Visible light communication (VLC) technology was introduced as a key enabler for the next generation of wireless networks, mainly thanks to its simple and low-cost implementation. However, several challenges prohibit the realization of the full potentials of VLC, namely, limited modulation bandwidth, ambient light interference, optical diffuse reflection effects, devices non-linearity, and random receiver orientation. On the contrary, centralized machine learning (ML) techniques have demonstrated a significant potential in handling different challenges relating to wireless communication systems. Specifically, it was shown that ML algorithms exhibit superior capabilities in handling complicated network tasks, such as channel equalization, estimation and modeling, resources allocation, and opportunistic spectrum access control, to name a few. Nevertheless, concerns pertaining to privacy and communication overhead when sharing raw data of the involved clients with a server constitute major bottlenecks in the implementation of centralized ML techniques. This has motivated the emergence of a new distributed ML paradigm, namely federated learning (FL), which can reduce the cost associated with transferring raw data, and preserve privacy by training ML models locally and collaboratively at the clients' side. Hence, it becomes evident that integrating FL into VLC networks can provide ubiquitous and reliable implementation of VLC systems. With this motivation, this is the first in-depth review in the literature on the application of FL in VLC networks. To that end, besides the different architectures and related characteristics of FL, we provide a thorough overview on the main design aspects of FL based VLC systems. Finally, we also highlight some potential future research directions of FL that are envisioned to substantially enhance the performance and robustness of VLC systems.


翻译:引入了可见光通信(VLC)技术,作为下一代无线网络的关键推进器,这主要是由于其实施成本低廉而简单易行;然而,若干挑战使VLC无法充分发挥潜力,即有限的调制带宽、环境光干扰、光散反射效应、不线性装置和随机接收器定向;相反,中央机器学习(MLC)技术在应对无线通信系统不同挑战方面显示出了巨大潜力;具体地说,事实证明,ML算法在处理复杂网络任务方面,如频道均衡、估计和建模、资源分配和机会频谱控制等,表现出超强的能力;不过,一些挑战使得无法充分发挥VLC的潜能;然而,在分享与服务器有关的客户的原始数据时,与隐私和通信管理管理有关的隐私和通信是实施中央MLCF技术的主要障碍;这促使新的分布式MLC学习(F)模式的出现,这可以降低与原始数据传输相关的费用,并通过培训本地和客户方方方的MLC模式,保护隐私。 因此,随着甚低LCLC主要设计网络的稳定性特点,我们今后在LC结构中的这一动态设计结构中可以提供可靠的应用。

0
下载
关闭预览

相关内容

最新《联邦学习Federated Learning》报告,Federated Learning
专知会员服务
86+阅读 · 2020年12月2日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月11日
最新BERT相关论文清单,BERT-related Papers
专知会员服务
52+阅读 · 2019年9月29日
Federated Learning: 架构
AINLP
4+阅读 · 2020年9月20日
【资源】语音增强资源集锦
专知
8+阅读 · 2020年7月4日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
移动端机器学习资源合集
专知
8+阅读 · 2019年4月21日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
计算机类 | 期刊专刊截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年1月26日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
【今日新增】IEEE Trans.专刊截稿信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2017年6月29日
Arxiv
0+阅读 · 2021年11月26日
Arxiv
45+阅读 · 2019年12月20日
Advances and Open Problems in Federated Learning
Arxiv
18+阅读 · 2019年12月10日
VIP会员
相关资讯
Federated Learning: 架构
AINLP
4+阅读 · 2020年9月20日
【资源】语音增强资源集锦
专知
8+阅读 · 2020年7月4日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
移动端机器学习资源合集
专知
8+阅读 · 2019年4月21日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
计算机类 | 期刊专刊截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年1月26日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
【今日新增】IEEE Trans.专刊截稿信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2017年6月29日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员