User Handover Aware Hierarchical Federated Learning for Open RAN-Based Next-Generation Mobile Networks
Notice bibliographique
Résumé
The Open Radio Access Network (O-RAN) architecture, enhanced by its AI-enabled Radio Intelligent Controllers (RIC), offers a more flexible and intelligent solution to optimize next generation networks compared to traditional mobile network architectures. By leveraging its distributed structure, which aligns seamlessly with O-RAN’s disaggregated design, Federated Learning (FL), particularly Hierarchical FL, facilitates decentralized AI model training, improving network performance, reducing resource costs, and safeguarding user privacy. However, the dynamic nature of mobile networks, particularly the frequent handovers of User Equipment (UE) between base stations, poses significant challenges for FL model training. These challenges include managing continuously changing device sets and mitigating the impact of handover delays on global model convergence. To address these challenges, we propose MHORANFed, a novel optimization algorithm tailored to minimize learning time and resource usage costs while preserving model performance within a mobility-aware hierarchical FL framework for O-RAN. Firstly, MHORANFed simplifies the upper layer of the HFL training at edge aggregate servers, which reduces the model complexity and thereby improves the learning time and the resource usage cost. Secondly, it uses jointly optimized bandwidth resource allocation and handed over local trainers’ participation to mitigate the UE handover delay in each global round. Through a rigorous convergence analysis and extensive simulation results, this work demonstrates its superiority over existing state-of-the-art methods. Furthermore, our findings underscore significant improvements in FL training efficiency, paving the way for advanced applications such as autonomous driving and augmented reality in 5G and next-generation O-RAN networks.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».