Sixth generation networks technologies and applications

In this survey we present the architecture, techniques and technologies that shape the main pillars of 6G network, focusing on the interaction between the different technologies to create new services for the humanity. We begin with a brief introduction to point the main drivers of 6G, together w...

Πλήρης περιγραφή

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Κύριος συγγραφέας: Χριστοφίδης, Χρήστος
Άλλοι συγγραφείς: Christofidis, Chris
Γλώσσα:English
Έκδοση: 2022
Θέματα:
Διαθέσιμο Online:https://hdl.handle.net/10889/23470
id nemertes-10889-23470
record_format dspace
institution UPatras
collection Nemertes
language English
topic Artificial intelligence
Sensing
Τεχνητή νοημοσύνη
Αισθήσεις
spellingShingle Artificial intelligence
Sensing
Τεχνητή νοημοσύνη
Αισθήσεις
Χριστοφίδης, Χρήστος
Sixth generation networks technologies and applications
description In this survey we present the architecture, techniques and technologies that shape the main pillars of 6G network, focusing on the interaction between the different technologies to create new services for the humanity. We begin with a brief introduction to point the main drivers of 6G, together with a first flavor of societal issues and objectives which can consist of the future research directions of scientific projects of the research community. In section 2 we present, the highly cited and most popular related work with emphasis on individual aspects and surveys from academia. White papers of industry, standardization parties, country initiatives projects and timeline also presented. In section 3 a fulfilling attempt was made to present the overall illustration 6G network’s technology interaction. So firstly, we present all the evolutionary existing technologies and secondly the revolutionary such as integration of terrestrial and non-terrestrial and integration of sensing and communication giving and the design of a Free-Space Energy Efficient Photonic Switching System for communication & sensing. Also, we present the AI role on physical, network and data layer. We highlight the federated learning. We discuss the computation process, presenting the evolution from cloud to edge and highlighting the over the air computation and wireless cognition concept. Also, we propose the CCU (communication and computation unit). The fixed 6G network is critical to transform the overall system’s performance and for this reason we propose various directions and solutions which can aid to underpin the F6G services in a cost and energy efficient way. In section 4 our goal is to go deeper in architectural issues, virtualization evolution of 6G core and access, giving emphasis to sustainable infrastructure and network digital twinning. In section 5 the trust and security issues presented in several wireless and optical domain. In section 6 the majority of under discussion 6G use cases, together with specific requirements and our standardization effort on services definition discussed. From this section our goal is to show off special issues on specific use cases such as XR and metaverse related with theirs commercially implementation. In conclusion we highlight undiscovered research areas in an effort to contribute to the completion of 6G vision.
author2 Christofidis, Chris
author_facet Christofidis, Chris
Χριστοφίδης, Χρήστος
author Χριστοφίδης, Χρήστος
author_sort Χριστοφίδης, Χρήστος
title Sixth generation networks technologies and applications
title_short Sixth generation networks technologies and applications
title_full Sixth generation networks technologies and applications
title_fullStr Sixth generation networks technologies and applications
title_full_unstemmed Sixth generation networks technologies and applications
title_sort sixth generation networks technologies and applications
publishDate 2022
url https://hdl.handle.net/10889/23470
work_keys_str_mv AT christophidēschrēstos sixthgenerationnetworkstechnologiesandapplications
AT christophidēschrēstos diktyaektēsgeneaskaiepharmoges
_version_ 1771297167911157760
spelling nemertes-10889-234702022-10-20T03:34:31Z Sixth generation networks technologies and applications Δίκτυα έκτης γενέας και εφαρμογές Χριστοφίδης, Χρήστος Christofidis, Chris Artificial intelligence Sensing Τεχνητή νοημοσύνη Αισθήσεις In this survey we present the architecture, techniques and technologies that shape the main pillars of 6G network, focusing on the interaction between the different technologies to create new services for the humanity. We begin with a brief introduction to point the main drivers of 6G, together with a first flavor of societal issues and objectives which can consist of the future research directions of scientific projects of the research community. In section 2 we present, the highly cited and most popular related work with emphasis on individual aspects and surveys from academia. White papers of industry, standardization parties, country initiatives projects and timeline also presented. In section 3 a fulfilling attempt was made to present the overall illustration 6G network’s technology interaction. So firstly, we present all the evolutionary existing technologies and secondly the revolutionary such as integration of terrestrial and non-terrestrial and integration of sensing and communication giving and the design of a Free-Space Energy Efficient Photonic Switching System for communication & sensing. Also, we present the AI role on physical, network and data layer. We highlight the federated learning. We discuss the computation process, presenting the evolution from cloud to edge and highlighting the over the air computation and wireless cognition concept. Also, we propose the CCU (communication and computation unit). The fixed 6G network is critical to transform the overall system’s performance and for this reason we propose various directions and solutions which can aid to underpin the F6G services in a cost and energy efficient way. In section 4 our goal is to go deeper in architectural issues, virtualization evolution of 6G core and access, giving emphasis to sustainable infrastructure and network digital twinning. In section 5 the trust and security issues presented in several wireless and optical domain. In section 6 the majority of under discussion 6G use cases, together with specific requirements and our standardization effort on services definition discussed. From this section our goal is to show off special issues on specific use cases such as XR and metaverse related with theirs commercially implementation. In conclusion we highlight undiscovered research areas in an effort to contribute to the completion of 6G vision. no sponsors Στην παρούσα επισκόπηση παρουσιάζουμε την αρχιτεκτονική, τις τεχνικές και τις τεχνολογίες που διαμορφώνουν τους κύριους πυλώνες του δικτύου 6G, εστιάζοντας στην αλληλεπίδραση μεταξύ των διαφόρων τεχνολογιών για τη δημιουργία νέων υπηρεσίες για την ανθρωπότητα. Ξεκινάμε με μια σύντομη εισαγωγή για να επισημάνουμε τους κύριους κινητήριους μοχλούς του 6G, μαζί με μια πρώτη γεύση των κοινωνικών ζητημάτων και στόχων που μπορούν να συνθέσουν τη μελλοντική έρευνα κατευθύνσεις των επιστημονικών έργων της ερευνητικής κοινότητας. Στην ενότητα 2 παρουσιάζουμε, τα πολύ αναφερόμενα και πιο δημοφιλείς σχετικές εργασίες με έμφαση σε επιμέρους πτυχές και έρευνες από τον ακαδημαϊκό χώρο. Επισκοπήσεις της βιομηχανίας, μέρη τυποποίησης, έργα πρωτοβουλιών χωρών και χρονοδιάγραμμα επίσης παρουσιάζονται . Στην ενότητα 3 έγινε μια ικανοποιητική προσπάθεια παρουσίασης της συνολικής απεικόνισης 6G της τεχνολογικής αλληλεπίδρασης του δικτύου. Έτσι, αρχικά, παρουσιάζουμε όλες τις εξελικτικές υφιστάμενες τεχνολογίες και δεύτερον τις επαναστατικές, όπως η ενσωμάτωση επίγειων και μη επίγειων και η ενσωμάτωση της ανίχνευσης και της επικοινωνίας που δίνουν και ο σχεδιασμός ενός φωτονικού συστήματος ελεύθερου χώρου με ενεργειακή απόδοση. Switching System για επικοινωνία και ανίχνευση. Επίσης, παρουσιάζουμε το ρόλο της ΤΝ στη φυσική, δικτυακή και στο επίπεδο δεδομένων. Επισημαίνουμε την ομοσπονδιακή μάθηση. Συζητάμε τη διαδικασία υπολογισμού, παρουσιάζοντας την εξέλιξη από το σύννεφο στην άκρη και τονίζοντας τον υπολογισμό πάνω από τον αέρα και την έννοια της ασύρματης γνώσης. Επίσης, προτείνουμε την CCU (μονάδα επικοινωνίας και υπολογισμού). Το σταθερό δίκτυο 6G είναι κρίσιμο για τη μετατροπή της συνολικής απόδοσης του συστήματος και για το λόγο αυτό εμείς προτείνουμε διάφορες κατευθύνσεις και λύσεις που μπορούν να βοηθήσουν στην υποστήριξη των υπηρεσιών F6G με κόστος και ενεργειακά αποδοτικό τρόπο. Στην ενότητα 4 στόχος μας είναι να εμβαθύνουμε σε θέματα αρχιτεκτονικής, εικονικοποίησης εξέλιξη του πυρήνα και της πρόσβασης 6G, δίνοντας έμφαση στη βιώσιμη υποδομή και την ψηφιακή δικτύωση. Στην ενότητα 5 παρουσιάζονται τα θέματα εμπιστοσύνης και ασφάλειας σε διάφορους ασύρματους και οπτικούς τομείς. Στην ενότητα 6 παρουσιάζεται η πλειονότητα των υπό συζήτηση περιπτώσεων χρήσης 6G, μαζί με συγκεκριμένες απαιτήσεις και την προσπάθειά μας για τυποποίηση στον ορισμό των υπηρεσιών. Από αυτή την ενότητα ο στόχος μας είναι να παρουσιάσουμε ειδικά ζητήματα σε συγκεκριμένες περιπτώσεις χρήσης όπως το XR και το metaverse που σχετίζονται με τις εμπορικά υλοποίηση. Εν κατακλείδι επισημαίνουμε ανεξερεύνητες ερευνητικές περιοχές σε μια προσπάθεια να συμβάλουμε στην ολοκλήρωση του 6G. 2022-10-19T17:05:18Z 2022-10-19T17:05:18Z 2022-10-19 https://hdl.handle.net/10889/23470 en 74293 application/pdf