KR102515790B1 - 6g cellular networks system based on federated learning and method of performing thereof - Google Patents

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홍충선
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박유민
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 연합 학습 기반 6G 아키텍처 네트워크 시스템은 로컬 데이터 세트를 이용하여 로컬 학습 모델을 계산한 후 상기 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 미리 할당된 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈에 제공하는 사용자 장치 모듈 및 사용자 장치 모듈로부터 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 수신하면, 다른 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈 사이의 통신을 통해 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 교환하여 인증한 후 상기 인증 결과에 따라 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 블록 체인 상의 블록에 업데이트하는 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈을 포함하는 데이터 측면 블록, 상기 코어 네트워크 모듈에 설치된 글로벌 스위치를 제어하는 글로벌 컨트롤러 모듈 및 상기 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈에 설치된 로컬 스위치를 제어하는 로컬 컨트롤러 모듈을 포함하는 글로벌 컨트롤러 모듈을 포함하는 컨트롤 측면 블록 및 상기 사용자 장치 모듈에 의해 로컬 학습 모델에 대한 업데이트가 실행되면 사용자 장치 모듈 및 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈을 할당하는 글로벌 컨트롤러 관리 기능 모듈 및 상기 로컬 컨트롤러 모듈에 로컬 학습 모델의 관리에 대한 정보를 제공하는 로컬 컨트롤러 관리 기능 모듈을 포함하는 관리 측면 블록을 포함한다. A federated learning-based 6G architecture network system according to an embodiment of the present invention calculates a local learning model using a local data set, and then provides update information for the local learning model to a pre-assigned UAV-based wireless mobile miner module. Upon receiving update information on the local learning model from the user device module and user device module, update information on the local learning model is exchanged and authenticated through communication between other UAV-based wireless mobile miner modules, and then local training is performed according to the authentication result. A data side block including a UAV-based wireless mobile miner module that updates update information on the learning model to blocks on the block chain, a global controller module that controls a global switch installed in the core network module, and a UAV-based wireless mobile miner module When an update to the local learning model is executed by the control side block including the global controller module including the local controller module that controls the installed local switch and the user device module, assigning the user device module and the UAV-based wireless mobile minor module and a management aspect block including a global controller management function module and a local controller management function module providing information about management of a local learning model to the local controller module.

Figure R1020200160602
Figure R1020200160602

Description

연합 학습 기반 6G 아키텍처 네트워크 시스템 및 이의 실행 방법{6G CELLULAR NETWORKS SYSTEM BASED ON FEDERATED LEARNING AND METHOD OF PERFORMING THEREOF}6G architecture network system based on federated learning and its execution method

본 발명은 연합 학습 기반 6G 아키텍처 네트워크 시스템 및 이의 실행 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 블록 체인과 UAV를 사용하여 서로 다른 스마트 애플리케이션에 대한 연합 학습을 가능하도록 하는 연합 학습 기반 6G 아키텍처 네트워크 시스템 및 이의 실행 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a federated learning-based 6G architecture network system and a method for executing the same, and more particularly, to a federated learning-based 6G architecture network system enabling federated learning for different smart applications using a block chain and UAV, and a method thereof It's about how to run it.

6G 셀룰러 네트워크는 5G 네트워크의 내재적 한계를 극복해 새로운 애플리케이션을 제공하는 것이 목적이다. 비록 5G 셀룰러 네트워크는 IoE(IoE)의 유망한 후보를 목표로 삼았다. 6G cellular networks aim to provide new applications by overcoming the inherent limitations of 5G networks. Although 5G cellular networks have been targeted as promising candidates for IoE (IoE).

다만 브레인-컴퓨터 인터페이스, 햅틱스, 플라잉 차량, 확장현실(XR) 서비스 등 신흥 IoE 서비스는 쇼트패킷 기반의 초신뢰성 저지연성(URLC) 활용이라는 5G 비전을 교란하고 있다. However, emerging IoE services such as brain-computer interfaces, haptics, flying vehicles, and extended reality (XR) services are disrupting the 5G vision of using short packet-based ultra-reliable low-latency (URLC).

따라서, 새로운 스마트 서비스를 지원할 수 있는 셀룰러 네트워크를 위한 새로운 아키텍처를 제안하는 것은 필수적이다. Therefore, it is essential to propose a new architecture for cellular networks capable of supporting new smart services.

6G의 수많은 유망한 특징들 중에서 사용자의 프라이버시 보존이 매우 중요하다. Among the many promising features of 6G, the preservation of users' privacy is very important.

프라이버시 보존으로 6G 서비스를 활성화하려면 사용자 데이터를 중앙집중식 에지/클라우드 서버로 전송하지 않고 글로벌 모델 교육을 제공하는 연합 학습을 이용하는 것이 필수적이다.To enable 6G services with privacy preservation, it is essential to use federated learning to provide global model training without sending user data to a centralized edge/cloud server.

연합 학습은 상당한 이점을 제공하지만 다음과 같은 몇 가지 과제를 안고 있다.Federated learning offers significant benefits, but presents several challenges:

첫째, 악의적인 사용자는 중앙 집중식 서버에 접속하여 연합 학습 모델 매개변수를 변경하여 학습 과정에 오류를 발생시킬 수 있다는 문제점이 있다. First, there is a problem that malicious users can cause errors in the learning process by accessing the centralized server and changing federated learning model parameters.

둘째, 중앙 집중식 에지/클라우드 서버의 물리적 손상은 또한 학습 과정의 중단으로 이어진다는 문제점이 있다. Second, there is a problem that physical damage to the centralized edge/cloud server also leads to interruption of the learning process.

셋째, 학습 모델 매개변수는 사용자 장치 모듈과 중앙 집중식 에지/클라우드 서버 사이의 무선 채널을 통해 전송되는 동안 보안 공격에 취약하다는 문제점이 있다.Third, learning model parameters are vulnerable to security attacks while being transmitted through a wireless channel between a user device module and a centralized edge/cloud server.

넷째, 연합 학습에 필요한 계산 및 통신 자원에 제약을 가할 수 있는 다수의 기기가 가까운 장래에 크게 증가할 것으로 예상된다. 따라서 연합 학습을 위한 연산 및 통신 자원을 최적으로 관리할 필요가 있다.Fourth, the number of devices that can impose constraints on computational and communication resources required for federated learning is expected to increase significantly in the near future. Therefore, it is necessary to optimally manage computational and communication resources for federated learning.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 연합 학습 기반 스마트 애플리케이션을 가능하게 하는 6G 네트워크용 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN) 및 네트워크 기능 시각화(NFV) 기반의 아키텍처가 필요한 현실이다. To address these challenges, a software-defined networking (SDN) and network function visualization (NFV)-based architecture for 6G networks that enables federated learning-based smart applications is needed.

본 발명은 향상된 보안성과 견고성을 제공하기 위해 사용자 장치 모듈 사이의 학습 모델 매개변수 교환을 위해 블록 체인을 이용하는 연합 학습 기반 6G 아키텍처 네트워크 시스템 및 이의 실행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a federated learning-based 6G architecture network system using a block chain for exchanging learning model parameters between user device modules to provide improved security and robustness, and an execution method thereof.

또한, 본 발명은 6G와 네트워크를 넘어서는 주요 목표 중 하나인 확장 가능한 작동을 제공하는 SDN용 하이브리드 제어면을 사용하는 연합 학습 기반 6G 아키텍처 네트워크 시스템 및 이의 실행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention aims to provide a federated learning-based 6G architecture network system using a hybrid control plane for SDN that provides scalable operation, which is one of the main goals beyond 6G and networks, and a method for implementing the same.

또한, 본 발명은 블록 체인과 UAV를 사용하여 서로 다른 스마트 애플리케이션에 대한 연합 학습을 가능하도록 하는 연합 학습 기반 6G 아키텍처 네트워크 시스템 및 이의 실행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a federated learning-based 6G architecture network system and an execution method thereof that enable federated learning for different smart applications using a block chain and a UAV.

또한, 본 발명은 서로 다른 스마트 애플리케이션을 위한 무선 네트워크를 통한 연합 학습을 강력하고, 안전하고, 확장 가능한 방식으로 가능하게 하도록 하는 연합 학습 기반 6G 아키텍처 네트워크 시스템 및 이의 실행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention aims to provide a federated learning-based 6G architecture network system and method for implementing the same that enable federated learning over a wireless network for different smart applications in a robust, secure, and scalable manner. .

또한, 본 발명은 하이브리드 SDN 컨트롤러에서 여러 컨트롤러를 사용하면 기존의 단일 SDN 컨트롤러에 비해 신호 오버헤드가 여러 컨트롤러 간에 분산되므로 대기 시간이 짧은 작동이 가능하도록 하는 연합 학습 기반 6G 아키텍처 네트워크 시스템 및 이의 실행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention is a federated learning-based 6G architecture network system that enables low-latency operation because the signaling overhead is distributed among multiple controllers compared to a conventional single SDN controller when multiple controllers are used in a hybrid SDN controller, and a method for executing the same is intended to provide

또한, 본 발명은 사용자가 관리 기준면을 사용하여 새로운 자원 관리 체계를 적응적으로 추가할 수 있도록 하는 연합 학습 기반 6G 아키텍처 네트워크 시스템 및 이의 실행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a federated learning-based 6G architecture network system and an execution method thereof that allow a user to adaptively add a new resource management system using a management reference plane.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned above can be understood by the following description and will be more clearly understood by the examples of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by means of the instrumentalities and combinations indicated in the claims.

이러한 목적을 달성하기 위한 연합 학습 기반 6G 아키텍처 네트워크 시스템은 로컬 데이터 세트를 이용하여 로컬 학습 모델을 계산한 후 상기 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 미리 할당된 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈에 제공하는 사용자 장치 모듈 및 사용자 장치 모듈로부터 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 수신하면, 다른 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈 사이의 통신을 통해 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 교환하여 인증한 후 상기 인증 결과에 따라 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 블록 체인 상의 블록에 업데이트하는 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈을 포함하는 데이터 측면 블록, 상기 코어 네트워크 모듈에 설치된 글로벌 스위치를 제어하는 글로벌 컨트롤러 모듈 및 상기 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈에 설치된 로컬 스위치를 제어하는 로컬 컨트롤러 모듈을 포함하는 글로벌 컨트롤러 모듈을 포함하는 컨트롤 측면 블록 및 상기 사용자 장치 모듈에 의해 로컬 학습 모델에 대한 업데이트가 실행되면 사용자 장치 모듈 및 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈을 할당하는 글로벌 컨트롤러 관리 기능 모듈 및 상기 로컬 컨트롤러 모듈에 로컬 학습 모델의 관리에 대한 정보를 제공하는 로컬 컨트롤러 관리 기능 모듈을 포함하는 관리 측면 블록을 포함한다. A federated learning-based 6G architecture network system for achieving this purpose is a user device that calculates a local learning model using a local data set and then provides update information for the local learning model to a pre-assigned UAV-based wireless mobile miner module. Upon receiving update information on the local learning model from the module and the user device module, update information on the local learning model is exchanged and authenticated through communication between other UAV-based wireless mobile miner modules, and then the local learning model according to the authentication result A data-side block including a UAV-based wireless mobile miner module that updates update information on a block on a block chain, a global controller module that controls a global switch installed in the core network module, and a local installed in the UAV-based wireless mobile miner module. A control aspect block including a global controller module including a local controller module that controls the switch and a global controller that allocates the user device module and the UAV-based wireless mobile minor module when an update to the local learning model is executed by the user device module and a management aspect block including a management function module and a local controller management function module providing information about management of the local learning model to the local controller module.

또한 이러한 목적을 달성하기 위한 연합 학습 기반 6G 아키텍처 네트워크 시스템의 실행 방법은 사용자 장치 모듈이 로컬 데이터 세트를 이용하여 로컬 학습 모델을 계산하고, 상기 로컬 학습 모델의 업데이트 요청을 수신하는 단계, 상기 사용자 장치 모듈 및 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈을 할당하는 단계, 상기 사용자 장치 모듈에 의해 업데이트된 상기 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈에 제공하는 단계, 상기 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈이 사용자 장치 모듈로부터 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 수신하면, 다른 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈 사이의 통신을 통해 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 교환하여 인증하는 단계, 상기 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈이 상기 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 교환하여 인증한 후, 상기 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 블록 체인 상의 블록에 업데이트하는 단계 및 상기 사용자 장치 모듈이 상기 블록 체인 상에서 블록을 수신한 후 상기 블록을 통해 글로벌 모델 집계를 수행하고 글로벌 연합 학습 모델 정확도를 점검하는 단계를 포함한다.In addition, a method of executing a federated learning-based 6G architecture network system for achieving this purpose includes calculating a local learning model by a user device module using a local data set and receiving a request for updating the local learning model, the user device Allocating a module and a UAV-based wireless mobile miner module, providing update information on the local learning model updated by the user device module to the UAV-based wireless mobile miner module, Upon receiving update information on the local learning model from the device module, exchanging and authenticating update information on the local learning model through communication between different UAV-based wireless mobile miner modules, wherein the UAV-based wireless mobile minor module After exchanging and authenticating update information on the learning model, updating the update information on the local learning model to a block on the block chain, and after the user device module receives the block on the block chain, through the block It includes performing model aggregation and checking global federated learning model accuracy.

전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 향상된 보안성과 견고성을 제공하기 위해 사용자 장치 모듈 사이의 학습 모델 매개변수 교환을 위해 블록 체인을 이용한다는 장점이 있다.According to the present invention as described above, there is an advantage of using a block chain for exchanging learning model parameters between user device modules to provide improved security and robustness.

또한 본 발명에 의하면, 6G와 네트워크를 넘어서는 주요 목표 중 하나인 확장 가능한 작동을 제공하는 SDN용 하이브리드 제어면을 사용할 수 있다는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to use a hybrid control plane for SDN that provides scalable operation, which is one of the main goals beyond 6G and networks.

또한 본 발명에 의하면, 블록 체인과 UAV를 사용하여 서로 다른 스마트 애플리케이션에 대한 연합 학습을 가능하다는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, there is an advantage that federated learning for different smart applications is possible using a block chain and a UAV.

또한 본 발명에 의하면, 서로 다른 스마트 애플리케이션을 위한 무선 네트워크를 통한 연합 학습을 강력하고, 안전하고, 확장 가능한 방식으로 가능하게 하도록 한다는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, there is an advantage of enabling federated learning over a wireless network for different smart applications in a robust, secure and scalable manner.

또한 본 발명에 의하면, 하이브리드 SDN 컨트롤러에서 여러 컨트롤러를 사용하면 기존의 단일 SDN 컨트롤러에 비해 신호 오버헤드가 여러 컨트롤러 간에 분산되므로 대기 시간이 짧은 작동이 가능하다는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, when multiple controllers are used in a hybrid SDN controller, compared to a conventional single SDN controller, signal overhead is distributed among multiple controllers, thereby enabling low-latency operation.

또한, 본 발명은 사용자가 관리 기준면을 사용하여 새로운 자원 관리 체계를 적응적으로 추가할 수 있다는 장점이 있다.In addition, the present invention has an advantage in that a user can adaptively add a new resource management system using the management reference plane.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연합 학습 기반 6G 아키텍처 네트워크 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 연합 학습 기반 6G 아키텍처 네트워크 시스템의 실행 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
1 is a diagram for explaining a 6G architecture network system based on federated learning according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating an execution process of a 6G architecture network system based on federated learning according to the present invention.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above objects, features and advantages will be described later in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those skilled in the art to which the present invention belongs will be able to easily implement the technical spirit of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar components.

본 발명은 블록 체인과 UAV를 사용하여 서로 다른 스마트 애플리케이션에 대한 연합 학습을 가능하게 하는 6G용 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN)과 네트워크 기능 시각화(NFV) 기반의 아키텍처에 관한 것이다.The present invention relates to a Software Defined Networking (SDN) and Network Functions Visualization (NFV) based architecture for 6G that enables federated learning for different smart applications using blockchain and UAVs.

소프트웨어 정의 네트워킹(SDN)은 효율적인 네트워크 관리가 가능하도록 데이터 평면에서 제어면의 분리를 제공하는 반면, 네트워크 기능 시각화(NFV)는 가상 머신을 이용한 다양한 네트워크 기능을 구현하기 위한 일반적인 하드웨어를 사용할 수 있다. Software-Defined Networking (SDN) provides separation of the control plane from the data plane to enable efficient network management, while Network Functions Visualization (NFV) can use generic hardware to implement various network functions using virtual machines.

연합 학습은 사용자 기기에서 중앙 집중식 에지/클라우드 서버로 데이터를 마이그레이션하지 않고 글로벌 연합 학습 모델에 대한 학습을 제공하므로 사용자의 개인 정보를 보존한다. Federated learning preserves user privacy as it provides training on a global federated learning model without migrating data from user devices to centralized edge/cloud servers.

그 외에도, 연합 학습을 가능하게 하기 위해 UAV와 블록 체인을 사용하는 SDN과 NFV 기반 아키텍처는 개인 정보 보호, 강화된 보안, 견고성, 효율적인 관리와 함께 분산 학습의 두드러진 특징을 제공한다.Besides that, SDN and NFV-based architectures that use UAVs and blockchain to enable federated learning provide the salient features of distributed learning with privacy, enhanced security, robustness, and efficient management.

또한, 본 발명에 따른 연합 학습 기반 6G 아키텍처 네트워크 시스템은 다른 스마트 애플리케이션을 가능하게 하기 위해 6G 및 통신망에서 사용될 수 있다. Also, the federated learning based 6G architecture network system according to the present invention can be used in 6G and telecommunication networks to enable other smart applications.

일반적인 연합 학습은 글로벌 모델 집계를 위해 중앙 집중식 에지/클라우드 서버를 사용한다. 기존의 연합 학습 모델과 대조적으로, 본 발명에 따른 연합 학습 기반 6G 아키텍처 네트워크 시스템은 중앙집중식 에지/클라우드 서버를 사용하지 않고도 연합 학습을 가능하게 하므로 견고성을 제공한다.Common federated learning uses centralized edge/cloud servers for global model aggregation. In contrast to existing federated learning models, the federated learning-based 6G architecture network system according to the present invention enables federated learning without using a centralized edge/cloud server and thus provides robustness.

즉, 본 발명에 따른 UAV 기반의 무선 모바일 마이너는 중앙 집중식 에지/클라우드 서버를 사용하지 않고도 안전하고 분산된 방식으로 글로벌 연합 학습 모델을 훈련할 수 있다. That is, the UAV-based wireless mobile miner according to the present invention can train a global federated learning model in a secure and distributed manner without using a centralized edge/cloud server.

또한, 본 발명에 따른 연합 학습 기반 6G 아키텍처 네트워크 시스템은 UAV가 온디맨드 BS 서비스를 제공하는 데 사용되는 연합 학습 모델을 훈련하는 데 사용될 수 있다.In addition, the federated learning-based 6G architecture network system according to the present invention can be used to train a federated learning model used for UAVs to provide on-demand BS services.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연합 학습 기반 6G 아키텍처 네트워크 시스템을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining a 6G architecture network system based on federated learning according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 연합 학습 기반 6G 아키텍처 네트워크 시스템은 관리 측면 블럭(100), 컨트롤 측면 블럭(200) 및 데이터 측면 블럭(300)을 포함한다.Referring to FIG. 1 , the federated learning-based 6G architecture network system includes a management side block 100, a control side block 200 and a data side block 300.

관리 측면 블럭(100)은 관리 기능을 구현하기 위해 사용된다. The management aspect block 100 is used to implement management functions.

관리 측면 블럭(100)은 로컬 컨트롤러 관리 기능 모듈(110) 및 글로벌 컨트롤러 관리 기능 모듈(120)을 포함한다. 로컬 컨트롤러 관리 기능 모듈(110) 및 글로벌 컨트롤러 관리 기능 모듈(120)은 남방향 인터페이스 모듈을 통해 컨트롤 측면 블럭(200)과 통신한다. The management aspect block 100 includes a local controller management function module 110 and a global controller management function module 120 . The local controller management function module 110 and the global controller management function module 120 communicate with the control side block 200 through the south interface module.

로컬 컨트롤러 관리 기능 모듈(110)은 네트워크 전체의 글로벌 네트워크 보기 보다는 로컬 네트워크 지식이 필요한 기능을 제어한다. The local controller management function module 110 controls functions that require local network knowledge rather than a global network view of the entire network.

로컬 컨트롤러 관리 기능 모듈(110)은 로컬 컨트롤러 모듈(220_1~200_N)에게 로컬 학습 모델 관리, 에지 서버 관리 및 사용자 장치 모듈의 글로벌 모델 집적 등 다양한 작업을 가능하게 하도록 지시하기 위해 남방향 인터페이스 모듈을 통해 컨트롤 측면 블럭(200)과 통신한다.The local controller management function module 110 through the southern interface module to instruct the local controller modules 220_1 to 200_N to enable various tasks such as local learning model management, edge server management, and global model integration of user device modules. Communicates with the control aspect block (200).

글로벌 컨트롤러 관리 기능 모듈(120)은 로컬 컨트롤러 관리 기능 모듈(110)과 마찬가지로 남방향 인터페이스 모듈을 통해 컨트롤 측면 블럭(200)과 통신한다. The global controller management function module 120 communicates with the control side block 200 through the south interface module like the local controller management function module 110.

글로벌 컨트롤러 관리 기능 모듈(120)에서 지시하는 여러 기능은 사용자 정의 기준, 무선 액세스 네트워크 자원 관리, 핵심 네트워크 관리, 전반적인 서비스 품질(QoS) 관리에 기초한 사용자 장치 모듈(320_1~320_N) 및 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N)를 할당한다.Several functions directed by the global controller management function module 120 are user device modules (320_1 to 320_N) based on user-defined criteria, radio access network resource management, core network management, overall quality of service (QoS) management, and UAV-based wireless mobile Allocate minor modules (310_1 to 310_N).

남방향 인터페이스 모듈은 컨트롤 측면 블럭(200) 및 데이터 측면 블럭(300)사이의 통신에 사용된다. The south interface module is used for communication between the control side block (200) and the data side block (300).

노스바운드 인터페이스 모듈은 컨트롤 측면 블럭(200) 및 관리 측면 블럭(100) 사이의 통신에 사용된다. The northbound interface module is used for communication between the control side block 200 and the management side block 100.

컨트롤 측면 블럭(200)은 글로벌 컨트롤러 모듈(210_1~210_N) 및 로컬 컨트롤러 모듈(220_1~200_N)을 포함한다. 글로벌 컨트롤러 모듈(210_1~210_N) 및 로컬 컨트롤러 모듈(220_1~200_N)은 연합 학습이 가능한 6G 네트워크를 효율적으로 제어하기 위해 로컬 스위치 및 글로벌 스위치와 상호 작용한다.The control side block 200 includes global controller modules 210_1 to 210_N and local controller modules 220_1 to 200_N. Global controller modules (210_1 to 210_N) and local controller modules (220_1 to 200_N) interact with local and global switches to efficiently control a 6G network capable of federated learning.

글로벌 컨트롤러 모듈(210_1~210_N)은 글로벌 컨트롤러 관리 기능 모듈(120)의 관리 기능 수행에 관여하는 제어부 모듈 및 제어부 네트워크 실체에 위치하며, 코어 네트워크 모듈(330)에 설치된 글로벌 스위치를 제어한다. 이때, 글로벌 스위치는 여러 개의 로컬 스위치를 제어하고 서로 통신할 수 있다. The global controller modules 210_1 to 210_N are located in the control module and control network entity involved in performing the management function of the global controller management function module 120, and control the global switch installed in the core network module 330. At this time, the global switch can control several local switches and communicate with each other.

이러한 글로벌 컨트롤러 모듈(210_1~210_N)의 기능을 제어하는 두 가지 방법이 있다. 즉, 글로벌 컨트롤러 모듈(210_1~210_N)은 코어 네트워크 모듈에 배치되는 글로벌 컨트롤 스위치를 제어하고, 글로벌 컨트롤 컨트롤러 지원 코어 네트워크 구성 요소를 제어하는 것이다. There are two methods for controlling the functions of these global controller modules (210_1 to 210_N). That is, the global controller modules 210_1 to 210_N control global control switches disposed in the core network module and control core network components supporting the global control controller.

글로벌 컨트롤러 기능을 갖춘 핵심 네트워크 구성요소를 활성화하면 별도의 글로벌 네트워크 스위치에 비해 복잡성이 증가한다. 그러나 별도의 글로벌 네트워크 스위치는 비용이 더 많이 든다. 따라서 시스템의 복잡성과 비용 사이에서 절충이 이루어져야 한다. Enabling core network components with global controller functionality increases complexity compared to a separate global network switch. However, a separate global network switch costs more. Thus, a trade-off must be made between system complexity and cost.

이와 같은 이유로, 본 발명은 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N)에 설치된 로컬 스위치 및 코어 네트워크 모듈(330)에 설치된 글로벌 스위치가 각각 제어되도록 함으로써 기존의 SDN 제어면과 대조적으로 SDN 제어면의 오버헤드를 줄인다는 장점이 있다.For this reason, the present invention controls the local switch installed in the UAV-based wireless mobile minor modules (310_1 to 310_N) and the global switch installed in the core network module 330, respectively, in contrast to the existing SDN control surface. It has the advantage of reducing overhead.

로컬 컨트롤러 모듈(220_1~200_N)은 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N)에 설치된 로컬 스위치를 제어한다. The local controller modules 220_1 to 200_N control local switches installed in the UAV-based wireless mobile miner modules 310_1 to 310_N.

데이터 측면 블럭(300)은 서로 다른 모듈 사이의 실제 물리적 통신을 담당하는 여러 모듈이 포함되어 있다. 이러한 데이터 측면 블럭(300)은 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N), 사용자 장치 모듈(320_1~320_N), 코어 네트워크 모듈(330) 및 클라우드 모듈(340)을 포함한다.The data aspect block 300 includes several modules responsible for actual physical communication between different modules. The data side block 300 includes UAV-based wireless mobile miner modules 310_1 to 310_N, user device modules 320_1 to 320_N, a core network module 330, and a cloud module 340.

UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N)은 SDN 기능이 활성화되어 있으며, 충분한 계산 능력과 백업 전력을 갖춘 무인 항공기로 구성되어 있다. UAV-based wireless mobile miner modules (310_1 to 310_N) are composed of unmanned aerial vehicles with SDN functions activated and sufficient computing power and backup power.

UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N)은 사용자 장치 모듈(320_1~320_N)과 통신하며, 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 확인하고 다른 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N)과 교환한다. The UAV-based wireless mobile miner modules 310_1 to 310_N communicate with the user device modules 320_1 to 320_N, check update information on the local learning model, and exchange with other UAV-based wireless mobile miner modules 310_1 to 310_N.

즉, UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N)은 사용자 장치 모듈(320_1~320_N)로부터 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 수신하면, 다른 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N) 사이의 통신을 통해 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 교환하는 과정을 통해 증명하는 것이다. That is, when the UAV-based wireless mobile miner modules 310_1 to 310_N receive update information on the local learning model from the user device modules 320_1 to 320_N, communication between other UAV-based wireless mobile miner modules 310_1 to 310_N is established. This is to prove through the process of exchanging update information for the local learning model.

그런 다음, UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N)은 다른 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N)와의 통신을 통해 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 교환 및 증명한 후, 블록 체인 상의 블록에 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 업데이트한다.Then, the UAV-based wireless mobile miner modules (310_1 to 310_N) communicate with other UAV-based wireless mobile miner modules (310_1 to 310_N) to exchange and prove the update information for the local learning model, and then to the block on the blockchain. Updates the update information for the local learning model.

이와 같이, UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N)은 블록 체인 상의 블록에 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 업데이트함으로써 블록에는 모든 사용자 장치 모듈(320_1~320_N)의 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보가 기록되어 있을 것이다.In this way, the UAV-based wireless mobile miner modules (310_1 to 310_N) update the update information on the local learning model in the block on the block chain, so that the block has update information on the local learning model of all user device modules (320_1 to 320_N). will be recorded

따라서, 추후에 사용자 장치 모듈(320_1~320_N)은 블록 체인 상의 블록을 수신한 후 블록에 기록된 모든 사용자 장치 모듈(320_1~320_N)의 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 집계하는 글로벌 연합 모델 집계를 실행할 수 있는 것이다.Therefore, later, after the user device modules 320_1 to 320_N receive blocks on the block chain, a global federation model aggregation that aggregates update information on the local learning models of all user device modules 320_1 to 320_N recorded in the block is aggregated. that can be run

사용자 장치 모듈(320_1~320_N)은 SDN 기능을 기반으로 하며, 현지 학습 모델 관리를 실행한다. The user device modules 320_1 to 320_N are based on SDN functions and implement local learning model management.

이러한 사용자 장치 모듈(320_1~320_N)은 로컬 데이터 세트를 이용하여 로컬 학습 모델을 계산한 후, 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 미리 할당된 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N)에 제공한다.These user device modules 320_1 to 320_N calculate a local learning model using a local data set, and then provide update information on the local learning model to pre-allocated UAV-based wireless mobile miner modules 310_1 to 310_N.

이를 위해, 사용자 장치 모듈(320_1~320_N)은 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 요청 신호를 글로벌 컨트롤러 관리 기능 모듈(120)에 제공함으로써, 글로벌 컨트롤러 관리 기능 모듈(120)는 사용자 정의 기준, 무선 액세스 네트워크 자원 관리, 핵심 네트워크 관리, 전반적인 서비스 품질(QoS) 관리를 기초로 사용자 장치 모듈(320_1~320_N) 및 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N)을 할당할 수 있는 것이다.To this end, the user device modules 320_1 to 320_N provide an update request signal for the local learning model to the global controller management function module 120, so that the global controller management function module 120 uses user-defined criteria, radio access network resources Based on management, core network management, and overall quality of service (QoS) management, user device modules (320_1 to 320_N) and UAV-based wireless mobile minor modules (310_1 to 310_N) can be allocated.

상기와 같이, 글로벌 컨트롤러 관리 기능 모듈(120)에 의해 사용자 장치 모듈(320_1~320_N) 및 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N)이 할당된 후, 사용자 장치 모듈(320_1~320_N)은 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 글로벌 컨트롤러 관리 기능 모듈(120)에 의해 미리 할당된 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N)에 제공한다.As described above, after the user device modules 320_1 to 320_N and the UAV-based wireless mobile minor modules 310_1 to 310_N are allocated by the global controller management function module 120, the user device modules 320_1 to 320_N perform local learning Update information on the model is provided to the UAV-based wireless mobile miner modules 310_1 to 310_N pre-allocated by the global controller management function module 120.

그 후, UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N) 및 다른 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈 사이에 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보가 인증된 후, 블록 체인 상의 블록에 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보가 업데이트되면 사용자 장치 모듈(320_1~320_N)은 글로벌 모델 집계를 수행하고 글로벌 연합 학습 모델 정확도를 점검한다. Then, after the update information for the local learning model is authenticated between the UAV-based wireless mobile miner module (310_1 to 310_N) and other UAV-based wireless mobile miner modules, the update information for the local learning model is updated in the block on the block chain. If so, the user device modules 320_1 to 320_N perform global model aggregation and check global federated learning model accuracy.

따라서, 글로벌 연합 모델 집계는 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N)로부터 모든 사용자 장치 모듈(320_1~320_N)의 로컬 학습 모델에 대한 업데이트에 대한 블록을 수신한 후 사용자 장치 모듈(320_1~320_N)에서 실행된다. Therefore, the global federation model aggregation receives blocks for updates to the local learning models of all user device modules (320_1 to 320_N) from the UAV-based wireless mobile miner modules (310_1 to 310_N), and then the user device modules (320_1 to 320_N) runs on

만일, 사용자 장치 모듈(320_1~320_N)은 원하는 글로벌 연합 학습 모델 정확도가 달성되면 연합 학습 프로세스를 중지한다. 즉, 글로벌 연합 모델 집계는 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N)로부터 모든 장치의 로컬 학습 모델에 대한 업데이트에 대한 블록을 수신한 후 사용자 장치 모듈(320_1~320_N)에서 실행된다. If, the user device modules 320_1 to 320_N stop the federated learning process when the desired global federated learning model accuracy is achieved. That is, the global federation model aggregation is executed in the user device modules 320_1 to 320_N after receiving a block for updating the local learning model of all devices from the UAV-based wireless mobile miner modules 310_1 to 310_N.

코어 네트워크 모듈(330)은 SDN 기능에 기반하며, 연합 학습 과정 중 핵심 네트워크 기능의 관리에 사용된다.The core network module 330 is based on SDN functions and is used for management of core network functions during federated learning.

클라우드 모듈(340)은 SDN 기능을 기반하며, 온디맨드 컴퓨팅 및 스토리지 기능을 제공하는 데 사용된다.The cloud module 340 is based on SDN functionality and is used to provide on-demand computing and storage capabilities.

도 2는 본 발명에 따른 연합 학습 기반 6G 아키텍처 네트워크 시스템의 실행 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating an execution process of a 6G architecture network system based on federated learning according to the present invention.

도 2를 참조하면, 사용자 장치 모듈(320_1~320_N)은 로컬 데이터 세트를 이용하여 로컬 학습 모델을 계산한 후(단계 S210) 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 미리 할당된 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N)에 제공한다(단계 S220).Referring to FIG. 2, the user device modules 320_1 to 320_N calculate a local learning model using a local data set (step S210), and then send update information about the local learning model to a pre-assigned UAV-based wireless mobile miner module ( 310_1 to 310_N) (step S220).

이를 위해, 사용자 장치 모듈(320_1~320_N)에 의한 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 요청에 따라 사용자 장치 모듈(320_1~320_N) 및 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N)은 할당되어 있다. To this end, the user device modules 320_1 to 320_N and the UAV-based wireless mobile miner modules 310_1 to 310_N are allocated according to the update request for the local learning model by the user device modules 320_1 to 320_N.

이때, 사용자 정의 기준, 무선 액세스 네트워크 자원 관리, 핵심 네트워크 관리, 전반적인 서비스 품질(QoS) 관리에 기초하여 상기 사용자 장치 모듈(320_1~320_N) 및 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N)이 할당된다. At this time, the user device modules 320_1 to 320_N and the UAV-based wireless mobile minor modules 310_1 to 310_N are allocated based on user-defined criteria, radio access network resource management, core network management, and overall quality of service (QoS) management. .

따라서, 사용자 장치 모듈(320_1~320_N)은 로컬 데이터 세트를 이용하여 로컬 학습 모델을 계산한 후, 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 미리 할당된 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N)에 제공할 수 있는 것이다.Therefore, the user device modules 320_1 to 320_N calculate a local learning model using the local data set, and then provide update information on the local learning model to the pre-assigned UAV-based wireless mobile miner modules 310_1 to 310_N. It can.

UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N)는 사용자 장치 모듈(320_1~320_N)로부터 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 수신하면, 다른 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N) 사이의 통신을 통해 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 교환 및 증명한다(단계 S230). When the UAV-based wireless mobile miner modules 310_1 to 310_N receive update information on the local learning model from the user device modules 320_1 to 320_N, the local UAV-based wireless mobile miner modules 310_1 to 310_N communicate with each other. Update information on the learning model is exchanged and verified (step S230).

UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N)는 다른 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N)와의 통신을 통해 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 교환 및 증명한 후, 블록 체인 상의 블록에 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 업데이트한다(단계 S240).UAV-based wireless mobile miner modules (310_1 to 310_N) communicate with other UAV-based wireless mobile miner modules (310_1 to 310_N) to exchange and prove update information on the local learning model, and then transfer the local learning model to a block on the blockchain. Updates update information for (step S240).

사용자 장치 모듈(320_1~320_N)은 글로벌 모델 집계를 수행하고 글로벌 연합 학습 모델 정확도를 점검한다. 즉, 사용자 장치 모듈(320_1~320_N)은 블록 체인 상의 블록에 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보가 업데이트되면, 글로벌 모델 집계를 수행하고 글로벌 연합 학습 모델 정확도를 점검할 수 있는 것이다.The user device modules 320_1 to 320_N perform global model aggregation and check global federated learning model accuracy. That is, the user device modules 320_1 to 320_N may perform global model aggregation and check global federated learning model accuracy when update information on the local learning model is updated in a block on the block chain.

따라서, 글로벌 연합 모델 집계는 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N)로부터 모든 사용자 장치 모듈(320_1~320_N)의 로컬 학습 모델에 대한 업데이트에 대한 블록을 수신한 후 사용자 장치 모듈(320_1~320_N)에서 실행된다. Therefore, the global federation model aggregation receives blocks for updates to the local learning models of all user device modules (320_1 to 320_N) from the UAV-based wireless mobile miner modules (310_1 to 310_N), and then the user device modules (320_1 to 320_N) runs on

만일, 사용자 장치 모듈(320_1~320_N)은 원하는 글로벌 연합 학습 모델 정확도가 달성되면 연합 학습 프로세스를 중지한다. If, the user device modules 320_1 to 320_N stop the federated learning process when the desired global federated learning model accuracy is achieved.

즉, 글로벌 연합 모델 집계는 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈(310_1~310_N)로부터 모든 장치의 로컬 학습 모델에 대한 업데이트에 대한 블록을 수신한 후 사용자 장치 모듈(320_1~320_N)에서 실행된다. That is, the global federation model aggregation is executed in the user device modules 320_1 to 320_N after receiving a block for updating the local learning model of all devices from the UAV-based wireless mobile miner modules 310_1 to 310_N.

한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Although described by the limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art can make various modifications and variations from these descriptions. Therefore, the spirit of the present invention should be grasped only by the claims described below, and all equivalent or equivalent modifications thereof will be said to belong to the scope of the spirit of the present invention.

100: 관리 측면 블록,
110: 로컬 컨트롤러 관리 기능 모듈,
120: 글로벌 컨트롤러 관리 기능 모듈,
200: 컨트롤 측면 블록,
210: 글로벌 컨트롤러 모듈,
220: 로컬 컨트롤러 모듈,
300: 데이터 측면 블록,
310: UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈,
320: 로컬 컨트롤러 모듈,
330: 코어 네트워크 모듈,
340: 클라우드 모듈
100: management aspect block;
110: local controller management function module;
120: global controller management function module;
200: control side block,
210: global controller module,
220: local controller module,
300: data side block,
310: UAV-based wireless mobile miner module,
320: local controller module,
330: core network module,
340: cloud module

Claims (5)

로컬 데이터 세트를 이용하여 로컬 학습 모델을 계산한 후 상기 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 미리 할당된 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈에 제공하는 사용자 장치 모듈 및 사용자 장치 모듈로부터 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 수신하면, 다른 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈 사이의 통신을 통해 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 교환하여 인증한 후 상기 인증 결과에 따라 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 블록 체인 상의 블록에 업데이트하는 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈을 포함하는 데이터 측면 블록;
코어 네트워크 모듈에 설치된 글로벌 스위치를 제어하는 글로벌 컨트롤러 모듈 및 상기 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈에 설치된 로컬 스위치를 제어하는 로컬 컨트롤러 모듈을 포함하는 컨트롤 측면 블록; 및
상기 사용자 장치 모듈에 의해 로컬 학습 모델에 대한 업데이트가 실행되면 사용자 장치 모듈 및 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈을 할당하는 글로벌 컨트롤러 관리 기능 모듈 및 상기 로컬 컨트롤러 모듈에 로컬 학습 모델의 관리에 대한 정보를 제공하는 로컬 컨트롤러 관리 기능 모듈을 포함하는 관리 측면 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는
연합 학습 기반 6G 아키텍처 네트워크 시스템.
A user device module that calculates a local learning model using a local data set and then provides update information for the local learning model to a pre-assigned UAV-based wireless mobile miner module, and update information for the local learning model from the user device module. Upon receiving, UAV-based that exchanges and authenticates update information on the local learning model through communication between other UAV-based wireless mobile miner modules, and then updates the update information on the local learning model to a block on the block chain according to the authentication result. a data side block containing a wireless mobile miner module;
A control side block including a global controller module for controlling the global switch installed in the core network module and a local controller module for controlling the local switch installed in the UAV-based wireless mobile minor module; and
A global controller management function module that allocates a user device module and a UAV-based wireless mobile minor module when an update to the local learning model is executed by the user device module and provides information about management of the local learning model to the local controller module Characterized in that it comprises a management aspect block comprising a local controller management function module
Federated learning based 6G architecture network system.
제1항에 있어서,
상기 사용자 장치 모듈은
상기 블록 체인 상에서 블록을 수신한 후 상기 블록을 통해 글로벌 모델 집계를 수행하고 글로벌 연합 학습 모델 정확도를 점검하는 것을 특징으로 하는
연합 학습 기반 6G 아키텍처 네트워크 시스템.
According to claim 1,
The user device module
Characterized in that after receiving a block on the block chain, global model aggregation is performed through the block and global federated learning model accuracy is checked.
Federated learning based 6G architecture network system.
제1항에 있어서,
상기 글로벌 컨트롤러 관리 기능 모듈은
사용자 정의 기준, 무선 액세스 네트워크 자원 관리, 핵심 네트워크 관리, 전반적인 서비스 품질(QoS) 관리에 기초하여 상기 사용자 장치 모듈 및 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈을 할당하는 것을 특징으로 하는
연합 학습 기반 6G 아키텍처 네트워크 시스템.
According to claim 1,
The global controller management function module
Allocating the user device module and the UAV-based wireless mobile minor module based on user-defined criteria, radio access network resource management, core network management, and overall quality of service (QoS) management
Federated learning based 6G architecture network system.
사용자 장치 모듈이 로컬 데이터 세트를 이용하여 로컬 학습 모델을 계산하고, 상기 로컬 학습 모델의 업데이트 요청을 수신하는 단계;
상기 사용자 장치 모듈 및 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈을 할당하는 단계;
상기 사용자 장치 모듈에 의해 업데이트된 상기 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈에 제공하는 단계;
상기 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈이 사용자 장치 모듈로부터 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 수신하면, 다른 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈 사이의 통신을 통해 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 교환하여 인증하는 단계;
상기 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈이 상기 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 교환하여 인증한 후, 상기 로컬 학습 모델에 대한 업데이트 정보를 블록 체인 상의 블록에 업데이트하는 단계;
상기 사용자 장치 모듈이 상기 블록 체인 상에서 블록을 수신한 후 상기 블록을 통해 글로벌 모델 집계를 수행하고 글로벌 연합 학습 모델 정확도를 점검하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
연합 학습 기반 6G 아키텍처 네트워크 시스템의 실행 방법.
calculating, by a user device module, a local trained model using a local data set, and receiving an update request for the local trained model;
Allocating the user device module and the UAV-based wireless mobile minor module;
providing update information on the local learning model updated by the user device module to a UAV-based wireless mobile miner module;
When the UAV-based wireless mobile miner module receives update information on a local learning model from a user device module, exchanging and authenticating update information on a local learning model through communication between other UAV-based wireless mobile minor modules;
After the UAV-based wireless mobile miner module exchanges and authenticates update information for the local learning model, updating the update information for the local learning model to a block on a block chain;
Characterized in that, after the user device module receives a block on the block chain, performing global model aggregation through the block and checking global federation learning model accuracy.
Implementation method of federated learning based 6G architecture network system.
제4항에 있어서,
상기 사용자 장치 모듈 및 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈을 할당하는 단계는
사용자 정의 기준, 무선 액세스 네트워크 자원 관리, 핵심 네트워크 관리, 전반적인 서비스 품질(QoS) 관리에 기초하여 상기 사용자 장치 모듈 및 UAV 기반 무선 모바일 마이너 모듈을 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
연합 학습 기반 6G 아키텍처 네트워크 시스템의 실행 방법.
According to claim 4,
Allocating the user device module and the UAV-based wireless mobile minor module
Allocating the user device module and the UAV-based wireless mobile minor module based on user-defined criteria, radio access network resource management, core network management, and overall quality of service (QoS) management.
Implementation method of federated learning based 6G architecture network system.
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