapor compression systems working with low-GWP refrigerants using numerical and experimental methods 500
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5293034
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4443373
关于积分的说明 13831112
捐赠科研通 4326905
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2375159
邀请新用户注册赠送积分活动 1370514
关于科研通互助平台的介绍 1335179